本文公开的方法制备的电 组件还包括结合至衬底的封装。"封装"是指集成电路置于薄电路板上并包封。所述封装通 常在板材底部含有用来与衬底形成电互连件的焊球。
[0080] 电子部件和衬底中的一个具有多个焊料凸块，而另一个具有多个电结合焊盘。如 这里所使用的，术语"焊料凸块"包括焊料凸块、焊球、销和支柱，例如铜支柱。焊料凸块包 括球栅阵列和针栅阵列。焊料凸块可由任何适合的可焊接材料构成，例如但不限于，锡、 锡-铅、锡-铋、锡-银、锡-银-铜、锡-铟和铜。特别有用的焊料凸块是由锡、锡-铅、 锡-银以及锡_银-铜构成的那些焊料凸块。锡合金焊料凸块通常是低共熔混合物。例如， 合适的锡-银焊料凸块具有96. 5%的锡和3. 5%的银的组成。焊料凸块可以通过任何常规 方法沉积，如糊状物或通过电镀。由合金构成的焊料凸块可以直接以合金形式沉积，例如通 过电镀Sn-Ag焊料凸块，或通过依次沉积第一金属如锡，然后在第一金属上沉积第二金属 如银，随后通过软熔所述金属以形成合金。合适的电结合焊盘可以是任何合适的焊盘并且 可以与衬底或电子部件的表面齐平或可以是电子部件的衬底的表面。合适的结合焊盘可以 是铜、银、金或任何其它合适的金属。
[0081] 在使用中，焊料凸块和结合焊盘被融化以确保良好的焊接性。可以使用任何合适 的熔剂且在本领域技术人员的能力范围内。定位电子部件和衬底以使得焊料凸块和结合焊 盘对齐。然后加热组件以使焊料软熔并电连接（即，焊料）电子部件和衬底。特定的焊料 软熔温度取决于焊料凸块组成并且是本领域技术人员所熟知的。
[0082] 电子部件焊接至衬底后，使电子材料在电子部件与衬底之间流动。电子材料还在 焊料接头周围流动。电子材料可以根据最终应用而通过一些方法来涂覆。例如，典型的涂 覆方法包括用于底层填料涂覆的注射器或药筒分配。
[0083] -旦电子材料填充电子部件与衬底之间的空间，则随后使电子材料固化。在不例 性实施方案中，在环境温度下引发固化。在其它示例性实施方案中，可以在预定温度下使电 子材料固化足以固化组合物的一段预定时间。具体固化条件是组成特异性的。在示例性实 施方案中，电子材料固化少于5分钟。在其它示例性实施方案中，固化时间可以被调整以获 得所需的"开放"或工作时间。
[0084] 示例性电子材料包含填料来提高固化系统的热机械性能，从而赋予更好的部件可 靠性性能。例如，为了更好地匹配电子部件和衬底的CTE，可以使用CTE改性剂来增加固化 的底层填料的模量并降低粘合剂（固化的底层填料）的CTE。示例性填料包括但不限于： 熔凝二氧化硅、天然二氧化硅、合成二氧化硅、天然氧化铝、合成氧化铝、中空填充剂、三氢 氧化铝、氢氧化铝氧化物、硼、碳化硅、云母、铝粉、氧化锌、银、石墨、氮化铝、莫来石、金、碳、 碳纳米管、石墨烯、玻璃纤维/片碳纤维、或其它有机或无机颗粒填料，以其最终状态加入 到制剂中或当场形成。不管是否熔凝、天然的或合成的，二氧化硅都是优选的填料。填料的 表面可以任选地进行处理以改进填料和单体和/或聚合物的相互作用。填充材料通常可以 在纳米至常规微米尺寸范围内。
[0085] 填料可具有任何可接受的形式，例如但不限于板状、纤维状、球形、针状、无定形或 其任意组合。可以组合具有不同尺寸和不同形状的填料以便对热膨胀系数、模量、电导率和 /或热导率产生协同作用。
[0086] 在此所述的组合物适合于以下应用，其中芯片（管芯）直接安装到其最终电路板 上并电互连至其最终电路板，而不是被封装为单个集成电路。
[0087] 如以上所述和图中所示的本发明的方法和系统提供了具有优异的特性的芯片封 装，包括降低互连件应力和室温固化条件。虽然已经参考优选实施方案展示并描述了本发 明的设备和方法，但本领域技术人员会容易地理解，可在不脱离本发明的精神和范围的情 况下对其进行改变和/或修改。
【主权项】
1. 一种电子组合物，其包含： 可固化的基质材料；以及 任选地，设置在所述基质材料内的填充材料， 其中所述可固化基质材料包含由亚甲基丙二酸酯单体、多官能亚甲基单体、亚甲基0 酮酯单体、亚甲基二酮单体，及其组合所组成的组的至少一个成员。2. 如权利要求1所述的电子组合物，其包含所述填充材料，并且其中所述电子组合物 被配置来形成固化的电子材料，所述电子材料具有小于约百万分之30/摄氏度的热膨胀系 数。3. 如权利要求1所述的电子组合物，其中所述电子组合物具有约为环境温度的固化温 度。4. 如权利要求1所述的电子组合物，其中所述电子组合物具有约为室温的固化温度。5. 如权利要求1所述的电子组合物，其中所述电子组合物具有小于约5分钟的固化时 间。6. 如权利要求1所述的电子组合物，其中所述电子组合物在室温下是低粘度的液体。7. -种电子材料，其包含： 固化的基质材料；以及 任选地，设置在所述固化的基质材料内的填充材料，其中所述固化的基质材料包含来 源于选自以下的化合物的低聚物或聚合物材料：亚甲基丙二酸酯单体、多官能亚甲基单体、 亚甲基P酮酯单体、亚甲基P二酮单体，及其组合。8. 如权利要求7所述的电子材料，其中所述电子材料具有小于约百万分之30/摄氏度 的热膨胀系数。9. 如权利要求7所述的电子材料，其中所述电子材料是粘合剂底层填料。10. -种芯片封装，其包括： 电互连件；以及 设置在所述电互连件周围的电子材料，其中所述电子材料包含： 填充材料；以及 固化的基质材料，其包含来源于选自以下的化合物的低聚物或聚合物材料：亚甲基丙 二酸酯单体、多官能亚甲基单体、亚甲基0酮酯单体、亚甲基0二酮单体，及其混合物。11. 如权利要求10所述的芯片封装，其中所述互连件具有可操作以引发所述基质材料 固化的化学基本属性。12. 如权利要求10所述的封装，其中所述电子材料形成电绝缘材料。13. 如权利要求10所述的封装，其进一步包括： 衬底； 芯片，其邻近所述衬底并在所述衬底与所述芯片各自的表面之间界定出间隙，其中所 述电子材料占据所述间隙没有被所述互连件占据的部分。14. 如权利要求13所述的封装，其中所述衬底和所述芯片之一具有可操作以引发所述 基质材料固化的化学基本属性。15. 如权利要求13所述的封装，其中所述电子材料具有低于所述衬底的热膨胀系数并 且小于约百万分之30/摄氏度的热膨胀系数。16. 如权利要求13所述的封装，其中所述电子材料包含底层填料以使所述芯片耦接至 所述衬底。17. 如权利要求13所述的封装，其中所述芯片包括集成电路并且所述衬底还包括外部 电路，其中所述互连件使所述集成电路电耦接至所述外部电路。18. 如权利要求13所述的封装，其中所述芯片是第一芯片并且所述衬底是第二芯片， 每个芯片均包括集成电路并且所述互连件电连接各自的集成电路。19. 如权利要求13所述的封装，其中所述芯片是第一芯片，所述电子材料在所述衬底 与所述第一芯片之间形成第一底层填料部分，并且其还包括： 第二芯片，其邻近所述第一芯片并且在其间界定第二间隙；并且 其中所述电子材料形成第二底层填料部分，其设置于所述第二间隙内并且使所述第二 芯片耦接至所述第一芯片。20. 如权利要求19所述的封装，其中所述互连件是第一互连件，并且还包括使所述第 一芯片电连接至所述第二芯片的第二互连件，其中所述第二底层填料部分设置于所述互连 件周围。
【专利摘要】一种电子组合物包含可固化的基质材料以及任选地设置在所述基质材料内的填充材料。所述固化的基质材料包含来源于选自以下的化合物的低聚物或聚合物材料：亚甲基丙二酸酯单体、多官能亚甲基单体、亚甲基β酮酯单体、亚甲基β二酮单体，或其混合物。
【IPC分类】H01L21/56
【公开号】CN105164797
【申请号】CN201380062786
【发明人】B.M.马罗夫斯基, A.G.马罗夫斯基, M.M.埃利森
【申请人】瑟拉斯公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2013年11月27日
【公告号】EP2926368A1, US20150303122, WO2014085570A1