CS238695B1 - Electric conduction resin for microelectronics - Google Patents

Electric conduction resin for microelectronics Download PDF

Info

Publication number
CS238695B1
CS238695B1 CS842100A CS210084A CS238695B1 CS 238695 B1 CS238695 B1 CS 238695B1 CS 842100 A CS842100 A CS 842100A CS 210084 A CS210084 A CS 210084A CS 238695 B1 CS238695 B1 CS 238695B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
microelectronics
component
curing
alcohols
Prior art date
Application number
CS842100A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS210084A1 (en
Inventor
Vladimir Liska
Jiri Toms
Jozef Pollak
Miroslav Farsky
Original Assignee
Vladimir Liska
Jiri Toms
Jozef Pollak
Miroslav Farsky
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vladimir Liska, Jiri Toms, Jozef Pollak, Miroslav Farsky filed Critical Vladimir Liska
Priority to CS842100A priority Critical patent/CS238695B1/en
Publication of CS210084A1 publication Critical patent/CS210084A1/en
Publication of CS238695B1 publication Critical patent/CS238695B1/en

Links

Landscapes

  • Conductive Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Urychleni vytvrzovací reakce nízkomolekularních .epoxidových pryskyřic a aro.- matických polyeminů při reakčních teplotách 130 až 200 C. Současně a efektem urychlení vytvrzování projevuje ee i zlepšení elektrická vodivosti vytvrzeného tmelu. Jako urychlovače lze použít technicky Sistá sloučeniny, která obsahují hydroxyJ.ové skupiny na hydroaromatickem nebo aromatickém kruhu, tj. zejména karbocyklické terpenické alkoholy, jejich aromatické analogy,polyhydroxybenzeny či cykloalifatická alkoholy. Vynález lze použít i u elektricky nevodivých tmelů a kompozitů v mikroelektronice i v jiných oborech.Accelerate low molecular weight curing reaction .epoxide resins and aro.- polyemines at reaction temperatures 130 to 200 C. Simultaneously and accelerate curing also shows improvement electrical conductivity of the cured sealant. The accelerators can be used technically Compound compounds which contain hydroxy groups hydrocaromatic or aromatic groups ring, i.e. especially carbocyclic terpene alcohols, their aromatic analogues, polyhydroxybenzenes or cycloaliphatic alcohols. The invention can also be applied to electrically non-conductive devices of sealants and composites in microelectronics also in other fields.

Description

Vynález se týká akcelerace výSeteplotního vytvrzování epoxidových, elektricky vodivých tmelů pro mikroelektroniku.The invention relates to the acceleration of the high-temperature curing of epoxy electrically conductive sealants for microelectronics.

Při montáži hybridních integrovaných obvodů, ale i v dalžích odvětvích mikroelektroniky, se používá elektricky vodivých tmelů. Do těchto tmelů, naneSených na vhodný podklad sítotiskem, razítkem, injekční stříkačkou Či prostě jen tyčinkou, se vsazují různé čipy nebo piezokrystaly, které se po vytvrzení tmelu kontaktují zlatým drátkem nebo jinak finiěují. Pojivém v tmelech pro mikroelektroniku bývá nejčastěji epoxidové pryskyřice vytvrzovaná aromatickými polyaminovými tvrdidly při zvýšených vytvrzovacích teplotách (Tc). Takovýto výšeteplotní systém má lepSÍ chemické a tepelné odolnosti než systém nízkoteplotní, tj. systém, obsahující zpravidla alifatické polyaminy. Reakce epoxidové skupiny s aromatickým aminem je pomalejší než reakce s alifatickým polyaminem, a to vzhledem k nižší bezicitě a ke sterickým zábranám aromatického kruhu. Ja proto doporučováno používat pro tyto výšeteplotní epoxidové systémy kyselých urychlovačů vytvrzovací reakce. Jsko akcelerátory slouží např. fenoly, komplexy BFj, některé alkoholy, karboxyiové kyseliny, sulfonová kyseliny, dále pak anhydridy karboxylových kyselin, amidy a některá monoelkylderiváty. Plnivem elektricky vodivých tmelů je nejčaatěji kovové stříbro ve tvaru lístkových částic (tzv. vločkové stříbro). Z praktických důvodů zvýšení životnosti se tmely pro mikroelektroniku formulují převážně jako dvoukomponentní, přičemž ve složce A je obsaženo hlavně pojivo, ve složce B tvrdidlo a další přísady.Electrically conductive sealants are used in the assembly of hybrid integrated circuits, but also in other microelectronics industries. These sealants, deposited on a suitable substrate by screen printing, stamping, syringe or simply stick, are charged with various chips or piezocrystals, which after curing of the sealant is contacted with gold wire or otherwise finished. The bonding agent in microelectronic sealants is most often epoxy resin cured by aromatic polyamine hardeners at elevated curing temperatures (T c ). Such a high temperature system has better chemical and thermal resistance than a low temperature system, i.e. a system generally containing aliphatic polyamines. The reaction of the epoxy group with the aromatic amine is slower than the reaction with the aliphatic polyamine, due to the lower bezity and steric hindrance of the aromatic ring. It is therefore recommended to use a curing reaction for these high temperature epoxy acid accelerator systems. Phenols, BFj complexes, some alcohols, carboxylic acids, sulfonic acids, carboxylic anhydrides, amides and some monoalkyl derivatives may serve as accelerators. The filler of electrically conductive sealants is most often metallic silver in the form of flaky particles (so-called flake silver). For practical reasons of increasing the service life, the sealants for microelectronics are mainly formulated as two-component, with component A mainly containing a binder, component B a hardener and other additives.

