含负热膨胀材料FC-BGA封装载板用增层胶膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供含负热膨胀材料FC

【技术实现步骤摘要】
含负热膨胀材料FC
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BGA封装载板用增层胶膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于树脂复合材料
，具体涉及含负热膨胀材料FC
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BGA封装载板用增层胶膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]倒装芯片球栅格阵列(简称FC
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BGA)载板是未来半导体封装载板的发展方向，应用广泛，市场前景广阔，FC
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BGA封装载板是能够实现芯片高速化与多功能化的高密度封装载板，增层胶膜是FC
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BGA载板半加成法制造工艺SAP关键核心材料之一。但是现有增层胶膜中树脂体系热膨胀现象会产生热应力，如果热应力过大会破坏FC
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BGA封装载板及其封装系统的可靠性，同时热膨胀系数失配容易造成通孔裂纹和分层失效；另外增层胶膜不仅需要有良好的物理性能，还要求具有可控的热膨胀性能，从而提高材料结构的尺寸稳定性，延长材料的使用寿命。
[0003]因此，如何调控增层胶膜的热膨胀系数，避免由于热膨胀现象导致的载板翘曲和热膨胀系数失配导致的封装结构失效，消除材料热膨胀造成的缺陷，实现FC
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BGA封装载板用增层胶膜可控的热膨胀性能，已成为目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供含负热膨胀材料FC
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BGA封装载板用增层胶膜及其制备方法和应用。本专利技术通过对增层胶膜组成成分的设计，在环氧树脂、苯氧树脂、固化剂等组分的基础上，通过无机填料和相变负热膨胀材料的使用，制备得到的增层胶膜具有较低的热膨胀系数，适用于制备FC
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BGA封装载板。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种含负热膨胀材料FC
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BGA封装载板用增层胶膜，所述增层胶膜包括如下重量份数的组分：
[0007]环氧树脂50～60份、苯氧树脂5～10份、固化剂30～35份、无机填料70～80份和相变负热膨胀材料10～20份。
[0008]本专利技术中，通过对增层胶膜组成成分的设计，在环氧树脂、苯氧树脂、固化剂等组分的基础上，通过无机填料和相变负热膨胀材料的使用，制备得到的增层胶膜具有较低的热膨胀系数，适用于制备FC
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BGA封装载板。
[0009]相变负热膨胀材料是热膨胀系数负值的反常热膨胀性能化合物，可与其他正热膨胀材料相复合从而调控基体材料的热膨胀性能。本专利技术中，通过无机填料和相变负热膨胀材料的配合使用，进一步通过无机填料与环氧基团的反应，构建互连网络结构，从而限制环氧树脂分子链段的运动，降低体系的热膨胀系数，消除材料热膨胀造成的缺陷，实现了FC
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BGA封装载板用增层胶膜可控的热膨胀性能。
[0010]本专利技术中，通过控制相变负热膨胀材料的用量在特定的范围内，可得到具有可控
热膨胀性能的增层胶膜。若相变负热膨胀材料的用量过少，无法有效减少热膨胀现象，增层胶膜的热膨胀系数较大；若相变负热膨胀材料的用量过多，由于负热膨胀材料与体系相容性不佳，容易析出导致无法成膜。
[0011]本专利技术中，增层胶膜中环氧树脂的重量份数可以是50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份等。
[0012]苯氧树脂的重量份数可以是5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等。
[0013]固化剂的重量份数可以是30份、31份、32份、33份、34份或35份等。
[0014]无机填料的重量份数可以是70份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份或80份等。
[0015]相变负热膨胀材料的重量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
[0016]以下作为本专利技术的优选技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的目的和有益效果。
[0017]作为本专利技术的优选技术方案，所述相变负热膨胀材料的粒径为200～300nm，例如可以是200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、250nm、260nm、270nm、280nm、290nm或300nm等。
[0018]优选地，所述相变负热膨胀材料选自焦磷酸锌、钛酸铅或钛酸钡中的任意一种或至少两种的组合。
