封装材料的小型化具有更快、更密集和更复杂的功能是当前和未来半导体器件的一个重要趋势。倒装芯片技术的发展就是这种趋势的一个例子。倒装芯片技术采用小型焊料凸块作为管芯和衬底之间的互连器，从而最大限度地减少了传统低成本组件中的板面积要求，并降低了重量和高度。在倒装芯片制造中，填充聚合物具有一种称为底部填充的主要功能。
底部填充是指放置在集成电路或芯片与衬底之间的间隙（约50±75 mm）中的塑料密封剂。密封剂用于机械地耦合芯片和衬底，从而降低由芯片和衬底之间的热膨胀失配引起的焊点中的残余应力。通过底部填充，热疲劳性能显著改善。用于底部填充的材料应没有空隙形成、良好的润湿特性、显著的粘附性、低应力和高导热性。这些要求导致了用于高性能电子封装剂的低熔体粘度树脂的开发，因为低粘度树脂将确保树脂中的最小空隙捕获和封装剂的成型性，特别是在高度填充的系统中。在微电子封装材料的热管理中，防止基体中形成空隙是至关重要的。空隙是热疲劳的热点和弱点，从而影响包装材料的性能和寿命。控制材料特性，如材料的流变性和填料含量，以及为底部填充密封剂开发适当的分散方法，是防止空隙的两个主要方面。
三元混合物中环氧稀释剂的量越低，发生固化反应的起始温度就越低。环氧树脂作为稀释剂，可延缓固化反应。通过将环氧树脂的质量分数保持在小于50重量%，即BEP111、BEP121，三元混合物的固化反应可以在接近100℃的相对较低的温度下开始。低固化温度是某些类型的可控塌陷芯片连接或C4、倒装芯片、密封剂所需的性能之一。
三元混合物的粘度非常低，特别是当环氧树脂的质量分数高于50重量%时，即对于BEP121和BEP131约为0.3Pas。此外，BEP121和BEP131的粘度在实验中保持低且相当恒定，直到1000s，这对于使用过程是有利的。由于粘度低，在不脱气树脂的情况下获得了无空隙的固化聚合物。与单独的苯并恶嗪单体相比，固化温度和时间也显著降低。在三元体系上没有观察到相分离的迹象。固化的样品是透明的，根据混合物的组成，颜色从浅黄色到深红色。
三元体系在室温下的模量随着三元混合物中环氧树脂量的增加而降低，这是由于与实验中使用的聚苯并恶嗪相比，环氧树脂的柔韧性更强或硬度更低。三元体系的模量随着共混物中环氧树脂用量的增加而增加。环氧稀释剂用量越大，试样的平台模量越大，这归因于材料中交联密度越高。
可以通过降低密封剂和芯片的CTE失配或者降低密封剂的模量来减少热应力。随着环氧树脂用量的增加，三元混合物的平台模量越高，表明交联密度越高，导致三元体系的玻璃化转变温度越高。
松弛模量的值随着三元混合物中环氧分数的增加而增加,表明随着三元体系中环氧树脂量的增加，交联程度更高。
当用双酚AF型取代基于双酚A的苯并恶嗪时，预期Tg从150增加到157℃。这是由于双酚A中的两个甲基被双酚AF的三氟甲基取代，增加了双酚部分柔性的空间位阻。这种高Tg苯并恶嗪树脂对Tg的相当低的增强是由于所使用的三元混合物组合物的选择。
三元混合物可以在较低的温度下随着酚醛清漆用量的增加而固化。
三元体系的Tg随着混合物中苯并恶嗪和环氧树脂量的增加而增加。
该材料显示出其玻璃化转变温度的显著改善，获得的值约为170℃，这与三角图的预测非常一致，三角图表明其玻璃化转化温度高于用该组合物获得的BEP121。
随着系统中环氧树脂质量分数的增加，这些材料的热稳定性得到了改善，这可能归因于如前所示的更大的交联密度。相反，与纯环氧树脂相比，三元体系的焦炭产率显著提高。这是因为与环氧树脂相比，聚苯并恶嗪和酚醛清漆都能产生更高的焦炭产率。
树脂的吸水性也是一个重要指标，特别是对于作为电子封装模塑化合物的应用，因为模塑化合物中的吸湿性是制造过程中爆板的主要原因。三元体系的吸水率介于聚苯并恶嗪和环氧树脂之间。换言之，由于混合物中存在吸水率较低的苯并恶嗪树脂，三元体系的吸水性比它们的纯环氧树脂提高。
1、开发了苯并恶嗪、环氧树脂和酚醛树脂的低粘度三元混合物。共混物使均匀且无空隙的固化试样具有广泛的性能，这些性能高度依赖于三元混合物中起始树脂的组成。
2、苯并恶嗪树脂赋予材料热固化、低吸水率、高炭产率和机械强度。
3、环氧树脂主要用于降低混合物的粘度，用于特殊应用，如电子封装封装中的底部填充。除了作为稀释剂的功能外，环氧树脂还提供了更高的交联密度材料，具有改进的热稳定性，并降低了三元体系的环境温度模量。但固化延迟和较高的吸水率是使用环氧树脂作为稀释剂的不利影响。
4、酚醛清漆除了具有环氧树脂固化剂的典型功能外，还可以作为体系的固化促进剂。三元体系的玻璃化转变温度也高达170℃。发现玻璃化转变温度强烈依赖于三元体系中苯并恶嗪和环氧树脂的总量。
S. Rimdusit, H. Ishida , Development of new class of electronic packaging materials based on ternary systems of benzoxazine, epoxy, and phenolic resins. Polymer 41 (2000) 7941±7949
DOI: 10.1016/S0032-3861(00)00164-6
来源：功能高分子材料
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