用于半导体组合件的底层填料制造技术

用于将半导体元件固定到载体基材上并装到电路板上的半导体组合件的底层填料，它含有单包装型的热固性聚氨酯组合物，该组合物优选含有异氰酸酯基团封端的聚氨酯预聚物，由多元醇与过量多异氰酸酯反应形成，还含有细粉涂覆的固化剂，该细粉涂覆的固化剂含有室温为固态，而且其表面活性部位被细粉覆盖的固化剂。该组合物能够同时具有低温固化性能和储存稳定性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术的领域本专利技术涉及半导体组合件的底层填料。本专利技术具体涉及这样的底层填料，它在将半导体元件固定到载体基材上的半导体组合件安装到电路板上时使用，本专利技术还涉及由这样的安装方式制成的安装板，和该安装板的修复方法。现有技术上述类型安装板用于要求高可靠性的用途，例如汽车设备、电脑等，也用于迅速扩张的大规模生产的移动电话。总的来说，这样的安装板这样制成，通过将半导体元件固定到载体基材上的半导体组合件安装到电路板上，即，用焊料球使半导体组合件结合到电路板上。对于移动电话，由于下落震动、揿按钮时产生外压等会引起基材变形，可能发生焊料球粘合断裂。因此，要采用一种加强方法，用底层填料填充用焊料粘合的零件周围的空间，并固化它，以进行密封。作为用于通过加强的方式提高连接的可靠性的底层填料，广泛地和主要使用的是单包装型或双包装型含环氧树脂、固化剂和增塑剂的环氧基热固性材料(参考JP-A-10-204259)。但是，环氧基材料应当在80℃固化30分钟或150℃固化10分钟。当低温固化性能通过调节组分而提高时，环氧基材料应当在约5℃或以下的低温储存。另外，当环氧基材料用作底层填料，并发现连接断裂时，要从电路板上拆下半导体组合件后，在修复车间中用通过热熔化和/或溶剂将它们溶胀，将被粘合到电路板上的固化制品一个个地除去。因此，常规环氧基材料不具有所要求的即地修复性能。专利技术的概述本专利技术的一个目的是提供用于半导体组合件的底层填料，它能够同时具有低温固化性能和储存稳定性，而且解决了所述修复中的问题，即提供一种底层填料，它能够在至少60℃的温度固化，例如在70℃固化20分钟，或在80℃固化10分钟，而且能够在室温储存。本专利技术的另一个目的是提供一种新型的安装板，它包含将半导体元件固定到载体基材上的半导体组合件，该组合件安装在电路板上。本专利技术的又一个目的是提供一种容易修复安装板的方法。根据本专利技术的第一方面，提供一种安装板，它包含电路板和将半导体元件固定到载体基材上的半导体组合件，其中所述的半导体组合件用焊料球连接到所述电路板上，焊料连接的部件之间的间隙用底层填料填充，该材料基本由单包装型的热固性聚氨酯组合物组成。根据本专利技术的第二方面，提供一种制造本专利技术安装板的方法，它包括如下步骤用所述焊料球将所述半导体板连接到所述电路板上；接着用所述底层填料填充焊料连接的部件之间的间隙；和固化所述底层填料，以密封所述安装板。根据本专利技术的第三方面，提供一种制造本专利技术安装板的方法，它包括如下步骤将所述底层填料施加到所述电路板的表面上；用所述焊料球将所述半导体板连接到所述电路板上；固化所述底层填料，以密封所述安装板。根据本专利技术的第四方面，提供一种用于将半导体元件固定到载体基材上的，并被安装在电路板上的半导体组合件的底层填料，它基本由单包装型的热固性聚氨酯组合物组成。根据本专利技术的第五方面，提供一种修复权利要求1所述的安装板的方法，它包括如下步骤部分加热至少所述半导体组合件和所述电路板中的一个至180-350℃的温度；熔化所述固化的底层填料和任选的所述焊料；从所述电路板上取下所述半导体组合件；和将所述半导体组合件或新半导体组合件安装到所述电路板上。附图的简要说明附图说明图1是本专利技术安装板的剖面示意图；图2是修复过程中从电路板上取下半导体组合件后，图1所示的安装板的剖面示意图。专利技术的详细说明根据本专利技术使用的单包装型可热固化的聚氨酯组合物的一个一般例子是这样的聚氨酯组合物，它含有聚氨酯预聚物和细粉涂覆固化剂，所述预聚物有异氰酸酯封端基团，优选由多元醇与过量多异氰酸酯反应形成(下面称为“含NCO的预聚物”)，所述细粉涂覆固化剂含有室温为固态的固化剂，而且该固化剂的表面活性部位被细粉覆盖。