專利名稱：：晶片涂布用高傳導(dǎo)性組合物的制作方法晶片涂布用高傳導(dǎo)性組合物
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片用傳導(dǎo)性涂料。
背景技術(shù)：
：0002在電子器件組裝過程中，有機(jī)和無機(jī)膠粘劑均被用于將半導(dǎo)體芯片粘合到各種襯底上。傳統(tǒng)上，單個芯片的連接是通過三種截然不同的連接類型中的一種實現(xiàn)的共熔焊、釬焊(solderpre-form)及以膜形式或作為分配膏(dispensedpaste)施用的有機(jī)膠粘劑。0003預(yù)成型結(jié)合涉及使用一小片特殊組合物材料，例如軟焊接材料，其將附著到芯片和封裝體上。預(yù)成形焊料被置于基底的芯片連接區(qū)域上并使其熔融。然后在芯片連接之前芯片的整個區(qū)域被擦洗，然后將組件冷卻。在這種結(jié)合方法的另一變型中，焊絲被用于形成此結(jié)合。遺憾的是，該應(yīng)用所使用的焊接材料經(jīng)常是含有鉛的合金，鉛被認(rèn)為對環(huán)境有害。0004共熔芯片連接涉及使用共熔合金，例如金-硅或金-鍺。在這種方法中，在晶片背面上鍍一層這種合金。然后將晶片安裝在切割載帶上，進(jìn)行切割，并且單切(singulated)為單個芯片。通過加熱襯底至共熔溫度(例如對于金-硅，為37(TC)以上，并將芯片置于其上，在芯片和襯底之間就形成結(jié)合。當(dāng)溫度被降低時，隨著共熔組合物凝固，結(jié)合強(qiáng)度迅速增加，使得該組件立刻進(jìn)入下一步的絲焊和成型工藝步驟，因此使其成為高產(chǎn)量的加工流程。0005共熔焊芯片結(jié)合方法是完善的結(jié)合技術(shù)并且被廣泛用于具有小芯片的小型信號產(chǎn)品，例如分立器件和電力器件，包括二極管、晶體管和其類似物。然而，共熔法需要使用昂貴的金。此外，共熔法需要在晶片制造過程中將金共熔材料鍍在晶片背面上這一步驟，這是大部分半導(dǎo)體器件不需要的昂貴步驟。此外，這些共熔組合物典型地具有很高的模量并且需要極高的加工溫度，這兩者都可在結(jié)合層中產(chǎn)生很大的應(yīng)力。這種應(yīng)力可使晶片破裂或使器件失效，尤其是較新的器件，例如射頻(RF)功率放大器設(shè)備，因為它們使用砷化鎵半導(dǎo)體而不是較不易碎的傳統(tǒng)硅片。結(jié)合層上的應(yīng)力對于使用薄芯片的器件也可能產(chǎn)生問題，薄芯片固有地比傳統(tǒng)較厚芯片更易碎。此外，當(dāng)芯片和引線框之間存在較大的熱膨脹系數(shù)(CTE)失配時，應(yīng)力更高，正如當(dāng)使用銅引線框而不是例如更昂貴的合金42時所觀察到的。0006因此期望具有較低成本且較少結(jié)合層應(yīng)力的焊接和共熔焊的可選方法。尋找共熔焊替代材料，其能與在芯片和襯底之間形成的金屬間鍵合的高傳導(dǎo)性相匹配，滿足所有其它的加工要求并利用現(xiàn)有的高產(chǎn)量加工設(shè)備，這一直是非常困難的。0007一個可能的替代材料是分配的傳導(dǎo)性膏狀膠粘劑(dispensedconductivepasteadhesive)。分酉己膏粘合涉及使用膏狀膠粘劑，例如環(huán)氧，以將芯片連接到封裝體上。通過分配頭或針將一滴膏分配到襯底上。然后來自晶片的單切芯片(signulateddie)被拾取并連接到分配的膠粘劑上。然后典型地將該組件在高溫下烘焙，以將環(huán)氧膏狀膠粘劑固化。0008傳導(dǎo)性分配膏狀膠粘劑作為焊料芯片連接或共熔焊的替代品有四個主要問題。第一，當(dāng)芯片尺寸變得更小時，每個晶片就有更多芯片，而且分配膏所需的時間可能變成封裝組件生產(chǎn)速度的限制因素。0009第二，在芯片被附著到所分配的粘合劑之后，粘合劑在芯片周圍流動并且形成圓角。圓角有效地增加了芯片覆蓋區(qū)面積，這意味著組裝的封裝體一定比芯片本身稍大。該額外的區(qū)域可能非常充裕，因為容差必須考慮諸如膏的體積和流動變化等因素引起的圓角大小的變化，以及膏和芯片的錯位。此外，因為膏狀膠粘劑易發(fā)生樹脂滲出(resinbleed),也必須留有空間以確保周圍的結(jié)合點不受過量滲出的影響。對包括這種額外表面積的需要與對這些器件的成本降低和形狀更小因素的工業(yè)要求是相反的。0010第三，將芯片置于一點膠粘劑膏上是精細(xì)的操作。必須控制力和時間，以確保粘合劑已經(jīng)完全覆蓋芯片的下面并且形成均勻的粘結(jié)層。芯片的傾斜可能干擾絲焊工藝，或者通過在粘結(jié)層最薄的地方產(chǎn)生高應(yīng)力區(qū)而對器件可靠性產(chǎn)生不利影響。膏狀膠粘劑有時分配不均勻，在芯片結(jié)合點上產(chǎn)生不均勻或不一致分配的點，其可能引起半導(dǎo)體器件立即或長期的電故障。當(dāng)芯片變得更小時，這是特別棘手的問題，因為對于更小的芯片來說，分配操作和布置操作均更難于控制。0011第四，可利用的膠粘劑組合物的傳導(dǎo)性還不足以替代釬焊和共熔焊材料。0012分配膠粘劑的上述前三個限制在最近幾年通過晶片背面涂敷(WBC)工藝和膠粘劑組合物的開發(fā)已經(jīng)得以克服。典型地，晶體背面涂料是可印刷、可B-階段的膠粘劑組合物，其通過絲網(wǎng)印刷或模版印刷被涂布到晶片的背面上。印刷后，涂布的晶片被加熱以蒸發(fā)溶劑和/或部分地改進(jìn)樹脂，使得該涂料硬化成非粘性狀態(tài)。晶片然后被層壓到切割載帶上，被切割，并且被單切成背面上帶有膠粘劑層的單個芯片。然后利用熱和壓力可將芯片連接至襯底。在芯片連接之后，膠粘劑典型地以迅速固化或烘箱固化過程被固化。0013WBC方法很大程度上克服了所提到的膠粘劑分配過程中的前三個限制，使其成為高產(chǎn)量方法，該方法具有均勻的膠粘劑覆蓋、最小的芯片傾斜(dietilt)以及膠粘劑圓角和滲出所需的有限(如果有的話)容差。0014與共熔焊法相比，WBC方法也是有利的，因為它利用了現(xiàn)有的制造設(shè)備，但是在晶片制造中不需要昂貴的鍍金工序。此外，有機(jī)膠粘劑，例如那些在典型的WBC方法中使用的有機(jī)膠粘劑，可容易被改變以具有比金-硅低共熔化合物更低的應(yīng)力，因為它們需要更低的加工溫度以形成粘結(jié)并且具有更低的固有模量。0015WBC的膠粘劑必須滿足幾個性能要求。第一，它們必須具有流變能力，其能夠印刷(所需的特定流變能力(specificrheology)隨應(yīng)用而變化，這取決于諸如印刷期間要施加的力和要施加的涂層厚度這樣的因素)。第二，在印刷和B-階段之后，該涂層必須具有平滑的表面，其具有期望的很低的表面粗糙度(Rz)值，并且目標(biāo)典型地為10微米以下(盡管所需的特定Rz值將取決于芯片大小、切割載帶上膠粘劑的厚度和其它工藝特定的變量)。平滑的涂層表面對于小芯片來說尤其重要，因為每個芯片具有少量的表面積接觸切割載帶。如果涂層表面太粗糙，其接觸將是不良的，并且將不能提供足夠的力以在切割操作期間將芯片固定至切割載帶，導(dǎo)致"芯片移動(diefly)"，這是一種不期望的現(xiàn)象，此時在切割期間芯片從載帶上分層，使得將其拾取以結(jié)合到襯底上是不可能的。此外，粗糙的涂層表面可產(chǎn)生不良的粘結(jié)層厚度控制和"芯片傾斜(dietilt)"(此時在芯片連接和固化之后該芯片在襯底上不平的)，這兩者均可導(dǎo)致半導(dǎo)體器件發(fā)生故障。