Předložený vynález řeší otázku akcelerace vytvrzování epoxidových tmelů pro mikroelektroniku.The present invention addresses the issue of accelerating the curing of epoxy sealants for microelectronics.

Jako urychlovač reakce nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o epoxidovém ekvivalentu od 35 da 315 g.nol-1 a aromatickým polyaminem, jako je kupř. 1,2- nebo 1,3-benzendiamin, či bia (4-eminofenyl) methan, je použit jedno- nebo dvojfunkční alkohol za skupiny karbocyklických terpenů, jejich aromatických analogů, nebo z podstatně jednodušších cykloalifetických alkoholů a polyhydroxybenzenů, jako je menthol, kervomenthol, terpineol, terpin, thymol, karvakrol, cyklohexanol, methylcyklohexanol, resorcin aj. Pokud je tento urychlovač krystalickou látkou je nutná použít neutrální rozpouštědlo, kupř. dibutyl-ftalát (IEF).As an accelerator of the reaction of a low molecular weight epoxy resin having an epoxy equivalent of from 35 to 315 g / mol -1 and an aromatic polyamine, such as e.g. 1,2- or 1,3-benzenediamine, or bia (4-eminophenyl) methane, a mono- or bifunctional alcohol is used in the group of carbocyclic terpenes, their aromatic analogs, or from substantially simpler cycloaliphatic alcohols and polyhydroxybenzenes such as menthol, cervomenthol , terpineol, terpine, thymol, carvacrol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, resorcin, etc. If the accelerator is a crystalline substance, it is necessary to use a neutral solvent, e.g. dibutyl phthalate (IEF).

Toto známá změkčovadlo rozpustí krystalický urychlovač včetně krystalického tvrdidla a spolu s kovovým stříbrem vytvoří pastózní směs, obvykle označovanou jako komponenta B. Pokud je urychlující látke kapalná (terpineol, methylcyklohexanol aj.), působí sama jako změkčovadlo a vshikulum tuhých součástí v komponentě B.This known plasticizer dissolves the crystalline accelerator, including the crystalline hardener, and together with the metallic silver forms a pasty mixture, commonly referred to as component B. When the accelerator is liquid (terpineol, methylcyclohexanol, etc.), it acts as a plasticizer and solid component in component B.

Složení jednotlivých komponent dvojaložkováho tmelu ae pohybuje v těchto mezích: Komponenta A obsahuje 50 - 80 ha.% vločkového stříbra a 50 - 20 hm.% výěauvedané nízkomolekulární epoxidová pryakyřice. Komponenta B sa skládá s <5 - 80 hm.% vločkového stříbra, 3 24 hm.% aromatického polyamlnu, 17-24 hm.% urychlovače a z 0 - 9,25 hm.% dibutylftalátu.The composition of the individual components of the two-lined sealant ae is within the following limits: Component A contains 50-80 ha of flake silver and 50-20% by weight of the above-mentioned low molecular weight epoxy resin. Component B consists of <5-80 wt.% Flake silver, 3 24 wt.% Aromatic polyamine, 17-24 wt.% Accelerator, and 0-9.25 wt.% Dibutyl phthalate.

