一种高流动性的底部填充胶、其制备方法和倒装芯片与流程

本发明属于芯片封装，特别涉及一种高流动性的底部填充胶、其制备方法和倒装芯片。

背景技术：

1、底部填充胶是一种适用于倒装芯片底部填充技术的材料，通常是利用毛细作用原理渗透到芯片与基板之间的间隙中，再通过热固化逐渐凝固并填充在芯片与基板之间的间隙中，保护芯片与基板之间的高密度焊接凸点及芯片。然而，在芯片的封装过程中，底部填充胶的流动性直接影响芯片封装的质量和生产效率。具有良好的流动性的底部填充胶能均匀地填充到芯片和基板之间的每一个缝隙和空隙中，可以避免出现空洞或未填充的区域。这不仅可以提高芯片的机械强度和耐用性，还可以防止外部灰尘、水分和其他污染物进入芯片内部，影响芯片的性能和寿命。因此，提高底部填充胶的流动性，以适应复杂的装配环境和严格的可靠性要求，对于确保芯片组装质量和可靠性至关重要。

2、也即，如何提供一种高流动性的底部填充胶，通过添加改性二氧化硅和消泡剂提高底部填充胶的流动性，避免在填充过程中产生气泡，进而提高芯片的封装良率和封装效率，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高流动性的底部填充胶、其制备方法和倒装芯片，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高流动性的底部填充胶，所述底部填充胶以质量百分比包括以下组分：改性二氧化硅56%～66%，环氧树脂19%～25%，固化剂15%～18%，碳黑0.1%～0.2%，消泡剂0.2%～0.4%；其中，所述环氧树脂由双酚f型环氧树脂和双酚a型环氧树脂组成。

3、在第一方面中，所述改性二氧化硅通过如下方式制作而成：配制去离子水和乙醇的混合溶液；向二氧化硅中加入所述混合溶液，得到第一混合物；通过冰乙酸调节所述第一混合物的ph值为4，得到第二混合物；对所述第二混合物进行超声分散15min，得到第三混合物；向所述第三混合物中加入硅烷偶联剂，超声分散5min，得到第四混合物，所述硅烷偶联剂的添加量是所述二氧化硅的质量的3-6%；将所述第四混合物置于100℃下反应2h，得到反应物；对所述反应物进行抽滤，干燥，得到改性二氧化硅。

4、在第一方面中，所述二氧化硅为球形二氧化硅；所述球形二氧化硅的平均粒径为1～5μm。

5、在第一方面中，所述固化剂为胺类固化剂。

6、在第一方面中，所述胺类固化剂包括二乙胺甲苯二胺、甲基环己二胺和改性芳香胺固化剂中的至少一种。

7、在第一方面中，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。

8、本发明第二方面提供了一种第一方面所述的高流动性的底部填充胶的制备方法，所述制备方法包括：制备改性二氧化硅；将各组分按照各自的质量百分比加入搅拌杯内，通过第一离心搅拌机混合均匀，得到第一浆料，所述各组分的质量百分比具体包括：所述改性二氧化硅56%～66%，环氧树脂19%～25%，固化剂15%～18%，碳黑0.1%～0.2%，消泡剂0.2%～0.4%；其中，所述环氧树脂由双酚f型环氧树脂和双酚a型环氧树脂组成；将所述第一浆料转移至三辊研磨机进行分散处理，得到分散均匀的第二浆料；通过第二离心搅拌机对所述第二浆料进行真空脱泡，得到底部填充胶。

9、在第二方面中，所述改性二氧化硅的制备方法包括：配制去离子水和乙醇的混合溶液；向二氧化硅中加入所述混合溶液，得到第一混合物；通过冰乙酸调节所述第一混合物的ph值为4，得到第二混合物；对所述第二混合物进行超声分散15min，得到第三混合物；向所述第三混合物中加入硅烷偶联剂，超声分散5min，得到第四混合物，所述硅烷偶联剂的添加量是所述二氧化硅的质量的3-6%；将所述第四混合物置于100℃下反应2h，得到反应物；对所述反应物进行抽滤，干燥，得到改性二氧化硅。

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95～110s，自转1050r/min，公转1350r/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5～15μm；所述第二离心搅拌机的工作参数包括：搅拌时间为65～90s，自转1050r/min，公转1350r/min。

