CN101255321B - 晶片涂布用高传导性组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及晶片涂布用高传导性组合物，提供用于涂布半导体晶片的传导性组合物，所述传导性组合物包括：传导性填料，其平均粒度在2微米以下并且最大粒度在10微米以下；第一树脂，其软化点在80-260℃之间；溶剂；固化剂；和第二树脂，其中在室温下所述第一树脂在溶剂中基本溶解。

Description

晶片涂布用高传导性组合物
技术领域
本发明涉及半导体晶片用传导性涂料。
背景技术
在电子器件组装过程中，有机和无机胶粘剂均被用于将半导体芯片粘合到各种衬底上。传统上，单个芯片的连接是通过三种截然不同的连接类型中的一种实现的：共熔焊、钎焊(solder pre-form)及以膜形式或作为分配膏(dispensed paste)施用的有机胶粘剂。
预成型结合涉及使用一小片特殊组合物材料，例如软焊接材料，其将附着到芯片和封装体上。预成形焊料被置于基底的芯片连接区域上并使其熔融。然后在芯片连接之前芯片的整个区域被擦洗，然后将组件冷却。在这种结合方法的另一变型中，焊丝被用于形成此结合。遗憾的是，该应用所使用的焊接材料经常是含有铅的合金，铅被认为对环境有害。
共熔芯片连接涉及使用共熔合金，例如金-硅或金-锗。在这种方法中，在晶片背面上镀一层这种合金。然后将晶片安装在切割载带上，进行切割，并且单切(singulated)为单个芯片。通过加热衬底至共熔温度(例如对于金-硅，为370℃)以上，并将芯片置于其上，在芯片和衬底之间就形成结合。当温度被降低时，随着共熔组合物凝固，结合强度迅速增加，使得该组件立刻进入下一步的丝焊和成型工艺步骤，因此使其成为高产量的加工流程。
共熔焊芯片结合方法是完善的结合技术并且被广泛用于具有小芯片的小型信号产品，例如分立器件和电力器件，包括二极管、晶体管和其类似物。然而，共熔法需要使用昂贵的金。此外，共熔法需要在晶片制造过程中将金共熔材料镀在晶片背面上这一步骤，这是大部分半导体器件不需要的昂贵步骤。此外，这些共熔组合物典型地具有很高的模量并且需要极高的加工温度，这两者都可在结合层中产生很大的应力。这种应力可使晶片破裂或使器件失效，尤其是较新的器件，例如射频(RF)功率放大器设备，因为它们使用砷化镓半导体而不是较不易碎的传统硅片。结合层上的应力对于使用薄芯片的器件也可能产生问题，薄芯片固有地比传统较厚芯片更易碎。此外，当芯片和引线框之间存在较大的热膨胀系数(CTE)失配时，应力更高，正如当使用铜引线框而不是例如更昂贵的合金42时所观察到的。
因此期望具有较低成本且较少结合层应力的焊接和共熔焊的可选方法。寻找共熔焊替代材料，其能与在芯片和衬底之间形成的金属间键合的高传导性相匹配，满足所有其它的加工要求并利用现有的高产量加工设备，这一直是非常困难的。
一个可能的替代材料是分配的传导性膏状胶粘剂(dispensed conductive paste adhesive)。分配膏粘合涉及使用膏状胶粘剂，例如环氧，以将芯片连接到封装体上。通过分配头或针将一滴膏分配到衬底上。然后来自晶片的单切芯片(signulated die)被拾取并连接到分配的胶粘剂上。然后典型地将该组件在高温下烘焙，以将环氧膏状胶粘剂固化。
传导性分配膏状胶粘剂作为焊料芯片连接或共熔焊的替代品有四个主要问题。第一，当芯片尺寸变得更小时，每个晶片就有更多芯片，而且分配膏所需的时间可能变成封装组件生产速度的限制因素。
第二，在芯片被附着到所分配的粘合剂之后，粘合剂在芯片周围流动并且形成圆角。圆角有效地增加了芯片覆盖区面积，这意味着组装的封装体一定比芯片本身稍大。该额外的区域可能非常充裕，因为容差必须考虑诸如膏的体积和流动变化等因素引起的圆角大小的变化，以及膏和芯片的错位。此外，因为膏状胶粘剂易发生树脂渗出(resin bleed)，也必须留有空间以确保周围的结合点不受过量渗出的影响。对包括这种额外表面积的需要与对这些器件的成本降低和形状更小因素的工业要求是相反的。
第三，将芯片置于一点胶粘剂膏上是精细的操作。必须控制力和时间，以确保粘合剂已经完全覆盖芯片的下面并且形成均匀的粘结层。芯片的倾斜可能干扰丝焊工艺，或者通过在粘结层最薄的地方产生高应力区而对器件可靠性产生不利影响。膏状胶粘剂有时分配不均匀，在芯片结合点上产生不均匀或不一致分配的点，其可能引起半导体器件立即或长期的电故障。当芯片变得更小时，这是特别棘手的问题，因为对于更小的芯片来说，分配操作和布置操作均更难于控制。
第四，可利用的胶粘剂组合物的传导性还不足以替代钎焊和共熔焊材料。
分配胶粘剂的上述前三个限制在最近几年通过晶片背面涂敷(WBC)工艺和胶粘剂组合物的开发已经得以克服。典型地，晶体背面涂料是可印刷、可B-阶段的胶粘剂组合物，其通过丝网印刷或模版印刷被涂布到晶片的背面上。印刷后，涂布的晶片被加热以蒸发溶剂和/或部分地改进树脂，使得该涂料硬化成非粘性状态。晶片然后被层压到切割载带上，被切割，并且被单切成背面上带有胶粘剂层的单个芯片。然后利用热和压力可将芯片连接至衬底。在芯片连接之后，胶粘剂典型地以迅速固化或烘箱固化过程被固化。
WBC方法很大程度上克服了所提到的胶粘剂分配过程中的前三个限制，使其成为高产量方法，该方法具有均匀的胶粘剂覆盖、最小的芯片倾斜(die tilt)以及胶粘剂圆角和渗出所需的有限(如果有的话)容差。
与共熔焊法相比，WBC方法也是有利的，因为它利用了现有的制造设备，但是在晶片制造中不需要昂贵的镀金工序。此外，有机胶粘剂，例如那些在典型的WBC方法中使用的有机胶粘剂，可容易被改变以具有比金-硅低共熔化合物更低的应力，因为它们需要更低的加工温度以形成粘结并且具有更低的固有模量。
WBC的胶粘剂必须满足几个性能要求。第一，它们必须具有流变能力，其能够印刷(所需的特定流变能力(specific rheology)随应用而变化，这取决于诸如印刷期间要施加的力和要施加的涂层厚度这样的因素)。第二，在印刷和B-阶段之后，该涂层必须具有平滑的表面，其具有期望的很低的表面粗糙度(Rz)值，并且目标典型地为10微米以下(尽管所需的特定Rz值将取决于芯片大小、切割载带上胶粘剂的厚度和其它工艺特定的变量)。平滑的涂层表面对于小芯片来说尤其重要，因为每个芯片具有少量的表面积接触切割载带。如果涂层表面太粗糙，其接触将是不良的，并且将不能提供足够的力以在切割操作期间将芯片固定至切割载带，导致“芯片移动(die fly)”，这是一种不期望的现象，此时在切割期间芯片从载带上分层，使得将其拾取以结合到衬底上是不可能的。此外，粗糙的涂层表面可产生不良的粘结层厚度控制和“芯片倾斜(die tilt)”(此时在芯片连接和固化之后该芯片在衬底上不平的)，这两者均可导致半导体器件发生故障。第三，在涂料已经被印刷和B-阶段之后，它必须在室温下稳定，使得涂布的晶片可以被处理和储存一定时间(一般几天至几个月)。第四，该涂料必须具有良好的机械强度以经历切割和拾取过程。
