环氧树脂组合物制造技术

一种环氧树脂组合物，它由（ａ）常温下呈液态，且分子内具有２个或以上缩水甘油基的多官能性环氧树脂１００重量份；（ｂ）固化剂３－８０重量份；以及（ｃ）改性环氧树脂１－１００重量份的主要成分构成，它适合作底层填料密封剂，这种密封剂短时间可以热固化，生产性能高，在较低温的热固化处理时在配线基板上能连接ＣＳＰ和ＢＧＡ等而对各零件不会产生负影响的半导体装置，并具有优良的抗热冲击性（温度周期性）和抗撞击性，且不会从固化物中渗出污染物质，当发现异常情况时很容易从配线基板上取出ＣＳＰ和ＢＧＡ，因此，配线基板和半导体装置都可再利用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种底层填料密封剂，它用于将大规模集成电路(LSI)和支持集成电路(IC)芯片等半导体元件焊接在载体基材上的芯片大小/规格封装(Chip Size/Scale Package、以下简称为CSP)和球栅阵列(Ball Grid Array、以下简称为BGA)等半导体装置组装配线基板上。
技术介绍
近年来，随着诸如手机、相机型磁带录象机(VTR)和笔记本电脑等小型电子产品的普及，市场不断要求LSI装置和IC芯片小型化。其目的就是保护LSI等半导体裸芯片(ベアチップ)，并产生容易检测的封装特点，同时使裸芯片更加小型化并提高其特性，以至不断普及CSP和BGA。这种CSP和BGA通过焊锡与配线基板上的配线连接。但是在组装后，若遇到温度周期性变化则有时不能保证基板与CSP和BGA之间的连接状态，通常将CSP和BGA组装到配线基板后，则在CSP和BGA与基板之间的缝隙处封入密封树脂(底层填料密封)，以缓和周期性温度的应力变化，且提高抗热冲击性而提高电连接的可靠性。另外由于落下等撞击作为防止CSP和BGA脱落的增强剂而使用底层填料密封剂。现在所使用的底层填料密封剂有热固化型环氧树脂、丙烯树脂等(特许第2746035号、特开平10-101906、特开平10-158366、特开平10-64932)。但是使用热固性树脂作为密封材料，将CSP和BGA组装到配线基板之后，若发现CSP和BGA上的LSI出现异常以及CSP和BGA与配线基板之间的连接出现问题时，剥离这些热固性树脂以更换CSP和BGA是极其困难的。另外，在特开平5-10234中提出一种使用光固性粘接剂使裸芯片固定在配线基板，当发现异常时可以进行去除的装配方法。为使用光固化粘接剂只能限于可透光的玻璃等的透明基板。再有，特开平6-69280又提出一种使用在一定温度下能固化的树脂固定连接裸芯片和基板之间的方法，当发现异常时在高于这个温度下能使树脂软化并且能取出裸芯片。但是，在这个专利中，没有公开有关粘接剂的具体实施例，在满足可靠性和修理特性两方面的方法仍然不清楚。因此，为了从基板上剥离所述固化性树脂，一般将其浸渍于有机溶剂等再进行剥离，然而当前的问题是，若提高剥离性(修复性)则粘接剂本来的性能降低，若提高粘接剂的粘接性和持久性则剥离性降低，作为原来的粘接剂的机能和剥离性的对立关系并不清楚。为此，在特开平6-77264中，采用电磁波照射以去除树脂残余物的方法取代使用溶剂的膨胀和溶解而进行的剥离，但是在这个方法里，不仅设备规模大而且最大限度除去残余的粘接剂也不能大幅度地改进粘接剂的剥离性。特开平5-251516也提出一种使用双酚A型环氧树脂，将裸芯片固定连接在配线基板上，当发现异常时将其去除的装配方法。但是这个方法还存在去除芯片未必容易的问题，当采用铣削加工切削芯片时，即使芯片正常也由于芯片本身受到机械切削而不能再利用。因此，在特开平10-204259中提出的一种底层填料密封用并具有热固性树脂组合物作为粘接剂，该粘接剂改进上述所涉及的问题并具有剥离性(修复性)，在一液性或二液性的环氧树脂中通过添加增塑剂可以在短时间内进行热固化，且可以将CSP和BGA等半导体装置连接于配线基板上，它具有优良的抗热冲击性(温度周期性)，当发现异常时则很容易将CSP和BGA取出。但是，这个方法的问题在于，由于使用增塑剂，使树脂强度、即持久性和抗热性、抗热周期性降低，增塑剂还可从固化物中渗出而污染环境。因此，本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种底层填料密封用的环氧树脂组合物，该组合物可短时间热固化，其生产性能高，在比较低温的热固化处理时对配线基板上的各个零件不会产生负影响，确实能将CSP和BGA等的半导体装置连接于配线基板上，固化后具有优良抗热冲击性(温度周期性)和抗撞击性，且不会从固化物中渗出污染物质，当出现问题时很容易从配线基板上取出CSP和BGA，正常配线基板或半导体装置可以再利用。
技术实现思路
