PT2755232T - Composição selante para dispositivo eletrónico - Google Patents

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Horiguchi Yusuke
Sano Mieko
Sato Kenichiro
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Henkel Ag & Co Kgaa
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Description

DESCRIÇÃO
COMPOSIÇÃO SELANTE PARA DISPOSITIVO ELETRÓNICO
Campo técnico A presente invenção refere-se a uma composição que será utilizável para produzir um dispositivo eletrónico, particularmente um dispositivo semicondutor e à utilização do mesmo. Técnica antecedente
Uma tecnologia flip chip, pela qual um chip semicondutor é ligado diretamente a um substrato, é conhecida como uma tecnologia de montagem para um chip semicondutor. Na montagem flip chip, um chip semicondutor e um substrato de circuito são ligados através de elétrodos (colisões) formados no lado da superfície de formação do elemento do chip semicondutor. Nesta ocasião, a bem do reforço das partes ligantes e potenciação da fiabilidade das ligações, um selante de subpreenchimento, que é uma composição adesiva, é geralmente preenchido entre o chip semicondutor e o substrato da instalação.
Composições adesivas contendo um composto à base de epóxi e/ou um composto (met) acrílico ou afim são conhecidas como uma composição de subpreenchimento (por exemplo, Literatura de Patente 1) . Entre elas, uma composição que utiliza uma reação de cura de radical de um composto (met) acrílico tem uma vantagem sobre uma composição contendo um composto à base de epóxi em que a taxa da reação é superior e a eficiência na produção de um dispositivo eletrónico pode ser potenciada.
Como um método para preencher um selante de subpreenchimento, é conhecido um método no qual uma composição adesiva liquida é primeiro aplicada num substrato da instalação e depois um chip semicondutor é montado para conduzir simultaneamente ligação de elétrodo e selagem; um método (um chamado método capilar) no qual a ligação elétrica entre um elétrodo num chip semicondutor e um substrato é primeiro estabelecida e depois uma composição adesiva líquida é aplicada num lado ou numa pluralidade de lados do chip para selar o intervalo entre o substrato da instalação e o chip semicondutor por capilaridade e afim. Em qualquer um dos métodos, é preciso aplicar uma composição adesiva líquida por todo o substrato da instalação, para preencher composição adesiva líquida uniformemente no intervalo entre o chip semicondutor e o substrato da instalação e afins. Logo, ocasionalmente, uma seringa que é utilizada para aplicar adesivo, o substrato e afim são aquecidos à temperatura ambiente ou superior conforme necessário para aumentar a fluidez da composição adesiva.
Contudo, tem havido um problema em que quando é utilizado um selante de subpreenchimento que utiliza uma reação de cura do radical, uma reação de cura de uma composição de subpreenchimento pode ocasionalmente progredir prematuramente antes de se realizar a selagem, o que conduz a ligação inadequada do elétrodo ou fraca eficiência de trabalho. Tal problema tende a ocorrer quando uma composição adesiva está num estado à temperatura ambiente ou superior, conforme descrito anteriormente. Para ultrapassar o problema, é misturado um aditivo num selante de composição de subpreenchimento ou a temperatura de trabalho é diminuída, o que não tem sido suficiente. Consequentemente, tem-se procurado melhoria adicional de uma composição adesiva a ser utilizada para um dispositivo eletrónico. 0 documento EP 2 045 289 divulga composições adesivas para eletrodomésticos eletrónicos que compreendem tris (acriloxietil)isocianulato e uma borracha butilo modicada com TEMPO. O documento EP 1 728 826 divulga a preparação de polímeros acrílicos com grupos terminais acriloilo e a utilização de agentes geradores e de capeamento de radical nitróxido como selante em partes eletrónicas.
Os documentos WO 2007/046189 e WO 2007/046190 divulgam sei antes e adesivos para partes eletrónicas.
Lista de citações
Literatura de patente
Literatura de patente 1: Patente Japonesa em Inspeção Pública N.° 2010-226098 Sumário da invenção Problema técnico
Um objeto da presente invenção é resolver os problemas descritos anteriormente em utilizar uma composição adesiva convencional e proporcionar uma composição que melhora a produtividade de dispositivos eletrónicos. Além disso, outro objeto é proporcionar um dispositivo eletrónico ou um eletrodoméstico eletrónico que contém a composição.