另外的关键性能要求是，在胶粘剂已经固化后，它必须能在整个引线键合过程中支撑芯片，而不发生芯片移动、倾斜或从衬底上分层。这个要求对于小芯片(2×2cm以下)来说是特别的挑战，原因在于其与衬底的接触的表面积很小，因此芯片往往很容易移动。一般地，在引线键合温度(典型地为200至300℃)下，该胶粘剂必须具有高模量和高粘合力以便支撑该芯片。在要使用的引线键合温度下，典型的模量目标在500MPa以上。粘合力目标变化很大并且主要取决于芯片大小。
在WBC材料直接替代共熔焊材料的情况下，该胶粘剂也必须满足另外的要求。第一，它们必须具有很高的热传导率，在一些应用中要求在8-10W/mK范围内，而在其它应用中为20-30W/mK。第二，它们必须具有很高的导电率，其体积电阻率目标在10-5Ω-cm的数量级。第三，它们必须很快固化(典型地在20秒以下)，使得在芯片连接期间固化可发生在芯片粘合剂上，其具有足够的粘合强度以使该组件直接进行引线键合，而不需要耗时的烘箱固化步骤。这使得能够利用现有的粘合设备并且能够实现替代共熔材料典型所需的高产量。因为现有的共熔粘合剂可加热至400℃以上，衬底可被加热到比大部分有机体系固化开始温度高很多的温度，所以固化开始温度通常不是关键的。然而，较低的固化温度一般是优选的，以使引入到组件中的应力最小化，其目标典型地是300℃以下。如果该WBC材料没有替代共熔材料，极其快速的固化可能是期望的，但不是关键的，因为可能需要较长时间的烘箱固化步骤通常是可以容许的。
传统的可分配传导性膏具有高达大约5W/mK的热传导率值，这对于许多应用来说是不足的，尤其是共熔焊材料被替代的那些应用。使用几个可选方法中的一种，有时可获得更高的传导率。在一种方法中，实施者将“低熔点”金属合金粉末结合到含有基质树脂粉末和传导性填料的组合物中，所述传导性填料至少包括铜粉末和石墨粉末。然而，由于多种原因，这种组合物不适于WBC。第一，这种组合物的粉末混合物不适于印刷。第二，碳纤维太大不能得到满意的印刷表面。第三，当暴露于空气时，该组合物中的铜易于氧化。因为在晶片的印刷和储存期间，WBC胶粘剂被暴露于空气，因此，对于这种应用来说，铜是非优选的填料。
在第二种方法中，通过使用传导性金属填料、固体树脂和基本上不溶解所述树脂的挥发性溶剂的组合物，获得高传导率。然而，这种方法不适合WBC，因为它不是可印刷的。因为该树脂在挥发性溶剂中不被溶解，所以，这些配方在膏状组合物中具有极高的固体含量。典型地，具有很高固体含量的膏具有高的触变流变能力，这意味着在低剪切速度下其粘度高，而在高剪切速度下其粘度低。这种性质使得印刷后胶粘剂均涂不良，因为对于胶粘剂来说，在低剪切速度下具有低粘度是必需的，以便在印刷处理后轻微流动并且填充进任何小层或存在的缺陷。不良的胶粘剂均涂典型地产生高的表面粗燥度。此外，在这种组合物中存在的固体树脂可能是很大的(达110μm)，其将在印刷后引起粗糙的表面。
现有的材料已经不能满足WBC所要求的复杂的性能特性组合。因此，高度期望拥有能被印刷并且可B-阶段的材料，其具有最终的平滑平面，固化后具有高的热和电传导率并且快速固化。在WBC材料被用于小芯片的情况下，将进一步期望在高温下具有高的机械强度。
发明内容
本发明是用于涂布半导体晶片的传导性组合物，其包括：(a)66至80wt％的传导性填料，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％的第一树脂，其软化点在80-260℃之间；(c)5至25wt％的溶剂；(d)0至5wt％的固化剂；和(e)0至20wt％的第二树脂；其中在室温下所述第一树脂基本溶于所述溶剂中。该组合物是可印刷的，B-阶段后具有平滑表面，并且固化后具有高的电和热传导率。
在一种实施方式中，本发明是上述传导性组合物，其中所述第一树脂是双马来酰亚胺。这种组合物是可印刷的，B-阶段后具有平滑表面，具有高的电和热传导率，快速固化，并且在引线键合温度下固化后具有高强度。
本发明也是用于增加半导体晶片上涂层的传导率的方法，其包括：(a)提供半导体晶片，其具有有源的前面以及与前面相对的背面，该背面是无源的；(b)提供传导性组合物，其包括(i)66至80wt％的传导性填料，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％的第一树脂，其软化点在80-260℃之间；(iii)5至25wt％的溶剂；(iv)0至5wt％的固化剂；和(v)0至20wt％的第二树脂；其中在室温下所述第一树脂基本溶于所述溶剂中；(c)用所述传导性组合物涂布半导体晶片的背面；(d)在不高于所述第一树脂软化点之上30℃的温度下，从所述传导性组合物中蒸发溶剂，以使所述第一树脂从所述传导性组合物中部分沉淀；和(e)固化所述传导性组合物。
定义
如本文所使用，术语“传导性(conductive)”包括热和电传导率，除非另外指明。
如本文所使用，术语“热传导率”定义为单位温差下，通过单位厚度、单位面积，由传导引起的传热的时间速率。除非另外指明，本文所引用的热传导率值采用激光闪光热传导率测试方法进行测量。
如本文所使用，术语“电传导率”是指每单位时间、每单位电势梯度、传递经过单位面积的电量，并且其是电阻率的倒数。除非另外指明，本文所引用的电阻率和电传导率值采用GenRad 1689Precision Digibridge RLC tester进行测量。
如本文所使用，术语“烷基”是指1-24个碳原子的支链或直链的饱和烃基，例如甲基(“Me”)、乙基(“Et”)、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、辛基、癸基和类似基团。
如本文所使用，术语“有效量”的化合物、产物或组合物是指所述化合物、产品或组合物足以提供期望结果的量。如下所指出的，封装体与封装体之间所需要的确切量将不同，这取决于所使用的特定化合物、产品或组合物、其实施方式及其类似因素。因此，要规定确切的量不总是可能的；然而，有效量由本领域技术人员仅仅采用常规实验就可以确定。
如本文所使用，术语“合适的”涉及为了所陈述的目的，与本文提供的化合物、产品或组合物相容的部分。为所陈述的目的，合适性由本领域技术人员仅仅采用常规实验就可以确定。
如本文所使用，术语“取代的”一般用于指碳或合适的杂原子所含有的氢或其它原子被去除并且用另外的部分替代。此外，“取代的”意欲指这样的取代，其没有改变本发明所述的基础化合物、产品或组合物的基本和新颖的效用。
