专利汇可以提供用于大型晶片半导体包装的导电晶片粘接膜和用于制备导电晶片粘接膜的组合物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供具有有利性质的导电晶片粘接膜,其用于各种应用,例如用于制备大型晶片 半导体 包装 。本发明还提供用于制备这种膜的配制物,以及用于制备这种配制物的方法。另一方面,本发明提供由根据本发明的组合物制备的导 电网 状物。又一方面,本发明还涉及包含粘结至其合适的基材上的这种导电晶片粘接膜的物件。,下面是用于大型晶片半导体包装的导电晶片粘接膜和用于制备导电晶片粘接膜的组合物专利的具体信息内容。
1.组合物,其包含:
第一马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺,其中所述第一马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺具有芳族主链,并且所述第一马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺的主链上的酰亚胺部分的取代度为每个所述主链的重复单元至少0.5个酰亚胺部分;
第二马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺,其中所述第二马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺具有柔性脂族主链或柔性脂族/芳族主链,其中所述第二马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺的主链包括直链或枝化的烃基片段,其中每个烃基片段具有至少20个碳,
第一环氧树脂,其中所述第一环氧树脂为经橡胶或弹性体改性,
第二环氧树脂,其中所述第二环氧树脂具有柔性脂族主链或柔性脂族/芳族主链,其中所述第二环氧树脂的主链包括直链或枝化的烃基片段,其中每个烃基片段具有至少20个碳,
导电填料,
固化剂;以及
任选存在的非反应性有机稀释剂;
其中,当所述组合物固化时,通过动态机械分析(DMA)测试,所述组合物在260℃下的模量小于约1GPa。
2.如权利要求1所述的组合物,其任选地还包含一种或多种流动助剂、粘合促进剂、导电助剂、流变学改性剂,或它们的任意两种或多种的混合物。
3.如权利要求1所述的组合物,其中所述第一马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺的主链上的酰亚胺部分的取代度为每个所述主链的重复单元至少0.8个酰亚胺部分。
4.如权利要求1所述的组合物,其中所述第一马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺的结构分别如下:
其中:
m为1-15,
p为0-15,
每个R2独立地选自氢或低级烷基,以及
J为一价或多价基团,其选自:
-具有约6个至约300个碳原子的芳族烃基或经取代的芳族烃基,其中所述芳族烃基选自芳基、烷基芳基、芳基烷基、芳基烯基、烯基芳基、芳基炔基或炔基芳基;
-具有约6个至约300个碳原子的芳族亚烃基或经取代的芳族亚烃基,其中所述芳族亚烃基选自亚芳基、烷基亚芳基、芳基亚烷基、芳基亚烯基、烯基亚芳基、芳基亚炔基或炔基亚芳基;
-具有约6个至约300个碳原子的杂环基或经取代的杂环基;
-聚硅氧烷;或
-聚硅氧烷-聚氨酯嵌段共聚物,以及
-上述中的一种或多种与连接基的组合,其中所述连接基选自:共价键、-O-、-S-、-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)2-、-O-S(O)2-O-、-O-S(O)2-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)2-、-S-S(O)2-O-、-S-S(O)2-NR-、-NR-O-S(O)-、-NR-O-S(O)-O-、-NR-O-S(O)-NR-、-NR-O-S(O)2-、-NR-O-S(O)2-O-、-NR-O-S(O)2-NR-、-O-NR-S(O)-、-O-NR-S(O)-O-、-O-NR-S(O)-NR-、-O-NR-S(O)2-O-、-O-NR-S(O)2-NR-、-O-NR-S(O)2-、-O-P(O)R2-、-S-P(O)R2-或-NR-P(O)R2-;其中每个R独立地为氢、烷基或经取代的烷基。
