JP2005519150A - 有機スペーサーを含有する接着剤組成物およびそれを用いた方法 - Google Patents

有機スペーサーを含有する接着剤組成物およびそれを用いた方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005519150A
JP2005519150A JP2003571366A JP2003571366A JP2005519150A JP 2005519150 A JP2005519150 A JP 2005519150A JP 2003571366 A JP2003571366 A JP 2003571366A JP 2003571366 A JP2003571366 A JP 2003571366A JP 2005519150 A JP2005519150 A JP 2005519150A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive composition
substrate
alkyl
group
substituted
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2003571366A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005519150A5 (ja
Inventor
リチャード ジェイガー、
サントス、 ベニディクト ディロース
ジェイムズ ティー. ハニク、
プウェイ リウー、
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel Corp
Original Assignee
Henkel Corp
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 Henkel Corp filed Critical Henkel Corp
Publication of JP2005519150A publication Critical patent/JP2005519150A/ja
Publication of JP2005519150A5 publication Critical patent/JP2005519150A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • C09J4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09J159/00 - C09J187/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F291/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds according to more than one of the groups C08F251/00 - C08F289/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/29198Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29199Material of the matrix
    • H01L2224/2929Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
    • H01L2224/29198Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298Fillers
    • H01L2224/29299Base material
    • H01L2224/2939Base material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32135Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/32145Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48471Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area being a ball bond, i.e. wedge-to-ball, reverse stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

【課題】 ボンドラインの厚さおよび装置と基板の間の平坦性を制御するのに有用な組成物を提供する。
【解決手段】 本発明によれば、少なくとも1つの熱硬化性のモノマー、少なくとも1つの硬化開始剤、1または複数の有機ポリマーから構成される複数個のスペーサーを含む接着剤組成物およびそれを用いた方法が提供される。ボンドラインの厚さは主として組成物中のスペーサー要素のサイズで決められる。本発明の組成物は、積層配置における複数の半導体ダイを含む構造を製作するのにも有用である。

