电子器件的制造制造技术

提供了适用于集成电路组件底层填充材料的组合物。并且提供了含有特定底层填充材料的集成电路组件的制备方法，和含有这种集成电路组件的电子器件。

【技术实现步骤摘要】
方法
本专利技术一般的涉及用于将集成电路连接到载体衬底上的互联结构领域。具体的，本专利技术涉及用于将焊接的集成电路粘附并底层填充到衬底的膜及其方法。
技术介绍
集成电路组件几乎用于所有电子器件。这些组件包括集成电路(“IC”)和载体衬底。每个集成电路在其表面具有输入/输出点(“I/O”)，或引线。这些I/O通过衬底上特定的点，称为“焊盘”或“焊点”，连接到载体衬底的电路图形上。所谓的“倒装芯片”方法通常用于将IC安装到载体衬底上。在倒装芯片方法中，焊接凸点或焊球位于集成电路的I/O上。IC然后被倒置并直接放在载体衬底的呈电路化的一侧，这样焊接凸点与载体衬底上的焊盘对准。然后加热重熔焊剂，形成焊接接头。在最后组装过程，在载体衬底和IC之间留有一个缝隙。这样的缝隙取决于焊接接头的高度。尽管这样的倒装芯片方法给电子器件的制造带来优点，例如在载体衬底上释放巨大的空间和极大的简化IC组件的制造，但这种方法也有明显的缺点。倒装芯片组件的焊接接头对热应力敏感和易于失效。集成电路、载体衬底和焊接接头的热膨胀系数(“CTE”)都不相同。因此，当温度上升或下降时，这些材料以显著不同的速率膨胀或收缩。这使得焊接接头承受巨大的应力，一段时间后导致焊接接头失效。解决CTE应力的一个途径是填充IC和载体衬底之间的缝隙，例如填充低粘度聚合物组合物。这种方法称为“底层填充”。低粘度聚合物组合物是一种在室温下粘度为1000泊或更低的组合物，并且在使用温度，典型的在45℃或更高时粘度为100泊或更低。在常规的底层填料方法中，低粘度聚合物组合物被施加在焊接的IC的两边，然后被虹吸(即通过毛细作用)进入IC和载体衬底之间的缝隙。可以加热组件以加快聚合物组合物流进缝隙的速率。一旦流动完成，底层填料组合物施加到IC的其余两边，然后重复这个过程。然后底层填料典型的通过加热固化。底层填充材料也为IC提供了额外支撑，并且增加了IC和载体衬底之间的热接触。通常的底部填充材料，包括环氧化物和聚酰亚胺，具有某些缺点。例如，某些组合物使用酸酐硬化剂，当处于环境水分时易水解为二元酸。这种水解降低了性能。使用常规的底层填料在倒装芯片组件中仍然存在相当大的热膨胀差异。这是由于相对于焊接接头，固化的底层填料具有较高的CTE。由于需要定期从IC组件中除去IC，例如当IC没有通过检验时。在此情况下，由于其容易从结构中拆卸，能够再成型或再加工的底层填料是所希望的。例如，US 6271335(Small等)公开的含有至少一种双(马来酰亚胺)化合物和三或四呋喃化合物的热可拆卸封装材料。虽然这些高度交联体系可能具有优良的物理性质，它们经常被高应力不可逆的破坏(即裂纹)。在含有IC组件电子器件的连续使用过程中，产生这种高应力。需要一种底层填充材料，其不仅仅能够解决上述问题，并也是可自修复的。所述“自修复”指的是对于在底层填充材料中的小问题，例如裂纹，可以通过材料本身修复。为了达到自修复，底层填充材料需要在聚合物和组成聚合物的单体中具有一定的柔曲性和一定的反应性，使得底层填充材料在使用中能够再聚合以修复某些缺陷，例如裂纹。对于常规的底层填充材料，另一个问题是固化时体积的变化、热膨胀差异和组成的不均匀性可导致不良的界面接触、导热性降低以及其它问题。因此需要在固化时基本上没有体积变化的底层填充材料。
技术实现思路
本专利技术提供了一种适用于集成电路组件的可再成型的聚合树脂，其含有作为聚合单元的一种或多种亲双烯体和一种或多种双烯，其中至少一种双烯含有至少一对能够进行Diels-Alder反应的共轭双键并在共轭双键的第一和第四个碳原子上的至少有一个氢原子。本专利技术也提供了一种制备封装集成电路组件的方法，包括以下步骤a)提供一个集成电路组件，其具有以多个金属连接连接于载体衬底上的集成电路，该金属连接从载体衬底延伸向集成电路形成载体衬底和集成电路之间的缝隙；b)用含有粘合剂的底层填料组合物填充此缝隙，该粘合剂选自Diels-Alder反应聚合物和聚环硅氧烷，其中Diels-Alder反应聚合物含有作为聚合单元的一种或多种亲双烯体和一种或多种双烯，其中至少一种双烯含有至少一对能够发生Diels-Alder反应的共轭双键并在共轭双键的第一和第四个碳原子上的至少有一个氢原子。所述金属连接典型的包括焊料，并可以是焊球或焊接凸点或金属芯柱，例如铜，其具有焊接前端部(solder tip)。本专利技术还提供了一种含有封装集成电路组件的电子器件，该组件包括含有以多个金属连接连接于载体衬底上的集成电路以及缝隙中的一种底层填充材料的集成电路组件，该金属连接从载体衬底延伸向集成电路形成载体衬底和集成电路之间的缝隙，其中底层填充材料由选自于Diels-Alder反应聚合物和聚环硅氧烷的粘合剂组成，其中Diels-Alder反应聚合物含有一个或多个亲双烯体和一个或多个双烯作为聚合单元，其中至少一个双烯含有至少一对能够发生Diels-Alder反应的共轭双键并在共轭双键的第一和第四个碳原子上的至少有一个氢原子。附图说明图1说明了本专利技术的第一种方法，其中底层填充材料通过流动施加到集成电路下方。图2说明了本专利技术的第二种方法，其中底层填充材料未在集成电路下方流动。具体实施例方式如在整个说明书中所使用，如果没有另外说明的话，下面的缩写具有以下含义℃＝摄氏度；g＝克；mol＝摩尔；L＝升；ca.＝大约；μm＝微米；wt％＝重量百分比；mL＝毫升；以及μL＝微升。“卤素”指的是氟、氯、溴和碘，“卤基”指的是氟基、氯基、溴基和碘基。同样，“卤代”指的是氟代、氯代、溴代和碘代。“烷基”包括直链、支链和环烷基。同样，“烯基”包括直链、支链和环烯基。“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。术语“双烯”指的是含有具有两个或更多个能够进行Diels-Alder反应的共轭双键的部分的化合物。“双烯”包括三烯和具有4个或更多个双键的部分，其中两个双键是共轭双键并能够进行Diels-Alder反应。“亲双烯体”指的是含有具有至少一个能够进行Diels-Alder反应的碳碳双键的部分的化合物。“单体”指的是任何能够聚合的化合物并且同时含有亲双烯体和双烯。在整个说明书中，术语“底层填料”和“封装”可以交换使用，并且包括“顶部密封(glob-tops)”。术语“底层填料”不包括注塑和其它硬塑料封装。名词指单数和复数。除非另有说明，所有的量是重量百分数，所有的比例是摩尔比例。所有的数值范围包括端点在内的，并可以任何次序结合，除非这些数值范围明显限定为加至100％。本专利技术可再成型聚合树脂包括作为聚合单元的一种或多种亲双烯体和一种或多种双烯，其中至少一种双烯含有至少一对能够进行Diels-Alder反应的共轭双键并在共轭双键的第一和第四个碳原子上的至少有一个氢原子。在另一实施方案中，本专利技术的可再成型聚合树脂包括作为聚合单元的一种或多种亲双烯体和一种或多种双烯，其中至少一种双烯含有一个或多个键接到能够进行Diels-Alder反应的双烯部分的每个烯碳上的氢原子。这样的树脂适用于集成电路组件中，尤其是作为这种组件的底层填料。多种亲双烯体和双烯可以用于制备本专利技术的可再成型树脂。能够进行Diels-Alder反应的双烯含有至少两个共轭双键，并且可以含有若干对共轭双键本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于集成电路组件的可再成型聚合树脂，包含作为聚合单元的一种或多种亲双烯体和一种或多种双烯，其中至少一种双烯含有至少一对能够进行Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反应的共轭双键，且在共轭双键的第一个和第四个碳原子上具有至少一个氢原子。

