由烯丙基化酰胺化合物制备的包装密封剂制造技术

用烯丙基化酰胺化合物和一种固化引发剂，以及任选地一种或多种填充剂，制备包装密封剂。（*该技术在2019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】根据35 USC 119(e)要求美国临时申请60/091,508的优先权。本专利技术涉及由烯丙基化的酰胺化合物制备的密封材料组合物，它们用于保护半导体装置和包装金属化免受环境腐蚀和机械损伤。微电子装置包括数以百万计的电路元件，主要是组装在集成电路(IC)片中的晶体管，但也有电阻器、电容器和其它元件。集成电路元件可以包括单裸片、密封的单片或密封的单片或多片组件。这些电子元件相互连接成电路，且最终连接并固定在载体或基板、诸如印刷电路板上。用于生产集成电路及其相关的连接材料的各种材料易受到环境、湿度和机械损伤的影响。通过密封半导体组件来提供保护，下文称作包装密封。包装密封可以通过一种转移模塑工艺来进行，其中将芯片或集成电路组件装入一个模腔、将其压紧并在压力作用下将密封材料从一个容器转入该模腔。一般来说，密封材料是一种热固性聚合物，该聚合物可交联并固化成终产品组件。密封过程还可以通过一种被相当粗俗地称作滴顶法的方法来进行，其中将一滴密封材料分送在固定在基板上的芯片或集成电路上且随后将其固化。对于多数商业和工业最终用途、特别是对那些使用片板式组件和多芯片模块的用途来说，使用热固性聚合材料来完成密封过程。优选的热固性密封材料必须具有一定的粘度和一定的触变指数以使得容易用注射器分送、对包装元件具有足够的粘合力、较低的离子含量以避免包装金属化的腐蚀、足够的机械强度、在应用温度下具有高耐热和耐湿性以及对所接触材料具有可匹配的热膨胀系数。对于涉及大容量商品的单芯片包装来说，去除损坏的电路片而不会有明显的损失。然而，将仅带有一种损坏片的多芯片包装废弃会使成本变得昂贵，因而二次加工损坏元件的能力对生产来说是一个有利因素。目前，推动半导体工业发展的根本动力之一不仅是要开发能满足保护元件的所有要求的包装密封剂、而且还要开发可二次加工的包装密封剂，从而可以在不会毁坏基板的情况下去除损坏的元件。为了达到所需的机械性能和可再加工性能，相对高分子量的热塑性塑料是包装材料的优选成分。然而，这些材料具有较高的粘度甚至是固态膜的形式，这对于生产工艺来说是不利因素。因此，存在一种对新型包装密封剂组合物的需求，这样的组合物可较容易地分送以适应自动化的生产工艺，并且它们是可二次加工的。本专利技术涉及可固化包装密封剂组合物，它们包括烯丙基化的酰胺化合物、自由基固化剂和/或光引发剂，且还可以任选地包括一种或多种填充剂或其它添加剂。该组合物也可以任意含有单或多官能乙烯基化合物。对于该组合物来说，通过选择用于组合物的大量的单官能化合物能够将该组合物设计成可以被二次加工。在另一个实施方案中，本专利技术涉及一种固化的密封剂组合物，它是在上述可固化的密封材料组合物固化后产生的。在另一个实施方案中，本专利技术涉及包括以电路和机械方式与基板连接的电子元件的一种微电子组件，它被密封在固化的密封剂组合物中，其中固化的密封材料通过固化一种组合物来制备，该组合物包括一种或多种烯丙基化的酰胺化合物、自由基引发剂和/或光引发剂、并且还可以任选地包括一种或多种填充剂和/或其它添加剂。该组合物也可以任选地含有单或多官能乙烯基化合物。