第三，在涂料己經(jīng)被印刷和B-階段之后，它必須在室溫下穩(wěn)定，使得涂布的晶片可以被處理和儲存一定時間(一般幾天至幾個月)。第四，該涂料必須具有良好的機(jī)械強(qiáng)度以經(jīng)歷切割和拾取過程。0016另外的關(guān)鍵性能要求是，在膠粘劑已經(jīng)固化后，它必須能在整個引線鍵合過程中支撐芯片，而不發(fā)生芯片移動、傾斜或從襯底上分層。這個要求對于小芯片(2X2cm以下)來說是特別的挑戰(zhàn)，原因在于其與襯底的接觸的表面積很小，因此芯片往往很容易移動。一般地，在引線鍵合溫度(典型地為200至300°C)下，該膠粘劑必須具有高模量和高粘合力以便支撐該芯片。在要使用的引線鍵合溫度下，典型的模量目標(biāo)在500MPa以上。粘合力目標(biāo)變化很大并且主要取決于芯片大小。0017在WBC材料直接替代共熔焊材料的情況下，該膠粘劑也必須滿足另外的要求。第一，它們必須具有很高的熱傳導(dǎo)率，在一些應(yīng)用中要求在8-10W/mK范圍內(nèi)，而在其它應(yīng)用中為20-30W/mK。第二，它們必須具有很高的導(dǎo)電率，其體積電阻率目標(biāo)在1(T5Q-Cm的數(shù)量級。第三，它們必須很快固化(典型地在20秒以下)，使得在芯片連接期間固化可發(fā)生在芯片粘合劑上，其具有足夠的粘合強(qiáng)度以使該組件直接進(jìn)行引線鍵合，而不需要耗時的烘箱固化步驟。這使得能夠利用現(xiàn)有的粘合設(shè)備并且能夠?qū)崿F(xiàn)替代共熔材料典型所需的高產(chǎn)量。因為現(xiàn)有的共熔粘合劑可加熱至40(TC以上，襯底可被加熱到比大部分有機(jī)體系固化開始溫度高很多的溫度，所以固化開始溫度通常不是關(guān)鍵的。然而，較低的固化溫度一般是優(yōu)選的，以使引入到組件中的應(yīng)力最小化，其目標(biāo)典型地是30(TC以下。如果該WBC材料沒有替代共熔材料，極其快速的固化可能是期望的，但不是關(guān)鍵的，因為可能需要較長時間的烘箱固化步驟通常是可以容許的。0018傳統(tǒng)的可分配傳導(dǎo)性膏具有高達(dá)大約5W/mK的熱傳導(dǎo)率值，這對于許多應(yīng)用來說是不足的，尤其是共熔焊材料被替代的那些應(yīng)用。使用幾個可選方法中的一種，有時可獲得更高的傳導(dǎo)率。在一種方法中，實施者將"低熔點"金屬合金粉末結(jié)合到含有基質(zhì)樹脂粉末和傳導(dǎo)性填料的組合物中，所述傳導(dǎo)性填料至少包括銅粉末和石墨粉末。然而，由于多種原因，這種組合物不適于WBC。第一，這種組合物的粉末混合物不適于印刷。第二，碳纖維太大不能得到滿意的印刷表面。第三，當(dāng)暴露于空氣時，該組合物中的銅易于氧化。因為在晶片的印刷和儲存期間，WBC膠粘劑被暴露于空氣，因此，對于這種應(yīng)用來說，銅是非優(yōu)選的填料。0019在第二種方法中，通過使用傳導(dǎo)性金屬填料、固體樹脂和基本上不溶解所述樹脂的揮發(fā)性溶劑的組合物，獲得高傳導(dǎo)率。然而，這種方法不適合WBC，因為它不是可印刷的。因為該樹脂在揮發(fā)性溶劑中不被溶解，所以，這些配方在膏狀組合物中具有極高的固體含量。典型地，具有很高固體含量的膏具有高的觸變流變能力，這意味著在低剪切速度下其粘度高，而在高剪切速度下其粘度低。這種性質(zhì)使得印刷后膠粘劑均涂不良，因為對于膠粘劑來說，在低剪切速度下具有低粘度是必需的，以便在印刷處理后輕微流動并且填充進(jìn)任何小層或存在的缺陷。不良的膠粘劑均涂典型地產(chǎn)生高的表面粗燥度。此外，在這種組合物中存在的固體樹脂可能是很大的(達(dá)110pm)，其將在印刷后引起粗糙的表面。0020現(xiàn)有的材料已經(jīng)不能滿足WBC所要求的復(fù)雜的性能特性組合。因此，高度期望擁有能被印刷并且可B-階段的材料，其具有最終的平滑平面，固化后具有高的熱和電傳導(dǎo)率并且快速固化。在WBC材料被用于小芯片的情況下，將進(jìn)一步期望在高溫下具有高的機(jī)械強(qiáng)度。
發(fā)明內(nèi)容0021本發(fā)明是用于涂布半導(dǎo)體晶片的傳導(dǎo)性組合物，其包括(a)66至80wt。/。的傳導(dǎo)性填料，其平均粒度在2微米以下并且最大粒度在10微米以下；(b)5至25wt。/。的第一樹脂，其軟化點在80-260。C之間；(c)5至25wt。/。的溶劑；(d)0至5wt。/。的固化劑；和(e)0至20wt。/。的第二樹脂；其中在室溫下所述第一樹脂基本溶于所述溶劑中。該組合物是可印刷的，B-階段后具有平滑表面，并且固化后具有高的電和熱傳導(dǎo)率。0022在一種實施方式中，本發(fā)明是上述傳導(dǎo)性組合物，其中所述第一樹脂是雙馬來酰亞胺。這種組合物是可印刷的，B-階段后具有平滑表面，具有高的電和熱傳導(dǎo)率，快速固化，并且在引線鍵合溫度下固化后具有高強(qiáng)度。0023本發(fā)明也是用于增加半導(dǎo)體晶片上涂層的傳導(dǎo)率的方法，其包括(a)提供半導(dǎo)體晶片，其具有有源的前面以及與前面相對的背面，該背面是無源的；(b)提供傳導(dǎo)性組合物，其包括(066至80wtM的傳導(dǎo)性填料，其平均粒度在2微米以下并且最大粒度在10微米以下；(ii)5至25wt。/。的第一樹脂，其軟化點在80-26(TC之間；(iii)5至25wt。/。的溶劑；(iv)0至5wt。/。的固化劑；禾卩(v)0至20wt。/。的第二樹脂；其中在室溫下所述第一樹脂基本溶于所述溶劑中；(c)用所述傳導(dǎo)性組合物涂布半導(dǎo)體晶片的背面；(d)在不高于所述第一樹脂軟化點之上3(TC的溫度下，從所述傳導(dǎo)性組合物中蒸發(fā)溶劑，以使所述第一樹脂從所述傳導(dǎo)性組合物中部分沉淀；和(e)固化所述傳導(dǎo)性組合物。定義0024如本文所使用，術(shù)語"傳導(dǎo)性(conductive)"包括熱和電傳導(dǎo)率，除非另外指明。0025如本文所使用，術(shù)語"熱傳導(dǎo)率"定義為單位溫差下，通過單位厚度、單位面積，由傳導(dǎo)引起的傳熱的時間速率。除非另外指明，本文所引用的熱傳導(dǎo)率值采用激光閃光熱傳導(dǎo)率測試方法進(jìn)行0026如本文所使用，術(shù)語"電傳導(dǎo)率"是指每單位時間、每單位電勢梯度、傳遞經(jīng)過單位面積的電量，并且其是電阻率的倒數(shù)。除非另外指明，本文所引用的電阻率和電傳導(dǎo)率值采用GenRad1689PrecisionDigibridgeRLCtester進(jìn)行領(lǐng)!j量。0027如本文所使用，術(shù)語"烷基"是指l-24個碳原子的支鏈或直鏈的飽和烴基，例如甲基("Me")、乙基("Et")、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、辛基、癸基和類似基團(tuán)。0028如本文所使用，術(shù)語"有效量"的化合物、產(chǎn)物或組合物是指所述化合物、產(chǎn)品或組合物足以提供期望結(jié)果的量。如下所指出的，封裝體與封裝體之間所需要的確切量將不同，這取決于所使用的特定化合物、產(chǎn)品或組合物、其實施方式及其類似因素。因此，要規(guī)定確切的量不總是可能的；然而，有效量由本領(lǐng)域技術(shù)人員僅僅采用常規(guī)實驗就可以確定。0029如本文所使用，術(shù)語"合適的"涉及為了所陳述的目的，與本文提供的化合物、產(chǎn)品或組合物相容的部分。為所陳述的目的，合適性由本領(lǐng)域技術(shù)人員僅僅采用常規(guī)實驗就可以確定。0030如本文所使用，術(shù)語"取代的"一般用于指碳或合適的雜原子所含有的氫或其它原子被去除并且用另外的部分替代。此外，"取代的"意欲指這樣的取代，其沒有改變本發(fā)明所述的基礎(chǔ)化合物、產(chǎn)品或組合物的基本和新穎的效用。0031如本文所使用，術(shù)語"B-階段"(和其不同說法)用于指材料通過熱或輻射進(jìn)行的處理，使得如果該材料被溶解或分散在溶劑中，該溶劑被蒸發(fā)掉，而該材料發(fā)生部分固化或沒有部分固化，或者如果該材料是純的，沒有溶劑，該材料被部分固化成粘性或更硬的狀態(tài)。如果該材料是可流動的膠粘劑，B-階段將提供極低的流動而沒有完全固化，使得在該膠粘劑被用于連接一個物品和另一個物品之后可進(jìn)行另外的固化。流動的降低可通過溶劑的蒸發(fā)、樹脂或聚合物的部分改進(jìn)或固化、或通過兩者來實現(xiàn)。0032如本文所使用，術(shù)語"固化劑"用于指引發(fā)、傳播或促進(jìn)該組合物的固化的任何材料或材料組合，并且非限定性地包括促進(jìn)劑、催化劑、引發(fā)劑和硬化劑。0033如本文所使用，術(shù)語"粒度"用于指顆粒的最大尺寸。舉例來說，如果該顆粒是球形，則粒度等于顆粒的直徑，并且如果該顆粒是薄片，粒度是該薄片的長度。具體實施方式0034本發(fā)明所述的傳導(dǎo)性組合物包含66至80wtQ/。傳導(dǎo)性填料，其特征在于平均粒度在2微米以下并且最大粒度在IO微米以下。該填料的小尺寸是關(guān)鍵的，這是由于兩方面的原因。第一，它使得在填料上具有高的表面積并且產(chǎn)生顆粒的緊密填充，這均增加了傳導(dǎo)性。第二，小填料顆粒在B-階段之后產(chǎn)生更平滑的表面，這使芯片移動、芯片傾斜和粘結(jié)層厚度控制方面的問題最小化。在一個實施方式中，該組合物包含68至75wtn/。的傳導(dǎo)性填料。0035盡管任何熱和電傳導(dǎo)性填料可以被使用，然而，當(dāng)熱和電傳導(dǎo)率均需要時，銀是優(yōu)選的傳導(dǎo)性填料。合適的電和熱傳導(dǎo)性填料的實例包括碳黑、石墨、金、銀、鍍銀的銅、鉑和鈀。在一些情況下，具有熱傳導(dǎo)性但沒有高的電傳導(dǎo)性是期望的。具有熱傳導(dǎo)性并且是電絕緣的合適填料的實例包括碳化硅、氮化硼、金剛石和氧化鋁。盡管非球形形狀例如薄片是優(yōu)選的，但是傳導(dǎo)性填料可以具有任何形狀。0036在填料是銀的實施方式中，填料顆粒必須具有至少lm2/g的表面積。通過使用小填料，或者非常小的填料和較大填料的摻合物，例如可以雙峰分布存在的摻合物，這種非常高的表面積是可以獲得的。0037本發(fā)明所述的傳導(dǎo)性組合物包含5至25%的第一樹脂。所述第一樹脂可包括單一單體、聚合物、共聚物或低聚物，或者它可包括一個以上的混合物，只要每個滿足下面規(guī)定的軟化點和溶解度的標(biāo)準(zhǔn)。0038在室溫(25°C)下，該傳導(dǎo)性組合物中的第一樹脂在這種傳導(dǎo)性組合物的溶劑中基本溶解。關(guān)鍵的是，在施加到晶片期間所述第一樹脂保留在溶液中，因為這確保該樹脂潤濕填料表面，使得在印刷期間樹脂基質(zhì)中有極少的填料附聚(該填料分散良好)。這有助于產(chǎn)生平滑的涂層表面。0039這種組合物的第一樹脂具有在8(TC至260'C之間的軟化點。該軟化點必須接近或在要使用的B-階段溫度之上，并且應(yīng)當(dāng)在不低于所述B-階段溫度之下30°C。B-階段溫度根據(jù)所使用的溶劑、樹脂和方法而變化，并且典型地在80-14(TC之間。此外，所述第一樹脂必須具有在所使用的芯片連接溫度之下的軟化點。芯片連接溫度高于B-階段溫度，并且根據(jù)所使用的樹脂、芯片粘結(jié)劑和工藝參數(shù)例如芯片大小、芯片連接力和時間，以及襯底而變化。典型地，期望芯片連接溫度在20(TC以下，并且在這些情況下，該第一樹脂的軟化點必須在8(TC至20(TC之間。在釬焊或共熔焊材料被取代的應(yīng)用中，芯片連接溫度可以高達(dá)30(TC，并且在這些情況下，該第一樹脂可以具有在80"C至26(TC之間的軟化點。0040該第一樹脂的軟化點是關(guān)鍵的。該第一樹脂在所選擇的B-階段溫度下必須基本上是固體或具有很高的粘性，因為這產(chǎn)生最好的傳導(dǎo)率結(jié)果。盡管不希望受理論束縛，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在B-階段期間，隨著溶劑蒸發(fā)，該固體樹脂達(dá)到超過其在溶劑(一種或多種)中的飽和點的濃度。因為所述第一樹脂在此溫度下是固體或具有高粘性，它在B-階段期間從溶液中部分沉淀出來，使得銀能夠顯著附聚。樹脂從溶液中沉淀出來形成小固體顆粒和/或高粘性液體這個事實意味著，該樹脂在填料表面上具有較低的潤濕性。這使得該傳導(dǎo)性填料顆粒更緊密地互相接觸，形成更多的填料附聚，其中最小量的樹脂被吸收到該傳導(dǎo)性填料的表面上，增強(qiáng)了電和熱傳導(dǎo)率。如果該第一樹脂(一種或多種)在B-階段溫度下是低粘性液體(即，如果它們具有遠(yuǎn)低于B-階段溫度的軟化點，使得它們在B-階段期間非常自由地流動)，該填料在液體內(nèi)將保持均勻的分散，該液體樹脂將對填料表面具有高的潤濕作用并且更自由地吸附到該填料表面上，并且在填料顆粒之間將有更明顯的樹脂層，這將對傳導(dǎo)性產(chǎn)生不利的影響。此外，該樹脂在芯片連接溫度下必須流動，其程度足以將襯底在壓力下潤濕，并且因此其必須具有低于要使用的芯片連接溫度的軟化點。這樣，在該涂料被B-階段、晶片被切割并且芯片被分開之后，該芯片可以借助熱和壓力被連接到襯底上，而且樹脂將流動以與襯底形成鍵合。0041在包含在傳導(dǎo)性組合物中之前，所述第一固體樹脂的大小和形狀不是關(guān)鍵的，因為混合后它溶解在溶劑中。0042在一個實施方式中，所述第一樹脂在80。C至26(TC之間流動(軟化和/或熔融)。在另一個實施方式中，所述第一樹脂在8(TC至200'C之間流動。合適的第一固體樹脂的實例包括帶有活性官能團(tuán)的單體、低聚物、共聚物和聚合物，或其組合。在合適的固化劑(如果需要)存在下，一旦暴露于比B-階段溫度高的高溫下，所述第一樹脂能被轉(zhuǎn)變成交聯(lián)的熱固性聚合物。0043所述第一樹脂的合適活性官能團(tuán)非限定性地包括馬來酰亞胺、衣康酰亞胺(itaconimide)、降冰片烯酰亞胺(nadimide)、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯基、環(huán)氧、乙烯基、酚、羥基、硅氧垸和羧基。馬來酰亞胺官能團(tuán)尤其非常適合這些傳導(dǎo)性組合物，原因在于它們能極快地固化，以及它們在高溫下具有高的強(qiáng)度。0044適合引入作為第一樹脂的固體雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂包括那些具有如下結(jié)構(gòu)的樹脂0045O，其中，X是芳香基團(tuán)；示例性的芳香基團(tuán)包括0046<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>00560057具有這些X橋連基的雙馬來酰亞胺樹脂是商業(yè)上可得的，并且例如可以從DaiwakaseiIndustryCo"LTD(日本)或HOS-TechnicGmbH(奧地利)得到。0058在一種實施方式中，該第一樹脂是3，3-二甲基-5，5-二乙基-4，4,-二苯基甲垸-雙馬來酰亞胺。這種樹脂是商業(yè)上可得的并且例如可以從DaiwaKaseiInd.Co.Ltd.(日本)得到。0059在另一個實施方式中，該第一樹脂是具有下述結(jié)構(gòu)的雙馬來酰亞胺樹脂0060-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>0061這種樹脂是商業(yè)上可得的并且例如可以以Homide250從Hos-TechnikGmbH得到。0062適合用作第一樹脂的另外的固體馬來酰亞胺樹脂包括那.o些具有通式結(jié)構(gòu)\Q/n的樹脂，其中n是l或以上，以及^是脂族或芳香基團(tuán)。示例性的y實例包括聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、簡單烴類和含有諸如酰亞胺、胺、羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或醚的官能度的簡單烴類。這些類型的樹脂是商業(yè)上可得的1并且例如可以從DaiwakaseiIndustryCo"LTD(日本)或HOS-TechnicGmbH(奧地禾U)得到。0063適合用作第一樹脂的丙烯酸酯樹脂包括具有通式結(jié)構(gòu)\u/n的那些樹脂，其中n是l或以上，R'是-H或-CH3，以及XS是芳香或脂族基團(tuán)。示例性的f實例包括聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚醚、聚酯、簡單烴類和含有諸如酰亞胺、胺、羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或醚的官能度的簡單烴類。0064適合用作第一樹脂的苯乙烯樹脂包括具有通式結(jié)構(gòu)的那些樹脂，其中n是l或以上，W是-H或-CH3，以及XS是脂族基。示例性的X6實例包括聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚醚、聚酯、簡單烴類和含有諸如酰亞胺、胺、羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或醚的官能度的簡單烴類。這些樹脂是商業(yè)上可得的并且例如可以從NationalStarchandChemicalCompany或Sigma-AldrichCo.得到。0065本發(fā)明所述的傳導(dǎo)性組合物含有5至25wt。/。的溶劑。該溶劑可包括單一的溶劑或多種溶劑的組合，只要所選擇的每個溶劑滿足下述的標(biāo)準(zhǔn)。這些溶劑可以是在室溫下基本溶解第一固體樹脂的任何溶劑，其在印刷操作(典型地在室溫下進(jìn)行)期間不會顯著地使涂料揮發(fā)，并且在B-階段期間能從涂料中逸出。B-階段典型地在8(TC至140'C之間進(jìn)行，其中IOO'C至12(TC是優(yōu)選的范圍，盡管這些范圍之外的溫度可以被使用，這取決于制造要求以及特定組合物所選擇的具體樹脂和溶劑。如果在B-階段之后保留有大量的溶劑，它可能被捕集在芯片和襯底之間的粘結(jié)層中。加熱以固化涂布材料時，該溶劑將揮發(fā)，并且可能在膠粘劑粘結(jié)層中產(chǎn)生空隙，這可能導(dǎo)致器件發(fā)生故障。所選溶劑的沸點將取決于所應(yīng)用的制造方法和樹脂化學(xué)性質(zhì)，其優(yōu)選的范圍為15(TC至23(TC。0066特定溶劑或溶劑組合的選擇取決于所選擇的固體樹脂和要應(yīng)用的加工條件。合適的溶劑非限定性地包括酮類、酯類、醇類、醚類和其它普通溶劑，這些溶劑是穩(wěn)定的。合適的溶劑包括Y-丁內(nèi)酯、丙二醇甲醚乙酸酉旨(propyleneglycolmethylethylacetate,PGMEA)、U，3，3-四甲基脲、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮和乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯。0067本發(fā)明所述的傳導(dǎo)性組合物含有0至5wtM的固化劑。如果需要固化劑，其選擇取決于所使用的聚合物化學(xué)性質(zhì)和所應(yīng)用的加工條件。固化劑必須在比B-階段溫度高的溫度下活化，使得溶劑可以在基本的固化開始之前被除去。此外，固化劑必須是"潛伏的"，因為在B-階段后至少一周它在室溫下將不會顯著地促進(jìn)樹脂(一種或多種)。這使得已B-階段的晶片能夠在芯片單切、連接和固化之前被貯存和處理，同時保持該組合物的粘合能力。作為固化劑，該組合物可以使用自由基引發(fā)劑、陽離子引發(fā)劑、芳香胺類、脂環(huán)胺類(alycyclicamines)、三嗪類、金屬鹽類、芳族羥基化合物、砜類、或其組合。0068這樣的催化劑的實例包括氨基甲酸酰胺、雙氰胺、3，3-二氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯砜、潛咪唑類例如2，4-二氨基-6-(2-(2-乙基-4-甲基-l-咪唑基)乙基)-1，3，5三嗪或包封的咪唑；酚類，例如苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚和間苯三酚；過氧化物類，例如過氧化二枯基和氫過氧化枯烯；金屬螯合物；酸酐，如羧酸酐、馬來酐、鄰苯二甲酸酐、1,2,4,5-苯四酸酐、1，2，4-苯三酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、六氫化苯四酸酐(hexahydropyromelliticanhydride)和六氫化苯三酸酐(hexahydrotrimelliticanhydride);和其混合物。0069可以被包括的另外的固化劑實現(xiàn)了低溫下的快速固化。這些固化劑必須以很小的量存在以加速主固化劑的固化，或以包封形式存在以確保室溫下的潛伏。這樣的固化劑的實例非限定性地包括咪唑類，例如2-甲基咪唑、2-H"^—基咪唑、2-十七基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、l-芐基-2-甲基咪唑、l-丙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、l-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、l-氰乙基-2-十一基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-胍胺乙基-2-甲基咪唑(1-guanaminoethyl-2-methylimidazole)及咪唑和偏苯三酸的加成產(chǎn)物；叔胺類，例如N，N-二甲基芐胺、N，N-二甲基苯胺、N,N-二甲基甲苯胺、N,N-二甲基對茴香胺、對鹵代-N,N-二甲基苯胺、2-N-乙基苯胺基乙醇、三正丁基胺、吡啶、喹啉和N-甲基嗎啉。0070在一些情況下，可以期望使用一種以上的固化類型。舉例來說，陽離子和自由基引發(fā)均可以是期望的，在這種情況下，自由基固化樹脂和離子固化樹脂均可被用在所述組合物中。針對在配方中使用的每種樹脂類型，這些組合物將包含有效量的弓I發(fā)劑。0071典型地用在傳導(dǎo)性組合物中的其它組分可以按照實施者的選擇被添加；這樣的其它成分非限定性地包括傳導(dǎo)性促進(jìn)劑、助熔劑、表面活性劑、潤濕劑、流動控制劑、粘合促進(jìn)劑、脫氣劑和增粘樹脂。所述組合物將典型地包括最小量的這些組分，并且它們被選擇，使得對傳導(dǎo)性和前面列舉的其它性能要求不會產(chǎn)生不利影響。0072在一個實施方式中，傳導(dǎo)促進(jìn)劑被加入到傳導(dǎo)性組合物中。合適的傳導(dǎo)促進(jìn)劑非限定性地包括短鏈脂族酸，例如己二酸、檸檬酸、戊二酸和琥珀酸。如果使用的話，傳導(dǎo)促進(jìn)劑將以有效量被使用典型的有效量按重量計達(dá)1%。0073在一個實施方式中，助熔劑被加入到該傳導(dǎo)性組合物中。助熔劑主要是去除金屬氧化物并防止焊料凸塊(solderbumps)再氧化。助熔劑的選擇將取決于所利用的樹脂的化學(xué)性質(zhì)和焊塊冶金學(xué)性質(zhì)。然而，對助熔劑的一些關(guān)鍵要求是，它不應(yīng)當(dāng)影響樹脂(一種或多種)的固化，不應(yīng)當(dāng)太具腐蝕性，在回流期間不應(yīng)當(dāng)除氣太多，應(yīng)當(dāng)與樹脂(一種或多種)相容，和/或助熔殘余物應(yīng)當(dāng)與樹脂(一種或多種)相容，并且不應(yīng)當(dāng)對傳導(dǎo)率和儲存壽命產(chǎn)生不利影響。0074合適的助熔劑的實例包括含有一個或多個羥基(-OH)、或羧基(-COOH)或兩者的化合物，例如有機(jī)羧酸類，酐類和醇類，舉例來說，松,膠、十二雙酸(商業(yè)上可得到，為來自Aldrich的CorfreeM2)、癸二酸:聚癸二酸酐、馬來酸、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、乙二醇、甘油、酒石酸、己二酸、檸檬酸、蘋果酸、戊二酸、丙三醇、3-[雙(縮水甘油基氧甲基)甲氧基]-l,2-丙二醇、D-核糖、纖維二糖、纖維素和3-環(huán)己烯-l,l-二甲醇。其它助熔劑包括有機(jī)醇。助熔劑也可以是具有下述基團(tuán)的化合物(i)芳香環(huán)；(ii)至少一個一OH、(其中R是H或低級烷基)或-SH基團(tuán)；(iii)芳香環(huán)上的吸電子或給電子取代基，和(iv)無亞氨基基團(tuán)。如果使用的話，助熔劑將以有效量存在；典型地，有效量按重量計在0.1至1%的范圍。0075在另一個實施方式中，潤濕劑可以被包括在傳導(dǎo)性組合物里。潤濕劑的選擇將取決于應(yīng)用要求和所利用的樹脂化學(xué)性質(zhì)。如果使用的話，潤濕劑將以有效量被使用；典型的有效量按重量計達(dá)1%。合適的潤濕劑的實例包括蓖麻油、甘油或其它脂肪酸或酯。0076在另一個實施方式中，粘合促進(jìn)劑可以被包括在該傳導(dǎo)性組合物里。粘合促進(jìn)劑的選擇將取決于應(yīng)用要求和所利用的樹脂化學(xué)性質(zhì)。如果使用的話，粘合促進(jìn)劑將以有效量被使用；有效量典型地按重量計達(dá)1%。合適的粘合促進(jìn)劑的實例包括硅烷偶聯(lián)劑，例如從DowCorning可得到的Z6040環(huán)氧硅烷；從OSISilquest可得到的A186硅烷、A187硅烷、A174硅烷或A1289;從Degussa可得到的有機(jī)硅烷SI264;從JohokuChemical可得到的JohokuChemicalCBT-1Carbobenzotriazole;官能苯并三唑類；噻唑類；鈦酸鹽類；和鋯酸鹽類。0077在進(jìn)一步的實施方式中，脫氣劑(消泡劑)可以被添加到傳導(dǎo)性組合物中。脫氣劑的選擇將取決于應(yīng)用要求和所用的樹脂化學(xué)性質(zhì)。如果使用的話，脫氣劑將以有效量被使用；有效量按重量計達(dá)1%。合適的脫氣劑的實例包括從DowCorning可得到的Antifoam1400;DuPontModoflow;和BYKA-510。0078在一些實施方式中，用增粘樹脂配制這些組合物，以提高粘合并引入粘性。增粘樹脂的實例包括天然存在的樹脂類和改性的天然存在樹脂類；多萜樹脂類；酚醛改性萜烯樹脂類；苯并呋喃-茚樹脂類；鄰苯二甲酸酯類；氫化松香類和氫化松香酯類。如果使用的話，增粘樹脂將以有效量被使用；有效量按重量計達(dá)2%。0079其它添加劑，例如穩(wěn)定劑、抗氧化劑、抑制劑、抗沖改性劑和著色劑，以本領(lǐng)域已知的類型和量，也可以被加入傳導(dǎo)性組合物中。0080本發(fā)明所述傳導(dǎo)性組合物含有0至20wt。/。的第二樹脂。這種第二樹脂可以被用于調(diào)節(jié)該組合物的物理性質(zhì)，例如，以便增加B-階段之后的韌性(降低脆性)、增加粘合和/或增加固化膠粘劑的交聯(lián)和強(qiáng)度。該第二樹脂的軟化點不是特別關(guān)鍵的，只是它必須在要利用的芯片連接溫度之下，以使該膠粘劑可以流動而與襯底形成鍵合。盡管優(yōu)選的是該第二樹脂在室溫下是固體，但是它也可以是液體。如果該第二樹脂在室溫下是液體，它必須具有高分子量(高度粘性的)，使得在B-階段期間它將具有高粘度。如果該第二樹脂在室溫下是液體并且具有低分子量，其在B-階段期間將具有低粘度，并且將更有可能降低該第一樹脂的作用，而且也將更有可能吸附到填料表面并抑制傳導(dǎo)性。如果該第二樹脂具有低分子量，它必須具有高于B-階段溫度的熔點。優(yōu)選地，該第二樹脂在該組合物的溶劑中是可溶的。如果該第二樹脂在這種組合物的溶劑中不可溶，它必須以不影響該配方的流變性能的量被使用(以確保良好的印刷質(zhì)量)，并且它必須具有小于印刷層厚度(典型地為至少25微米)的粒度，其平均大小優(yōu)選地在10微米以下，以確保B-階段后低的表面粗糙度。在總配方中第二樹脂含量與第一樹脂含量的比值必須在1以下。該第二樹脂含有活性官能團(tuán)并可包括單一單體、聚合物、共聚物或低聚物，或者它可以包括一個以上的混合物。第二樹脂合適的活性官能團(tuán)非限定性地包括馬來酰亞胺、衣康酰亞胺(itaconimide)、降冰片烯酰亞胺(nadimide)、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯基、環(huán)氧、乙烯基、酚、羥基、硅氧垸和羧基。0081適合用作第一樹脂的所有樹脂也適合用作第二樹脂。下面列出的是同樣適合的另外的材料。0082適合用作第二樹脂的馬來酰亞胺樹脂包括具有一般結(jié)構(gòu)x1的那些樹脂，其中n在1以上并且X'是脂族或芳香基團(tuán)。這些類型的樹脂是商業(yè)上可得的并且例如可以從DaiwakaseiIndustryCo.,LTD(日本)或HOS-TechnicGmbH(奧地利)獲得。示例性的X1實例包括聚合基團(tuán)，例如CTBN橡膠或聚丁二烯、聚醚、聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯橡膠和丁腈橡膠(NBR)。0083在一種實施方式中，第二樹脂是4，4-雙馬來酰亞胺二苯甲烷。這種類型的樹脂是商業(yè)上可得的并且例如可以以Matrimid5292A從CibaSpecialtyChemicals獲得。0084適合用作第二樹脂的另外的馬來酰亞胺樹脂包括那些選自如下的樹脂-乂oo008500，其中(:36代表36個碳原子的直鏈或支鏈(帶或不帶環(huán)部分)；0089適合作為第二樹脂的熱塑性橡膠包括羧基封端的丁腈(CTBN)/環(huán)氧加合物，例如來自HexionSpecialtyChemicals的EPON580003、EPON580005、EPON580006、EPON58120和EPON58901。0090適合用作該第二樹脂的丙烯酸酯類包括聚戊氧基化物丙烯酸四氫糠酉旨(polypentoxylatetetrahydrofUrflirylacrylate)，其可從KyoeishaChemicalCo.,LTD得到；聚丁二烯氨基甲酸乙酯二甲基丙烯酸酯(polybutadieneurethanedimethacrylate)(CN302、NTX6513)禾口聚丁二烯二甲基丙烯酸酯(CN301、NTX6039、PRO6270),其可從SartomerCompany,Inc得到；聚碳酸酯氨基甲酸乙酯二丙烯酸酯(ArtResinUN9200A)，其可從NegamiChemicalIndustriesCo.,LTD得到；丙烯酸化脂族氨基甲酸乙酯低聚物(acrylatedaliphaticurethaneoligomers)(Ebecryl230、264、265、270、284、4830、4833、4834、4835、4866、4881、4883、8402、8800國20R、8803、8804)，其可從RadcureSpecialities,Inc得到；聚酯丙烯酸酯低聚物(polyesteracrylateoligomers)(Ebecryl657、770、810、830、1657、1810、1830)，其可從RadcureSpecialities,Inc.得到；和環(huán)氧丙烯酸酯樹脂(CN104、111、112、115、116、117、118、119、120、124、136)，其可從SartomerCompany,Inc.得到；帶有丙烯酸酯官能度的聚丁二烯和帶有甲基丙烯酸酯官能度的聚丁二烯。0091適合作為第二樹脂的乙烯醚類包括那些具有一般結(jié)構(gòu)\^的樹脂，其中n是l至6，并且XS是芳香或脂族基團(tuán)。示例性的XS實例包括聚碳酸酯、聚氨酯、聚醚、聚酯、簡單烴類和含有例如羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或醚官能度的簡單烴類。0092適合用作第二樹脂的聚丁二烯包括環(huán)氧化聚丁二烯、馬來酸聚丁二烯和丙烯酸化聚丁二烯。商業(yè)上可得的材料包括馬來化聚丁二烯(Ricon130MA8、130MA13、130MA20、131MA5、131MA10、131MA17、131MA20、156MA17),其可從SartomerCompany,Inc.得到；丙烯酸化聚丁二烯(CN302、NTX6513、CN301、NTX6039、PRO6270、Ricacry13100、Ricacryl3500)，其可從SartomerInc.得到；環(huán)氧化聚丁二烯(Polybd600，605)，其可從SartomerCompany.Inc.得到；禾QEpoleadPB3600，其可從DaicelChemicalIndustries,Ltd.得到。0093適合用作第二樹脂的環(huán)氧樹脂包括雙酚、萘和脂族型環(huán)氧。其它適合的環(huán)氧樹脂包括脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧酚醛清漆樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂、二聚環(huán)戊二烯-酚型環(huán)氧樹脂和其混合物。商業(yè)上可得的材料的實例包括環(huán)氧酚醛清漆樹脂EpiclonN665、EpicloneN680、EpicloneN685，其可從DainipponInk&Chemicals,Inc.得到；DER系列固體雙酚A環(huán)氧樹脂和DEN系列固體環(huán)氧酚醛清漆樹脂，其來自DowChemical;環(huán)氧酚醛清漆樹脂Epon160、Epon161、Epon164、EponSU2國5、EponSU-3禾口EponSU-8，其來自HexionSpecialtyChemicals。0094適合用作第二樹脂的有機(jī)硅樹脂包括具有如下一般結(jié)構(gòu)的活性有機(jī)硅樹脂0095、'n，其中n是0或任何整數(shù)，X"和XS是胺、環(huán)氧、羧基、羥基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、巰基、酚或乙烯基官能團(tuán)，W和RS可以是-H、-CH3、乙烯基、苯基或任何具有兩個以上碳的烴結(jié)構(gòu)。商業(yè)上可得的材料是可以利用的并且例如可以從Shin-EtsuSiliconeInternationalTrading(Shanghai)Co.,Ltd.獲得。0096適合用作第二樹脂的苯乙烯樹脂包括那些具有如下一般結(jié)構(gòu)的樹脂x0097/n，其中n是l或以上，R4是-H或-CH3，和乂6是脂族基。示例性的XS實例包括聚碳酸酯、聚氨酯、聚醚、聚酯和含有例如羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或環(huán)氧官能度的簡單烴類。這些樹脂是商業(yè)可得的并且例如可以從NationalStarchandChemicalCompany或Sigma-AldrichCo.獲得。0098用于第二樹脂的適合聚合物進(jìn)一步包括聚酰胺、苯氧基、聚苯并喁嗪、聚醚砜、聚酰亞胺、苯并喁嗪、硅化烯烴、聚烯烴、聚苯并喝唑、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚(2-乙烯吡啶)(poly(2-vinylpridine))、順-l，4-聚異戊二烯、乙烯系共聚物、聚甲醛、聚乙醛、聚(b-丙醇酸內(nèi)酯)、聚(10-癸酸酯)、聚(對苯二甲酸乙二酯)、聚己內(nèi)酰胺、聚(ll-十一酰胺)、聚(對苯二酰間苯二胺)、聚(亞丁基間苯磺酰胺)、聚酯聚丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫、聚砜、聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚酰亞胺、氟化聚酰亞胺、聚酰亞胺硅氧垸、聚異吲哚-喹唑啉二酮、聚硫醚酰亞胺、聚苯基喹喔啉、聚喹喔酮(polyquuinixalone)、酰亞胺-芳醚苯基喹喔啉共聚物、聚喹喔啉、聚苯并咪唑、聚苯并嗜、唑、聚降冰烯片、聚(芳醚)、羥基(苯并喁唑)共聚物和聚苯并咪唑。0099其它適合用于第二樹脂的材料包括乙烯-乙酸乙烯酯聚合物、其它乙烯酯和共聚物，例如乙烯甲基丙烯酸酯、乙烯丙烯酸正丁酯和乙烯丙烯酸。0100適合于第二樹脂的硅氧烷包括彈性聚合物，其包括主鏈和從主鏈側(cè)伸的至少一個硅氧烷部分，該硅氧垸部分賦予滲透性；和至少一個反應(yīng)性部分，其能夠反應(yīng)而形成新的共價鍵。合適的硅氧烷的實例包括從以下物質(zhì)制備的彈性聚合物3-(三(三甲基甲硅垸氧基)甲硅垸基)-丙基甲基丙烯酸酯(3-(tris(trimethylsilyloxy)silyl)-propylmethacrylate)、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯腈和丙烯酸氰基乙酯；3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅垸基)-丙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和丙烯腈；以及3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基)-丙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和丙烯酸氰基乙酯。0101該傳導(dǎo)性組合物可采用常規(guī)的膠粘劑膏制造方法和設(shè)備進(jìn)行制造。一般地，固體樹脂(一種或多種)在攪拌和加熱下首先被溶解在溶劑(一種或多種)中。這促進(jìn)溶解過程并減少加工時間，因為在室溫和/或無攪拌下該樹脂的溶解經(jīng)?；ǜL時間。0102在制造應(yīng)用中，采用常規(guī)方法例如模版印刷、噴射涂布、旋轉(zhuǎn)涂布和絲網(wǎng)印刷，該液體膏被印刷在晶片的背面上。實施例0103制備實施例配方，其闡明本發(fā)明組合物的幾個實施方式。使用平均大小在2nm以上的填料和軟化點在8(TC以下的樹脂，制備比較配方。依照標(biāo)準(zhǔn)膠粘劑制備技術(shù)制備所有配方。0100依照下述步驟測試每個配制物的體積電阻率。在載玻片上制備膠粘劑樣品，其大約3密耳厚、0.1英寸寬和1英寸長。通過從室溫到12(TC的10分鐘緩慢上升，接著在120'C保持1小時，該膠粘劑被B-階段。然后通過45分鐘緩慢上升至220'C，在22(TC保持2小時，其被固化。這些樣品被冷卻至25°C，并使用GenRad1689PrecisionRLCDigibridge進(jìn)行體積電阻率的測試。內(nèi)探針相隔1英寸放置，從儀器中記錄電阻(歐姆，ohm)，體積電阻率按照下式計算ra=^^，其中VR為體積電阻率(歐姆-cm);R為測量電阻(歐姆)；W為寬度，0.1英寸；t為厚度，3密耳；和l為內(nèi)探針對之間的長度，l英寸。0101對于每個配方，至少三個樣品被測試，并報告其算術(shù)平均值。0102依照下述步驟，測試每個配方的熱傳導(dǎo)率。在平的PTFE板上制備膠粘劑樣品，其大約1英寸寬、0.2至0.5mm厚和1英寸長。依照制備體積電阻率樣品所采用的相同描述，該樣品被B-階段和固化。在樣品已經(jīng)冷卻至室溫后，切下直徑0.5"的樣本圓片。測量該樣本的厚度，其精確度為士2微米。用石墨噴霧涂布所述樣本以及熱標(biāo)準(zhǔn)物，以得到均勻的發(fā)射率。使用HomometrixMicroFlashThermalPropertiesInstrument測量熱傳導(dǎo)率。重復(fù)測量三次，并且對于每個配方，測試至少兩個樣本。報告算術(shù)平均值。0103依照下述方法測試每個配方的表面粗糙度。使用DEKEumpa打印機(jī)，將膠粘劑施加到具有2密耳厚模版的6"晶片上。印刷速度為20mm/s，印刷力為1Kg。依照制備體積電阻率樣品所采用的方法，將該晶片B-階段并固化。然后從烘箱中取出晶片并冷卻至室溫。利用ZeissSurfcom130A接觸式表面光度儀，在大約40mm長度下，測量晶片中心區(qū)域上的表面粗糙度。記錄Rz值。Rz是連續(xù)取樣長度27的單個粗糙度深度的算術(shù)平均值，并且通過下式計算/z=^~~^—，其中Pm是在長度l內(nèi)第M個最高峰的高度，而是在長度1內(nèi)第N個最高波谷的最低波谷的高度。0104應(yīng)當(dāng)注意的是，用于制備這些樣品的固化曲線被選擇為比工業(yè)應(yīng)用中一般所實施的溫度更高、時間更長。這是因為多個樹脂組合物被測試以進(jìn)行相互比較。如果特定的組合物沒有被充分固化，其傳導(dǎo)率可能受到影響，并且這可能導(dǎo)致對各種配方相關(guān)性能的不準(zhǔn)確結(jié)論。在這個測試中，選擇固化曲線，使得采用一個方案所有樣品均可被充分固化，消除了由于樣品的不完全固化而引起的傳導(dǎo)性能的任何變化。0105實施例l一第一樹脂軟化點的影響0106兩種配方被制備以闡明第一樹脂軟化點對傳導(dǎo)率的影響。在比較配方A中，第一樹脂是軟化點在5CTC與70'C之間的固體雙馬來酰亞胺樹脂(命名為雙馬來酰亞胺-A)。發(fā)明配方B中的第一樹脂(命名為雙馬來酰亞胺-B)是軟化點在90'C與150。C之間的固體雙馬來酰亞胺樹脂。0107兩種配方都含有銀薄片填料，其平均粒度為lpm，最大粒度為10pm以下，且表面積為1.3m2/g。在室溫下雙馬來酰亞胺-A和雙馬來酰亞胺-B在四甲基脲中完全溶解。0108兩種第二樹脂被用在這些配方中。一個是在室溫下為液體的高分子量的聚碳酸酯氨基甲酸乙酯二丙烯酸酯低聚物(命名為低聚物-A)。這種材料在膠粘劑組合物中通常作為增韌劑被添加。另一第二樹脂為熔點在150。C-160。C的短鏈雙馬來酰亞胺(命名為雙馬來酰亞胺-C)。這種樹脂有助于增加雙馬來酰亞胺-B的交聯(lián)密度，這增加了總組合物的強(qiáng)度。<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>0110與比較配方A相比，發(fā)明配方B顯示出改進(jìn)的電傳導(dǎo)率(更低的體積電阻率)和改進(jìn)的(更高的)熱傳導(dǎo)率。兩種材料的表面粗糙度值非常相似。這兩種配方唯一的差別在于所使用的第一樹脂。兩種第一樹脂均為雙馬來酰亞胺，但是雙馬來酰亞胺-A軟化點是50-70°C，其低于所使用的B-階段溫度50-70°C。雙馬來酰亞胺-B的軟化點是90-150°C，這允許它在B-階段操作期間基本上保持在固態(tài)和/或高粘性狀態(tài)。該軟化點范圍不低于該測試中所使用的B-階段溫度之下30'C。盡管不希望受理論束縛，據(jù)認(rèn)為發(fā)明配方B中改進(jìn)的傳導(dǎo)率是由第一樹脂的更高軟化點所致。據(jù)認(rèn)為，在B-階段期間隨著溶劑蒸發(fā)，雙馬來酰亞胺-B樹脂達(dá)到超過其在溶劑(一種或多種)內(nèi)的飽和點的濃度。因為在此溫度下雙馬來酰亞胺-B仍在其軟化點范圍內(nèi)，因此在B-階段期間其部分地從溶液中沉淀出來，在晶片上原位形成固化樹脂粉末、高粘性樹脂和傳導(dǎo)性填料的分散體。據(jù)認(rèn)為，這降低了該樹脂對銀填料的潤濕并且使銀發(fā)生顯著附聚，產(chǎn)生高水平更緊密的填料顆粒接觸(即傳導(dǎo)性填料聚集，其填料顆粒之間具有最小量的樹脂)以及相應(yīng)的高的熱和電傳導(dǎo)率。0111實施例2—填料大小的影響0112通過制備比較配方C——其含有銀薄片填料，平均粒度為5.46pm(最大粒度20.5pm)——和發(fā)明配方D——其含有銀薄片填料，平均粒度為1.017pm(最大粒度2.6pm)，闡述填料大小的影響。表2概括了本實施例所制備的比較和發(fā)明配方以及所測量的每個配方的傳導(dǎo)率和表面粗糙度值。表2比較配方C和發(fā)明配方D的組成和性能<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>0113與含有更大粒度填料的配方相比，本發(fā)明配方顯示出改進(jìn)的熱和電傳導(dǎo)率以及顯著更低的表面粗糙度。0114實施例3—在配方中包括環(huán)氧0115另外的發(fā)明配方被制備，其包括固體甲酚-線型酚醛環(huán)氧樹脂，命名為環(huán)氧-A，在該配方中作為第二樹脂。表3概括了該實施例所制備的發(fā)明配方和所測量的配方傳導(dǎo)率和表面粗糙度值。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>0116發(fā)明配方E顯示出良好的熱和電傳導(dǎo)率以及非常低的表面粗糙度。0117實施例4一配方中的一種液體第二樹脂0118另外的發(fā)明配方被制備，在該配方中僅含一種液體第二樹脂(低聚物-A)。表4概括了該實施例所制備的發(fā)明配方和所測量的配方的傳導(dǎo)率和表面粗糙度值。表4發(fā)明配方F的組成和性能<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>第一樹脂，wt%雙馬來酰亞胺-B11.072溶劑1，wt%四甲基脲11.072溶齊U2，wt%乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯0.18填料1，wt%Ag薄片，平均粒度為l|im75固化劑1，wt%氫過氧化枯烯0.188第二樹脂，wt%低聚物-A2.214抑制劑，wt%甲基氫醌0.02傳導(dǎo)促進(jìn)劑，wt%己二酸0.221體積電阻率，歐姆-cm0.00006熱傳導(dǎo)率，W/mK17.31Rz2.80119發(fā)明配方F顯示出良好的熱和電傳導(dǎo)率以及非常低的表面粗糙度。0120實施例5—髙熔點雙馬來酰亞胺作為第一樹脂0121使用熔點范圍在160。C-17(TC的固體雙馬來酰亞胺(命名為雙馬來酰亞胺-D)作為第一樹脂，制備另外的發(fā)明配方。在該實施例中，雙馬來酰亞胺-D被溶解在四甲基脲和N-甲基吡咯垸酮的混合溶劑里。表5概括了該實施例所制備的發(fā)明配方和所測量的配方的傳導(dǎo)率和表面粗糙度值。表5發(fā)明配方G的組成和性能<table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>0122發(fā)明配方G，其第一樹脂具有高于B-階段溫度的軟化點，顯示出良好的熱和電傳導(dǎo)率以及非常低的表面粗糙度。0123正如對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以對本發(fā)明進(jìn)行許多修改和變更，而沒有背離其精神和范圍。本文所描述的具體實施方式僅作為實施例提供，并且本發(fā)明僅通過所附權(quán)利要求及這些權(quán)利要求所授權(quán)的等價物的全部范圍來限定。權(quán)利要求1.半導(dǎo)體器件，其通過使用已B-階段的膠粘劑將半導(dǎo)體芯片結(jié)合到襯底上而形成，其中在進(jìn)行B-階段之前所述膠粘劑包括(a)66至80wt％的傳導(dǎo)性填料，其平均粒度在2微米以下并且最大粒度在10微米以下，(b)5至25wt％的第一樹脂，其軟化點在80-260℃之間，(c)5至25wt％的溶劑，(d)0至5wt％的固化劑，和(e)0至20wt％的第二樹脂，以及，其中在室溫下所述第一樹脂在所述溶劑中基本溶解。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體器件是分立器件。3.制備半導(dǎo)體器件的方法，其包括(a)提供半導(dǎo)體晶片，其具有有源的前面以及與所述前面相對的無源的背面，(b)提供傳導(dǎo)性膠粘劑，其包含最大粒度在IO微米以下的填料，(c)將所述傳導(dǎo)性膠粘劑施加到所述半導(dǎo)體晶片的背面，以形成傳導(dǎo)性膠粘劑層，其暴露面與所述半導(dǎo)體晶片的前面相對，(d)使所述傳導(dǎo)性膠粘劑層B-階段，形成已B-階段的晶片，將所述己B-階段晶片的所述傳導(dǎo)性膠粘劑層的暴露面固定到襯底上，形成半導(dǎo)體器件，并使所述半導(dǎo)體器件固化；其中在B-階段之后，所述傳導(dǎo)性膠粘劑層具有12微米以下的表面粗糙度，并且固化后所述傳導(dǎo)性膠粘劑層在25(TC下具有500MPa以上的彈性模量，在室溫下具有3.8W/mK以上的熱傳導(dǎo)率，以及在室溫下具有0.0003歐姆-cm以下的體積電阻率。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述傳導(dǎo)性膠粘劑包括(a)66至80wt。/。的傳導(dǎo)性填料，其平均粒度在2微米以下并且最大粒度在IO微米以下，(b)5至25wt。/。的第一樹脂，其軟化點在80-260。C之間，(c)5至25wt。/。的溶劑，(d)0至5wt。/。的固化劑，和(e)0至20wt。/。的第二樹脂，以及，其中在室溫下所述第一樹脂在所述溶劑中基本溶解。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述半導(dǎo)體器件是分立器件。6.半導(dǎo)體器件，其通過如下制備(a)提供半導(dǎo)體晶片，其具有有源的前面以及與所述前面相對的無源的背面，(b)提供傳導(dǎo)性膠粘劑，其包含最大粒度在IO微米以下的填料，(c)將所述傳導(dǎo)性膠粘劑施加到所述半導(dǎo)體晶片的背面，以形成傳導(dǎo)性膠粘劑層，其暴露面與所述半導(dǎo)體晶片的前面相對，(d)使所述傳導(dǎo)性膠粘劑層B-階段，形成已B-階段的晶片，(e)將所述已B-階段晶片的所述傳導(dǎo)性膠粘劑層的暴露面固定到襯底上，形成半導(dǎo)體器件，和(f)使所述半導(dǎo)體器件固化；其中在B-階段之后，所述傳導(dǎo)性膠粘劑層具有12微米以下的表面粗糙度，并且固化后所述傳導(dǎo)性膠粘劑層在25(TC下具有500MPa以上的彈性模量，在室溫下具有3.8W/mK以上的熱傳導(dǎo)率，以及在室溫下具有0.0003歐姆-cm以下的體積電阻率。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中所述傳導(dǎo)性膠粘劑包括(a)66至80wt。/。的傳導(dǎo)性填料，其平均粒度在2微米以下并且最大粒度在10微米以下，(b)5至25wt。/。的第一樹脂，其軟化點在80-260'C之間，(c)5至25wtn/。的溶劑，(d)0至5wtn/。的固化劑，和(e)0至20wt。/。的第二樹脂，以及，其中在室溫下所述第一樹脂在所述溶劑中基本溶解。全文摘要本發(fā)明涉及晶片涂布用高傳導(dǎo)性組合物，提供用于涂布半導(dǎo)體晶片的傳導(dǎo)性組合物，所述傳導(dǎo)性組合物包括傳導(dǎo)性填料，其平均粒度在2微米以下并且最大粒度在10微米以下；第一樹脂，其軟化點在80-260℃之間；溶劑；固化劑；和第二樹脂，其中在室溫下所述第一樹脂在溶劑中基本溶解。文檔編號C09J11/00GK101255321SQ20081000204公開日2008年9月3日申請日期2008年1月9日優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日發(fā)明者卓綺茁申請人:國家淀粉及化學(xué)投資控股公司