一種底部填充膠及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種底部填充膠及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著電子產(chǎn)品的小型化、便攜化、功能多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，底部填充成為電子產(chǎn) 品可靠性提高的必要工藝。芯片上的焊點(diǎn)微小化，倒裝芯片和線路板的間隙小至l〇um，一般 的底部填充膠的粘度在lOOOcps以上，很難在短時(shí)間內(nèi)完全填充芯片的底部，可能會(huì)在膠 中產(chǎn)生空穴而影響使用壽命。
[0003] 微電子的底部填充膠一般是環(huán)氧樹(shù)脂，固體潛伏性固化劑和活性稀釋劑配制而 成，采用活性稀釋劑來(lái)降低粘度，粘度一般在lOOOcps以上。如果用于微小間隙的底部填 充，需要加溫或很長(zhǎng)時(shí)間才能把芯片底部填充滿，而且可能產(chǎn)生氣泡，影響保護(hù)性能。通過(guò) 增加活性稀釋劑添加量，可以降低粘度，但添加量太多會(huì)導(dǎo)致膠粘劑的性能大幅下降，不能 滿足組裝的性能要求。
[0004] 純環(huán)氧樹(shù)脂類的底部填充膠的主要技術(shù)缺點(diǎn)是粘度高，很難制作在常溫下快速流 動(dòng)、低鹵素含量的膠粘劑。
[0005] 因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂的粘度高，而活性稀釋劑又不能添加太多。活性稀釋劑添加量太多， 會(huì)導(dǎo)致膠粘劑的性能劇烈下降，也會(huì)影響儲(chǔ)存期。另外活性稀釋劑的鹵素含量一般很高，少 量的添加就可能不能滿足Halogen Free的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種底部填充膠；該底部填充膠具有 很低的粘度和非常好的流動(dòng)性，可以在室溫下快速填充芯片的底部而無(wú)空穴，可運(yùn)用在手 機(jī)、電腦等主板組裝中對(duì)BGA、CSP、Flip Chip、POP進(jìn)行更好的保護(hù)。
[0007] 本發(fā)明的目的之二是提供了所述底部填充膠的制備方法。
[0008] 本發(fā)明的目的之三是提供了所述底部填充膠的施涂方法。
[0009] 本發(fā)明的目的之四是提供了所述底部填充膠的應(yīng)用。
[0010] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0011] 一種底部填充膠，包括按照重量份計(jì)算的如下原料：
[0012] 環(huán)氧樹(shù)脂混合物 100份 環(huán)氧改性丙烯酸酯樹(shù)脂 20 ~丨00份 潛伏性固化劑 5 ~ 50份 環(huán)氧活性稀釋劑 5 ~ 30份 丙烯酸酯 5~60份 熱引發(fā)劑 0.1 ~5份 添加劑 0.1 ~ 10份;
[0013] 所述底部填充膠的粘度為100?600mPa. s，所述環(huán)氧樹(shù)脂混合物為含有至少一種 液體環(huán)氧樹(shù)脂的雙官能團(tuán)或更多官能團(tuán)的環(huán)氧樹(shù)脂組合物。通過(guò)采用環(huán)氧改性丙烯酸酯樹(shù) 脂為架橋劑把環(huán)氧體系和丙烯酸體系融合為一體。
[0014] 較佳地，所述環(huán)氧樹(shù)脂混合物為液體雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、液體雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、 雙酚AD型環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛改性環(huán)氧樹(shù)脂、脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅 改性環(huán)氧樹(shù)脂、丁晴橡膠改性環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化聚丁二烯、高純度低氯離子含量的雙酚A型 環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或幾種混合。已商業(yè)化的產(chǎn)品如Shell Chemical Co.的 EPON 827、EPON 828、EPON 828EL、EPON 862、EPON 160、EPON 1602、EPON 1031 ; Dow Chemical Co.的 DER331、DER331J、DER332、DER334、DER542、DEN431、DEN438、DEN439; ADKEKA 的 EP-4100HF、EP-4000S、EP-4088S ;Dainippon Ink&Chem.