粘合剂粘结组合物以及由其制备的电子部件制造技术

可固化树脂或粘合剂组合物包含至少一种单体、在暴露于光时能够引发所述单体聚合的光引发剂、以及至少一种在暴露于辐射(通常为X射线)时能够产生光的能量转换材料，优选磷光体。所述材料特别适用于在外部光源无法接近粘结点的情况下在环境温度下粘结部件。一种相关的方法包括：将包含光引发剂和能量转换材料诸如下转换磷光体的可聚合粘合剂组合物放置成与至少两个待粘结的部件接触以形成组件；以及用第一波长的辐射照射所述组件，所述第一波长能够转换(由所述磷光体向下转换)成能够活化所述光引发剂的第二波长，以制备诸如喷墨墨盒、晶片到晶片组件、半导体、集成电路等的物品。

Adhesive bonding composition and electronic components prepared therefrom

The curable resin or adhesive composition comprises at least one monomer, a photoinitiator capable of initiating polymerization of the monomer when exposed to light, and at least one energy conversion material capable of producing light when exposed to radiation (usually x-rays), preferably a phosphor. The material is particularly suitable for bonding components at ambient temperature when the external light source cannot reach the bonding point. A related method includes: placing a polymerizable adhesive composition comprising a photoinitiator and an energy conversion material into contact with at least two parts to be bonded to form an assembly; and irradiating the assembly with radiation of a first wavelength capable of converting (from the phosphor down conversion) to a second capable of activating the photoinitiator Wavelength to prepare articles such as inkjet cartridges, wafer to wafer assemblies, semiconductors, integrated circuits, etc.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粘合剂粘结组合物以及由其制备的电子部件相关申请的引用本申请涉及2017年3月10日提交的美国申请15/455,573；2016年12月19日提交的美国申请15/382,835；2015年1月9日提交的美国申请14/593,049；2011年5月6日提交的美国申请13/102,277，现为美国专利9,023,249；2010年5月6日提交的美国临时申请序列号61/331,990和2011年2月15日提交的美国临时申请序列号61/443,019，每个申请的全部内容以引用的方式并入本文。本申请还涉及2009年3月18日提交的美国临时专利申请61/161,328；2009年11月10日提交的美国临时专利申请61/259,940；2007年8月6日提交的美国临时申请序列号60/954,263和2008年2月21日提交的美国临时申请序列号61/030,437；2008年3月31日提交的美国申请序列号12/059,484；2007年11月6日提交的美国申请序列号11/935,655；2008年4月4日提交的美国临时申请序列号61/042,561；2008年3月11日提交的美国申请序列号61/035,559；和2008年7月11日提交的美国申请序列号61/080,140；2009年3月10日提交的美国专利申请12/401,478；2007年11月6日提交的美国专利申请11/935,655；2008年3月31日提交的美国专利申请12/059,484；2009年2月20日提交的美国专利申请12/389,946；和2009年4月3日提交的美国专利申请12/417,779，每个申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术介绍