Solução para o problema A presente invenção refere-se aos itens seguintes. 1. Uma composição selante para dispositivo eletrónico que compreende: (a) 20-60% em peso baseado no peso total da composição de um composto com dois ou mais grupos (met)acriloilo; (b) 1 - 20% em peso baseado no peso total da composição de um composto maleimida; e (c) 0,01 - 1% em peso baseado no peso total da composição de um composto nitróxido ou uma combinação de um composto nitróxido e um composto tiocarboniltio. 2 . A composição de acordo com o item anterior 1, compreendendo ainda um iniciador radical. 3. A composição de acordo com o item anterior 3, em que o composto maleimida (b) compreende uma bismaleimida. 4 . A composição de acordo com qualquer um dos itens anteriores 1 a 4, que é utilizada como um selante de subpreenchimento. 5. A composição de acordo com qualquer um dos itens anteriores 1 a 5, que é utilizada na montagem flip chip. 6. Um dispositivo eletrónico que compreende um produto curado da composição de acordo com qualquer um dos itens anteriores 1 a 6. 7. Um eletrodoméstico eletrónico que compreende o dispositivo eletrónico de acordo com o item anterior 7.
Efeitos vantajosos da invenção 0 progresso da reação de cura de uma composição de acordo com a presente invenção à temperatura ambiente ou superior e 80 °C ou inferior pode ser suprimida de forma adequada. Logo, o progresso da reação de cura durante a montagem flip chip de um chip semicondutor é suprimido e, assim, a composição da presente invenção não causa uma ligação de elétrodo defeituosa durante a montagem flip chip de um chip semicondutor e pode ser assegurado tempo de trabalho suficiente num processo de montagem. Como o resultado, pode ser proporcionado um produto de qualidade superior sem diminuir a eficiência de produção de um dispositivo eletrónico por montagem flip chip.
Descrição das formas de realização
Uma composição para um dispositivo eletrónico de acordo com a presente invenção contém pelo menos (a) 20-60% em peso baseado no peso total da composição de um composto com dois ou mais grupos (met)acriloilo; (b) 1 - 20% em peso baseado no peso total da composição de um composto maleimida; e (c) 0,01 - 1% em peso baseado no peso total da composição de um composto nitróxido ou uma combinação de um composto nitróxido e um composto tiocarboniltio. < (a) um composto com dois ou mais grupos (met) acriloilo
Uma composição da presente invenção compreende um composto (met)acrílico com dois ou mais grupos (met)acriloilo (doravante, referido como "componente (a)"). Normalmente, é preferível que seja utilizado conforme necessário um composto com um grupo (met) acriloilo e/ou um composto com três ou mais grupos (met)acriloilo além de um composto com dois grupos (met)acriloilo. Além disso, o composto (met)acrílico pode ser um monómero ou um oligómero.
Apesar de não haver restrição particular num composto (met)acrílico utilizável para a presente invenção, exemplos de compostos monofuncionais com um grupo (met)acriloilo incluem acrilato de fenilfenol, acrilato de metoxipolietileno, sucinato de acriloiloxietilo, um acrilato alifático, ácido metacriloiloxietil ftálico, fenoxietileno glicol metacrilato, um metacrilato alifático, acrilato de β-carboxietilo, acrilato de isobornilo, acrilato de isobutilo, acrilato de terc-butilo, acrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, acrilato de dihidrociclopentadietilo, metacrilato de ciclohexilo, metacrilato de terc-butilo, metacrilato de dimetilaminoetilo, metacrilato de dietilaminoetilo, metacrilato de terc-butilaminoetilo, acrilato de 4-hidroxibutilo, acrilato de tetrahidrofurfurilo, acrilato de benzilo, acrilato de etilcarbitol, acrilato de fenoxietilo e metoxitrietileno glicol acrilato. Exemplos de compostos com dois ou mais grupos (met)acriloilo incluem dimetacrilato de hexanediol, metacrilato de hidroxiacriloiloxipropilo, diacrilato e hexanediol, acrilato de uretano, acrilato de epóxi, acrilato de epóxi bisfenol de tipo A, acrilato de epóxi modificado, acrilato de epóxi modificado por ácidos gordos, acrilato de epóxi bisfenol de tipo A modificado por amina, metacrilato de alilo, dimetacrilato de etilenoglicol, dimetacrilato de dietilenoglicol, dimetacrilato de bisfenol A etoxilado, triciclodecano dimetanol dimetacrilato, dimetacrilato de glicerina, polipropilenoglicol diacrilato, diacrilato de bisfenol A etoxilado propoxilado, 9,9-bis(4-(2-acriloiloxietoxi)fenil)fluoreno, diacrilato de triciclodecano, diacrilato de dipropilenoglicol, diacrilato de polipropilenoglicol, diacrilato de neopentilglicol propoxilado, triciclodecano dimetanol diacrilato, dimetacrilato de 1,12-dodecanediol, trimetacrilato de trimetilolpropano, poliacrilato de dipentaeritritol, hexaacrilato de dipentaeritritol, triacrilato de trimetilolpropano, trimetilolpropano etoxitri-acrilato, poliéter triacrilato, glicerina propoxi triacrilato, tetraacrilato de pentaeritritol, tetraacrilato de pentaeritritoletoxi, ditrimetilol propano tetraacrilato, acrilato de monopentaeritritol, acrilato de dipentaeritritol, acrilato de tripentaeritritol, acrilato de polipentaeritritol e triacrilato de pentaeritritol.