Komponenty A a B po smíchání v potřebném poměru dají pastu, která má vhodnou viskositu pro daný způsob nanášení. Vytvrzování, která probíhá při teplotách od 130 do 200 °C, lze průběžně sledovat registračním sařísením - ohmaetrea. Je-li nanesená směs jeětě kapalná, pak nevede proud, má elektrický odpor B « oo a pisátko zapisovače je v pravá krajní poloze. V čase ta, měřeném od okamžiku vložení skouěenáho vzorku na topnou desku, vzniká zárodek prostorová struktury epoxidová matrice, v níž částice lístkového stříbra ae dostávají do vzájemného styku a vsorek sačlná vodit elektrický proud (po čase t* se začne pisátko zapisovače prudce pohybovat směrem doleva. Vznikající trojrozměrná sl! (gel) ae během prvních desítek sekund zdokonaluje tak, že po 5 - 10 minutách od začátku vytvrzování je dalěí pokles elektrického odporu již nepatrný.The components A and B, when mixed in the required ratio, give a paste having a suitable viscosity for the application method. The curing, which takes place at temperatures from 130 to 200 ° C, can be continuously monitored by means of the ohmaetrea registration process. If the deposited mixture is still liquid, then it does not conduct current, it has an electrical resistance B «and the recorder pen is in the rightmost position. At the time t a , measured from the moment of the test sample being placed on the hotplate, there is an embryo of the epoxy matrix spatial structure, in which the silver foil ae particles come into contact with each other and simultaneously conduct an electric current (after time t *) The resulting three-dimensional gel (gel) ae is improved during the first tens of seconds such that after 5 - 10 minutes from the start of curing the further decrease in electrical resistance is slight.

Předmětem vynálezu jo dále doložen příklady provedení, jimž ae věak jeho rozsah nijak neomezuje.The invention is further illustrated by the following non-limiting examples.

Příklad 1Example 1

Komponenta A je připravena dispergaci 75 dílů vločkového stříbro ve 25 dílech licí epoxldové pryskyřice, získané alkalickou kondensací dianu s epiehlorhydrinea (obsah epoxidových skupin je 192 g.mol-1). Komponenta B je složena ze 75 dílů vločkového stříbra, z 6,75 dílů techn. bis- (4-aminofenyl)methenu (methylendianilinu - MDA) a z 18,25 dílů butyl*· ftalétu (IBF). Po smíchání obou komponent v hmotovém poměru 1 : 1 je sítem nanesen obdélníkový obrazec 2 x 20 mm (t. j. 10 čtverců) na keramický podklad; teplota topné desky: T =150-2 °C.Component A is prepared by dispersing 75 parts of flake silver in 25 parts of casting epoxy resin, obtained by alkaline condensation of diane with epiehlorohydrin (epoxide groups content 192 g.mol -1 ). Component B consists of 75 parts flake silver, 6.75 parts techn. bis (4-aminophenyl) methene (methylenedianiline - MDA) and from 18.25 parts butyl * phthalate (IBF). After mixing the two components in a 1: 1 weight ratio, a 2 x 20 mm (ie 10 squares) rectangular pattern is sieved onto a ceramic substrate; heating plate temperature: T = 150-2 ° C.

Výsledky měření (průměr pěti vzorků):Measurement results (average of five samples):

t# = ,60 e Rj = 25 Ω/10Π (tg je doba startu pohybu pišátky, je odpor po 5 minutách)t # =, 60 e Rj = 25 Ω / 10Π (tg is the start time of the motion of the pistol, resistance after 5 minutes)

