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一种快速流动可低温固化的底部填充胶

作　者: 何素敏
导　师: 任碧野；徐耀华
学　校: 华南理工大学
专　业: 材料工程
关键词: 热膨胀系数可靠性环氧树脂
分类号: TN405
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

IC封装的注胶封装过程中,UNDERFILL在晶片(CHIP)与基板(SUBSTRATE)之间逐渐凝固成形,而材料彼此间的热膨胀系数(COEFFICIENT OF THERMAL EXPASION )差异, UNDERFILL的固化程度以及材料在固化过程产生的收缩(SHINKAGE)情形等等诸多因素的影响之下,成品会有翘曲变形(WARPAGE)的现象发生,又由于温度的反复升降造成材料的持续变形,进而产生形变(creep),降低其寿命。本文主要探讨如何通过配方设计来开发出一款低粘度、低应力、低线膨胀系数、低温快速固化、高粘接性、高可靠性的UNDERFILL材料。采用超低粘度的环氧树脂基体,并通过高填充球形硅微粉较大程度的降低UNDERFILL材料的热膨胀系数,由此降低热应力引起的热应力开裂,提高微电子封装材料的可靠性。通过采用可低温固化的潜伏型固化剂来降低体系的固化温度,从而达到节省电能源提高生产效率的要求。其中粘度、粘接力、线膨胀系数、玻璃化转变温度、固化温度、固化程度、抗跌落等性能参数是UNDERFILL底部填充材料相当重要的参数,利用BROOKFIELD粘度计、DSC、DMA、跌落试验机等检测设备来检测材料性能,从而设计出一款快速流动的可低温快速固化的性能优异的UNDERFILL单组份环氧树脂材料。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-21
  1.1 前言  11-12
  1.2 单组份底部填充材料简介  12-14
  1.3 underfil 单组份底部填充材料的研究现状及其发展趋势  14-15
  1.4 UNDERFILL 单组份底部填充材料的特点  15
  1.5 环氧树脂的固化原理  15-16
  1.6 配方设计组成材料的选择  16-20
    1.6.1 环氧树脂的选择  16-17
    1.6.2 固化剂的选择  17
    1.6.3 固化促进剂的选择  17-18
    1.6.4 无机填充剂的选择  18
    1.6.5 增韧剂的选择  18
    1.6.6 表面活性剂的选择  18-19
    1.6.7 偶联剂的选择  19
    1.6.8 离子吸附剂  19
    1.6.9 其它助剂的选择  19-20
  1.7 制造工艺  20-21
第二章实验部分  21-27
  2.1 实验原料及添加比例  21-22
  2.2 单组份底部填充材料的制备  22-23
  2.3 检测项目及其检测设备  23
  2.4 检测方法  23-27
    2.4.1 粘度的检测方法  23-24
    2.4.2 流动速度的检测方法  24
    2.4.3 细度的检测方法  24
    2.4.4 凝胶时间的检测方法  24
    2.4.5 储存稳定性检测方法  24-25
    2.4.6 线膨胀系数的检测方法  25
    2.4.7 剪切强度的检测方法  25-26
    2.4.8 高温高湿测试的检测方法  26
    2.4.9 冷热冲击测试的检测方法  26
    2.4.10 跌落性测试的检测方法  26
    2.4.11 耐焊性测试的检测方法  26-27
第三章 underfill 的关键指标技术问题的讨论  27-46
  3.1 低粘度快速流动问题  27-33
    3.1.1 环氧树脂  29-31
    3.1.2 固化剂  31-32
    3.1.3 无机填料  32-33
  3.2 低应力耐冲击性问题  33-36
    3.2.1 核壳橡胶的特点  33
    3.2.2 壳—核结构聚合物增韧环氧树脂  33
    3.2.3 核壳海岛结构橡胶使环氧树脂的韧性强度提高  33-36
  3.3 低温快速固化与储存稳定性问题  36-44
    3.3.1 硫醇的结构式  36
    3.3.2 聚硫醇的低温固化性  36-39
    3.3.3 聚硫醇的耐热及透明性  39-41
    3.3.4 储存稳定性  41-44
  3.4 低线膨胀系数问题  44-46
第四章主要性能指标测试分析  46-54
  4.1 粘度及粘温曲线测试  46
  4.2 流动性测试  46
  4.3 固化温度及固化时间测试  46-48
  4.4 线膨胀系数及玻璃化转变温度的测试  48-49
  4.5 储存稳定性实验  49
  4.6 跌落性实验  49-51
  4.7 冷热温度循环冲击测试  51-52
  4.8 高温高湿HAST 测试  52-53
  4.9 耐无铅回流焊测试  53-54
结论  54-57
参考文献  57-60
致谢  60

一种快速流动可低温固化的底部填充胶

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