【技术特征摘要】
US 2003-4-5 60/460,6671.一种适用于集成电路组件的可再成型聚合树脂，包含作为聚合单元的一种或多种亲双烯体和一种或多种双烯，其中至少一种双烯含有至少一对能够进行Diels-Alder反应的共轭双键，且在共轭双键的第一个和第四个碳原子上具有至少一个氢原子。2.权利要求1的可再成型聚合树脂，其中至少一种双烯具有式(I)结构 其中R1、R2、R3和R4独立地选自氢、烷基、烯基、芳基、杂原子和取代的杂原子；并且R1和R2或R3和R4可以一起形成环双烯。3.权利要求1的可再成型聚合树脂，其中至少一种双烯具有式(II)结构 其中Z选自烷基、烯基、芳基、亚芳基醚、烷基芳基、(甲基)丙烯酸部分、环氧部分和硅氧烷部分。4.权利要求1的可再成型聚合树脂，其中至少一种亲双烯体具有一个或多个参与Diels-Alder反应的双键，其中在烯碳原子的4个取代基中的至少2个是氢。5.一种制备封装集成电路组件的方法，包括以下步骤a)提供一个集成电路组件，其含有通过多个金属连接附着于载体衬底上的集成电路，该金属连接从载体衬底延伸向集成电路，从而形成载体衬底和集成电路之间的缝隙；b)用含有粘合剂的底层填料组合物填充此缝隙，该粘合剂选自Diels-Alder反应聚合物和聚环硅氧烷，其中Diels-Alder反应聚合物含有作为聚合单元的一种或多种亲双烯体和一种或多种双烯，其中至少一种双烯含有一个或多个键接到双烯的每个烯碳原子上的氢原子。6.权利要求5的方法，其中该聚环氧硅烷包括式VII的化合物 其中a＝1-20；b＝Y的化合价；R是O、(C1-C12)亚烷基、(C1-C3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：A拉莫纳，NE布雷斯，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯电子材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]