Exemplos de produtos comerciais de um composto (met) acrílico utilizável para a presente invenção incluem monómeros funcionais da série SR e CD, oligómeros funcionais de acrilato de epóxi e oligómeros funcionais de acrilato de uretano da série CN de Sartomer, Co., Inc., série Light Ester e série Light Acrylate de Kyoeisha Chemical Co., Ltd., e NK Ester de Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
Os compostos (met)acrílicos podem ser utilizados isoladamente ou numa combinação de dois ou mais tipos dos mesmos. 0 conteúdo de um composto (met)acrílico de acordo com a presente invenção pode ser ajustado dependendo do objetivo de utilização e é de 20 a 60% em peso. Se o conteúdo de um (met)acrilato está dentro do intervalo, a viscosidade de uma composição antes da cura é baixa e é superior na trabalhabilidade e também em força após a cura. <(c) Composto nitróxido e composto tiocarboniltio> A composição de acordo com a presente invenção contém um composto nitróxido e/ou um composto tiocarboniltio (doravante, referido como "componente (c)") . Um componente (c) é um composto geralmente utilizado como um agente regulador para regular uma reação de crescimento ou uma reação de terminação numa polimerização radicalar viva.
Um composto nitróxido significa um composto com uma fração de radical nitróxido representada pela Fórmula (II) ou um composto que pode gerar uma fração de radical nitróxido. A fração de radical nitróxido de Fórmula (II) é conhecida como um agente de capeamento para capear um radical numa extremidade de crescimento de polímero numa reação de polimerização radicalar viva mediada por nitróxido (NMP: polimerização radicalar mediada por nitróxido). -Ο · (II)
Além disso, um composto tiocarboniltio tem uma estrutura de Fórmula (III) e é conhecido como um agente de transferência de cadeia para uma reação de polimerização RAFT (Transferência Reversível de Cadeia por Adição-Fragmentação) que é um tipo de polimerização radicalar viva. S*V_ (ui) —
Quando a composição de acordo com a presente invenção é utilizada para produzir um dispositivo semicondutor, a composição é, por exemplo, aplicada num substrato da instalação conforme descrito a seguir. Em tal evento, a composição é colocada ocasionalmente num estado à temperatura ambiente ou superior para aumentar a fluidez da composição. Nesta ocasião, uma vez que a composição de acordo com a presente invenção contém um componente (c) , o progresso da reação de cura é suprimido de forma adequada e a eficiência de trabalho num processo de montagem subsequente não é diminuída. Isto acontece, porque, conforme presumido pelos inventores, os radicais gerados na composição desativam de forma reversível uma espécie radical crescente com a estrutura radical de um componente (c) e o progresso da reação de cura é, assim, suprimido. Além disso, a composição de acordo com a presente invenção não é inibida na reação de cura subsequente a uma temperatura superior e não causa um problema nas propriedades físicas de uma composição curada. 0 conteúdo de um componente (c) na composição de acordo com a presente invenção é de 0,01 a 1% em peso. Além disso, a composição de acordo com a presente de 0,01 a 1% em peso. Além disso, a composição de acordo com a presente invenção contém preferencialmente um iniciador radical térmico descrito abaixo e neste caso a razão molar de um iniciador para um componente (c) (iniciador: componente (c)) é preferencialmente de 1 : 0,001 a 1 : 10 e mais preferencialmente de 1 : 0,01 a 1 : 1. Se o conteúdo de um componente (c) está dentro do intervalo, não surge qualquer problema na reatividade ou nas propriedades fisicas de uma composição.
Apesar de não haver qualquer restrição particular num composto com uma fração de radical nitróxido, exemplos do mesmo incluem 2,2,5-trimetil-4-fenil-3-azahexano-3-nitróxido, radical 2,2,6,6-tetrametil-l-piperidiniloxi (TEMPO), radical 2.2.6.6- tetraetil-l-piperidiniloxi, radical 2.2.6.6- tetrametil-4-oxo-l-piperidiniloxi, radical 2,2,5,5-tetrametil-l-pirrolidiniloxi, radical 1,1,3,3-tetrametil-2-isoindoliniloxi e radical N,N-di-t-butilaminoxi.
Exemplos de um composto que pode gerar uma fração de radical nitróxido incluem compostos alcoxiamina representados pela Fórmula geral seguinte (IV) : R1-0-N (R2) (R3) (IV) (em que R1, R2, R3 são resíduos orgânicos e R2 e R3 podem formar em conjunto uma estrutura cíclica.)
