固化催化剂、组合物、电子器件和相关方法技术

本发明专利技术提供一种固化催化剂。所述固化催化剂可包含路易斯酸并包含含氮分子或非叔膦中的一种或两种。所述含氮分子可包含单胺或杂环芳族有机化合物。可固化组合物可包含所述固化催化剂。电子器件可包含所述可固化组合物。本发明专利技术也提供了与上述有关的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术包括涉及可固化组合物和相关方法的实施方案。本专利技术包 括涉及引入所述组合物的器件的实施方案。一些电子部件可通过熔点为约183摄氏度('C)的低共熔锡/铅 (Sn/Pb)焊料而连接。希望的是使用无铅焊料而不是低共熔焊料。但是 无铅焊料的熔点与低共熔焊料的熔点可能不同。可替代的焊料的熔点 范围可为约218摄氏度至约230摄氏度。焊料的熔点更高使得在回流 过程中峰值温度可由约220摄氏度变为约240摄氏度至约260摄氏度 范围的新的峰值。作为对该更高温度的响应，市售的非流动底部填料 (NUF)可引发极度快速的固化，该快速固化可限制焊球并抑制良好的电 连接的形成。制造与无铅焊料一起使用的NUF用催化剂材料的尝试至今仍存在 问题。所遇到的问题包括不可接受的电产率。希望的是具有这样一种 可固化组合物，该组合物可用作底部填充材料并使无铅焊料具有改善 的或不同的性能。专利技术概述在一个实施方案中，本专利技术提供了一种固化催化剂。所述固化催 化剂可包含路易斯酸、并包含含氮分子或非叔膦中的一种或两种，其 中所述含氮分子可包含单胺或杂环芳族有机化合物。在一个实施方案中，本专利技术提供了一种组合物，其可包含第一混 合物或第二混合物。所述第一混合物可包含可固化第一树脂和第一催 化剂。所述第一催化剂可包含路易斯酸、并包含非叔胺或非叔膦中的一种或两种。所述第二混合物可包含可固化有机第二树脂和第二催化 剂。所述第二催化剂可包含路易斯酸、并包含胺或膦中的一种或两种。 在一个实施方案中，所述组合物可包含所述第一混合物和所述第二混 合物。在一个实施方案中，本专利技术提供了一种膜，其包含第一混合物， 所述第一混合物包含固化的第一树脂和第一催化剂，所述第一催化剂 包括路易斯酸、并包括非叔胺或非叔膦中的一种或两种；第二混合物， 所述第二混合物包括路易斯酸、并包含胺或膦中的一种或两种；或所 述第一混合物和所述第二混合物。在一个实施方案中，本专利技术提供了一种电子器件。所述器件可包 含含有无铅焊料和底部填充材料的电连接。所述底部填充材料可包含 膜，其中所述膜可包含第一混合物、第二混合物或所述第一混合物和所述第二混合物。所述第一混合物可包含固化的第一树脂和第一催化 剂。所述第一催化剂可包含路易斯酸并包含非叔胺或非叔膦中的一种 或两种。所述第二混合物可包含可固化有机第二树脂和第二催化剂。 所述第二催化剂可包含路易斯酸并包含胺或膦中的一种或两种。在一个实施方案中，本专利技术提供了一种电子器件。所述器件可包 括对区域和电连接进行填充的装置。所述区域可为管芯的内表面和基 板的内表面所限定。所述电连接可包含无铅焊料，并且可使管芯固定 到基板上。附图简述附图说明图1是包含本专利技术实施方案的电子器件的示意性剖视图。图2是粘度随时间变化的图。图3是两条热流固化曲线对温度的图。图4是粘度随时间变化的图。专利技术详述本专利技术包括涉及与可固化组合物一起使用的催化剂的实施方案。 本专利技术包括涉及可固化组合物和相关方法的实施方案。本专利技术包括涉 及引入所述可固化组合物的器件的实施方案。如说明书和权利要求全文中所述，可用近似语来修饰任何数量上 的表达，所述表达可有变化但不会导致其所涉及的基本功能的变化。 因此，通过术语如约和基本上修饰的值不局限于具体的精确 值。催化剂指通常不会被引入聚合物链中的交联引发用物质。硬化剂 指可被引入聚合物链中的交联引发用物质。