非对称的介电薄膜制造技术

提供了适用作多层芯片载体中介电构造层的交联聚合物薄膜。所述薄膜适用于使用尺寸上对温度改变稳定的薄膜的任何应用中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用作多层芯片载体中的介电构造层的交联聚合物薄膜。所述薄膜适 用于任何使用薄膜的应用中，其是理想地尺寸上对温度改变稳定的。
技术介绍
Shibagaki等人的日本专利公布2006179888A公开了一种用于芯片载体的双层夹 层薄膜。公开了包含5-45%无机填料的可固化树脂组合物的高粘度层和包含35-75%无机 填料的可固化树脂组合物的低粘度层。Mizukai等人的日本专利公布2006051469公开了一种干阻感光材料的制造方法， 所述方法制造具有多个形成在载体上的光敏层的干阻感光材料，其特征在于这样的事实 通过同时使用同步多层涂覆设备将两种或更多种涂料溶液涂覆在载体上，随后干燥，同时 形成2个或更多个光敏层。Nakamura等人的美国专利6，376，053公开了用于芯片载体的层间粘合膜和用于 制备多层芯片载体的方法，所述粘合膜具有至少两层。本领域典型的多层芯片载体图示于附图说明图1中。多层芯片载体100通常包括一个芯层 102，通常但未必是环氧树脂-玻璃纤维复合材料，在其之上是粘附设置的若干个分立的传 导途径103以形成第一层。传导途径103和介于传导途径之间的基底表面104被双层介电 构造层105a和105b完全包封。设置在介电构造层105b的顶部表面上的是第二层传导途径 106。图1中还示出了使第一层中的传导途径与第二层中的传导途径连接的导电通路107。 结构100的目的是提供用于安装在芯片载体上的一种或多种集成电路芯片108的电路。在 一般的商业用途中，用单一均勻的层代替图1中所描绘的双层介电构造层。多层芯片载体100中的介电构造层105a和105b执行若干个功能。当所述介电构 造层是如图1中所绘的双层结构时，介电构造层105a的底部粘附适形于分立的传导途径 103和介于它们之间的基底表面104，其具有低的热膨胀系数以避免在加工期间剥离。介电 构造层的上部105b的顶部表面提供对第二层传导途径106的高强度粘附。低的热膨胀系 数(CTE)是所需的。在制备期间可形成底部105a以完全包封住基底表面104和第一层传导途径103。 虽然如此，在包封后，所述介电构造层表现出低的热膨胀系数以防止剥离。在本领域，这一 般通过采用用于介电构造层的可固化树脂来实现。电子工业的趋势是不断缩小电路元件。空间间隔的减小和传导途径空间尺寸的不 断增大对介电构造层的热膨胀系数有要求以防止剥离。在一般的商业操作中，在制备中使 介电构造材料的表面变粗糙，用于沉积紧邻的导电材料层。如果粗糙材料的表面形态足够 大，它们将导致紧邻的传导途径层几何上过度不一致，引起阻抗变化，其降低了高频信号的 处理能力。通过增加填料含量可获得较低的热膨胀系数。但是较高的填料含量将导致较高的 表面粗糙度。Nakamura等人通过使用双层薄膜来处理该问题。然而，各层之间的界面会是 可能产生剥离的应力集中处。此外，根据该技术方法的多层介电构造层的生产成本是高的。专利技术概述本专利技术的一个方面是具有第一薄膜表面和第二薄膜表面的非对称膜，所述表面互 相平行并且被一个内层隔开，所述薄膜包含其中分散有一种或多种填料的未固化的热固性 树脂组合物，其中所述填料的总浓度按固化时的热固性树脂组合物和填料(不包括溶剂和 挥发性物质)的总合并重量计为15重量％至75重量％，其中在内层中所述一种或多种填 料的浓度表现出连续梯度。在优选的实施方案中，每种填料具有在0.01至5微米(μπι)范 围内的平均粒度。本专利技术的又一个方面为一种方法，所述方法包括形成第一液体混合物，所述第一液体混合物包含未固化的热固性树脂组合物和分散在其中的第一无机填料，所述填料的浓 度相对于固化时的第一热固性树脂组合物和填料(不包括溶剂和挥发性物质)的总合并 重量计在0至40重量％的范围内，所述填料具有在0. 