Exemplos de compostos alcoxiamina representados pela Fórmula geral (IV) incluem os compostos alcoxiamina seguintes conforme descrito no artigo de pesquisa de Didier Benoit, et al. (J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, páginas 3904 a 3920), mm
Os compostos anteriores estão disponíveis como produtos comerciais, por exemplo, de Sigma-Aldrich Co. LLC. e podem também ser sintetizados por um método publicamente conhecido.
Exemplos de um composto tiocarboniltio incluem compostos descritos na Publicação de Patente Japonesa em Inspeção Pública N.° 2004-518773. Exemplos específicos incluem, mas não se limitam a, benzoditioato de 2-ciano-2-propilo, ácido 4-ciano-4-(fenilcarbonotioiltio}pentanoico, tritiocarbonato de 2-ciano-2-propildodecilo, ácido 4-ciano-4-[(dodecilsulfaniltiocarbonil}sulfanil]pentanoico, ácido 2-(dodeciltiocarbonotioiltio)-2-metilpropiónico, tritiocarbonato de cianometildodecilo, metil(fenil)carbamoditioato de cianometilo, bis(tiobenzoil) dissulfido e bis(dodecilsulfaniltiocarbonil) dissulfido. Os anteriores estão disponíveis como produtos comerciais, por exemplo, de Sigma-Aldrich Co. LLC.
Os compostos podem ser utilizados isoladamente ou em combinações de dois ou mais dos mesmos como um componente (c) para a composição de acordo com a presente invenção. < (b) Composto maleimida>
Uma composição de acordo com a presente invenção contém ainda um (b) composto maleimida (doravante, referido como "componente (b)") além do (a) composto (met) acrílico e do (c) composto nitróxido e/ou um composto tiocarboniltio. Apesar de não haver qualquer restrição particular num composto maleimida a ser contido numa composição de acordo com a presente invenção, exemplos do mesmo incluem os seguintes compostos.
Um composto maleimida tem pelo menos uma, preferencialmente uma ou duas fração(ões) (I) seguinte (s) na molécula.
(I)
Na fórmula, R1 e R2 representam H, ou um grupo alquilo com 1 a 6 carbonos; ou R1 e R2 representam em conjunto um grupo alquileno com 2 a 6 carbonos. Preferencialmente R1 e R2 são ambos H; ou R1 e R2 representam em conjunto um grupo 1,4-butileno. 0 composto maleimida é preferencialmente liquido à temperatura ambiente e, portanto, a fração (I) liga-se a um grupo que permite que o composto maleimida seja liquido, por exemplo, um grupo orgânico com uma estrutura alquilo ramificado, alquileno, óxido de alquileno, alquileno carboxilo ou alquileno amida com comprimento e ramos suficientes para tornar liquido o composto maleimida. 0 composto maleimida pode ter uma ou duas ou mais estruturas (I). 0 composto com dois destes grupos é um composto bismaleimida. Além disso, um composto maleimida, mesmo que não seja liquido, pode ser utilizado se a composição se torna liquida à medida que é misturada com outro composto maleimida ou misturada com outro componente.
Exemplos de um composto maleimida, no qual a fração (I) se liga a um grupo alquilo ou a um grupo alquileno (os grupos podem ter uma ligação dupla ou um anel alifático saturado), incluem os compostos seguintes.
Exemplos particularmente preferíveis incluem estearil maleimida, oleil maleimida, behenil maleimida e um derivado de 1.20- bismaleimida de 10,11-dioctileicosano, bem como uma combinação dos mesmos. Um derivado de 1,20-bismaleimida de 10.11-dioctileicosano está disponível de Henkel AG &amp; Co. sob um nome de produto de X-BMI, que é sintetizado de 1.20- diamino-10,11-dioctileicosano e/ou uma diamina de um isómero cíclico do mesmo por um método de acordo com a Patente U.S. N.° 5973166 X-BMI contém um ou dois ou mais de 1,20-X-BMI contém um ou dois ou mais de 1,2O-bismaleimida-10.11-dioctileicosano [composto indicado pela Fórmula (X—1)], 1-heptileno maleimida-2-octileno maleimida-4-octil-5-heptilciclohexano [composto indicado pela Fórmula (X-2)], 1,2-dioctileno maleimida-3-octil-4-hexilciclohexano [composto indicado pela Fórmula (X—3)] e afins. Compostos bismaleimidas indicados pelas Fórmulas s(X-l) a (X-3) também podem ser preferencialmente utilizados isoladamente.
Exemplos de um composto maleimida, no qual a fração (I) está ligada com um grupo com uma estrutura de óxido de alquileno, incluem os compostos seguintes.
Na fórmula, R é um grupo alquileno, preferencialmente etileno ou 1,2-propileno e n é um número inteiro de 2 a 40, em que a magnitude de um número inteiro e a distribuição de n para tornar o composto liquido sã selecionados preferencialmente. O composto está disponível de DIC Corporation como LUMICURE (marca comercial registrada) MIA200.
