[发明专利]一种底填材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于芯片底填材料领域，涉及一种室温可快速填充的高Tg且可返修的底填材料及其制备方法和应用。所述底填材料中含有环氧树脂、硫醇化合物和催化剂；所述环氧树脂具有式(1)所示的结构；所述硫醇化合物的巯基与环氧树脂的环氧基团的当量比为0.01～0.5。本发明将硫醇化合物作为环氧树脂底填材料的固化剂并选用具有特定结构的环氧树脂，同时将硫醇化合物的巯基与环氧树脂的环氧基团的当量比控制在0.01～0.5，可以使得硫醇化合物能够用于环氧树脂底填材料体系中，同时确保高Tg、室温可快速填充、快速固化、高温可返修的目的。

技术领域

本发明属于芯片底填材料领域，特别涉及一种底填材料及其制备方法和应用。

背景技术

芯片的底部贴装技术是现在芯片跟终端互联的主要方式，为了防止芯片跟PCB板之间由于应力差异较大导致焊接焊球断裂，往往需要在芯片跟PCB板之间采用底填材料做底部填充处理。

底填材料对手机、电脑等电子材料的可靠性至关重要。一方面，为了获得更高的产能，要求底填材料在室温下即可快速流动，并且具有尽可能短的固化时间；另一方面，为了提高材料的可靠性，要求底填材料具有较高的玻璃化转变温度(Tg)，同时为了回收成本较高的PCB板和芯片，要求底填材料具有一定的返修性能。然而，当前的用于电子材料的底填材料，无法同时满足室温下可快速流动(即确保底填材料的室温粘度小于或等于1000cps)、短固化时间(SMT焊接常用温度为130℃，因此需要在130℃下达到95％固化程度所需时间小于或等于5min)、高玻璃化转变温度(Tg大于或等于120℃)、高温可返修。目前常见底填材料的固化时间一般都需要10～15分钟才能够达到95％的固化程度，且Tg一般都在100～110℃。再则，目前常见的底填材料一般不会在采用环氧树脂的基础上以硫醇化合物作为固化剂，因为硫醇化合物的使用通常会降低底填材料的Tg。此外，为了提高Tg，通常的做法是将底填材料中所含树脂的活性官能团与固化剂的活性官能团的当量比控制在1左右，如此能够使得底填材料得以最充分固化以提高Tg。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的底填材料的固化时间长、Tg较低且可返修性较差的缺陷，而提供一种室温可快速填充及快速固化的高Tg且可返修的底填材料及其制备方法和应用。

具体地，本发明提供了一种底填材料，其中，所述底填材料中含有环氧树脂、硫醇化合物和催化剂；所述环氧树脂具有式(1)所示的结构；所述硫醇化合物的巯基与环氧树脂的环氧基团的当量比为0.01～0.5；

在一种优选实施方式中，相对于100重量份的所述环氧树脂，所述硫醇化合物的含量为1.2～60重量份，所述催化剂的含量为1～20重量份。

在一种优选实施方式中，所述硫醇化合物选自3-巯基丙酸甲酯、3-巯基丙酸乙酯、3-氢硫基丙酸丁酯、双(3-巯基丙酸)乙二醇、双巯基乙酸乙二醇酯、四乙烯乙二醇双(3-巯基丙酸)、3,7-二硫杂-1,9-壬二硫醇、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯、2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、四(3-巯基丁酸)季戊四醇酯以及肌醇六(巯基丙酸酯)中的至少一种。

在一种优选实施方式中，所述催化剂选自咪唑系化合物、胺系化合物和磷系化合物中的至少一种。

在一种优选实施方式中，所述底填材料中还含有硅烷偶联剂。

在一种优选实施方式中，所述硅烷偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷以及γ-脲丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。