01至5 μ m范围内的平均粒度；形成 第二液体混合物，所述第二液体混合物包含未固化的热固性树脂分散在其中的第二无机填 料，所述填料的浓度相对于固化时的第二热固性树脂组合物和填料(不包括溶剂和挥发性 物质)的总合并重量计在16至80重量％的范围内，所述填料具有在0. 01至5 μ m范围内的 平均粒度；由第一液体混合物形成第一涂层，并且由第二液体混合物形成第二涂层，其中第 一液体混合物和第二液体混合物的每一种在形成各自涂层的温度下具有在10_3至lOPa-s 范围内的粘度；使第一涂层与第二涂层接触，从而形成合并涂层，其中在第一接触点上，至 少一种涂层的粘度在10_3至lOPa-s的范围内，并且其中这两个涂层的粘度不同时在10_3至 0. 4Pa-s的范围内。优选的是具有较低填料含量的涂层具有大于0. 6Pa-s的粘度，而具有 较高填料含量的涂层具有在0. 2至4Pa_s范围内的粘度。附图简述图1以示意图的形式示出了本领域典型的多层芯片载体。图2示出了本专利技术的非对称膜的一个实施方案。图3以示意图的形式示出了根据本专利技术的实施方案以聚合物薄膜底片上的非对 称膜为起始物来制备多层芯片载体的方法。图4以示意图的形式示出了以涂覆树脂的金属薄片为起始物来制备多层芯片载 体的方法。图5以示意图的形式示出了本专利技术方法的一个实施方案。图6通过图表示出了环氧化物溶液的固体百分数对粘度的影响。图7示出了比较实施例A的透射电子显微照片(TEM)结果。图8至11示出了分别得自实施例10、13、17和18的透射电子显微照片(TEM)结^ ο图12示出了得自实施例29的透射电子显微照片(TEM)结果。图13示出了实施例30中所制备的层压板的横截面的光学显微照片。专利技术详述如本文所用，术语“热固性树脂”是指一种组合物，所述组合物包含具有可交联官 能团的热固性树脂，与热固性树脂的可交联官能团起反应的交联剂(如果有，也称作“固化 剂”)、以及增韧剂(如果有，或者加至交联反应产物中)。术语“热固性树脂组合物”是指一 种组合物，所述组合物包含如上所定义的热固性树脂、催化剂(如果有)、以及任何其它这样的添加剂(不包括填料)，所述添加剂在本领域中通常用作加进热固性树脂中的添加剂， 前提条件是出于实用原因保持均勻的介电常数是重要的。热固性树脂的固化度是指可得到的事实上已经历交联的可交联官能团的百分比。 本文中术语“未固化的热固性树脂”是一个功能性术语。如本文所用的未固化的热固性树 脂是保持形状的固体，其高度溶于普通溶剂中，并且在加热或者无加热下，当经受压力时容 易变形。已在本专利技术的实践中观察到根据本专利技术的方法，某些环氧化物组合物多至60% 可被固化并且仍然是可成形的。术语“固化的热固性树脂”是指其中至少90%的可交联官能团已经历交联的组合物。术语“固化”是指一种工艺，通过该工艺交联剂或固化剂与可交联官能团反应以形成固 化的热固性树脂的交联网络特性。如本文所用的固化的热固性树脂是不可变形的固体，其 在常规溶剂中表现出有限的溶解度或者无溶解度。如本文所用，“当固化时”与作为例如填 料的重量分数为基础的热固性树脂组合物一起使用时，是指固化后保持固体形式的热固性 树脂组合物的部分，其不包括溶剂、挥发性物质、以及在固化期间可能生成的挥发性的反应 组分。反应产物仅仅在固化期间生成，而不是之后，因为当固化结束时任何反应均将已经完 成。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
非对称膜，所述非对称膜具有第一薄膜表面和第二薄膜表面，所述表面互相平行并且被一个内层隔开，所述薄膜包含其中分散有一种或多种填料的未固化的热固性树脂组合物，其中所述填料的总浓度按不包括溶剂和挥发性物质的固化时的所述热固性树脂组合物和填料的总合并重量计为１５重量％至７５重量％，其中在所述内层中所述一种或多种填料的浓度表现出连续梯度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JG因诺琴托，PY林，RC奥利弗，GP拉金德兰，GE扎尔，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]