在另一个实施方案中，本专利技术涉及一种用于生产电子组件的方法，所述的电子组件包括以机械和电路方式与基板连接并被密封在固化的包装密封剂组合物内的电子元件，所述的方法包括(a)提供一种可固化的包装密封剂组合物；(b)用可固化的包装密封剂组合物密封电子组件；和(c)在原位固化该组合物。用于本专利技术的包装密封剂组合物的烯丙基化的酰胺和乙烯基化合物是可固化化合物，其含义是它们能够聚合，发生或不发生交联。本说明书中所用的过程指的是发生或不发生交联的聚合。正如本领域可以理解的，交联过程是两个聚合物链通过一种元素、一种分子基团或一种化合物的桥连结合，且该过程一般在加热时发生。当交联的密度增加时，材料的性能可以从热塑性转变成热固性，由此增加聚合强度、耐热性、电阻和耐溶剂和其它化学物质的特性。通过仔细选择单或多官能化合物及其数量，有可能制得由粘性、弹性到韧性玻璃化聚合物的宽范围交联密度的聚合物。参与反应的多官能化合物的比例越高，交联密度越大。如果需要热塑性，那么可以由单官能化合物来制备本专利技术的包装密封材料以限制交联密度。然而，可以加入小量的多官能化合物以使组合物具有一些交联和强度，只要多官能化合物的量是限制到不会降低所需的热塑性的量的水平。在这些参数范围内，可以使各种包装密封材料的强度和弹性适合特殊最终用途的要求。还可以控制交联密度以便在固化的包装密封剂中获得宽范围的玻璃化转变温度，从而可耐受随后的加工和操作温度。在那些有必要对组件进行再加工的情况中，应选择热塑性组合物以便可以将电子元件从基板上撬下。任何残余的包装密封剂均可加热至变得柔软后很容易地除掉。在本专利技术的包装密封材料组合物中，以存在的有机成分为基准(不包括任何填充剂)，烯丙基化酰胺化合物以及如果与烯丙基化酰胺化合物合用的乙烯基化合物在可固化包装密封材料组合物中的含量为2-98％重量。包装密封材料组合物还含有至少一种自由基引发剂，它定义为可分解出具有一个或多个不成对电子的高反应性和通常短寿命的分子片段的化学物质，它能够借助于成链历程来引发一种化学反应。按烯丙基代酰胺化合物或烯丙基化酰胺与乙烯基化合物的组合物(不包括填充物)的重量计，自由基引发剂的存在量为0.1-10％、优选为0.1-3.0％自由基固化机制产生快速的固化并且使组合物在固化前具有长的贮存期限。优选的自由基引发剂包括诸如过辛酸丁酯和二枯基过氧化物这样的过氧化物和诸如2，2’-偶氮二(2-甲基-丙腈)和2，2’-偶氮二(2-甲基-丁腈)这样的偶氮化合物。另一方面，包装密封材料组合物可以包括一种诸如由Ciba SpecialtyChemicals销售的商标名为Irgacure的光引发剂来替代自由基引发剂，然后可以通过UV照射来引发固化过程。按烯丙基化酰胺或烯丙基化酰胺与乙烯基化合物存在的重量计(不包括填充物)，光引发剂的存在量为0.1-10％、优选0.1-3.0％。在某些情况中，光引发过程和自由基引发过程可能都合乎需要。例如，通过UV照射可以引发固化过程，在后续加工步骤中，则通过使用加热步骤进行自由基固化过程以完成固化。一般来说，这些组合物在50℃-250℃的温度范围内会固化，且固化过程将在少于1分钟至4小时的一段时间内进行。正如可以理解的，对于各种粘结剂组合物来说，时间和温度固化型式可以改变，且可设计不同的组合物用于提供适合于特殊工业生产工艺的固化型式。甚至当要求包装密封材料具有热塑性时，通过使用相对低分子量的活性低聚物或预聚物并使其在施用于元件和基板的电子组件后原位固化，也作到了容易施用。