用于保护电子元件的基于杂环聚合物的有机密封剂组合物的制作方法

专利名称：：用于保护电子元件的基于杂环聚合物的有机密封剂组合物的制作方法用于保护电子元件的基于杂环聚合物的有机密封剂组合物发明领域本发明涉及有机密封剂组合物及此组合物用于保护性涂层的用途。在一个实施方案中，将所述组合物用于保护电子器件结构(特别是包埋式箔上烧结陶资电容器)不暴露于印制线路板处理化学物质，并且用于环境保护。发明
背景技术：
：电子电路需要无源电子元件，如电阻器、电容器和感应器。无源电子元件的最近趋势是包埋或结合到有机印刷电路板(PCB)。在印刷电路板中包埋电容器的习惯做法使电路尺寸能够减小，并且改善电路性能。然而，包埋式电容器必须满足高可靠性要求与其他要求，例如高屈服和性能。满足可靠性要求包括通过加速寿命试验。一种加速寿命试验是包含包埋式电容器的电路在5伏特偏压下暴露于85%相对湿度85。C1000小时。绝缘电阻的任何显著下降都构成损坏。在印刷电路板中包埋的高电容陶瓷电容器特别用于去耦应用。高电容陶资电容器可由"箔上烧结"技术来形成。形成箔上烧结电容器可使用授予Felten的美国专利6,317,023Bl公开的厚膜方法，或使用授予Borland等人的美国专利公布20050011857Al所述的薄膜方法。箔上烧结厚膜陶瓷电容器的形成方法是，在金属箔基片上沉积厚膜电容器介电材料层，随后在厚膜电容器介电层上沉积顶部铜电极材料，随后在铜厚膜烧结条件下烧结，例如在氮气气氛900。C-950。C烧结IO分钟峰值时间。电容器介电材料应在烧结后具有高介电常数(K)，以允许制造适用于去耦的小型高电容电容器。通过混合高介电常数粉末("功能相")与玻璃粉末，并使混合物分散到厚膜丝网印刷连结料，形成高K厚膜电容器电介质。在厚膜介电材料烧结期间，介电材料的玻璃组分软化，并且在达到峰值烧结温度前流动，接合，将功能相密封，并最终形成单片陶覺/铜电极薄膜。然后将含箔上烧结电容器的箔层压到半固化片(pr印reg)介电层，电容器元件面向下以形成内层，可蚀刻金属箔以形成电容器的箔电极和任何相关电路系统。现在，包含箔上烧结电容器的内层可通过常规印刷线路板方法结合到多层印制线路板。烧结的陶瓷电容器层可能包含一些孔隙，如果由于不良纟喿作受到弯曲力，则可能产生一些微裂紋。这些孔隙和微裂紋可使水分渗透陶瓷结构，并且在暴露于加速寿命试验中的偏压和温度时，可导致低绝缘电阻和损坏。在印制线路板制造方法中，也可使包含箔上烧结电容器的箔暴露于苛性去除光致抗蚀剂的化学物质和椋色或黑色氧化物处理。经常用此处理改善铜箔对半固化片的附着力。它由铜箔在高温多次暴露于苛性碱和酸溶液组成。这些化学物质可腐蚀并部分溶解电容器介电玻璃和掺杂剂。这种损害通常导致在电介质上产生离子性表面沉积物，沉积物在电容器暴露于湿气时导致低绝缘电阻。这种降低也累及电容器的加速寿命试验。同样重要的是，一旦包埋，密封的电容器在下游处理步骤保持其完整性，例如与焊接回流循环或重叠注塑烘烤循环相关的热偏移。在任何结构不同界面或层自身内发生的任何层离和/或裂紋可破坏被包埋电容器的完整性，并使电容器易于因与足量水分接触损坏。因此需要解决这些问题的方法。现在已尝试了多种改善包埋无源元件的方法。用于加固包埋电阻器的密封剂组合物的一个实例可发现于授予Felten的美国专利6，860,000。保护包埋电阻器的密封剂组合物4的另一个实例发现于授予Summers等人的美国专利申请10/754348,所述申请通过引用结合到本文中。发明概迷本发明公开一种用密封剂涂覆并包埋于印制线路板结构内的箔上烧结陶瓷电容器，其中所述密封剂保护电容器在包埋到印制线路板之前和之后不受水分和印制线路板化学物质侵害，所述包埋式电容器结构具有通过在5伏特DC偏压下85°C、85%相对湿度进行的1000小时加速寿命试验的提高能力。本发明还公开组合物，所述组合物包含具有2%或更小吸水率的聚酰亚胺、任选的一种或多种电绝缘填料、消泡剂和色料及一种或多种有机溶剂。所述组合物具有190。C或更低的固结温度。本发明还涉及一种密封箔上烧结陶瓷电容器的方法，所述方法包括提供具有2%或更小吸水率的聚酰亚胺、任选的一种或多种无机电绝缘填料、消泡剂和色料以及一种或多种有机溶剂，以提供未固化的组合物；施加未固化的组合物，以涂覆箔上烧结陶瓷电容器；并且在等于或小于190。