配制物及其用于3D TSV封装的用途制造技术

本发明专利技术提供混合的树脂体系以及其用于三维TSV封装的晶片级底部填充(WAUF)的用途。在一方面，提供包含至少下述组分的组合物：(1)环氧树脂、(2)马来酰亚胺、纳特酰亚胺或衣康酰亚胺、(3)丙烯酸酯和(4)填料。在某些方面，所述环氧树脂为硅氧烷改性的树脂。在某些方面，本发明专利技术涉及由本发明专利技术组合物制得的底部填充膜。在某些方面，本发明专利技术涉及包含本文描述的底部填充膜的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】配制物及其用于3DTSV封装的用途专利
本专利技术涉及混合树脂体系及其用于制备用于三维硅通孔(TSV)封装的晶片级底部填充(WAUF)的方法。在一方面，本专利技术涉及包含至少下述组分的组合的组合物：(1)环氧树脂、(2)马来酰亚胺、纳特酰亚胺(nadimide)或衣康酰亚胺、(3)丙烯酸酯和(4)填料。在某些方面，所述环氧树脂为硅氧烷改性的树脂。在某些方面，本专利技术涉及由本专利技术组合物制得的底部填充膜。在某些方面，本专利技术涉及包含本文描述的底部填充膜的制品。在某些实施方式中，本专利技术涉及包含第一制品的组装件，所述第一制品通过本文描述的配制物的固化试样永久粘附至第二制品。
技术实现思路
根据本专利技术，提供混合树脂体系及其用于制备用于三维硅通孔(TSV)封装的晶片级底部填充(WAUF)的方法。在一方面，提供包含至少下述组分的组合的组合物：(1)环氧树脂、(2)马来酰亚胺、纳特酰亚胺或衣康酰亚胺、(3)丙烯酸酯和(4)填料。在某些方面，所述环氧树脂为硅氧烷改性的树脂。在某些方面，提供由本专利技术组合物制得的底部填充膜。在某些方面，提供包含本文描述的底部填充膜的制品。在某些方面，提供包含第一制品的组装件，所述第一制品通过本文描述的配制物的固化试样永久粘附至第二制品。附图简介图1示出使用根据本专利技术的配制物施加晶片级底部填充(WAUF)的示例性步骤的流程图。图2示出各种配制物的熔融粘度数据。一旦扫描温度达到主体材料的起始凝胶温度，其熔融粘度在5℃温度范围内显著增大，并且所述材料变成凝胶。图3示出一些配制物的差示扫描量热仪(DCS)数据。所有配制物均显示尖锐的DSC起始，并且"DSC起始"温度与"DSC峰"温度之间的ΔT小于15℃。图4示出使用根据本专利技术的配制物制备的膜的组装和可靠性测试的示例性工艺流程。图5示出根据本专利技术的配制物的施加测试结果。底部填充膜材料显示良好的裸片(die)角覆盖、间隙填充和电互连接头形成。专利技术详述根据本专利技术，提供包含下述组分的组合物：环氧树脂；马来酰亚胺、纳特酰亚胺或衣康酰亚胺；丙烯酸酯；和填料；其中：所述环氧树脂为可固化成三维聚合物网络的热固性树脂；所述马来酰亚胺、纳特酰亚胺或衣康酰亚胺为单体的或低聚的，并且可经历自由基固化以形成聚合物网络；所述丙烯酸酯为单体的或低聚的，并且可经历自由基固化以形成聚合物网络；和所述填料调节所得到的组合物的热膨胀系数(CTE)；其中：所述组合物固化后具有：100℃-205℃的DSC起始温度；200泊-40,000泊范围内的熔融粘度，和130℃-180℃的凝胶温度，通过Ares流变仪在10Rad频率下以10℃/分钟的变温速率使用直径为1英寸和1mm厚的样品测定。在一些实施方式中，DSC起始温度落在120℃-205℃的范围内；在一些实施方式中，DSC起始温度落在140℃-205℃的范围内；在一些实施方式中，DSC起始温度落在160℃-205℃的范围内；在一些实施方式中，DSC起始温度落在180℃-205℃的范围内。在一些实施方式中，熔融粘度落在200泊-20,000泊的范围内；在一些实施方式中，熔融粘度落在200泊-10,000泊的范围内；在一些实施方式中，熔融粘度落在200泊-5,000泊的范围内；在一些实施方式中，熔融粘度落在200泊-1,000泊的范围内。在一些实施方式中，所述凝胶温度落在140℃-180℃的范围内，通过Ares流变仪在10Rad频率下以10℃/分钟的变温速率使用直径为1英寸和1mm厚的样品测定。在一些实施方式中，所述凝胶温度落在140℃-170℃的范围内，在一些实施方式中，所述凝胶温度落在150℃-180℃的范围内，在一些实施方式中，所述凝胶温度落在150℃-170℃的范围内。如上所述，本专利技术的热固性树脂组合物除其他成分之外，还包括环氧树脂组分。各种环氧官能化的树脂可预期用于本文中，例如，基于双酚A的液体型环氧树脂、基于双酚A的固体型环氧树脂、基于双酚F的液体型环氧树脂(例如，EpiclonEXA-835LV)、基于苯酚-酚醛清漆树脂的多官能环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂(例如，EpiclonHP-7200L)、萘型环氧树脂等，以及它们任意两种或更多种的混合物。