芯片填充胶及其制备方法与流程

本发明属于胶粘剂，具体涉及一种芯片填充胶及其制备方法。

背景技术：

1、芯片填充胶技术发源于二十世纪七十年代的ibm公司，通过分散机械应力与热应力缓解焊点失效等问题，用于提升bga、csp等封装器件在震动、跌落、温度变化等严苛环境下的可靠性。

2、随着对芯片可靠性要求的提高，芯片填充胶追求更低的热膨胀系数。同时，产线对工艺要求也更高，需要在室温条件下快速流动。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提供了一种芯片填充胶及其制备方法，能够有效降低室温下的粘度和固化后的膨胀系数，具有低膨胀快速流动的特点，同时能够保障固化速度，可适用于封装中提高芯片的可靠性，同时需要室温填充的场景。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种芯片填充胶，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：环氧树脂5~40%、增韧剂2~20%、偶联剂0.1~5%、固化剂1~20%、颜料0.1~0.5%以及填料30~70%；其中，所述填料为负热膨胀材料。

4、优选地，所述环氧树脂包括脂环族环氧树脂、双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂以及酚醛型环氧树脂中的至少一种。需要说明的是，采用上述类型的环氧树脂，可以使得固化速度、粘结强度等达到一个平衡点，芯片填充胶的综合性能优异。

5、优选地，所述增韧剂包括有机硅改性树脂、聚氨酯改性树脂、橡胶改性树脂以及长碳链树脂中的至少一种。需要说明的是，采用上述类型的增韧剂，可以使得粘结强度、韧性等达到一个平衡点，芯片填充胶的综合性能优异。

6、优选地，所述偶联剂包括β-(3,4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种 。需要说明的是，采用上述类型的硅烷偶联剂，有利于提高芯片填充胶对基材的润湿性能，改善流动性。

7、优选地，所述固化剂包括改性胺类固化剂、酸酐类固化剂、鎓盐类固化剂以及硫醇中的至少一种。需要说明的是，采用上述类型的固化剂，可以提高芯片填充胶的固化速度。

8、优选地，所述颜料包括炭黑。

9、优选地，所述填料包括钨酸锆、锰氮化合物、反钙钛矿磁性化合物以及硅铝氧化物中的至少一种。需要说明的是，采用上述类型的负热膨胀材料作为填料，能够有效降低芯片填充胶固化后的膨胀系数，同时控制芯片填充胶的粘度，保证室温流动性。

10、第二方面，本发明还提供了一种所述的芯片填充胶的制备方法，包括以下步骤：

11、s1、将所述环氧树脂、所述增韧剂、所述偶联剂和所述颜料混合，得到第一混合物；

12、s2、将所述填料和所述第一混合物混合，得到第二混合物；

13、s3、将所述固化剂和所述第二混合物混合，得到芯片填充胶。

14、优选地，在步骤s1中，混合的时间为15~25 min；和/或，

15、在步骤s2中，混合的转速为1500~2000 rpm，时间为100~150 min。

16、优选地，在步骤s3中，混合的温度为20~25 ℃，真空度为-0.08~-0.05 mpa，转速为500~1000 rpm，时间为30~60 min。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

18、本发明提供的芯片填充胶，通过将环氧树脂、增韧剂、偶联剂、固化剂、颜料和填料配合使用，并选用负热膨胀材料作为填料，能够有效降低室温下的粘度和固化后的膨胀系数，同时能够保障固化速度，室温流动快，工艺性好，耐冷热循环性优，机械性能好，能够有效地保护封装元器件，可适用于封装中提高芯片的可靠性，同时需要室温填充的场景。

1.一种芯片填充胶，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：环氧树脂5~40%、增韧剂2~20%、偶联剂0.1~5%、固化剂1~20%、颜料0.1~0.5%以及填料30~70%；其中，所述填料为负热膨胀材料。

2.根据权利要求1所述的芯片填充胶，其特征在于，所述环氧树脂包括脂环族环氧树脂、双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂以及酚醛型环氧树脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的芯片填充胶，其特征在于，所述增韧剂包括有机硅改性树脂、聚氨酯改性树脂、橡胶改性树脂以及长碳链树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的芯片填充胶，其特征在于，所述偶联剂包括β-(3,4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种 。

5.根据权利要求1所述的芯片填充胶，其特征在于，所述固化剂包括改性胺类固化剂、酸酐类固化剂、鎓盐类固化剂以及硫醇中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的芯片填充胶，其特征在于，所述颜料包括炭黑。

7.根据权利要求1所述的芯片填充胶，其特征在于，所述填料包括钨酸锆、锰氮化合物、反钙钛矿磁性化合物以及硅铝氧化物中的至少一种。

8.权利要求1-7任一项所述的芯片填充胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的芯片填充胶的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，混合的时间为15~25 min；和/或，

10.根据权利要求8所述的芯片填充胶的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，混合的温度为20~25 ℃，真空度为-0.08~-0.05 mpa，转速为500~1000 rpm，时间为30~60 min。