抑制填料沉降的底部填充胶及其制备方法和芯片封装结构与流程

本发明属于芯片封装，特别涉及一种抑制填料沉降的底部填充胶及其制备方法和芯片封装结构。

背景技术：

1、在先进的芯片封装技术中，通常采用铜柱凸块键合代替传统的引线键合，以实现芯片与基板之间的电气互联，并增加i/o端口数量，而铜柱凸块通常由铜柱和高锡成分的无铅焊料两部分组成，易形成铜锡原电池，当采用底部填充胶进行填充封装时，由于含有的填料粒子通常带有负电荷，与铜锡原电池中的铜极产生排斥，填料粒子向锡电极端移动，进而导致填料发生沉降，影响底部填充胶的综合性能。

2、因此，如何提供一种抑制填料沉降的底部填充胶，通过添加离子捕捉剂抑制铜锡原电池形成，进而抑制填料发生沉降，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抑制填料沉降的底部填充胶及其制备方法和芯片封装结构，以至少解决上述一种技术问题。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种抑制填料沉降的底部填充胶，所述底部填充胶以质量百分比计包括以下组分：填料58%～70%，环氧树脂21%～27%，固化剂10%～14%，碳黑0.1%～0.2%，促进剂0.2%～0.4%，离子捕捉剂0.1%～0.3%。

3、在第一方面中，所述填料为球形二氧化硅。

4、在第一方面中，所述球形二氧化硅的粒径为0.5～3μm。

5、在第一方面中，所述环氧树脂由双酚a环氧树脂和高纯度低氯液态环氧树脂组成。

6、在第一方面中，所述固化剂为胺类固化剂，所述胺类固化剂包括聚醚胺和改性脂肪胺固化剂中的至少一种。

7、在第一方面中，所述促进剂包括叔胺类促进剂和咪唑类促进剂中的至少一种。

8、在第一方面中，所述离子捕捉剂的型号包括ixeplas-a1、ixeplas-a2、ixe-100和ixe-700f中的至少一种。

9、本发明第二方面提供了一种如第一方面所述的抑制填料沉降的底部填充胶的制备方法，所述制备方法包括：准确称取原料各组分，所述各组分以质量百分比计具体包括：填料58%～70%，环氧树脂21%～27%，固化剂10%～14%，碳黑0.1%～0.2%，促进剂0.2%～0.4%，离子捕捉剂0.1%～0.3%；将称取的所述环氧树脂和所述离子捕捉剂加入搅拌杯中，通过第一离心搅拌机搅拌均匀，得到预混物；向所述预混物中加入称取的所述填料、所述固化剂、所述碳黑和所述促进剂，通过第二离心搅拌机搅拌均匀，得到第一浆料；将所述第一浆料转移至三辊研磨机中进行分散处理，得到分散均匀的第二浆料；通过第三离心搅拌对所述第二浆料进行真空脱泡，得到底部填充胶。

10、在第二方面中，所述第一离心搅拌机的工作参数包括：搅拌时间为55～65s，自转750r/min，公转950r/min；所述第二离心搅拌机的工作参数包括：搅拌时间为75～100s，自转1000r/min，公转1250r/min；所述三辊研磨机的工作参数包括：入料间隙为20～35μm，出料间隙为10～15μm；所述第三离心搅拌机的工作参数包括：真空脱泡时间为65～85s，自转1000r/min，公转1250r/min。

11、本发明第三方面提供了一种芯片封装结构，所述芯片封装结构包括基板、倒装于所述基板的芯片、覆盖于所述基板上的防焊层，以及如第一方面所述的抑制填料沉降的底部填充胶；其中，所述底部填充胶填充所述芯片的底部并部分覆盖于所述防焊层上。

12、有益效果：

13、本发明提供的一种抑制填料沉降的底部填充胶，以质量百分比计包括以下组分：填料58%～70%，环氧树脂21%～27%，固化剂10%～14%，碳黑0.1%～0.2%，促进剂0.2%～0.4%，离子捕捉剂0.1%～0.3%；以环氧树脂为基体树脂，将环氧树脂与离子捕捉剂混合均匀后，再与填料、固化剂、促进剂和碳黑进行混合，以制备底部填充胶；在底部填充胶填充过程中，底部填充胶中的填料通常带有负电荷，易与芯片封装结构中的铜柱凸块形成局部原电池中的铜极排斥，进而导致填料沉降，底部填充胶在填充过程中分布不均匀，固化后的底部填充胶各处的性能不一致，从而影响芯片封装结构的质量和可靠性，而本发明通过在底部填充胶中添加离子捕捉剂来捕捉铜离子，抑制原电池的形成，从而抑制底部填充胶中填料沉降，此外，离子捕捉剂也可以捕捉底部填充胶中的杂质离子，提高底部填充胶封装的可靠性。

技术特征：

1.一种抑制填料沉降的底部填充胶，其特征在于，所述底部填充胶以质量百分比计包括以下组分：填料58%～70%，环氧树脂21%～27%，固化剂10%～14%，碳黑0.1%～0.2%，促进剂0.2%～0.4%，离子捕捉剂0.1%～0.3%。

2.根据权利要求1所述的抑制填料沉降的底部填充胶，其特征在于，所述填料为球形二氧化硅。

3.根据权利要求2所述的抑制填料沉降的底部填充胶，其特征在于，所述球形二氧化硅的粒径为0.5～3μm。

4.根据权利要求1所述的抑制填料沉降的底部填充胶，其特征在于，所述环氧树脂由双酚a环氧树脂和高纯度低氯液态环氧树脂组成。

5.根据权利要求1所述的抑制填料沉降的底部填充胶，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂，所述胺类固化剂包括聚醚胺和改性脂肪胺固化剂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的抑制填料沉降的底部填充胶，其特征在于，所述促进剂包括叔胺类促进剂和咪唑类促进剂中的至少一种。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的抑制填料沉降的底部填充胶，其特征在于，所述离子捕捉剂的型号包括ixeplas-a1、ixeplas-a2、ixe-100和ixe-700f中的至少一种。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的抑制填料沉降的底部填充胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

9.根据权利要求8所述的抑制填料沉降的底部填充胶的制备方法，其特征在于，所述第一离心搅拌机的工作参数包括：搅拌时间为55～65s，自转750r/min，公转950r/min；

10.一种芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构包括基板、倒装于所述基板的芯片、覆盖于所述基板上的防焊层，以及如权利要求1-7任意一项所述的抑制填料沉降的底部填充胶；其中，所述底部填充胶填充所述芯片的底部并部分覆盖于所述防焊层上。

技术总结本发明提供了一种抑制填料沉降的底部填充胶及其制备方法和芯片封装结构，底部填充胶以质量百分比计包括以下组分：填料58%～70%，环氧树脂21%～27%，固化剂10%～14%，碳黑0.1%～0.2%，促进剂0.2%～0.4%，离子捕捉剂0.1%～0.3%；先将环氧树脂和离子捕捉剂进行混合，使得离子捕捉剂可均匀的分散在环氧树脂中，得到预混物；然后，向预混物中加入其他组分，使得原料各组分能充分混合，经过三辊研磨机分散处理、真空脱泡，得到分散均匀、流动性稳定的底部填充胶。采用本发明提供的底部填充胶对芯片进行填充封装时，胶液可以均匀的分布在芯片和基板之中，通过离子捕捉剂抑制原电池的形成，从而防止填料发生沉降，且在固化后具有优异的耐热性能，与基板和芯片的粘着力强。技术研发人员：伍得,曹东萍,廖述杭,苏峻兴受保护的技术使用者：武汉市三选科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4