如本文所使用，术语“B-阶段”(和其不同说法)用于指材料通过热或辐射进行的处理，使得如果该材料被溶解或分散在溶剂中，该溶剂被蒸发掉，而该材料发生部分固化或没有部分固化，或者如果该材料是纯的，没有溶剂，该材料被部分固化成粘性或更硬的状态。如果该材料是可流动的胶粘剂，B-阶段将提供极低的流动而没有完全固化，使得在该胶粘剂被用于连接一个物品和另一个物品之后可进行另外的固化。流动的降低可通过溶剂的蒸发、树脂或聚合物的部分改进或固化、或通过两者来实现。
如本文所使用，术语“固化剂”用于指引发、传播或促进该组合物的固化的任何材料或材料组合，并且非限定性地包括促进剂、催化剂、引发剂和硬化剂。
如本文所使用，术语“粒度”用于指颗粒的最大尺寸。举例来说，如果该颗粒是球形，则粒度等于颗粒的直径，并且如果该颗粒是薄片，粒度是该薄片的长度。
具体实施方式
本发明所述的传导性组合物包含66至80wt％传导性填料，其特征在于平均粒度在2微米以下并且最大粒度在10微米以下。该填料的小尺寸是关键的，这是由于两方面的原因。第一，它使得在填料上具有高的表面积并且产生颗粒的紧密填充，这均增加了传导性。第二，小填料颗粒在B-阶段之后产生更平滑的表面，这使芯片移动、芯片倾斜和粘结层厚度控制方面的问题最小化。在一个实施方式中，该组合物包含68至75wt％的传导性填料。
尽管任何热和电传导性填料可以被使用，然而，当热和电传导率均需要时，银是优选的传导性填料。合适的电和热传导性填料的实例包括碳黑、石墨、金、银、镀银的铜、铂和钯。在一些情况下，具有热传导性但没有高的电传导性是期望的。具有热传导性并且是电绝缘的合适填料的实例包括碳化硅、氮化硼、金刚石和氧化铝。尽管非球形形状例如薄片是优选的，但是传导性填料可以具有任何形状。
在填料是银的实施方式中，填料颗粒必须具有至少1m2/g的表面积。通过使用小填料，或者非常小的填料和较大填料的掺合物，例如可以双峰分布存在的掺合物，这种非常高的表面积是可以获得的。
本发明所述的传导性组合物包含5至25％的第一树脂。所述第一树脂可包括单一单体、聚合物、共聚物或低聚物，或者它可包括一个以上的混合物，只要每个满足下面规定的软化点和溶解度的标准。
在室温(25℃)下，该传导性组合物中的第一树脂在这种传导性组合物的溶剂中基本溶解。关键的是，在施加到晶片期间所述第一树脂保留在溶液中，因为这确保该树脂润湿填料表面，使得在印刷期间树脂基质中有极少的填料附聚(该填料分散良好)。这有助于产生平滑的涂层表面。
这种组合物的第一树脂具有在80℃至260℃之间的软化点。该软化点必须接近或在要使用的B-阶段温度之上，并且应当在不低于所述B-阶段温度之下30℃。B-阶段温度根据所使用的溶剂、树脂和方法而变化，并且典型地在80-140℃之间。此外，所述第一树脂必须具有在所使用的芯片连接温度之下的软化点。芯片连接温度高于B-阶段温度，并且根据所使用的树脂、芯片粘结剂和工艺参数例如芯片大小、芯片连接力和时间，以及衬底而变化。典型地，期望芯片连接温度在200℃以下，并且在这些情况下，该第一树脂的软化点必须在80℃至200℃之间。在钎焊或共熔焊材料被取代的应用中，芯片连接温度可以高达300℃，并且在这些情况下，该第一树脂可以具有在80℃至260℃之间的软化点。
该第一树脂的软化点是关键的。该第一树脂在所选择的B-阶段温度下必须基本上是固体或具有很高的粘性，因为这产生最好的传导率结果。尽管不希望受理论束缚，但应当认为在B-阶段期间，随着溶剂蒸发，该固体树脂达到超过其在溶剂(一种或多种)中的饱和点的浓度。因为所述第一树脂在此温度下是固体或具有高粘性，它在B-阶段期间从溶液中部分沉淀出来，使得银能够显著附聚。树脂从溶液中沉淀出来形成小固体颗粒和/或高粘性液体这个事实意味着，该树脂在填料表面上具有较低的润湿性。这使得该传导性填料颗粒更紧密地互相接触，形成更多的填料附聚，其中最小量的树脂被吸收到该传导性填料的表面上，增强了电和热传导率。如果该第一树脂(一种或多种)在B-阶段温度下是低粘性液体(即，如果它们具有远低于B-阶段温度的软化点，使得它们在B-阶段期间非常自由地流动)，该填料在液体内将保持均匀的分散，该液体树脂将对填料表面具有高的润湿作用并且更自由地吸附到该填料表面上，并且在填料颗粒之间将有更明显的树脂层，这将对传导性产生不利的影响。此外，该树脂在芯片连接温度下必须流动，其程度足以将衬底在压力下润湿，并且因此其必须具有低于要使用的芯片连接温度的软化点。这样，在该涂料被B-阶段、晶片被切割并且芯片被分开之后，该芯片可以借助热和压力被连接到衬底上，而且树脂将流动以与衬底形成键合。
在包含在传导性组合物中之前，所述第一固体树脂的大小和形状不是关键的，因为混合后它溶解在溶剂中。
在一个实施方式中，所述第一树脂在80℃至260℃之间流动(软化和/或熔融)。在另一个实施方式中，所述第一树脂在80℃至200℃之间流动。合适的第一固体树脂的实例包括带有活性官能团的单体、低聚物、共聚物和聚合物，或其组合。在合适的固化剂(如果需要)存在下，一旦暴露于比B-阶段温度高的高温下，所述第一树脂能被转变成交联的热固性聚合物。
所述第一树脂的合适活性官能团非限定性地包括马来酰亚胺、衣康酰亚胺(itaconimide)、降冰片烯酰亚胺(nadimide)、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯基、环氧、乙烯基、酚、羟基、硅氧烷和羧基。马来酰亚胺官能团尤其非常适合这些传导性组合物，原因在于它们能极快地固化，以及它们在高温下具有高的强度。
适合引入作为第一树脂的固体双马来酰亚胺(BMI)树脂包括那些具有如下结构的树脂：
Figure S2008100020438D00111
其中，X是芳香基团；示例性的芳香基团包括：
Figure S2008100020438D00112
Figure S2008100020438D00121
Figure S2008100020438D00122
Figure S2008100020438D00126
Figure S2008100020438D00127
Figure S2008100020438D00128
Figure S2008100020438D00129
其中n是1-3，
Figure S2008100020438D001210
和
Figure S2008100020438D00131
具有这些X桥连基的双马来酰亚胺树脂是商业上可得的，并且例如可以从Daiwakasei Industry Co.，LTD(日本)或HOS-TechnicGmbH(奥地利)得到。