Příklad 2Example 2

Komponenta A - viz př. ', komponenta B: polovina množství EBF (v př. < ) je nehre2ene mentholem; podmínky stejné jako ad 1:Component A - see ex., Component B: half of the amount of EBF (in ex. <) Is unhindered by menthol; conditions same as ad 1:

tg = 64 s 1(5 = 13,7Ω/100tg = 64 s 1 (5 = 13.7Ω / 100

Přiklad 3Example 3

Podmínky a komponenta A viz př. 1, komponenta B: místo IBF (v př. 1) je technický terpineol:For conditions and component A, see example 1, component B: the IBF (in example 1) is technical terpineol:

ts - 6s 85 = 3.5Ω/10Π T - 6s 85 = 3.5Ω / 10Π

Příkled 4Example 4

Podmínky a komponenta A víz př.. 1, komponenta B: polovina DBF (v př. 1) je nahrežena terplneolem:Conditions and component A of visa ex. 1, component B: half of DBF (ex. 1) is replaced by terplneol:

tg = 42 s Rj = 7.9Ω/10Πt g = 42 s Rj = 7.9Ω / 10Π

Příklad 5Example 5

Podmínky a komponenta A víz př. ’, komponente B: dvě třetiny obsahu IBF z př. 1 je nehreženo techn. terplneolem:Conditions and Component A of VIS ', component B: two-thirds of the IBF content of Ex 1 is not techn. terplneolem:

tg = 26 s 1(5 = 6,βΩ/ιθΠtg = 26 s 1 (5 = 6, βΩ / ιθΠ

Příkled 6Example 6

Podmínky a složení obou komponent jako v př. 1, pouze IBF je nehrožen citronellolem:Conditions and composition of both components as in example 1, only IBF is not threatened by citronellol:

te e R5 neměřitelné, směs neukázala změnu odporu (z B = 00) do 60 minut)t e e R5 not measurable, the mixture did not show a change in resistance (from B = 00 within 60 minutes)

Příkled 7Example 7

Komponente A - viz př. 1, komponente B jako ad 1, jen místo IBF je naváženo stejné množství techn. čistého thymolu. Po roztavení směsi thymolu (b.t. 49,7 °C) a MDA a po dispergaci vločkového stříbro v této tevenině vznikle pasta vhodné viakozity pro sítotisk. Nicméně do druhého dne zvýělle komponenta B avou viskositu natolik, že bylo nutné ji zředit 10 hm.% IBF a pro sítotisk pak nevažovet na 1 díl komponenty A 1,1 dílu komponentyComponent A - see example 1, component B as ad 1, only the same quantity of techn. of pure thymol. After melting the mixture of thymol (m.p. 49.7 ° C) and MDA and dispersing flaked silver in this melt, a paste of suitable viscosity for screen printing was formed. However, by day two, component B had increased its viscosity to such an extent that it was necessary to dilute it with 10 wt% IBF and not to weigh for 1 part of component A 1.1 parts of component for screen printing.

Tc =150+2 °C :T c = 150 ± 2 ° C:

te = 15 a H- = 4,óSJ /lODt e = 15 and H = 4.0, 5S / 1OD

Příklad 8Example 8

Podmínky a složení jako v př. 1, ale místo IBF je použita technická směs aethylcyklohe4 xanolu:Conditions and composition as in Ex. 1, but a technical mixture of aethylcyclohe4 xanol is used instead of IBF:

Z uvedených příkladů vyplývá, že vytvrsuja-li se tmel bas přítomnosti hydroxylovou skupinu obsahující urychlovače, pak startovací doba t# je dvacet at čtyřicetkrát větěí a odpor pět až sedmkrát větší, než když ve tmelu je přítomný urychlovač (vyjma elifetického terpen-alkoholu-citronellolu).These examples show that if the binder is hardened by the presence of a hydroxyl group containing accelerators, the starting time t # is twenty to forty times and the resistance is five to seven times greater than when the accelerator is present in the binder (except elipetic terpene alcohol-citronellol) ).

Primárně vsnlklá struktura trojrozměrné sítě, např. a nískou hodnotou elektrické vodivosti podle příkladu ', nemůže být delším vytvrzováním ani vyšší teplotou podatatnš vylepšena, t. j. výrazně zvýšena elektrická vodivost vzorku. Je proto nutné vždy použít vhodný typ urychlovače, aby bylo doacženo žádaných elektrických vlestností vytvrzeného tmelu.The primarily wet structure of the three-dimensional network, e.g., and the low electrical conductivity value of Example 1, cannot be significantly improved, i.e., significantly increased the electrical conductivity of the sample, by longer curing or higher temperature. It is therefore necessary to always use a suitable type of accelerator to achieve the required electrical properties of the cured sealant.