预期用于本文的示例性的环氧官能化的树脂包括脂环族醇的双环氧化物、氢化双酚A(可作为Epalloy5000商购获得)、六氢领苯二甲酸酐的双官能脂环族缩水甘油酯(可作为Epalloy5200商购获得)、EpiclonEXA-835LV、EpiclonHP-7200L等，以及它们的任意两种或更多种的混合物。在某些实施方式中，所述环氧树脂组分可包括两种或更多种不同的基于双酚的环氧树脂的组合。这些基于双酚的环氧树脂可选自双酚A、双酚F或双酚S环氧树脂，或它们的组合。另外，可使用相同类型的树脂(如A、F或S)中的两种或更多种不同双酚环氧树脂。预期用于本文的双酚环氧树脂的可商购获得的实例包括双酚-F-型环氧树脂(如来自NipponKayaku,Japan的RE-404-S，和来自DaiNipponInk&Chemicals,Inc.的EPICLON830(RE1801)、830S(RE1815)、830A(RE1826)和830W，和来自Resolution的RSL1738和YL-983U)和双酚-A-型环氧树脂(如来自Resolution的YL-979和980)。可从DaiNippon商购获得和以上指出的双酚环氧树脂以液体未稀释的表氯醇-双酚F环氧树脂推广，其具有比基于双酚A环氧树脂的常规环氧树脂低得多的粘度，并且具有与液体双酚A环氧树脂类似的物理性质。双酚F环氧树脂具有比双酚A环氧树脂更低的粘度，两种类型的环氧树脂之间所有其他性质相同，双酚F环氧树脂提供更低的粘度，由此提供快速流动的底部填充密封材料。这四种双酚F环氧树脂的EEW为165至180。25℃下的粘度在3,000-4,500cps之间(除RE1801以外，其粘度上限为4,000cps)。据报道，可水解的氯化物含量：RE1815和830W为200ppm，RE1826为100ppm。可从Resolution商购获得且以上指出的双酚环氧树脂以含有低氯化物的液体环氧树脂推广。双酚A环氧树脂具有180至195的EEW(g/eq)和100-250cps的25℃下的粘度。据报道，YL-979的总氯化物含量为500-700ppm，YL-980的总氯化物含量为100-300ppm。双酚F环氧树脂具有165-180的EEW(g/eq)和30至60的25℃下的粘度。据报道，RSL-1738的总氯化物含量为500-700ppm，YL-983U的总氯化物含量为150-350ppm。除双酚环氧树脂之外，其它环氧化合物也预期用作本专利技术配制物的环氧树脂组分。例如，可使用脂环族环氧树脂，如3,4-环氧基环己基甲基-3,4-环氧环己基碳酸酯。此外，单官能的、双官能的或多官能的活性稀释剂可用于调节所得到的树脂材料的粘度和/或降低其Tg。示例性的活性稀释剂包括丁基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、聚乙二醇缩水甘油醚、聚丙二醇缩水甘油醚等。适合用于本文的环氧树脂包括酚类化合物的聚缩水甘油衍生物，如可根据商品名EPON如EPON828、EPON1001、EPON1009和EPON本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包含：环氧树脂；马来酰亚胺、纳特酰亚胺或衣康酰亚胺；丙烯酸酯；和填料；其中：所述环氧树脂为能够固化成三维聚合物网络的热固性树脂；所述马来酰亚胺、纳特酰亚胺或衣康酰亚胺为单体的或低聚的，并且能够经历自由基固化以形成聚合物网络；所述丙烯酸酯为单体的或低聚的，并且能够经历自由基固化以形成聚合物网络；和所述填料调节所得到的组合物的热膨胀系数(CTE)；其中：所述组合物固化后具有：100℃‑205℃的DSC起始温度；200泊‑40,000泊范围内的熔融粘度，和130℃‑180℃的凝胶温度，通过Ares流变仪在10Rad频率下以10℃/分钟的变温速率使用直径为1英寸和1mm厚的样品测定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.07 US 62/238,1841.一种组合物，其包含：环氧树脂；马来酰亚胺、纳特酰亚胺或衣康酰亚胺；丙烯酸酯；和填料；其中：所述环氧树脂为能够固化成三维聚合物网络的热固性树脂；所述马来酰亚胺、纳特酰亚胺或衣康酰亚胺为单体的或低聚的，并且能够经历自由基固化以形成聚合物网络；所述丙烯酸酯为单体的或低聚的，并且能够经历自由基固化以形成聚合物网络；和所述填料调节所得到的组合物的热膨胀系数(CTE)；其中：所述组合物固化后具有：100℃-205℃的DSC起始温度；200泊-40,000泊范围内的熔融粘度，和130℃-180℃的凝胶温度，通过Ares流变仪在10Rad频率下以10℃/分钟的变温速率使用直径为1英寸和1mm厚的样品测定。