TWI233850B - A hardening flex, a soldering resist, a semi-conductor package and a semi-conductor device reinforced by said hardening flex, as well as a manufacturing method for said semi-conductor package and semi-conductor device - Google Patents

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TWI233850B
TWI233850B TW090100944A TW90100944A TWI233850B TW I233850 B TWI233850 B TW I233850B TW 090100944 A TW090100944 A TW 090100944A TW 90100944 A TW90100944 A TW 90100944A TW I233850 B TWI233850 B TW I233850B
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TW
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flux
solder
soldering
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TW090100944A
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Takeshi Hosomi
Ryouichi Okada
Kensuke Nakamura
Toyosei Takahashi
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Sumitomo Bakelite Co
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1233850 A7 i、發明說明( (發明所屬之技術領域) (請先閱讀背面之注咅心事項再填寫本頁) 本發明係關於硬化性焊劑,軟焊用抗蝕劑,藉該硬化 性焊劑補強之半導體封裝及半導體裝置以及該半導體 封裝和半導體裝置之製造方法。更詳細言之,本發明係 關於當焊錫球結言於封裝及半導體封裝藉焊錫結合於 印刷配線板之際作爲焊劑,俟軟焊後再藉加熱硬化以成 爲軟焊部之補強材之硬化性焊劑,軟焊用防飽劑,藉該 硬化性焊劑補強之半導體封裝及半導體裝置以及該半 導體封裝和半導體裝置之製造方法。 (以往之技術) 近年來,隨著電子機器之高功能化及輕薄短小化之要 求,朝向電子零件之局密度積體化,高密度構裝化,從而 使用於這些電子機器之半導體封裝已跟著小型化及多 釘腳化發展。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 半導體封裝,使用以往那樣之引線框之形態之封裝, 已達小型化之極限,因此,最近有倡議BGA(Ball Grid Array:球路栅陣列),和 CSP(Chip Scale Package:晶片級 封裝)等之面積(area)構裝型之新封裝方式以將晶片構 裝於電路基板上。於這些半導體之封裝上,採用線結合 方式(Wire Bonding)和 TAB(Tape Auto matied Bonding: 線帶自動結合)方式,F C ( F r i p C h i p )方式等以電氣地連 結半導體晶片之電極,稱爲印刷配線板之塑膠和陶瓷等 之各種絕緣材料,及以導體配線構成之基板之端子之方 法已實用化,最近則係盛行倡議使用對半導體封裝之小 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 ___B7 五、發明說明(3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 面上僅導入焊錫於軟焊部,另使用焊錫抗蝕劑以保護半 導體配線圖樣。但是,焊錫抗蝕劑若存在於軟焊部時因 會產生降低連接可靠性,無法進行軟焊之問題,故在形 成焊錫抗蝕劑時必須謹慎小心、。 另外,半導體封裝之小型化,多釘腳化導致凸塊之微 細化,具有降低結合強度,可靠性之虞。因此,爲了提高 凸塊連接部份之可靠性,亦有檢討在半導體晶片和基板 間之空隙上充塡所謂底塡(under fill)之絕緣性樹脂,俾 行凸塊之連接部份之密封,增強。但是,這因須執行充 塡技術上難度高之底塡,並使之硬化之作業,造成製造 作業複雜,製造成本增高之問題。 (發明欲解決之課題) 本發明之目的係提供在焊錫球結合於半導體封裝及 藉焊錫結合半導體封裝和印刷配線板之際,作爲焊劑, 俟軟焊後再行加熱硬化而成軟焊部之補強材之硬化性 焊劑,軟焊用抗蝕劑,藉該硬化性焊劑補強之半導體封 裝及半導體裝置以及該半導體封裝和半導體裝置之製 造方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (解決課題之方法) 本發明者等爲了解決上述課題累積銳意硏究之結果, 發現具有酚(P h e η ο 1)性羥基基之樹脂和含有該樹脂之硬 化劑之組成物在構架半導體封裝上,能發揮軟焊用焊劑 之優良性能,不必在軟焊後去除,就那樣加熱硬化而成 爲半導體裝置之補強材,根據此項知識達到完成本發 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐1 1233850 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(4 ) 明。 亦即,本發明係提供 (1) ·一種硬化性焊劑,其特徵爲在軟焊時作爲焊劑,其 次藉加熱硬化而成爲軟焊部之補強材, (2) 如第1項之硬化性焊劑,其包括具有酚性羥基的 樹脂(A)及該樹脂之硬化劑(B), (3) 如第2項之硬化性焊齊!j,其具有酚性羥基的樹脂 (A)係爲苯酚酚醛淸漆樹脂,院基酚酚醛淸漆樹脂,多價 酚酚醛淸漆樹脂,酚芳烷基樹脂,可溶酚醛樹脂或聚乙 烯酚。 (4) 如第3項之硬化性焊劑,其中構成多價酚酚醛淸 漆樹脂之多價酚係爲兒茶酚,間苯二酚,氫醌,羥基氫 或五倍子酚。 (5) 如第2項之硬化性焊劑,其中具酚性羥基的樹脂 (A)之軟化點係爲30〜150°C , (6) 如第2項之硬化性焊劑其中硬化劑(B)係爲環氧 化合物或異氰酸酯合物, (7) 如第2項之硬化性焊劑,其更含有硬化性抗氧化 劑, (8) 如第7項之硬化性焊劑,其中硬化性抗氧化劑(C) 係爲含有亞T基構造之化合物, (9) 如第8項之硬化性焊齊!(,其中含有亞苄基構造之 化合係爲以一般式[1]表示之化合物,(式中Ri,R3及R5 係各自獨立爲氫,羥基或羧基,R2及R4係各自獨立爲氫 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------訂---------線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1233850 A7 B7 五、發明說明(5) 或烷基,R6及R7係各自獨立爲氫,甲基,經苯基或殘苯 基, (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) (10)如第9項之硬化性焊齊!j ,其中一般式[丨]表示之化 合物係爲亞乙基酚或酚酞啉, (1 1)如第7項之硬化性焊劑,其中抗氧化劑(c )係 4,4’-亞乙基雙苯基縮水甘油基醚, (1 2)第1項之硬化性焊劑,其更含有以微結晶狀態分 散之酚性羥基之化合物(D)及含有該化合物之硬化劑 (E), (1 3 )如第1 2項之硬化性焊劑,其中微結晶之直徑係 爲5 0 // m以下, (14) 如第2項或第1項之硬化性焊劑,其在熔融之狀 態下,與焊錫表面之接觸角係爲5〜60°。 (15) 如第2項或第12項之硬化性焊劑,其於軟焊時 之溫度下之熔融粘度係爲〇.lmPa,S〜50PrS, (16) 如第2項或第12項之硬化性焊劑,其在焊錫之 熔點溫度下,膠凝化時間係爲1〜60分, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (17) —種軟焊用抗蝕劑,其特徵爲被塗佈於具有焊錫 球裝設用之焊盤之電路圖樣上,藉焊錫逆流使放置於該 焊盤上焊錫進行軟焊後再藉加熱予以硬化焊盤以作爲 前述電路圖樣之抗蝕劑, (1 8 )如第1 7項之軟焊用抗蝕齊1J,其係以樹脂補強& 形態硬化焊錫球結合部, (19)一種半導體封裝,其特徵爲如第1項至第16項 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850
、發明說明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中任一項之硬化性焊劑係被塗佈於電路露出面上,在焊 錫球結合時係作爲軟焊之焊劑,俟焊錫球結合後再被加 熱而硬化,藉此補強焊錫球結合部, (20) —種半導體裝置,其特徵爲第12項至第16項中 任一項之硬化性焊劑係被塗佈於具有軟焊用之焊盤之 印刷配線板上,在進行軟焊時係作爲軟焊之焊劑,俟軟 焊完成後再被加熱硬化,藉此補強軟焊部, (2 1)如第20項之半導體裝置,其中硬化性焊劑在進 丫了軟焊時俟在軟焊部週邊形成環狀之彎月面(m e n i s c u s) 後再被.加熱硬化, (2 2)如第20項之半導體裝置,其中硬化性焊劑係被 塗佈於具有軟焊用焊盤之配線板之全面上,俟軟焊後再 被加熱硬化,藉此,作爲印刷配線板之抗蝕劑, (2 3)如第20項之半導體裝置,其中硬化性焊劑係被 塗佈於具有軟焊用焊盤之配線板之全面上,俟軟焊後再 被加熱硬化,藉此,密封半導體封裝和印刷配線板間之 空隙, (24)—種半導體封裝之製造方法,其特徵爲第1項至 第1 6項中任一項之硬化性焊劑係被塗佈於電路露出面, 將焊錫球設置於該出面,藉逆流使焊錫球結合於該露出 面後再藉加熱硬化硬化性焊劑, (2 5)—種半導體封裝之製造方法,其特徵爲包含將第 1 2項至第1 6項中任一項之硬化性焊劑塗佈既定量於 焊錫球上,然後將塗佈硬化性焊劑之焊錫球置於焊盤之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線— (請先閱讀背面之注咅心事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1233850 A7 B7 五、發明說明(7) 作業,藉焊錫之逆流使該焊錫球軟焊置放該焊錫球之焊 盤,並使該硬化性焊劑在焊錫球結合部週邊形成液面之 作業,及藉加熱使硬化性焊劑硬化,從而構築樹脂補強 焊錫球結合部之構造之作業,及 (26)—種半導體裝置之製造方法,其特徵爲將第1項 至第1 6項中任一項之硬化性焊劑塗佈於印刷配線板上, 將晶片之電極部上具有焊錫球之半導體封裝置於該基 板上,藉逆流使焊錫球結合於該基板之焊盤,然後藉加 熱使硬化性焊劑硬化。 (發明之實施形態) 本發明之硬化性焊劑,在軟焊時作爲焊劑,爾後,藉加 熱硬化成軟焊部之補強材。本發明之硬化性焊劑係在 軟焊之際,除去焊錫結合面及焊錫材料之氧化物等之有 害物,除了保護焊錫結合面外,精練焊錫,使能作成強度 極好之結合。本發明之硬化性焊劑不必在軟焊後藉洗 淨去除,就那樣即可加熱,藉此成爲三維(thl.ee dimension)之交聯封脂,而作爲軟焊部之補強材。 本發明之硬化性焊劑能藉具有酚性羥基之樹脂(A)及 該樹脂之硬化劑(B)構成。使用於本發明之具有酚性經 基之樹脂無特別之限制,例如苯酚酚醛淸漆樹脂,烷基 酚酚醛淸漆樹脂,多價酚酚醛淸漆樹脂,可溶酚醛樹脂, 聚乙烯酚樹脂等皆能採用。 苯酚酚醛淸漆樹脂,院基酚酚醛淸漆樹脂,及多價酚 酉分醒淸漆樹脂能使用酸性觸媒將酚,院基基酚及多價酚 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------訂---------線— (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) 123385〇 A7 B7 五、發明說明(8) (請先閱讀背面之注咅心事項再填寫本頁) 與母醛作縮合反應而得出,使用於本發明之院基酸,例 如,含有甲酚,二甲苯酚等之烷基置換酚,其它另含有 4,4’-亞異丙基聯苯酚(雙酚A)和4,4’-亞環已基聯苯酣 等之在亞烷基和亞環烷基基上結合羥基酚而成之化合 物。使用於本發明之多價酚,例如含有兒茶酚,間苯二 酚氫醌,羥基氫醌,五倍子酚等。這些當中,兒茶酣及間 苯二酚特別能良好地適用,酚芳烷基樹脂係能藉,例如, 使用酸性觸媒將α , α -二甲氧基對二甲苯和酚進行脫 甲醇反應而得出。可溶酚醛樹脂能使用鹼性觸媒使酚 和甲醛進行反應而得出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使用於本發明之具有酚性羥基之樹脂(Α),軟化點最 好係爲30〜150°C,而40〜1 1(TC更佳。軟化點未滿30t 之樹脂係分子量低,逆流前或逆流中會產生揮發而失去 焊劑之作用,或因煮沸而引起結合不良,致有阻害軟焊 之虞。另外,低分子量之樹脂具有無法獲得作爲補強軟 焊部之樹脂硬化物所需之充份物性之虞。相反地,樹脂 之軟化點超過1 5 0 °C時軟焊時硬化性焊劑之流動性降 低,阻害焊錫與對象之電極之金屬之接觸,或阻害反抗 時之焊錫對金屬表面濕潤之擴大,而有軟焊性不良之 虞。軟化點爲30〜15 0°C之樹脂藉軟焊時之逆流溫度能 得出作爲硬化性焊劑所需之充份流動性,從而能確保安 定之軟焊性。 本發明中,具有酚性羥基之樹脂(A),重量平均分子量 最好在20,000以下,1〇,〇〇〇以下更佳,5,〇〇〇以下更優。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明() 重量平均分子量若超過20,000時則軟焊時之硬化性焊 劑之流動性降低而有阻害軟焊之虞。 本發明之硬化性焊劑中,具有酚性羥基之樹脂(A)之 含有量最好係爲硬化性焊劑全體之20〜80重量%,而 25〜60重量%更佳。樹脂(A)之含有量若未滿20重量% 時則降低去除焊錫及金屬表面之氧化物等之污物之作 用,而具有軟焊性不良之虞。樹脂(A)之含有量若超過 80重量%時則無法獲得具有充份之物性,而具有降低結 合強度和可靠性之虞。 使用於本發明之具有酚性羥基之樹脂(A)之酚性羥基 係藉其還原作用除去焊錫及金屬表面之氧化物等之污 物有效地作爲軟焊時之焊劑。具有酚性羥基之樹脂(A) 爲了提高作爲軟焊時之焊劑之作用,最好具有供電子 基。多價酚醛淸漆樹脂係一個苯環具有兩個以上之酚 性羥基,因此相較於單官能之酚醛淸漆樹脂,具有顯著 地提高作爲軟焊時之焊劑性能。 本發明中,作爲酚性羥基之樹脂(A)的硬化劑(B),例如, 包含環氧化合物,異氰酸酯化合物等。環氧化合物及異 氰酸酯化合物,例如,包含雙酚系,苯酚酚醛淸漆系,烷基 酚醛淸漆樹脂,聯苯酚系,萘酚系,間苯二酚系等之以酚 爲基礎的環氧化物以異氰酸酯化合物和飽和脂肪族,環 狀脂肪族,不飽和脂肪族等之骨格爲基礎改質後之環氧 化合物,異氰酸酯化合物等。 本發明中,硬化劑(B)之配合量,硬化劑之環氧基,異氰 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---I----I--I I ------^ --------I -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1233850 A7 ____B7 _ 五、發明說明(1G) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 酸酯基等之反應性之官能基最好係爲樹脂(A)之酚性羥 基之0 · 5〜1 . 5倍當量,而0.8〜1 . 2倍當量更佳。若硬化劑 之反應性之官能量未滿羥基之0.5倍當量時則無法獲 得具有充份之物性,減小補強效果,而具有降低結合強 度和可靠性之虞。硬化劑之反應性之官能基若超過羥 基之1 · 5倍當量時即降低去除焊錫及金屬表面之氧化 物等之污物之作用,而軟焊性有變成不良之虞。 本發明之硬化性焊劑係藉具有酚性羥基之樹脂(A)和 該樹脂之硬化劑(B)之反應,形成具有良好物性之硬化 物,因此軟焊後不必藉洗淨去除焊劑,能藉硬化物保護 軟焊部,縱然在高溫,多濕之環境下亦能保持電氣絕緣 性,從而能執行結合強度和可靠性高之軟焊。 本發明之硬化焊劑能含有硬化性抗氧化劑(C)。硬化 性抗氧化劑係作爲抗氧化劑,並能與硬化劑(B)反應而 硬化之化合物。含有硬化性抗氧化劑之化合物無特別 限制,最好係具有亞苄基構造之化合物,而以一般式[!] 表示之化合物或4,4,-亞乙基雙苯基縮水甘油基醚更 佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [化3] 至於,在一般式[1 ]中,R 1 , R 3及R 5係各自獨立爲氫,經 基或羧基,R2及R4係各自爲獨立爲氫或烷基,r6及R7係 各自獨立爲氫,甲基,經苯基或羧苯基。 一般式[1 ]表示之化合物能包含,例如,亞乙基聯苯 酚,2,2’-亞乙基雙(4,6 -第三丁基酚),酚酞啉等和自這些 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) 1233850 A7 B7 五、發明說明(n) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 化合物衍生之複合體。這些化合物能單獨使用一種,或 也能使用兩種以上之組合。這些化合物中,亞乙基聯苯 酚及酚酞啉特別能良好地適用。 本發明之硬化性焊劑上,硬化性抗化劑(C)之含有量 最好係爲硬化性焊劑全體之0.5〜3 0重量%,而1〜2 0重· 量%更佳。硬化性抗氧化上劑之含有量若未滿〇. 5重量 %時則會降低常溫時抗氧化劑之作用和去除焊錫及金 屬表面之氧化物等之污物之作用,而有未充份提高軟焊 性之虞。硬化性抗氧化劑之含有量若超過3 0 %時則有 降低絕緣性和結合強度之虞。 亞苄基構造係捕捉因氧化所產生之自由基,有助於氧 化反應之連鎖停止,有效地作爲抗氧化劑。另外,在軟 焊時之溫度範圍上釋出氫基而作爲還原劑,以去除焊錫 及金屬表面之氧化物等之污物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本發明之硬化性焊劑上,能含有具有在微結晶狀態 下分散之酚性羥基之化合物(D)及該化合物之硬化劑 (E)。在具有酚性羥基之化合物中,具有還原力特別大, 強之焊劑作用之化合物若配合溶解於硬化性焊劑中時 則降低硬化性焊劑之熱安定性,縮短使用時間⑴fe),提 高硬化性焊劑之吸濕性,而具有在軟焊時因吸濕之水份 蒸發發泡之不良情形,這是酚性羥基因熔解而以比較之 自由狀態存在所引起之問題。若使具有酚性羥基之化 合物在微結晶之狀態下分散地被含有,藉此,在結晶狀 態下,利用分子間之相互作用和氫結合等束縛羥基,則 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 ____ B7__ 五、發明說明(12) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 能大幅地減輕前述之問題。另外,藉在微結晶狀態下使 之分散,藉此減少酚性羥基因與硬化劑(E)接觸反應而 消失之機會,因此殘存多數之酚性羥基,從而提高作爲 軟焊時之焊劑。具有酚性羥基之化合物之微結晶,直徑 最好係爲5 0 // m以下。微結晶的直徑若超過5 0 // m時 具有塗佈時表面不會平滑,另外因不均一地分散之故會 產生無用活性之虞。 具有在微結晶狀態下分散之酚性羥基之化合物(D)之 熔點最好係爲180 °C以下。熔點若超過180 °C時具有在 軟焊時不熔解,導致軟焊性不良之虞。 具有在微結晶狀態下分散之酚性羥基之化合物(D)能 包含,例如,酚,院基酚,雙酚,萘酚,醌,間苯二酚,兒茶 酚,亞甲基聯苯酚,亞乙基酚,亞異丙基聯苯酚,羥基苯甲 酸,二羥基苯甲酸酚酞啉等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該具有酚性羥基之化合物(D)之硬化劑(E)能包含,例 如,雙酚系、苯酚酚醛淸漆樹脂,院基酚醛淸漆樹脂系, 雙酚系,萘酚系,間苯二酚系等之以酚爲基礎之化合物 和以脂肪族,環狀脂肪族,不飽和脂肪族等之骨格爲基 礎改質後之環氧化合物,異氰酸酯。這裡,爲了促進硬 化也可使用眾所知悉之硬化觸媒。 且有以微結晶狀態分散之酚性羥基之化合物(D)能分 散於硬化劑中。將具有酚性羥基之化合物(D)溶解於酮 類等之高極性,高溶解度之溶劑中,將其溶液注入多量 之弱溶劑中一 口氣析出結晶,藉此,能得出具有以微結 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) _ 1233850 A7 B7 五、發明說明() (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 晶狀態分散之酚性羥基之化合物。硬化劑(E)若係爲液 狀之情形時則能立即使用,硬化劑(E)若係爲固體之情 形時則將溶解硬化劑(E)之溶液配合於沸點爲1 5 (TC以 上之溶劑,使三輥機能使其分散。 於本發明之硬化性焊劑中,具有以微結晶狀態分散之 酚性羥基之化合物(D)之含有量,該羥基最好係爲硬化 劑(E)之官能基之0.5〜1.1倍當量,而0.7〜1.1倍當量更 佳。具有酚性羥基之化合物之羥基量若未滿硬化劑之 官能基之0.5倍當量時則會降低去除焊錫及金屬表面 之氧化物之污物之作用,而有未充份提高軟焊性之虞。 具有酚性羥基之化合物之羥基之量若超過硬化劑之官 能量之1 . 1倍當量時則無法獲得具有充份物性之硬化 物而有降低結合強度和可靠性之虞。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之硬化性焊劑,能熔融狀態下,與焊錫表面之 接觸角最好係爲5 ""以上,1 0 ^以上更佳,而1 5 °以上則更 優。與焊錫表面之接觸角若未滿5 °時則形成於軟焊部 週邊之彎月面之厚度變薄,未充份地被樹脂補強,對焊 錫之濕潤性過於良好,致硬化性焊劑之硬化物覆蓋焊錫 之上面,而有顯著地降低二次構裝性之虞。例如,於焊 盤直徑爲0 · 3 nini之軟焊部上,若要確保兩倍以上之軟焊 部強度,接觸角最好係爲1 5°以上。樹脂補強效果係依 硬化性焊劑之塗佈量而異,故對焊錫之接觸角之上限無 法一槪而定,但通常最好係在6 0 °以下。對焊錫之接觸 角若超過6 005時在硬化性焊劑之塗佈量少之情形上,對 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) *^ 1233850 A7 B7 五、發明說明(14) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 焊錫之濕潤性不良,因此無法確保彎月面之高度,而有 樹脂補強不充份之虞。再者,所謂彎月面係指熔融後之 硬化性焊劑成環狀包圍軟焊部,在焊錫表面上濕潤上昇 之狀態及那樣直接硬化之狀態。 本發明之硬化性焊劑,在熔融狀態下,對基材表面之 接觸角最好係爲45°以下。對基材表面之接觸角若超 過45°時則會在軟焊時之熔融狀態下凝集,而具有難於 形成均一之抗蝕層之虞。爲了使具有電路圖樣之保護 用抗蝕劑之功能,硬化性焊劑和塗佈硬化性焊劑之基材 表面之濕潤性和表面張力極爲重要。藉添加均化劑 (1 e v e 11 i n g a g e n t)於硬化性焊劑,降低表面張力,調整對基 材表面之接觸角而能形成均一之防蝕層。 本發明之硬化性焊劑,熔融溫度最好係爲l〇〇°C以 下。若被含有之樹脂之分子量大,熔融溫度超過l〇(TC ' 時軟焊時之硬化性焊劑之流動性則降低,而有阻害軟焊 之虞。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之硬化性焊劑,軟焊時之溫度下之熔融粘度最 好係爲0.1 mPa · S以上。軟焊時之溫度下之熔融粘度若 未滿0 . 1 m p a · S時軟焊部週邊之環狀補強構造則會有 彎小之虞,而有降低結合強度之補強效果,極端的情形, 硬化性焊劑在軟焊時會有蒸發或流出之虞。另外,軟焊 時之溫度下之熔融粘度最好係在50Pa_S以下,而5Pa‘S 以下更佳,〇 · 5 P a · S以下則更優。軟焊時之溫度下之熔 融粘度若超過5 0 P a · S時則軟焊時之硬化性焊劑之流動 -16- 紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 一 1233850 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(5) 性降低,而有阻害軟焊之虞。軟焊時之溫度下之熔融粘 度右爲5 P a · S以下時則表面會急烈氧化,或成爲濕潤性 不良之焊錫,致無法適用於結合面。另外,若軟焊時之 溫度下之熔融粘度在0 · 5 p a . s以下時則能獲得焊錫球 之充份之自動排列成行(s e 1 f _ a 1 i g n m e n t)性,能利用熔融 焊錫之流動對結合面進行廣面積之作用。 本發明之硬化性焊劑膠凝化時間,在焊錫之熔點溫度 下最好係爲1分鐘以上,2分鐘以上更好,5分鐘以上則 更優。焊錫熔點溫度下之膠凝化時間若未滿1分鐘時 則在焊錫逆流中會進行硬化反應,在焊錫和被結合之金 屬結合之前硬化性焊劑即行硬化而有妨礙軟焊之虞。 焊錫之丨谷點溫度下之膠凝化時間若爲5分鐘以上時則 能充分確保軟焊溫度下之硬化性焊劑之流動時,而能達 成安定之軟焊。另外,焊錫熔點溫度下之膠凝化時間最 好係在6 0分鐘以下,3 0分鐘以下更佳,而2 0分鐘以下 則更優。焊錫;t谷點溫度下之膠凝化時間若超過6 〇分鐘 時雖然藉焊錫之逆流能進行安定之軟焊,但是爾後之熱 硬化不充份進行,而有無法獲得軟焊部之滿足之補強效 果。爲了使硬化反應充份地進行而藉高溫使其硬化時 則會因硬化性焊劑氧化,導致降低硬化物之破壞韌性, 而有降低構裝後之耐熱衝擊性。 本發明之硬化性焊劑能添加溶劑(F)而作爲硬化性焊 劑淸漆(Varnish)使用。使用之溶劑(F)沸點最好在i〇0°C 以上。溶劑之沸點若未滿1 〇 〇 °C時常溫放置時之粘度 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------訂---------線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1233850 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 -τ- 16 I、發明說明() 變化大之故,在塗佈硬化性焊劑之流程上塗膜缺少安 定性,降低作業性,塗佈量不均勻而有造成軟焊不完全 之虞。雖也受依焊錫組成而異之逆流條件之左右,但在 使用共晶焊錫時之240 °C尖峰溫度之逆流條件下,溶劑 之沸點最好係在3 00 °C以下,而27 0°C以下則更佳。自 殘存溶劑量之觀點看,溶劑之蒸氣壓力最好係低。溶劑 之沸點若超過3 00 °C時軟焊時之溶劑之殘存量則變成 過大,有阻害軟焊,降低軟焊後之可靠性之虞。 溶劑(F)對具有酚性羥基之樹脂(A)和其之硬化劑之 溶解力最好係大的。這種溶劑可包括,例如,一般使用 之醇類,醇類,縮醛類,酮類,酯類,醇酯類,酮醇類,醚醇類, 酮醚類,酮酯類,酯醚類等,視需要也能使用酚類和非質 子氮化合物等之溶劑。本發明之硬化性焊劑藉添加溶 劑(F)作成爲硬化性焊劑淸漆,藉此提高塗佈硬化性焊 劑時之作業性,從而實現硬化性焊劑塗膜之安定性,塗 佈量之控制,及安定之軟焊性。 本發明之硬化性焊劑爲了促進其之硬化,能配合硬化 觸媒。使用之硬化觸媒能包含,例如,2 _甲基咪唑5 2 -苯 基咪唑,2-苯基-4-甲基咪唑,雙(2-2基-4-甲基-咪唑),2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑,2 -苯基-4,5 -二羥基甲基 咪唑,2 -乙基-4-甲基咪唑,2 -十一基氰乙基-2-甲基咪 口坐,1-氰乙基-2-苯基咪Π坐,1·氰基乙基-2·乙基-4-甲基咪 唑,1-胺乙基-2-甲基咪唑,1-(氰乙基胺乙基甲基咪 唑,卜氰基-2-苯基- 4,5 -雙(氰基乙氧基甲基咪唑,三畊附 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----------------^ I ^_wi (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1233850 A7 __B7_______ 五、發明說明(17) (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁) 加型之咪唑等。再者,這些咪唑化合物也能使環氧加成 物化之觸媒和微膠囊化之觸媒。這些觸媒能單獨使用 或能組合兩種以上使用。 本發明之硬化性焊劑亦能添加用於提高密著性和耐 濕性之矽烷偶合劑,防止氣泡用之消泡劑,或者液狀或 粉未之難燃劑等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之半導體封裝係爲將本發明之硬化性焊劑塗 佈於電路露出面,於焊錫球結合時作爲軟焊之焊劑,俟 焊錫球結合後再加熱硬化,藉此以補強焊錫球結合部之 半導體封裝。於本發明之半導體封裝之製造方法上,將 本發明之硬化性焊劑塗佈於電路露出面,然後將焊錫球 放置於該露出面上,藉逆流使焊錫球結合於該露出面, 接著,再著加熱硬化硬化性焊劑。於本發明之方法上, 也能將本發明之硬化性焊劑全面塗佈於半導體封裝之 焊錫球放置面之電路圖樣上,然後將焊錫球放置於該電 路圖樣之焊錫球放置用之焊盤上,接著藉焊錫之逆流使 焊錫球結合於焊盤,然後再加熱硬化硬化性焊劑,藉此 除執行焊錫球結合部之樹脂補強外,同時也能形成電路 圖樣之抗蝕劑。 於本發明之硬化焊劑應用於形成焊錫抗蝕劑之半導 體封裝之情形上,能在放置焊錫球之焊盤部份上,事先 塗佈既定量之硬化性焊劑,然後將焊錫球放置於焊盤部 之硬化性焊劑上,或者能將既定量之硬化性焊劑塗描於 焊錫上,然後將被塗描硬化性焊劑之焊錫球放置於焊盤 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 1233850 __B7 _ 18 五、發明說明() 上。 另外,能於放置半導體封裝之焊錫球面之電路圖樣全 面,藉篩印刷和旋轉塗佈(s p i n c 〇 a t)等之方法塗佈硬化 性焊劑,使之乾燥後將焊錫球放置於該電路圖樣之焊錫 球放置用之焊盤上。若要使硬化性焊劑也具有電路圖 樣之防蝕劑之功能時則於半導封裝上不形成防蝕劑,而 對電路圖樣之全面塗佈硬化性焊劑。之後,藉焊錫逆流 使焊錫球結合於焊盤部之同時在軟焊部週邊形成液面, 接著,藉加熱硬化硬化性焊劑,從而對軟焊部施予樹脂 補強。 本發明之半導體裝置係爲將本發明之硬化性焊劑塗 佈於具有軟焊用之焊盤之印刷配線板上,在進行軟焊時 係作爲軟焊時之焊劑,軟焊後再被加熱而硬化,藉此補 強軟焊部而成之半導體裝置。於本發明之半導體裝置 之製造方法上,係將硬化性焊劑塗佈於印刷配線基板上, 將晶片之電極部上具有焊錫球之半導體封裝設置該基 板上,然後,藉逆流將焊錫球結合於該基板之焊盤後,再 藉加熱硬化硬化性焊劑。 本發明之半導體裝置之第1形態係硬化焊劑在軟焊 時於硬焊部週邊形成環狀之彎月面,然後再被加熱而硬 化之半導體裝置。硬化性焊劑被塗佈於具有軟焊用焊 盤之電路圖樣上,軟焊時除了作爲軟焊之焊劑外,同時 在軟焊部週邊形成液面,接著加熱硬化而成爲軟焊部之 補強材。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------訂---------線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1233850 A7 B7 五、發明說明( 19、 佈加 塗再 劑後 焊焊 性軟 硬面 係全 態之 形板 2線 第配 之刷 置印 裝之 體盤 導焊 半用 之焊 明軟 發有 本具 於 。 面 置全 裝之 體樣 導圖 半路 之電 劑之 蝕盤 防焊 之用 板焊 線軟 配有 刷具 印於 爲佈 作塗 具劑 而焊 化性 硬化 熱硬 圖 路 電 爲 作 而 化 硬 熱 加 再 後之, 劑 焊 之 焊 軟 。 ίΕΙ 爲劑 作蝕 時防 焊之 軟樣 佈化 塗硬 劑熱 焊加 性再 化後 硬焊 態面 形全 3 之 第板 之電 置配 裝刷 體印 導之 半盤 之焊 明用 發焊 本軟 於 體全 導之 半樣 之圖 成路 作電 而之 隙盤 空焊 之用 間焊 板軟 電有 配具 與在 裝劑 封焊 體性 導化 半硬 封。 密置 以裝 爲 作 時 焊。 摩材 半封 一 密 之爲 徑作 直而 球化 錫硬 焊熱 於加 等再 約後 度然 厚劑 佈焊 涂?之 上焊 面軟 焊境 軟環 除之 去濕 以?# 淨溫 洗高 藉在 劑使 蝕即 防材 錫塡 焊底 成塡 形充 必及 不Γ, , 齊 明焊 發存 本殘 依之 後 之 高 性 靠 可 和 度 強 合 結 成 達 匕匕 肯 性 緣 絕 氣 電 有 保 能 。 亦焊 下軟 及 性同 去劑 除焊 物之 化焊 氧軟 度爲 粘作 融時 熔焊 在軟 係衡 劑平 焊之 性良 化優 硬得 之取 明間 發性 本化 硬 ---------------------訂·--------線 — · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以劑 匕匕 5t焊 面藉 月往。 彎以性 成於靠 形較可 時相和 軟 強 補 狀 環 焊 軟 墓 之 作 所 度 強 合 化結 硬昇 成提 形地 之幅 部大 焊能 此 因 配製性 刷之良 印裝優 與封有 於體具 用導出 有半得 置之強 設球補 1錫脂 劑焊樹 焊之藉 性接和 化連合 硬地結 之氣錫 月電煬 #0地藉 本械時 用機同 ί > 匕匕 使行?t 藉板上 線造 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 B7 五、發明說明(2Q) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 能之半導體封裝。另外,在設置具有用於對印刷配線板, 行機械地,電氣地連接之焊錫凸塊之構裝部品之際,係 以大焊錫切變強度(Shear strength)結合焊錫凸塊,藉樹 脂補強能賦與優良之溫度循環性和絕緣電阻性。 (實施例) 下面將舉實施例更詳細說明本發明,但本發明不受限 於這些實施例。 (實施例1 ) 將m,p -甲酚酚醛淸漆樹脂[日本化藥(公司)p A S - 1,羥 基當量120] 100克和雙F型環氧樹脂脂[日本化藥(公 司)RE-404 S,環氧當量165]140克溶解於環已酮60克 內,接著添加2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑0.2克作爲硬 化觸媒,以調製硬化性焊劑淸漆。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使用厚度爲125 // m之銅板[古河電氣工業(公 司),EFTEC6 4T],形成焊盤直徑爲4 00 // m,焊盤節距爲1 mm之評估用電路,其引線框被半導體密封材[住友貝克 萊特木(公司),EME- 7 3 72]模塑密封後,從單面硏磨使露 出評估電路,以作成2 0 ηιηι角之評估用封裝。在硏磨加 工時係使用JIS R62 5 3規定之耐水硏磨紙1 000號。將 此評估用封裝用異丙醇洗淨,之後在8 0 °C下乾燥3 0分 鐘以作成軟焊評估用封裝。 在軟焊評估用封裝之評估用電路露出面之全面上塗 佈上述硬化性焊劑淸漆,再在8 0 °C下乾燥1 0分鐘以形 成厚度爲2 0 // m之硬化性焊劑膜。於軟焊評估用封裝 電路之焊盤上,設置6 0個直徑爲5 0 0 // m之焊錫球[千 住金屬礦業(公司),錫-鉛系共晶焊錫],之後使通過最高 溫度設定爲24 0 °C之逆流爐而將焊錫球結合於軟焊評 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 B7 21 五、發明說明( 請 先 閱 讀 背 © 之 注 意 事 項 再 填 估用封裝。其次,在1 5 0 °C下進行6 0分鐘熱處理,使硬 化性焊劑化5而完成樹脂補強構造。在軟焊部週邊形成 局度爲150〜200// m之環狀彎月面。 得出之附有焊錫球評估用封裝之焊錫球切變強度用 萬能型粘合測試器(b ο n d t e s t e r)[德西公司,P C 2 4 0 0 T ]測 定。6 0個之平均値係爲1,1 〇 〇克。使用焊盤直徑爲 3 0 0 // m,焊盤節矩爲〇·8 // m之評估用電路,重複進行相 同之試驗,焊錫球切變強度之平均値係爲1,〇〇〇克。 於1 〇個溫度循環試驗用印刷配線板上塗佈焊劑[九 州松下電器(公司),MSP51 1],接著設置上述附有焊錫球 評估用封裝,然後使通過最高溫度設定爲240 t之逆流 爐,如此製成1 〇個評估用封裝構裝基板。此評估用封 裝構裝基板之電路係設計成經評估用封裝及試驗用印 刷配線電板串聯地接於6 0個焊錫球結合部。 得出之評估用封裝構裝基板,經確認導通後進行在-5 0 °C下1 0分鐘,1 2 5 °C下1 0分鐘爲循環之溫度循環試 驗。溫度循環試驗經重複1 0 0 0次後,1 0個評估用封裝 構裝基板皆無產生斷線之不良現象。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於具有被鍍錫之半導體間隔爲1 5 0 // m梳子狀之型 樣之試驗用印刷配線板上塗佈上述之硬化性焊劑淸漆, 接著,於8 0°C下乾燥10分鐘而形成厚度爲20 // m之硬 化性焊劑膜。俟此印刷配電板通過最高溫度設定爲 240 °C之逆流爐後再於150°C下進行60°C分鐘熱處理以 使硬化性焊劑硬化,而得出絕緣可靠性試驗用印刷配線 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 22 五、發明說明() 板。 使用自動超絕緣電阻計[ADUANTES公司]對此印刷 配線板之導體間隔爲1 50 // m之梳子狀型樣施加1 00V 之電壓,1分鐘以測定其絕緣電阻,結果其値爲4x 1012 Ω。接著,在85°C,85%RH之環境中,施加50V之直流 電壓,經1 〇〇〇小時後再以相同方式測定絕緣電阻。結 果,絕緣電阻無變化,仍爲4 X 1 0 12 Ω。 使用粘度計[r h e 〇 m e t n c u s ],在昇溫尙中測定硬化性焊 劑之溶融粘度。軟焊時之溫度爲240t下之熔融粘度 係爲0.0 2Pa · S。另外,熔融狀態下之硬化性焊劑和軟 焊表面之接觸角係爲25°。 (實施例2) 除了使用雙酚A酚醛淸漆樹脂[大日本油墨化學工業 (公司),LF47 8 1,羥基當量120]100克以替代m· P-甲酚 酚醛淸漆樹脂外,餘與實施例一樣,調製成硬化性焊劑 淸漆,以進行評估。 焊錫球切變強度之平均値,對直徑爲400 // m之焊盤, 係爲1 , 0 0 0克,對直徑爲3 0 0 // m之焊盤,係爲9 5 0克,在 作溫度循環試驗上,無發生任何一個不良,而於絕緣試 驗上,試驗前之絕緣電阻係爲5 X 1 0 12 Ω,試驗後之絕緣 電阻係爲4 X 1 0 12 Ω。 在硬化性焊劑軟焊時之溫度下之熔融粘度係爲 0.05 Pa · S,而在溶融狀態下,與焊錫表面之接觸角係爲 25〇。 -24- ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) " »--------訂---------線! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r—---- !23385〇 A7 B7 i、發明說明(3) (實施例3) (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) 除了用聚乙烯酚[九善石油化學(公司),馬魯卡尼卡-M,羥基當量120] 100克替化m· P-甲酚酚醛淸漆樹脂 1 〇 0克外,餘與實施例1樣地,調製硬化性焊劑淸漆,以 進行評估。 焊錫球切變強度之平均値,對直徑爲4 0 0 // m之焊盤, 係爲1,05 0克,而對直徑爲3 00 a m之焊盤,係爲900克 於溫度循環試驗上,未發生任何一個不良,而於絕緣電 阻試驗上,試驗前之絕緣電阻係爲5 X 1 0 12 Ω,試驗後之 絕緣電阻係爲4χ 1012Ω。 硬化性焊劑軟焊時之溫度下之熔融粘度係爲 0.0 3 Pa · S,而在熔融狀態下與焊錫表面之接觸角係爲 20° 〇 (實施例4) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將苯酚酚醛淸漆樹脂[住友德雷司(公司),PR-5 1 47 0, 羥基當量105] 100克和二烯醛雙酚A型環氧樹脂[曰本 化藥(公司),RE-8 10NM,環氧當量220]210克溶解於環已 酮內,接著添加2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑0.3克作爲 硬化觸媒,以調製硬化性焊劑淸漆,爾後則與實施例1 相同地,進行評估。 焊錫球切變強度之平均値,對直徑爲400 // m之焊盤 係爲1,000克,而對直徑爲3 00 // m之焊盤,係爲8 5 0克, 在溫度循環試驗上未發生何何一個不良,而於絕緣電阻 試驗上,試驗前之絕緣電阻係爲4 X 1 0 12 Ω,試驗後之絕 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1233850 A7 B7 24 五、發明說明() 緣電阻係爲3 X 1 0 12 Ω。 硬化性焊劑之軟焊時之溫度下之熔融粘度係爲 0.02Pa · S,而在熔融狀態下,與焊錫表面之接觸角係爲 20° ° (比較例1) 與實施例1相同,不在軟焊評估用封裝之評估用電路 露出面上形成焊錫抗蝕劑,而是塗佈市售之焊劑[九州 松下電器(公司),MSP51 1],接著,設置60個焊錫球,並使 之通過最高溫度設定爲24 0 °C之逆流爐,以將焊錫球結 合於軟焊評估用封裝,然後用異丙醇洗淨以去除焊劑, 藉此製成附有焊錫球之評估用封裝,與實施例1同樣地 測定焊錫球切變強度。60個之平均値,對直徑爲400 // m之焊盤係爲5 5 0克,對直徑爲3 00 // m之焊盤,係爲 3 5 0 克。 與實例1相同,不在1 0個溫度循環試驗用印刷配線 板1 0上形成焊錫抗鈾劑,而是塗佈上述市售之焊劑,接 著設置附有上述焊錫球評估用封裝,並使之通過最高溫 度設定爲240°C之逆流爐,之後,用異丙醇洗淨以去除焊 劑,藉此製成評估用封裝構裝基板。對於製成之評估用 封裝構裝基板,與實施例1同樣地執行溫度循環試驗,1 0 個評估用封裝構裝基板全部產生斷線之不良情事。 (比較例2) 除了在軟焊評估用封裝和溫度循環試驗用印刷配線 板上形成焊錫抗餘劑外,與比較例1相同地製成附有焊 -26- 本紙張尺^適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) " ""
1233850 A7 B7 25 五、發明說明( 錫球之評估用封裝和溫度循環評估用構裝基板以進行 評估。 焊錫球切變強度之平均値,對直徑爲4 00 // m之焊盤 係爲650克,而對直徑爲300// m之焊盤,係爲400克,在 溫度循環試驗上,1 〇個評估用封裝構裝基板中有8個產 生斷線之不良情形。 除了在軟焊評估用封裝和溫度循環試驗用印刷配線 板上形成焊錫抗蝕劑,接著藉洗淨以去除焊劑後充塡底 塡材外,餘皆與實施例1相同地製成溫度循環評估用構 裝基板,以進行評估。 在溫度循環試驗上,在1 0個評估用封裝構裝基板中 有1個產生斷線之不良情形。 (比較例4) 與實施例1相同在具有梳子形型樣之試驗用印刷配 線板上,塗佈上述市售之焊劑,接著使之通過最高溫度 設定爲240°C之逆流爐,不洗淨焊劑而作成絕緣可靠性 試驗用印刷配線板。 請 先 閱 讀 背 Φ 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 例 施 實 與 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲 係 阻 電 緣 板絕 線之 配前 刷驗 印試 此。 對驗。 試路 地 同 相 Ω 短 阻成 電變 緣後 絕驗 行試 0 用 ,ίιίϊ 知以 可於 表較 1相 實1第±, 將1從4 表 ~ rL 11 例 施 例 較 比 及 表 於 示 果 結 之 硬 之 明 發 本 之 形 情 之 劑 焊 顯 例度 施強 實變 之切 劑之 焊球 性錫 化# 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 B7 五、發明說明() 示出1.5〜1·8倍之高値,另外,在溫度試驗上,完全沒有 發生斷線之不良情形。又,在絕緣電阻試驗上,電阻値 幾無降低,本發明之硬化性焊劑之效果因此相當淸楚。 (實施例5) 將間苯二酚酚醛淸漆樹脂[日本化藥(公司),卡亞巴特 RCN,羥基當量58]100克和雙對酚F型環氧樹脂[日本 化藥(公司),RE-404S,環氧當量165] 2 8 0克溶解於異丙 酮80克內,接著添加2-苯基-4,5-二羥基甲基唑咪作爲 硬化觸媒,以調製硬化性焊劑淸漆,然後與實施例1同 樣地進行評估。 焊錫球切變強度之平均値,對直徑爲400 // m之焊盤, 係爲1,0 5 0克,而對直徑爲3 00 // m之焊盤,則爲8 00克, 在溫度循環試驗上未發生任何一個不良,於絕緣電阻試 驗上,試驗前之絕緣電阻係爲3 X 1 0 12 Ω,試驗後之絕緣 電阻係爲3 X 1 0 12 Ω。 在硬化性焊劑之熔融狀態下,與焊錫表面之接觸角係 爲 15。。 以軟蝕刻(s 〇 f t e t c h)液[日本過氧化物(公司),菲阿伯 里夾- PC-TG]處理厚度爲125// m之銅板[古河電氣工業 (公司),EFTEC64T]兩分鐘以作成焊錫球結合試驗用銅 板。於此焊錫球結合試驗用銅板上塗佈1 〇〇 # m厚之上 述硬化性焊劑淸漆。接著,在其上設置5個直徑爲500 // m之錫-鉛系共晶焊錫球[日鐵微金屬(公司)],然後靜 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 訂-------- •線 ------------------------ 1233850
-r- ?7 1、發明說明() 置於設疋爲2 4 0 C之熱板上。經l分鐘後,自熱板取下 銅板,接著測定擴大濕潤之焊錫高度D // m,藉下式計算 濕潤擴大率。 濕潤擴大率(%) = (5 0 0 · D ) / 5 濕潤擴大率係爲8 0 %。 使用不含有鉛之焊錫球取代錫-鉛系共晶焊錫球,經 相同處理後測定濕潤擴大率。錫-銀-銅系之焊錫球[曰 鐵微金屬(公司)]之濕潤擴大率爲70%,錫-鉍系之焊錫 球[千住金屬礦業(公司)]之濕潤擴大率係爲60 %,錫-鋅 系焊錫球之濕潤擴大率爲6 5 %。 (實施例6) 除了使用兒茶酚酚醛淸漆樹脂[日本化藥(公司)],A-1 46 8,羥基當量58] 100克取代間苯二酚酚醛淸漆樹脂 1 00克以外,餘與實施例5同樣地調製硬化性焊製淸漆, 以進行評估。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 焊錫球切變強度之平均値,對直徑爲400 // m之焊盤, 係爲1,100克,而對直徑爲3 00 // m之焊盤,則爲8 00克, 在溫度循環試驗上,沒有任何一個發生不良,於絕緣電 阻試驗上,試驗前之絕緣電阻係爲3 X 1 0 12 Ω,試驗後之 絕緣係爲2χ 1012Ω。 在硬化性焊劑之熔融狀態下,與焊錫表面之接觸角係 爲 1 0〇。 錫-鉛系共晶焊錫球之濕潤擴大率係爲80%,錫-銀-銅 系焊錫球之濕潤擴大率係爲70%,錫-錫系焊錫球之濕潤 -29- ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 B7 9 ο 五、發明說明() 擴大率係爲6 5 %,錫-鋅系焊錫球之濕潤擴大率係爲 6 0%。 (實施例7) 除了使用氫醌酚醛淸漆樹脂[住友德雷司(公司),試作 品,羥基當量55] 100克替代間苯二酚酚醛淸漆樹脂100 克外,與實施例5相同地調製硬化性光劑洗漆,以進行 評估。 焊錫球切變強度之平均値,對直徑爲400 // m之焊盤 係爲1,05 0克,而對直徑爲300 // m之焊盤,則爲800克, 於溫度循環試驗上未發生任何一個不良,於絕緣電阻試 驗上,試驗前之絕緣電阻係爲4x1 0Ι2Ω,試驗後之絕緣 電阻係爲3 X 1 0 " Ω。 錫-鉛系共晶焊錫球之濕潤擴大率係爲8 0 %,錫-銀-銅 系焊錫球之濕潤擴大率係爲55%,錫-鉍系焊錫球之濕 潤擴大率係爲6 0 %,錫-鋅系焊錫球之濕潤擴大率係爲 5 0〇/〇 〇 實施例5〜7之結果係示於2〜3表上。 [表2] [表3] 從第3表可知,實施例5〜7之本發明之硬化性焊劑, 對錫-鉛系焊錫,具有優良之濕潤性,對不含有鉛之焊錫 也具有良好之濕潤性。 (實施例8) 將苯酚酚醛淸漆樹脂[住友德雷司(公司),LBR-6軟化 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1233850 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(29) 點41°C,羥基當量105]100克和二烯丙基雙酚A型環氧 樹脂[日本化藥(公司),RE-810NM,環氧當量225]210克 溶解於環已醇60克內,接著添加2-苯基-4,5·二羥基甲 基咪唑[四國化成(公司),ΖΡΗΖ] 0.2克作爲硬化觸媒以 調製硬化性焊劑淸漆,俾進行評估。 對直徑爲3 0 0 // m之焊盤,焊錫球切變強度係爲900 克,在溫度循環試驗上,無發生任何一個不良,在絕緣電 阻試驗上,試驗前之絕緣電阻係爲4 X 1 0 12 Ω,試驗後之 絕緣電阻係爲4 X 1 0 Ώ。另外,錫-鉛系共晶爆錫球[曰 鐵微金屬(公司)]之濕潤擴大率係爲80%。 再者,形成焊盤直徑爲3 0 0 // m,焊盤節矩爲〇. 8腿之 評估用電路,在與實施例1相同地製成之軟焊評估用封 裝之焊錫球設置面上塗佈厚度爲5 0 // m之硬化性焊劑 淸漆,以形成硬化性焊劑膜。於此軟焊評估同封裝電路 之焊盤上設置直徑爲5 00 // m之焊錫球[千住金屬工業 (公司),錫-鉛系共晶焊錫],然後使通過最高溫度設定爲 240 °C之逆流爐,以將焊錫球結合於軟焊評估用封裝之 焊盤。對10個評估用封裝,亦即8 00個焊錫球,使用毫 歐姆計[阿幾雷德技術(公司),電纜測試器]測定焊錫和 評估用封裝電路之導通電阻。導通電阻,全部皆在5m Ω以下。 (實施例9) 除了使用苯酚酚醛淸漆樹脂[住友德雷司(公司),P R -HF-3,軟化點82°C,羥基當量105]100克替代苯酚酚醛淸 -31- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐^ ' --------------------訂---------線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1233850 A7 B7 30 五、發明說明() 漆樹脂[住友德雷司(公司),LBR-6] 100克以外,餘與實施 例8相同地調製硬化性焊劑淸漆,以進行評估。 焊錫球切變強度之平均値係爲8 0 0克,在溫度循環試 驗下,無任何一個發生不良,於絕緣電阻試驗上,試驗前 之絕緣電阻係爲5 X 1 〇 12 Ω,試驗後之絕緣電阻係爲4 X 1 0 12 Ω。另外,焊錫球之濕潤擴大率係爲7 5 %,於軟焊安 定性試驗上,導通電阻皆爲5m Ω以下。 (實施例10) 除了使用苯酚酚醛淸漆樹脂[住友德雷司(公司,PR-51714,軟化點92°C,羥基當量105U00克取代苯酸酣醒 淸漆樹脂樹脂[住友德雷司(公司),LB R-6] 1〇〇克外,餘與 實施例8同樣地調製硬化性焊劑淸漆,以進行評估。 焊錫球切變強度之平均値係爲8 5 0克,在溫度彳盾環試; 驗上,無發生任何一個不良,於絕緣電阻試驗上,試驗前 之絕緣電阻係爲5 X 1 0 12 Ω,試驗後之絕緣電阻係爲4 χ 1 0 1 Ω。另外,焊錫濕潤擴大率係爲7 5 %,在軟焊安定性 試驗上,導通電阻皆爲5m Ω以下。 (實施例1 1) 除了使用苯酚酚醛淸漆樹脂[住友德雷司(公胃),pR-5 1 4 7 0軟化點109°C,羥基當量105]100克取代苯酣酉分 醛淸漆樹脂[住友德雷司(公司),LBR-6]10〇克,餘肖胃_ 例8相同地調製硬化性焊劑淸漆,以進行評丨古。 焊錫球切變強度之平均値係爲8 0 0克,在溫g彳盾胃試 驗上,無任何一個發生不良,在絕緣電阻試驗上M _ -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂---------線! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1233850 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(31) 之絕緣電阻係爲4 X 1 0 12 Ω,試驗後之絕緣電阻係爲3 X 1012Ω。另外焊錫球之濕潤擴大率係爲70%,在軟焊安 定性試驗上,導通電阻皆在5 m Ω以下。 (實施例12) 將聚乙烯酚[九善石油化學(公司),馬魯卡尼卡-M 1 08 1 940 1,軟化點145°C,羥基當量120]100克和二烯 丙基雙酚A型環氧樹脂[曰本化藥(公司),RE-810NM,環 氧當量220] 190克溶解於環已醇內,接著,添加2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑〇.3克作爲硬化觸媒,以調製硬化 性焊劑淸漆,並進行評估。 焊錫球切變強度之平均値係爲800克,在溫度循環試 驗上,無任何一個發生不良,在絕緣電阻試驗上,試驗前 之絕緣電阻係爲4χ1012Ω,試驗後之絕緣電阻係爲3x 1012Ω。另外,焊錫球之濕潤擴大率係爲60%,於軟焊安 定性試驗上,導通電阻有超過5 m Ω以上之情事。 (比較例5) 除了使用聚乙烯酚[九善石油化學(公司),馬魯卡尼 卡-M 1 2 8 8 0M801,軟化點195°C,羥基當量120]100克取 代聚乙烯酚[九善石油化學(公司),馬魯卡尼卡-Μ 1 0 8 1 940 1 ] 100克外,餘與實施例12相同地調製硬化 性焊劑淸漆,並進行評估。 焊錫球切變強度之平均値係爲7 5 0克,在溫度循環試 驗上,1 0個評估用封裝構裝基板中,有4個發生斷線之 不良情形,在絕緣電阻試驗上,試驗前之絕緣電阻係爲3 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------訂---------線— (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁) 1233850 A7 B7 五、發明說明(32) X 1 〇 12 Ω,試驗後之絕緣電阻係爲3 X 1 0 12 Ω。另外,焊錫 球之濕潤擴大率係爲5 0 %,在軟焊安定性試驗上,有結合 不良之焊錫球存在。 (比較例6) 除了使用聚乙烯酚[九善石油化學(公司),馬魯卡尼卡 -Μ 1 6 9 1 7 8 5 ],軟化點2 0 5 °C ,羥基當量1 2 0 ] 1 0 0克取代聚 乙烯酚[九善石油化學(公司),馬魯卡尼卡- Ml 0 8 1 940 1 ] 1 0 0克外,餘與實施例1 2相同地調製硬化性焊劑淸漆, 並進行評估。 焊錫球切變強度之平均値係爲7 0 0克,在溫度循環試 驗上,1 0個評估用封裝構裝基板中有5個發生斷線之不 良情事,於絕緣電阻試驗上,試驗前之絕緣電阻係爲5x 10 Ώ,g式驗後之絕緣電阻係爲3 X 1 0 12 Ω。另外,焊錫 球之濕潤擴大率係爲5 0 %以下,在軟焊安定性試驗上,有 存在結合不良之焊錫球。 實施例8〜1 2及比較例5〜6之結果係示於第4表中。 [表4] 從第4表可知,使用具有軟化點4 1〜1 4 5 °C之酚性羥基 之樹脂之實施例8〜1 2之硬化性焊劑,焊錫之球切變強 度高,;5令溫度循環試驗上無發生斷線之不良情事,絕緣 電阻高,且安定,焊錫球之濕潤性良好,軟焊安定性也優 良。相對於此,使用軟化點過高之樹脂之比較例5〜6之 硬化性焊齊ij,全體之性能不良,特別是在溫度循環試驗 上,發生很多斷線之不良情事,在軟焊安定性試驗上,有 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ·11111111 I - — II--II--II--II--I _ __ 1233850 A7 B7 33 五、發明說明() 發生結合不良之焊錫球。 (實施例13) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將溶解於丙酮之氫醒[A1 d r i c h ]與係爲弱溶劑之正已 烷混合,藉此析出平均粒徑爲1 Ο // m之微結晶化之氫 醌。接著,將此微結晶化之氫醌1 00克分散於雙對酚F 型環氧樹脂[日本化藥(日本),RE-404S,環氧當量165] 3 00克,之後,添加2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑0.2克作 爲硬化觸媒,以調製硬化性焊劑,並進行評估。此處係 使用形成焊盤直徑爲300 # m,焊盤節佢爲0.8隱之電路 之評估用封裝。 焊錫球切變強度之平均値係爲8 00克,在溫度循環試 驗上,無發生任何一個不良之情事,在絕緣電阻試驗上, 試驗前之絕緣電阻係爲2x1 013Ω,試驗後之絕緣電阻 係爲 1 X 1 0 13 Ω。 (實施例14) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將亞乙基酚[Aldnch]施予與實施例13同樣之處理使 析出平均粒徑爲8 // m之微結晶。接著,將此微結晶化 之亞乙基酚1 00克分散於雙酚F型環氧樹脂[日本化藥 (公司),RE-404S,環氧當量165]200克內,然後添加2-苯 基-4,5-二羥基甲基咪唑作爲硬化觸媒,以調製硬化性焊 劑,並與實施例1 3同樣地進行評估。 焊錫球切變強度之平均値係爲900克,在溫度循環試 驗上,無任何一個發生不良,於絕緣電阻試驗上,試驗前 之絕緣電阻係爲6x10 13 Ω,試驗後之絕緣電阻係爲3x -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) Ϊ233850 A7 B7 厂 五、 發明說明( 34 1〇13Ω。 (實施例1 5 ) 將亞異丙基酚[Aldrich]施予實施例13相同之處理以 析出平均粒徑爲1 2 // m之微結晶。將此微結晶化之亞 異丙基酚1 0 0克分散於雙酚F型環氧樹脂[日本化藥 (公司),RE-404S,環氧量165] 200克內,然後添加2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑〇.2克作爲硬化觸媒以調製硬化性 焊劑,並與實施例1 3同樣地進行評估。 焊錫球切變強度之平均値係爲9 0 0克,在溫度循環試 驗上,無發生任何一個不良,在絕緣電阻試驗上,試驗前 之絕緣電阻係爲5 X 1 0 13 Ω,試驗後之絕緣電阻係爲3 X 1 〇,3 Ω。 (實施例1 6) 將二羥基苯甲酸[Aldnch]施予與實施例13相同之處 理,使析出平均粒徑爲4 μ m之微結晶。接著,將此微結 晶化之二羥基苯甲酸1 〇〇克分散於雙酚F型環氧樹脂 [日本化藥(公司),RE-404S,環氧當量165] 3 3 0克內,然後 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 媒、 觸評 化行 硬進 爲地 作同 克相 2 3 ο 1 坐例 Ϊ施 基實 甲與 基著 羥接 ^3/ 一-一劑 5-’ 焊 T性 基化 苯硬 2-製 P 周 添以 估 驗之 試 環 循 度 溫 在 克 ο 5 7 爲 係 値 均 平 之 度 ΑΓΤΑ 強 變 切 球 錫 焊 ο 何 任 生阻 ¾電。 肩緣Ω 上絕 爲 係 X 前 8 驗爲 試係 上,阻 驗電 試緣 阻絕 電之 緣後 絕E 於試 良 Ω 不01 Ι_1Ξ1_ 一2Χ 6 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 B7 7 ς 五、發明說明() (實施例1 7 ) 將酚酞淋[A 1 d r 1 c h ]施予與實施例1 3相同之處理,使 析出平均粒徑爲7 // m之微結晶。接著,將此微結晶化 之酚酤咻1 00克分散於雙酚F型環氧樹脂[日本化藥 (公司),RE-404S,環氧當量165]200克內,然後添加2 -苯 基-4,5-二羥基用基咪唑0.2克作爲硬化觸媒,以調製硬 化性焊齊U,並與實施例1 3同樣地進行評估。 焊錫球切變強度之平均値係爲8 5 0克,在溫度循環試 驗上,無發生任何一個不良,於絕緣電阻試驗上,試驗前 之絕緣電阻係爲3 X 1 〇 13 Ω,試驗後之絕緣電阻係爲1 X 1 Ο13 Ω。 實施例1 3〜1 7之結果係示於第5表上。 [表5] 從第5表得知含有以微結晶狀態分散之酚性羥基之 化合物,和含有係爲該化合物之硬化劑之雙酚F型之環 氧樹脂之實施例1 3〜1 7之硬化焊齊U ,焊錫球切變強度高, 於溫度循環試驗上無發生斷線之不良情事,絕緣電阻特 別局。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (實施例1 8 ) 將苯酚酚醛淸漆樹脂[住友德雷司(公司),P R - 5 1 4 7 0, 羥基當量105]100克,亞乙基酚[Aldnch]20克及雙酚F 型環氧樹脂[日本化藥(公司),RE-404 S,環氧當量1 65] 3 00克溶解於醋酸乙酯60克內,然後添加2-苯基-4,5-二 羥基甲基咪唑0.2克作爲硬化觸媒以調製硬化性焊劑 -37- i紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G X 297公爱) 1233850 A7 B7 五、發明說明(Μ ) 淸漆,並與實施例1 3相同地進行評估。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 焊錫球切變強度之平均値係爲9 00克,在溫度循環試 驗上,無發生任何一個不良,於絕緣電阻試驗上,試驗前 之絕緣電阻係爲2 X 1 0 13 Ω,試驗後之絕緣電阻係爲1 X 1 Ο13 Ω。 (實施例1 9) 除了使用4,4’-亞乙基聯苯酚[旭千葉(公司),Arocy L 10] 20克取代亞乙基酚20克以外,餘與實施例18相同 地調製硬化性焊劑淸漆,並進行評估。 焊錫球切變強度之平均値係爲9 5 0克,在溫度循環試 驗上,無任何一個發生不良,於絕緣電阻試驗上,試驗前 之絕緣電阻6 X 1 0 13 Ω,試驗後之絕緣電阻也是6 X 1 0 13 Ω。 (實施例20) 除了使用酚酞咻[Aldrich] 20克取代亞乙基酚20克 外,餘與實施例1 8相同地調製硬化性焊劑淸漆,並進行 評估。焊錫球切變強度之平均値係爲1,000克,在溫度 循環試驗上,無任何一個發生不良於絕緣電阻試驗上, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 試驗前之絕緣電阻係爲3 X 1 〇 13 Ω,試驗後之絕緣電阻係 爲 2x 1 Ο13 Ω。 (實施例21) 除了使用m.P-甲酚酚醛淸漆樹脂[日本化藥(公 司)P A S -1,羥基當量1 2 0 ] 1 0 0克替代苯酚酚醛淸漆樹脂 100克,及用酚酞咻[Aldnch] 20克替代亞乙基酚20克 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 B7 37 五、發明說明() 外,餘與實施例1 8相同地調製硬化性焊劑淸漆,並進行 評估。 焊錫球切變強度係爲900克,在溫度循環試驗上,無 發生任一個不良,於絕緣電阻試驗上,試驗前之絕緣電 阻係爲4 X 1 〇 13 Ω ,試驗後之絕緣電阻係爲2 X 1 0 13 Ω。 實施例1 8〜2 1之結果係示於第6表。 [表6] 從第6表可知,除了具有酚性羥基之樹脂(A)和該樹 脂之硬化劑(B)外,另含有硬化性抗氧化劑((:)之實施例 18〜21之硬化性焊劑更形提高焊錫球切變強度和絕緣 電阻。 (發明效果) 本發明之硬化性焊劑,軟焊後不必藉洗淨除去殘存在 焊劑,即使在高溫,高濕之環境內仍保有電氣絕緣性,另 外,硬化性焊劑係以在軟焊部週邊成環狀補強之形式硬 化,因此能進行結合強度和可靠性高之軟焊。藉使用本 發明之硬化性焊齊!J,簡化半導體封裝設置於配線板之作 業,從而能減少製造成本,對提高半導體裝置軟^焊之可 靠性上極爲有用。 記載化學式等之書面 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850 A7 B7 3 8 五、發明說明() [表1] 焊錫球切變 強度(g) 溫度 循環 試驗 (不良 個數/ 全個 數) 絕緣電 阻(Ω ) 接觸 角(。) 熔融 粘度 (Pa. S) 4 00 μ 3 0 0 μ 試驗 試驗 m m Λ- Υ · 刖 後 實施 1100 1000 0/10 4x 4x 25 0.02 例1 1012 1 012 實施 1000 950 0/10 5x 4x 25 0.05 例2 1 0丨2 1012 實施 105 0 900 0/10 5 X 4χ 20 0.0 3 例3 10丨2 ΙΟ12 實施 1000 850 0/10 4x 3 χ 20 0.02 例4 10丨2 ΙΟ12 比較 5 50 3 5 0 10/10 - - - - 例1 比較 650 400 8/10 - - - - 例2 比較 - - 1/10 - - - - 例3 比較 - - - 6 X 短路 - - 例4 10丨0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #- -丨線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [註]焊錫球切變強度欄之400 // m及3 0 0 “ m係指焊盤 之直徑。 [表2 ] -40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1233850
發明說明( 焊錫球 強度(g 切變 ) 溫度 循環 試驗 (不良 個數/ 全個 數) 絕緣電阻(Ω ) 接1— 角(。) 4 0 0 μ 3 0 0 u 試驗 試驗 m m 前 後 實施 1050 800 0/10 3χ 3χ 15 例5 1 012 1012 實施 1100 800 0/10 3χ 2 χ 10 例6 10丨2 10丨2 實施 1050 800 0/10 4χ 3χ 例7 ΙΟ12 10]2 [註]焊錫球切變強度欄之4 0 0 v m及3 0 0 " m係指焊盤 之直徑。 [表3] U 4 表 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 軟化 焊錫 溫度 絕緣電 濕 點(。C ) 球切 循環 試驗 試驗 擴 變強 試驗 \ 刖 後 率 度(g) (不良 個數/ 全個 數) 實施 4 1 900 0/10 4x 4x 80 例8 1 0丨2 1 0丨2 潤大(% -41- 焊定 軟安性 0 濕潤擴大率(% ) 錫-鉛 錫-銀-銅 錫-鉍 錫-鋅 實施例5 80 70 60 65 實施例6 80 70 65 60 實施例7 80 5 5 60 5 0 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) 1233850 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7 40 五、發明說明() 實施 例9 82 800 1/10 5x 1 012 4χ ΙΟ】2 7 5 0 實施 92 8 5 0 0/10 5 X 4χ 75 0 例10 1012 ΙΟ12 實施 1 09 800 0/10 4x 3 χ 7 0 0 例1 1 1 012 ΙΟ12 實施 145 800 0/1 0 4x 3 χ 60 Δ 例12 1012 ΙΟ】2 比較 1 95 750 4/10 3χ 3 χ <50 χ 例5 ΙΟ12 ΙΟ12 比較 205 700 5/10 5χ 3 χ <50 χ 例6 ΙΟ12 ΙΟ12 [註]焊錫球切變強度試驗之焊盤直 徑爲 3 0 0 // m ° [表5] 焊錫 溫度 絕緣電阻(Ω) 球切 循環 試驗 試驗 變強 試驗 刖 後 度(g) (不良 個數/ 全個 數) 實施 800 0/10 2 χ 1 χ 例13 1 013 1 013 實施 900 0/10 6 χ 3x 例14 1 0 1 3 1 013 實施 900 0/10 5 χ 3 χ 例15 1 0丨3 1013 實施 7 5 0 0/10 2x 8x 例16 1 0丨3 1 0丨2 實施 8 5 0 0/10 3 χ 1 χ 例17 1 0 1 3 1 0丨3 [註]焊錫球切變強度試驗之焊盤直徑爲3 0 0 // m。[表6] -42- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------訂---------線! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r— — — — — — — — 1233850 A7 B7 41 五、發明說明() 焊錫 球切 變強 度(g) 溫度 循環 試驗 (不良 個數/ 全個 數) 絕緣電阻(Ω) 試驗 刖 試驗 後 實施 900 0/1 0 2 X 1 X 例18 1 0 1 3 1 0 13 實施 95 0 0/10 6 X 6 X 例19 1 0 1 3 1 0 13 實施 1000 0/10 3 X 2x 例20 1 0丨3 1 0 13 實施 900 0/1 0 4x 2 X 例21 1013 1013 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 · m 頁 [註]錫焊球切變強度試驗之焊盤直徑爲3 00 // m。 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 >43- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1233850 煩請委員明示,本案修正後是否變更原實質内容 六、申請專利範圍 第90 1 00944號「硬化性助熔劑,焊接用抗蝕劑,由該硬 化性助熔劑補強之半導體封裝及半導體裝置及該半導體封 裝及半導體裝置之製法」專利案 (93年5月4日修正) 六申請專利範圍: 1. 一種硬化性焊劑,其特徵爲在軟焊時係作爲焊劑,接著藉 加熱硬化而作爲軟焊部之補強材,其包括具酚性羥基之 樹脂(A)及該樹脂之硬化劑(B)。 2. 如申請專利範圍第1項之硬化性焊劑,其中具酚性羥基 之樹脂(A)係爲苯酚酚醛淸漆樹脂、烷基酚酚醛淸漆樹 脂、多價酚酚醛淸漆樹脂、酚芳烷基樹脂、可溶酚醛樹 脂或聚乙烯酚。 3 .如申請專利範圍第 2項之硬化性焊劑,其中構成多價酚 酚醛淸漆樹脂之多價酚係爲兒茶酚、間苯二酚、氫醌、 羥基氫醌或五倍子酚。 4. 如申請專利範圍第 1項之硬化性焊劑,其中具酚性羥基 之樹脂(A)之軟化點係爲30〜150°C。 5. 如申請專利範圍第1項之硬化性焊齊!I,其中硬化劑(B)係 爲環氧化合物或異氰酸酯。 6·如申請專利範圍第 1項之硬化性焊齊!ί ,其更含有硬化性 抗氧化劑(C)。 7.如申請專利範圍第 6項之硬化性焊劑,其硬化性抗氧化 劑(C)係爲含有亞Τ基構造之化合物。 -1- 1233850 六、申請專利範圍 8.如申請專利範圍第 7項之硬化性焊齊U,其中該含有亞卞 基構造之化合物係爲以一般式[1 ]表示之化合物: 3 R
T1 LT 6 I 7 R丨C丨R R R 式中R^R2及R5係各自獨立爲氫、羥基或羧基、 R2及R4係各自獨立爲氫、烷基、R6及R7係各自獨立 爲氫、甲基、羥苯基或羧苯基。 9. 如申請專利範圍第8項之硬化性焊劑,其中一般式Π ]表 示之化合物係爲亞乙基酚或酚酞啉。 10. 如申請專利範圍第 6項之硬化性焊劑,其抗氧化劑(C) 係爲4,4’-亞乙基雙苯基縮水甘油基醚。 1 1 .如申請專利範圍第1項之硬化性焊劑,其在軟焊時係作 爲焊劑,接著藉加熱硬化而作爲軟焊部之補強材,其 含有具以微結晶狀態分散之酚性羥基之化合物(D)及該 化合物之硬化劑(E)。 12. 如申請專利範圍第1 1項之硬化性焊劑,其中微結晶的 直徑係5 0 // m以下。 13. 如申請專利範圍第2或11項之硬化性焊劑,其中在熔 融狀態下,與焊錫表面之接觸角係爲5〜60° ° 1 4·如申請專利範圍第1或1 1項之硬化性焊劑,其在軟焊 時之溫度下之熔融粘度係爲O.lmPa · s〜50Pa · s。 - 2- 1233850 六、申請專利範圍 1 5 ·如申請專利範圍第1或1 1項之硬化性焊劑,其在焊錫之 溶融溫度下,膠凝化時間係爲1〜6 0分鐘。 1 6.—種軟焊用抗蝕劑,其特徵爲被塗佈於具有焊錫球裝設 用焊盤之電路圖樣上,藉焊錫逆流使放置於該焊盤上之 焊錫進行完軟焊後再藉加熱予以硬化以作爲前述電路 圖樣之抗蝕劑。 17·如申請專利範圍第16項之軟焊用抗蝕劑,其係以樹脂 補強之形態硬化焊錫球結合部。 1 8 · —種半導體封裝,其特徵爲將如申請專利範圍第1至 1 5項中任一項之硬化性焊劑塗佈於電路露出面上,在焊 錫球結合時作爲軟焊之焊劑,俟焊錫球結合後再被加熱 而硬化,藉此補強焊錫球結合部。 1 9 · 一種半導體裝置,其特徵爲將如申請專利範圍第1至 1 5項中任一項之硬化性焊劑塗佈於具有軟焊用之焊盤 之印刷配線板上,在進行軟焊時作爲軟焊之焊劑,俟軟 焊完成後再被加熱硬化,藉此補強軟焊部。 2 0.如申請專利範圍第1 9項之半導體裝置,其中硬化性焊 劑在進行軟焊時係俟在軟焊部週邊形成環狀之彎月面 後再被加熱硬化。 2 1 ·如申請專利範圍第1 9項之半導體裝置,其中硬化性焊 劑係被塗佈於具有軟焊用焊盤之配線板之全面上,俟軟 焊完成後再被加熱硬化,藉此作爲配線板之抗蝕劑。 22·—種半導體封裝之製造方法,其包括將如申請專利範圍 -3- 1233850 六、申請專利範圍 第1至1 5項中任一項之硬化性焊劑塗佈於電路露出面 上,將焊錫設置於該露出面,藉逆流使焊錫結合於該露 出面後再藉加熱硬化性劑。 2 3 . —種半導體封裝之製造方法,其包括將如申請專利範圍 第1至1 5項中任一項之硬化性焊劑塗佈既定量於焊錫 球上,然後將塗佈硬化性焊劑之焊錫球置於焊盤之步 驟;藉焊錫之逆流使焊錫球對置放該焊錫球之焊盤進 行軟焊,並使該硬化性焊劑在焊錫球結合部週邊形成液 面之步驟;及藉加熱使硬化性焊劑硬化,從而構築樹脂 補強焊錫球結合部之構造之步驟。 24.—種半導體封裝之製造方法,其包括將如申請專利範圍 第1至1 5項中任一項之硬化性焊劑塗佈於印刷配線板 上,將晶片之電極部上具有焊錫球之半導體封裝置於該 基板上,藉逆流使焊錫球結合於基板之焊盤,然後藉加 熱使硬化性焊劑硬化。 -4 -
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