[0019]相变负热膨胀材料产生负热膨胀现象的原因是随着温度的升高，从一种结构变成了另一种结构，即发生了结构相变，多面体的对称性也发生了变化，对称性变低，晶胞体积变小；随着温度的升高，相变温区内的阳离子间排斥力变小，多面体畸变也变小，使得晶格在某些方向上表现为正热膨胀性质，而其他方向则表现为收缩性，结果总体表现为晶格总体积的收缩，从而出现负热膨胀现象。本专利技术中，通过采用粒径为100～300nm的相变负热膨胀材料，粒径小的负热膨胀材料对聚合物基体的改性效果越好，可以实现负热膨胀填料与正热膨胀基体充分共混，增大负热膨胀组分与正热膨胀组分间的界面作用力，通过正负相互抵消，使胶膜获得可控的热膨胀性能。
[0020]作为本专利技术的优选技术方案，所述无机填料选自二氧化硅、黏土、氧化铝、玻璃、堇青石、氢氧化铝、氢氧化镁、氮化硼或氮化铝中的任意一种或至少两种的组合。
[0021]优选地，所述无机填料的粒径为500～800nm，例如可以是500nm、520nm、550nm、570nm、600nm、630nm、660nm、680nm、700nm、720nm、750nm、780nm或800nm等。
[0022]优选地，所述二氧化硅为巯基化二氧化硅。
[0023]本专利技术中，巯基化二氧化硅在N,N
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二甲基甲酰胺、4
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二甲基氨基吡啶、氨基化黏土等氨基化合物的作用下可以形成硫醇离子，从而促进环氧基与巯基的反应，生成仲羟基和硫醚键，提高分子链与二氧化硅的堆积密度，堆积越紧密，自由体积也越小，环氧树脂分子链段运动空间受限，从而获得良好的热膨胀性能。
[0024]优选地，所述巯基化二氧化硅的制备原料包括二氧化硅和巯基化试剂。
[0025]优选地，所述二氧化硅和巯基化试剂的质量比为100:(4
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8)，例如可以是100:4、100:4.5、100:5、100:5.5、100:6、100:6.5、100:7、100:7.5或100:8等。
[0026]优选地，所述巯基化试剂包括3
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巯丙基三乙氧基硅烷。
[0027]优选地，所述巯基化二氧化硅采用如下方法制备得到，所述方法包括如下步骤：
[0028]将二氧化硅和巯基化试剂分散于溶剂A中，进行改性反应，得到所述巯基化二氧化硅。
[0029]优选地，所述溶剂A选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含负热膨胀材料FC
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BGA封装载板用增层胶膜，其特征在于，所述增层胶膜包括如下重量份数的组分：环氧树脂50～60份、苯氧树脂5～10份、固化剂30～35份、无机填料70～80份和相变负热膨胀材料10～20份。2.根据权利要求1所述的增层胶膜，其特征在于，所述相变负热膨胀材料的粒径为200～300nm；优选地，所述相变负热膨胀材料选自焦磷酸锌、钛酸铅或钛酸钡中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的增层胶膜，其特征在于，所述无机填料选自二氧化硅、黏土、氧化铝、玻璃、堇青石、氢氧化铝、氢氧化镁、氮化硼或氮化铝中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述无机填料的粒径为500～800nm；优选地，所述二氧化硅为巯基化二氧化硅；优选地，所述巯基化二氧化硅的制备原料包括二氧化硅和巯基化试剂；优选地，所述二氧化硅和巯基化试剂的质量比为100:(4
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8)；优选地，所述巯基化试剂包括3
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巯丙基三乙氧基硅烷；优选地，所述巯基化二氧化硅采用如下方法制备得到，所述方法包括如下步骤：将二氧化硅和巯基化试剂分散于溶剂A中，进行改性反应，得到所述巯基化二氧化硅；优选地，所述溶剂A选自乙醇和/或水；优选地，所述改性反应在氨水存在下进行；优选地，所述改性反应的温度为25
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40℃，所述改性反应的时间为20
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30h；优选地，所述改性反应后还包括后处理的步骤，所述后处理的方法包括离心、洗涤、干燥；优选地，所述黏土为氨基化黏土；优选地，所述氨基化黏土的制备原料包括黏土和氨基化试剂；优选地，所述黏土和氨基化试剂的质量比为1:(1.2
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1.8)；优选地，所述氨基化黏土的采用如下方法制备得到，所述方法包括如下步骤：将黏土、氨基化试剂和溶剂B混合，反应，得到所述氨基化黏土；优选地，所述溶剂B选自乙醇、异丙醇或丁醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述反应的时间为20
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30h；优选地，所述反应后还包括后处理的步骤，所述后处理的方法包括：离心、洗涤、干燥、研磨。4.根据权利要求3所述的增层胶膜，其特征在于，所述无机填料选自巯基化二氧化硅和/或氨基化黏土，优选为巯基化二氧化硅和氨基化黏土的组合；优选地，所述巯基化二氧化硅和氨基化黏土的质量比为(3
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4):1。5.根据权利要求1
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4任一项所述的增层胶膜，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：何岳山，许伟鸿，杨柳，刘飞，王粮萍，刘汉成，练超，李东伟，
申请(专利权)人：深圳市纽菲斯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：