专利名称：固化性组合物及其应用的制作方法
技术领域：
本发明一般性地涉及包含树脂溢流控制剂的固化性组合物，并且具体地涉及适 于在半导体封装中应用的固化性组合物。
背景技术：
包含树脂、填料、溶剂、活性稀释剂或类似物的组合物作为胶粘剂、涂层和密 封剂广泛地应用于半导体封装工业中。然而，在某些应用中，这些材料表现出树脂与组 合物的分离，其被称为“溢流(bleed-out)”、“渗出(bleed)”或“树脂溢流(resinbleed out)“(以下称为RB0)，其导致组合物的性能低于最佳性能。当前，控制RBO的一个优选方式是添加防渗剂(anti-bleed agent)到配制物中，
其在大多数情况下是表面活性剂。表面活性剂在其两个分子末端通常含有亲水基团和疏 水基团，或者亲油基团和疏油基团。这导致表面活性剂迁移到树脂-树脂、树脂-填料 和树脂_基质界面。由于迁移的表面活性剂不能在树脂固化过程中被聚合，它们被怀疑 是用于半导体封装制作中的胶粘剂、涂层或密封剂组合物中发生的失败的原因。近年来，含有含氟化合物作为防渗剂的胶粘剂组合物被提议，例如，见 1984年11月20日授予Schonborn等人的第4,483,898号美国专利；JP05-331355A ； JP07-221126A；以及JP2001-11107A。然而，这些化合物与大量树脂的较低反应性不保 证对RBO的纠正。因此，本领域仍需要在预防树脂溢流方面具有更好性能的胶粘剂、涂层和密封 剂组合物。本发明解决这种需要。
发明内容
本发明描述了消除胶粘剂、涂层和密封剂组合物，尤其是管芯粘接胶粘剂的树 脂溢流(RBO)而不使用表面活性剂作为防渗剂的方法，其通过添加有机金属化合物如有 机钛酸酯到组合物中而实施。钛酸酯与组合物中的树脂和填料都可以反应，因而将两者 连接起来。这提高了体系的相容性，并使RBO得以控制。在本发明中，公开了包含有机金属化合物作为防渗剂的固化性组合物，控制胶 粘剂组合物中树脂溢流的方法，有机金属化合物作为树脂溢流控制剂的应用，以及通过 使用所述胶粘剂组合物生产的制品。具体而言，本发明包括但不限于以下实施方式。1.包含树脂和树脂溢流控制剂的固化性组合物，其中所述树脂溢流控制剂包含 有机金属化合物。2.实施方式1所描述 的固化性组合物，其中所述有机金属化合物选自有机钛化合 物、有机铝化合物、有机锆化合物及其组合。3.实施方式2所描述的固化性组合物，其中所述有机钛化合物包含有机钛酸酯和 /或钛螯合物。4.实施方式3所描述的固化性组合物，其中所述有机钛酸酯选自四(2-乙基己基)钛酸酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯及其组合。5.实施方式3所描述的固化性组合物，其中所述钛螯合物选自乙酰丙酮钛酸酯 螯合物(acetylacetonate titanate chelate)、乙酰乙酸乙酯钛酸酯螯合物(ethyl acetoacetate titanate chelate)、三乙醇胺钛酸酯螯合物(triethimolamine titanate chelate)、乳酸钛酸酯螯 合物(lactic acidtitanate chelate)及其组合。 6.实施方式2所描述的固化性组合物，其中所述有机铝化合物包含二硬脂酰异丙 氧基招酸盐(distearoyl isopropoxy aluminate)。7.实施方式2所描述的固化性组合物，其中所述有机锆化合物包含四烃基锆酸 盐(tetraalkyl zirconate)、四正丙基错酸盐(tetra—n-propylzirconate)、四(三乙醇氨基) 错(IV) (tetrakis (triethanloamino) zirconium (IV))、乳酸错钠(sodiumzirconium lactate)、 四正丁氧基锆(zirconium tetra-n-butanolate)以及双-柠檬酸二乙酯正丙氧基锆螯合物 (bis-citric acid diethyl estern-propanolate zirconium chelate)。8.前述实施方式任意一项所描述的固化性组合物，其中，基于组合物的总重 量，树脂溢流控制剂以从约0.05wt%到约20wt%的量存在。9.实施方式8所描述的固化性组合物，其中，基于组合物的总重量，树脂溢流控 制剂以从约0.1wt%到约15wt%的量存在。10.实施方式9所描述的固化性组合物，其中，基于组合物的总重量，树脂溢流 控制剂以从约0.5wt%到约10wt%的量存在。11.实施方式10所描述的固化性组合物，其中，基于组合物的总重量，树脂溢流 控制剂以从约2wt%到约8wt%的量存在。12.实施方式11所描述的固化性组合物，其中，基于组合物的总重量，树脂溢流 控制剂以从约5wt%到约8wt%的量存在。13.任意前述实施方式所描述的固化性组合物，其中所述树脂选自环氧树脂、丙 烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、乙烯醚、乙烯基、氰酸酯或硅氧烷树脂中的一种 或更多种。14.前述实施方式任意一项所描述的固化性组合物，还包括填料、引发剂和固化 剂中的一种或更多种。15.实施方式14所描述的固化性组合物，其中所述填料选自下列一种或更多种 金、银、铜、镍、铁、它们的合金；镀有金、银或铜的铜、镍、铁、玻璃、硅石、铝或 不锈钢；铝、不锈钢；硅石、玻璃、碳化硅、一氮化硼、氧化铝、硼酸铝、氮化铝、氧 化物填料、以及涂布有金属的氧化物填料。16.实施方式14所描述的固化性组合物，其中所述固化剂选自路易斯酸、路易斯 碱、咪唑、酐、胺和胺加合物中的一种或更多种。17.实施方式14所描述的固化性组合物，其中所述引发剂选自过氧化物、过硫酸 盐和偶氮化合物的一种或更多种。18.实施方式14-17的任意一项所描述的固化性组合物，其中，基于固化性组 合物的总重量，所述一种或更多种树脂的总负载(totalloading)落入约10_85wt%、约 20-80wt%> 约 30-70wt%、或约 40_70wt% 的范围内。19.实施方式14-17的任意一项所描述的固化性组合物，其中，基于固化性组合物的总重量，所述一种或更多种填料的总负载在从约10wt%到约85wt%、约20wt%到约 80wt%>或约30wt%到约70wt%的范围内。
20.实施方式14-17的任意一项所描述的固化性组合物，其中，基于固化性 组合物的总重量，所述一种或更多种固化剂的总负载在从约0.01wt%到约50wt%、约 0.01wt%到约10wt%、约0.01wt%到约5wt%、或约0.1wt%到约5wt%的范围内。
21.实施方式14-17的任意一项所描述的固化性组合物，其中，基于固化性组合 物的总重量，所述一种或更多种自由基引发剂的总负载以约0.01-20wt%或约0.05-5wt% 的范围存在。
22.前述实施方式任意一项所描述的固化性组合物，其中所述固化性组合物是管 芯粘接可固化密封剂或底部填充密封剂。
23.有机金属化合物作为树脂溢流控制剂在固化性组合物中的应用。
24.实施方式23所描述的应用，其中所述有机金属化合物选自有机钛化合物、有 机铝化合物、有机锆化合物及其组合。
25.实施方式M所描述的应用，其中所述有机钛化合物包括有机钛酸酯和/或钛 螯合物。
26.实施方式25所描述的应用，其中所述有机钛酸酯选自四O-乙基己基)钛酸 酯、钛酸四异丙酯、钛酸正四丁酯及其组合。
27.实施方式25所描述的应用，其中所述钛螯合物选自乙酰丙酮钛酸酯螯合物、 乙酰乙酸乙酯钛酸酯螯合物、三乙醇胺钛酸酯螯合物、乳酸钛酸酯螯合物及其组合。
28.实施方式M所描述的应用，其中所述有机铝化合物包括二硬脂酰异丙氧基铝 酸盐。
29.实施方式M所描述的应用，其中所述有机锆化合物包括四烃基锆酸盐、四正 丙基锆酸盐、四(三乙醇氨基)锆(IV)、乳酸锆钠、四正丁氧基锆和双-柠檬酸二乙酯 正丙氧基锆螯合物。
30.实施方式23- 任一项所描述的应用，其中，基于固化性组合物的重量，有 机金属化合物以从约0.05wt%到约20wt%的量存在。
31.实施方式30所描述的应用，其中，基于固化性组合物的重量，有机金属化合 物以从约0.1wt%到约15wt%的量存在。
32.实施方式31所描述的应用，其中，基于固化性组合物的重量，有机金属化合 物以从约0.5wt%到约1 Owt%的量存在。
33.实施方式32所描述的应用，其中，基于固化性组合物的重量，有机金属化合 物以从约2wt%到约8wt%的量存在。
34.实施方式33所描述的应用，其中，基于固化性组合物的重量，有机金属化合 物以从约5wt%到约8wt%的量存在。
35.控制固化性组合物中树脂溢流的方法，所述方法包括添加有效量的树脂溢流 控制剂到固化性组合物中。
36.实施方式35所描述的方法，其中所述树脂溢流控制剂包括一种或更多种选自 有机钛化合物、有机铝化合物、有机锆化合物及其组合的有机金属化合物。
37.实施方式35或36所描述的方法，其中，基于固化性组合物的总重量，所述一种或更多种有机金属化合物的总量在从约0.05wt%到约20wt%的范围内，优选为从约 0.1Wt%到约15wt%的范围，更优选为从约0.5wt%到约10wt%的范围，进一步更优选为 从约2wt%到约8wt%的范围，并且，甚至更优选为从约5wt%到约8wt%的范围。
38.生产具有粘接到基质上的部件的制品的方法，所述方法包括将实施方式1-22 任一项所描述的固化性组合物应用到至少一部分基质表面和部件上，以及将部件粘接到 基质表面，并在基质与固化性组合物接触后，任选地在高于室温的温度下热固化固化性 组合物。
39.通过使用实施方式1-22所描述的固化性组合物生产的制品，该制品包括基 质、基质上的部件和固化性组合物。
由于本发明中有机金属化合物作为树脂溢流控制剂的应用——有机金属化合物 与树脂和填料都可发生反应，胶粘剂体系的相容性可被提高，并且RBO可被控制。因 此，在半导体封装中控制渗出以及减少诸如管芯顶部分层(die top delamination)的失败的 发生方面，本发明的胶粘剂组合物可表现出比现有产品更好的性能。
附图简述
图1-4显示了根据本发明实施方式的胶粘剂组合物的RBO性能。
具体实施方式
除非本文另有定义，本文中使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属 领域的普通技术人员通常理解的意义一样的意义。尽管类似于或相当于本文所描述的方 法和材料的任何方法和材料都可用于本发明的实施，但在本文中描述了优选的方法和材 料。因此，通过将说明书作为整体进行参考，下面紧接着定义的术语被更充分地描述。 同样，除非上下文另有明确的说明，如本文所使用的，单数“一(a，an)”以及“该/所 述(the)”包括复数指代。数字范围包括限定该范围的数字。
定义
如本文所使用的，术语“渗出”，“溢流”或者“树脂溢流(RBO) ”指树脂的 单体(低聚体)载体相(monomer(oligomer) vehicle phase)和填料的分离，以及在阶段处 理或固化过程中或之后防渗剂的自渗或挥发物形成，导致树脂远离管芯粘合区域散布。
如本文所使用的，术语“防渗剂”或“树脂溢流(RBO)控制剂”意为独立作 用或联合作用以便减小和/或抑制树脂的单体(低聚体)载体相和填料分离的倾向的各种 添加剂。
如本文所使用的，术语如“树脂”、“碱”、“填料”、“有机金属化合物”、 “有机钛酸酯”、“固化剂”、“引发剂”、“基质”以及类似物拟具有通常为本发明所属领域所接受的意义。
详细说明
固化性组合物可以是管芯粘接胶粘剂或底部填充密封剂以及类似物，但不限于 这些。制品可以是半导体装置，但不限于此。
在本发明的一个方面，提供了包含至少树脂和树脂溢流(RBO)控制剂的胶粘剂 组合物。
有机金属化合物7
树脂溢流控制剂可包括有机金属化合物。有机金属化合物可选自有机钛化合 物、有机铝化合物、有机锆化合物及其组合。
在一个实施方式中，有机钛化合物是有机钛酸酯。在一些实施方式中，有机钛 酸酯选自四烷基钛酸酯和钛酸酯螯合物。四烷基钛酸酯可以由一般结构^(0幻4表 示，其中，R代表烷基，如丙基、丁基、异辛基或类似物。在一些实施方式中，四烷基 钛酸酯包括具有分子式Ti(OC3H7)4的钛酸四异丙酯；具有分子式Ti(OC4H9)4的钛酸四正Ti(OCH2(pHC4H9)丁酯；以及具有分子结构
权利要求
1.固化性组合物，包括树脂和树脂溢流控制剂，其中，所述树脂溢流控制剂包含有 机金属化合物。
2.权利要求1请求保护的所述固化性组合物，其中，所述有机金属化合物选自有 机钛化合物、有机铝化合物、有机锆化合物及其组合。
3.权利要求2请求保护的所述固化性组合物，其中，所述有机钛化合物含有有机钛酸 酯和/或钛螯合物。
4.权利要求3请求保护的所述固化性组合物，其中，所述有机钛酸酯选自四(2-乙基 己基)钛酸酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯及其组合。
5.权利要求3请求保护的所述固化性组合物，其中，所述钛螯合物选自乙酰丙酮钛酸 酯螯合物、乙酰乙酸乙酯钛酸酯螯合物、三乙醇胺钛酸酯螯合物、乳酸钛酸酯螯合物及 其组合。
6.权利要求2请求保护的所述固化性组合物，其中，所述有机铝化合物包含二硬脂酰异丙氧基铝酸盐。
7.权利要求2请求保护的所述固化性组合物，其中，所述有机锆化合物包含四烃基锆 酸盐、四正丙基锆酸盐、四(三乙醇氨基)锆(IV)、乳酸锆钠、四正丁氧基锆以及双-柠 檬酸二乙酯正丙氧基锆螯合物。
8.前述权利要求中任意一项请求保护的所述固化性组合物，其中，基于所述固化性 组合物的总重量，所述树脂溢流控制剂以从约0.05wt%到约20wt%的量存在。
9.权利要求8请求保护的所述固化性组合物，其中，基于所述固化性组合物的总重 量，所述树脂溢流控制剂以从约0.5wt%到约10wt%的量存在。
10.前述权利要求中任意一项请求保护的所述固化性组合物，其中，所述树脂选自环 氧树脂、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、乙烯醚、乙烯基、氰酸酯或硅氧烷树 脂中的一种或更多种。
11.前述权利要求中任意一项请求保护的所述固化性组合物，还包括填料、引发剂和 固化剂中的一种或更多种。
12.有机金属化合物作为树脂溢流控制剂在固化性组合物中的应用。
13.权利要求12请求保护的所述应用，其中，所述有机金属化合物选自有机钛化合 物、有机铝化合物、有机锆化合物及其组合。
14.权利要求13请求保护的所述应用，其中，所述有机钛化合物包括有机钛酸酯和/ 或钛螯合物。
15.权利要求14请求保护的所述应用，其中，所述有机钛酸酯选自四(2-乙基己基) 钛酸酯、钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯及其组合。
16.权利要求14请求保护的所述应用，其中，所述钛螯合物选自乙酰丙酮钛酸酯螯 合物、乙酰乙酸乙酯钛酸酯螯合物、三乙醇胺钛酸酯螯合物、乳酸钛酸酯螯合物及其组合 O
17.权利要求13请求保护的所述应用，其中，所述有机铝化合物包括二硬脂酰异丙氧基铝酸盐。
18.权利要求13请求保护的所述应用，其中，所述有机锆化合物包括四烃基锆酸盐、 四正丙基锆酸盐、四(三乙醇氨基)锆(IV)、乳酸锆钠、四正丁氧基锆和双-柠檬酸二乙酯正丙氧基锆螯合物。
19.在固化性组合物中控制树脂溢流的方法，所述方法包括添加有效量的有机金属化 合物到所述固化性组合物中。
20.权利要求19请求保护的所述方法，其中，所述有机金属化合物选自有机钛化合 物、有机铝化合物、有机锆化合物及其组合。
21.通过使用权利要求1-11中任意一项请求保护的所述固化性组合物生产的制品。
全文摘要
本发明涉及包含一种或更多种有机金属化合物作为树脂溢流控制剂的固化性组合物，及其在半导体封装中的应用。具体而言，有机金属化合物是有机钛酸酯。在一些实施方式中，有机钛酸酯包括但不限于四烷基钛酸酯和钛酸酯螯合物。组合物在溢流控制中表现出极好的性能，并且因而可以减少半导体封装中诸如管芯顶部分层的失败的发生。
文档编号H01L21/56GK102027058SQ200880129175
公开日2011年4月20日 申请日期2008年5月14日 优先权日2008年5月14日
发明者J·姚 申请人:汉高有限公司