C的温度加热经施加的組合物。包含有机物质的本发明的组合物可作为密封剂施加到任何其他电子元件，或者与无机电绝缘填料、消泡剂和色料混合，并作为密封剂施加到任何电子元件。按照一般习惯，绘图的不同部件不一定按比例绘制。不同部件的尺寸可以扩大或缩小，以更清楚地图解本发明的实施方案。附图简述图1A-1G显示在市售96%氧化铝基片上制备电容器，电容器由密封剂组合物覆盖，并且作为试验载体用于测定对所选择化学物质的密封剂耐性。图2A-2E显示在铜箔基片上制备电容器，电容器由密封剂覆盖。图2F显示所述结构的平面图。图2G显示层压到树脂后的所述结构。发明详述本发明公开一种用密封剂涂覆并且包埋于印制线路板的箔上烧结陶瓷电容器。密封剂的施加和处理被设计成与印制线路板和集成电路(IC)封装方法相容，并且保护箔上烧结电容器在包埋到所述结构之前和之后不受水分和印制线路板制造化学物质侵害。将所述密封剂施加到箔上烧结陶资电容器使包埋在印制线路板内的电容器能够通过在5伏特DC偏压下85°C、85%相对湿度进行的1000小时加速寿命试验。本发明公开的组合物包含具有2。/。或更小吸水率的聚酰亚胺、有机溶剂和任选的一种或多种无机电绝缘填料、消泡剂和色料染料。可任选将位阻的疏水环氧树脂加入到组合物。吸水量通过ASTMD-570测定，这是本领域技术人员已知的一种方法。申请人确定，最稳定的聚合物基质用可交联树脂获得，该树脂也具有2%或更小的低湿度吸收，优选1.5%或更小，更优选1%或更小。组合物中所用1%或更d、吸水率的聚合物倾向于提供具有优选保护特性的固化材料。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中X可相当于C(CF3)2、S02、O、化学键、C(CF3)苯基、C(CF3)CF2CF3、C(CF2CF3)苯基(及其组合)；并且Y衍生自一种二胺组分，该二胺组分包含0至30%摩尔选自2,2'-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(6F-AP)、3,3'-二羟基-4,4'-二氨基联苯(HAB)、2,4-二氨基苯酚、2,3-二絲苯酚、3,3'-二氨基-4,4'-二羟基-联苯以及2，2'-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的含酚二胺。用于构成二胺组分其余部分的二胺(即构成全部二胺组分约70至100%摩尔的那个部分)可以为3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA)、4,4'-二氨基-2,2'-双(三氟曱基)联苯(TFMB)、3,3',5，5'-四曱基联苯胺、2,3,5,6-四曱基-l,4-苯二胺、3,3'-二氨基二苯基砜、3,3'-二曱基联苯胺、3,3'-双(三氟甲基)联苯胺、2,2'-双(对氨基苯基)六氟丙烷、双(三氟曱氧基)联苯胺(TFMOB)、2,2'-双(五氟乙氧基)联苯胺(TFEOB)、2,2'-三氟甲基-4,4'-氧基双苯胺(OBABTF)、2-苯基-2-三氟甲基-双(对氨基苯基)甲烷、2-苯基-2-三氟曱基-双(间氨基苯基)甲烷、2，2'-双(2-七氟异丙氧基-四氟乙氧基)联苯胺(DFPOB)、2,2-双(间氨基苯基)六氟丙烷(6-FmDA)、2,2-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷、3,6-双(三氟甲基)-l,4-二氨基苯(2TFMPDA)、l-(3,5-二氨基苯基)-2,2-双(三氟甲基)-3,3,4,4,5,5，5-七氟戊烷、3,5-二氨基三氟曱苯(3,5-DABTF)、3，5-二氨基-5-(五氟乙基)苯、3,5-二絲-5-(七氟丙基)苯、2,2'-二曱基联苯胺(DMBZ)、2,2',6,6'-四甲基联苯胺(TMBZ)、3,6-二氨基-9,9-双(三氟甲基)P占吨(6FCDAM)、3，6-二氨基-9-三氟甲基-9-苯基卩占吨(3FCDAM)、3,6-二氨基-9,9-二苯基卩占吨。