公开了使用可辐射固化的、可热固化的助焊剂、或可双固化的助焊剂形成焊料凸点或接头的方法。方法包括施加可辐射固化的或可热固化的液体助焊剂130至基底110，使得助焊剂覆盖基底上的接触垫120；将焊球140放置在覆盖有可辐射固化的或可热固化的助焊剂的接触垫上；加热基底以使焊球与接触垫连接，从而形成焊料凸点或焊料接头150；并且通过施加辐射或热至基底来固化液体助焊剂，从而形成固体膜160。助焊剂包括可辐射固化的、可热固化、或可双固化的材料，其在助焊剂固化之前帮助形成焊料凸点或接头；并且通过施加辐射或热可被固化以形成固体材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及助焊剂组合物和使用该组合物的方法，和更具体地，一些实施方式涉及使用可辐射固化的、可热固化的、或可双固化的助焊剂形成焊料凸点(solder bump)或接头(joint)的方法。
技术介绍
集成电路(IC)包括由导电材料连接在一起以形成功能电路的各种元件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)。在许多商业实施中，IC包括在其上形成焊料凸点的铜垫，使得IC可以稍后被安装在印刷电路板(PCB)上。回流焊接是熟知的、常规的工艺，其中焊膏(例如，焊料粉末和助熔剂(flux)的混合物)暂时地连接电子器件比如IC至PCB上其相应的接触垫。然后以受控的方式加热整个组件以熔化连接电子器件的焊料。在此之后，组件被冷却并且焊料固化，产生将电子器件固定至电路板的永久性焊料接头。通常通过使组件穿过回流炉或其他受控的热源来完成加热。回流焊接是电连接和物理连接电子元件至电路板的常用方法，并且用于表面安装和通孔安装组件。助焊剂是在回流和其他焊接应用中促进焊料接头或焊料凸点形成的液体或半液体材料。助焊剂对于焊接应用可起到许多目的，但是通常以其改善液体焊料的湿润特性的事实为人所知。助焊剂可以与金属垫或焊料凸点一起使用，用于将电子器件安装至印刷电路板，比如在回流应用中。但是，在焊料接头形成和电子元件连接(无论是通过直接加热或回流)之后，助熔剂成为保留在电子产品上的无用的化学品。已经开发了去除剩余的助熔剂残留物的方法，并且一些人已经应用处理以将残留物固化为固体以强化焊料。本领域描述的可固化的助焊剂的后一种方法为被热固化的环氧树脂助熔剂。但是，热固化已经不太理想，因为其通常耗费比期望的更长的时间量，并且在回流操作之后固化助熔剂的后热处理是耗费时间的和昂贵的。可UV固化的材料已经被用于涂料、油墨、电子涂料(electronic coating)、粘合剂、保形涂料和阻焊剂(solder mask)。但是，这种材料不用作与助焊剂结合以形成多功能材料的功能材料。一些人已经使用松香分子作为助焊剂材料。参见Blomker等人的US 2012/0082954 A1，和Zhang等人的US 2011/0172440 A1。
技术实现思路
本公开内容描述了使用可辐射固化的、可热固化的、或可双固化的(即，可辐射固化的和可热固化的)助焊剂在基底上形成焊料凸点或接头的新技术。更具体地，通过提供助焊剂与可辐射固化的、可热固化的、或可双固化的材料的组合以形成焊料凸点，并且同时在焊料凸点周围形成作为半导体元件和电子器件中的支撑涂层(brace coating)的保护膜，可以实施公开的技术的实施方式以减少加工步骤。因此，本文公开的助焊剂包括材料，在一些实施方式中该材料可以与一种材料一起用于一个步骤中以1)用作形成焊料凸点的助焊剂和2)在助焊剂完全固化之后用作保护膜。在各种实施方式中，助焊剂可包括可辐射固化的、可热固化的、或可双固化的材料(可热固化和可辐射固化的材料的混合物)，其在助焊剂固化之前帮助形成焊料凸点或接头；并且通过施加辐射或热是可固化的以形成固体材料。在一种实例实施方式中，可辐射固化或可热固化的材料包括有机酸或改性有机酸，该有机酸或改性有机酸包括一种或多种可UV固化或可热固化的官能团，其中一种或多种官能团中的至少一种选自下述：环氧基团、乙烯醚基团、丙烯酸酯基团、或甲基丙烯酸酯基团。在另一种实例实施方式中，可辐射固化或可热固化的材料包括松香或改性松香，该松香或改性松香包括一种或多种可UV固化或可热固化的官能团，其中一种或多种官能团中的至少一种选自下述：环氧基团、乙烯醚基团、丙烯酸酯基团、或甲基丙烯酸酯基团。在该实施方式的实施中，松香可以是可UV固化的。在该实施方式的进一步实施中，松香可进一步包括与官能团在同一分子上的一种或多种有机酸基团。在进一步的实例实施方式中，可辐射固化或可热固化的材料包括可UV固化的单体，该可UV固化的单体包括下述官能团中的一种或多种：环氧基团、丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、和乙烯醚基团。在又进一步的实例实施方式中，可辐射固化或可热固化的材料包括可UV固化的单体和一种或多种粘合促进剂。在另外的实施方式中，助焊剂可以包括或可以不包括溶剂。从以下详细描述，结合附图——其通过举例方式图解了根据本专利技术的实施方式的特征——本专利技术的其他特征和方面将变得显而易见。该概述不旨在限制本专利技术的范围，其仅由所附权利要求限定。附图说明根据各种实施方式中的一个或多个参考以下附图详细地描述了本专利技术。仅出于图解的目的提供附图并且仅描绘了本专利技术的典型或实例实施方式。