低介电、高导热的芯片底部填充胶,一篇看了令人怅然的文章
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自从中美贸易战后,两国之间的战火延展到科技领域,尤其是芯片技术,已经成为中国科技发展的“卡脖子”难题。
看似很小的一个芯片汇集了最尖端的科学技术。就拿芯片底部填充胶这么一个看似不起眼的材料,至今仍然由国外企业把控,主要的供应商为Namics, Hitach和Henkel。
因此,借着《胶界》这个平台,打算最近聊聊芯片封装底部填充胶,也就是所谓的“underfill”。
随着5G时代的到来,芯片对底部填充胶的要求越来越高,迫切需要开发一款既有低介电常数、又有高导热系数的底部填充胶,以实现很好的散热效果,同时解决高密度集成所带来的信号延迟和功率损耗等问题。
下面介绍一种低介电、高导热的芯片封装底部填充胶,配方如下:
从上表可见,要实现低介电常数的技术要求,关键原料在于含氟聚苯酚结构的环氧树脂,其化学结构及合成示意图如下所示:
将2,6二氟苯酚丙烯酸酯、2,6-二甲基苯酚丙烯酸酯及丙烯酸缩水甘油醚反应得到所需的含氟聚苯酚结构的环氧树脂。
该环氧树脂含有低介电的含氟聚苯酚结构和环氧树脂结构,因此具有低的介电常数。
另外,含氟基团可以进一步降低吸水率,有利于提升芯片的机械环境可靠性。
为了实现高导热性能,配方中加入了高导热的球形氮化硼或三氧化铝等导热填料(尺寸大小0.5-1μm),一方面可以实现底部填充胶的高导热性能,另一方面还能改善底部填充胶的流动性。
上述配方的性能如下所示:
写到最后,说实话,看着上述数据还是有些怅然,毕竟公布于2020年。
于是,自我安慰道,这不正好暗示着这个行业未来的发展空间还是非常广阔的。
数据来源CN 111440575 A