技术领域
本发明涉及一种底部填充胶,尤其涉及一种快速渗透底部填充胶及其 制备方法,适用于BGA、CSP及POP等封装工艺。
背景技术
底部填充胶的作用是保护两个表面之间的连接焊点,对于倒装芯片, 底部填充胶可以减少各互联部位由于热膨胀系数不同造成的应变。对于 BGA、CSP及POP等封装,电路板与封装之间用底部填充胶可以充分减 少各互联部位由于机械振动造成的应变。
目前最常用的底部填充胶是毛细管底部填充胶,其点胶方式有以下几 种:
a、点胶样式是在芯片的一角或某一边的中点点一个点。它适合于小的 芯片,或者在胶水流动时较容易包裹进空气的应用。但这样会在点胶处的 边缘有较多的残胶。
b、直线型的点胶,或称“I”型点胶,适用在需要在芯片边缘形成较小 成型的应用。填充时,须注意控制不要有空气卷入。在芯片较长的一边点 胶可以减少流动的时间。点胶的路线长度一般是芯片边长的50%-125%。 较长的路线能帮助减少芯片边缘的胶水成型,但增加了在点胶位置对边包 裹住一些气泡的可能性。
c、“L”型的点胶路径是沿芯片相邻的两边点胶。这种方式可以得到较 小的点胶边缘位置的胶水成型,同时胶水的流动时间也最短。
最初点胶样式应该使用充足的胶量完全填充芯片和基板的间隙。如果 出现在点胶一侧的胶水成型太大的情况,利用在同一路径多次点胶的方式 来改进。胶水流动的前端可以在点胶位置的对面一侧的芯片边缘形成理想 的斜坡,胶水可以爬升到芯片厚度的50%以上的位置。这样,填充间隙后 的围边步骤也可以省去。反之,如果使用的填充剂不能在边缘处自成型, 就需要增加在除点胶路径之外的芯片边缘围边的工序。举例来说,“I”型的 点胶路径需要增加“U”型的围边步骤。而“L”型的点胶则需要另一个“L”型的 围边过程。
对于芯片级封装,按尺寸的不同,要彻底完成底部填充并获得理想的 圆角尺寸,需要的胶水量为20mg-100mg 以上,无法控制点胶时,一般会 有50%的胶水远离目标位置,若有一半点胶未达到指定用途,则视为浪费 胶水。为提高生产效率,胶水的渗透速度要快,现市场大部分胶水都是通 过降低胶水的粘度来提高其渗透速度,而低粘度胶水残留比例相对较高。
发明内容
本发明的目的是克服上述已有技术的不足,提供一种快速渗透底部填 充胶。主要解决现有底部填充胶填充速度慢、残胶多、圆角成型差和芯片 四周圆角成型不均的问题。本发明的另一目的是提供一种快速渗透底部填 充胶的制作方法。
为了达到上述目的,本发明是这样实现的:一种快速渗透底部填充胶, 其特征在于,由包括下述重量份的原料制成:液态环氧树脂20-80份、不饱 和聚酯2-10份、稀释剂0-20份、固化剂5-20份、偶联剂0-5和颜料0-3份, 所述不饱和聚酯为双酚A不饱和聚酯。
进一步的,双酚A不饱和聚酯为反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯,其具 有如下结构式:
再具体地,液态环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂或 双酚A型环氧树脂与双酚F型环氧树脂的组合,或双酚A型环氧树脂与脂 环族环氧树脂的组合,或双酚F型环氧树脂与脂环族环氧树脂的组合或双 酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂的组合。
再一步地,所述的固化剂为潜伏性固化剂。
更进一步地,所述的潜伏性固化剂为平均粒径≤8um的改性胺类及其 衍生物或咪唑类及其衍生物。
制备这种快速渗透底部填充胶的方法是:
(1)把液态环氧树脂和不饱和聚酯混合预处理,升温至80-100℃度,搅拌 1.5-2.5小时,降温至15-30℃;
(2)边搅拌边加入固化剂,加入后继续搅拌1小时,控制温度在15-30℃;
(3)加入稀释剂、偶联剂和颜料,加入后搅拌1小时,控制温度在15-30℃。 本发明产品的有益效果是:
(1)胶液快速渗透可大幅度提高工作效率,对于不同尺寸的芯片,本 发明可一次施胶,且无残胶,无需再担心胶液外流进行重复的施胶。
(2)本发明底部填充胶可在四边形成均匀一致的圆角。
(3)本发明制备方法的特点是合成反应工艺简单容易操作,成本低, 产物用途广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。根据本发明的配方,按 不同配比制备底部填充胶:
实施例1:按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶,
(1)把35g DER331J环氧树脂(陶氏)、35g EP-4901E(日本旭电化)、2g 反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理:升温至80℃度,搅拌1.5小 时,降温至15℃;