在一种实施方式中，该第一树脂是3，3-二甲基-5，5-二乙基-4，4，-二苯基甲烷-双马来酰亚胺。这种树脂是商业上可得的并且例如可以从Daiwa Kasei Ind.Co.Ltd.(日本)得到。
在另一个实施方式中，该第一树脂是具有下述结构的双马来酰亚胺树脂：
Figure S2008100020438D00132
这种树脂是商业上可得的并且例如可以以Homide 250从Hos-Technik GmbH得到。
适合用作第一树脂的另外的固体马来酰亚胺树脂包括那些具有通式结构
Figure S2008100020438D00133
的树脂，其中n是1或以上，以及X1是脂族或芳香基团。示例性的X1实例包括聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、简单烃类和含有诸如酰亚胺、胺、羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或醚的官能度的简单烃类。这些类型的树脂是商业上可得的并且例如可以从Daiwakasei Industry Co.，LTD(日本)或HOS-TechnicGmbH(奥地利)得到。
适合用作第一树脂的丙烯酸酯树脂包括具有通式结构的那些树脂，其中n是1或以上，R1是-H或-CH3，以及X2是芳香或脂族基团。示例性的X2实例包括聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚醚、聚酯、简单烃类和含有诸如酰亚胺、胺、羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或醚的官能度的简单烃类。
适合用作第一树脂的苯乙烯树脂包括具有通式结构的那些树脂，其中n是1或以上，R4是-H或-CH3，以及X6是脂族基。示例性的X6实例包括聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚醚、聚酯、简单烃类和含有诸如酰亚胺、胺、羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或醚的官能度的简单烃类。这些树脂是商业上可得的并且例如可以从National Starch and Chemical Company或Sigma-Aldrich Co.得到。
本发明所述的传导性组合物含有5至25wt％的溶剂。该溶剂可包括单一的溶剂或多种溶剂的组合，只要所选择的每个溶剂满足下述的标准。这些溶剂可以是在室温下基本溶解第一固体树脂的任何溶剂，其在印刷操作(典型地在室温下进行)期间不会显著地使涂料挥发，并且在B-阶段期间能从涂料中逸出。B-阶段典型地在80℃至140℃之间进行，其中100℃至120℃是优选的范围，尽管这些范围之外的温度可以被使用，这取决于制造要求以及特定组合物所选择的具体树脂和溶剂。如果在B-阶段之后保留有大量的溶剂，它可能被捕集在芯片和衬底之间的粘结层中。加热以固化涂布材料时，该溶剂将挥发，并且可能在胶粘剂粘结层中产生空隙，这可能导致器件发生故障。所选溶剂的沸点将取决于所应用的制造方法和树脂化学性质，其优选的范围为150℃至230℃。
特定溶剂或溶剂组合的选择取决于所选择的固体树脂和要应用的加工条件。合适的溶剂非限定性地包括酮类、酯类、醇类、醚类和其它普通溶剂，这些溶剂是稳定的。合适的溶剂包括γ-丁内酯、丙二醇甲醚乙酸酯(propylene glycol methyl ethyl acetate，PGMEA)、1，1，3，3-四甲基脲、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。
本发明所述的传导性组合物含有0至5wt％的固化剂。如果需要固化剂，其选择取决于所使用的聚合物化学性质和所应用的加工条件。固化剂必须在比B-阶段温度高的温度下活化，使得溶剂可以在基本的固化开始之前被除去。此外，固化剂必须是“潜伏的”，因为在B-阶段后至少一周它在室温下将不会显著地促进树脂(一种或多种)。这使得已B-阶段的晶片能够在芯片单切、连接和固化之前被贮存和处理，同时保持该组合物的粘合能力。作为固化剂，该组合物可以使用自由基引发剂、阳离子引发剂、芳香胺类、脂环胺类(alycyclicamines)、三嗪类、金属盐类、芳族羟基化合物、砜类、或其组合。
这样的催化剂的实例包括氨基甲酸酰胺、双氰胺、3，3-二氨基二苯砜、4，4′-二氨基二苯砜、潜咪唑类例如2，4-二氨基-6-(2-(2-乙基-4-甲基-1-咪唑基)乙基)-1，3，5三嗪或包封的咪唑；酚类，例如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚和间苯三酚；过氧化物类，例如过氧化二枯基和氢过氧化枯烯；金属螯合物；酸酐，如羧酸酐、马来酐、邻苯二甲酸酐、1，2，4，5-苯四酸酐、1，2，4-苯三酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、六氢化苯四酸酐(hexahydropyromellitic anhydride)和六氢化苯三酸酐(hexahydrotrimellitic anhydride)；和其混合物。
可以被包括的另外的固化剂实现了低温下的快速固化。这些固化剂必须以很小的量存在以加速主固化剂的固化，或以包封形式存在以确保室温下的潜伏。这样的固化剂的实例非限定性地包括咪唑类，例如2-甲基咪唑、2-十一基咪唑、2-十七基咪唑、2-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-丙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-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产物；叔胺类，例如N，N-二甲基苄胺、N，N-二甲基苯胺、N，N-二甲基甲苯胺、N，N-二甲基对茴香胺、对卤代-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-甲基吗啉。
在一些情况下，可以期望使用一种以上的固化类型。举例来说，阳离子和自由基引发均可以是期望的，在这种情况下，自由基固化树脂和离子固化树脂均可被用在所述组合物中。针对在配方中使用的每种树脂类型，这些组合物将包含有效量的引发剂。
典型地用在传导性组合物中的其它组分可以按照实施者的选择被添加；这样的其它成分非限定性地包括传导性促进剂、助熔剂、表面活性剂、润湿剂、流动控制剂、粘合促进剂、脱气剂和增粘树脂。所述组合物将典型地包括最小量的这些组分，并且它们被选择，使得对传导性和前面列举的其它性能要求不会产生不利影响。