5.如权利要求4所述的组合物,其中J为杂环基、氧代杂环基、硫代杂环基、氨基杂环基、羧基杂环基、含氧芳基、硫代芳基、氨基芳基、羧基芳基、杂芳基、含氧杂芳基、硫代杂芳基、氨基杂芳基、羧基杂芳基、氧烷基芳基、硫代烷基芳基、氨基烷基芳基、羧基烷基芳基、含氧芳基烷基、硫代芳基烷基、氨基芳基烷基、羧基芳基烷基、含氧芳基烯基、硫代芳基烯基、氨基芳基烯基、羧基芳基烯基、含氧烯基芳基、硫代烯基芳基、氨基烯基芳基、羧基烯基芳基、含氧芳基炔基、硫代芳基炔基、氨基芳基炔基、羧基芳基炔基、含氧炔基芳基、硫代炔基芳基、氨基炔基芳基或羧基炔基芳基、含氧亚芳基、硫代亚芳基、氨基亚芳基、羧基亚芳基、氧烷基亚芳基、硫代烷基亚芳基、氨基烷基亚芳基、羧基烷基亚芳基、含氧芳基亚烷基、硫代芳基亚烷基、氨基芳基亚烷基、羧基芳基亚烷基、含氧芳基亚烯基、硫代芳基亚烯基、氨基芳基亚烯基、羧基芳基亚烯基、氧烯基亚芳基、硫代烯基亚芳基、氨基烯基亚芳基、羧基烯基亚芳基、含氧芳基亚炔基、硫代芳基亚炔基、氨基芳基亚炔基、羧基芳基亚炔基、氧炔基亚芳基、硫代炔基亚芳基、氨基炔基亚芳基、羧基炔基亚芳基、杂亚芳基、含氧杂亚芳基、硫代杂亚芳基、氨基杂亚芳基、羧基杂亚芳基、含杂原子的二价或多价的环基部分、氧代含杂原子的二价或多价的环基部分,硫代含杂原子的二价或多价的环基部分、含氨基杂原子的二价或多价的环基部分,或者含羧基杂原子的二价或多价的环基部分。
6.如权利要求1所述的组合物,其中所述第二马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺的主链包含直链或枝化的烃基片段,其中每个烃基片段具有至少30个碳,由此增强其柔性。
7.如权利要求1所述的组合物,其中所述第二马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺分别具有以下结构:
其中:
m为1-15,
p为0-15,
每个R2独立地选自氢或低级烷基,以及
J为一价或多价基团,其选自:
-具有约20个至约500个碳原子的非芳族烃基或经取代的非芳族烃基,其中所述非芳族烃基选自烷基、烯基、炔基、环烷基或环烯基;
-具有约20个至约500个碳原子的非芳族亚烃基或经取代的非芳族亚烃基,其中所述非芳族亚烃基选自亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基或亚环烯基;
-具有约20个至约500个碳原子的杂环基或经取代的杂环基,
-聚硅氧烷,或
-聚硅氧烷-聚氨酯嵌段共聚物,以及
-上述中的一种或多种与连接基的组合,其中所述连接基选自:
共价键、-O-、-S-、-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)2-、-O-S(O)2-O-、-O-S(O)2-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)2-、-S-S(O)2-O-、-S-S(O)2-NR-、-NR-O-S(O)-、-NR-O-S(O)-O-、-NR-O-S(O)-NR-、-NR-O-S(O)2-、-NR-O-S(O)2-O-、-NR-O-S(O)2-NR-、-O-NR-S(O)-、-O-NR-S(O)-O-、-O-NR-S(O)-NR-、-O-NR-S(O)2-O-、-O-NR-S(O)2-NR-、-O-NR-S(O)2-、-O-P(O)R2-、-S-P(O)R2-或-NR-P(O)R2-;其中每个R独立地为氢、烷基或经取代的烷基。
8.如权利要求7所述的组合物,其中J为氧烷基、硫代烷基、氨基烷基、羧基烷基、氧烯基、硫代烯基、氨基烯基、羧基烯基、氧炔基、硫代炔基、氨基炔基、羧基炔基、氧环烷基、硫代环烷基、氨基环烷基、羧基环烷基、氧环烯基、硫代环烯基、氨基环烯基、羧基环烯基、杂环基、含氧杂环基、硫代杂环基、氨基杂环基、羧基杂环基、氧亚烷基、硫代亚烷基、氨基亚烷基、羧基亚烷基、氧亚烯基、硫代亚烯基、氨基亚烯基、羧基亚烯基、氧亚炔基、硫代亚炔基、氨基亚炔基、羧基亚炔基、氧亚环烷基、硫代亚环烷基、氨基亚环烷基、羧基亚环烷基、氧亚环烯基、硫代亚环烯基、氨基亚环烯基、羧基亚环烯基、含杂原子的二价或多价的环基部分、氧代含杂原子的二价或多价的环基部分、硫代含杂原子的二价或多价的环基部分、含氨基杂原子的二价或多价的环基部分,或含羧基杂原子的二价或多价的环基部分。
9.如权利要求1所述的组合物,其中所述第一环氧树脂为经环氧化的羧基封端的丁二烯-丙烯腈(CTBN)的低聚物或聚合物。
10.如权利要求9所述的组合物,其中所述经环氧化的CTBN的低聚物或聚合物为具有以下结构的低聚物或共聚物前体的含环氧基衍生物:
HOOC[(Bu)x(ACN)y]mCOOH
其中:
每个Bu为丁烯部分(例如丁烯-1,2-二基或者丁烯-1,4-二基),
每个ACN为丙烯腈部分,
所述Bu单元和ACN单元无规或以嵌段形式排列,
每个x和y均大于0,条件是x+y的总和=1,
x:y为约10:1-1:10,以及
m为约20-约100。
11.如权利要求1所述的组合物,其中所述第二环氧树脂是经环氧化的聚丁二烯二缩水甘油醚的低聚物。
12.如权利要求11所述的组合物,其中所述经环氧化的聚丁二烯二缩水甘油醚的低聚物的结构如下:
其中:
R1和R2各自独立地为H或低级烷基,
R3为H、饱和或不饱和的烃基或环氧基,
每个低聚物中存在至少一个上述的含环氧基的重复单元以及至少一个上述的烯烃基重复单元,并且当存在时,存在1-10个各个重复单元,以及
n为2-150。
13.如权利要求11所述的组合物,其中所述经环氧化的聚丁二烯二缩水甘油醚的低聚物的结构如下:
其中R为H、OH、低级烷基、环氧基、经环氧乙烷取代的低级烷基、芳基或烷基芳基。
14.如权利要求1所述的组合物,其中所述导电填料选自:银、镍、钴、铜、金、钯、铂、炭黑、碳纤维、石墨、铝、铟锡氧化物、涂布银的铜、涂布银的铝、涂布银的石墨、涂布镍的石墨、铋、锡、铋锡合金、涂布金属的玻璃球、涂布银的纤维、涂布银的球、掺杂锑的锡氧化物、碳纳米管、导电纳米填料、这些金属的合金,以及它们的任意两种或多种的混合物。
15.如权利要求1所述的组合物,其中所述固化剂包含尿素、脂族胺和芳族胺、胺硬化剂、聚酰胺、咪唑、双氰胺、酰肼、尿素-胺混合固化体系、自由基引发剂、有机碱、过渡金属催化剂、酚、酸酐、路易斯酸和/或路易斯碱。
16.如权利要求1所述的组合物,其中当存在时,所述稀释剂为芳族烃、氯代烃、醚、多元醇、酮、酰胺或杂芳族化合物。
17.如权利要求1所述的组合物,其还包含最高约4重量%的额外的聚合物部分,所述聚合物部分选自丙烯酸类聚合物、聚氨酯或聚硅氧烷。
18.如权利要求17所述的组合物,其中所述额外的聚合物部分为丙烯酸类聚合物,其分子量为约100,000至约1,000,000,且Tg为约-40℃至约20℃。
19.如权利要求1所述的组合物,其中当在合适的10×10mm的铜基材衬垫上以0.2mm的厚度施加所述组合物,并在200℃下固化60分钟时,所述组合物经历小于58微米的翘曲。
20.如权利要求1所述的组合物,其中,当在动态蒸汽吸附分析仪中暴露于85℃和85%的相对湿度下,固化时,所述组合物的吸水率小于1重量%。
21.如权利要求1所述的组合物,其中,当在动态蒸汽吸附分析仪中暴露于85℃和85%的相对湿度下,固化时,所述组合物的吸水率小于0.5重量%。
22.如权利要求1所述的组合物,其中所述组合物包含:
至少1重量%的所述第一马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺,
至少1重量%的所述第二马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺,
至少2重量%的所述第一环氧树脂,
至少0.5重量%的所述第二环氧树脂,
至少70重量%的所述导电填料,
至少0.3重量%的所述固化剂,
任选存在的最高4重量%的额外的聚合物部分,其选自丙烯酸类聚合物、聚氨酯或聚硅氧烷,和
任选存在的最高25重量%的非反应性有机稀释剂。
23.如权利要求22所述的组合物,其中所述组合物包含:
1-6重量%的所述第一马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺,
1-8重量%的所述第二马来酰亚胺、降冰片烯酰亚胺或衣康酰亚胺,
2-15重量%的所述第一环氧树脂,
0.5-8重量%的所述第二环氧树脂,
70-95重量%的所述导电填料,
0.3-4重量%的所述固化剂,
任选存在的最高4重量%的额外的聚合物部分,其选自丙烯酸类聚合物、聚氨酯或聚硅氧烷,和
任选存在的最高25重量%的非反应性有机稀释剂。
24.制备如权利要求1所述的组合物的方法,所述方法包括使各组分的组合高速剪切混合一段时间,至足以获得基本上均匀的混合物。
25.导电晶片粘接膜,其包含从如权利要求1所述的组合物除去基本上所有的溶剂/稀释剂后获得的反应产物。
26.如权利要求25所述的导电晶片粘接膜,其中所述组合物在约160-230℃的温度下固化约30分钟-2小时。
27.如权利要求26所述的导电晶片粘接膜,其中当在动态蒸汽吸附分析仪中暴露于85℃和85%的相对湿度下时,所述膜吸收小于1.2重量%的水分。
28.如权利要求26所述的导电晶片粘接膜,其中所述膜的Tg(通过热机械分析测定;
TMA)小于约40℃。
29.如权利要求26所述的导电晶片粘接膜,其中所述膜的Tan DeltaTg(通过动态机械分析测定;DMA)小于约100℃。
30.如权利要求26所述的导电晶片粘接膜,其中所述膜在260℃下的拉伸模量小于
1GPa。
31.如权利要求26所述的导电晶片粘接膜,其中所述膜在260℃下的晶片剪切力为至少
0.5kg/mm2。
32.如权利要求26所述的导电晶片粘接膜,其中暴露于85℃和85%的相对湿度下约3天后,所述膜在260℃下的晶片剪切力为至少0.5kg/mm2。
33.制备导电晶片粘接膜的方法,所述方法包括将如权利要求1所述的组合物施加至合适的基材后,对所述组合物进行b阶段化。
34.如权利要求33所述的方法,所述合适的基材选自引线框架、设计用于半导体包装的层合基材、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、环氧树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯或玻璃。
35.如权利要求33所述的方法,其还包括固化所述导电晶片粘接膜。
36.物件,其包含粘结至合适的基材上的如权利要求25所述的导电晶片粘接膜。
37.如权利要求36所述的物件,其中所述导电晶片粘接膜与所述基材的粘附力在260℃下为至少0.5kg/mm2。
38.如权利要求36所述的物件,其中固化时,所述导电晶片粘接膜的Tg(通过热机械分析测定,TMA)小于约40℃。
39.如权利要求36所述的物件,其中固化后,所述导电晶片粘接膜的Tan Delta Tg(通过动态机械分析测定,DMA)小于约100℃。
40.如权利要求36所述的物件,其中固化后,所述导电晶片粘接膜的拉伸模量小于
1GPa。
41.如权利要求36所述的物件,其还包含晶片,其中所述晶片的大小为至少2.5×
2.5mm。
42.制备导电网状物的方法,所述方法包括:
将如权利要求1所述的组合物以预定图案施加至合适的基材上,
任选地除去所述组合物中的溶剂/稀释剂,并然后
固化所述组合物。
43.由如权利要求42所述的方法制得的导电网状物。
44.制备导电网状物的方法,所述方法包括:
将如权利要求1所述的组合物以预定图案施加到合适的基材上,
除去所述组合物中的溶剂/稀释剂,并然后
固化所述组合物。
45.由如权利要求44所述的方法制得的导电网状物。
晶片粘接膜的组合物
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