[发明专利]一种石墨烯基半导体芯片封装用电子胶粘剂及制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯基半导体芯片封装用电子胶粘剂及制备方法，电子胶粘剂包括如下重量份数的原料：环氧树脂10~25份，反应稀释剂2~8份，双组分固化剂3~8份，促进剂1~2份，偶联剂0.5~1份，氨基化氧化石墨烯1~3份，一维碳纳米管0.5~1.5份，复配银粉50~80份，其中，双组分固化剂为双氰胺类固化剂与咪唑类固化剂混合物；所述复配银粉为片状银粉与球状银粉的混合物。本发明的石墨烯基半导体芯片封装用电子胶粘剂加入氨基化氧化石墨烯、一维碳纳米管、复配银粉，且经行星搅拌机搅拌均匀后三辊机辊压多次，使氧化石墨烯/碳纳米管/导电金属颗粒形成面/线/点的均匀空间结构，具有优异体积电阻率和导电性。

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种石墨烯基半导体芯片封装用电子胶粘剂及制备方法。

背景技术

电子元器件的封装从早期的真空电子管的简单玻璃外壳封装演变到今天的极为复杂的高级系统，现在已发展成为新一代集成电路的核心技术之一。由于半导体工业遵循的摩尔定律，集成电路的复杂性越来越大，工作速度越来越高，同时芯片的尺寸也越来越小，这些都对封装技术提出了更高的要求。目前很多器件正常工作都需要将芯片封装在一个真空的环境，芯片通过一定的方式和封装衬底连接，且在芯片和封装衬底之间加入胶粘剂材料，其即可以固定芯片又可以使得芯片耐受一定的热、机械应力。

环氧树脂类胶粘剂是电子封装领域常用的一种芯片胶粘剂，是由基体环氧树脂、导电填料（一般为导电银微粒）、固化剂、助剂等组成，通过基体树脂的粘结作用将导电微粒结合在一起，形成导电通路，实现被粘接材料的导电连接。

现有的环氧树脂导电胶粘剂单纯依赖填充片状银粉获得导电性能，其导电性能偏差，体积电阻率偏高是制约环氧树脂胶粘剂发展的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯基半导体芯片封装用电子胶粘剂，具有优异的体积电阻率和导电性。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种石墨烯基半导体芯片封装用电子胶粘剂，包括如下重量份数的原料：

环氧树脂 10~25份

反应稀释剂 2~8份

双组分固化剂 3~8份

促进剂 1~2份

偶联剂 0.5~1份

氨基化氧化石墨烯 1~3份

一维碳纳米管 0.5~1.5份

复配银粉 50~80份

其中，双组分固化剂为双氰胺类固化剂与咪唑类固化剂混合物；复配银粉为平均粒径在1.1-10μm的片状银粉与平均粒径在0.01-1μm球状银粉混合物。

优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂中的一种或两种。

优选的，所述反应稀释剂为烯丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇缩水甘油醚中至少一种。

优选的，所述双氰胺类固化剂与咪唑类固化剂的质量比为3:1~1.1:1。

优选的，所述促进剂为2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚、氨乙基哌嗪中至少一种。

优选的，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中至少一种。

优选的，所述片状银粉与球状银粉的质量比为3:1。