在一个实施方式中，传导促进剂被加入到传导性组合物中。合适的传导促进剂非限定性地包括短链脂族酸，例如己二酸、柠檬酸、戊二酸和琥珀酸。如果使用的话，传导促进剂将以有效量被使用：典型的有效量按重量计达1％。
在一个实施方式中，助熔剂被加入到该传导性组合物中。助熔剂主要是去除金属氧化物并防止焊料凸块(solder bumps)再氧化。助熔剂的选择将取决于所利用的树脂的化学性质和焊块冶金学性质。然而，对助熔剂的一些关键要求是，它不应当影响树脂(一种或多种)的固化，不应当太具腐蚀性，在回流期间不应当除气太多，应当与树脂(一种或多种)相容，和/或助熔残余物应当与树脂(一种或多种)相容，并且不应当对传导率和储存寿命产生不利影响。
合适的助熔剂的实例包括含有一个或多个羟基(-OH)、或羧基(-COOH)或两者的化合物，例如有机羧酸类，酐类和醇类，举例来说，松香胶、十二双酸(商业上可得到，为来自Aldrich的CorfreeM2)、癸二酸、聚癸二酸酐、马来酸、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、乙二醇、甘油、酒石酸、己二酸、柠檬酸、苹果酸、戊二酸、丙三醇、3-[双(缩水甘油基氧甲基)甲氧基]-1，2-丙二醇、D-核糖、纤维二糖、纤维素和3-环己烯-1，1-二甲醇。其它助熔剂包括有机醇。助熔剂也可以是具有下述基团的化合物：(i)芳香环；(ii)至少一个-OH、-NHR(其中R是H或低级烷基)或-SH基团；(iii)芳香环上的吸电子或给电子取代基，和(iv)无亚氨基基团。如果使用的话，助熔剂将以有效量存在；典型地，有效量按重量计在0.1至1％的范围。
在另一个实施方式中，润湿剂可以被包括在传导性组合物里。润湿剂的选择将取决于应用要求和所利用的树脂化学性质。如果使用的话，润湿剂将以有效量被使用；典型的有效量按重量计达1％。合适的润湿剂的实例包括蓖麻油、甘油或其它脂肪酸或酯。
在另一个实施方式中，粘合促进剂可以被包括在该传导性组合物里。粘合促进剂的选择将取决于应用要求和所利用的树脂化学性质。如果使用的话，粘合促进剂将以有效量被使用；有效量典型地按重量计达1％。合适的粘合促进剂的实例包括：硅烷偶联剂，例如从Dow Corning可得到的Z6040环氧硅烷；从OSI Silquest可得到的A186硅烷、A187硅烷、A174硅烷或A1289；从Degussa可得到的有机硅烷SI264；从Johoku Chemical可得到的Johoku Chemical CBT-1Carbobenzotriazole；官能苯并三唑类；噻唑类；钛酸盐类；和锆酸盐类。
在进一步的实施方式中，脱气剂(消泡剂)可以被添加到传导性组合物中。脱气剂的选择将取决于应用要求和所用的树脂化学性质。如果使用的话，脱气剂将以有效量被使用；有效量按重量计达1％。合适的脱气剂的实例包括从Dow Corning可得到的Antifoam1400；DuPont Modoflow；和BYK A-510。
在一些实施方式中，用增粘树脂配制这些组合物，以提高粘合并引入粘性。增粘树脂的实例包括天然存在的树脂类和改性的天然存在树脂类；多萜树脂类；酚醛改性萜烯树脂类；苯并呋喃-茚树脂类；邻苯二甲酸酯类；氢化松香类和氢化松香酯类。如果使用的话，增粘树脂将以有效量被使用；有效量按重量计达2％。
其它添加剂，例如稳定剂、抗氧化剂、抑制剂、抗冲改性剂和着色剂，以本领域已知的类型和量，也可以被加入传导性组合物中。
本发明所述传导性组合物含有0至20wt％的第二树脂。这种第二树脂可以被用于调节该组合物的物理性质，例如，以便增加B-阶段之后的韧性(降低脆性)、增加粘合和/或增加固化胶粘剂的交联和强度。该第二树脂的软化点不是特别关键的，只是它必须在要利用的芯片连接温度之下，以使该胶粘剂可以流动而与衬底形成键合。尽管优选的是该第二树脂在室温下是固体，但是它也可以是液体。如果该第二树脂在室温下是液体，它必须具有高分子量(高度粘性的)，使得在B-阶段期间它将具有高粘度。如果该第二树脂在室温下是液体并且具有低分子量，其在B-阶段期间将具有低粘度，并且将更有可能降低该第一树脂的作用，而且也将更有可能吸附到填料表面并抑制传导性。如果该第二树脂具有低分子量，它必须具有高于B-阶段温度的熔点。优选地，该第二树脂在该组合物的溶剂中是可溶的。如果该第二树脂在这种组合物的溶剂中不可溶，它必须以不影响该配方的流变性能的量被使用(以确保良好的印刷质量)，并且它必须具有小于印刷层厚度(典型地为至少25微米)的粒度，其平均大小优选地在10微米以下，以确保B-阶段后低的表面粗糙度。在总配方中第二树脂含量与第一树脂含量的比值必须在1以下。该第二树脂含有活性官能团并可包括单一单体、聚合物、共聚物或低聚物，或者它可以包括一个以上的混合物。第二树脂合适的活性官能团非限定性地包括马来酰亚胺、衣康酰亚胺(itaconimide)、降冰片烯酰亚胺(nadimide)、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯基、环氧、乙烯基、酚、羟基、硅氧烷和羧基。
适合用作第一树脂的所有树脂也适合用作第二树脂。下面列出的是同样适合的另外的材料。
适合用作第二树脂的马来酰亚胺树脂包括具有一般结构的那些树脂，其中n在1以上并且X1是脂族或芳香基团。这些类型的树脂是商业上可得的并且例如可以从Daiwakasei IndustryCo.，LTD(日本)或HOS-Technic GmbH(奥地利)获得。示例性的X1实例包括聚合基团，例如CTBN橡胶或聚丁二烯、聚醚、聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯橡胶和丁腈橡胶(NBR)。
在一种实施方式中，第二树脂是4，4-双马来酰亚胺二苯甲烷。这种类型的树脂是商业上可得的并且例如可以以Matrimid5292A从Ciba Specialty Chemicals获得。
适合用作第二树脂的另外的马来酰亚胺树脂包括那些选自如下的树脂：
其中C36代表36个碳原子的直链或支链(带或不带环部分)；
Figure S2008100020438D00201
Figure S2008100020438D00202
和
Figure S2008100020438D00203
适合作为第二树脂的热塑性橡胶包括羧基封端的丁腈(CTBN)/环氧加合物，例如来自Hexion Specialty Chemicals的EPON580003、EPON580005、EPON580006、EPON58120和EPON58901。