Claims (1)

Elektricky vodivý tmel pro mikroelektroniku, vytvrzovaný při teplotách od 130 do 200 °C, obsahující 10 až 25 hmot* nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o epoxidovém ekvivalentu od 35 do 315 e.mol’, 57,5 ež 80·hmot* vločkového stříbra, 1,5 až 12 hmot* aromatického polyaminu svoleného se skupiny sahmující 1,2-bensendiamin, 1,3-bensendianln nebo bis (4-eminofenyl)methen a 0 ež 4,6 hmot* dibutylftalátu, vyznačující se tím, že jako urychlovač vytvrsování obsahuje 8,5 ež '2 hmot* sloučeniny ze skupiny kerbocyklických terpenických alkoholů nebo jejich eromatických analogů či cykloalifatických alkoholů případně polyhydroxybenzenů, zahrnujících menthol,kervomenthol, terplneol, terpln, thymol, karvekrol, cyklohexanol, methylcyklohexenol, retorcin.Electrically conductive sealant for microelectronics, cured at temperatures from 130 to 200 ° C, containing 10 to 25% by weight of low molecular weight epoxy resin with an epoxy equivalent of from 35 to 315 e.mol, 57.5 to 80% by weight of flake silver; 5 to 12% by weight of an aromatic polyamine selected from the group consisting of 1,2-bensenediamine, 1,3-bensenedianine or bis (4-eminophenyl) methene and 0 to 4.6% by weight of dibutyl phthalate, characterized in that it contains 8 curing accelerators 5 to 2% by weight of a compound from the group of kerbocyclic terpenic alcohols or their eromatic analogs or cycloaliphatic alcohols or polyhydroxybenzenes, including menthol, cervomenthol, terplneol, terpline, thymol, carecrole, cyclohexanol, methylcyclohexenol, retorcin.
CS842100A 1984-03-23 1984-03-23 Electric conduction resin for microelectronics CS238695B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS842100A CS238695B1 (en) 1984-03-23 1984-03-23 Electric conduction resin for microelectronics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS842100A CS238695B1 (en) 1984-03-23 1984-03-23 Electric conduction resin for microelectronics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS210084A1 CS210084A1 (en) 1985-04-16
CS238695B1 true CS238695B1 (en) 1985-12-16

Family

ID=5357128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS842100A CS238695B1 (en) 1984-03-23 1984-03-23 Electric conduction resin for microelectronics

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS238695B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS210084A1 (en) 1985-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4803543A (en) Semiconductor device and process for producing the same
US5045249A (en) Electrical interconnection by a composite medium
JPH11140277A (en) Epoxy resin composition and semiconductor device produced by using the composition
CN105960709B (en) Thermally conductive sheet and semiconductor device
WO2016051700A1 (en) Conductive coating material and method for producing shield package using same
KR20010083236A (en) Bonding materials
KR20130094243A (en) Highly thermally conductive resin cured product, highly thermally conductive semi-cured resin film and highly thermally conductive resin composition
EP0182066B1 (en) Sealing compound for electrical or electronic construction parts or groups
EP2240006A1 (en) Ambient-curable anisotropic conductive adhesive
EP2592127B1 (en) Anisotropic conductive adhesive, process for producing same, connection structure, and process for producing same
US4356505A (en) Conductive adhesive system including a conductivity enhancer
CS238695B1 (en) Electric conduction resin for microelectronics
CN106663664B (en) Thermally conductive sheet and semiconductor device
CN1319162C (en) Current conducting and heat conducting interface
JP2015146387A (en) Heat conductive sheet and semiconductor device
Liong et al. Adhesion improvement of thermoplastic isotropically conductive adhesive
SE522253C2 (en) Semiconductor Capsule, Semiconductor Enclosure Procedure and Enclosure for Use in Semiconductor Enclosure
KR20190117056A (en) Thermal adhesive containing tetrapod ZnO and alumina nanofiber
KR20060010768A (en) Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device
US4277534A (en) Electrical insulating composition comprising an epoxy resin, a phenolic resin and a polyvinyl acetal resin in combination
CN106471618A (en) Conducting strip and semiconductor device
CA1141528A (en) Conductive adhesive system including a conductivity enhancer
JPH1030082A (en) Adhesive
KR980012311A (en) Epoxy Resin Liquid Composition for Semiconductor Encapsulation
US4304880A (en) Insulating coating for transformer wires