应用未固化态的材料可以产生较高的可加工性能，且所得到的固化的热塑性密封材料具有较高的机械性能。对于某些包装操作来说，将惰性无机填充剂用于包装密封材料中以便将热膨胀系数调节到更接近互连电路的热膨胀系数、并在机械上加固电路连接。导热性填充剂的实例包括二氧化硅、石墨、氮化铝、碳化硅、一氮化硼、金刚石粉、以及粘土。按总包装密封材料组合物的重量计，这些填充剂的含量一般为20-80％。烯丙基化的酰胺化合物适用于本专利技术组合物的烯丙基化酰胺化合物具有下述通式A和B所代表的结构 或 作为贯穿于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包装密封剂，它含有一种烯丙基化酰胺化合物；一种选自自由基引发剂、光引发剂及其结合物的固化引发剂；还可任选地含有一种或多种填充剂及一种或多种助粘剂；此烯丙基化酰胺化合物的化学式为＊＊＊其中ｍ为０或１，ｎ为１至６，并且（ａ） Ｒ↑［９］为Ｈ，具有１至１８个碳原子的烷基，具有１至１８个碳原子的亚烷基氧基，烯丙基，芳基，或以下结构的取代芳基＊＊＊其中Ｒ↑［１０］、Ｒ↑［１１］和Ｒ↑［１２］独立地为Ｈ或具有１至１８个碳原子的烷基或亚烷基氧基；（ｂ）Ｘ为芳族 基团，它选自具有以下结构的芳基基团：＊＊＊（ｃ）Ｑ为一个直链或支链烷基、烷氧基、烷基胺、烷基硫、亚烷基、亚烷基氧基、亚烷基胺、亚烷基硫、芳基、芳氧基或芳基硫类，其链中最多有约１００个原子，它可包含饱和或不饱和环或杂环取代基作为链的侧 基，或作为链的一部分，并且其中存在的任何杂原子可以直接或不直接与Ｘ相连；或者（ｄ）Ｑ为以下结构的尿烷－Ｒ↑［２］－Ｘ－＊－ＮＨ－Ｒ↑［３］－ＮＨ－＊－（Ｏ－Ｒ↑［３］－Ｏ－＊－ＮＨ－Ｒ↑［３］－ＮＨ－＊－）↓［ｖ］－Ｘ－Ｒ↑［２］－ 其中Ｒ↑［２］独立地为烷基、芳基或芳烷基，它具有１至１８个碳原子；Ｒ↑［３］为烷基或烷氧基链，此链中最多含有１００个原子，并可包含芳基取代基；Ｘ为Ｏ、Ｓ、Ｎ或Ｐ；以及ｖ为０至５０；或者（ｅ）Ｑ为一种硅氧烷，其结构为－（ＣＲ↑［１］↓ ［２］）↓［ｅ］－［ＳｉＲ↑［４］↓［２］－Ｏ］↓［ｆ］－ＳｉＲ↑［４］↓［２］－（ＣＲ↑［１］↓［２］）↓［ｇ］－，其中每个位置的Ｒ↑［１］取代基独立地为Ｈ或一个有１至５个碳原子的烷基，每个位置的Ｒ↑［４］取代基独立地为一个具有１至５个碳原子的烷基，或芳基，ｅ和ｇ独立地是１至１０，ｆ为１至５０。（ｆ）Ｑ为一种具有以下结构的酯：－Ｒ↑［３］－＊－Ｏ－Ｒ↑［３］－Ｏ－＊－Ｒ↑［３］－其中Ｒ↑［３］为烷基或烷氧基链，在链中最多含有１００个原子，并可含有芳基取代基；或者 （ｇ）Ｑ为一种酯，其结构为：－Ｒ↓［３］－Ｏ－＊－Ｒ↓［３］－＊－Ｏ－Ｒ↓［３］－（Ｏ－＊－Ｒ↓［３］－＊－Ｏ－Ｒ↓［３］）↓［ｐ］－其中ｐ为１至１００，每个Ｒ↑［３］可独立地为烷基或烷氧基链，其链中最多含有１００个原子，并 可包含芳基取代基；或者为一种硅氧烷，其结构为－（ＣＲ↑［１］↓［２］）↓［ｅ］－［ＳｉＲ↑［４］↓［２］－Ｏ］↓［ｆ］－ＳｉＲ...

【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：RA舒尔茨，D赫尔，肖朝东，
申请(专利权)人：国家淀粉及化学投资控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]