[发明专利]可常温储存的单组份底部填充胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可常温储存的单组份底部填充胶，尤其涉及一种常温下储存性稳定、可快速固化的单组份底部填充胶及其制备方法。

背景技术

随着电子产品的手提化趋势,更加轻薄,更多柔性印刷电跟板的使用越来越多,这就要求电子设备具有更高的抗震性和可靠性.高产能,小型化,无铅化组装已成为电子行业的主流,产品可靠性很难得到保证,所以CSP/BGA芯片的底部填充应用技术越来越普遍,但随之而来的点胶慢影响产能,稳定性不好导致需要维修,维修又导致产品报废等难题不断出现,如何提高可靠性的同导,又满足产能的要求,只有使用单组份底部填充胶才能解决此问题。

底部填充胶在常温下未固化前是种单组份液态的封装材料，成分主要是环氧树脂并通常会添加固化剂来使液态固化成固态。底部填充胶是专为覆晶晶片而设计的，由于硅质的覆晶晶片的热膨胀系数比基板材质低很多，因此, 在热循环测试中会产生相对位移，导致机械疲牢从而引起不良焊接。底部填充胶材料通常是利用毛细作用原理来滲透到覆晶晶片底部，然后固化。它能有效的提高焊点的机械强度，从而提高晶片的使用寿命。目前市场上现有的单组份底部填充胶均需冷藏储存，使用时需从冰箱内取出来回温4小时方可使用，这样就造成了生产效率的降低，而且又需要专业的储存冰箱，本发明产品解决了冷藏储存的问题，即可以常温存放5个月，而且又不影响其固化速度，即可以在150度下60秒钟固化。

发明内容

本发明为了解决现有底部填充胶不能常温储存、可靠性低、及应用于电子产品时影响其质量等技术问题，而提供一种可常温下储存5个月、快速固化、高Tg、高可靠性的单组份底部填充胶及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的可常温储存的单组份底部填充胶，由下列重量百分含量的原料配置而成：液态环氧树脂—12.2～95%、低粘度改性环氧树脂—0.37～50%、环氧稀释剂—1.1～57.1%、潜伏性固化剂—0.36～49.8%、促进剂—0.89～68.3%、颜料—0～28%。

本发明提出的返修性能好的单组份底部填充胶的制备方法，其工艺步骤如下：

预处理：按配比将液态环氧树脂、低粘度改性环氧树脂和颜料混合搅拌均匀，获得树脂混合料；

混  合：按配比将潜伏性固化剂和促进剂加入所述的树脂混合料，在20～25℃和湿度30～50%的条件下混合，潜伏性固化剂和促进剂控制在22～25℃，混合均匀后满真空25分钟；当树脂混合料和潜伏性固化剂和促进剂混合均匀后，加入环氧稀释剂混合，满真空60分钟。

本发明提供的可常温储存的单组份底部填充环氧树脂组成物，是作为CSP和BGA等半导体装置和与这种半导体装置电气连接的配线基板之间进行密封的底部填充材料使用。本产品的主要特征是含有环氧树脂、固化剂、固化促进剂的单组份胶粘剂。本发明的组成物有着良好的常温储存稳定性、快速固化性、高可靠性，能够作为半导体装置用的底部填充材料。本发明性能测试方法具有：

（1）    粘度

通过用EH型粘度计测定

（2）    凝胶时间

通过用凝胶测试仪测定150度下的凝胶时间

（3）    储存稳定性

成品生产完后马上测粘度即粘度初始值为V0，然后将产品密封好放在25度常温

 下，每一周测试粘度值V，当粘度的比率V/V0超过2.0时就判定为储存失效。

   （4）玻璃化转变温度的测试

在120摄氏度下固化底部填充胶30分钟后，用TMA测试，按每分钟增加5摄氏度的条件，确认从30摄氏度到300摄氏度加热过程中的玻璃化转变温度。

（5）热处理时的连接可靠性

带有20 x 10mm的BGA回路基板（0.5mm间距、121引脚、直径0.35mm锡球），在BGA和回路基板之间用底部填充胶进行填充，然后进行1000个热循环处理（-40摄氏度/100摄氏度，每15分钟1个循环）。再确认连续性的好坏。

根据以上测试本发明提供的底部填充胶性能指标如下：

     粘度：2000厘泊

     玻璃化转变温度：80度

     凝胶时间：40秒

     储存期：常温下5个月

     耐冷热冲击可靠性：-40℃至100℃可承受1000个循环