这些二胺可单独使用或相互组合^f吏用。已经发现，如果多于约30%摩尔二胺组分为含酚的二胺，则聚酰亚胺可能容易有害地吸水。因此，本发明的二胺组分一般可包含约0至约30%摩尔的含酚二胺才能有效。本发明的聚酰亚胺通过使适合的二酐(或适合二酐的混合物、或相应的二酸-二酯、二酰卣酯或其四羧酸)与一种或多种所选择的二胺反应来制备。二酐组分与二胺组分的摩尔比优选为0.9至1.1。优选以约1.01至1.02摩尔比使用略微摩尔过量的二酐或二胺。为了控制聚酰亚胺的链长，可加入封端剂，例如邻苯二甲酸肝。经发现用于实施本发明的一些二酐(即用于制备聚酰亚胺组分的二酐)可以为3,3',4,4'-二苯基砜四曱酸二酐(DSDA)、2,2-双(3,4-二M^苯基)l,l,l，3,3，3-六氟丙烷二酐(6-FDA)、l-苯基-l,l-双(3，4-二羧基苯基)-2,2,2-三氟乙烷二肝、1,1,1,3,3，4，4，4-八氟-2,2-双(3，4-二羧基苯基)丁烷二酐、1-苯基-2,2,3,3,3-五氟-1,1-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、4,4'-氧基二(邻苯二甲酸酐)(ODPA)、2,2'-双(3，4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2'-双(3,4-二羧基苯基)-2-苯基乙烷二肝、2,3，6,7-四羧基-9-三氟曱基-9-苯基卩占吨二酐(3FCDA)、2,3,6,7-四羧基-9,9-双(三氟甲基)咕吨二酐(6FCDA)、2,3,6,7-四羧基-9-曱基-9-三氟甲基咕吨二酐(MTXDA)、2,3,6,7-四^J-9-苯基-9-甲基ti占吨二酐(MPXDA)、2,3,6,7-四織-9,9-二甲基卩占吨二酐(NMXDA)及其组合。这些二肝可单独使用或相互组合使用。组合物包含有机溶剂。溶剂或溶剂混合物的选择部分取决于组合物所用的反应性树脂。例如，在暴露于冷温度时，任何选择的溶剂或溶剂混合物必须溶解树脂，并且不易分离。溶剂的示例清单选自萜品醇、醚醇、环醇、醚乙酸酯、醚、乙酸酯、环内酯和芳族酯。大多数密封剂组合物通过配制的组合物丝网印刷施加到基片上或元件上，虽然也可通过^t板印刷、分配、刀刮到光成像或另外预成形的图案上或本领域的技术人员已知的其他技术。印刷的厚膜密封糊剂必须配制成具有适合性质，以使它们能够容易地印刷。因此，厚膜密封剂组合物包含适用于丝网印刷的有机溶剂，任选加入消泡剂、色料和微细的无机填料及树脂。消泡剂有助于在印刷密封剂后除去残留的气泡。申请人确定，含聚硅氧烷的有机消泡剂特别适用于在印刷后消泡。精细的无机填料给予糊剂某种触变性措施，从而改善丝网印刷流变性。申请人确定，热解法二氧化硅特别适合此用途。也可加入色料，以改善自动化对准能力。例如，这些色料可以为有机染料组合物。有机溶剂应提供适当固体和基片的湿润能力，具有足够高的沸点，以提供长丝网寿命和优良的干燥速率。有机溶剂与聚合物也用来分散具有足够稳定度的精细不溶性无机填料。申请人确定，DBE-2和二乙二醇单丁醚乙酸酯特别适用于本发明的丝网可印刷的糊组合物。另外，组合物可包含光聚合物，用于光学限定密封剂，为很精细部件所用。通常将厚膜组合物混合，然后在三辊研磨机上共混。糊一般以渐增的压力水平辊磨三或更多遍，直到达到适合的分散度。在辊磨后，通过加入溶剂将糊配制成达到印刷粘度要求。糊或液体组合物的加热由许多标准固化方法进4亍，包括对流加热、强制空气对流加热、气相冷凝加热、传导加热、红外加热、感应加热或本领域已知的其他才支术。聚合物提供到本发明组合物的一个优点是相对较低的加热温度。可利用等于或小于1卯。C的温度经合理时间加热组合物。这特别有利，因为它与印刷线路板方法相容，并且避免铜箔氧化或元件性能破坏或下降。应了解，190。C温度不是可在加热分布中达到的最高温度。例如，也可用短时间红外固化使用高至约350。C峰值温度加热组合物。术语"短时间红外固化，，的定义为经数秒至数分钟提供具有高温度峰值的固化分布。聚合物提供到本发明組合物的另一个优点是在用印制线路板或IC封装基片层压方法结合到半固化片时对半固化片的相对较高附着力。这使可靠层压方法和足够附着力能够防止在随后处理或使用中脱层。