Description

この出願は、2002年2月28日に出願された出願番号10/087,191の部分継続出願であり、それは現在係属しておりその全体を参照することによりここに組込まれる。
本発明は接着剤ボンディング、特に、例えば半導体装置のパッケージのように、ボンドライン厚さおよび均一性の制御が望ましい表面のボンディングに関する。
電子デバイスの信頼性は、主としてそこに含まれていた超小型電子部品の完全性に依存する。ほとんどの電子デバイスは、様々な保護パッケージで収容されるいくつかのマイクロチップを含んでいる。これらの保護パッケージは、多くの場合、パッケージの完全性、およびそこに収容されたマイクロチップの性能を維持する際に重要な役割を果たす様々な接着性ペーストを含んでいる。
最近の超小型電子技術のパッケージング産業における挑戦は、もうひとつのものの上に積み重ねられたマイクロチップ(一般に「積層ダイ」と呼ばれる)を含んでいる電子部品の生産である。例えば、各ダイ間の面間隔は、ダイ間の信頼できるワイヤーボンディングを許容するように効果的にコントロールされなければならない。さらに、より薄いダイへの最近の傾向は、ダイが曲がりやすい傾向を助長し、その結果、ダイ表面が平面でなくなる(これは、ワイヤーボンディングへの信頼性を低下させる要因になる。)。したがって、積層ダイ用途に使用される接着剤は、ボンドライン(接着ライン)全体に渡って均一の平面を提供するだけでなく、再現性のよいボンドライン(接着ライン)厚さを提供する。
従来、多数の構造およびその製造方法が公知文献に記載されている。例えば米国特許番号5,140,404には、半導体ダイが、パドルダイがないリードフレームにマウントされた半導体集積回路装置が記載されている。’404年の特許の装置は次のステップによって製造される:
(a) キャリヤー材料の第1の側に、100℃に加熱されたときに、軟化して流動し、予熱温度まで冷却されたときに、予熱温度における状態に戻る物理的性質を有する物理的性質を有する熱可塑性物を塗布する工程;
(b) キャリヤー材料の第2の側に接着剤を塗布する工程;
(c) キャリヤー材料の第2の側をリードフレームのリードと接続する工程;
(d) 半導体ダイをキャリヤー材料の第1の側に置く工程;
(e)熱可塑性物をその軟化な状態へ加熱する工程;および
(f) 熱可塑性物をその予熱状態まで冷やし、ダイとリードを支持するキャリヤー材料にダイとリードを接続する工程。
エポキシのペースト類およびフィルム類が、熱可塑性物の材料として示されている。
米国特許番号5,286,679には、複数個のボンディングパッドを有する半導体ダイを、リードフレームに取り付ける方法が記載されている。そのリードフレームは、複数の連続する金属リードフィンガーを有し、それはダイ表面を横切って伸びて、細線ボンドワイヤーを使用してボンディングパッドに取り付けるのに適するようにできている。’679特許は、次の工程を含んでいる:
熱可塑性接着剤または熱硬化性接着剤から成る群より選ばれる接着剤をダイ上に配置し、接着剤をパターニングして接着剤がないダイのボンディングパッドをダイの表面にプレ塗布されたパターン化された接着剤層を形成する工程;
パッケージング・プロセス間に接着剤層を加熱する工程;
パッケージング・プロセスの間に、ダイ、熱した接着剤層およびリードフレームのフィンガーを一緒に押し付けて、接着剤層をリードフィンガーに接着し、リードフィンガーをダイに取り付ける工程。
米国特許番号5,323,060には、マルチチップ・モジュールが記載されている。このマルチチップモジュールは、
マルチチップ・モジュール基板;
第1のチップ(反対にベース面とボンディング面を有し、ベース面はマルチチップモジュール基板に接着されており、第1チップボンディング面は中央のエリア、および中央のエリアの横周辺に配された複数のボンディングパッドを有している);
第2のチップ(反対にベース面とボンディング面を有し、第2チップボンディング面は中央のエリア、および複数の周辺ボンディングパッドを有している);
第1チップボンディング面と第2のチップベース面を接続する接着剤層であって、ある厚さと横周囲の境界を有し、横周囲境界が、周辺のボンディングパッドの内側で完全に中央のエリア内に位置している接着剤層;
それぞれの第1チップボンディングパッドとマルチチップ・モジュール基板に対して且つその間に接続される複数の第1のループボンディングワイヤーであって、この第1のループボンディングワイヤーは外側に突き出た特定のループ高さを有しており、ループ高さは、第1のチップボンディング面と、外側に突き出た第1のループ・ボンディングワイヤーのループの頂点の間の距離によって定められ、接着剤層の厚さはループ高さより大きく、それにより第2のチップベース面を第1のワイヤに関して接触しない関係にする第1のループボンディングワイヤー;
複数の第2のチップボンディング・パッドおよびマルチチップ・モジュール基板に対して且つ間に接続される第2のループ・ボンディングワイヤー
を有している。
米国特許番号6,465,893には、半導体チップアセンブリが開示されており、そのアセンブリは、
(a) 表面と裏面と、表面上のコンタクトを有する第1の半導体チップ;
(b)表面と裏面と、表面上のコンタクトを有し、第2の半導体チップの裏面が、第1の半導体チップの表面と並列になっている第2の半導体チップ;
(c) 電気的に伝導性の第1のターミナルを有する第1の裏当素子であって、この裏当素子が第1の半導体チップの裏面と並列して少なくともターミナルのうちのいくつかが第1の半導体チップの裏面に重なり、すくなくとも第1および第2の半導体チップが電気的にすくなくともいくつかのターミナルに接続されている第1の裏当素子;および
(d)コンタクトパッドが載った基板であって、第1のターミナルが基板のコンタクトパッドに接続され、基板が回路の別のアセンブリと接続するように適合されており、すくなくとも第1のターミナルのいくつかが第1の半導体チップの裏面に重なる基板
を有している。
さらに、ダイと基板の間の熱ミスマッチから発生する面間応力は、接続エリアおよび接着剤の弾性係数の両方に対して正比例する。さらに、この応力はボンドライン厚さに反比例する。与えられたダイ接着剤の弾性係数は実質的には固定されるので、面間応力を縮小する代替方法、例えば、与えられたセットの部品の間のボンドライン制御等、が採用されなければならない。ボンドライン厚さが十分な場合、得られるボンドは、各半導体ダイと基板の間の熱膨張率の差に対してよい抵抗を示し、高引っ張り強さのあるボンドを与える。
スペーサー要素の使用は、銀ガラスの接着材料に関連して記述されている(米国特許番号5,232,962を参照)。しかし、スペーサー要素の使用は熱硬化性接着剤に関連しては記載されていない。
従って、半導体素子のパッケージング中のボンドラインおよび平面性を制御する有効な方法が求められている。
本発明によれば、有効にボンドライン厚さおよび平面性を制御するのに役立つ接着剤組成物が提供される。本発明の接着剤組成物は少なくとも1つの熱硬化性のモノマー、任意に少なくとも1つの硬化開始剤、および1または複数の有機ポリマーからなる複数のスペーサーを含んでいる。本発明の接着剤組成物は、ボンドライン厚さ、および装置と基板の間の、あるいは積層ダイパッケージにおける半導体ダイの間の平面性を制御するのに特に役立つ。ボンドライン厚さおよび平面性は、接着剤組成物中のスペーサーのサイズによって大部分は決定される。
発明の異なる態様では、装置と基板の間の実質上均一なボンドラインを製造する方法、装置と基板の接着剤のギャップ厚を制御する方法、接着剤のボンドラインを横切って平面性を制御する方法、積層配置で基板に付けられた少なくとも1つの半導体ダイ間に実質的に均一のボンドラインの作製する方法、および少なくとも2つの半導体ダイを積層型配置においてスペーサー・ダイの必要なしに基板に取り付ける方法を提供する。
本発明のさらなる態様では、本発明の接着剤組成物の硬化部材によって第1部品が第2部品に対して接着されたアセンブリーが提供される。
本発明によれば、少なくとも1つの熱硬化性のモノマー、任意に少なくとも1つの硬化開始剤、および1または複数の有機ポリマーからなる複数のスペーサーを含む接着剤組成物が提供される。
本発明を実施する際に使用が意図されるスペーサーは、例えば球状、不完全な球状、非球状、固形物、中空体等の様々などのような形でもよい。本発明を実施する際に使用が意図される好ましいスペーサーは、実質上球状で、典型的には約0.02ミルから約25ミルの範囲の粒径を持っている。好ましくは、スペーサーは、約0.1ミルから約15ミルの範囲の粒径を持っている。ここに使用されるように、「ミル」は、1インチの1/1000と等しい測定ユニットである。本発明の接着剤配合の硬化の前、間および後において、スペーサーの完全性が維持される。つまり、スペーサーのサイズおよび形は、硬化の前、間および後において、実質上で一定である。例えば、スペーサーは、好ましくは接着剤組成物へ導入されたとき、膨潤することなく、軟化せず、また溶解しない。さらに、本発明を実施する際に使用が意図されるスペーサーは、好ましくは疎水性である。
本発明を実施する際に使用が意図されるスペーサーは、有機の粒状物質が挙げられ、それは、スペーサーが接着剤組成物中の他の成分と架橋することができる反応性部分構造を任意に含んでいてもよい。ここで採用される「反応性部分構造」は官能基であって、組成物中の少なくとも1つの他の成分と反応するものである。
硬化(つまり三次元の重合体の網目が成形される)により、多くの熱硬化性の組成物が縮むことは、よく確立されているので、本発明を実施する際に使用が意図されるスペーサーは、硬化の間にある程度に縮む能力を持っていてよく、それにより接着される部品の表面または基板の表面を損傷しない。確かに、スペーサーのモジュラスは好ましくは部品または基板のモジュラス未満であることが好ましく、それにより部品の表面を損傷しない。例えば、スペーサーは、好ましくはシリコンダイ上のパッシベーション膜より柔軟であり、その結果、ダイの表面上でディスペンスされた接着剤組成物の中にあるスペーサーが、ダイの表面を破損しない。
様々な有機の重合体は、使用にふさわしいスペーサーの構築のための本発明に従ってここに使用することができる。例えば、使用が意図されるスペーサーは、実質的に非架橋の重合体、部分的に架橋した重合体あるいは完全に架橋した重合体であることができる。当業者は、「非架橋重合体」が、実質上、個々の重合体鎖の間の共有結合がない重合体であることを容易に認識し、「実質的に完全に架橋重合体」は、重合体の柔軟性が比較的なくなる程度に個々の重合体鎖の間に極めて多くの共有結合形成を持っている重合体であり、その一方で「部分的に架橋した重合体」は、個々の重合体鎖の間に、いくらかではあるが徹底的にではない橋かけを持っている重合体であることを容易に認識している。
使用が意図される重合体は典型的には、任意に置換されていてもよいエチレン性の不飽和モノマーの重合生成物である。ここに使用される「エチレン性の不飽和モノマー」は、以下に示されるように、少なくとも1つの局在化した(つまり非芳香族性の)炭素炭素二重結合を有するモノマーをいう。
Figure 2005519150
本発明の実施において有用な有機のスペーサーの作製をするために意図される重合体は、例えば、α−オレフィン類、(メタ)アクリレート類、ビニルエステル類、アクリルアミド類、アクリロニトリル類等およびそれらの2種以上の混合物を挙げることができる。好ましくは、有機重合体は(メタ)アクリレートの単独重合体または共重合体である。最も好ましくは、有機重合体はポリメチルメタクリレートである。スペーサーとして使用に意図された有機重合体は、典型的には約50,000から約1,500,000の範囲の分子量を有する。好ましくは、有機重合体は、約400,000から約500,000の範囲の分子量を有する。
接着剤配合への取り込みに先立って、スペーサーは、典型的には、各セットがきちんと定められた範囲以内にある粒径を含む粒子のセットになるようにふるい分けられる。接着剤組成物へ取り込みのために選ばれた粒径範囲は、与えられたパッケージの所望のボンドライン厚さに依存する。例えば、−120,+140のメッシュのふるいを選ぶことで、実質上、約5ミルより大きな粒径のスペーサーがふるい分けの後に存在しないようにすることができる。
本発明の組成物によって提供される特に魅力的な利益は、接着剤組成物の成分としてスペーサーの適切な選択によってボンドライン厚さおよび平面性を制御する能力である。ボンドライン厚さは、接着剤組成物の適切な選択によって予め決められ、それは、多くの場合困難で非経済的なダイ部品配置機械を用いたボンドライン厚さ制御方法の望ましい代替となる。
本発明の実施で使用するために意図された熱硬化性のモノマーは、例えば、マレイミド−、ナジイミド−またはイタコンイミド−含有モノマー類、不飽和の酸無水物類、(メタ)アクリレート類、スチレン類、シアネートエステル類、ビニルエステル類、ジビニール化合物類、アクリルアミド類、アクリロニトリル類、アリルアミド類、エポキシ樹脂類等を挙げることができる。本発明の実施で使用するために意図された好ましい熱硬化性のモノマーは、上述のマレイミド類、ナジイミド類またはイタコンイミド類の1種または2種以上の混合物であり、任意成分として1以上の不飽和の酸無水物類、(メタ)アクリレート類、スチレン類、シアネートエステル類、ビニルエステル類、ジビニール化合物類、アクリルアミド類、アクリロニトリル類、アリルアミド類、エポキシ樹脂等の1種または2種以上を組み合わせてもよい。
本発明の実施で使用するために意図されたマレイミド−、ナジイミド−またはイタコンイミド−含有モノマー類は、それぞれ次のI、II、IIIの構造を有する。
Figure 2005519150
ここで、m=1−15、p=0−15、各Rは、独立して水素または低級アルキル基から選ばれ、Jは有機基または有機シロキサン基、またはそれらの2つ以上の組合わせを含む一価または多価の部分構造である。
発明の1つの態様では、マレイミド、ナジイミドまたはイタコンイミドがそれぞれ室温で液体の状態になるように、Jの長さおよび分岐が決められる。