本专利技术是以，(a)常温下呈液态，且分子内具有2个或以上的缩水甘油基的多官能性环氧树脂100重量份；(b)固化剂3-80重量份；以及(c)改性环氧树脂1-100重量份为主要成分的环氧树脂组合物。本专利技术又涉及一种使用上述组合物的底层填料密封方法，以及用该方法制成的电路基板。本专利技术环氧树脂组合物，不管时间多么短，或多么低的温度固化，其固化物均具有优良的抗热冲击性(温度周期性)和抗撞击性，而且该固化物具有以下性质在施加加热的力时会使固化物易于破裂，并且附着于配线基板上的固化物通过加热可简单地除去。由于使用这种热固化性树脂组合物可以短时间进行热固化，其生产性能高，在比较低温的热固化处理时对配线基板上的各个零件不会产生负影响，确实能将CSP和BGA等的半导体装置连接于配线基板上，连接后的半导体装配构造具有抗热冲击性(温度周期性)和抗冲撞性，且不会从固化物中渗出污染物质。当发现电的连接异常时很容易将半导体装置取出，因此，可以再次利用半导体装置和配线基板，可以提高生产工序的有效利用，降低生产成本。附图说明图1为使用本专利技术环氧树脂组合物，将半导体装置固定于配线基板上的组装结构实例。图2为使环氧树脂固化后，为修复而将半导体装置从配线基板上剥离时的实例。实施专利技术的最佳形式本专利技术所使用的环氧树脂(a)为，在常温下呈液体状，且分子内具有2个或以上的缩水甘油基的一般的多官能性环氧树脂，必要时作为反应性稀释剂含有单官能环氧树脂0-30重量％，优选0-20重量％(两者均为全部环氧树脂中的重量％)。这里所述在常温下呈液体状，且分子内具有2个或以上的缩水甘油基的一般的多官能性环氧树脂有，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂等。也可使用两种以上的这些环氧树脂的混合物。这些环氧树脂也可根据粘度和物理性能而选择使用。若考虑粘度优选使用双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂，特别优选双酚F型环氧树脂。又，环氧树脂的分子量适合于320-380的范围。本专利技术所使用的改性环氧树脂(c)优选的是树脂固化物的玻璃转变点低，且固化时具有一个反应基作为交联结构的一部分而参加作用。具体地，所述该反应基优选为分子内有1个或以上的缩水甘油基的化合物。这样可以形成均匀的固化物，不会产生因未参加反应的成分的所谓渗出问题。这种改性环氧树脂的具体实例有，植物油改性环氧树脂、液体橡胶改性环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂、氨基甲酸乙酯改性环氧树脂、丙烯酰基改性环氧树脂等。其中优选的是植物油改性环氧树脂、液体橡胶改性环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂，但只要具有上述性质的改性环氧树脂均不受此限制。这些环氧树脂也可使用两种以上的混合物。其中所述植物油改性环氧树脂有，例如蓖麻油改性物、亚麻籽油改性物、大豆油改性物等，这些植物油类其分子内具有1个或以上缩水甘油基。所述液体橡胶改性环氧树脂例如有，液体聚异戊二烯改性环氧树脂、液体聚氯戊二烯改性环氧树脂、液体聚丁二烯改性环氧树脂、液体丙烯腈丁二烯共聚物改性物等，其分子内具有1个或以上缩水甘油基的液体橡胶改性物。另外，还有分子内具有缩水甘油基的二聚酸改性环氧树脂等。这些改性环氧树脂中，若考虑粘度的话，特别优选低粘度的植物油改性环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂。优选的改性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧树脂组合物，其主要成分包括（ａ）常温下呈液态，且分子内具有２个或以上缩水甘油基的多官能性环氧树脂１００重量份；（ｂ）固化剂３－８０重量份；以及（ｃ）改性环氧树脂１－１００重量份。

【技术特征摘要】
JP 1999-2-18 39665/991.一种环氧树脂组合物，其主要成分包括(a)常温下呈液态，且分子内具有2个或以上缩水甘油基的多官能性环氧树脂100重量份；(b)固化剂3-80重量份；以及(c)改性环氧树脂1-100重量份。2.根据权利要求1所述环氧树脂组合物，其中，所述改性环氧树脂(c)至少由1种具有1个或以上缩水甘油基的化合物组成。3.根据权利要求2所述环氧树脂组合物，其中，所述分子内具有1个或以上缩水甘油基的化合物是选自植物油改性环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂、液态橡胶改性环氧树脂中的至少一种化合物。4.根据权利要求3所述环氧树脂组合物，其中，所述分子内具有1个或以上缩水甘油基的化合物是植物油改性环氧树脂以...

【专利技术属性】
技术研发人员：名塚健，
申请(专利权)人：株式会社三键，
类型：发明
国别省市：JP[日本]