本发明的密封糊剂组合物可进一步包含一种或多种金属粘合剂。优选的金属粘合剂选自聚苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑(2-MB)和苯并三峻。本发明的组合物也可以溶液形式提供，并在IC和晶片级封装中作为半导体应力緩冲垫、互连电介质、保护性罩面层(例如划伤保护、钝化、蚀刻掩模等)、焊接区(bondpad)重新分布和焊料凸块(solderbump)底层填料。本发明组合物提供的一个优点是小于190。C的低加热温度，或在350。C峰值温度的短IR固化时间。当前的封装需要约300"+/-25°。的固化温度。如上提到，本发明的组合物用于很多应用。组合物可用作电子、电气或非电气元件的保护。例如，组合物可用于集成电路封装、晶片级封装和混合电路应用的半导体结涂层、半导体应力緩沖层、互连电介质、焊接区重新分布的保护性罩面层、半导体的"圓顶"保护性密封或焊料凸块底层填料领域。另外，组合物还可用于电池汽车点火线圈、电容器、滤波器、模块、电位计、压敏装置、电阻器、开关、传感器、转换器、电压调节器、照明应用如LED芯片载体和模块的LED涂层、密封连接医疗可植入装置和太阳能电池涂层。试验本发明组合物和比较实施例所用的试验步骤提供如下绝缘电阻电容器的绝缘电阻用HewlettPackard高电阻计测量。温度湿度偏压(THB)试验包埋在印制线路板内的陶瓷电容器的THB试验包括将印制线路板放入环境模拟箱，并使电容器暴露于85°C、85%相对湿度和5伏特DC偏压。电容器的绝缘电阻每24小时监测一次。将电容器的损坏定义为电容器显示小于50兆欧姆绝缘电阻。棕色氧化物试验使试验中的装置暴露于Atotech棕色氧化物处理的一系列步骤(l)在40°C4-8%H2SCV溶液中浸泡60秒，(2)在室温软水中浸泡120秒，(3)在60。C具有S-10。/。胺的3-4。/。NaOH溶液中浸泡240秒，(4)在室温软水中浸泡120秒，(5)在40。C具有添加剂的20ml/lH2O2和H2SO4酸中浸泡120秒，(6)在40。C部分A280、部分B40ml/l的溶液中浸泡120秒，和(7)在室温去离子水中浸泡480秒。10然后，在试验后测量电容器的绝缘电阻，将损坏定义为电容器显示小于50兆欧姆。黑色氧化物试验黑色氧化物方法具有与上述棕色氧化物步骤相似的性质和范围，然而，在传统黑色氧化物方法中酸和^<溶液可具有高达30%浓度。因此，在分别暴露于30。/c^克酸和30%苛性碱溶液2分钟和5分钟暴露时间后评价密封的电介质的可靠性。耐腐蚀性试验将密封剂样品涂在铜箔上，将固化的样品放在夹具中，夹具使铜箔的密封剂涂覆侧接触到加热至60。C的3%NaCl水溶液。在此试验期间分別施加2V和3VDC偏压。在10小时试验期间定期监测耐腐蚀性(Rp)。水渗透试-验将密封剂样品涂在铜箔上，将固化的样品放在夹具中，夹具使铜箔的密封剂涂覆侧接触到加热至60。C的3%NaCl水溶液。在此试验期间不施加偏压。在10小时试验期间定期监测由电容电阻指示的水渗透速率。聚酰亚胺薄膜水分吸收试验使用ASTMD570方法，其中用20密耳刮刀将聚酰亚胺溶液涂覆到1盎司铜箔基片上。湿涂层在190。C强制通风烘箱中干燥约1小时，得到2密耳厚度的聚酰亚胺薄膜。为了得到试验方法规定的大于5密耳的厚度，再将两层涂覆到经千燥聚酰亚胺薄膜的顶部上，在第二和第三涂层之间在190。C强制通风烘箱中干燥30分钟。将三层涂层在190。C强制通风烘箱中千燥l小时，然后利用氮气吹扫在190。C真空烘箱中干燥16小时，或直到达到恒重。利用工业酸浸蚀技术，通过浸蚀铜从铜基片去除聚酰亚胺薄膜。从自立薄膜剪切1英寸X3英寸尺寸的样品，并在120。C干燥1小时。将条称重，并浸入去离子水中24小时。将样品沾吸干燥并称重，以确定重量增益，以便能够计算吸水百分率。也将薄膜样品放入85/85室48小时，以测定在这些条件下样品的吸水率。以下术语表包含所用各成分的名称和缩写清单6FDA2，2-双(3,4-二羧基苯基)1,1,1，3,3,3-六氟丙烷二酐TFMB4,4'-二氨基-2,2'-双(三氟甲基)联苯6F-AP2，2'-双(3-to-4-羟基苯基)六氟丙烷热解法二氧化硅高表面积二氧化硅，可得自多家商源，例如Degussa有机硅氧烷消泡剂消泡剂SWS-203,得自WackerSiliconesCorp.实施例实施例1利用化学酰亚胺化反应，通过聚酰胺酸转化成聚酰亚胺来制备聚酰亚胺。向装配有氮气入口管、机械搅拌器和冷凝器的干燥三颈圆底烧瓶加入800.45克DMAC、89.98克3,3'-双(三氟甲基)联苯胺(TFMB)、3.196克3,3'-二羟基-4,4'-二氨基联苯(HAB)和0.878克邻苯二甲酸酐(以控制分子量)。经1小时向此被搅拌溶液加入104.87克3,3'，4,4'-二苯基砜四甲酸二肝(DSDA)。聚酰胺酸溶液达到33。C温度，在不加热下搅拌16小时。加入119.56克乙酸酐，随后加入109.07克3-甲基吡啶，并经1小时将溶液加热到80°C。将溶液冷却到室温，并将溶液加入到混合器中的过量曱醇，以使产物聚酰亚胺沉淀。由过滤收集固体，通过将固体重新混入甲醇洗涤固体两次。利用氮气吹扫，将产物在15(TC真空烘箱中干燥16小时，得到46,300数均分子量和93,900重均分子量的188.9克产物。聚酰亚胺聚合物的分子量使用聚苯乙烯标准样通过大小排阻色谱法测定。一些酚基在聚(酰胺酸)化学脱水所用的条件下乙酰化，由NMR分析确定。使聚酰亚胺以20%固体溶于60/40重量/重量丙二醇二乙酸酯(PGDA)/DowanolPPh的混合物。实施例2根据实施例1的步骤制备基于6FDA和TFMB的聚酰亚胺。产量为181g，根据GPC分析，数均分子量为48，500g/m,重均分子量为110,000g/m。使聚酰亚胺以25%固体溶于DBE-2。也使聚酰亚胺以25%重量固体溶于二乙二醇单丁醚乙酸酯。实施例3根据实施例1的步骤制备基于6FDA、TFMB和6F-AP(90/10胺摩尔比)的聚酰亚胺。产量为185g，根据GPC分析，数均分子量为44，200g/m，重均分子量为93,000g/m。使聚酰亚胺以20%固体溶于二乙二醇单丁醚乙酸酯。实施例4根据实施例1的步骤制备基于6FDA、TFMB和6F-AP(75/25胺摩尔比)的聚酰亚胺。产量为178g,根据GPC分析，数均分子量为39,600g/m,重均分子量为84,700g/m。使聚酰亚胺以20%固体溶于二乙二醇单丁醚乙酸酯。实施例5根据以下组成和步骤制备密封剂组合物物质重量(g)自实施例2的聚合物溶液(DBE-2)40热解法二氧化硅(CAB-O-SILTS-500)2.5利用1密耳间隙，将混合物分别在0、50、100、200、250和300psi辊磨3遍，以得到充分分散的糊。在市售96%氧化铝基片上的电容器由密封剂组合物覆盖，并且作为试验载体用于测定对所选择化学物质的密封剂耐性。试验载体用以下方式制备，如图1A-1G示意。如图1A所示，将电极物质(EP320，得自E.I.duPontdeNemoursandCompany)丝网印刷到氧化铝基片上，以形成电极图形120。如图1B所示，电极区域为0.3英寸x0.3英寸，并且包含一个凸出的"指"，以允许在以后阶段连接到电极。将电极图形在12(TC干燥IO分钟，并在93(TC铜厚膜氮气气氛烧结条件下烧结。如图1C所示,将介电材料(EP310，得自E.I.duPontdeNemoursandCompany)丝网印刷到电极上，以形成介电层130。介电层区域为约0.33英寸x0.33英寸，并且覆盖除凸出指之外的电极的全部。第一介电层在120。C干燥10分钟。然后施加第二介电层，并且也用相同条件干燥。介电图形的平面图显示于图1D中。如图1E所示，将铜糊剂EP320印刷到第二介电层上，以形成电极图形140。电极为0.3英寸x0.3英寸，但包括一个延伸到氧化铝基片之上的凸出的指。铜糊剂在12(TC干燥10分钟。然后将第一介电层、第二介电层和铜糊剂电极一起在93(TC铜厚膜烧结条件下烧结。利用图1F所示的图形，将密封剂组合物通过325目筛丝网印刷到除两个指之外的整个电容器电极和电介质上，以形成0.4英寸x0.4英寸密封剂层150。将密封剂层在12(TC干燥10分钟。印刷另一个密封剂层，并在120。C干燥10分钟。最后堆叠层的侧^l图显示于图1G中。然后在190。C强制通风烘箱中氮气下烘烤两个密封剂层30分钟。密封剂的最终固化厚度为约IO微米。在密封后，电容器的平均电容为41.4nF，平均损耗因数为1.5%,平均绝缘电阻为2.2Gohms。随后将试样浸入室温5%石充酸溶液6分钟，用去离子水清洗，然后在120。C干燥30分钟。在酸处理后，平均电容、损耗因数和绝缘电阻分别为40.8nf,1.5%，1.9Gohm。未密封的试样没能经受酸碱暴露。也在6"正方形的1盎司铜片上印刷3英寸正方形的密封剂糊，并且固化，得到适用于上述耐腐蚀性试验的无缺陷涂层。在2V和3VDC偏压下，使涂层暴露于3%NaCl溶液12小时。在试验期间，耐腐蚀性在0.01Hz保持高于7xl09欧姆.厘米2。在水渗透试验期间，密封剂薄膜电容在>450分钟浸入期间保持不变。根据实施例11概述的步骤制备试样。利用这些试样，测定在铜电极上密封剂的附着力为2.2磅力/英寸，在电容器电介质上为2.8磅力/英寸。由薄膜水分吸收试验测定，平均吸水率在85/85条件下为0.16%。实施例6根据实施例5概述的步骤制备一种密封剂，所述密封剂具有包含11%重量CAB-O-SILTS-500热解法二氧化硅的以下组成。物质重量(g)自实施例2的聚合物溶液(DBE-2)40.0g热解法二氧化硅(CAB-O-SILTS-500)5g如实施例5所述，在氧化铝基片上制备的电容器上印刷和固化密封剂。然后，为了评价在强酸和强^威存在下的密封剂稳定性，将所选择的试样浸入45°C5%硫酸溶液2分钟，用去离子水清洗，随后在120。C干燥30分钟。使另外的试样暴露于60°C5。/。氢氧化钠浴5分钟。在暴露后，这些试样也用去离子水清洗，并在试验前干燥。下表总结在酸和碱暴露之前和之后的电容器特性。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>未密封的试样没能经受酸磁暴露。也在6"正方形的1盎司铜片上印刷3英寸正方形的密封剂糊，并且固化，得到适用于上述耐腐蚀性试验的无缺陷涂层。在2V和3VDC偏压下，使涂层暴露于3%NaCl溶液12小时。在试验期间，耐腐蚀性在0.01Hz保持高于7x109欧姆.厘米2。在水渗透试验期间，密封剂薄膜电容在〉450分钟浸入期间保持不变。根据实施例11概述的步骤制备试样。利用这些试样，测定在铜电极上密封剂的附着力为3.6磅力/英寸，在电容器电介质上为4.0磅力/英寸。由薄膜水分吸收试验测定，平均吸水率在85/85条件下为0.12%。实施例7根据实施例5概述的步骤制备一种密封剂，所述密封剂具有包含5.8%重量CAB-O-SILTS-500热解法二氧化硅的以下组成。物质重量(g)自实施例3的聚合物溶液40.0g热解法二氧化硅(CAB-O-SILTS-500)2.5g如实施例5所述，在氧化铝基片上制备的电容器上印刷和固化密封剂。然后，为了评价在强酸和强碱存在下的密封剂稳定性，将所选择的试样浸入45°C5%硫酸溶液2分钟，用去离子水清洗，随后在120。C干燥30分钟。使另外的试样暴露于60°C5%氢氧化钠浴5分钟。在暴露后，这些试样也用去离子水清洗，并在试验前干燥。下表总结在酸和;威暴露之前和之后的电容器特性。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>未密封的试样没能经受酸;咸暴露。也在6"正方形的l盎司铜片上印刷3英寸正方形的密封剂糊，并且固化，得到适用于上述耐腐蚀性试验的无缺陷涂层。在2V和3VDC偏压下，使涂层暴露于3%NaCl溶液12小时。在试验期间，耐腐蚀性在0.01Hz保持高于7xl(f欧姆.厘米2。在水渗透试验期间，密封剂薄膜电容在>450分钟浸入期间保持不变。根据实施例11概述的步骤制备试样。利用这些试样，测定在铜电极上密封剂的附着力为4.2磅力/英寸，在电容器电介质上为4.6磅力/英寸。由薄膜水分吸收试验测定，平均吸水率在85/85条件下为0.27%。实施例8根据实施例5概述的步骤制备一种密封剂，所述密封剂具有包含5.8%重量CAB-O-SILTS-500热解法二氧化硅的以下组成。物质重量(g)自实施例4的聚合物溶液40.0g热解法二氧化硅(CAB-O-SILTS-500)2.5g如实施例5所述，在氧化铝基片上制备的电容器上印刷和固化密封剂。然后，为了评价在强酸和强碱存在下的密封剂稳定性，将所选择的试样浸入45°C5%硫酸溶液2分钟，用去离子水清洗，随后在12(TC千燥30分钟。使另外的试样暴露于60。C5%氢氧化钠浴5分钟。在暴露后，这些试样也用去离子水清洗，并在试验前干燥。下表总结在酸和碱暴露之前和之后的电容器特性。条件电容(nF)损耗因数(％)绝缘电阻(Gohm)密封后42.51.44.1碱处理后41.41.53.9酸处理后40.21.43.7未密封的试样没能经受酸^威暴露。也在6"正方形的1盎司铜片上印刷3英寸正方形的密封剂糊，并且固化，得到适用于上述耐腐蚀性试验的无缺陷涂层。在2V和3VDC偏压下，使涂层暴露于3%NaCl溶液12小时。在试验期间，耐腐蚀性在0.01Hz保持高于7xl09欧姆.厘米2。在水渗透试验期间，密封剂薄膜电容在>450分钟浸入期间保持不变。根据实施例11概述的步骤制备试样。利用这些试样，测定在铜电极上密封剂的附着力为4.1磅力/英寸，在电容器电介质上为4.4磅力/英寸。由薄膜水分吸收试验测定，平均吸水率在85/85条件下为0.31%。实施例9如实施例5所述，在氧化铝基片上制备的电容器上印刷和固化基于来自实施例3的聚合物溶液的密封剂。没有二氧化硅加入此样品，因此不必辊磨。然后，为了评价在强酸和强碱存在下的密封剂稳定性，将所选择的试样浸入45。C5%硫酸溶液2分钟，用去离子水清洗，随后在120。C干燥30分钟。使另外的试样暴露于60°C5%氢氧化钠浴5分钟。在暴露后，这些试样也用去离子水清洗，并在试验前干燥。下表总结在酸和碱暴露之前和之后的电容器特性。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>未密封的试样没能经受酸^威暴露。也在6"正方形的1盎司铜片上印刷3英寸正方形的密封剂糊，并且固化，得到适用于上述耐腐蚀性试验的无缺陷涂层。在2V和3VDC偏压下，使涂层暴露于3%NaCl溶液12小时。在试验期间，耐腐蚀性在O.OlHz保持高于7xl(^欧姆.厘米2。在水渗透试验期间，密封剂薄膜电容在>450分钟浸入期间保持不变。根据实施例11概述的步骤制备试样。利用这些试样，测定在铜电极上密封剂的附着力为4.4磅力/英寸，在电容器电介质上为4.8磅力/英寸。由薄膜水分吸收试验测定，平均吸水率在85/85条件下为0.29%。实施例10如实施例5所述，在氧化铝基片上制备的电容器上印刷和固化基于来自实施例4的聚合物溶液的密封剂。没有二氧化硅加入此样品，因此不必辊磨。然后，为了评价在强酸和强碱存在下的密封剂稳定性，将所选择的试样浸入45。C5%硫酸溶液2分钟，用去离子水清洗，随后在120。C干燥30分钟。使另外的试样暴露于60。C5%氢氧化钠浴5分钟。在暴露后，这些试样也用去离子水清洗，并在试验前干燥。下表总结在酸和碱暴露之前和之后的电容器特性。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>未密封的试样没能经受酸碱暴露。也在6"正方形的1盎司铜片上印刷3英寸正方形的密封剂糊，并且固化，得到适用于上述耐腐蚀性试验的无缺陷涂层。在2V和3VDC偏压下，使涂层暴露于3%NaCl溶液12小时。在试验期间，耐腐蚀性在O.OlHz保持高于7xl09欧姆.厘米2。在水渗透试验期间，密封剂薄膜电容在>450分钟浸入期间保持不变。根据实施例11概述的步骤制备试样。利用这些试样，测定在铜电极上密封剂的附着力为4.1磅力/英寸，在电容器电介质上为4.3磅力/英寸。由薄膜水分吸收试验测定，平均吸水率在85/85条件下为0.33%。实施例11如实施例5所述，在氧化铝基片上制备的电容器上印刷和固化基于来自实施例2的聚合物溶液(二乙二醇单丁醚乙酸酯溶剂)的密封剂。没有二氧化硅加入此样品，因此不必辊磨。然后，为了评价在强酸和强碱存在下的密封剂稳定性，将所选择的试样浸入45。C5%硫酸溶液2分钟，用去离子水清洗，随后在12(TC干燥30分钟。使另外的试样暴露于6(TC5%氬氧化钠浴5分钟。在暴露后，这些试样也用去离子水清洗，并在试验前干燥。下表总结在酸和碱暴露之前和之后的电容器特性。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>未密封的试样没能经受酸M露。也在6"正方形的1盎司铜片上印刷3英寸正方形的密封剂糊，并且固化，得到适用于上述耐腐蚀性试验的无缺陷涂层。在2V和3VDC偏压下，使涂层暴露于3%NaCl溶液12小时。在试验期间，耐腐蚀性在0.01Hz保持高于7xl(^欧姆.厘米2。在水渗透试验期间，密封剂薄膜电容在>450分钟浸入期间保持不变。根据实施例11概述的步骤制备试样。利用这些试样，测定在铜电极上密封剂的附着力为3.6磅力/英寸，在电容器电介质上为3.8磅力/英寸。由薄膜水分吸收试验测定，平均吸水率在85/85条件下为0.23%。实施例12用以下方法制造箔上烧结电容器作为试验结构。如图2A所示，通过施力口铜糊剂EP320(得自E.I.duPontdeNemoursandCompany)作为箔的预印预处理1盎司铜箔210，以形成图形215，并在93(TC铜厚膜烧结条件下烧结。各预印图形为约1.67cmxl.67cm。预印的平面图显示于图2B中。如图2C所示，将介电材料(EP310,得自E.I.duPontdeNemoursandCompany)丝网印刷到预处理箔的预印上，以形成图形220。介电层的区域为1.22cmx1.22cm，并且在预印的图形内。第一介电层在120。C干燥10分钟。然后施加第二介电层，并且也用相同条件干燥。如图2D所示，在第二介电层上并且在电介质区域内印刷铜糊剂EP320,以形成电极图形230，并在120。C干燥IO分钟。电极的区域为0.9cmx0.9cm。然后将第一介电层、第二介电层和铜糊剂电极一起在930。C铜厚膜烧结条件下烧结。将如实施例6所述的密封剂组合物通过325目筛双印到电容器上，以便用如图2E所示的图形形成密封剂层240。密封剂用不同的分布千燥和固化。固化的密封剂厚度为约10微米。所述结构的平面图显示于图2F中。使箔的元件侧在375°F经90分钟在400psi层压到1080BT树脂半固化片250，以形成图2G所示的结构。用IPC-TM-650粘合试验2.4.9试验半固化片对密封剂的附着力。粘合结果以下显示干燥循环固化循环密封剂在Cu上(磅力/英寸)密封剂在电容器上(磅力/英寸)8CTC/5分钟19CTC/30分钟3.63.9100°C/5分钟150°C/30分钟3.84.1120。C/10分钟1卯'C/30分钟3.53.7以上表明，粘合剂在电容器上和对半固化片的附着力在加热条件范围完全可以接受。权利要求1.一种用于涂覆在印制线路板和IC封装基材中包埋的箔上烧结陶瓷电容器的有机密封剂组合物，其中所述包埋的箔上形成陶瓷电容器包括电容器和半固化片，并且其中所述组合物包含聚酰亚胺和有机溶剂。2.权利要求1的密封剂组合物，其中所述密封剂组合物经加热以形成固结的有机密封剂，并且其中所述固结的有机密封剂在浸入具有高至30%浓度的硫酸或氢氧化钠时为电容器提供保护。3.权利要求1的密封剂组合物，其中所述密封剂组合物经加热以形成固结的有机密封剂，并且其中所述固结的有机密封剂在升高的温度、湿度和DC偏压的加速寿命试验中为电容器提供保护。4.权利要求1的密封剂组合物，其中所述密封剂组合物用于填充使包埋的电容器的顶部电极和底部电极分离的蚀刻沟道。5.权利要求1的密封剂组合物，其中所述密封剂组合物经加热以形成固结的有机密封剂，并且其中吸水率为1%或更小。6.权利要求1的密封剂组合物，其中所述组合物在小于或等于19(TC的温度完全固结。7.权利要求1的密封剂组合物，其中所述密封剂经加热以形成固结的有机密封剂，并且其中所述密封剂对电容器和对电容器之上的半固化片的附着力大于2磅力/英寸。全文摘要本发明公开一种有机密封剂组合物，所述组合物在施加到箔上形成的陶瓷电容器并且包埋在印制线路板内时，使电容器能够耐受印制线路板化学物质，并且能够经受在高湿度、高温和所施加DC偏压下进行的加速寿命试验。文档编号H05K1/16GK101473706SQ200780022310公开日2009年7月1日申请日期2007年6月13日优先权日2006年6月15日发明者J·D·萨默斯,T·E·迪伯尔申请人:纳幕尔杜邦公司