一価の部分構造あるいは多価の部分構造は、典型的にはヒドロカルビル(炭化水素基)、置換されたヒドロカルビル、ヘテロ原子を含んでいるヒドロカルビル、置換されたヘテロ原子含有ヒドロカルビル、ヒドロカルビレン、置換されたヒドロカルビレン、ヘテロ原子を含んでいるヒドロカルビレン、置換されたヘテロ原子含有ヒドロカルビレン、ポリシロキサン、ポリシロキサン−ポリウレタンブロック共重合体またはこれらの2種以上組合わせから選ばれ、任意に共有結合、−O−、−S−、−NR−、−O−C(O)−、−O−C(O)−O−、−O−C(O)−NR−、−NR−C(O)−、−NR−C(O)−O−、−NR−C(O)−NR−、−S−C(O)−、−S−C(O)−O−、−S−C(O)−NR−、−O−S(O)−、−O−S(O)−O−、−O−S(O)−NR−、−O−S(O)−、−O−S(O)−O−、−O−S(O)−NR−、−O−NR−C(O)−、−O−NR−C(O)−O−、−O−NR−C(O)−NR−、−NR−O−C(O)−、−NR−O−C(O)−O−、−NR−O−C(O)−NR−、−O−NR−C(S)−、−O−NR−C(S)−O−、−O−NR−C(S)−NR−、−NR−O−C(S)−、−NR−O−C(S)−O−、−NR−O−C(S)−NR−、−O−C(S)−、−O−C(S)−O−、−O−C(S)−NR−、−NR−C(S)−、−NR−C(S)−O−、−NR−C(S)−NR−、−S−S(O)−、−S−S(O)−O−、−S−S(O)−NR−、−NR−O−S(O)−、−NR−O−S(O)−O−、−NR−O−S(O)−NR−、−NR−O−S(O)−、−NR−O−S(O)−O−、−NR−O−S(O)−NR−、−O−NR−S(O)−、−O−NR−S(O)−O−、−O−NR−S(O)−NR−、−O−NR−S(O)−O−、−O−NR−S(O)−NR−、−O−NR−S(O)−、−O−P(O)R−、−S−P(O)R−、−NR−P(O)R−(ここで各Rは、独立して水素、アルキル基または置換されたアルキル基、またはそれらの任意の2以上の組合わせを表す)からなる群より選ばれる1種または2種以上の結合基を含んでいてもよい。
ここで言及された種に関連して使用されるとき、用語「置換された」としては、ヒドロキシ、アルキル、アルコキシル(低級アルキル基の)、メルカプト(低級アルキル基の)、シクロアルキル、置換されたシクロアルキル、複素環式、置換複素環式、アリール、置換されたアリール基を含み、複素環アリール、置換された複素環アリール、アリールオキシ、置換されたアリールオキシ、ハロゲン、トリフルオロメチル、シアノ、ニトロ、ニトロン、オキソ、アミノ、アミド、マレイミド、サクシンイミド、イタコンイミド、−C(O)H、アシル、オキシアシル、カルボキシル、カーバメート、スルホニル、スルホンアミド、スルフリルを挙げることができる。
ここで「ヒドロカルビル」は、主鎖が炭素および水素のみを含むどのような有機基をも含む。したがって、ヒドロカルビルはアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、アリールアルケニル、アルケニルアリール、アリールアルキニル、アルキニルアリール等を包含する。「置換されたヒドロカルビル」は、前述の1つ以上の置換基を有するヒドロカルビル基を意味する。
ここで、「アルキル」は、炭素原子数1から500までの飽和の直鎖または分岐状炭化水素基をいう。「低級アルキル」は、炭素数1から4までの直鎖または分岐鎖のアルキル基を意味する。「置換されたアルキル」は、上述の置換基を有するアルキル基を意味する。
ここで、用語「シクロアルキル」は、炭素原子3からの約20の範囲の環−含有基を指す。また、「置換されたシクロアルキル」は上述の置換基を有するシクロアルキルを意味する。
ここで「アルケニル」は、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する直鎖または分岐鎖のヒドロカルビル基を意味し、典型的には約2から500までの範囲の炭素原子を有し、「置換されたアルケニル」は上述の置換基を有するアルケニルを意味する。
ここで、用語「シクロアルケニル」は、炭素原子3からの約20の範囲の環であって、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する基を意味し、また、「置換されたシクロアルケニル」は上述の置換基を有するシクロアルケニルを意味する。
ここで「アルキニル」は、少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を有する直鎖または分岐鎖のヒドロカルビル基を意味し、典型的には約2から500までの範囲の炭素原子を有し、「置換されたアルキニル」は上述の置換基を有するアルキニルを意味する。
ここで、「アリール」は、炭素数6から14までの芳香族基であり、「置換されたアリール」は、上述の置換基を有するアリールを意味する。
ここで、「アルキルアリール」はアルキル置換されたアリール基を意味し、「置換されたアルキルアリール」は上述の置換基を有するアルキルアリール意味する。
ここで、「アリールアルキル」はアリール置換されたアルキル基を意味し、「置換されたアリールアルキル」は上述の置換基を有するアリールアルキルを意味する。
ここで、「アリールアルケニル」は、アリール置換されたアルケニルを意味し、「置換されたアリールアルケニル」は、上述の置換基を有するアリールアルケニルを意味する。
ここで、「アルケニルアリール」は、アルケニル置換されたアリールを意味し、「置換されたアルケニルアリール」は上述の置換基を有するアルケニルアリールを意味する
ここで、「アリールアルキニル」は、アリール置換されたアルキニルを意味し、「置換されたアリールアルキニル」は、上述の置換基を有するアリールアルキニルを意味する。
ここで、「アルキニルアリール」は、アルキニル置換されたアリールを意味し、「置換されたアルキニルアリール」は上述の置換基を有するアルキニルアリールを意味する
ここで「ヒドロカルビレン」は、二価の直鎖または分岐鎖のヒドロカルビル・グループを意味し、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、ヘテロシクロアルキレン基、アリーレン基、アルキルアリーレン基、アリールアルキレン基、アリールアルケニレン基、アリールアルキニレン基、アルケニルアリーレン基、アルキニルアリーレン基等を包含する。「置換されたヒドロカルビレン」は、前述の1つ以上の置換基を有するヒドロカルビルレン基を意味する。
ここで、「アルキレン」は、炭素原子数1から500までの飽和の2価の直鎖または分岐状ヒドロカルビルグループを意味し、「置換されたアルキレン」は、前述の置換基を有するアルキレン基を意味する。
ここで「アルケニレン」は、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する2価の直鎖または分岐鎖のヒドロカルビルグループを意味し、典型的には約2から500までの範囲の炭素原子を有し、「置換されたアルケニレン」は上述の置換基を有するアルケニレンを意味する。
ここで「アルキニレン」は、少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を有する2価の直鎖または分岐鎖のヒドロカルビルグループを意味し、典型的には約2から500までの範囲の炭素原子を有し、「置換されたアルキニレン」は上述の置換基を有するアルキニレンを意味する。
ここで、「シクロアルキレン」は、2価の炭素原子3からの約20の範囲の環−含有基を指す。また、「置換されたシクロアルキレン」は上述の置換基を有するシクロアルキレンを意味する。
ここで、「ヘテロシクロアルキレン」は、環の一部にヘテロ原子(例えばN、O、S等)を含む2価の環基で炭素原子を1から14個を含む基であり、また、「置換されたヘテロシクロアルキレン」は上述の置換基を有するヘテロシクロアルキレンを意味する。
ここで、「シクロアルケニレン」は、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有する2価の炭素原子3からの約20の範囲の環−含有基を意味し、「置換されたシクロアルケニレン」は上述の置換基を有するシクロアルケニレンを意味する。
ここで、「アリーレン」は、典型的には炭素数6から14までの2価の芳香族基であり、「置換されたアリーレン」は、上述の置換基を有するアリーレンを意味する。
ここで、「アルキルアリーレン」は、典型的には炭素数7から16までのアルキル置換された2価のアリールグループを意味し、「置換されたアルキルアリーレン」は上述の置換基を有するアルキルアリーレン基意味する。
ここで、「アリールアルキレン」は、典型的には炭素数7から16までの、アリール置換された2価のアルキルグループを意味し、「置換されたアリールアルキレン」は上述の置換基を有するアリールアルキレンを意味する。
ここで、「アリールアルケニレン」は、典型的には炭素数8から16までの、アリール置換された2価のアルケニルグループを意味し、「置換されたアリールアルケニレン」は上述の置換基を有するアリールアルケニレンを意味する。
ここで、「アリールアルキニレン」は、典型的には炭素数8から16までの、アリール置換された2価のアルキニルグループを意味し、「置換されたアリールアルキニレン」は上述の置換基を有するアリールアルキニレンを意味する。
ここで、「アルケニルアリーレン」は、典型的には炭素数7から16までのアルケニル置換された2価のアリールグループを意味し、「置換されたアルケニルアリーレン」は上述の置換基を有するアルケニルアリーレン基意味する。
ここで、「アルキニルアリーレン」は、典型的には炭素数7から16までのアルキニル置換された2価のアリールグループを意味し、「置換されたアルキニルアリーレン」は上述の置換基を有するアルキニルアリーレン基意味する。
ここで、「ポリシロキサン−ポリウレタンブロック共重合体」は、少なくとも1つのポリシロキサン(柔軟)ブロックと少なくとも1つのポリウレタン(固い)ブロックの両方を含んでいる重合体を意味する。
上述の1種または2種以上の一価または多価のグループが、上述の1種または2種以上の結合基を含んで、J−付属マレイミド、ナジイミドあるいはイタコンイミドグループを形成する場合、当業者よって容易に認識されるように、種々様々の有機鎖が形成される。例えば、オキシアルキル、チオアルキル、アミノアルキル、カルボキシアルキル、オキシアルケニル、チオアルケニル、アミノアルケニル、カルボキシアルケニル、オキシアルキニル、チオアルキニル、アミノアルキニル、カルボキシアルキニル、オキシシクロアルキル、チオシクロアルキル、アミノシクロアルキル、カルボキシシクロアルキル、オキシシクロアルケニル、チオシクロアルケニル、アミノシクロアルケニル、カルボキシシクロアルケニル、 ヘテロサイクリック、オキシヘテロサイクリック、チオヘテロサイクリック、アミノヘテロサイクリック、カルボキシヘテロサイクリック、オキシアリール、チオアリール、アミノアリール、カルボキシアリール、ヘテロアリール、オキシヘテロアリール、チオヘテロアリール、アミノヘテロアリール、カルボキシヘテロアリール、オキシアルキルアリール、チオアルキルアリール、アミノアルキルアリール、カルボキシアルキルアリール、オキシアリールアルキル、チオアリールアルキル、アミノアリールアルキル、カルボキシアリールアルキル、オキシアリールアルケニル、チオアリールアルケニル、アミノアリールアルケニル、カルボキシアリールアルケニル、オキシアルケニルアリール、チオアルケニルアリール、アミノアルケニルアリール、カルボキシアルケニルアリール、オキシアリールアルキニル、チオアリールアルキニル、アミノアリールアルキニル、カルボキシアリールアルキニル、オキシアルキニルアリール、チオアルキニルアリール、アミノアルキニルアリールまたはカルボキシアルキニルアリール、オキシアルキレン、チオアルキレン、アミノアルキレン、カルボキシアルキレン、オキシアルケニレン、チオアルケニレン、アミノアルケニレン、アリルアミド、カルボキシアルケニレン、オキシアルキニレン、チオアルキニレン、アミノアルキニレン、カルボキシアルキニレン、オキシシクロアルキレン、チオシクロアルキレン、アミノシクロアルキレン、カルボキシシクロアルキレン、オキシシクロアルケニレン、チオシクロアルケニレン、アミノシクロアルケニレン、カルボキシシクロアルケニレン、オキシアリーレン、チオアリーレン、アミノアリーレン、カルボキシアリーレン、オキシアルキルアリーレン、チオアルキルアリーレン、アミノアルキルアリーレン、カルボキシアルキルアリーレン、オキシアリールアルキレン、チオアリールアルキレン、アミノアリールアルキレン、カルボキシアリールアルキレン、オキシアリールアルケニレン、チオアリールアルケニレン、アミノアリールアルケニレン、カルボキシアリールアルケニレン、オキシアルケニルアリーレン、チオアルケニルアリーレン、アミノアルケニルアリーレン、カルボキシアルケニルアリーレン、オキシアリールアルキニレン、チオアリールアルキニレン、アミノアリールアルキニレン、カルボキシ アリールアルキニレン、オキシアルキニルアリーレン、チオアルキニルアリーレン、アミノアルキニルアリーレン、カルボキシアルキニルアリーレン、ヘテロアリーレン、オキシへテロアリーレン、チオへテロアリーレン、アミノへテロアリーレン、カルボキシへテロアリーレン、へテロ原子含有2価または多価の環状部分構造、オキシへテロ原子含有2価または多価の環状部分構造、チオへテロ原子含有2価または多価の環状部分構造、アミノへテロ原子含有2価または多価の環状部分構造、カルボキシへテロ原子含有2価または多価の環状部分構造等である。
ここで、「ヘテロアリーレン」は、芳香環の一部に1以上のヘテロ原子(例えばN、O、S等)を含んでいる二価の芳香族基を意味し、典型的には3から約14までの範囲の炭素原子を有しており、「置換されたヘテロアリーレン」は前述の置換基を有するヘテロアリーレン基を意味する。
本発明の別の実施形態においては、本発明の実施で使用するために意図されたマレイミド−、ナジイミド−またはイタコンイミド−含有モノマーは、I、IIまたはIIIの構造を有しており、m=1〜6、p=0〜6で、Jが以下の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)または(j)である。
(a)飽和直鎖アルキルまたは分岐鎖アルキルであって、任意にヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、ニトリル、シクロアルキル、シクロアルケニルから選ばれる置換基を有していてもよく、あるいはアルキル基上の置換基または主鎖の一部として、アリル部分構造で置換されていてもよく、アルキル基の鎖は約20までの炭素原子を有するもの。
(b)アルキレン、オキシアルキレン、アルケニル、アルケニレン、オキシアルケニレン、エステルまたはポリエステルであって、ヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、ニトリル、シクロアルキルあるいはシクロアルケニルから選ばれた置換基を任意に含んでいてもよいもの。
(c) −(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−、−(C(R−C(R)−C(O)O−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−O(O)C−(C(R−、または−(C(R−C(R)−O(O)C−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−C(O)O−(C(R−構造(但し、各Rは独立して、水素、アルキルまたは置換されたアルキルを表し、各Rは独立して、水素、低級アルキルまたはアリール、d=1−10、e=1−10、およびf=1−50を表す)で示されるシロキサン。
(d) [(CR−O−]−(CR−構造(但し、Rは独立して水素、アルキルまたは置換されたアルキル、r=1−10、s=1−10を表し、fは上に定義されたとおりである)を有するポリアルキレンオキシド。
(e)
Figure 2005519150
{各Arは、炭素数が3から10までの1置換、2置換、または3置換の芳香族またはヘテロ芳香族環であり、Zは、
(i)アルキレン鎖の上の置換基として、あるいはアルキレン鎖の主鎖の一部として飽和の環部分構造を含んでいてもよい直鎖アルキレンまたは分岐アルキレン、もしくは
(ii) −[(CR−O−]−(CR
(但し、各Rは独立して上に定義したとおりであり、r=1−10、s=1−10およびq=1−50である。)で表される構造を有するポリアルキレンオキシド
を示す。}
で示される構造を有する芳香族基。
(f) (CR−O−(C=O)−Ar−[(C=O)−O−(CR1,2
(但し、各Rは独立に上に定義したとおりであり、t=2−10、a=2−10、Arは上に定義したとおりである)
で表される構造を有する2または3置換芳香族部分構造。
(g)
Figure 2005519150
{但し、tは上に定義したとおりであり、
u=1,2または3、
g=1から約50、
各Rは独立して上に定義した通りであり、
各Arは独立して上に定義した通りであり、
Eは、−O−または−NR− (ここでRは水素または低級アルキル)であり、
Wは、
(i)直鎖または分岐鎖のアルキル、アルキレン、オキシアルキレン、アルケニル、アルケニレン、オキシアルケニレン、エステル、またはポリエステルであり、任意にヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、ニトリル、シクロアルキルまたはシクロアルケニルから選ばれた置換基を含んでいてもよい;
(ii)−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−、−(C(R−C(R)−C(O)O−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−O(O)C−(C(R−、または−(C(R−C(R)−O(O)C−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−C(O)O−(C(R− (但し、各Rは独立して水素、アルキルまたは置換アルキルを表し、各Rは独立して水素、低級アルキルまたはアリールを表し、d=1−10、e=1−10、およびf=1−50を表す)で示される構造を有するシロキサン;または
(iii)−[(CR−O−]−(CR−構造(但し、Rは独立して水素、アルキルまたは置換されたアルキル、r=1−10、s=1−10を表し、fは上に定義されたとおりである)を有するポリアルキレンオキシド
を表し、Wは任意にヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、二トリル、シクロアルキルまたはシクロアルケニルから選ばれた置換基を有していてもよい。}
で示される構造を有する芳香族基。
(h) R−U−C(O)−NR−R−NR−C(O)−(O−R−O−C(O)−NR−R−NR−C(O))−U−R
{但し、各Rは独立して水素または低級アルキルであり、各Rは独立して、1〜18の炭素原子を有するアルキル、アリールまたはアリールアルキルであり、各Rは鎖に100個までの原子を有するアルキルまたはアルキルオキシ鎖であって任意にArで置換されていてもよく、Uは−O−、−S−、−N(R)−、または−P(L)1,2− (但し、Rは上に定義したとおりであり、Lは独立して=O、=S、−ORまたは−Rであり)、v=0−50である}
で表される構造を有するウレタングループ。
(i) 多環アルケニル。
(j) これらの任意の2種以上の混合物。
マレイミド、ナジイミドまたはイタコンイミドへのJ部分構造の結合点は、そのような結合を提供するために十分な価数を有しているJ部分構造のどの原子上であってよいことが理解される。したがって、例えば、どんなC−H、N−H、O−HあるいはS−H結合も置き換えられて、非水素の原子とマレイミド、ナジイミドあるいはイタコンイミドとの間の結合となることができる。
本発明の実施で使用するために意図された好ましいマレイミド−、ナジイミド−、イタコンイミド−含有モノマーは、上述のとおり、常温で液体として存在するものである。さらに好ましいマレイミド−、ナジイミド−、イタコンイミド−含有モノマーは、室温または約室温において生じるモノマーが液体となるように、Jは12−500の炭素原子と十分な分岐を含んでいる化合物を包含する。最も好ましい好ましいマレイミド−、ナジイミド−、イタコンイミド−含有モノマーは、生じるモノマーが液体となるように、Jは20−100の炭素原子と十分な分岐を含んでいる化合物を包含する。
接着剤組成物は、任意に複数のコモノマーを含んでいてもよく、ある実施形態の中では、マレイミド−、ナジイミド−および/またはイタコンイミド−含有モノマーは、ここに記載されるように、1種または2種以上の不飽和の酸無水物類、(メタ)アクリレート類、スチレン類、シアネートエステル類、ビニルエステル類、ジビニール化合物類、エポキシ樹脂等との組み合わせであることができる。
好ましい実施形態では、本発明の実施で使用するために意図された酸無水物は、無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物など、あるいは無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物などとシクロペンタジエンとのディールス・アルダー付加物が挙げられる。本発明の実施で使用するために意図されたディールス・アルダー付加物は、次の構造:
Figure 2005519150
(ここで、Vは独立してアルキルまたは置換アルキルであり、各xは独立して0、1または2、m=0−9である)
を有している。
本発明の実施で使用するために意図された典型的な(メタ)アクリレートは、多数の異なる化合物から合成することができる。ここに使用されるように、(メタ)アクリルおよび(メタ)アクリレートの用語は、モノマーおよびモノマー含有成分に関して同義的に使用される。用語(メタ)アクリルおよび(メタ)アクリレートとして、アクリル、メタクリル、アクリレートとメタクリレートを包含する。(メタ)アクリレート類は以下から選ばれる1種または2種以上のモノマーを含むことができる。
すなわち:
(a)式:
Figure 2005519150
(ここで、Gは水素、ハロゲンあるいは1〜4炭素原子を有するアルキル、
10は1〜16炭素原子を有するアルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルカリール、アラルキルまたはアリールであり、任意に、シラン、ケイ素、酸素、ハロゲン、カルボニル、水酸基、エステル、カルボン酸、尿素、ウレタン、カーバメート、アミン、アミド、硫黄、スルホネートまたはスルホンで置換または中断されていてもよい。)
(b)式:
Figure 2005519150
{但し、Gは水素、ハロゲンあるいは炭素数1から4のアルキル、
11は2価のアルキル、シクロアルキル、芳香族あるいはアリールアルキル基であって、−O−原子、および−X−原子または基に結合している炭素原子を通して結合しており、
Xは−O−、−NH−、あるいは−N(アルキル)−(但し、アルキルは、1から8炭素原子を有している。)であり、
zは2から6であり、
12は、z価のシクロアルキル、芳香族あるいはアリールアルキル基であって、1または2以上のNH基に結合する炭素原子を通して結合している。}
または、
(c)ポリエチレングリコール−ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA−ジ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフラン−ジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール−ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなど、およびその任意の2以上の組み合わせから選ばれるジ−またはトリ−(メタ)アクリレート。
適切な重合可能な(メタ)アクリレートモノマーとしては、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコール・ジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジペンタエリトリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、ビスフェノール−A−エトキシレート−ジメタクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレート−トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロポキシレート−トリアクリレート、ビスフェノール−A−ジエポキシド−ジメタクリレート等およびそれらの任意の2以上の組み合わせを挙げることができる。
加えて、使用が意図される(メタ)アクリレートとしては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−A−ジ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフラン(メタ)アクリレートおよびジ(メタ)アクリレート、シトロネリルアクリレートおよびシトロネリルメタクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール−ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラヒドロジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、エポキシ化トリメチロールプロパン・トリアクリレート、トリエチレングリコールアクリレート、トリエチレングリコールメタクリレート等およびそれらの任意の2以上の組み合わせを挙げることができる。
本発明で使用が意図されるシアネートエステル類としては、U.S特許番号5,358,992、5,447,988、5,489,641、5,646,241、5,718,941および5,753,748(これらは参照することによりそのすべてをここに組み入れる)に記載されているような化合物が挙げられる。例えば、本発明の組成物中の成分として有用なシアネートエステル類は、ジシアナトベンゼン類、トリシアナトベンゼン類、ジシアナトナフタレン類、トリシアナトナフタレン類、ジシアナト−ビフェニル、ビス(シアナトフェニル)メタン類およびそのアルキル誘導体、ビス(ジハロシアナトフェニル)プロパン類、ビス(シアナトフェニル)エーテル類、ビス(シアナトフェニル)サルファイド、ビス(シアナトフェニル)プロパン類、トリス(シアナトフェニル)ホスファイト類、トリス(シアナトフェニル)ホスフェート、ビス(ハロシアナトフェニル)メタン類、シアネート化ノボラック、ビス[シアナトフェニル(メチルエチリデン)]ベンゼン、シアネート化ビスフェノール末端熱可塑性オリゴマー等およびそれらの任意の組み合わせから選ぶことができる。
さらに具体的に本発明で使用が意図されるものは、各分子の上に少なくとも1つのシアネート・エステル・グループを有しているアリール化合物であり、そのような化合物は、通常、式Ar(OCN)によって表わされる。但しArは芳香族基で、mは2から5の整数である。芳香族基Arは少なくとも6つの炭素原子を含んでいるべきであり、例えばフェニル、ビフェニル、ナフタリン、アントラセン等の芳香族炭化水素から誘導される。芳香族基Arは、少なくとも2つの芳香族環が橋かけ基によって結合している多核性の芳香族炭化水素から誘導されてもよい。さらに、ノボラックタイプフェノール樹脂、即ちこれらフェノール樹脂のシアネートエステル類から誘導される芳香族基であってもよい。Arはさらにまた環に結合した非反応性の置換基を含んでいてもよい。
このようなシアネートエステルの例としては、1,3−ジシアナトベンゼン;1,4−ジシアナトベンゼン;1,3,5−トリシアナトベンゼン;1,3−、1,4−、1,6−、1,8−、2,6−または2,7−ジシアナトナフタレン;1,3,6−トリシアナトナフタレン;4,4’−ジシアナト−ビフェニル;ビス(4−シアナトフェニル)メタンおよび3,3’,5,5’−テトラメチルビス(4−シアナトフェニル)メタン;2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−シアナトフェニル)プロパン;2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ジシアナトフェニル)プロパン;ビス(4−シアナトフェニル)エーテル;ビス(4−シアナトフェニル)スルフィド;2,2−ビス(4−シアナトフェニル)プロパン;トリス(4−シアナトフェニル)−ホスファイト;トリス(4−シアナトフェニル)ホスフェート;ビス(3−クロロ−4−シアナトフェニル)メタン;シアネート化ノボラック;1,3−ビス[4−シアナトフェニル−1−(メチルエチリデン)]ベンゼン、シアネート化ビスフェノール末端ポリカーボネートもしくは他の熱可塑性のオリゴマー等およびそれらの2以上の任意の組み合わせをあげることができる。
使用が意図される特に好ましいシアネートエステルは、「AROCY」[1,1−ジ(4−シアナトフェニルエタン)]の商標にて、チバスペシャリティケミカルズ、Tarrytown、ニューヨークから商業的に入手可能である。3つの「AROCY」シアネートエステルの構造は次のとおりである。
Figure 2005519150
本発明の実施で使用が意図さるジビニル化合物は、ビスマレイミド1当量あたり、ジビニル化合物+多環オレフィンが1当量を超えないように存在する。ジビニル化合物は次の構造を有する。
CHR=CR−M0,1−D−M0,1−CR=CHR
(各Rは独立して水素、低級アルキルまたはアリールであり、
各Mは独立して−O−、−OC(O)−、−C(O)−または−C(O)O−、および
Dは、有機基またはオルガノシロキサン基、またはそれらの2以上の組合わせを含む1価または多価の部分構造である。)
ひとつの実施形態において、Dは一価の部分構造あるいは多価の部分構造であって、ヒドロカルビル(炭化水素基)、置換されたヒドロカルビル、ヘテロ原子を含んでいるヒドロカルビル、置換されたヘテロ原子含有ヒドロカルビル、ヒドロカルビレン、置換されたヒドロカルビレン、ヘテロ原子を含んでいるヒドロカルビレン、置換されたヘテロ原子含有ヒドロカルビレン、ポリシロキサン、ポリシロキサン−ポリウレタンブロック共重合体またはこれらの2種以上組合わせから選ばれ、任意に共有結合、−O−、−S−、−NR−、−O−C(O)−、−O−C(O)−O−、−O−C(O)−NR−、−NR−C(O)−、−NR−C(O)−O−、−NR−C(O)−NR−、−S−C(O)−、−S−C(O)−O−、−S−C(O)−NR−、−O−S(O)−、−O−S(O)−O−、−O−S(O)−NR−、−O−S(O)−、−O−S(O)−O−、−O−S(O)−NR−、−O−NR−C(O)−、−O−NR−C(O)−O−、−O−NR−C(O)−NR−、−NR−O−C(O)−、−NR−O−C(O)−O−、−NR−O−C(O)−NR−、−O−NR−C(S)−、−O−NR−C(S)−O−、−O−NR−C(S)−NR−、−NR−O−C(S)−、−NR−O−C(S)−O−、−NR−O−C(S)−NR−、−O−C(S)−、−O−C(S)−O−、−O−C(S)−NR−、−NR−C(S)−、−NR−C(S)−O−、−NR−C(S)−NR−、−S−S(O)−、−S−S(O)−O−、−S−S(O)−NR−、−NR−O−S(O)−、−NR−O−S(O)−O−、−NR−O−S(O)−NR−、−NR−O−S(O)−、−NR−O−S(O)−O−、−NR−O−S(O)−NR−、−O−NR−S(O)−、−O−NR−S(O)−O−、−O−NR−S(O)−NR−、−O−NR−S(O)−O−、−O−NR−S(O)−NR−、−O−NR−S(O)−、−O−P(O)R−、−S−P(O)R−、−NR−P(O)R−(ここで各Rは、独立して水素、アルキル基または置換されたアルキル基、またはそれらの任意の2以上の組合わせを表す)からなる群より選ばれる1種または2種以上の結合基を含んでいてもよい。
さらに別の実施形態においては、上記ジビニル化合物は、Dが次の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、または(i)のものを包含する。
(a)飽和の直鎖アルキルまたは分岐鎖アルキルであって、任意にアルキル基上の置換基または主鎖の一部として、アリール部分構造で置換されていてもよく、アルキル基の鎖は約20までの炭素原子を有する。
(b) −(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−、−(C(R−C(R)−C(O)O−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−O(O)C−(C(R−、または−(C(R−C(R)−O(O)C−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−C(O)O−(C(R−構造(但し、各Rは独立して、水素、アルキルまたは置換されたアルキルを表し、各Rは独立して、水素、低級アルキルまたはアリール、d=1−10、e=1−10、およびf=1−50を表す)で示されるシロキサン。
(c) [(CR−O−]−(CR−構造(但し、Rは独立して水素、アルキルまたは置換されたアルキル、r=1−10、s=1−10を表し、fは上に定義されたとおりである)を有するポリアルキレンオキシド。
(d)
Figure 2005519150
{各Arは、炭素数が3から10までの1置換、2置換、または3置換の芳香族またはヘテロ芳香族環であり、Zは、
(i)アルキレン鎖の上の置換基として、あるいはアルキレン鎖の主鎖の一部として飽和の環部分構造を含んでいてもよい直鎖アルキレンまたは分岐アルキレン、もしくは
(ii) −[(CR−O−]−(CR
(但し、各Rは独立して上に定義したとおりであり、rおよびsはそれぞれ上に定義したとおりであり、qは1から50の範囲である。)で表される構造を有するポリアルキレンオキシド
を示す。}
で示される構造を有する芳香族基。
(e)
Figure 2005519150
(但し、各Rは独立に上に定義したとおりであり、tは2から10の範囲であり、uは2から10の範囲であり、Arは上に定義したとおりである)
で表される構造を有する2または3置換芳香族部分構造。
(f)
Figure 2005519150
{但し、各Rは独立して上に定義したとおりであり
t=2−10、
k=1,2または3、
g=1から約50、
各Arは独立して上に定義した通りであり、
Eは、−O−または−NR− (ここでRは水素または低級アルキル)であり、
Wは、
(i)直鎖または分岐鎖のアルキル、アルキレン、オキシアルキレン、アルケニル、アルケニレン、オキシアルケニレン、エステル、またはポリエステル;
(ii)−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−、 −(C(R−C(R)−C(O)O−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−O(O)C−(C(R−、または−(C(R−C(R)−O(O)C−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−C(O)O−(C(R− (但し、各Rは独立して水素、アルキルまたは置換アルキルを表し、各Rは独立して水素、低級アルキルまたはアリールを表し、d=1−10、e=1−10、およびf=1−50を表す)で示される構造を有するシロキサン;または
(iii)−[(CR−O−]−(CR−構造(但し、Rは独立して水素、アルキルまたは置換されたアルキル、r=1−10、s=1−10を表し、fは上に定義されたとおりである)を有するポリアルキレンオキシド
を表し、Wは任意にヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、二トリル、シクロアルキルまたはシクロアルケニルから選ばれた置換基を有していてもよい。}
で示される構造を有する芳香族基。
(g) R−U−C(O)−NR−R−NR−C(O)−(O−R−O−C(O)−NR−R−NR−C(O))−U−R
{但し、各Rは独立して水素または低級アルキルであり、各Rは独立して、1〜18の炭素原子を有するアルキル、アリールまたはアリールアルキルであり、各Rは鎖に100個までの原子を有するアルキルまたはアルキルオキシ鎖であって任意にArで置換されていてもよく、Uは−O−、−S−、−N(R)−、または−P(L)1,2− (但し、Rは上に定義したとおりであり、Lは独立して=O、=S、−ORまたは−Rである。)、v=0−50である。}
で表される構造を有するウレタングループ。;
(h) 多環アルケニル。
(i) これらの任意の2種以上の混合物。
ここで使用が意図されるエポキシ樹脂としては、C4−C28アルキルグリシジル・エーテル類;C2−C28アルキルグリシジルおよびアルケニルグリシジルエステル類;C1−C28アルキル−,モノ−およびポリフェノールグリシジルエーテル類;ピロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン(またはビスフェノールF、日本化薬、日本、商業的に入手可能なRE−404−SまたはRE−410−S)、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン(またはビスフェノールA)、4,4’−ジヒドロキシジフェニルジメチル・メタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメチル・メタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルシクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルプロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンおよびトリス(4−ヒドロキシフェニル)メタンのポリグリシジルエーテル類;前述のジフェノールの遷移金属錯体塩素化および臭素化生成物のポリグリシジルエーテル類;ノボラックのポリグリシジルエーテル類;芳香族ヒドロカルボン酸とジハロアルカンまたはジハロゲンジアルキル・エーテルの塩類のエステル化により得られたジフェノールのエーテル類をエステル化して得られたジフェノールのポリグリシジルエーテル類;少なくとも2つのハロゲン原子を含む長鎖のハロゲンパラフィン類とフェノールの縮合により得られたポリフェノールのポリグリシジルエーテル類;N,N’−ジグリシジルアニリン;N,N’−ジメチル−N,N’−diグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン;N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン;N,N’−ジグリシジル−4−アミノフェニルグリシジル・エーテル;N,N,N’,N’−テトラグリシジル−1,3−プロピレンビス−4−アミノベンゾエート;フェノール・ノボラック・エポキシ樹脂;クレゾール・ノボラック・エポキシ樹脂を挙げることができる。
商業的に入手可能なエポキシ樹脂の中でも使用に適したものとして、フェノール類のポリグリシジル誘導体(シェル・ケミカル社からの商標EPON 828、EPON 1001、EPON 1009およびEPON 1031; ダウケミカル社からのDER 331、DER 332、DER 334およびDER 542;チバスペシャリティケミカルズ、Tarrytown、ニューヨークからのGY285;また日本化薬、日本からのBREN−S)を挙げることができる。その他の適したエポキシ樹脂は、ポリオールなどから合成されたポリエポキシド類、およびフェノールホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジル誘導体が挙げられ、後者は、ダウケミカル会社からの商標DEN 431、DEN 438およびDEN 439として商業的に入手可能である。さらに、クレゾール類似体もチバスペシャルティケミカルズからECN 1235、ECN 1273およびECN 1299が商業上入手可能である。SU−8は、シェル・ケミカルズ(以前はInterez社)から入手可能なビスフェノールのA型のエポキシのノボラックである。さらに、アミン類、アミノアルコールおよび多カルボン酸のポリグリシジル付加物はこの発明において有用であり、F.I.C.コーポレイションからGLYAMINE 135、GLYAMINE 125およびGLYAMINE 115が、チバスペシャルティケミカルズからARALDITE MY−720、ARALDITE MY−721、ARALDITE 0500、ARALDITE 0510が、およびSherwin−Williams社からPGA−XおよびPGACが入手可能である。そして、もちろん異なるエポキシ樹脂の組み合わせも使用できるものとして意図される。
発明の接着剤組成物は、付加的に少なくとも1つのフリーラジカルを含む。ここに、用語「フリーラジカル開始剤」は、十分なエネルギー(例えば光、熱あるいはその他同種のもの)に曝されることで、荷電していないが各々少なくとも1つの不対電子を所有する2つの部分に分解するどのような化学種をも意味する。本発明の実施で使用されるフリーラジカル開始剤としては、約70℃から180℃までの範囲の温度で分解するもの(つまり、約10時間の範囲の半減期を有している)化合物が好ましい。
本発明の実施で使用するために意図されるフリーラジカル硬化開始剤は、例えば、過酸化物(例えばパーオキシエステル類、パーオキシカーボネート類、ヒドロパーオキサイド類、アルキルパーオキサイド類、アリールパーオキサイド類等)、アゾ化合物等が挙げられる。好ましくは、本発明の実施で使用するために意図されるフリーラジカル硬化開始剤は、過酸化物(例えばジクミルパーオキサイド、過酸化ジベンゾイル、2−ブタノンパーオキサイド、tert−ブチルパーベンゾエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、2,5−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−2、5−ジメチルヘキサン、ビス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼンおよびtert−ブチルヒドロペルオキシド)、アゾ化合物(例えば2、2’−アゾビス(2−メチルプロパンニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)等である。
あるいは、本発明の組成物は硬化開始剤の必要なしに硬化する。例えば本発明の組成物は電磁線(例えば、可視光、紫外光)の照射に曝されることで硬化することもある。
本発明による接着剤組成物は、典型的には、約1wt%から約95wt%の範囲の熱硬化性のモノマー、約0.2wt%から約2.0wt%の範囲の硬化開始剤、そして約0.05wt%から約95wt%の範囲のスペーサーを含む。好ましくは、本発明の接着剤組成物は、約5wt%から約85wt%の範囲の熱硬化性のモノマー、および約0.05wt%から約50wt%のスペーサーを含む。最も好ましくは、本発明の接着剤組成物は、約10wt%から約75wt%までの範囲熱硬化性のモノマー、および約0.05wt%から約10wt%のスペーサーを含有する。
当業者が容易に理解できるように、発明の接着剤組成物は種々様々の用途において有用である。米国特許番号5,323,060(参照によって全体をここに組み入れられる)に記載されたマルチチップ・モジュールの製作、米国特許番号5,286,679(参照によってその全体をここに組み入れられる)に記述された方法、米国特許番号5,140,404(参照によってその全体をここに組み入れられる)に記述した半導体集積回路装置の製作、米国特許番号6,465,893(参照によってその全体をここに組み入れられる)に記述した半導体チップアセンブリーの作製等が挙げられる。
図を参照しながら、いくつかの積層ダイ構造を示す。例えば、図1は積層構造を示しており、20と22で示される本発明の接着剤使用して、装置3および装置5が基板1にマウントされている。本発明の接着剤中における、有機スペーサーの存在により、アセンブリーのすべての寸法にわたって、接着剤が実質上一定の接着剤ライン(ボンドライン)を維持していることに注目されたい。図1示された実施形態は、装置3は装置5より大きさがより小さい。当業者が容易に理解するように、装置5の上に追加の装置をマウントすることができるかもしれないし、そのために、さらに高密度製品を提供できる。
他の例として、図2は、マルチの基板が実質的に同一のサイズを有する積層アセンブリを示している。このように、装置3と5’の間で使用された本発明の接着剤は、ワイヤボンド15を含めずに、マウントされた2つの装置間のスペースだけを満たしている。あるいは、本発明の接着剤は、完全にワイヤボンド15を含む2つの装置間のスペースを充填してもよい。このようにすると、ワイヤボンド構造を補足的に保護することができる。
さらに異なる例として、図3はフリップチップ11が基板として役立つ積層アセンブリの例であり、装置の残りとの電気的接続を半田バンプ10を通して行っている。アセンブリの残り部分は、例えば、図1、2にしめしたように種々の方法で作製することができ、簡単のために、装置3、5として図1で示したのと同じ形のものを示した。
本発明では、接着剤組成物は、任意成分として組成物の重量の合計に基づいて、少なくとも1つのカップリング剤を約0.1wt%から約10wt%の範囲で含んでいてもよい。好ましくは、使用された時、カップリング剤は、約0.2wt%から約5wt%までの範囲である。本発明の実施で使用するために意図されたカップリング剤は、シロキサン類およびケイ酸エステル類、金属アクリレート塩類、チタネート類等が挙げられる。
本発明の接着剤組成物は、任意成分として少なくと1種の充填剤を含んでもよい。本発明の実施に使用されることが意図される充填剤は、スペーサー以外のものであって、必要により伝導性(電気的、熱的)であってよい。本発明の実施に使用されることが意図される導電性充填剤は、銀、ニッケル、金、コバルト、銅、アルミニウム、黒鉛、銀をコーティングした黒鉛、ニッケルをコーティングした黒鉛、そのような金属の合金等、およびそれらの混合物が挙げられる。充填材は、粉体およびフレークのどちらの形態で、本発明の接着剤組成物の中で使用されてもよい。好ましくは、フレークは、約2ミクロンより少ない厚さで、約20から約25ミクロンの平面の次元を有している。好ましくは使用されるフレークは、約0.15〜5.0m/gの表面積および約0.4から約5.5g/ccのタップ比重を有している。発明の実施で使用される粉体は、約0.5〜15ミクロンの直径を有していることが現在好ましい。もし存在する場合、充填材は典型的には、接着剤組成物の重量に基づいて、約1%から約95%の範囲で含まれる。
本発明の実施で必要により使用が意図された熱伝導性の充填材は、例えば、窒化ホウ素、炭化ケイ素、ダイヤモンド、黒鉛、酸化ベリリウム、マグネシア、シリカ、アルミナ等が挙げられる。これらの充填材の粒径は、約0.5ミクロンから約25ミクロンの範囲であることができる。好ましくは、粒径は約20ミクロンである。
電気および/または熱伝導性の充填材は、必要により(そして好ましくは)、実質的に触媒的に活性な金属イオンが、キレート化剤、還元剤、非イオン潤滑剤またはそのような剤の混合物による処理によって存在しないようになっている。そのような処理は米国特許番号5,447,988に記述される。それは参照によってその全体がここに組み入れられる。
必要により、電気的にも熱的にも伝導性でない充填材が使用されてもよい。そのような充填材は、接着剤配合に、例えば減少した熱膨張、減少した比誘電率、改善されたタフネス、増加した疎水性などの性質を望ましく与えることができる場合がある。そのような充填材の例としては、フッ素化炭化水素重合体(例えばテフロン(商標))、熱可塑性の重合体、熱可塑性エラストマー、雲母、融解石英、ガラスパウダーなどが挙げられる。
少なくとも1つのカップリング剤および少なくとも1つの充填材を含む本発明の接着剤組成物は、約1wt%から約95wt%の範囲の少なくとも1つの熱硬化性のモノマー、約0.2wt%から約2.0wt%の範囲の少なくともつの開始開始剤、約0.5wt%から約5wt%の範囲の少なくとも1つのカップリング剤、約1wt%から約95wt%の範囲の充填剤、および約0.05wt%から約50wt%の範囲のスペーサーを典型的に含む。好ましくは、発明接着剤組成物は、約5wt%から約85wt%の範囲の熱硬化性のモノマー、約10wt%から約85wt%の範囲の少なくとも1つの充填材、および約0.05wt%から約50wt%の範囲のスペーサーを含む。好ましくは、発明の接着剤組成物は、約10wt%から約75wt%の範囲の熱硬化性のモノマー、約30wt%から約80wt%の範囲の少なくとも1つの充填材、および0.05wt%から約10wt%のスペーサーを含む。
発明のさらに別の態様では、発明の接着剤組成物と、必要により、1つまたは2以上の有機重合体から構築されたスペーサーとは異なる充填材を含むダイ接着ペーストが提供される。ダイ接着ペースト中に充填材が存在する場合には、それは典型的にはダイ接着剤ペーストの合計の約10から90 wt%の範囲で存在し、発明の接着剤組成物は約10から80 wt%の範囲でダイ接着ペースト中に存在する。
発明の別の態様では、装置と基板の間に実質上均一なボンドラインを作成する方法であって、基板と装置の間に配した十分な量の接着剤組成物を、接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含む方法であって、そこでスペーサーが装置と基板の間のボンドライン厚さを制御する方法が提供される。ボンドライン厚さは、特にスペーサーのサイズによって決定される。本発明の実施で使用するために意図された装置は、例えば半導体ダイ(例えばワイヤボンドさたもの、フリップチップ等)、抵抗器、キャパシタ等のようなどんな表面実装部品をも含んでいる。発明の実施で使用するために意図された装置は、好ましくは、半導体ダイである。使用のために意図される基板は、金属基板(例えばリードフレーム)および有機の基板(例えば積層品、ボールグリッドアレイ、ポリアミド・フィルムなど)を含んでいる。
発明のダイ接着組成物を硬化させるのに適切な条件は、上記のアセンブリーを約0.5から約2分間、300℃未満の温度にさらすことを含む。この迅速で短期間の加熱は、様々な方法で(例えばインライン熱レール、ベルトファーネス等)遂行することができる。
あるいは、発明のダイ接着組成物を硬化させるのに適切な条件は、上記のアセンブリーを120℃から200℃の範囲の温度に、約15分から約60分間曝すことを含む。これらの条件は、硬化オーヴン中に、上記アセンブリーを置くこと等の様々な方法により得ることができる。
発明の異なる態様では、装置と基板の間の接着剤のギャップ厚さを制御する方法が提供され、その方法は、基板と装置の間に配した十分な量の接着剤組成物を、接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含み、そこでスペーサーが装置と基板の間の接着剤のギャップ厚さを制御する。
発明のさらに異なる態様では、接着剤のボンドライン全体に渡る平面性を維持する方法が提供され、その方法は、基板と装置の間に配した十分な量の接着剤組成物を、接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含み、そこでスペーサーが装置と基板の間のボンドライン全体に渡る平面性を維持する。
さらに本発明の異なる態様において、積層配置で基板に付けられた少なくとも2つの半導体ダイ間に実質的に均一のボンドラインを形成する方法が提供され、その方法は、基板と各ダイの間に配した十分な量の接着剤組成物を、接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含む。そこでスペーサーが装置と基板の間のボンドラインを横切る平面性を維持する。当業者に明らかなように、いくつかの応用では、発明の接着剤が実質的に完全に接着的にくっつけられる表面間のギャップを満たすのが望ましいかもしれない。他の応用では、発明の接着剤配合が、接着的にくっつけられる表面間のギャップを完全には満たさないことが望ましいかもしれない。当業者に明らかなように、接合したダイは同じサイズでも異なるサイズでもよい。
発明のさらに異なる態様では、スペーサー・ダイの必要なしに積み重ねられた配置において、基板に少なくとも2つの半導体ダイを接着的に付ける方法が提供され、その方法は、基板と各ダイの間に配した十分な量の接着剤組成物を、接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含む。当業者に明らかなように、いくつかの応用では、発明の接着剤が実質的に完全に接着的にくっつけられる表面間のギャップを満たすのが望ましいかもしれない。他の応用では、発明の接着剤配合が、接着的にくっつけられる表面間のギャップを完全には満たさないことが望ましいかもしれない。当業者に明らかなように、接合したダイは同じサイズでも異なるサイズでもよい。
発明の別の態様では、積層配置での複数の半導体ダイを含むアセンブリにおいて、半導体ダイの間のボンドライン厚さを制御する方法が提供され、その方法は、各ダイの間に配した十分な量の接着剤組成物を、接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含む。当業者に明らかなように、いくつかの応用では、発明の接着剤が実質的に完全に接着的にくっつけられる表面間のギャップを満たすのが望ましいかもしれない。他の応用では、発明の接着剤配合が、接着的にくっつけられる表面間のギャップを完全には満たさないことが望ましいかもしれない。当業者に明らかなように、接合したダイスは同じサイズでも異なるサイズでもよい。
本発明のさらに別の態様によれば、発明の接着剤組成物を使用して互いに付着した部品のアセンブリーが提供される。従って、例えば、発明接着剤組成物の硬化部材によって第1部品が永久的に第2部品に付着したアセンブリが提供される。発明組成物を使用するアセンブリーのために意図された部品は、記憶装置、ASIC装置、マイクロプロセッサ、フラッシュ・メモリー装置などを含んでいる。
本発明のさらに別の態様では、積層配置で基板に置かれた基板および複数の半導体ダイを含むアセンブリーが提供され、そこでは、発明接着剤組成物の硬化部材によって各半導体ダイが、基板または異なるダイに接着されている。
発明のさらに異なる態様では、少なくとも1つの半導体ダイ、少なくとも1つの基板およびそれらの間に配された接着剤組成物を有するアセンブリーにおけるボンドラインが提供され、そこでボンドラインの厚さは、接着剤配合中の複数のスペーサーによって決定される。好ましくは、アセンブリーは、約1ミルから約8ミルの範囲の厚さを備えたボンドラインを含んでいる。
発明のさらに異なる態様では、ダイ接着およびその他のアプリケーションでの使用に適した接着剤フィルム組成物が提供される。そのような組成物は、上記のような接着剤組成物と熱可塑性エラストマーを含む。後者は、一般式(A−B)または(A−B−A)の少なくとも1つのユニットを有しているブロック共重合体であり、ここでAは非エラストマーの重合体ブロックで、Bはエラストマーの重合体ブロック、即ち必要により置換されたオレフィン・モノマーおよび/または必要により置換された共役ジエンモノマーの重合生成物である。
ここで、用語「ブロック共重合体」は、2つ以上の異なる重合体サブユニットが互いに連結されて構成された重合体を意味する。エラストマーの重合体ブロックはゴム状の性質を示す重合体サブユニットである;つまり、それは室温で柔軟で、応力の下で変形するが応力の除去で回復する性質せある。非エラストマーの重合体ブロックは、室温で固く、伸びない重合体サブユニットである。ポリブタジエンはエラストマー重合体ブロックの例であり、一方、ポリスチレンは非エラストマーブロックの例である。
本発明の実施で使用するために意図された熱可塑性エラストマーは、例えば、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリジメチルブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリブタジエン−ポリアクリロニトリルブロック共重合体などが挙げれる。好ましくは、ブロック共重合体は、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体あるいはポリブタジエン−ポリアクリロニトリルブロック共重合体である。
発明のさらに異なる態様では、そのような接着剤フィルム組成を採用したアセンブリとその製造方法が提供される。したがって、本発明は、基板に接着的に装置を付ける方法を提供し、その方法は、基板と装置の間に配した十分な量の接着剤組成物を、接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含む。本発明の実施で使用するために意図された装置は、例えば半導体ダイ、抵抗器、キャパシタ等のようなどのような表面実装部品をも含んでいる。発明の方法の実施で使用するために意図された装置は、好ましくは、半導体ダイである。使用のために意図された基板は、金属基板(例えばリードフレーム)、有機の基板など(例えば積層品、ボールグリッドアレイ、ポリアミド・フィルム)を含んでいる。
発明の接着剤フィルム組成物を硬化させるのに様々な条件が適切である。例えば、ある実施形態では、少なくとも150℃で300℃未満の温度で約0.5から約2分以内の間、本発明のフィルム接着剤組成物を曝す工程を含む。この迅速で短期間の加熱は、様々な方法で(例えばインライン熱レール、ベルトファーネス等)遂行することができる。代替される実施形態では、発明のフィルム接着剤組成物を120℃から200℃の範囲の温度に、約15分から約60分間曝すことを含む。これらの条件は、硬化オーヴン中に、上記発明のフィルム接着剤組成物を置くこと等の様々な方法により得ることができる。さらに他の代替実施形態において、発明フィルム接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件は、発明のフィルム接着剤組成物を、液状の接着剤の粘度を増加させてタックを減少させるのに十分な高温度で、かつ完全な硬化を妨げるのに十分に低い温度で予備硬化させる工程を含む。予備硬化させられた接着剤フィルム組成物が施与された部品は、その後、完全に硬化した接着剤を与えるように、上記のような最終硬化させられる。
本発明はここで、次に示す限定されない例を参照して、詳細に説明される。
この例は、3つの異なる本発明の接着剤組成物、DR48、DR51およびDR50のボンドライン・データを示す。これらの発明の組成物の各々は、次の成分を含んでいる同じベース組成から調製された:
Figure 2005519150
上にリスト成分に加えて、発明の組成物DR48は3〜4ミルのスペーサーを含んでおり、組成物DR51は4〜5ミルのスペーサーを含んでおり、また、組成物DR50は5〜6ミルのスペーサーを含んでいた。
表1中で示されたボンドライン・データは、500×500×14ミルのダイの上に300×300×14ミルのダイをのせたもので、10Nの押つけ力で150℃のホットブロック上で1分間硬化させた部品に基づいて得られた。
Figure 2005519150
表1中に示されるボンドライン・データから容易に確認されるように、各発明組成物は各配合のために選ばれたスペーサーのサイズに相当するボンドライン厚さを提供する。例えば、4〜5ミルのスペーサーを含んでいる組成物DR51は、4.41ミルのボンドライン厚さを提供する。さらに、表1中のデータにより、各発明組成物が全ボンドラインを横切って実質上均一な平面性が提供されていることが明らかである。
表2中で示されたデータは、>1ミルまでボンドラインを制御するために1.5ミルのスペーサーを使用した電気的に伝導性の接着剤について得られた。即ち、接着剤(1.5ミルのスペーサーの添加の有るもの無いもの)は78×71ミル・ダイに塗布され、迅速に硬化させた(240℃27秒引き続き290℃23秒)。
Figure 2005519150
表2中で示されたデータから容易に確認することができるように、変性接着剤では、ダイ剪断応力、電気的性質のような性質に有意な影響を与えることなく、スペーサーの存在により一定したボンドラインを維持することができる。同様に、ここに意図されるようなスペーサーの存在が、スペーサーが添加される接着剤の破壊靭性に、実質的に影響を与えないことが観察される。
本発明の接着剤を使用して作製された積層ダイアセンブリーの1つの実施形態の断面図である。 本発明の接着剤を使用して作製された積層ダイアセンブリーの別の実施形態の断面図である。 本発明の接着剤を使用して作製された積層ダイアセンブリーのさらに別の実施形態の断面図である。

Claims (52)

  1. 少なくとも1つの熱硬化性のモノマー、複数個のスペーサー、および含有されていてもよい少なくとも1つの硬化開始剤を含み、前記スペーサーが1または複数の有機ポリマーから構成される接着剤組成物。
  2. さらに無機充填剤材料を含む請求項1記載の接着剤組成物。
  3. 前記スペーサーが実質的に球である請求項1記載の接着剤組成物。
  4. 前記スペーサーが約0.02から25ミルの範囲の粒径を有する請求項3記載の接着剤組成物。
  5. 前記スペーサーが約0.1から15ミルの範囲の粒径を有する請求項4記載の接着剤組成物。
  6. 前記有機ポリマーが実質的に非架橋である請求項1記載の接着剤組成物。
  7. 前記有機ポリマーが部分的に架橋している請求項1記載の接着剤組成物。
  8. 前記有機ポリマーが実質的に完全に架橋している請求項1記載の接着剤組成物。
  9. 前記有機ポリマーが置換基を有していてもよいエチレン性不飽和モノマーの重合物である請求項1記載の接着剤組成物。
  10. 前記有機ポリマーがα−オレフィン類、(メタ)アクリレート類、ビニルエステル類、アクリルアミド類およびアクリロニトリル類の単独または共重合体である請求項1記載の接着剤組成物。
  11. 前記有機ポリマーが(メタ)アクリレート類の単独または共重合体である請求項1記載の接着剤組成物。
  12. 前記有機ポリマーがポリメチルメタクリレートである請求項1記載の接着剤組成物。
  13. 前記ポリメチルメタクリレートが約50,000から約1,500,000の範囲の分子量を有する請求項12記載の接着剤組成物。
  14. 前記ポリメチルメタクリレートが約400,000から約500,000の範囲の分子量を有する請求項12記載の接着剤組成物。
  15. 前記熱硬化性モノマーが、マレイミド−、ナジイミド−またはイタコンイミド−含有モノマー類、不飽和の酸無水物類、(メタ)アクリレート類、スチレン類、シアネートエステル類、ビニルエステル類、ジビニール化合物類、アクリルアミド類、アクリロニトリル類、アリルアミド類、およびエポキシ樹脂類からなる群より選ばれる請求項1記載の接着剤組成物。
  16. 前記マレイミド−、ナジイミド−またはイタコンイミド−含有モノマーが、それぞれ次のI、II、IIIの構造を有する請求項15記載の接着剤組成物。
    Figure 2005519150
    (式中、m=1〜15、p=0〜15、各Rは、独立して水素または低級アルキル基から選ばれ、Jは有機基または有機シロキサン基、またはそれらの2つ以上の組合わせを含む一価または多価の部分構造である。)
  17. 前記Jが、ヒドロカルビル、置換されたヒドロカルビル、ヘテロ原子含有ヒドロカルビル、置換されたヘテロ原子含有ヒドロカルビル、ヒドロカルビレン、置換されたヒドロカルビレン、ヘテロ原子含有ヒドロカルビレン、置換されたヘテロ原子含有ヒドロカルビレン、ポリシロキサン、ポリシロキサン−ポリウレタンブロック共重合体またはこれらの2種以上組合わせからなる群
    {但しこれらは、共有結合、−O−、−S−、−NR−、−O−C(O)−、−O−C(O)−O−、−O−C(O)−NR−、−NR−C(O)−、−NR−C(O)−O−、−NR−C(O)−NR−、−S−C(O)−、−S−C(O)−O−、−S−C(O)−NR−、−O−S(O)−、−O−S(O)−O−、−O−S(O)−NR−、−O−S(O)−、−O−S(O)−O−、−O−S(O)−NR−、−O−NR−C(O)−、−O−NR−C(O)−O−、−O−NR−C(O)−NR−、−NR−O−C(O)−、−NR−O−C(O)−O−、−NR−O−C(O)−NR−、−O−NR−C(S)−、−O−NR−C(S)−O−、−O−NR−C(S)−NR−、−NR−O−C(S)−、−NR−O−C(S)−O−、−NR−O−C(S)−NR−、−O−C(S)−、−O−C(S)−O−、−O−C(S)−NR−、−NR−C(S)−、−NR−C(S)−O−、−NR−C(S)−NR−、−S−S(O)−、−S−S(O)−O−、−S−S(O)−NR−、−NR−O−S(O)−、−NR−O−S(O)−O−、−NR−O−S(O)−NR−、−NR−O−S(O)−、−NR−O−S(O)−O−、−NR−O−S(O)−NR−、−O−NR−S(O)−、−O−NR−S(O)−O−、−O−NR−S(O)−NR−、−O−NR−S(O)−O−、−O−NR−S(O)−NR−、−O−NR−S(O)−、−O−P(O)R−、−S−P(O)R−、−NR−P(O)R−(ここで各Rは、独立して水素、アルキル基または置換されたアルキル基、またはそれらの任意の2以上の組合わせを表す)からなる群より選ばれる1種または2種以上の結合基を含んでいてもよい。}
    から選ばれる請求項16記載の接着剤組成物。
  18. m=1〜6、p=0〜6で、Jが以下の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)または(j)である請求項16記載の接着剤組成物。
    (a)ヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、ニトリル、シクロアルキル、シクロアルケニルから選ばれる置換基を有していてもよく、あるいはアルキル基上の置換基または主鎖の一部として、アリール部分構造で置換されていてもよい、アルキル基の鎖が約20までの炭素原子を有する飽和直鎖アルキルまたは分岐鎖アルキル。
    (b)ヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、ニトリル、シクロアルキルあるいはシクロアルケニルから選ばれた置換基を含んでいてもよい、アルキレン、オキシアルキレン、アルケニル、アルケニレン、オキシアルケニレン、エステルまたはポリエステル。
    (c) −(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−、−(C(R−C(R)−C(O)O−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−O(O)C−(C(R−、または−(C(R−C(R)−O(O)C−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−C(O)O−(C(R−構造(但し、各Rは独立して、水素、アルキルまたは置換されたアルキルを表し、各Rは独立して、水素、低級アルキルまたはアリールを表し、d=1〜10、e=1〜10、およびf=1〜50である。)で示されるシロキサン。
    (d) [(CR−O−]−(CR−構造(但し、Rは独立して水素、アルキルまたは置換されたアルキル、r=1〜10、s=1〜10であり、fは上に定義されたとおりである)を有するポリアルキレンオキシド。
    (e)
    Figure 2005519150
    {各Arは、炭素数が3から10までの1置換、2置換、または3置換の芳香族またはヘテロ芳香族環であり、
    Zは、
    (i)アルキレン鎖の上の置換基として、あるいはアルキレン鎖の主鎖の一部として飽和の環部分構造を含んでいてもよい直鎖アルキレンまたは分岐アルキレン、もしくは
    (ii) −[(CR−O−]−(CR
    (但し、各Rは独立して上に定義したとおりであり、r=1〜10、s=1〜10およびq=1〜50である。)で表される構造を有するポリアルキレンオキシド
    を示す。}
    で示される構造を有する芳香族基。
    (f) (CR−O−(C=O)−Ar−[(C=O)−O−(CR1,2
    (但し、各Rは独立に上に定義したとおりであり、t=2〜10、a=2〜10、Arは上に定義したとおりである)
    で表される構造を有する2または3置換芳香族部分構造。
    (g)
    Figure 2005519150
    {但し、
    t=2〜10、
    u=1,2または3、
    g=1から約50、
    各Rは独立して上に定義した通りであり、
    各Arは上に定義した通りであり、
    Eは、−O−または−NR− (ここでRは水素または低級アルキル)であり、
    そして
    Wは、
    (i)直鎖または分岐鎖のアルキル、アルキレン、オキシアルキレン、アルケニル、アルケニレン、オキシアルケニレン、エステル、またはポリエステルであり、任意にヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、ニトリル、シクロアルキルまたはシクロアルケニルから選ばれた置換基を含んでいてもよい;
    (ii)−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−、−(C(R−C(R)−C(O)O−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−O(O)C−(C(R−、または−(C(R−C(R)−O(O)C−(C(R−[Si(R−O]−Si(R−(C(R−C(O)O−(C(R− (但し、各Rは独立して水素、アルキルまたは置換アルキルを表し、各Rは独立して水素、低級アルキルまたはアリールを表し、d=1〜10、e=1〜10、およびf=1〜50である。)で示される構造を有するシロキサン;または
    (iii)−[(CR−O−]−(CR−構造(但し、Rは独立して水素、アルキルまたは置換されたアルキル、r=1〜10、s=1〜10を表し、fは上に定義されたとおりである。)を有するポリアルキレンオキシド
    を表す。ここでWはヒドロキシ、アルコキシ、カルボキシ、ニトリル、シクロアルキルまたはシクロアルケニルから選ばれる置換基を有していてもよい。}
    で示される構造を有する芳香族基。
    (h) R−U−C(O)−NR−R−NR−C(O)−(O−R−O−C(O)−NR−R−NR−C(O))−U−R
    {但し、各Rは独立して水素または低級アルキルであり、各Rは独立して、1〜18の炭素原子を有するアルキル、アリールまたはアリールアルキルであり、各Rは鎖に100個までの原子を有するアルキルまたはアルキルオキシ鎖であって任意にArで置換されていてもよく、Uは−O−、−S−、−N(R)−、または−P(L)1,2− (但し、Rは上に定義したとおりであり、Lは独立して=O、=S、−ORまたは−Rである。)、v=0〜50である。}
    で表される構造を有するウレタングループ。
    (i) 多環アルケニル。
    (j) これらの任意の2種以上の混合物。
  19. 前記マレイミド−、ナジイミド−、イタコンイミド−含有モノマーまたはそれらの2つ以上の混合物が常温で液状である請求項18記載の接着剤組成物。
  20. 前記Jが、形成されるモノマーが室温または約室温において液状となるのに十分な長さと分岐とを有している請求項18記載の接着剤組成物。
  21. 前記硬化開始剤が、フリーラジカル硬化開始剤である請求項1記載の接着剤組成物。
  22. 前記フリーラジカル硬化開始剤が、パーオキシエステル類、パーオキシカーボネート類、ヒドロパーオキサイド類、アルキルパーオキサイド類、アリールパーオキサイド類、およびアゾ化合物からなる群より選ばれる請求項21記載の接着剤組成物。
  23. 約1wt%から約95wt%の範囲のすくなくとも1種の熱硬化性のモノマー、約0.2wt%から約2.0wt%の範囲のすくなくとも1種の硬化開始剤、および約0.05wt%から約95wt%の範囲のすくなくとも1種の有機スペーサーを含む請求項1記載の接着剤組成物。
  24. すくなくとも1種のカップリング剤をさらに含む請求項1記載の接着剤組成物。
  25. 前記無機充填剤材料が伝導性である請求項2記載の接着剤組成物。
  26. 前記無機充填剤材料が電気伝導性である請求項25記載の接着剤組成物。
  27. 前記無機充填剤材料が熱伝導性である請求項25記載の接着剤組成物。
  28. 前記無機充填剤材料が非伝導性である請求項2記載の接着剤組成物。
  29. フッ素化された炭化水素ポリマーで構成される充填剤材料をさらに含む請求項2記載の接着剤組成物。
  30. 前記無機充填剤材料が、約1wt%から約95wt%の範囲で存在する請求項2記載の接着剤組成物。
  31. 約1wt%から約95wt%の範囲中の少なくとも1種のマレイミド−、ナジイミド−またはイタコンイミド−含有モノマー類、約0.2wt%から約2.0wt%の範囲の少なくとも1種の開始開始剤、約0.5wt%から約5wt%の範囲の少なくとも1種のカップリング剤、約1wt%から約95wt%の範囲のすくなくとも1種の充填剤、および約0.05wt%から約50wt%の範囲の1種または2種以上の有機ポリマーで構成されたスペーサーを含む接着剤組成物。
  32. 装置と基板の間に実質的に均一なボンドラインを形成する方法であって、前記基板と前記装置の間に配した十分な量の請求項1の接着剤組成物を、この接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含み、それによって前記スペーサーが装置と基板の間のボンドライン厚さを制御する方法。
  33. 前記ボンドラインの厚さが前記スペーサーのサイズで決められる請求項32記載の方法。
  34. 前記装置が半導体ダイである請求項32記載の方法。
  35. 装置と基板の間の接着剤のギャップ厚を制御する方法であって、前記装置と前記基板の間に配した十分な量の請求項1の接着剤組成物を、前記接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含み、それによって前記スペーサーが装置と基板の間の接着剤ギャップ厚さを制御する方法。
  36. 前記装置が半導体ダイである請求項35記載の方法。
  37. 接着剤のボンドライン全体に渡る平面性を維持する方法であって、基板と装置の間に配した十分な量の請求項1の接着剤組成物を、前記接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含み、それによりスペーサーが装置と基板の間のボンドライン全体に渡る平面性を維持する方法。
  38. 積層配置において基板に付けられた少なくとも2つの半導体ダイ間に実質的に均一のボンドラインを形成する方法であって、前記基板と前記各ダイの間に配した十分な量の請求項1の接着剤組成物を、前記接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含む方法。
  39. スペーサー・ダイの必要なしに積み重ねられた配置において、基板に少なくとも2つの半導体ダイを接着的に付ける方法であって、基板と各ダイの間に配した十分な量の請求項1の接着剤組成物を、接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含む方法。
  40. 前記接着剤組成物が、接着的にくっつけられる表面間のギャップを実質的に完全に満たす請求項39の方法。
  41. 前記接着剤組成物が、接着的にくっつけられる表面間のギャップを完全には満たさない請求項39の方法。
  42. 積層配置での複数の半導体ダイを含むアセンブリにおいて、半導体ダイの間のボンドライン厚さを制御する方法であって、前記各ダイの間に配した十分な量の請求項1の接着剤組成物を、前記接着剤組成物を硬化させるのに適切な条件へ曝す工程を含む方法。
  43. 第2の部品に対して請求項1の接着剤組成物の硬化部材によって接着された第1の部品を含むアセンブリー。
  44. アセンブリーにおけるボンドラインであって、前記アセンブリが少なくとも1つの半導体ダイ、少なくとも1つの基板およびそれらの間に配された接着剤組成物を有し、そこでボンドラインの厚さは、接着剤配合中の複数のスペーサーによって決定されるボンドライン。
  45. 前記ボンドラインが約1ミルから約8ミルの範囲の厚さである請求項44記載のボンドライン。
  46. 前記スペーサーがすくなくとも1つの反応性部分構造を有する請求項1記載の接着剤組成物。
  47. 請求項1の接着剤組成物と、1種または2種以上の有機ポリマーで構成された前記スペーサーとは異なる充填剤を含んでいてもよいダイ接着ペースト。
  48. 積層配置で基板に置かれた基板および複数の半導体ダイを含むアセンブリーであって、請求項1の接着剤組成物の硬化部材によって各半導体ダイが、基板または異なるダイに接着されているアセンブリー。
  49. (a)請求項1記載の接着剤組成物、および
    (b)一般式(A−B)または(A−B−A)の少なくとも1つのユニットを有しているブロック共重合体(ここでAは非エラストマーの重合体ブロックで、Bは置換されていてもよいオレフィン・モノマーおよび/または置換されていてもよい共役ジエンモノマーの重合生成物であるエラストマーの重合体ブロックである)
    を含有する接着剤フィルム組成物。
  50. 接着的に装置を基板に付ける方法であって、前記装置表面と基板表面の間に接して配された請求項49の接着性フィルム組成物を硬化させる工程を含む方法。
  51. 前記装置が半導体ダイであり、前記基板がリードフレームである請求項50記載の方法。
  52. 請求項50の方法で基板に対して接着された装置を含むアセンブリー。
JP2003571366A 2002-02-28 2003-02-28 有機スペーサーを含有する接着剤組成物およびそれを用いた方法 Pending JP2005519150A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/087,191 US6806309B2 (en) 2002-02-28 2002-02-28 Adhesive compositions containing organic spacers and methods for use thereof
PCT/US2003/006284 WO2003072673A2 (en) 2002-02-28 2003-02-28 Adhesive compositions containing organic spacers and methods for use thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005519150A true JP2005519150A (ja) 2005-06-30
JP2005519150A5 JP2005519150A5 (ja) 2006-03-30

Family

ID=27765358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003571366A Pending JP2005519150A (ja) 2002-02-28 2003-02-28 有機スペーサーを含有する接着剤組成物およびそれを用いた方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6806309B2 (ja)
JP (1) JP2005519150A (ja)
KR (2) KR101151113B1 (ja)
CN (1) CN100393834C (ja)
AU (1) AU2003225625A1 (ja)
WO (1) WO2003072673A2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006114756A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
JP2008177550A (ja) * 2006-12-18 2008-07-31 Nitto Denko Corp 半導体装置製造用の接着シート、及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JP2009120799A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Korea Electronics Telecommun 導電接着剤及びこれを利用したフリップチップボンディング方法
JP2010050480A (ja) * 2009-10-27 2010-03-04 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
JP2011530618A (ja) * 2008-08-08 2011-12-22 ヘンケル コーポレイション 低温硬化組成物
JP2013048295A (ja) * 2012-11-21 2013-03-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
JP2015510003A (ja) * 2012-01-25 2015-04-02 ヘンケル ユーエス アイピー エルエルシー シアノアクリレート組成物
US9550883B2 (en) 2012-01-25 2017-01-24 Henkel IP & Holding GmbH Cyanoacrylate compositions
JP6971362B1 (ja) * 2020-07-17 2021-11-24 京都エレックス株式会社 導電性接着剤組成物

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW546795B (en) * 2002-06-04 2003-08-11 Siliconware Precision Industries Co Ltd Multichip module and manufacturing method thereof
AU2003301550A1 (en) * 2002-10-22 2004-05-13 Henkel Corporation Co-curable compositions
US20040113483A1 (en) * 2002-12-11 2004-06-17 Sylvester Michael S. Method of adhering decorative wheel cover to automobile wheel
DE102005048826B3 (de) * 2005-10-10 2007-04-12 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauteil mit Halbleiterchip und Klebstofffolie und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterchips und Halbleiterbauteils
US8040015B2 (en) * 2006-08-14 2011-10-18 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Rotor for an electric motor
JP2008226946A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Nec Corp 半導体装置およびその製造方法
US20090050266A1 (en) * 2007-08-21 2009-02-26 Kang Yang Crosslinked polymeric materials as filler and spacers in adhesives
US8269300B2 (en) * 2008-04-29 2012-09-18 Omnivision Technologies, Inc. Apparatus and method for using spacer paste to package an image sensor
GB0823063D0 (en) * 2008-12-18 2009-01-28 Bostik Ltd Sealant tape comprising offsetting particles
KR20110122153A (ko) * 2009-02-02 2011-11-09 로오드 코포레이션 말레이미드 말단 폴리이미드를 함유하는 구조 접착제
US8454789B2 (en) 2010-11-05 2013-06-04 Raytheon Company Disposable bond gap control structures
WO2017136669A1 (en) * 2016-02-04 2017-08-10 Henkel IP & Holding GmbH Debondable adhesives and the high temperature use thereof
CN105910985A (zh) * 2016-06-02 2016-08-31 廊坊立邦涂料有限公司 建筑用腻子、防水涂料粘结强度的测试方法和高强度粘结剂及应用
CN106010349A (zh) * 2016-07-21 2016-10-12 苏州泰仑电子材料有限公司 耐高温聚氨酯压敏胶保护膜
JP6424868B2 (ja) * 2016-09-07 2018-11-21 信越化学工業株式会社 シラン変性共重合体、その製造方法および密着向上剤

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07126489A (ja) * 1993-10-29 1995-05-16 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性樹脂ペースト
JPH08319461A (ja) * 1995-03-20 1996-12-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体装置
JPH10505599A (ja) * 1994-09-02 1998-06-02 クアンタム マテリアルズ,インコーポレイテッド マレイミド及び/又はビニル化合物を含有する熱硬化性樹脂組成物
JPH11158448A (ja) * 1997-11-28 1999-06-15 Sony Corp 導電性接着剤およびこれを用いた電子部品
JPH11189765A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Toshiba Chem Corp 絶縁性接着剤
WO1999054423A1 (de) * 1998-04-17 1999-10-28 Robert Bosch Gmbh Strahlungs- und/oder wärmehärtbarer klebstoff mit hoher wärmeleitfähigkeit
JP2000036502A (ja) * 1998-07-17 2000-02-02 Sony Corp 接合材及びその接合物
JP2000509864A (ja) * 1997-01-15 2000-08-02 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト チップカードモジュール
JP2000514496A (ja) * 1996-07-29 2000-10-31 クアンタム マテリアルズ,インコーポレイテッド ペルフッ素化炭化水素重合体入り接着剤配合物及びその用途

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3406053A (en) 1964-06-01 1968-10-15 Whittaker Corp Adhesive composition
US3655482A (en) 1969-12-23 1972-04-11 Edo Corp Bonding method and product
US4054714A (en) 1976-06-07 1977-10-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Electrically conductive adhesive composition
US5232962A (en) * 1991-10-09 1993-08-03 Quantum Materials, Inc. Adhesive bonding composition with bond line limiting spacer system
US5358992A (en) 1993-02-26 1994-10-25 Quantum Materials, Inc. Die-attach composition comprising polycyanate ester monomer
US6034194A (en) 1994-09-02 2000-03-07 Quantum Materials/Dexter Corporation Bismaleimide-divinyl adhesive compositions and uses therefor
US6288170B1 (en) 1997-05-05 2001-09-11 3M Innovative Properties Company Removable adhesive of polyepoxide, curing agent and microspheres
US6472758B1 (en) 2000-07-20 2002-10-29 Amkor Technology, Inc. Semiconductor package including stacked semiconductor dies and bond wires

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07126489A (ja) * 1993-10-29 1995-05-16 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性樹脂ペースト
JPH10505599A (ja) * 1994-09-02 1998-06-02 クアンタム マテリアルズ,インコーポレイテッド マレイミド及び/又はビニル化合物を含有する熱硬化性樹脂組成物
JPH08319461A (ja) * 1995-03-20 1996-12-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体装置
JP2000514496A (ja) * 1996-07-29 2000-10-31 クアンタム マテリアルズ,インコーポレイテッド ペルフッ素化炭化水素重合体入り接着剤配合物及びその用途
JP2000509864A (ja) * 1997-01-15 2000-08-02 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト チップカードモジュール
JPH11158448A (ja) * 1997-11-28 1999-06-15 Sony Corp 導電性接着剤およびこれを用いた電子部品
JPH11189765A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Toshiba Chem Corp 絶縁性接着剤
WO1999054423A1 (de) * 1998-04-17 1999-10-28 Robert Bosch Gmbh Strahlungs- und/oder wärmehärtbarer klebstoff mit hoher wärmeleitfähigkeit
JP2002512296A (ja) * 1998-04-17 2002-04-23 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 高い熱伝導性を有する放射線硬化性および/または熱硬化性の接着剤
JP2000036502A (ja) * 1998-07-17 2000-02-02 Sony Corp 接合材及びその接合物

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006114756A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
JP2008177550A (ja) * 2006-12-18 2008-07-31 Nitto Denko Corp 半導体装置製造用の接着シート、及びそれを用いた半導体装置の製造方法
JP2009120799A (ja) * 2007-11-12 2009-06-04 Korea Electronics Telecommun 導電接着剤及びこれを利用したフリップチップボンディング方法
JP2011530618A (ja) * 2008-08-08 2011-12-22 ヘンケル コーポレイション 低温硬化組成物
JP2010050480A (ja) * 2009-10-27 2010-03-04 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
JP2015510003A (ja) * 2012-01-25 2015-04-02 ヘンケル ユーエス アイピー エルエルシー シアノアクリレート組成物
US9550883B2 (en) 2012-01-25 2017-01-24 Henkel IP & Holding GmbH Cyanoacrylate compositions
JP2013048295A (ja) * 2012-11-21 2013-03-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd 樹脂封止型半導体装置
JP6971362B1 (ja) * 2020-07-17 2021-11-24 京都エレックス株式会社 導電性接着剤組成物
JP2022019452A (ja) * 2020-07-17 2022-01-27 京都エレックス株式会社 導電性接着剤組成物

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040094746A (ko) 2004-11-10
KR101151113B1 (ko) 2012-06-01
CN1643095A (zh) 2005-07-20
US6806309B2 (en) 2004-10-19
KR20120056287A (ko) 2012-06-01
KR101223385B1 (ko) 2013-01-16
AU2003225625A1 (en) 2003-09-09
AU2003225625A8 (en) 2003-09-09
CN100393834C (zh) 2008-06-11
WO2003072673A2 (en) 2003-09-04
WO2003072673A3 (en) 2004-03-11
US20030230814A1 (en) 2003-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005519150A (ja) 有機スペーサーを含有する接着剤組成物およびそれを用いた方法
KR101164671B1 (ko) 층간 절연 물질 및 미리 도포되는 다이 부착 접착제 물질
KR101020375B1 (ko) 말레이미드 및 관련 화합물을 함유하는 필름 접착제 및그의 사용 방법
JP6596412B2 (ja) ジエン/ジエノフィル対および補修性を有する熱硬化性樹脂組成物
US6963001B2 (en) Low shrinkage thermosetting resin compositions and methods of use therefor
JP5315690B2 (ja) エリア実装型半導体装置及びその製造方法
JP5685533B2 (ja) 低温硬化組成物
KR102251170B1 (ko) 웨이퍼의 압축 성형시의 웨이퍼 휨을 제어하는 방법 및 그에 유용한 물품
JP6398619B2 (ja) 先供給型アンダーフィル材、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP7281751B2 (ja) 封止用樹脂組成物、積層シート、硬化物、半導体装置及び半導体装置の製造方法
KR20150035981A (ko) 액체 압축 성형 캡슐화제
JP6638380B2 (ja) 先供給型アンダーフィル材及びその硬化物、並びに電子部品装置及びその製造方法
JP7373073B2 (ja) 半導体パッケージ用アンダーフィルフィルム及びこれを用いた半導体パッケージの製造方法
JP2017117864A (ja) 先供給型アンダーフィル材及びその硬化物、並びに電子部品装置及びその製造方法
JP6631238B2 (ja) 先供給型アンダーフィル材、先供給型アンダーフィル材の硬化物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP6844680B2 (ja) 先供給型アンダーフィル材、先供給型アンダーフィル材の硬化物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP6597845B2 (ja) 先供給型アンダーフィル材、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法
JP6707856B2 (ja) 先供給型アンダーフィル材、電子部品装置の製造方法、及び電子部品装置
KR20220030924A (ko) 필름, 적층체, 필름층 부착 반도체 웨이퍼, 필름층 부착 반도체 탑재용 기판, 및 반도체 장치
JP2020057815A (ja) 先供給型アンダーフィル材及びその硬化物、並びに電子部品装置及びその製造方法
JP2016117853A (ja) アンダーフィル材、電子部品装置の製造方法及び電子部品装置
TW201443145A (zh) 二烯/親二烯體偶合物及具可再加工性之熱固性樹脂組合物

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060213

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100217

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100514

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100521

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100816

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110810