柔軟的雙馬來亞酰胺、苯并嗪、環氧酐加合物混合粘合劑制造技術

本發明專利技術提供在高溫及高濕度環境下具有低壓力及優秀的粘合特性，且在低壓力、高濕潤的電子產品風中裝可用于粘接劑中的樹脂合成物。較佳為柔軟的環氧酐加成物改性固體雙馬來亞酰胺及固體苯并嗪樹脂合成物，其可在高溫及高濕度環境下使用，維持優秀的粘合強度，而且，可最大限度地減少作為球陣列焊接掩膜、智能卡聚酯合成纖維或銀或銅金屬引線框的基板和硅片之間因熱膨脹系數不協調所導致的壓力。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術提供在高溫及高濕度環境下具有低壓力及優秀的粘合特性，且在低壓力、高濕潤的電子產品風中裝可用于粘接劑中的樹脂合成物。較佳為柔軟的環氧酐加成物改性固體雙馬來亞酰胺及固體苯并嗪樹脂合成物，其可在高溫及高濕度環境下使用，維持優秀的粘合強度，而且，可最大限度地減少作為球陣列焊接掩膜、智能卡聚酯合成纖維或銀或銅金屬引線框的基板和硅片之間因熱膨脹系數不協調所導致的壓力。【專利說明】柔軟的雙馬來亞酰胺、苯并嗪、環氧酐加合物混合粘合劑
本專利技術涉及電子裝置封裝用混合熱固性樹脂合成物。具體而言，本專利技術涉及在濕潤條件(相對濕度85~100% )及半導體的電子部件封裝的260°C回流焊條件下，表現出低低壓力、低吸濕性、耐高溫性及高粘合強度的疏水性的雙馬來亞酰胺及苯并嗪樹脂。
技術介紹
在電子行業中，為附著微芯片而使用管芯連接(die attach)粘合劑合成物，而這些通常由環氧類或堿性物質、聚酰亞胺、雙馬來亞酰胺類、氰酸酯、硅聚合物樹脂類、固化劑類、銀或硅石填充劑類、催化劑類及粘合促進劑、抗泄漏(ant1-bleed)劑、流變改性劑、軟化劑(flexibilizers)和著色劑等其他成分混合物制作而成。所述固化的粘合劑表現出高粘合性、高耐潮性、高穩定性及良好的可靠性。在由粘合劑構成的半導體封裝用JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)測試方法(protocol)中，利用模擬實際封裝環境條件的濕潤環境對硅片及包裹于模塑的化合物內的引線框進行可靠性測試。例如，Jedec水平I將封裝在85°C，85%相對濕度條件下暴露168小時之后，在260°C以15~30秒將其重復暴露于回流焊溫度于三次。不幸的是，環氧-固化劑系統在固化之后也吸收使其(I~3重量％ )。電子部件封裝內的濕氣在封裝暴露于高濕度(85%相對濕度)及100°C以上的溫度(封裝根據回流焊溫度在260°C以上的溫度暴露15~30秒)時，在模塑的封裝內生成蒸汽壓，最終在基板、硅片及模塑的化合物之間積蓄很大的壓力，從而導致封裝的脫落(濕度靈敏度測試中的“爆米花(popcorn)現象”)。低吸濕性、更低的壓力及高溫粘合強度是未在所述JEDEC濕度靈敏性水平測試中預防爆米花判斷(failure)而將焦點集中于管芯連接粘合劑的主要項目。實際上，高玻璃轉換溫度及高交聯密度粘合劑合成物在封裝成型過程中或暴露于260°C等回流焊條件下，在粘合劑、硅片的背面和模塑的化合物表面上引起細微的龜裂，導致基板、娃片及模塑的化合物之間的粘合劑粘合層(bondingline)的脫落。
技術實現思路
技術課題環氧酚醛、雙馬來亞酰胺及苯并嗪樹脂類因高交聯密度通常不具有柔軟性，而且，不溶于低粘度聚合物樹脂或溶劑，即使溶解也具有高粘性，而微電子封裝表現出更高的翹曲(warpage)。本專利技術的目的在于克服現有技術之不足一種在高柔軟性、低吸濕性、抗高溫性及高濕度條件下具有高粘合強度的混合樹脂合成物。最佳實施方式本專利技術是如下物質的合成物:(a)具有70°C~260°C之間的熔點的固體的脂肪族或芳香族或混合物雙馬來亞酰胺樹脂0.1~20重量％ ； (b)具有45°C~150°C的熔點的固體苯并嗪單體或樹脂0.1~20重量％ (的脂肪族或芳香族或混合物)；(c)環氧酐或環氧酚醛或環氧甲酚甲醛-酐加成物合成物I~50% ;及(d)丙烯酸樹脂單體或預聚體樹脂I~50%。所述第一樹脂為固體雙馬來亞酰胺樹脂(簡稱BMI樹脂)，因比一般的酚醛或resole或基于環氧樹脂的粘合劑具有更低的吸濕性，從而具有高溫穩定性、高溫濕潤強度及抗疲勞性。