一种丙烯酸酯芯片粘接剂及其应用的制作方法

本发明涉及粘接剂，特别涉及一种丙烯酸酯芯片粘接剂及其应用。

背景技术：

1、芯片粘接剂是半导体芯片封装中关键主材，其主要功能是将芯片固定到基材上达到粘接、导电、导热等性能。目前市售的芯片粘接剂通常分别以环氧树脂和丙烯酸树脂两种聚合物为主体。

2、丙烯酸酯树脂在聚合过程中形成以碳碳单键及酯基为主的链式结构，这种化学结构键能较高，具有不易老化、耐水、柔韧性好等优点。目前市面上的大尺寸芯片粘接剂多利用丙烯酸酯树脂的柔韧性及耐老化特性研制，但这种由酯基和碳碳单键为主体的化学结构相较于分子结构中含有羟基、醚键和环氧基团的环氧树脂极性较低，低极性的丙烯酸酯胶粘剂对界面的粘接远低于环氧树脂，这也就导致了目前适用于大尺寸芯片的丙烯酸酯芯片粘接剂无法满足小尺寸芯片(<1mm×1mm)的粘接。

3、目前很多报道都是通过加入柔性树脂来增韧丙烯酸酯类芯片粘接剂以达到适于粘接大尺寸芯片的目的。例如cn201310225814.0采用柔性的丙烯酸酯齐聚物来增韧产品以达到大尺寸芯片粘接的目的；201410264156.0采用乙烯基醚搭配柔性丙烯酸酯齐聚物进行增韧，用以降低内部应力，适用于大尺寸芯片粘接。

4、但上述专利中均利用了丙烯酸酯树脂柔韧性的特性，使产品能适用于大尺寸芯片粘接剂。柔性的丙烯酸酯通常是含有长的脂肪族链段或碳碳双键，这两种结构具有较低的极性，分子间相互做用小，内旋转位垒小，更容易旋转，整个分子链段的柔性好。然而柔性的丙烯酸酯树脂普遍极性较低，导致产品适用范围>1mm×1mm。

5、目前尚无能兼顾大尺寸芯片及小尺寸芯片粘接的芯片粘接剂。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明目的在于提供一种丙烯酸酯芯片粘接剂及其应用，本发明提供的丙烯酸酯芯片粘接剂适用于大尺寸芯片及小尺寸芯片的粘接，且具有高粘接强度。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供一种丙烯酸酯芯片粘接剂，包括以下质量百分含量的组分：

4、

5、优选的，所述硅烷偶联剂的质量为丙烯酸酯类齐聚物和丙烯酸酯单体总质量的20～100％。

6、优选的，所述丙烯酸酯类齐聚物为聚酯丙烯酸酯齐聚物、聚酯甲基丙烯酸酯齐聚物、聚醚丙烯酸酯齐聚物、聚醚甲基丙烯酸酯齐聚物、环氧丙烯酸酯齐聚物、环氧甲基丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯齐聚物、聚丁二烯丙烯酸酯齐聚物和聚丁二烯甲基丙烯酸酯齐聚物中的一种或几种。

7、优选的，所述丙烯酸酯类齐聚物的分子量为3000～50000。

8、优选的，所述丙烯酸酯单体为四氢呋喃甲基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的一种或几种。