Exemplos de outro composto maleimida utilizável incluem um composto (acrilato de 3,4,5,6-tetrahidroftaloimida etil) indicado pela seguinte fórmula.
Os compostos maleimida anteriores podem ser utilizados isoladamente ou numa combinação de dois ou mais tipos dos mesmos. O conteúdo de um composto maleimida de acordo com a presente invenção é de 1 a 20% em peso. Se o conteúdo de um composto maleimida está dentro do intervalo, a taxa de cura torna-se superior.
Entretanto, quando uma composição contém um composto maleimida de acordo com a presente invenção, o composto (met)acrílico e o composto maleimida numa composição polimerizam por uma reação radicalar ao serem aquecidos até uma temperatura predeterminada. Neste caso, apenas 1 tipo de composto pode polimerizar para formar um homopolímero ou dois ou mais tipos de compostos podem polimerizar para formar um copolímero. <Carga>
Uma composição de acordo com a presente invenção pode conter uma carga. Ao misturar uma carga, pode ser obtida uma composição para um dispositivo eletrónico com um coeficiente baixo de expansão linear que exibe estabilidade dimensional superior e resistência à chama melhorada. Como uma carga, pode ser selecionada uma carga inorgânica isolante ou uma carga inorgânica eletricamente condutora, dependendo do objetivo de utilização. Exemplos de uma carga inorgânica isolante incluem sílica, silicato de cálcio, hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, óxido de magnésio, nitreto de alumínio e nitreto de boro e particularmente sílica é preferível. Exemplos de uma carga inorgânica eletricamente condutora incluem um metal e um negro de fumo.
Além disso, também pode ser utilizada uma carga sujeita a uma modificação de superfície conforme a necessidade. Exemplos de produtos comerciais incluem um alinhamento de "negro de fumo Mitsubishi" de Mitsubishi Chemical Corporation, série "Asahi" de Asahi Carbon Co., Ltd., série de silicato de cálcio "PCM Lite", série de hidróxido de alumínio "ALH" e "Celasule" baseado em alumina de Kawai Lime Ind. Co., Ltd., óxido de titânio "STR series", sílica "Sciqus Series", óxido de zinco "FI NEEX series", óxido de magnésio "SMO Series" e óxido de zircónio "STR Series" de Sakai Chemical Industry Co.,
Ltd., sílica, série de alumina oxidada "ADMAFINE" de Admatechs Company Limited, série de sílica "SNOWTEX” de Nissan Chemical Ind., Ltd. e um óxido metálico contendo sílica e série de óxido de alumínio "NanoTek" de C.I. Kasei Co., Ltd.
Quando uma composição de acordo com a presente invenção é utilizada para produzir, por exemplo, um dispositivo semicondutor, o diâmetro de partícula médio de uma carga é preferencialmente inferior à dimensão do intervalo entre uma superfície de formação de elemento do chip semicondutor e um substrato da instalação. Se o diâmetro de partícula médio de uma carga é demasiado grande, a carga pode ficar presa entre as ligações de metal na produção de um dispositivo semicondutor, de modo que pode não ser estabelecida uma boa fiabilidade elétrica ou um chip pode quebrar.
Apesar da quantidade de mistura de uma carga poder ser ajustável dependendo do objetivo de utilização, é preferencialmente, por exemplo, de 1 a 99% em peso baseado no peso total de uma composição adesiva e mais preferencialmente de 10 a 80% em peso. Se o conteúdo está dentro do intervalo, pode ser obtida uma composição com um efeito suficiente de adição de carga e uma viscosidade isenta de qualquer problema na manipulação, ciniciador radical>
Uma composição de acordo com a presente invenção contém preferencialmente um iniciador radical, mais preferencialmente um iniciador radical térmico. Como um iniciador radical térmico, é preferível um peróxido orgânico e é selecionado um que gera um radical a uma temperatura conveniente.