根据本专利技术的至少一些实施方案，可固化组合物(有时可选择性地 称为底部填充组合物或底部填充材料)可具有对应于无铅焊料的熔点或 熔点范围的固化初始温度或固化温度。与无铅焊料一起使用的情况下 的合适的固化温度可以为大于约220摄氏度，或者为约220摄氏度至 约240摄氏度，或者为约240摄氏度至约260摄氏度。合适的无铅焊料的熔点可为约210摄氏度至约240摄氏度。市售 的无铅焊料可以以商品名ALPHA VACULOY SACX0307得自Cookson Electronics Assembly Materials(Jersey City, New Jersey), 其熔点为约 231.8摄氏度。另一种市售的无铅焊料可以以商品名ENVIROMARK 卯7得自KesterCo.(DesPlaines， Illinois),其回流温度范围为约180摄 氏度至约240摄氏度。合适的催化剂可包含路易斯酸，路易斯酸可与含氮分子或非叔膦 中的一种或两种形成加合物或复合物。含氮分子可包含单胺或杂环芳 族有机化合物。合适的路易斯酸催化剂可以通过式(I)所示的结构来描述 MRbXc(I)其中M是B、 Al、 Ga、 In或Tl; R各自独立地可相同或不同，可 代表具有约6到约14个碳原子的一价芳烃基，这种一价芳烃基可具有 至少一个吸电子元素或基团例如-CF3、 -N02或-CN，或可被至少两个卤 素原子取代，并且b可为l、 2或3; X可为卤素原子，c可为0、 l或 2;条件为b+c二3。在一个实施方案中，路易斯酸催化剂可以通过式(n)所示的结构来描述BRbXc(II)其中R各自独立地可相同或不同，可代表具有约6到约14个碳原 子的一价芳烃基，这种一价芳烃基优选具有至少一个吸电子元素或基 团例如-C&、 -N02或-CN，或可被至少两个卤素原子取代，并且b为1、 2或3; X为卤素原子，c为0、 l或2;条件为b+c-3。在一个实施方案中，路易斯酸可包括与含氮分子或非叔膦中的一 种或两种的三芳基硼烷加合物或复合物。含氮分子可包括单胺或杂环 芳族有机化合物。在一个实施方案中，路易斯酸可包括一个或多个不 可水解的卤素。三芳基硼烷组成中合适的芳基可包括下列基团中的一种或多种五氟苯基、2，3，5,6-四氟苯基、2,3,4,5-四氟苯基、3,4,5-三氟苯-1-基和 4-(五氟苯基)-2,3，5，6-四氟苯基等。芳基可以是彼此相同的或不同的， 如果是不同的，其可在无需参照另一种侧基的情况下进行选择。在一个实施方案中，三芳基硼垸是五氟苯基硼烷[B(C6F5)3]，复合物的芳基部分可基本上由五氟苯基构成。合适的含氮分子包括单胺或杂环芳族有机化合物(例如苯胺、吡 啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、吲哚或氮杂化合物)。在一个实施方案中， 含氮分子或杂环芳族有机化合物可包括下列物质中的一种或多种甘 氨酸、五氟苯胺、甲基苯胺、二亚乙基三胺、二氨基二苯基胺、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、l-苯基咪唑、1，8-二氮杂双环[5，4，0]H^ —碳-7-烯 CDBU)、 2-乙基-4-甲基咪唑、2，4-二甲基咪唑、丁基咪唑、2-十七碳烯 基_4-甲基咪唑、2-H^—碳烯基咪唑、l-乙烯基-2-甲基咪唑、2-正十七垸 基咪唑、2-H^ —烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基4-甲 基咪唑、l-节基-2-甲基咪唑、l-丙基-2-甲基咪唑、l-氰基乙基-2-甲基咪 唑、l-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、l-氰基乙基-2-十一垸基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、l-胍氨基乙基-2-甲基咪唑、芳基取代的咪唑、 