本专利技术涉及用于聚合物固化(特别是粘合剂固化和粘结)的材料和方法，并且更具体地涉及含有粘合剂的某些电子部件和半导体部件，以及用于在其中不能获得外部光源的应用中和/或在其中需要在没有热膨胀系数失配的情况下粘结的应用中使用能量转换和光引发剂化学物质来生产所述电子部件和半导体部件的方法。背景讨论热固性聚合物和粘合剂是众所周知的，并且用于多种应用。一个特别重要的应用领域是微电子组装领域，其中热固性粘合剂用于将裸管芯与基材粘结，建立导电触点，并在包装和密封结构(诸如球形顶部和管芯底部填充结构)中发挥各种作用。可商购获得的材料被配制成满足各种要求，并且除单体外还可含有诸如金属、氧化物或介电粉末等的颗粒填料，以及控制导热性、粘度和其他特性的各种添加剂。通常将材料作为触变流体分配在精确的位置，并且在放置所有零件之后，将整个组件加热到聚合单体或交联树脂所需的温度。随着现代电子部件尺寸越来越小并且集成电路包括越来越小的特征部(诸如超浅结)，组装期间允许的热预算持续减少。例如，新的存储器件技术包含对温度敏感的相变材料，并且可能需要使用低温加工来组装。类似地，用于牙齿修复的聚合物复合物必须在不使患者经受高固化温度的情况下进行固化。为了解决这些问题，已经开发了许多光固化聚合物体系。一般来讲，这些体系使用至少一种光引发剂，所述光引发剂在暴露于UV光时释放化学能以形成自由基或阳离子，以在基本上环境温度下引发单体的反应。常规光引发剂的明显限制是需要对合适光源具有直接视线接入。这阻止了常规材料用于诸如单个硅管芯的多层堆叠的高级工艺，因为UV光无法进入所述堆叠的内部。此外，常规的UV可固化粘合剂从粘合剂珠的外表面固化到粘合剂珠的内部；并且，在大多数情况下，固化伴随着外皮的形成。在本专利技术中，固化更可控并且可以在整个体积的粘合剂珠上进行。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供可通过间接光引发(即在不存在外部能量源的视线接入的情况下)进行固化的聚合物制剂(即单体、光引发剂和能量转换剂)。本专利技术的另一目的是提供一种可在环境温度下进行固化的粘合剂组合物。本专利技术的另一个目的是提供一种可流动的粘合剂组合物，其含有光引发剂和能量转换剂，优选下转换剂，诸如磷光体或闪烁体材料(或磷光体和闪烁体材料的组合)。本专利技术的另一个目的是提供一种能够通过选定的电离辐射进行聚合的柔性片材粘合剂材料。本专利技术的另一个目的是提供一种在环境温度下的粘合剂粘结的方法，以及一种适用于在环境温度下在堆叠中粘结硅管芯或晶片以及各种其他最终用途的粘合剂粘结的方法。本专利技术的另一个目的是提供含有本专利技术的粘合剂组合物的电子部件和/或半导体部件。本专利技术的这些和其他目的和优点，无论是单独还是其组合，都已经通过以下得到满足：发现包含以下的可固化粘合剂组合物：含有至少一种可聚合单体或多个可交联聚合物链的可聚合或可交联有机媒介物；至少一种响应于选定波长的光的光引发剂；以及至少一种能量转换材料，其被选择成在暴露于选定的赋予辐射时发射所述波长的光；以及所述可固化粘合剂组合物在制备各种组件和构造中的用途，特别是在各种电子部件和半导体部件中的用途。附图说明当结合附图考虑以下具体实施方式时，将更全面地理解本专利技术的各种其他目的、特征和附带优点，其中相同的附图标记在若干视图中表示相同或对应的部分，并且其中：图1提供了在用X射线照射时在UVA体系中发射的材料的发射光谱。图2提供了在用X射线照射时在UVB体系中发射的材料的发射光谱。图3提供了在用X射线照射时在UVA、UVB和可见光体系中发射的材料的发射光谱。图4提供了在用X射线照射时两种单独材料CaWO4和YaTO4的发射光谱。图5提供了在用X射线照射时CaWO4和YaTO4的混合物的发射光谱。图6提供了在用50、90和130kvp的强度的X射线照射时CaWO4和YaTO4的混合物的发射光谱。图7提供了大涂层厚度或涂层形状对磷光体的填充系数的影响的图示。图8提供了具有涂层的磷光体与固有磷光体表面之间的X射线强度衰减的变化。图9提供了本专利技术的阻塞和填充应用的一个实施方案的图示。图10提供了使用放置在基材中的插入模塑件以增强UV输出的本专利技术的一个实施方案的图示。图11A和11B分别示出了裸二氧化硅载体颗粒和用纳米尺寸磷光体颗粒装饰的二氧化硅载体颗粒的图示。图12提供了涂覆有在X射线下表现出等离子体行为的量子点或合金量子点或金属合金的二氧化硅载体颗粒的图示。图13提供了用纳米尺寸的下转换剂装饰并且然后涂覆有二氧化硅的二氧化硅载体颗粒的图示。图14提供了拴系或吸附在纳米尺寸的磷光体颗粒表面上的光引发剂的图示。图15A和15B分别提供了用纳米尺寸的荧光体颗粒装饰的二氧化硅微颗粒的图示，所述纳米尺寸的荧光体颗粒具有拴系或吸附在其表面上的光引发剂，以及直接拴系在用纳米尺寸的荧光体装饰的颗粒周围的二氧化硅涂层上的光引发剂。图16A和16B分别提供了未用光引发剂拴系的双层装饰和具有拴系的光引发剂的双层装饰的图示。图17提供了本专利技术的各向异性导电聚合物球体的一个实施方案的图示。图18提供了本专利技术的各向异性导电聚合物球体的一个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子部件，其包括：/n附接到基材的半导体器件，/n其中所述半导体器件通过附接到所述半导体器件的一侧的多个刚性凸起而附接到所述基材，所述多个刚性凸起被配置成与位于所述基材上的多个电焊盘电接触；/n其中所述多个刚性凸起由包含以下的第一可固化树脂或粘合剂组合物形成：/n包含至少一种可聚合单体的有机媒介物；/n至少一种响应于选定波长的光的光引发剂；以及/n至少一种能量转换材料，其被选择成在暴露于选定的赋予辐射时发射所述波长的光；/n使得在施加所述选定的赋予辐射时，所述第一可固化树脂或粘合剂组合物被固化以在所述半导体器件与所述基材上的所述多个电焊盘之间提供所述刚性凸起。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170315 US 15/459,9071.一种电子部件，其包括：
附接到基材的半导体器件，
其中所述半导体器件通过附接到所述半导体器件的一侧的多个刚性凸起而附接到所述基材，所述多个刚性凸起被配置成与位于所述基材上的多个电焊盘电接触；
其中所述多个刚性凸起由包含以下的第一可固化树脂或粘合剂组合物形成：
包含至少一种可聚合单体的有机媒介物；
至少一种响应于选定波长的光的光引发剂；以及
至少一种能量转换材料，其被选择成在暴露于选定的赋予辐射时发射所述波长的光；
使得在施加所述选定的赋予辐射时，所述第一可固化树脂或粘合剂组合物被固化以在所述半导体器件与所述基材上的所述多个电焊盘之间提供所述刚性凸起。