适合用作该第二树脂的丙烯酸酯类包括聚戊氧基化物丙烯酸四氢糠酯(polypentoxylate tetrahydrofurfuryl acrylate)，其可从Kyoeisha Chemical Co.，LTD得到；聚丁二烯氨基甲酸乙酯二甲基丙烯酸酯(polybutadiene urethane dimethacrylate)(CN302、NTX6513)和聚丁二烯二甲基丙烯酸酯(CN301、NTX6039、PRO6270)，其可从Sartomer Company，Inc得到；聚碳酸酯氨基甲酸乙酯二丙烯酸酯(ArtResin UN9200A)，其可从Negami Chemical Industries Co.，LTD得到；丙烯酸化脂族氨基甲酸乙酯低聚物(acrylated aliphatic urethaneoligomers)(Ebecryl 230、264、265、270、284、4830、4833、4834、4835、4866、4881、4883、8402、8800-20R、8803、8804)，其可从Radcure Specialities，Inc得到；聚酯丙烯酸酯低聚物(polyester acrylateoligomers)(Ebecryl 657、770、810、830、1657、1810、1830)，其可从Radcure Specialities，Inc.得到；和环氧丙烯酸酯树脂(CN104、111、112、115、116、117、118、119、120、124、136)，其可从Sartomer Company，Inc.得到；带有丙烯酸酯官能度的聚丁二烯和带有甲基丙烯酸酯官能度的聚丁二烯。
适合作为第二树脂的乙烯醚类包括那些具有一般结构
Figure S2008100020438D00211
的树脂，其中n是1至6，并且X3是芳香或脂族基团。示例性的X3实例包括聚碳酸酯、聚氨酯、聚醚、聚酯、简单烃类和含有例如羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或醚官能度的简单烃类。
适合用作第二树脂的聚丁二烯包括环氧化聚丁二烯、马来酸聚丁二烯和丙烯酸化聚丁二烯。商业上可得的材料包括马来化聚丁二烯(Ricon 130MA8、130MA13、130MA20、131MA5、131MA10、131MA17、131MA20、156MA17)，其可从Sartomer Company，Inc.得到；丙烯酸化聚丁二烯(CN302、NTX6513、CN301、NTX6039、PRO6270、Ricacryl 3100、Ricacryl 3500)，其可从Sartomer Inc.得到；环氧化聚丁二烯(Polybd 600，605)，其可从Sartomer Company.Inc.得到；和Epolead PB3600，其可从Daicel Chemical Industries，Ltd.得到。
适合用作第二树脂的环氧树脂包括双酚、萘和脂族型环氧。其它适合的环氧树脂包括脂环族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、环氧酚醛清漆树脂、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、二聚环戊二烯-酚型环氧树脂和其混合物。商业上可得的材料的实例包括环氧酚醛清漆树脂Epiclon N665、Epiclone N680、EpicloneN685，其可从Dainippon Ink&Chemicals，Inc.得到；DER系列固体双酚A环氧树脂和DEN系列固体环氧酚醛清漆树脂，其来自DowChemical；环氧酚醛清漆树脂Epon 160、Epon 161、Epon 164、EponSU2-5、Epon SU-3和Epon SU-8，其来自Hexion Specialty Chemicals。
适合用作第二树脂的有机硅树脂包括具有如下一般结构的活性有机硅树脂：
Figure S2008100020438D00221
其中n是0或任何整数，X4和X5是胺、环氧、羧基、羟基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、巯基、酚或乙烯基官能团，R2和R3可以是-H、-CH3、乙烯基、苯基或任何具有两个以上碳的烃结构。商业上可得的材料是可以利用的并且例如可以从Shin-Etsu Silicone International Trading(Shanghai)Co.，Ltd.获得。
适合用作第二树脂的苯乙烯树脂包括那些具有如下一般结构的树脂：
Figure S2008100020438D00222
其中n是1或以上，R4是-H或-CH3，和X6是脂族基。示例性的X6实例包括聚碳酸酯、聚氨酯、聚醚、聚酯和含有例如羰基、羧基、酰胺、氨基甲酸酯、脲或环氧官能度的简单烃类。这些树脂是商业可得的并且例如可以从National Starch andChemical Company或Sigma-Aldrich Co.获得。
用于第二树脂的适合聚合物进一步包括聚酰胺、苯氧基、聚苯并
Figure 2008100020438_0
嗪、聚醚砜、聚酰亚胺、苯并
Figure 2008100020438_1
嗪、硅化烯烃、聚烯烃、聚苯并
Figure 2008100020438_2
唑、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚(2-乙烯吡啶)(poly(2-vinylpridine))、顺-1，4-聚异戊二烯、乙烯系共聚物、聚甲醛、聚乙醛、聚(b-丙醇酸内酯)、聚(10-癸酸酯)、聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚己内酰胺、聚(11-十一酰胺)、聚(对苯二酰间苯二胺)、聚(亚丁基间苯磺酰胺)、聚酯聚丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫、聚砜、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、聚酰亚胺硅氧烷、聚异吲哚-喹唑啉二酮、聚硫醚酰亚胺、聚苯基喹喔啉、聚喹喔酮(polyquuinixalone)、酰亚胺-芳醚苯基喹喔啉共聚物、聚喹喔啉、聚苯并咪唑、聚苯并
Figure 2008100020438_3
唑、聚降冰烯片、聚(芳醚)、羟基(苯并
Figure 2008100020438_4
唑)共聚物和聚苯并咪唑。
其它适合用于第二树脂的材料包括乙烯-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。