Apesar de não haver qualquer restrição particular num iniciador radical, exemplos do mesmo incluem peróxido de diisobutilo, peroxineodecanato de cumilo, peroxicarbonato de di-n-propilo, peroxicarbonato de diisopropilo, peroxicarbonato de di-sec-butilo, peroxineodecanato de 1,1,3,3-tetrametilbutilo, di (4-t-butilciclohexil)peroxidicarbonato, di (2-etilhexil)peroxidicarbonato, peroxineodecanato de t-hexilo, peroxineodecanato de t-butilo, peroxineoheptanato de t-butilo, peroxipivalato de t-hexilo, peroxipivalato de t-butilo, di(3,5,5-trimetilhexanoil)peróxido, peróxido de dilauroilo, hexanato de 1,1,3,3-tetrametilbutil peroxi-2-etilo, peróxido de ácido dissuccinico, 2.5- dimetil-2,5-di(2-etilhexanoilperoxi)hexano, hexanato de t-hexil peroxi-2-etilo, di (4-metil benzoil) peróxido, hexanato de t-butilperoxi-2-etilo, peróxido de dibenzoilo, 1.1- di(t-butilperoxi)-2-metilciclohexano, 1, 1-di(t-hexilperoxi)-3,3,5-trimetilciclohexano, 1, 1-di(t-hexilperoxi)ciclohexano, 1.1- di(t-butilperoxi)ciclohexano, 2.2- di(4,4-di-(t-butilperoxi)ciclohexil)propano, monocarbonato de t-hexilperoxi isopropilo, ácido t-butil peroximaleico, hexanato de t-butil peroxi-3,5,5-trimetilo, peroxilaurato de t-butilo, t-butil monocarbonato de peroxiisopropilo, monocarbonato de t-butilperoxi 2-etilhexilo, peroxibenzoato de t-hexilo, 2.5- di-metil-2,5-di(benzoilperoxi)hexano, peroxiacetato de t-butilo, 2,2-di(t-butilperoxi)butano, peroxibenzoato de t-butilo, n-butil-4,4-di-(t-butilperoxi)valerato, di (2-t-butil peroxiisopropil)benzeno, peróxido de dicumilo, peróxido de di-t-hexilo, peróxido de t-butil cumilo, peróxido de di-t-butilo, hidroperóxido de p-mentano, 2.5- dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)hexano-3, hidroperóxido de 3.5- diisopropilbenzeno, hidroperóxido de 1,1,3,3-tetrametil butilo, hidroperóxido de cumeno, hidroperóxido de t-butilo e 2.3- dimetil-2,3-difenil butano. Os peróxidos orgânicos podem ser comprados de Akzo Nobel N.V., Gio specialities Chemical, Arkema S.A., NOF Corporation, Kayaku Akzo Corporation e afins. Os mesmos podem ser utilizados isoladamente ou numa combinação de dois ou mais tipos dos mesmos. A quantidade de mistura de um iniciador radical é preferencialmente de 0,01 a 10% em peso baseado no peso total de ma composição e mais preferencialmente de 0,1 a 5% em peso. Se a quantidade de mistura de um iniciador radical térmico está dentro do intervalo, não existe qualquer problema de instabilidade na aplicação da composição ou de prolonqamento de um tempo de cura.
Além dos componentes anteriormente descritos, uma composição de acordo com a presente invenção pode conter um aditivo conforme necessário, tal como um aqente acoplador de silano, um componente de borracha, um antioxidante, um estabilizador de luz, um agente estabilizador de radical e um tensioativo. Um agente acoplador de silano e um componente de borracha podem melhorar com vantagem a propriedade adesiva de uma composição, relaxar uma tensão e reduzir deformação de um produto da reação curado. Entretanto, podem ser utilizados um antioxidante e um agente estabilizador de radical para estender o tempo de vida útil. Pode ser adicionado um tensioativo para despumar no revestimento ou para melhorar a molhabilidade a um alvo a ser revestido e a propriedade de nivelamento.
Ao misturar um agente acoplador de silano a uma composição, pode ser melhorada a propriedade adesiva de um adesivo.
Apesar de não haver qualquer restrição particular num agente acoplador de silano, exemplos do mesmo incluem um agente acoplador de aminosilano, um agente acoplador de silano epóxi, um agente acoplador de silano ureida, um agente acoplador de silano isocianato, um agente acoplador de silano vinilo, um agente acoplador de silano (met)acrílico e um agente acoplador de silano quetimina e, entre estes, um agente acoplador de isocianato de silano, um agente acoplador de silano (met)acrílico e um agente acoplador de silano epóxi são preferíveis. Os agentes acopladores de silano podem ser comprados de Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd., Shin-Etsu Silicone, Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. e afins.
Apesar da quantidade de mistura de um agente acoplador de silano ser ajustável de forma apropriada, é preferencialmente, por exemplo, de 0 a 10% em peso baseado no peso total de uma composição e mais preferencialmente de 0 a 5% em peso. Se o conteúdo de um agente acoplador de silano for demasiado elevado, um agente acoplador de silano vaporiza durante a ligação por compressão térmica num processo flip chip para desenvolver vazios.
Apesar de não haver qualquer restrição particular na borracha, exemplos da mesma incluem borrachas industriais, tais como borracha acrílica, borracha de nitrilo, borracha butadieno e borracha butadieno nitrilo e um agente de reticulação de baixa massa molecular para borracha. Exemplos de produtos comerciais para borrachas industriais incluem série "Paracron RP" de Negami Chemical Industrial Co., Ltd., série "Staphyloid IM" e série "Staphyloid AC" de Ganz Chemical Co., Ltd., série "Zeon" de Zeon Kasei Co., Ltd. e "METABLEN C/E/W/S/SX/SRX" de Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Exemplos de produtos comerciais para um agente de reticulação de baixa massa molecular para borracha incluem série "Ricon" de Sartomer, séries "Poly bd" e "Poly ip", séries "EPOL" e "Krasol" de Idemitsu Kosan Co., Ltd. e "NISSO-PB" de Nippon Soda Co., Ltd. Os produtos podem ser utilizados isoladamente ou numa combinação de dois ou mais tipos dos mesmos.
Além disso, pode ser utilizado um produto comercial de uma resina acrílica, no qual uma partícula de borracha foi dispersa antecipadamente e exemplos do mesmo incluem Paracron SN-50, AS-3000, ME-2000, W-1163, W-248E, W-197C, PRECOAT 200 e PANLON S-2012 de Negami Chemical Industrial Co., Ltd.
Apesar da quantidade de mistura de borracha ser ajustável de forma apropriada, é preferencialmente, por exemplo, de 0 a 30% em peso baseado no peso total de uma composição adesiva e mais preferencialmente de 0 a 20% em peso. Se o conteúdo em borracha for demasiado elevado, a viscosidade de uma composição adesiva aumenta demasiado causando tais problemas que a propriedade de manipulação pode ser deteriorada ou a mistura dos outros componentes pode tornar-se difícil ou a adesividade de um adesivo pode ser deteriorada.
Exemplos incluem, para um antioxidante e um agente estabilizador radical, hidroquinonas, benzoquinonas e fenóis escondidos; e para um estabilizador de luz à base de benzotriazol, à base de triazina, à base de benzofenona, à base de benzoato e absorventes de ultravioleta à base de amina escondidos. Um tensioativo pode ser selecionado a partir de catálogos de produtos comerciais dependendo do objetivo de utilização. <Método de produção de composição para dispositivo eletrónico
Uma composição de acordo com a presente invenção pode ser obtida misturando uniformemente os componentes respetivos especificados anteriormente, bem como um solvente conforme necessário. Só é necessário ajustar a viscosidade de uma composição desde que esta possa ser aplicada por um revestidor, tal como um dispensador, e também pode ser sem solvente. Também é possível ajustar a viscosidade por seleção de compostos numa composição ou por ajuste das quantidades de mistura dos mesmos. Uma composição de acordo com a presente invenção pode ser produzida amassando uniformemente quantidades predeterminadas dos componentes respetivos por, sem limitação aos mesmos, utilizando isoladamente ou numa combinação de várias máquinas de amasso publicamente conhecidas, tais como um dispersor homo, uma misturadora universal, uma misturadora Banbury, uma amassadeira, um moinho de rolo duplo, um moinho de rolo triplo e uma extrusora. 0 amasso pode ser conduzido sob várias condições, tais como a uma temperatura normal ou com aquecimento, a uma pressão normal, uma pressão reduzida ou uma pressão aumentada ou cm fluxo de gás inerte. A composição para um dispositivo eletrónico de acordo com a presente invenção é preferencialmente utilizada como um selante para um dispositivo eletrónico, sem restrição particular ao mesmo. A este respeito, exemplos de um selante incluem um selante de subpreenchimento (selante) para um dispositivo eletrónico incluindo um chip semicondutor, um verniz isolante, um material isolante para um substrato da instalação impresso, uma resina de impregnação para um substrato da instalação impresso, um material de revestimento para um dispositivo eletrónico, um material de vazamento para um dispositivo eletrónico e um adesivo para um dispositivo eletrónico. É particularmente preferível que a presente invenção seja dirigida para utilizar como um selante de subpreenchimento. <Dispositivo eletrónico e método de produção do mesmo>
Em seguida, será descrito um método de produção de um dispositivo eletrónico que compreende uma composição de acordo com a presente invenção. Apesar de não haver qualquer restrição particular num método de produção de um dispositivo eletrónico, é preferencialmente utilizado um processo flip chip. Num processo flip chip, é particularmente preferível revestir uma face do circuito de um substrato da instalação com uma composição de acordo com a presente invenção. Um método de produção de um dispositivo eletrónico compreende, por exemplo, (1) um processo de revestimento para revestir uma face do circuito de um substrato da instalação com uma composição de acordo com a presente invenção e (2) um processo de ligação e de selagem para colocar um chip semicondutor na composição aplicada ao substrato da instalação e realizar ligação elétrica entre o chip semicondutor e o substrato da instalação e selar o intervalo entre eles. Os processos respetivos serão descritos a seguir. <(1) Processo de revestimento>
No processo de revestimento, uma composição de acordo com a presente invenção é aplicada numa face do circuito de um substrato da instalação. Toda a superfície de um substrato da instalação ou apenas uma parte onde um chip semicondutor será montado pode ser revestida com a composição. Exemplos de um método de revestimento incluem métodos de revestimento utilizando um revestidor rotativo, um dispensador, um cilindro e afins e impressão de tela. Nesta ligação, uma seringa utilizada no processo de revestimento, um substrato e afim pode ser aquecido à temperatura ambiente ou superior conforme necessário para melhorar a fluidez da composição. <(2) Processo de ligação e selagem>