9、优选的，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

10、优选的，所述引发剂为有机过氧化物。

11、优选的，所述阻聚剂为多元酚、醌类化合物、芳胺类化合物和芳香族亚硝基化合物中的一种或几种。

12、优选的，所述无机填料为滑石粉、氧化铝、硅微粉、氢氧化铝、纳米碳酸钙和微米银粉中的一种或几种。

13、本发明提供了上述丙烯酸酯芯片粘接剂在芯片粘接中的应用，所述芯片的尺寸为0.5×0.5mm～6×6mm。

14、本发明提供了一种丙烯酸酯芯片粘接剂，包括以下质量百分含量的组分：丙烯酸酯类齐聚物4～20％；丙烯酸酯单体2～20％；硅烷偶联剂4～40％；引发剂0.5～2％；阻聚剂0.01～0.8％；无机填料40～85％。本发明提供的丙烯酸酯胶黏剂，采用大量的硅烷偶联剂替代稀释剂的方案，通过硅烷偶联剂对界面的浸润和化学偶联作用有效的提高了丙烯酸酯胶粘剂对界面粘接的强度，让适用于大芯片的丙烯酸酯胶粘剂可以适用更小尺寸的芯片粘接。同时，本发明通过丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯类齐聚物和偶联剂的优化配比组合，固化后的胶体具有较好的柔韧性同时对界面具备较高的粘接强度。实施例结果表明，本发明提供的丙烯酸酯芯片粘接剂对大尺寸芯片(10mm×10mm)和小尺寸芯片(0.5mm×0.5mm)均具有良好的粘接效果，其对于大尺寸芯片的粘接力为10～20mpa，其对于小尺寸芯片的粘接力为20～30mpa。

技术特征：

1.一种丙烯酸酯芯片粘接剂，包括以下质量百分含量的组分：

2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯芯片粘接剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂的质量为丙烯酸酯类齐聚物和丙烯酸酯单体总质量的20～100％。

3.根据权利要求1所述的丙烯酸酯芯片粘接剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类齐聚物为聚酯丙烯酸酯齐聚物、聚酯甲基丙烯酸酯齐聚物、聚醚丙烯酸酯齐聚物、聚醚甲基丙烯酸酯齐聚物、环氧丙烯酸酯齐聚物、环氧甲基丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯齐聚物、聚丁二烯丙烯酸酯齐聚物和聚丁二烯甲基丙烯酸酯齐聚物中的一种或几种。

4.根据权利要求1或3所述的丙烯酸酯芯片粘接剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类齐聚物的分子量为3000～50000。

5.根据权利要求1所述的丙烯酸酯芯片粘接剂，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为四氢呋喃甲基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的丙烯酸酯芯片粘接剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的丙烯酸酯芯片粘接剂，其特征在于，所述引发剂为有机过氧化物。

8.根据权利要求1所述的丙烯酸酯芯片粘接剂，其特征在于，所述阻聚剂为多元酚、醌类化合物、芳胺类化合物和芳香族亚硝基化合物中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的丙烯酸酯芯片粘接剂，其特征在于，所述无机填料为滑石粉、氧化铝、硅微粉、氢氧化铝、纳米碳酸钙和银粉中的一种或几种。

10.权利要求1～9任意一项所述的丙烯酸酯芯片粘接剂在芯片粘接中的应用，所述芯片的尺寸为0.5mm×0.5mm～10mm×10mm。

技术总结
本发明提供了一种丙烯酸酯芯片粘接剂及其应用，属于粘接剂技术领域。本发明提供的丙烯酸酯芯片粘接剂包括以下质量百分含量的组分：丙烯酸酯类齐聚物4～20％；丙烯酸酯单体2～20％；硅烷偶联剂4～40％；引发剂0.5～2％；阻聚剂0.01～0.8％；无机填料40～85％。本发明提供的丙烯酸酯胶黏剂，采用大量的硅烷偶联剂替代稀释剂的方案，通过偶联剂对界面的浸润和化学偶联作用有效的提高了丙烯酸酯胶粘剂对界面粘接的强度，让适用于大芯片的丙烯酸酯胶粘剂可以适用更小尺寸的芯片粘接。同时，本发明通过丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯类齐聚物和偶联剂的优化配比组合，固化后的胶体具有较好的柔韧性同时对界面具备较高的粘接强度。

技术研发人员：李永丰,徐丽爽,李宇,刘姝,郑岩,辛晓志,胡振伟,金章林,李丹飞
受保护的技术使用者：长春永固科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13