苯基咪挫、节基咪唑、2-甲基-4,5-二苯基咪唑、2,3，5-三苯基咪唑、2-苯乙烯基咪唑、l-(十二烷基苄基)-2-甲基咪唑、2-(2-羟基-4-叔丁基苯 基)_4,5-二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固化催化剂，其包含：　　　　路易斯酸；以及　　　　含氮分子或非叔膦中的一种或两种，其中所述含氮分子包含单胺或杂环芳族有机化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-23 11/167,8471.一种固化催化剂，其包含路易斯酸；以及含氮分子或非叔膦中的一种或两种，其中所述含氮分子包含单胺或杂环芳族有机化合物。2. 权利要求l所述的催化剂，其中所述路易斯酸是与所述含氮分子或所述非叔膦中的一种或两种形成的复合物或加合物。3. 权利要求1所述的催化剂，其中所述含氮分子包括l，S-二氮杂 双环[5，4,0]-1^ —碳-7-烯或甲基咪唑中的一种或两种。4. 权利要求l所述的催化剂，其中所述路易斯酸包括三价硼烷。5. 权利要求4所述的催化剂，其中所述路易斯酸包括三芳基硼垸。6. 权利要求4所述的催化剂，其中所述三芳基硼烷包括苯基、五 氟苯基、2，3,5,6-四氟苯基、2,3,4,5-四氟苯基、3，4,5-三氟苯-1-基或4-(五 氟苯基)-2，3,5，6-四氟苯基中的一种或多种。7. 权利要求6所述的催化剂，其中所述路易斯酸包括一个或多个 不可水解的卤素。8. 权利要求l所述的催化剂，其中所述路易斯酸具有式(I)所示的结构<formula>formula see original document page 2</formula>I)其中M是B、 Al、 Ga、 In或Tl;每个出现的R独立地为具有约6 到约14个碳原子的一价芳烃基，可任选地，所述一价芳烃基具有吸电 子元素或基团，或被至少两个卤素原子取代，并且b为1、 2或3;X为卤素原子，c为0、 l或2;条件为(b+c一3。9. 一种可固化组合物，其包含A) 第一混合物，其包含可固化第一树脂和第一催化剂，所述第一 催化剂包含路易斯酸并包含非叔胺或非叔膦中的一种或两种；B) 第二混合物，其包含可固化有机第二树脂和第二催化剂，所述 第二催化剂包含路易斯酸并包含胺或膦中的一种或两种；或A)和B)两者。10. 根据权利要求9的组合物，其中所述第一催化剂和所述第二 催化剂是彼此不同的。11. 根据权利要求9的组合物，其中所述第一催化剂和所述第二 催化剂是相同的。12. 权利要求9所述的组合物，其中所述第一催化剂可在大于150 摄氏度的温度范围下固化所述第 一树脂。13. 权利要求9所述的组合物，其中所述第二催化剂可在大于150 摄氏度的温度范围下固化所述第二树脂。14. 权利要求9所述的组合物， 准而可原位形成助熔剂的成分。15. 权利要求9所述的组合物， 准而可释放助熔剂的成分。16. 权利要求9所述的组合物，院°该组合物还包含响应于预定的标该组合物还包含响应于预定的标其中所述路易斯酸包括三芳基硼17. 权利要求16所述的组合物，其中所述三芳基硼垸包括B(C6F5)3。18. 权利要求16所述的组合物，其中所述三芳基硼烷包括苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯瓦沃米尔鲁宾斯泰因，约翰罗伯特坎贝尔，瑞安克里斯托弗米尔斯，桑迪普什里坎特托尼亚皮，阿南特普拉巴库玛，
申请(专利权)人：莫门蒂夫功能性材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]