【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及半導體封裝，具體涉及一種環(huán)氧樹脂組合物及其應用。
技術介紹
1、隨著半導體行業(yè)技術的不斷發(fā)展，5g網(wǎng)絡，人工智能，云計算，大數(shù)據(jù)迭代技術不斷進步，對芯片性能提出高可靠性、低功耗、小型化、輕量化、精密化的需求。為了縮短芯片與基板間的互聯(lián)距離，半導體封裝方式逐步從傳統(tǒng)的引線與基板互聯(lián)方式轉變?yōu)橄冗M的凸點與基板互聯(lián)方式，以提高器件信息處理的速度與頻率，減少高頻區(qū)域的信息傳遞損耗。
2、作為連接半導體芯片的電極和電路基板的方法,目前廣泛使用通過金線、焊錫等材料直接連接。例如,在先進封裝中常用的倒裝芯片鍵合技術(flip?chip),半導體芯片和電路板通過形成在半導體芯片電極部分上的焊料凸塊，銅柱等直接連接到電路板上的電極。由于硅芯片的線膨脹系數(shù)與基板的線膨脹系數(shù)存在不匹配的問題，在芯片封裝回流工藝過程熱脹冷縮條件下易產(chǎn)生應力，芯片與基板互連部位產(chǎn)生裂紋缺陷，將嚴重影響芯片基板互聯(lián)高可靠性。作為克服該問題的對策，采用在半導體芯片和布線基板之間填充底部填充材料(underfill?material)的封裝技術。通過使用一種環(huán)氧樹脂組合物底部填充材料，在緩解芯片與基板之間熱膨脹系數(shù)不匹配帶來的應力問題發(fā)揮著關鍵作用，可以有效提高器件在熱循環(huán)等熱應力下的凸點連接可靠性以及在沖擊和折彎等物理應力下的凸點連接可靠性。特別是在凸點角落(bμmp?corner)位置底部填充材料出現(xiàn)填料沉降，如圖1所示，樹脂與填料呈現(xiàn)不均勻分布，凸點角落位置樹脂聚集導致材料熱膨脹系數(shù)偏大，機械強度不夠，對凸點的保護能力大大降低，從而導致芯片凸點
3、因此，需要開發(fā)一種新的底部填充材料，對凸點角落(bμmp?corner)材料開裂具有改善作用。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術目的在于提供一種環(huán)氧樹脂組合物，具有抗填料沉降，以解決環(huán)氧樹脂組合物底部填充材料在流動填充過程中凸點角落發(fā)生填料沉降，樹脂與填料分布不均勻，造成凸點角落應力較大發(fā)生凸點斷裂，封裝芯片器件失效的問題。
2、本專利技術的另一目的在于提供這種環(huán)氧樹脂組合物的應用。
3、為達成以上目的，本專利技術提供一種環(huán)氧樹脂組合物，其包含以下重量份的組分：
4、(a)12～20份的環(huán)氧樹脂，例如13、14、15、16、17、18、19重量份；
5、(b)5～15份的胺類固化劑，例如6、7、8、9、10、11、12、13、14重量份；
6、(c)0.05～3份的抗氧劑，例如0.5、1、1.5、2、2.5重量份；
7、(d)50～75份的填料，例如55、60、65、70重量份。
8、本專利技術所述的環(huán)氧樹脂組合物，組分(a)所述的環(huán)氧樹脂沒有特別要求，例如選自雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、萘環(huán)型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚f型環(huán)氧樹脂、醇醚型環(huán)氧樹脂中的至少一種。
9、本專利技術所述的環(huán)氧樹脂組合物，組分(b)所述的胺類固化劑為二苯甲烷型胺類化合物與含硫的苯環(huán)型胺類化合物的組合物，其中，二苯甲烷型胺類化合物與含硫的苯環(huán)型胺類化合物的質(zhì)量比為0.1～10：1，例如0.5：1、1優(yōu)選3～6：1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、6：1、7：1、8：1、9：1等；
10、其中所述二苯甲烷型胺類化合物為具有式1所示化合物中的至少一種：
11、
12、式1中，r1、r2各自獨立地為氫、c1～c3的烷基，例如甲基、乙基、丙基；
13、其中所述含硫的苯環(huán)型胺類化合物為具有式2所示化合物中的至少一種：
14、
15、式2中，r1、r2、r3各自獨立地為氫、c1～c3的烷基(例如甲基、乙基、丙基)、胺基、巰基中的任一種。
16、本專利技術所述的環(huán)氧樹脂組合物，組分(c)所述的抗氧劑具有式3所示化合物中的至少一種：
17、
18、式3中，r1、r2、r3各自獨立地為氫、c1～c12的烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、辛基、壬基、癸基等)、羥基、巰基。
19、優(yōu)選地，所述的抗氧劑有6-叔丁基-2,4-二甲基苯酚,3,5-二叔丁基鄰苯二酚，上海化源世紀貿(mào)易有限公司，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，4-叔丁基鄰苯二酚，南通潤豐石油化工有限公司，3-叔丁基鄰苯二酚，麥克林試劑中的至少一種；
20、優(yōu)選地，所述的抗氧劑純度在99％以上。
21、本專利技術所述的環(huán)氧樹脂組合物，組分(d)所述的填料選自二氧化硅、氧化鋁、氮化硅中的至少一種，優(yōu)選球型二氧化硅；
22、優(yōu)選地，所述填料的平均粒徑為0.1～5μm，例如0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm等，更優(yōu)選0.1～3μm。
23、本專利技術所述的環(huán)氧樹脂組合物，還包含組分(e)0～2份的顏料；
24、優(yōu)選地，所述顏料沒有特別要求，可以采用領域內(nèi)常規(guī)選擇。
25、本專利技術所述的環(huán)氧樹脂組合物，當采用通式3結構的抗氧劑時，其苯環(huán)上的酚羥基具有反應活性，能與環(huán)氧樹脂上的環(huán)氧基團反應形成聚合物，使底部填充膠體系粘度上升，有利于抑制器件點膠流動過程中填料沉降的問題。同時由于抗氧劑通式3上r基團的空間位阻效應使得酚羥基與環(huán)氧基團的反應活性較低，保證底部填充膠體系粘度適當，能夠滿足封裝器件點膠作業(yè)性要求。因此通過抗氧劑的引入，有效的解決了底部填充材料在凸點角落填料沉降導致材料熱應力增大，從而發(fā)生凸點角落與底部填充材料開裂，凸點連接斷裂的問題。
26、本專利技術所述環(huán)氧樹脂組合物的制備方法，采用本領域常規(guī)操作，將各組分物理混合即可，一種示例性的制備方法，步驟包括：
27、按配方分別稱取各組分的原料，混合均勻并真空脫泡即得所述環(huán)氧樹脂組合物。
28、本專利技術同時提供所述環(huán)氧樹脂組合物在芯片封裝例如(fcbga,2.5d芯片封裝)等領域的應用。
29、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術技術方案有益效果在于：
30、本專利技術的環(huán)氧樹脂組合物在凸點角落對凸點開裂，斷裂具有明顯改善作用，對凸點保護具有高可靠性。
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1.一種環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，包含以下重量份的組分：
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，組分(a)所述的環(huán)氧樹脂選自雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、萘環(huán)型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚F型環(huán)氧樹脂、醇醚型環(huán)氧樹脂中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，組分(b)所述的胺類固化劑為二苯甲烷型胺類化合物與含硫的苯環(huán)型胺類化合物的組合物，優(yōu)選二苯甲烷型胺類化合物與含硫的苯環(huán)型胺類化合物的質(zhì)量比為0.1～10：1，更優(yōu)選3～6：1。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述二苯甲烷型胺類化合物為具有式1所示結構化合物中的至少一種：
5.根據(jù)權利要求1或3所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述含硫的苯環(huán)型胺類化合物為具有式2所示結構化合物中的至少一種：
6.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，組分(c)所述的抗氧劑具有式3所示結構化合物中的至少一種：
7.根據(jù)權利要求1或3所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，
8.根據(jù)權利要求7所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述填料的平均粒徑為0.1～5μm，更優(yōu)選0.1～3μm。
9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，還包含組分(e)0～2份的顏料。
10.權利要求1-9任一項所述的環(huán)氧樹脂組合物在芯片封裝領域的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，包含以下重量份的組分：
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，組分(a)所述的環(huán)氧樹脂選自雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、萘環(huán)型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚f型環(huán)氧樹脂、醇醚型環(huán)氧樹脂中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，組分(b)所述的胺類固化劑為二苯甲烷型胺類化合物與含硫的苯環(huán)型胺類化合物的組合物，優(yōu)選二苯甲烷型胺類化合物與含硫的苯環(huán)型胺類化合物的質(zhì)量比為0.1～10：1，更優(yōu)選3～6：1。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于，所述二苯甲烷型胺類化合物為具有式1所示結構化合物中的至少一種：
5.根據(jù)權利要...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉循軍，蔡朕偉，孫軍坤，孫家寬，王海梅，金朝陽，
申請(專利權)人：萬華化學集團電子材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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