提供这些附图以有利于读者理解本专利技术并且不应当被认为限制本专利技术的宽度、范围或适用性。应当注意，为了图解的清楚和容易，这些附图不必按比例绘制。图1A是图解使用可辐射固化的、可热固化的、或可双固化的助焊剂形成焊料凸点或接头的示例性方法的操作流程图。图1B图解了在图1A的方法的各种操作之后的实例电子器件或电子元件，比如半导体元件。附图不旨在穷尽或限制本专利技术为公开的精确形式。应理解，本专利技术可以结合改进和改变被实践，并且本专利技术仅由权利要求和其等价形式限制。具体实施方式本文公开的方法和组合物涉及可辐射固化的(例如，通过UV、可见光或电子束UV)、可热固化的、或可双固化的助焊剂组合物，和加工这种组合物的方法。助焊剂组合物可用于形成焊料接头或焊料凸点，并且其可以在形成焊料接头或焊料凸点之后通过暴露于热、暴露于辐射(例如，UV光、可见光或电子束)、或暴露于二者固化。固化的助焊剂可用于加强的焊料凸点或接头，或在半导体元件的情况下用于保护基底比如印刷电路板，电子器件或硅(或其他半导体材料)。因此，通过提供助焊剂与可辐射固化的、可热固化的、或可双固化的材料的组合以形成焊料凸点，并且同时在焊料凸点周围形成作为半导体元件和电子器件中的支撑涂层的保护膜，实施方式可减少加工步骤。因此，在各种实施方式中，本文公开的助焊剂包括材料，其可以与一种材料结合用于一个步骤中以1)用作形成焊料凸点的助焊剂和2)在助焊剂完全固化之后用作保护膜。另外，本公开内容中可辐射固化的助焊剂或可双固化的助焊剂的使用提供了另外的益处，该另外的益处可能不总是仅通过可热固化的助焊剂实现。首先，助焊剂中可辐射固化的材料允许在焊料凸点已经形成之后固化。其次，可辐射固化的材料可以允许比可热固化的材料更快的固化。此外，可辐射固化的助焊剂可用于其中基底不能经受高温的情况中。方法各种实施方式中的方法可以如图1A所显示完成，图1A是图解使用可辐射固化的、可热固化的、或可双固化的助焊剂形成焊料凸点或接头的示例性方法100的操作流程图。将结合图1B描述方法100，图1B图解了在方法100的各种操作之后的实例电子器件或电子元件比如半导体元件。在将芯片——比如倒扣焊芯片——结合至印刷电路板(PCB)的凸点的实例应用方面描述了这些步骤。但是，在阅读该说明书之后，本领域普通技术人员将认识到该方法如何应用至其他应用，比如焊球网格阵列(BGA)的制造。在开始方法100之前，可以提供具有一个或多个导电垫120的基底110。例如，可以提供具有用于凸点结合的镀金属的或其他导电垫的芯片。在操作102处，可辐射固化的、可热固化的、或可双固化的助焊剂130的层被施加至基底上(例如，通过模版本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，其包括：施加可辐射固化或可热固化的液体助焊剂至基底，使得所述助焊剂覆盖所述基底上的一个或多个接触垫；将焊球放置在覆盖有可辐射固化或可热固化的助焊剂的所述接触垫上；加热所述基底以使所述焊球与所述接触垫连接，从而形成焊料凸点或焊料接头；和通过施加辐射或热至所述基底来固化所述液体助焊剂，从而形成固体膜。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.14 US 61/953,6111.一种方法，其包括：施加可辐射固化或可热固化的液体助焊剂至基底，使得所述助焊剂覆盖所述基底上的一个或多个接触垫；将焊球放置在覆盖有可辐射固化或可热固化的助焊剂的所述接触垫上；加热所述基底以使所述焊球与所述接触垫连接，从而形成焊料凸点或焊料接头；和通过施加辐射或热至所述基底来固化所述液体助焊剂，从而形成固体膜。2.权利要求1所述的方法，其中所述助焊剂是可辐射固化的，并且其中固化所述液体助焊剂包括施加辐射至所述液体助焊剂。3.权利要求2所述的方法，其中所述辐射包括UV光、可见光或电子束中的至少一种。4.权利要求3所述的方法，其中所述辐射包括UV光。5.权利要求3所述的方法，其中所述助焊剂是可热固化的和可辐射固化的，并且其中所述助焊剂在加热所述基底的步骤期间被部分固化。6.权利要求5所述的方法，其中所述助焊剂包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯醚或酸酐中的至少两种。7.权利要求3所述的方法，其中所述助焊剂包括至少一种或多种光引发剂。8.权利要求7所述的方法，其中所述助焊剂包括自由基光引发剂和阳离子光引发剂。9.权利要求1所述的方法，其中所述基底是倒扣焊芯片的基底。10.一种助焊剂，其包括可辐射固化或可热固化的材料，并且其中所述可辐射固化或可热固化的材料：在所述助焊剂固化之前帮助形成焊料凸点或焊料接头；和通过施加辐射或热可被固化以形成固体材料。11.权利要求10所述的助焊剂，其中所述助焊剂包括可辐射固化和可热固化的材料，并且其中所述可辐射固化和可热固化的材料包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·胡，NC·李，
申请(专利权)人：铟泰公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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