2.如权利要求1所述的电子部件，其中所述多个刚性凸起是导电的。


3.如权利要求1所述的电子部件，其还包含在所述半导体器件与所述基材之间以及所述多个凸起中的每个与电焊盘之间形成层的底部填充材料，其中所述底部填充材料包含第二固化树脂，其由包含以下的第二可固化树脂或粘合剂组合物形成：
包含至少一种可聚合单体的有机媒介物；
至少一种响应于选定波长的光的光引发剂；以及
至少一种能量转换材料，其被选择成在暴露于选定的赋予辐射时发射所述波长的光。


4.如权利要求1所述的电子部件，其还包括：金属散热层，其附接到所述半导体部件的与具有所述多个凸起的一侧相反的一侧，其中所述金属散热层使用第三固化树脂附接到所述半导体部件，所述第三固化树脂由包含以下的第三可固化树脂或粘合剂组合物形成：
包含至少一种可聚合单体的有机媒介物；
至少一种响应于选定波长的光的光引发剂；以及
至少一种能量转换材料，其被选择成在暴露于选定的赋予辐射时发射所述波长的光；
其中所述第三固化树脂是导热的。


5.如权利要求4所述的电子部件，其中通过在所述第三固化树脂中包含颗粒使所述第三固化树脂导热，其中所述颗粒选自由金属颗粒和金属氮化物颗粒组成的组。


6.如权利要求5所述的电子部件，其中所述颗粒是金属氮化物颗粒。


7.如权利要求6所述的电子部件，其中所述金属氮化物颗粒是选自由AlN和BN组成的组中的一种。


8.如权利要求2所述的电子部件，其还包括：金属散热层，其附接到所述半导体部件的与具有所述多个凸起的一侧相反的一侧，其中所述金属散热层使用第三固化树脂附接到所述半导体部件，所述第三固化树脂由包含以下的第三可固化树脂或粘合剂组合物形成：
包含至少一种可聚合单体的有机媒介物；
至少一种响应于选定波长的光的光引发剂；以及
至少一种能量转换材料，其被选择成在暴露于选定的赋予辐射时发射所述波长的光；
其中所述第三固化树脂是导热的。


9.如权利要求8所述的电子部件，其中通过在所述第三固化树脂中包含颗粒使所述第三固化树脂导热，其中所述颗粒选自由金属颗粒和金属氮化物颗粒组成的组。


10.如权利要求9所述的电子部件，其中所述颗粒是金属氮化物颗粒。


11.如权利要求10所述的电子部件，其中所述金属氮化物颗粒是选自由AlN和BN组成的组中的一种。


12.如权利要求3所述的电子部件，其还包括：金属散热层，其附接到所述半导体部件的与具有所述多个凸起的一侧相反的一侧，其中所述金属散热层使用第三固化树脂附接到所述半导体部件，所述第三固化树脂由包含以下的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：扎卡亚埃·法蒂，詹姆斯·克莱顿，哈罗德·瓦尔德，弗雷德里克·A·博尔克，
申请(专利权)人：免疫之光有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US