11、本发明第三方面提供了一种倒装芯片，所述倒装芯片具有封装结构，所述封装结构包括由第一方面所述的底部填充胶固化形成的材料。

12、有益效果

13、本发明提供的一种高流动性的底部填充胶，以质量百分比包括以下组分：改性二氧化硅56%～66%，环氧树脂19%～25%，固化剂15%～18%，碳黑0.1%～0.2%，消泡剂0.2%～0.4%；以环氧树脂为基体材料，提供底部填充胶基础的粘结性能和力学性能；对二氧化硅进行改性以制备改性二氧化硅作为填充材料，以增强改性二氧化硅在基体材料中的分散性和润湿性，进而提高底部填充胶的流动性；通过添加固化剂对底部填充胶的胶液进行固化，以形成对芯片的封装，同时添加消泡剂，以避免在芯片封装过程产生空洞和气泡，进一步提高底部填充胶的粘结性能和热稳定性。本发明通过特定配方比例制备的底部填充胶具有优异的流动性，在对芯片和基板之间的间隙进行填充时，可以避免产生流痕、空洞等问题，提高芯片的封装效率和封装良率。

技术特征：

1.一种高流动性的底部填充胶，其特征在于，所述底部填充胶以质量百分比包括以下组分：改性二氧化硅56%～66%，环氧树脂19%～25%，固化剂15%～18%，碳黑0.1%～0.2%，消泡剂0.2%～0.4%；其中，所述环氧树脂由双酚f型环氧树脂和双酚a型环氧树脂组成。

2.根据权利要求1所述的高流动性的底部填充胶，其特征在于，所述改性二氧化硅通过如下方式制作而成：配制去离子水和乙醇的混合溶液；向二氧化硅中加入所述混合溶液，得到第一混合物；通过冰乙酸调节所述第一混合物的ph值为4，得到第二混合物；对所述第二混合物进行超声分散15min，得到第三混合物；向所述第三混合物中加入硅烷偶联剂，超声分散5min，得到第四混合物，所述硅烷偶联剂的添加量是所述二氧化硅的质量的3-6%；将所述第四混合物置于100℃下反应2h，得到反应物；对所述反应物进行抽滤，干燥，得到改性二氧化硅。

3.根据权利要求2所述的高流动性的底部填充胶，其特征在于，所述二氧化硅为球形二氧化硅；所述球形二氧化硅的平均粒径为1～5μm。

4.根据权利要求1所述的高流动性的底部填充胶，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂。

5.根据权利要求4所述的高流动性的底部填充胶，其特征在于，所述胺类固化剂包括二乙胺甲苯二胺、甲基环己二胺和改性芳香胺固化剂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的高流动性的底部填充胶，其特征在于，所述消泡剂为聚醚类消泡剂。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的高流动性的底部填充胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

8.根据权利要求7所述的高流动性的底部填充胶的制备方法，其特征在于，所述改性二氧化硅的制备方法包括：配制去离子水和乙醇的混合溶液；向二氧化硅中加入所述混合溶液，得到第一混合物；通过冰乙酸调节所述第一混合物的ph值为4，得到第二混合物；对所述第二混合物进行超声分散15min，得到第三混合物；向所述第三混合物中加入硅烷偶联剂，超声分散5min，得到第四混合物，所述硅烷偶联剂的添加量是所述二氧化硅的质量的3-6%；将所述第四混合物置于100℃下反应2h，得到反应物；对所述反应物进行抽滤，干燥，得到改性二氧化硅。

9.根据权利要求7所述的高流动性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95～110s，自转1050r/min，公转1350r/min；

10.一种倒装芯片，其特征在于，所述倒装芯片具有封装结构，所述封装结构包括由权利要求1-6任意一项所述的高流动性的底部填充胶固化形成的材料。

技术总结
本发明提供了一种高流动性的底部填充胶、其制备方法和倒装芯片，底部填充胶以质量百分比包括以下组分：改性二氧化硅56%～66%，环氧树脂19%～25%，固化剂15%～18%，碳黑0.1%～0.2%，消泡剂0.2%～0.4%；其中，所述环氧树脂由双酚F型环氧树脂和双酚A型环氧树脂组成；通过对二氧化硅进行改性以制备改性二氧化硅作为填充材料，以增强改性二氧化硅在基体材料中的分散性和润湿性，进而提高底部填充胶的流动性；通过消泡剂避免在芯片封装过程产生空洞和气泡，进一步提高底部填充胶的粘结性能和热稳定性。本发明通过特定配方比例制备的底部填充胶具有优异的流动性，可以避免在在填充间隙时产生流痕、空洞等问题，提高了芯片的封装效率和封装良率。

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：2024/10/17