[發明專利]可固化的胺類助焊劑組合物和焊接方法

有效

• 申請號: 201110463045.9
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102554517A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: D·D·弗萊明;M·K·賈倫杰;K·S·宏;劉向前;A·A·皮爾拉;G·魯濱遜;I·湯姆林森;M·R·溫克勒
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司;安格斯化學公司;陶氏環球技術有限公司
• 主分類號: B23K35/363
• 分類號: B23K35/363;B23K1/00;C07C213/02;C07C215/18;C07C215/28;C07C217/28;C07C213/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

技術領域

本發明涉及一種可固化的胺類助焊劑組合物，包括，作為起始成分的：一種每分子具有至少兩個環氧基團的樹脂組分；一種式I代表的胺類助焊劑，其中R¹，R²，R³和R⁴獨立地選自氫、取代的C_1-80烷基、未取代的C_1-80烷基、取代的C_7-80芳基烷基和未取代的C_7-80芳基烷基；其中R⁷和R⁸是獨立地選自C_1-20烷基、取代的C_1-20烷基、C_6-20芳基和取代的C_6-20芳基，或者其中R⁷和R⁸與它們所連接的碳原子一起形成可選擇地被C_1-6烷基取代的C_3-20環烷基環；其中R¹⁰和R¹¹獨立地選自C_1-20烷基、取代的C_1-20烷基、C_6-20芳基和取代的C_6-20芳基，或者其中R¹⁰和R¹¹與它們所連接的碳原子一起形成可選擇地被C_1-6烷基取代的C_3-20環烷基環；并且，其中R⁹選自氫、C_1-30烷基、取代的C_1-30烷基、C_6-30芳基和取代的C_6-30芳基；以及，可選擇地，一種固化劑。本發明還涉及一種使用可固化的胺類助焊劑組合物焊接電接觸點的方法。

背景技術

助焊劑是用于制造電氣裝置的一種重要的工具，包括裝配電子元件(例如半導體芯片)到基材(例如印刷電路板、印刷電路卡、有機基材、硅轉接板、其它半導體芯片)上。

這種倒裝芯片法是用于裝配電子元件到基材上的一種越來越重要的方法。在用于裝配半導體芯片到基材上的倒裝芯片法的一個例子中，在位于該半導體芯片(例如觸板、觸針)上的接觸點上提供焊料(例如作為焊球)。或者，在位于基材(例如觸板、鑲銅導通孔)上的相應接觸點上提供焊料。將助焊劑施加于焊料以清除可能存在于焊料的表面上或者存在于半導體芯片或基材的觸點表面上的氧化層。在回流期間助焊劑也起到通過焊料提供增加的觸點濕潤的作用。然后使焊料或者半導體芯片上的觸點與相應的觸點或者基材上的焊料物理接觸。然后將半導體芯片和/或基材上的焊料加熱至回流。冷卻后，在半導體芯片和基材之間形成連接。通常，這些連接隨后被包封(例如用環氧樹脂)以提高半導體芯片/基材組件的可靠性。即，包封用樹脂有助于減小可能由半導體芯片和基材的熱膨脹系數不同額外產生的應力。

實際選擇用于上述方法的助焊劑非常重要。使用很多常規的助焊劑，導致形成不希望的離子殘渣，其可能降低產品設備的可靠性。因此，這種不希望的離子殘渣必須從設備清除。然而，半導體芯片和基材(例如印刷電路板)之間在形成焊接連接后的距離非常小的事實妨礙了這種設備的清潔。這使得清除在焊接過程中形成的任何不希望的離子殘渣的方法相當復雜。

通常，可固化的有機材料(通常包含有機或者無機填料)用來填充半導體芯片和基材之間的縫隙，并用來加強半導體芯片和基材之間釬焊接頭的電連接。這些底部填料物質依賴于毛細管作用填充該縫隙。

半導體芯片和基材之間的縫隙必須完全填充，以給產品電器元件提供最大的可靠性。但是，當可固化的有機材料施加于半導體芯片和基材之間的縫隙周圍時，在縫隙中心區的空隙能保留。隨著電器元件的尺寸縮小(即，縫隙的高度變小)，毛細管作用的限制作用引起非填充中心區擴大。

為了解決這個問題，一些人在基材中相應地接近縫隙區域的中心提供一個孔。底部填充材料然后通過該孔供應給縫隙和周圍。然而，這種方法要求設備設計成提供一個無電路區域，以便于定位中心孔。

底部填料關注的另一方法已經開始被稱為“不流動”方法，其中在焊接之前，底部填充材料預先施加到半導體芯片和/或基材上。這種材料隨后充滿焊接后半導體芯片和基材之間的縫隙，以形成一個連接的組件并固化(通常通過施加熱)。

在這種不流動方法中，已知使用底部填充材料提供助熔和封閉功能。這種材料減少半導體芯片裝配到基材上所需要的步驟的數量。即，這些材料將助熔和底部填充步驟合二為一，并且不需要清潔步驟。