(2)边搅拌边加入16g FXR1020/FXR1081固化剂(日本富士化成),加入 后继续搅拌1小时,控制温度在15℃;
(3)加入11g DY-E(陶氏)稀释剂、0.5g KH550(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷) 偶联剂和0.5g炭黑,在15℃下搅拌1小时,得到快速渗透底部填充胶。
实施例2:按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶,
(1)把10g 脂环族环氧树脂、65g EP-4901E(日本旭电化)、6g反丁二 烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理,升温至100℃度,搅拌2.5小时,降 温至30℃;
(2)边搅拌边加入18g PN-H(日本味之素)固化剂,加入后继续搅拌1 小时,控制温度在30℃;
(3)加入6g E-10(壳牌,叔碳酸缩水甘油酯)稀释剂、0.8g KH550 (γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)偶联剂和1g炭黑,,在30℃下搅拌1小时得 到快速渗透底部填充胶。
实施例3:按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶,
(1)把15g DER331J(陶氏)、40g EP-4901E(日本旭电化)、12g脂环族环氧树 脂和3g反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理,升温至90℃度,搅拌 2小时,降温至20℃;
(2)边搅拌边加入15g PN-H(日本味之素)固化剂,加入后继续搅拌1小时, 控制温度在25℃;
(3)加入14.5g DY E(陶氏,C12-C14醇的单缩水甘油醚)稀释剂、0.5g KH560(环氧丙氧基三甲氧基硅烷)偶联剂,,在20℃下搅拌1小时得到快 速渗透底部填充胶。
实施例4:按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶,
(1)把60g EP-4901E(日本旭电化)、10g脂环族环氧树脂和2g反丁二烯酸 双酚A不饱和聚酯混合预处理,升温至75℃度,搅拌2.2小时,降温至 30℃;
(2)边搅拌边加入16.5g FXR1020/FXR1081(日本富士化成)固化剂,加入 后继续搅拌1小时,控制温度在27℃;
(3)加入12.5g E-10(壳牌,叔碳酸缩水甘油酯)稀释剂,在25℃下搅拌1 小时得到快速渗透底部填充胶。
实施例5:按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶,
(1)把7g DER331J(陶氏)、6g EP-4901E(日本旭电化)、7g脂环族环氧树 脂和2g反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理,升温至80℃度,搅拌 1.7小时,降温至27℃;
(2)边搅拌边加入5g PN-H(日本味之素)固化剂,加入后继续搅拌1小时, 控制温度在25℃,得到快速渗透底部填充胶。
实施例6:按照下表配及以下步骤配制快速渗透底部填充胶,
(1)把35g DER331J(陶氏)、25g EP-4901E(日本旭电化)、20g脂环 族环氧树脂、6g反丁二烯酸双酚A不饱和聚酯混合预处理,升温至90℃ 度,搅拌2.0小时,降温至27℃;
(2)边搅拌边加入5g FXR1020/FXR1081(日本富士化成)固化剂,加入 后继续搅拌1小时,控制温度在27℃;
(3)加入20g DY E(陶氏,C12-C14醇的单缩水甘油醚)稀释剂、5g KH550(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)和3g炭黑,在15℃下搅拌1小时, 得到快速渗透底部填充胶。
常规底部填充胶施胶处边缘剩余残胶影响了施胶处圆角的角度,本发 明完全避免了这一点,本发明的高性能、节约型底部填充胶,在渗透速度、 耐冲击和抗跌落方面比常规的底部填充胶有明显提升,同时节约了成本, 提高了生产效率。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式 上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。