一种可用于芯片加工的高分子粘接剂及其制备方法与流程

本发明属于粘接剂领域，尤其涉及c09j7/00领域，更具体的涉及一种可用于芯片加工的高分子粘接剂及其制备方法。

背景技术：

1、近些年，随着半导体行业的迅速发展，电子芯片朝着小体积，高性能，多功能，快传输的方向发展，如何更好地封装芯片使其更稳定的发挥信息传输，数据处理等性能是半导体行业重点关注的技术问题。芯片封装工艺是指对芯片进行封装的一种技术过程，将芯片封装在特定的封装材料中，并通过封装材料与外部环境进行交互的过程，在芯片封装工艺中，需要选择合适的封装材料。daf(die attach film) 是在半导体封装工序中用于连接半导体芯片与封装基板、芯片与芯片的超薄型粘接剂，是在半导体后工序中制作闪存等时必不可少的材料，可以实现半导体封装的积层化、薄型化。如何提供一种能满足芯片加工中的daf应用性能，粘接性能优异，力学性能优异，可剥离无残胶，不会对芯片造成腐蚀的胶粘剂，同样是半导体行业亟需解决的技术难题。

2、现有技术为cn 111849362 a公开了一种含有聚合物树脂的胶层组合物、胶黏剂以及胶带，胶层组合物的制备原料包括聚合物树脂，聚合引发剂，单体等，可以实现较好的粘结与剥离效果；现有技术cn103045151b公开了一种电子纸用胶黏剂，其主体制备原料为水性聚氨酯乳液，具有粘合强度高，耐水性优异，体积电阻率较低，但是上述胶层固化后的力学性能较差，不完全适用于daf芯片封装。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种可用于芯片加工的高分子粘接剂，制备原料按照质量分数计包括：75-90份丙烯酸树脂溶液，5-20份配合剂，1-3份固化促进剂；所述的丙烯酸树脂溶液的制备原料包括反应单体，溶剂和引发剂，丙烯酸树脂溶液的粘度为10000~30000 mpa•s，数均分子量为100000~400000；所述的配合剂的制备原料包括树脂，填料和配合剂溶剂；所述的固化促进剂为咪唑类化合物。

2、优选的，所述的反应单体包括：丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸缩水甘油醚，甲基丙烯酸缩水甘油醚，丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种。

3、优选的，所述的引发剂包括偶氮类引发剂，过氧类引发剂中的一种或多种。

4、优选的，所述的偶氮类引发剂包括偶氮二异丁腈，偶氮二异庚腈中的一种或多种。

5、优选的，所述的过氧类引发剂包括：过氧化苯甲酰，过氧化月桂酰，过氧化二叔丁基，过氧化二异丙苯，过氧化甲乙酮，过氧化环己酮，过氧化二碳酸二异丙酯，过氧化二碳酸二环己酯，过氧化苯甲酸叔丁酯，异丙苯过氧化氢，叔丁基过氧化氢中的一种或多种。

6、优选的，所述的溶剂包括酮类溶剂。

7、进一步优选的，所述的酮类溶剂包括：环己酮，甲乙酮，丙酮、丁酮、环戊酮、甲基异丁酮中的一种或多种。

8、进一步优选的，所述的酮类溶剂包括：环己酮，甲乙酮中的一种或多种。

9、优选的，所述的反应单体，引发剂和溶剂的质量比为（5-30）：（0.01-0.15）：（70-100）。

10、优选的，所述的丙烯酸树脂溶液的制备方法包括：

11、s1、将反应单体总量的15~30wt%、溶剂总量20~40 wt %和引发剂总量10~30wt%加入到反应釜中加热升温，开始有回流后保持外温；

12、s2、将反应单体总量的15~30 wt %、溶剂a总量3~15 wt %加入反应釜，回流保温；

13、s3、将溶剂总量20~40 wt %和引发剂总量30~45wt%，混合搅拌均匀后，加入到反应釜中，回流保温；

14、s4、将剩余反应单体、溶剂a总量15~30 wt %和剩余的引发剂搅拌均匀后加入到反应釜中，回流保温；待反应结束后，降低外温并将余下的溶剂加入到反应釜，待内温下降，便可出料得到丙烯酸树脂溶液。

15、优选的，所述的树脂包括环氧树脂和酚醛树脂。

16、优选的，所述的环氧树脂的环氧当量为160-240 eq/100g。

17、进一步优选的，所述的环氧树脂的环氧当量为200-210 eq/100g。

18、优选的，所述的酚醛树脂的羟基当量为150-220 g/mol。

19、进一步优选的，所述的酚醛树脂的羟基当量为168-176 g/mol。

20、优选的，所述的填料包括二氧化硅。

21、进一步优选的，所述的二氧化硅包括纳米二氧化硅。

22、更进一步优选的，所述的纳米二氧化硅的粒径为25-200目。

23、优选的，所述的配合剂溶剂包括：环己酮，甲乙酮中的一种或多种。

24、优选的，所述的配合剂的制备方法包括：将树脂，填料，溶剂混合，使用高速分散机分散均匀即得。

25、优选的，所述的咪唑类化合物包括：2-甲基咪唑，2-乙基咪唑，2-苯基咪唑，1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑，1-氰乙基-2-苯基咪唑中的一种。

26、本发明第二方面提供了一种可用于芯片加工的高分子粘接剂的制备方法，至少包括以下步骤：将丙烯酸树脂溶液，配合剂，固化促进剂按照质量份数混合，然后使用高速分散机分散均匀，封装即得。

27、有益效果

28、（一）本发明中，通过特定的制备原料，包括丙烯酸树脂溶液，配合剂，固化促进剂制备得到的粘接剂具有优异的力学性能，包括横纵向拉伸强度，横纵向伸长率等，并且粘接强度适中，可满足芯片加工中的daf应用性能。

29、（二）本发明中，丙烯酸树脂溶液的使用了多次控温加料的反应方式，由于丙烯酸单体在自由基引发剂下的交联聚合反应是放热反应，若是采取单次加料的方法，在反应的过程中，短时间内反应釜中会放出大量的热量，会有极大的安全隐患，本发明人发现在丙烯酸树脂溶液的制备过程中采用4次加料的工艺步骤，每个步骤中加热特定量的反应原料，并且控制一定的温度，这样可以保证反应的稳定性，反应的热量可以分批次散发，有助于体系的稳定性，使粘接剂的粘度有一定的下降，有利于安全生产和粘接剂应用在芯片上后的可剥离性能。

30、（三）本发明中，通过添加纳米二氧化硅可以有效地提高粘接剂的力学性能，本发明人推测，纳米二氧化硅的小尺寸效应和较大的比面积，可以有效地提高体系的分散性，另外其表面含有很多硅氢基，粒子可以通过氢键和范德华力的作用形成网状结构，同时还会与丙烯酸高聚物分子之间产生强烈作用，进而提高其在芯片表面粘接之后的力学性能。

31、（四）本发明中，通过丙烯酸树脂溶液，配合剂，固化促进剂三组分加料的方式，可以有效地保持粘接剂的粘接轻度适中，若反应单体，树脂，固化促进剂等原料采用一锅法加入，则反应速率较快，并且产品粘度，粘接强度较高，不利于粘接剂在芯片上使用后的可剥离性能，表面会出现残胶，影响芯片的正常工作性能。

32、（五）本发明中，通过在配合剂中选用了特定的环氧当量的环氧树脂和特定羟基当量的酚醛树脂复配，作为配合剂的主体成分，可以保证粘接剂的粘度较低，涂布固化后可剥离。