雙馬來亞酰胺單體或預聚物樹脂類可用于商用，包括Sartomer公司產品SR525(N，N' -m-亞苯基雙馬來亞酰胺)、HOS-Technik Gmbh公司產品Homidel21 (4，4 ' -二苯基甲燒雙馬來亞酸胺)、Huntsman公司產品Matrimide5292A、HOS-TechnikGmbh (澳大利亞)公司的產品N，N' -(4-甲基-m-亞苯基)雙馬來亞酰胺、N，N' -m-亞苯基雙馬來亞酰胺、聚苯基甲烷雙馬來亞酰胺、N-苯基馬來亞酰胺、2，6_ 二甲苯基馬來亞酰胺、N-環己基馬來亞酰胺、Homide250雙馬來亞酰胺樹脂及Homide400雙馬來亞酰胺樹月旨、Daiwakasei Industry C0.，Ltd(日本)產品 BM1-1000、1000H、1100、1100H、4000、5100、7000、7000H、TMH、Printec corporation(日本)公司的產品 TECHMITE E-2020、E-2020P。但是,BMI樹脂類具有高熔點、高脆性(brittleness)、低粘合性及成本高等弱點。而兩個主要的弱點是脆性及在低粘性溶劑或環氧丙烯酸樹脂稀釋劑中的低溶解度。因雙馬來亞酰胺樹脂的高分子剛性(molecular rigidity)交聯密度，在完全固化的樹脂中具有非常低的斷裂韌性(fracture toughness)。雙馬來亞酰胺樹脂類具有高熔點和高結晶化度,這導致難以溶解于一般的環氧或丙烯酸性稀釋劑，且使溶液容易在室溫中再結晶。固體馬來酰亞胺樹脂溶解于N，N- 二甲基甲酰胺、N，N-乙酰二甲胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，4_ 二氧雜環乙烷、乙腈、丙酮、甲基乙基酮、四氫呋喃及甲苯等具有更高的揮發性、更高的沸點及急性的溶解，但這些大部分都是致癌性及毒性物質。另外，大部分固體BMI樹脂類的溶解度I~79重量％，這在所述所列的溶劑中大部分都是如此。但是，若使用這些溶劑，則在加熱固化樹脂合成物時導致空隙(void)的發生而降低粘接力，使濕氣及揮發物質附著于粘合層(bondline)并從電子半導體封裝的基質表面上流淌，污染硅片表面，弱化引線結合工藝。因此，在本專利技術中，所述溶劑不是溶解固體雙馬來亞酰胺及苯并嗪樹脂的最佳選擇。其他反應性稀釋劑有2-乙基-1-己基乙烯醚、環己基乙烯醚、烯丙基苯基醚、2-丙烯酚、苯乙烯、4-乙酸基苯乙烯及1-乙烯基-2-吡咯烷酮。雖然這些反應性稀釋劑的溶解度比以前的溶劑好，但反 應性弱；但是，對具有乙烯基功能性的乙烯基、烯丙基化合物的液體形態具有良好的親和性的雙馬來亞酰胺樹脂包含乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷及季戊四醇等丙烯酰或甲基丙烯?；衔?；而三烷基化合物、O，o' - 二烯丙基雙酚A及丁香油酚(eugenol)等烯丙基化合物可與雙馬來亞酰胺樹脂共聚合。而且，沒有可商用的液體雙馬來亞酰胺樹脂，而且，這非常昂貴且具有高的粘度。液體BMI樹脂包含以你UV靈敏度及氧氣環境而早熟(premature)的凝膠(gel)粒子。在758mmHg或以上環境中對BMI樹脂進行脫氣時，液體BMI樹脂無需任何催化劑即可自行膠化。因合成工藝過程中發生的附加反應，液體BMI樹脂包含單體、二聚物、三聚物及非反應高分子量成分等副產品。精煉的液體BMI樹脂在室溫或及以下溫度下容易形成結晶。BMI樹脂還通過根治、邁克爾加成、二烯合成、逆狄爾斯-阿德爾反應、UV固化及均聚反應等很多反應機制進行反應。若不精確調節溫度、光線、過氧化物、聚合抑制劑及氧氣水平，則難以調節所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于粘合具有不同的物質表面的物質的熱固化粘合劑合成物，包括：a)室溫下固體形式的雙馬來亞酰胺樹脂；b)室溫下固體形式的苯并嗪樹脂化合物；c)從環氧、環脂環氧、丙烯酸鹽、異丁烯酸鹽、環氧丙烯酸鹽、環氧酚醛、環氧甲酚甲醛、酚醛、甲酚甲醛及氧雜環丁烷樹脂組選擇的一種以上的熱固化性化合物；d)選擇性地一種以上熱固化樹脂及其混合物；及e)環氧酚醛和酐加成物、環氧甲酚甲醛和酐加成物、包含于聚合物樹脂和酐加成物的環氧官能團。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：申允吉，
申請(專利權)人：寶特威韓國株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR