[發明專利]固化催化劑、組合物、電子器件和相關方法

有效

• 申請號: 200680022834.6
• 申請日: 2006-06-09
• 公開（公告）號: CN101257973A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 斯瓦沃米爾·魯賓斯泰因;約翰·羅伯特·坎貝爾;瑞安·克里斯托弗·米爾斯;桑迪普·什里坎特·托尼亞皮;阿南特·普拉巴庫瑪
• 申請（專利權）人: 莫門蒂夫功能性材料公司
• 主分類號: B01J31/00
• 分類號: B01J31/00;C08G59/68;C08G59/70;H01L23/29
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王海川;樊衛民

背景技術

本發明包括涉及可固化組合物和相關方法的實施方案。本發明包括涉及引入所述組合物的器件的實施方案。

一些電子部件可通過熔點為約183攝氏度(℃)的低共熔錫/鉛(Sn/Pb)焊料而連接。希望的是使用無鉛焊料而不是低共熔焊料。但是無鉛焊料的熔點與低共熔焊料的熔點可能不同。可替代的焊料的熔點范圍可為約218攝氏度至約230攝氏度。焊料的熔點更高使得在回流過程中峰值溫度可由約220攝氏度變為約240攝氏度至約260攝氏度范圍的新的峰值。作為對該更高溫度的響應，市售的非流動底部填料(NUF)可引發極度快速的固化，該快速固化可限制焊球并抑制良好的電連接的形成。

制造與無鉛焊料一起使用的NUF用催化劑材料的嘗試至今仍存在問題。所遇到的問題包括不可接受的電產率。希望的是具有這樣一種可固化組合物，該組合物可用作底部填充材料并使無鉛焊料具有改善的或不同的性能。

發明概述

在一個實施方案中，本發明提供了一種固化催化劑。所述固化催化劑可包含路易斯酸、并包含含氮分子或非叔膦中的一種或兩種，其中所述含氮分子可包含單胺或雜環芳族有機化合物。

在一個實施方案中，本發明提供了一種組合物，其可包含第一混合物或第二混合物。所述第一混合物可包含可固化第一樹脂和第一催化劑。所述第一催化劑可包含路易斯酸、并包含非叔胺或非叔膦中的一種或兩種。所述第二混合物可包含可固化有機第二樹脂和第二催化劑。所述第二催化劑可包含路易斯酸、并包含胺或膦中的一種或兩種。在一個實施方案中，所述組合物可包含所述第一混合物和所述第二混合物。

在一個實施方案中，本發明提供了一種膜，其包含第一混合物，所述第一混合物包含固化的第一樹脂和第一催化劑，所述第一催化劑包括路易斯酸、并包括非叔胺或非叔膦中的一種或兩種；第二混合物，所述第二混合物包括路易斯酸、并包含胺或膦中的一種或兩種；或所述第一混合物和所述第二混合物。

在一個實施方案中，本發明提供了一種電子器件。所述器件可包含含有無鉛焊料和底部填充材料的電連接。所述底部填充材料可包含膜，其中所述膜可包含第一混合物、第二混合物或所述第一混合物和所述第二混合物。所述第一混合物可包含固化的第一樹脂和第一催化劑。所述第一催化劑可包含路易斯酸并包含非叔胺或非叔膦中的一種或兩種。所述第二混合物可包含可固化有機第二樹脂和第二催化劑。所述第二催化劑可包含路易斯酸并包含胺或膦中的一種或兩種。

在一個實施方案中，本發明提供了一種電子器件。所述器件可包括對區域和電連接進行填充的裝置。所述區域可為管芯的內表面和基板的內表面所限定。所述電連接可包含無鉛焊料，并且可使管芯固定到基板上。

附圖簡述

圖1是包含本發明實施方案的電子器件的示意性剖視圖。

圖2是粘度隨時間變化的圖。

圖3是兩條熱流固化曲線對溫度的圖。

圖4是粘度隨時間變化的圖。

發明詳述

本發明包括涉及與可固化組合物一起使用的催化劑的實施方案。本發明包括涉及可固化組合物和相關方法的實施方案。本發明包括涉及引入所述可固化組合物的器件的實施方案。

如說明書和權利要求全文中所述，可用近似語來修飾任何數量上的表達，所述表達可有變化但不會導致其所涉及的基本功能的變化。因此，通過術語如“約”和“基本上”修飾的值不局限于具體的精確值。催化劑指通常不會被引入聚合物鏈中的交聯引發用物質。硬化劑指可被引入聚合物鏈中的交聯引發用物質。

根據本發明的至少一些實施方案，可固化組合物(有時可選擇性地稱為底部填充組合物或底部填充材料)可具有對應于無鉛焊料的熔點或熔點范圍的固化初始溫度或固化溫度。與無鉛焊料一起使用的情況下的合適的固化溫度可以為大于約220攝氏度，或者為約220攝氏度至約240攝氏度，或者為約240攝氏度至約260攝氏度。

合適的無鉛焊料的熔點可為約210攝氏度至約240攝氏度。市售的無鉛焊料可以以商品名ALPHA?VACULOY?SACX0307得自CooksonElectronics?Assembly?Materials(Jersey?City，New?Jersey)，其熔點為約231.8攝氏度。另一種市售的無鉛焊料可以以商品名ENVIROMARK907得自Kester?Co.(Des?Plaines，Illinois)，其回流溫度范圍為約180攝氏度至約240攝氏度。

合適的催化劑可包含路易斯酸，路易斯酸可與含氮分子或非叔膦中的一種或兩種形成加合物或復合物。含氮分子可包含單胺或雜環芳族有機化合物。