适合于第二树脂的硅氧烷包括弹性聚合物，其包括主链和从主链侧伸的至少一个硅氧烷部分，该硅氧烷部分赋予渗透性；和至少一个反应性部分，其能够反应而形成新的共价键。合适的硅氧烷的实例包括从以下物质制备的弹性聚合物：3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基)-丙基甲基丙烯酸酯(3-(tris(trimethylsilyloxy)silyl)-propylmethacrylate)、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈和丙烯酸氰基乙酯；3-(三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基)-丙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯腈；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、甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸氰基乙酯。
该传导性组合物可采用常规的胶粘剂膏制造方法和设备进行制造。一般地，固体树脂(一种或多种)在搅拌和加热下首先被溶解在溶剂(一种或多种)中。这促进溶解过程并减少加工时间，因为在室温和/或无搅拌下该树脂的溶解经常花更长时间。
在制造应用中，采用常规方法例如模版印刷、喷射涂布、旋转涂布和丝网印刷，该液体膏被印刷在晶片的背面上。
实施例
制备实施例配方，其阐明本发明组合物的几个实施方式。使用平均大小在2μm以上的填料和软化点在80℃以下的树脂，制备比较配方。依照标准胶粘剂制备技术制备所有配方。
依照下述步骤测试每个配制物的体积电阻率。在载玻片上制备胶粘剂样品，其大约3密耳厚、0.1英寸宽和1英寸长。通过从室温到120℃的10分钟缓慢上升，接着在120℃保持1小时，该胶粘剂被B-阶段。然后通过45分钟缓慢上升至220℃，在220℃保持2小时，其被固化。这些样品被冷却至25℃，并使用GenRad 1689 PrecisionRLC Digibridge进行体积电阻率的测试。内探针相隔1英寸放置，从仪器中记录电阻(欧姆，ohm)，体积电阻率按照下式计算： VR = R ( wxt ) l , 其中：VR为体积电阻率(欧姆-cm)；R为测量电阻(欧姆)；w为宽度，0.1英寸；t为厚度，3密耳；和l为内探针对之间的长度，1英寸。
对于每个配方，至少三个样品被测试，并报告其算术平均值。
依照下述步骤，测试每个配方的热传导率。在平的PTFE板上制备胶粘剂样品，其大约1英寸宽、0.2至0.5mm厚和1英寸长。依照制备体积电阻率样品所采用的相同描述，该样品被B-阶段和固化。在样品已经冷却至室温后，切下直径0.5”的样本圆片。测量该样本的厚度，其精确度为±2微米。用石墨喷雾涂布所述样本以及热标准物，以得到均匀的发射率。使用Homometrix Micro Flash ThermalProperties Instrument测量热传导率。重复测量三次，并且对于每个配方，测试至少两个样本。报告算术平均值。
依照下述方法测试每个配方的表面粗糙度。使用DEKEuropa打印机，将胶粘剂施加到具有2密耳厚模版的6”晶片上。印刷速度为20mm/s，印刷力为1Kg。依照制备体积电阻率样品所采用的方法，将该晶片B-阶段并固化。然后从烘箱中取出晶片并冷却至室温。利用Zeiss Surfcom 130A接触式表面光度仪，在大约40mm长度下，测量晶片中心区域上的表面粗糙度。记录Rz值。Rz是连续取样长度的单个粗糙度深度的算术平均值，并且通过下式计算： R z = Σ m = 1 M p m + Σ n = 1 N v n M + N , 其中：pm是在长度1内第M个最高峰的高度，而vn是在长度1内第N个最高波谷的最低波谷的高度。
应当注意的是，用于制备这些样品的固化曲线被选择为比工业应用中一般所实施的温度更高、时间更长。这是因为多个树脂组合物被测试以进行相互比较。如果特定的组合物没有被充分固化，其传导率可能受到影响，并且这可能导致对各种配方相关性能的不准确结论。在这个测试中，选择固化曲线，使得采用一个方案所有样品均可被充分固化，消除了由于样品的不完全固化而引起的传导性能的任何变化。
实施例1-第一树脂软化点的影响
两种配方被制备以阐明第一树脂软化点对传导率的影响。在比较配方A中，第一树脂是软化点在50℃与70℃之间的固体双马来酰亚胺树脂(命名为双马来酰亚胺-A)。发明配方B中的第一树脂(命名为双马来酰亚胺-B)是软化点在90℃与150℃之间的固体双马来酰亚胺树脂。
两种配方都含有银薄片填料，其平均粒度为1μm，最大粒度为10μm以下，且表面积为1.3m2/g。在室温下双马来酰亚胺-A和双马来酰亚胺-B在四甲基脲中完全溶解。
两种第二树脂被用在这些配方中。一个是在室温下为液体的高分子量的聚碳酸酯氨基甲酸乙酯二丙烯酸酯低聚物(命名为低聚物-A)。这种材料在胶粘剂组合物中通常作为增韧剂被添加。另一第二树脂为熔点在150℃-160℃的短链双马来酰亚胺(命名为双马来酰亚胺-C)。这种树脂有助于增加双马来酰亚胺-B的交联密度，这增加了总组合物的强度。
表1概括了本实施例所制备的比较和发明配方的组成，和所测量的每个配方的传导率和表面粗糙度值。
表1比较配方A和发明配方B的组成和性能
成分 材料 比较配方A 发明配方B
第一树脂，wt％ 双马来酰亚胺-A 10.171 0
第一树脂，wt％ 双马来酰亚胺-B 0 10.171
溶剂1，wt％ 四甲基脲 10.171 10.171
溶剂2，wt％ 乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯 0.165 0.165
填料2，wt％ Ag薄片，平均粒度为1μm 75 75
固化剂1，wt％ 氢过氧化枯烯 0.203 0.203
第二树脂，wt％ 低聚物-A 2.034 2.034
第二树脂，wt％ 双马来酰亚胺-C 2.034 2.034
抑制剂，wt％ 甲基氢醌 0.018 0.018
传导促进剂，wt％ 己二酸 0.203 0.203
体积电阻率，欧姆-cm 0.0003 0.00006
热传导率，W-mK 3.8 21.97
Rz 2.917 3.2