，Inc 的 EPILCON 840、 EPILCON 840S、ΕΡΠΧ0Ν 850、ΕΡΠΧ0Ν 850S、EPILC0N840SS、ΕΡΠΧ0Ν 830S、ΕΡΠΧ0Ν 830LVP、EPILC0N 835、EPILC0N 835L ;Daceil 的？83600、卩84700、六了501、(^310等。環(huán)氧樹(shù)脂 混合物中必需至少有一種是液體的，一個(gè)分子上應(yīng)有兩個(gè)環(huán)氧基團(tuán)或更多的環(huán)氧基團(tuán)。低 粘度，低鹵素的高純度的環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)微電子產(chǎn)品的可靠性有很大的幫助，可以提升其耐水 性。丁晴橡膠改性環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化聚丁二烯可以提高底部填充膠的韌性，改善抗摔性能。
[0015] 較佳地，所述環(huán)氧改性丙烯酸酯樹(shù)脂為同時(shí)含有環(huán)氧基團(tuán)和雙鍵（-CH = CH2)的 單體或預(yù)聚體。本發(fā)明環(huán)氧改性丙烯酸酯樹(shù)脂必須同時(shí)含有雙鍵（-CH = CH2)和環(huán)氧基團(tuán)。 雙鍵在自由基的引發(fā)下和丙烯酸酯樹(shù)脂、丙烯酸酯單體發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，而環(huán)氧基團(tuán)通過(guò)潛 伏性固化劑和環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧活性稀釋劑發(fā)生反應(yīng)，形成均勻聚合物。環(huán)氧樹(shù)脂和丙烯酸酯 兩種不同的反應(yīng)機(jī)理，通過(guò)環(huán)氧改性丙烯酸酯樹(shù)脂的作用而連接在一起，既保留了環(huán)氧樹(shù) 脂的高粘附性，又得到了低粘度、易這返修的特性。通過(guò)這種方法制得的膠粘劑，特別適合 用于快速流動(dòng)的底部填充膠。商業(yè)化的環(huán)氧改性丙烯酸酯樹(shù)脂如CYTEC的EBECRYL 3605、 EBECRYL 3700、EBECRYL 3701、UVAcurel561 ;Daceil 的 CELL0XIDE2000、CYL0MER M100。環(huán) 氧改性丙烯酸酯樹(shù)脂的用量為環(huán)氧樹(shù)脂的20?100%，優(yōu)選30?50%。
[0016] 較佳地，所述潛伏性固化劑用于固化體系中的環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧稀釋劑，需容易均 勻分散在環(huán)氧樹(shù)脂中，不沉降；室溫下不會(huì)和丙烯酸酯發(fā)生反應(yīng)，有7?60天的儲(chǔ)存期， 在100?150°C時(shí)能在3?20分鐘固化。潛伏性固化劑可以是固體，也可以是液體，液體 更適合制造低粘度的膠粘劑。潛伏性固化劑包括改性叔胺、咪唑衍生物、改性胺等。已商 業(yè)化的產(chǎn)品，如 ASAHI KASEI 的 HX-3721、HX-3722、HX-3748、HX-3921HP、HXA3932HP ;FUJI 的 Fujicure 1020、Fujicurel030、Fujicure 1081、Fujicure 1090 Jjinomotc^aAJICURE MY-24、AJICURE MY-25、AJICURE PN-23、AJICURE PN-40、AJICUREPN-50、AJICURE MY-H ; ADEKA的EH-3293S、EH-4356S、EH-4360S、EH-5010S等。潛伏性固化劑的用量為環(huán)氧樹(shù)脂的 5?50%，優(yōu)先為10?30%。
[0017] 較佳地，所述環(huán)氧活性稀釋劑用來(lái)降低底部填充膠的粘度，也可以降低膠水固化 后的強(qiáng)度，改善返修性能。環(huán)氧活性稀釋劑包括單官能團(tuán)、二官能團(tuán)、三官能團(tuán)的縮水甘油 醚，以及其他低粘度的環(huán)氧化物。如丁基縮水甘油醚、苯縮水甘油醚、鄰甲苯基縮水甘油醚、 芐基縮水甘油醚、C 8-Cltl燒基縮水甘油醚、C12燒基縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油醚、乙二 醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚、三羥甲基三縮水甘油醚、 丙三醇縮水甘油醚、異氰脲酸三縮水甘油醚等?；钚韵♂寗┑挠昧繛榄h(huán)氧樹(shù)脂的5?30%， 優(yōu)先為5?15%。
[0018] 較佳地，所述丙烯酸酯為丙烯酸酯預(yù)聚體、甲基丙烯酸預(yù)聚體、聚氨酯改性丙烯酸 酯、聚醚改性丙烯酸酯、聚酯改性丙烯酸酯、有機(jī)硅改性