[发明专利]可烧结的膜和膏及其使用方法

说明书

本发明提供了可烧结的膜和膏作为具有优越性能用于半导体封装中的导电芯片贴装材料。还提供了用于制备这种膜和膏的配制品，以及制备这种配制品的方法。在本发明的其它方面，提供了由根据本发明的组合物制备的导电网络。在某些方面，本发明涉及包含粘附在适当基底上的这种烧结膜和膏的制品。

技术领域

本发明涉及可烧结的膜和膏以及用于制备这种膜和膏的组合物。一方面，本发明涉及制备这种组合物的方法。另一方面，本发明还涉及由基于本发明的组合物制备的导电网络及其制造方法。此外另一方面，本发明涉及将导电膜层压到基底上的方法和将导电膏分配到基底上的方法。

背景技术

由于环境法规要求在电子设备中使用无铅材料，所以芯片贴装行业聚焦于软焊料替代材料。另外，芯片贴装材料必须具有合适的导热性和导电性，特别是对于电路密度越来越高的较小半导体器件而言。烧结膜之前不能满足这个目的，因为用半导体工业中常规使用的层压机难以层压该膜。具体而言，烧结膜具有高的金属含量，这造成烧结膜的表面干燥并妨碍了膜的层压和粘合性能。此外，需要高温和高压将烧结膜层压到晶片上，以及随后将芯片和膜粘合到基底上。烧结膜层压和粘合所需的高温和高压超过了半导体工业中常用的半导体工艺设备所提供的能力。

发明内容

根据本发明，提供了可烧结(即烧结的)膜和膏作为导电芯片贴装材料，其在电子工业和其它工业应用(例如，芯片贴装半导体封装)中具有优越使用性能。例如，此处描述的烧结膜和膏可用于功率分立器件中引线框上的芯片贴装应用，作为引线接合替代用于高性能分立器件的线夹黏着应用，用于用来冷却带有裸露焊盘的功率分立器件的散热片黏着应用，用于单芯片和多芯片器件，以及在芯片和框架之间需要高导电性和/或高导热性的其它器件。还提供了用于制备这种膜和膏的配制品，以及制备这种配制品的方法。

根据本发明的另一方面，提供了由基于本发明的组合物制备的导电网络。在某些方面，本发明涉及包含粘附在适当基底上的这种烧结膜和膏的制品。

此处所述的烧结膜组合物可以使用常规的低温低压层压机层压到晶片上。此外，烧结膜与基底之间的润湿能力得到保持，并且在粘合和固化之后实现适当的烧结形态。

此外，由根据本发明的组合物制备的烧结膜可以以柔性卷或预切割形式进行加工，分别如图1和2所示。在柔性卷或预切割形式中，膜可以以这些形式夹在合适的基底之间，包括离型膜、切割带等。举例来说，烧结膜(在图1和图2中标记为“芯片贴装膜”)如图1所示，以柔性卷的形式被夹在两个离型膜之间，以及如图2所示，以预切割形式被夹在离型膜和切割带之间。

附图说明

图1A-B是以柔性卷形式制造的可烧结膜的示意图。

图2A-B是以预切割形式制造的可烧结膜的示意图。

图3A是由此处所述的组合物制备的可烧结膜的示意图。

图3B是图3A的放大图。

具体实施方式

此处描述的是制备具有超出预期的低温低压层压性能的烧结膜的组合物和方法。具体而言，此处所述的组合物包含形成低温低压层压膜的粘合剂、填料和其它组分。该膜表现出改进的可加工性能和润湿能力，而不牺牲作为半导体芯片贴装材料的膜的烧结能力。此外，特别是由此处所述的组合物得到的烧结膜是柔性的并且可以通过生产涂布机制成卷。

根据本发明，此处提供了用于烧结膜的组合物，所述组合物包含：

至少一种热固性树脂或热塑性树脂组分，其包括一种或多种环氧单体、低聚物或聚合物，丙烯酸单体、低聚物或聚合物，酚醛树脂，酚醛清漆树脂，聚氨酯，氰酸酯，聚乙烯醇，聚酯，聚脲，聚乙烯醇缩醛树脂，苯氧基树脂，马来酰亚胺，双马来酰亚胺，聚酰亚胺或其混合物；

一种或多种导电填料；和

任选存在的有机稀释剂，