2.权利要求1所述的组合物，其中所述环氧树脂包含其上具有一个或多个环氧基团的聚合物主链。3.权利要求2所述的组合物，其中所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、萘环氧树脂、酚醛清漆环氧树脂、硅氧烷改性的环氧树脂、脂环族环氧树脂、联苯环氧树脂、DCPD环氧树脂或改性的环氧树脂树脂，以及它们的任何两种或更多种的组合。4.权利要求1所述的组合物，其进一步包含一种或多种流动添加剂、粘合促进剂、流变改性剂、增韧剂、助熔剂、膜柔韧剂、环氧固化催化剂、固化剂、和/或自由基聚合调节剂，以及它们的任何两种或更多种的混合物。5.权利要求4所述的组合物，其中所述助熔剂：-与金属表面上的氧化物反应，促进熔融金属的润湿，和-通过涂布热表面充当氧气阻隔层，防止其氧化。6.权利要求5所述的组合物，其中所述助熔剂为羧酸、醇、多元醇、羟基酸或羟基碱。7.权利要求6所述的组合物，其中所述羧酸为松香胶、十二烷二酸、己二酸、癸二酸、聚癸二酸聚酐、马来酸、酒石酸或柠檬酸。8.权利要求6所述的组合物，其中所述助熔材料为多元醇。9.权利要求4所述的组合物，其中所述粘合促进剂提高所述组合物对基板表面的粘合性。10.权利要求4所述的组合物，其中所述增韧剂降低所述组合物的材料脆性，并提高其耐冲击性。11.权利要求3所述的组合物，其中所述硅氧烷改性的环氧树脂具有下述结构：-(O-Si(Me)2-O-Si(Me)(Z)-O-Si(Me)2-O-Si(Me)2)n-其中：Z为-O-(CH2)3-O-Ph-CH2-Ph-O-(CH2-CH(OH)-CH2-O-Ph-CH2-Ph-O-)n-CH2-环氧乙烷，和n落在约1-4的范围内。12.权利要求11所述的组合物，其中所述硅氧烷改性的环氧树脂通过使下述组分的组合在适合于促进它们反应的条件下接触而制得：Me2Si(OMe)2+(MeO)3Si-(CH2)3-O-CH2-环氧乙烷+环氧乙烷-CH2-O-Ph-CH2-Ph-O-(CH2-CH(OH)-CH2-O-Ph-CH2-Ph-O-)n-CH2-环氧乙烷其中"n"落在约1-4的范围内。13.权利要求1所述的组合物，其中所述马来酰亚胺、纳特酰亚胺或衣康酰亚胺各自具有下述结构：其中：m为1-15，p为0-15，R2各自独立地选自氢或低级烷基(如C1-5)，和J为包含有机基团或有机硅氧烷基团、和它们的两种或更多种的组合的单价或多价基团。14.权利要求13所述的组合物，其中J为选自下述的单价或多价基团：-通常在约6个-约500个碳原子范围内的烃基或取代的烃基种类，其中所述烃基种类选自烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、芳基、烷基芳基、芳基烷基、芳基烯基、烯基芳基、芳基炔基或炔基芳基，然而，条件是只有当X包含两种或更多种不同种类的组合时，X能够是芳基；-通常在约6-约500个碳原子范围内的亚烃基或取代的亚烃基种类，其中所述亚烃基种类选自亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚环烯基、亚芳基、烷基亚芳基、芳基亚烷基、芳基亚烯基、烯基亚芳基、芳基亚炔基或炔基亚芳基，-通常在约6个-约500个碳原子范围内的杂环或取代的杂环种类，-聚硅氧烷，或-聚硅氧烷-聚氨酯嵌段共聚物，以及一个或多个上述基团与选自下述的连接基团的组合：共价键，-O-,-S-,-NR-,-NR-C(O)-,-NR-C(O)-O-,-NR-C(O)-NR-,-S-C(O)-,-S-C(O)-O-,-S-C(O)-NR-,-O-S(O)2-,-O-S(O)2-O-,-O-S(O)2-NR-,-O-S(O)-,-O-S(O)-O-,-O-S(O)-NR-,-O-NR-C(O)-,-O-NR-C(O)-O-,-O-NR-C(O)-NR-,-NR-O-C(O)-,-NR-O-C(O)-O-,-NR-O-C(O)-NR-,-O-NR-C(S)-,-O-NR-C(S)-O-,-O-NR-C(S)-NR-,-NR-O-C(S)-,-NR-O-C(S)-O-,-NR-O-C(S)-NR-,-O-C(S)-,-O-C(S)-O-,-O-C(S)-NR-,-NR-C(S)-,-NR-C(S)-O-,-NR-C(S)-NR-,-S-S(O)2-,-S-S(O)2-O-,-S-S(...

【专利技术属性】
技术研发人员：白洁，Q·黄，H·蒋，村田阳子，堀口有亮，Y·金，高野正，
申请(专利权)人：汉高知识产权控股有限责任公司，汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE