JPH03167869A - 製品および電子デバイスの製造方法 - Google Patents
製品および電子デバイスの製造方法Info
- Publication number
- JPH03167869A JPH03167869A JP2275493A JP27549390A JPH03167869A JP H03167869 A JPH03167869 A JP H03167869A JP 2275493 A JP2275493 A JP 2275493A JP 27549390 A JP27549390 A JP 27549390A JP H03167869 A JPH03167869 A JP H03167869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- precursor
- silane coupling
- coupling agent
- dielectric
- electronic device
- 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
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 13
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 3
- -1 aminoethyl-3-aminopropyl Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 2
- ARYZCSRUUPFYMY-UHFFFAOYSA-N methoxysilane Chemical compound CO[SiH3] ARYZCSRUUPFYMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- PZJJKWKADRNWSW-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilicon Chemical compound CO[Si](OC)OC PZJJKWKADRNWSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCN PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000004191 hydrophobic interaction chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane Chemical compound FC(F)(Cl)C(F)(Cl)Cl AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 4,4'-diaminodiphenylmethane Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1CC1=CC=C(N)C=C1 YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- WKDNYTOXBCRNPV-UHFFFAOYSA-N bpda Chemical compound C1=C2C(=O)OC(=O)C2=CC(C=2C=C3C(=O)OC(C3=CC=2)=O)=C1 WKDNYTOXBCRNPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N chloro(fluoro)methane Chemical compound F[C]Cl KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
- H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
- H01L21/02288—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating printing, e.g. ink-jet printing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49866—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers characterised by the materials
- H01L23/49894—Materials of the insulating layers or coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
- H05K3/4673—Application methods or materials of intermediate insulating layers not specially adapted to any one of the previous methods of adding a circuit layer
- H05K3/4676—Single layer compositions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業−ヒの利用分野コ
本発明は電子デバイスと共に使用される誘電体に関する
。更に詳細には、本発明はシリコンーポリイミド絶縁層
に関する。
。更に詳細には、本発明はシリコンーポリイミド絶縁層
に関する。
［従来の技術］
例えば、米国、フロリダ州のポカレイトン（ＢｏＣａ
Ｒａｔｏｎ）にあるＣＲＣ出版から１９８９年に発行さ
れたジェー●エッチ●ライ（Ｊ．Ｂ．Ｌａ１）編著の“
電子用途のためのポリマー”の６３〜９２頁までに収載
されている、シー●ピー●ワング（Ｃ．Ｐ．Ｗｏｎｇ）
の「集積回路デバイスの封屯剤」に開示されているよう
に、シリコンおよびポリイミドのような有機材料は電子
部品のパッケージング、封よおよび接続などの用途に広
く使用されるようになってきた。これらの材料の多くは
、絶縁層または封止剤として使用するのに必要な、適当
な熱安定性、誘電特性、化学安定性および耐大気劣化性
を有する。このような材料は、ハイブリッド集積回路（
ＨＩＣ）用の絶縁層および封止剤として特に有用である
。このハイブリッド集積回路では、一方の表面上に金属
導体パターンを有するセラミ−／ク基板にシリコンチッ
プが実装されている。
Ｒａｔｏｎ）にあるＣＲＣ出版から１９８９年に発行さ
れたジェー●エッチ●ライ（Ｊ．Ｂ．Ｌａ１）編著の“
電子用途のためのポリマー”の６３〜９２頁までに収載
されている、シー●ピー●ワング（Ｃ．Ｐ．Ｗｏｎｇ）
の「集積回路デバイスの封屯剤」に開示されているよう
に、シリコンおよびポリイミドのような有機材料は電子
部品のパッケージング、封よおよび接続などの用途に広
く使用されるようになってきた。これらの材料の多くは
、絶縁層または封止剤として使用するのに必要な、適当
な熱安定性、誘電特性、化学安定性および耐大気劣化性
を有する。このような材料は、ハイブリッド集積回路（
ＨＩＣ）用の絶縁層および封止剤として特に有用である
。このハイブリッド集積回路では、一方の表面上に金属
導体パターンを有するセラミ−／ク基板にシリコンチッ
プが実装されている。
［発明が解決しようとする課題］
高電圧ＨＩＣで使用するのに特に優れた絶縁層はド記に
おいて詐細に説明するシリコン−ポリイミドコポリマー
である。この材料は破壊することなく印加された高電圧
に耐える。従って、金属導体が画成されているセラミッ
ク基板と高電圧シリコンチップとの間の絶縁層として有
用である。しかし、運悪く、この材料は層剥離を起こし
易いという欠点を有する。特に、長期間使用すると、セ
ラミック基板表面Ｌの全導体から層剥離を起こし易い。
おいて詐細に説明するシリコン−ポリイミドコポリマー
である。この材料は破壊することなく印加された高電圧
に耐える。従って、金属導体が画成されているセラミッ
ク基板と高電圧シリコンチップとの間の絶縁層として有
用である。しかし、運悪く、この材料は層剥離を起こし
易いという欠点を有する。特に、長期間使用すると、セ
ラミック基板表面Ｌの全導体から層剥離を起こし易い。
［課題を解決するための手段］
電子デバイスで使用するのに適した本発明の絶縁層は、
Ｎ− （２−アミノエチル−３−アミノプロピル）トリ
メトキシシランおよび３−メルカプトプ口ピルトリメト
キシシランからなる群から選択されるシランカップリン
グ剤を硬化前に混合したシリコンーポリイミドコボリマ
ーからなる。
Ｎ− （２−アミノエチル−３−アミノプロピル）トリ
メトキシシランおよび３−メルカプトプ口ピルトリメト
キシシランからなる群から選択されるシランカップリン
グ剤を硬化前に混合したシリコンーポリイミドコボリマ
ーからなる。
［作用コ
シリコンーポリイミドコボリマー自体は、６００ボルト
程度のような高電圧にも耐えることができ、誘電体とし
て特に優れていることが知られている。シランカップリ
ング剤と共に使用すると、このコボリマーはシリコン、
セラミックおよび金導体に対して強く接着する。その結
果、高電圧シリコンチップをセラミック基板の金属導体
から分離するためにハイブリッド集積回路で使用する場
合、絶縁層として極めて長い寿命を有するものと期待で
きる。下記に詳細に説明するように、このような装置に
ついては厳しいテストを行った。本発．明のシランカッ
プリング剤を使用しない場合、シリコン−ポリイミドコ
ポリマーの層剥離を必ず起こす。これに対して、本発明
のシランカップリング剤を使用した場合、前記テストで
は、このようなコポリマーの信頼しうる接着性が確認さ
れる。
程度のような高電圧にも耐えることができ、誘電体とし
て特に優れていることが知られている。シランカップリ
ング剤と共に使用すると、このコボリマーはシリコン、
セラミックおよび金導体に対して強く接着する。その結
果、高電圧シリコンチップをセラミック基板の金属導体
から分離するためにハイブリッド集積回路で使用する場
合、絶縁層として極めて長い寿命を有するものと期待で
きる。下記に詳細に説明するように、このような装置に
ついては厳しいテストを行った。本発．明のシランカッ
プリング剤を使用しない場合、シリコン−ポリイミドコ
ポリマーの層剥離を必ず起こす。これに対して、本発明
のシランカップリング剤を使用した場合、前記テストで
は、このようなコポリマーの信頼しうる接着性が確認さ
れる。
以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する
。
。
第１図を参照する。第１図はシリコンチップｌ２が実装
されているハイブリッド集積回路１０の模式図である。
されているハイブリッド集積回路１０の模式図である。
言うまでもなく、この図は正確な縮尺に従うて作図され
たものではなく、実際には、関連部品の構造および機能
を説明するために、正確な寸法に対して著しく変形され
ている。シリコンチップ１２の内部には多数の高電圧電
子デバイスが画成されている。このような高電圧電子デ
バイスは例えば、当業者に公知のゲーテッドダイオード
クロスポイントスイッチ（ Ｇ Ｄ Ｓ ）などである
。このＧＤＳは一般的に、６００ボルト以上の電圧を発
生する。このシリコンチップは半田部材１４によりセラ
ミック基板に実装される。この半田部材には鉛および／
または当業者に“ソルダバンプス”と呼ばれる元素類か
らなる半田を使用することができる。複数本の金属導体
１５により電子回路がセラミック基板の上面に画成され
ている。
たものではなく、実際には、関連部品の構造および機能
を説明するために、正確な寸法に対して著しく変形され
ている。シリコンチップ１２の内部には多数の高電圧電
子デバイスが画成されている。このような高電圧電子デ
バイスは例えば、当業者に公知のゲーテッドダイオード
クロスポイントスイッチ（ Ｇ Ｄ Ｓ ）などである
。このＧＤＳは一般的に、６００ボルト以上の電圧を発
生する。このシリコンチップは半田部材１４によりセラ
ミック基板に実装される。この半田部材には鉛および／
または当業者に“ソルダバンプス”と呼ばれる元素類か
らなる半田を使用することができる。複数本の金属導体
１５により電子回路がセラミック基板の上面に画成され
ている。
この金属導体は一般的には金であるが、金の外部メッキ
を有するものであってもよい。導体ｌ５はシリコン−ポ
リイミドコポリマーの絶縁層１７によりシリコンチフプ
ｌ２から絶縁されていることは当業者に公知である。第
２図を参照する。従来のシリコンーポリイミドコボリマ
ーは矢線１８の下に示された化学式を何する。
を有するものであってもよい。導体ｌ５はシリコン−ポ
リイミドコポリマーの絶縁層１７によりシリコンチフプ
ｌ２から絶縁されていることは当業者に公知である。第
２図を参照する。従来のシリコンーポリイミドコボリマ
ーは矢線１８の下に示された化学式を何する。
絶縁層１７は一般的に、シリコンチップ１２をソルダパ
ンプス１４に接合する前にスクリーン印刷することによ
り、セラミック基板１１の表面−Ｌに被着される。絶縁
層はチップ１２のド而に接触するのに十分な厚さのもの
であるか、または、図示されているように僅かな隙間を
残すために若干薄いものであることもできる。本発明に
よれば、シリコン−ポリイミドコポリマーは、被着前に
、Ｎ− （２−アミノエチル−３−アミノプロピル）ト
リメトキシシランおよび３−メルカプトプロビルトリメ
トキシシランからなる群から選択されるシランカップリ
ング剤と混合される。シランカップリング剤は得られた
混合物の重母を基準にして、０．２〜１．６％を構成す
る。特に、シランカップリング剤を０．２、０．４、０
．８および１．６ｗｔ％、それぞれ含有する４種類の好
結果をもたらす混合物を作製した。これら４種類の混合
物の各々について、フレオンＴＭＣ （フレオンＴＦの
登録商標で知られているクロロフルオ口カーボンと塩化
メチレン溶剤との混合物）中で１時間煮沸することによ
り、金導体を有するセラミック基板に対する接着性をテ
ストした。フレオンＴＭＣは米国、デラウエア州のウイ
ルミントンに所在のデュポン社から市販されている。こ
れらサンプルの全てについて層剥離は全く認められなか
ったか、または、シランカップリング剤を含有しないシ
リコン−ポリイミドコポリマーの比較サンプルよりも層
剥離が著しく少なかった。シランカップリング剤を０．
８および１．８ｗｔ％含有するサンプルは０．２および
０．４ｗｔ％含有するサンプルよりも僅かに優れていた
。所望ならば、多量のシランカップリング剤を使用する
こともできるが、１．６ｗｔ％よりも多く使用しても何
の利益もないものと思われる。また、シランカップリン
グ剤はシリコン−ポリイミドコポリマーよりも遥かに高
価なので、誰もシランカップリング剤を１．６ｗｔ％よ
りも多く使用するようなことはしないであろう。
ンプス１４に接合する前にスクリーン印刷することによ
り、セラミック基板１１の表面−Ｌに被着される。絶縁
層はチップ１２のド而に接触するのに十分な厚さのもの
であるか、または、図示されているように僅かな隙間を
残すために若干薄いものであることもできる。本発明に
よれば、シリコン−ポリイミドコポリマーは、被着前に
、Ｎ− （２−アミノエチル−３−アミノプロピル）ト
リメトキシシランおよび３−メルカプトプロビルトリメ
トキシシランからなる群から選択されるシランカップリ
ング剤と混合される。シランカップリング剤は得られた
混合物の重母を基準にして、０．２〜１．６％を構成す
る。特に、シランカップリング剤を０．２、０．４、０
．８および１．６ｗｔ％、それぞれ含有する４種類の好
結果をもたらす混合物を作製した。これら４種類の混合
物の各々について、フレオンＴＭＣ （フレオンＴＦの
登録商標で知られているクロロフルオ口カーボンと塩化
メチレン溶剤との混合物）中で１時間煮沸することによ
り、金導体を有するセラミック基板に対する接着性をテ
ストした。フレオンＴＭＣは米国、デラウエア州のウイ
ルミントンに所在のデュポン社から市販されている。こ
れらサンプルの全てについて層剥離は全く認められなか
ったか、または、シランカップリング剤を含有しないシ
リコン−ポリイミドコポリマーの比較サンプルよりも層
剥離が著しく少なかった。シランカップリング剤を０．
８および１．８ｗｔ％含有するサンプルは０．２および
０．４ｗｔ％含有するサンプルよりも僅かに優れていた
。所望ならば、多量のシランカップリング剤を使用する
こともできるが、１．６ｗｔ％よりも多く使用しても何
の利益もないものと思われる。また、シランカップリン
グ剤はシリコン−ポリイミドコポリマーよりも遥かに高
価なので、誰もシランカップリング剤を１．６ｗｔ％よ
りも多く使用するようなことはしないであろう。
四に、過剰量のシランカップリング剤はコポリマーの絶
縁信頼性を低ドさせることがある。従って、原則的に、
著しく優れた結果を得るには少なくとも０．２ｗｔ％以
上のシランカップリング剤を使用すべきであり、最大の
改善効果を得るには０． ８ｗｔ％以上のシランカップ
リング剤を使用しなければならない。良好な実用的改善
を得るにはシランカップリング剤を０．２〜１．６ｗｔ
％の範囲内で使用しなければならない。
縁信頼性を低ドさせることがある。従って、原則的に、
著しく優れた結果を得るには少なくとも０．２ｗｔ％以
上のシランカップリング剤を使用すべきであり、最大の
改善効果を得るには０． ８ｗｔ％以上のシランカップ
リング剤を使用しなければならない。良好な実用的改善
を得るにはシランカップリング剤を０．２〜１．６ｗｔ
％の範囲内で使用しなければならない。
試用されたシランカップリング剤は両方とも、シリコン
−ポリイミドコポリマーのシロキサン部分と反応すると
思われるメトキシ官能基を有する。
−ポリイミドコポリマーのシロキサン部分と反応すると
思われるメトキシ官能基を有する。
試用されたシランカップリング剤の一方はアミノ′Ｉ）
゛能）Ｌを自゛シ、他方はメルカプト官能基を打する。
゛能）Ｌを自゛シ、他方はメルカプト官能基を打する。
これら官能基は何れも金メッキ基板と接合を起こすもの
と思われる。従って、本発明によれば、コボリマーと金
メッキ基板との間に緊密で連続的な接合を得ることがで
きる。
と思われる。従って、本発明によれば、コボリマーと金
メッキ基板との間に緊密で連続的な接合を得ることがで
きる。
１７ｆ記の全てのテストで使用されたシリコンーポリイ
ミドコボリマーは米国、ニュージャージー州のラーウエ
イに所在するＭ＆Ｔ社から市販されている“Ｍ＆Ｔリラ
イーイミド６００”と呼ばれるものである。第２図はシ
リコン−ポリイミドコポリマーを製造するのに使用され
る反応の代表例である。第２図の上の反応式を参照する
。出発物質は３．３’ ．４．４’−ビフェニルテトラ
ヵルボン酸●二無水物またはペンゾフェノン●二無水物
（＋記号の左側の式であり、ＢＰＤＡで示されている）
およびメチレンジアニリン（＋記号の右側の式であり、
ＭＤＡで示されている）である。これら出発物質のうち
の７０％を、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰで示され
ている）溶剤に混合された３０％のビスーガンマーアミ
ノプロピノレテトラメチルジシロキサン（Ｇ′ＡＰＤで
示されている）と混合する。矢線１９はＡ−Ｂ−Ａタイ
プ（酸アミド）の生成反応を示す。これを１００゜Ｃで
１時間、その後２００℃で２時間硬化させる。この反応
は失線１８で示される。この反応により矢線ｌ８の下部
に示されるシリコンポリマーのコポリマーがｌＬ成する
。砂化時間は硬化温度に逆比例して変化する。例えば、
最終の硬化は２００℃で２〜３時間か、または、１５０
℃で約４時間にわたって行われる。最初の硬化は１００
゜Ｃで行うことが推奨されるが、必須要件ではない。
ミドコボリマーは米国、ニュージャージー州のラーウエ
イに所在するＭ＆Ｔ社から市販されている“Ｍ＆Ｔリラ
イーイミド６００”と呼ばれるものである。第２図はシ
リコン−ポリイミドコポリマーを製造するのに使用され
る反応の代表例である。第２図の上の反応式を参照する
。出発物質は３．３’ ．４．４’−ビフェニルテトラ
ヵルボン酸●二無水物またはペンゾフェノン●二無水物
（＋記号の左側の式であり、ＢＰＤＡで示されている）
およびメチレンジアニリン（＋記号の右側の式であり、
ＭＤＡで示されている）である。これら出発物質のうち
の７０％を、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰで示され
ている）溶剤に混合された３０％のビスーガンマーアミ
ノプロピノレテトラメチルジシロキサン（Ｇ′ＡＰＤで
示されている）と混合する。矢線１９はＡ−Ｂ−Ａタイ
プ（酸アミド）の生成反応を示す。これを１００゜Ｃで
１時間、その後２００℃で２時間硬化させる。この反応
は失線１８で示される。この反応により矢線ｌ８の下部
に示されるシリコンポリマーのコポリマーがｌＬ成する
。砂化時間は硬化温度に逆比例して変化する。例えば、
最終の硬化は２００℃で２〜３時間か、または、１５０
℃で約４時間にわたって行われる。最初の硬化は１００
゜Ｃで行うことが推奨されるが、必須要件ではない。
言うまでもなく、本発明によれば、シランカップリング
剤は硬化前にＡ−Ｂ−Ａタイプの先駆体と混合される。
剤は硬化前にＡ−Ｂ−Ａタイプの先駆体と混合される。
所期の効果を得るのに必要なシランカップリング剤の割
合は粘度、なかんずく硬化前のスクリーン印刷適性に悪
影響を及ぼさないばかりか、硬化後に機械特性および接
着性以外のその他の特性に悪影響を及ぼさないような十
分に低い値である。
合は粘度、なかんずく硬化前のスクリーン印刷適性に悪
影響を及ぼさないばかりか、硬化後に機械特性および接
着性以外のその他の特性に悪影響を及ぼさないような十
分に低い値である。
本発明の特定の絶縁層の実施例は、当業者に明らかなよ
うに、中に本発明を例証するためのものであり、本明細
書に開示された材料の優れた接着ｐｈと優れた誘電特性
は、この材料を電子デバイスの封ＩＬ剤として使用する
のに特に適している。本発明にもとることなく様々な実
施例および変更を為し得ることは当業者に自明である。
うに、中に本発明を例証するためのものであり、本明細
書に開示された材料の優れた接着ｐｈと優れた誘電特性
は、この材料を電子デバイスの封ＩＬ剤として使用する
のに特に適している。本発明にもとることなく様々な実
施例および変更を為し得ることは当業者に自明である。
［発明の効果コ
以Ｌ説明したように、従来から誘電体として使用されて
きたシリコン−ポリイミドコポリマーに特定のシランカ
ップリング剤を混合することにより、このコポリマーは
シリコン、セラミックおよび金導体に対して強く接着す
る。その結果、高電圧シリコンチップをセラミック基板
の金属導体から分離するためにハイブリッド集積回路で
使用する場合、絶縁層として極めて長い寿命を有する。
きたシリコン−ポリイミドコポリマーに特定のシランカ
ップリング剤を混合することにより、このコポリマーは
シリコン、セラミックおよび金導体に対して強く接着す
る。その結果、高電圧シリコンチップをセラミック基板
の金属導体から分離するためにハイブリッド集積回路で
使用する場合、絶縁層として極めて長い寿命を有する。
第１図は本発明の例証的実施例により作製された絶縁層
で使用するハイブリッド集積四路の一部の模式的断面図
である。 第２図は本発明で使用できるシリコンーボリイドコボリ
マーを生成するのに使用される化学反応式である。
で使用するハイブリッド集積四路の一部の模式的断面図
である。 第２図は本発明で使用できるシリコンーボリイドコボリ
マーを生成するのに使用される化学反応式である。
Claims (11)
- （１）電子デバイスと、該電子デバイスに接触する誘電
体とからなり、該誘電体はシリコン−ポリイミドコポリ
マーである製品において、 前記誘電体はＮ−（２−アミノエチル−３−アミノプロ
ピル）トリメトキシシランおよび３−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシランからなる群から選択されるシラン
カップリング剤を０．２〜１．６ｗｔ％含有することを
特徴とする製品。 - （２）誘電体は電子デバイスをセラミック基板から分離
するための絶縁層を構成し、また、セラミック基板はそ
の一方の表面上に導体を有することを更に特徴とする請
求項１の製品。 - （３）電子デバイスは半導体チップであり、誘電体はセ
ラミック表面およびセラミック基板の導体の両方に接着
することを更に特徴とする請求項２の製品。 - （４）シリコン−ポリイミドコポリマーは硬化後に下記
の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されるタイプのものであることを更に特徴とする請
求項３の製品。 - （５）基板表面に導体を形成し；シリコン−ポリイミド
コポリマー先駆体を生成し；導体上に先駆体を被着し；
そして加熱することにより先駆体を硬化してシリコン−
ポリイミドコポリマーを生成する工程からなる電子デバ
イスの製造方法において、被着工程の前に、Ｎ−（２−
アミノエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラ
ンおよび３−メルカプトプロピルトリメトキシシランか
らなる群から選択されるシランカップリング剤を先駆体
と混合し、該混合により先駆体がシランカップリング剤
を０．２〜１．６ｗｔ％含有することを特徴とする電子
デバイスの製造方法。 - （６）硬化工程は、先駆体を１００℃で約１時間加熱し
、その後、約２００℃で約２時間加熱する工程からなる
ことを更に特徴とする請求項５の製造方法。 - （７）被着工程は先駆体をスクリーン印刷することから
なることを更に特徴とする請求項５の製造方法。 - （８）スクリーン印刷後、シリコンチップを前記表面に
接合することを更に特徴とする請求項７の製造方法。 - （９）シランカップリング剤と混合する前の先駆体は下
記の式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されることを更に特徴とする請求項５の製造方法。 - （１０）硬化工程は、先駆体を１００℃〜２００℃の温
度で２時間〜５時間加熱する工程からなることを更に特
徴とする請求項９の製造方法。 - （１１）先駆体はシランカップリング剤を少なくとも０
．８ｗｔ％含有することを更に特徴とする請求項１０の
製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44083789A | 1989-11-20 | 1989-11-20 | |
| US440837 | 1989-11-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03167869A true JPH03167869A (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=23750379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2275493A Pending JPH03167869A (ja) | 1989-11-20 | 1990-10-16 | 製品および電子デバイスの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0430476A1 (ja) |
| JP (1) | JPH03167869A (ja) |
| KR (1) | KR910009835A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6121159A (en) * | 1997-06-19 | 2000-09-19 | Lsi Logic Corporation | Polymeric dielectric layers having low dielectric constants and improved adhesion to metal lines |
| US6793759B2 (en) * | 2001-10-09 | 2004-09-21 | Dow Corning Corporation | Method for creating adhesion during fabrication of electronic devices |
| GB0708347D0 (en) | 2007-05-01 | 2007-06-06 | Dow Corning | Polymer compositions |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58148441A (ja) * | 1982-02-27 | 1983-09-03 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US4758476A (en) * | 1984-12-12 | 1988-07-19 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Polyimide precursor resin composition and semiconductor device using the same |
| US4897153A (en) * | 1989-04-24 | 1990-01-30 | General Electric Company | Method of processing siloxane-polyimides for electronic packaging applications |
-
1990
- 1990-10-16 JP JP2275493A patent/JPH03167869A/ja active Pending
- 1990-11-09 EP EP90312277A patent/EP0430476A1/en not_active Withdrawn
- 1990-11-14 KR KR1019900018400A patent/KR910009835A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0430476A1 (en) | 1991-06-05 |
| KR910009835A (ko) | 1991-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5536584A (en) | Polyimide precursor, polyimide and metalization structure using said polyimide | |
| US4030948A (en) | Polyimide containing silicones as protective coating on semiconductor device | |
| US5077382A (en) | Copolyimide odpa/bpda/4,4'-oda or p-pda | |
| KR910014016A (ko) | 다층 인쇄 회로판 및 그 형성방법 | |
| US20190127513A1 (en) | Packaging material and film | |
| US5219977A (en) | Tetrapolyimide film containing oxydipthalic dianhydride | |
| JPS59179651A (ja) | 耐熱導電性銀ペ−スト組成物 | |
| JPH03167869A (ja) | 製品および電子デバイスの製造方法 | |
| Rabilloud | Adhesives for electronics | |
| KR100307061B1 (ko) | 전자부품용 접착테이프 | |
| JPS59179650A (ja) | 耐熱導電性ペ−スト組成物 | |
| CN109661719B (zh) | 半导体封装回流工序用聚酰亚胺薄膜及其制备方法 | |
| JPH06104542A (ja) | 金属ベース配線基板 | |
| JP2000273143A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH06345866A (ja) | シロキサン変性ポリイミド樹脂 | |
| JPS62263690A (ja) | 厚膜回路基板の製造方法 | |
| EP0491308B1 (en) | Tetrapolyimide film containing oxydiphthalic dianhydride | |
| JPH03159006A (ja) | 耐熱性導電接着シート | |
| JPH05230213A (ja) | ポリイミド及びそれを用いた配線構造体 | |
| JP3918269B2 (ja) | 耐熱性低誘電率樹脂組成物とその製造方法、及びその耐熱性低誘電率樹脂組成物を用いた電子機器部品 | |
| GB2103633A (en) | Polyamide-imide compositions for imparting electrical properties and articles produced using the compositions | |
| JP2635621B2 (ja) | 半導体装置封止用樹脂組成物 | |
| JPH05275417A (ja) | 配線構造体とその製造法 | |
| JPS6210015B2 (ja) | ||
| JPS6121172A (ja) | 耐熱・導電性接着剤 |