所述聚氨酯组合物可以含有任何常规添加剂，例如增塑剂(例如基于邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、偏苯三酸、苯均四酸、磷酸、磺酸等的酯类增塑剂)，粘合促进剂例如硅烷偶联剂(例如巯基硅烷、环氧基硅烷、乙烯基硅烷等)、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂、环氧树脂、苯酚树脂等，稳定剂(例如受阻苯酚类型、单苯酚类型、二-三多酚类型、硫代二苯酚类型稳定剂等)，脱水剂(例如氧化钙、沸石、二氧化硅凝胶等)，染料和颜料等。通常将这样的可热固化的聚氨酯组合物的粘度调节为500-50000mPa·s，优选1000-20000mPa·s。含NCO的预聚物可以通过多元醇与过量多异氰酸酯反应制成。通常NCO与OH的当量比为1.5∶1-2.5∶1，优选1.9∶1-2.2∶1。含NCO的预聚物的分子量为800-50000，优选1000-10000。上述多元醇的例子包括聚醚多元醇(例如聚氧化烯多元醇(PPG)，改性的聚醚多元醇、聚四乙烯醚二醇等)，聚酯多元醇(例如缩合的聚酯多元醇、内酯基聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等)，含有C-C键主链的多元醇(例如丙烯酰基多元醇、聚丁二烯多元醇、聚烯烃多元醇、蓖麻油(caster oil)等)等。上述多异氰酸酯的例子包括甲代亚苯基二异氰酸酯(TDI)、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、细胞溶素二异氰酸酯、异亚丙基二(4-环己基异氰酸酯)、氢化的亚二甲苯基二异氰酸酯等。使用聚醚多元醇作为多元醇(PPG类型预聚物)或具体地说，用烃多元醇作为多元醇(PH类型预聚物)制成的含NCO的预聚物是有利的，因为它能够使材料具有电绝缘性，但是它也可以增大材料的粘度。因此，HC或PB类型预聚物优选与包含PPG(PPG类型预聚物)的含NCO的预聚物组合使用。在该情形下，HC或PB类型预聚物与PPG类型预聚物的重量比通常为9∶1-2∶8，优选为9∶1-5∶5。此外，也可以使用使特定比例的PB类型多元醇和PPG的混合物与过量聚异氰酸酯反应制成的含NCO的预聚物。细粉涂覆的固化剂可以这样制成，用剪切摩擦混合系统，将室温为固态的固化剂研磨成粒径中值20微米或以下，同时加入细粉，固化剂与细粉的重量比为1∶0.001-1∶0.7，优选1∶0.01-1∶0.5，并混合和研磨，使细粉的粒径中值变成2微米或以下，由此细粉就附着于固态固化剂粒子的表面上。或者，细粉覆盖的固化剂也可以这样制成，用高速碰撞类型混合机(例如喷射磨)或压缩剪切类型混合机，将预先细磨过的固态固化剂与细粉混合。优选使用高速碰撞类型混合机。室温为固态的固化剂的例子包括咪唑化合物(例如咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-异丙基咪唑、2-苯基-咪唑、2-十二烷基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、它们与羧酸的盐，所述羧酸例如乙酸、乳酸、水杨酸(slicylic acid)、苯甲酸、己二酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、酒石酸、马来酸、偏苯三酸等)，咪唑啉化合物(例如2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2-十一烷基咪唑啉、2-十七烷基咪唑啉、1-(2-羟基-3-苯氧丙基)-2-苯基咪唑啉、1-(2-羟基-3-丁氧丙基)-2-甲基咪唑啉等)，芳香胺化合物(例如4，4’-、2，4’-、3，3’-或3，4’-二氨基二苯基甲烷、2，2’-、2，4’-或3，3’-二氨基联苯、2，4-或2，5-二氨基苯酚、邻-或间-亚苯基二胺、2，3-、2，4-、2，5-、2，6-或3，4-甲苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装板，它包含电路板和将半导体元件固定到载体基材上的半导体组合件，其中所述的半导体组合件用焊料球连接到所述电路板上，连接部件的焊料之间的间隙用底层填料填充，该材料基本由单包装型的热固性聚氨酯组合物组成。

【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：后藤锭志，奥野辰弥，
申请(专利权)人：新时代技研株式会社，盛势达瑞士有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]