[发明专利]利用微波能量固化热塑性塑料的方法

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及用于使热塑性聚合物致密化的装置和方法，并且更具体地涉及用于在所选基板上产生具有提高的结晶度的致密热塑性膜的方法。

背景技术

相关技术描述

聚酰亚胺对于微电子行业而言是具有吸引力的材料，因为它们的机械、电气和化学特性极佳。常规热固化所用工艺时间通常在4至6小时范围；需要放慢温度升降速率以及在各种温度均延长的维持时间，以便实现缓慢的反应速率、反应副产物和溶剂的除气以及聚合物链的取向。减少固化这些聚合物所需的处理时间将会增加产量并且减少总体生产成本。

基于聚酰胺酸的聚酰亚胺(诸如3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐(BPDA)与对苯二胺(PPD))对于电子封装应用是合乎需要的，在所述电子封装应用中，低残余应力电介质是必不可少的。这个聚合物的许多独特特性均归因于其主链(backbone)的刚性以及在固化期间发生的高度取向性。这种取向对于实现低热膨胀系数(CTE)、形成低应力膜是关键的。

这类聚合物体系的一个明显缺点是固化温度较高(通常为350℃)，这阻碍了它在许多先进的半导体系统中的使用，其中较小特征尺寸以及对应地减少的扩散距离严重限制可提供给各种工艺步骤的热预算。例如，最近有篇论文已报道了这种聚合物体系优良的特性(表1)，但是所有已报道的膜已经在310℃至350℃处理过(无论通过常规烘炉固化、快速热板固化还是微波固化)[K·D·法恩沃斯(K.D.Farnsworth)等人，VariableFrequencyMicrowaveCuringof3,3',4,4’-Biphenyltetracarboxylicaciddianhydride/P-Phenylenediamine(BPDA/PPD),Intl.JournalofMicrocircuitsandElectronicPackaging23:162-71(2002)]。虽然VFM固化明显更快，但是固化温度并未改变，并且在此范围内的固化温度大大超过许多感兴趣的应用所允许的最大温度。将这些聚合物体系应用于电子应用的需求可能因以下事实而遇到困难：市售型号BPDA/PPD已存在了30年以上，然而使用非常有限。

表1：通过现有技术方法而得到的典型固化PI2611特性