与比较配方A相比，发明配方B显示出改进的电传导率(更低的体积电阻率)和改进的(更高的)热传导率。两种材料的表面粗糙度值非常相似。这两种配方唯一的差别在于所使用的第一树脂。两种第一树脂均为双马来酰亚胺，但是双马来酰亚胺-A软化点是50-70℃，其低于所使用的B-阶段温度50-70℃。双马来酰亚胺-B的软化点是90-150℃，这允许它在B-阶段操作期间基本上保持在固态和/或高粘性状态。该软化点范围不低于该测试中所使用的B-阶段温度之下30℃。尽管不希望受理论束缚，据认为发明配方B中改进的传导率是由第一树脂的更高软化点所致。据认为，在B-阶段期间随着溶剂蒸发，双马来酰亚胺-B树脂达到超过其在溶剂(一种或多种)内的饱和点的浓度。因为在此温度下双马来酰亚胺-B仍在其软化点范围内，因此在B-阶段期间其部分地从溶液中沉淀出来，在晶片上原位形成固化树脂粉末、高粘性树脂和传导性填料的分散体。据认为，这降低了该树脂对银填料的润湿并且使银发生显著附聚，产生高水平更紧密的填料颗粒接触(即传导性填料聚集，其填料颗粒之间具有最小量的树脂)以及相应的高的热和电传导率。
实施例2-填料大小的影响
通过制备比较配方C——其含有银薄片填料，平均粒度为5.46μm(最大粒度20.5μm)——和发明配方D——其含有银薄片填料，平均粒度为1.017μm(最大粒度2.6μm)，阐述填料大小的影响。表2概括了本实施例所制备的比较和发明配方以及所测量的每个配方的传导率和表面粗糙度值。
表2比较配方C和发明配方D的组成和性能
成分 材料 比较配方C  发明配方D
第一树脂，wt％ 双马来酰亚胺-B 13.019  13.019
溶剂1，wt％ 四甲基脲 13.019  13.019
溶剂2，wt％ 乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯 0.211  0.211
填料1，wt％ Ag薄片，平均粒径为5μm 68  0
填料2，wt％ Ag薄片，平均粒度为1μm 0  68
固化剂1，wt％ 氢过氧化枯烯 0.260  0.260
第二树脂，wt％ 低聚物-A 2.604  2.604
第二树脂，wt％ 双马来酰亚胺-C 2.604  2.604
抑制剂，wt％ 甲基氢醌 0.023  0.023
传导促进剂，wt％ 己二酸 0.260  0.260
体积电阻率，欧姆-cm 0.005  0.00014
热传导率，W/mK 1.64  10.32
Rz 5.7  2.5
与含有更大粒度填料的配方相比，本发明配方显示出改进的热和电传导率以及显著更低的表面粗糙度。
实施例3-在配方中包括环氧
另外的发明配方被制备，其包括固体甲酚-线型酚醛环氧树脂，命名为环氧-A，在该配方中作为第二树脂。表3概括了该实施例所制备的发明配方和所测量的配方传导率和表面粗糙度值。
表3发明配方E的组成和性能
成分 材料 发明配方E
第一树脂，wt％ 双马来酰亚胺-B  9.406
溶剂1，wt％ 四甲基脲  9.406
溶剂2，wt％ 乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯  2.033
填料1，wt％ Ag薄片，平均粒度为1μm  75
固化剂1，wt％ 氢过氧化枯烯  0.188
固化剂2，wt％ 3-3’二氨基二苯砜  1.881
第二树脂，wt％ 环氧-A  1.881
抑制剂，wt％ 甲基氢醌  0.017
传导促进剂，wt％ 己二酸  0.188
体积电阻率，欧姆-cm  0.00009
热传导率，W/mK  9.15
Rz  2.9
发明配方E显示出良好的热和电传导率以及非常低的表面粗糙度。
实施例4-配方中的一种液体第二树脂
另外的发明配方被制备，在该配方中仅含一种液体第二树脂(低聚物-A)。表4概括了该实施例所制备的发明配方和所测量的配方的传导率和表面粗糙度值。
表4发明配方F的组成和性能
成分 材料 发明配方F
第一树脂，wt％ 双马来酰亚胺-B  11.072
溶剂1，wt％ 四甲基脲  11.072
溶剂2，wt％ 乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯  0.18
填料1，wt％ Ag薄片，平均粒度为1μm  75
固化剂1，wt％ 氢过氧化枯烯  0.188
第二树脂，wt％ 低聚物-A  2.214
抑制剂，wt％ 甲基氢醌  0.02
传导促进剂，wt％ 己二酸  0.221
体积电阻率，欧姆-cm  0.00006
热传导率，W/mK  17.31
Rz  2.8
发明配方F显示出良好的热和电传导率以及非常低的表面粗糙度。
实施例5-高熔点双马来酰亚胺作为第一树脂
使用熔点范围在160℃-170℃的固体双马来酰亚胺(命名为双马来酰亚胺-D)作为第一树脂，制备另外的发明配方。在该实施例中，双马来酰亚胺-D被溶解在四甲基脲和N-甲基吡咯烷酮的混合溶剂里。表5概括了该实施例所制备的发明配方和所测量的配方的传导率和表面粗糙度值。
表5发明配方G的组成和性能
成分 材料  发明配方G
第一树脂，wt％ 双马来酰亚胺-D  10.343
溶剂1，wt％ 四甲基脲  4.483
溶剂2，wt％ N-甲基吡咯烷酮  5.517
溶剂3，wt％ 乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯  0.165
填料1，wt％ Ag薄片，平均粒度为1μm  75
固化剂1，wt％ 氢过氧化枯烯  0.203
第二树脂1，wt％ 低聚物-A  2.034
第二树脂2，wt％ 双马来酰亚胺-C  2.034
抑制剂，wt％ 甲基氢醌  0.018
传导促进剂，wt％ 己二酸  0.203
体积电阻率，欧姆-cm  0.00007
热传导率，W/mK  15.2
Rz  5.3
发明配方G，其第一树脂具有高于B-阶段温度的软化点，显示出良好的热和电传导率以及非常低的表面粗糙度。
正如对本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以对本发明进行许多修改和变更，而没有背离其精神和范围。本文所描述的具体实施方式仅作为实施例提供，并且本发明仅通过所附权利要求及这些权利要求所授权的等价物的全部范围来限定。

Claims (2)

1.半导体器件，其通过使用已B-阶段的胶粘剂将半导体芯片结合到衬底上而形成，其中在进行B-阶段之前所述胶粘剂包括：
(a)66至80wt％的传导性填料，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％的第一树脂，其软化点在80-260℃之间，
(c)5至25wt％的溶剂，
(d)0至5wt％的固化剂，和
(e)0至20wt％的第二树脂，
以及，其中在室温下所述第一树脂在所述溶剂中基本溶解。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述半导体器件是分立器件。
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