No processo de ligação e selagem, é realizada a ligação elétrica entre o elemento semicondutor e o substrato da instalação e simultaneamente é selado um intervalo entre o elemento semicondutor e o substrato do circuito com uma composição de acordo com a presente invenção para produzir um dispositivo eletrónico. Primeiro, um chip semicondutor é colocado numa parte revestida com uma composição adesiva num substrato da instalação. Nesta ocasião, uma face do circuito do substrato da instalação (nomeadamente uma face revestida com a composição no processo de revestimento) e uma superfície de formação do elemento do chip semicondutor estão tão alinhados que os dois estão em frente um ao outro. Depois, segue-se ligação por compressão térmica. Além disso, pode ser realizado aquecimento depois da ligação por compressão térmica para curar a composição adesiva. Em geral, como um método de conexão e ligação por compressão térmica, a ligação por compressão térmica é realizada imediatamente após o ajuste de posição utilizando um ligante flip chip ou depois do ajuste de posição e montagem temporária, a conexão por aquecimento é realizada um forno de refluxo e afim. Nesta ocasião, é aplicado um perfil térmico adequado para um pacote ou um método de selagem. Além disso, para a montagem de chip, não só um ligante flip chip, um ligante corante e afim, com o qual o ajuste de posição é possível, pode ser também utilizado em alternativa. Não existe qualquer restrição particular sobre a temperatura para ligação por compressão térmica. Quando um elétrodo é uma colisão de solda ou uma colisão de cobertura de solda, é preferível uma temperatura superior ao ponto de fusão por 10 a 100 °C, 200 °C ou superior é preferível e 210 a 300 °C é mais preferível. 0 tempo de duração para ligação por compressão térmica é preferencialmente de 1 a 20 segundos e a pressão é preferencialmente de 0,1 a 7 MPa. Além disso, se é realizado aquecimento adicional para curar completamente uma composição adesiva após a ligação por compressão térmica, por exemplo, são preferíveis 150 a 220 °C durante 30 a 180 min.
Um dispositivo eletrónico obtido conforme exposto anteriormente pode ser aplicado a vários eletrodomésticos eletrónicos utilizando um chip semicondutor, tal como um telefone móvel, um computador pessoal e uma TV.
Exemplos A presente invenção será descrita a seguir com mais detalhes através de Exemplos. Contudo, a presente invenção não é restrita pelos Exemplos seguintes. O Quadro 1 mostra compostos utilizados nos Exemplos e Exemplos comparativos seguintes.
[Quadro 1]
Aparelhos e afins utilizados nos Exemplos e Exemplos comparativos seguintes são como se segue: (1) Substrato do circuito: WALTS-KIT MB50-0102JY_CR de Walts Co., Ltd. Almofadas são conforme especificações CuOSP. (2) Chip semicondutor: WALTS-TEG MB50-0101JY com 544 colisões constituídas com um pilar de Cu e solda de Walts Co., Ltd. (0 substrato do circuito (1) e o chip semicondutor (2) são ligados para formar uma daisy chain e quando todas as colisões num chip estão ligadas, a continuidade pode ser estabelecida. Por outras palavras, se uma única colisão das 544 colisões não pode ser ligada, o isolamento elétrico é reconhecido por um teste de continuidade elétrica.) <Preparação da composição adesiva para selante de subpreenchimento>
Os componentes relevantes foram misturados pelo método seguinte para preparar uma composição adesiva. 0 Quadro 2 mostra compostos misturados nos Exemplos e Exemplos comparativos respetivos e as quantidades de mistura dos mesmos (% em peso).
[Quadro 2]
<Exemplo 1> (Preparação da composição)
Os compostos listados no Quadro 2 foram pesados de acordo com as quantidades de mistura designadas e amassados uniformemente por um moinho de rolo triplo. 0 produto foi desgaseifiçado em vácuo para preparar uma composição adesiva A.
Depois de aquecer um substrato do circuito num forno a 120 °C durante 1 hora, a composição A foi aplicada num substrato do circuito com um autodispensador para obter um substrato do circuito B revestido com a composição adesiva A. (Montagem do dispositivo eletrónico)
Imediatamente após a preparação do substrato do circuito B (tempo de exposição ao calor 0 min), ou depois de ser deixado a repousar numa placa quente a 80 °C durante 15 min, 30 min, 45 min, 60 min ou 90 min, a posição de um chip semicondutor e do substrato do circuito B foi ajustada e os dois foram comprimidos juntos utilizando um ligante flip chip equipado com uma função de calor por pulso, seguido de ligação por compressão térmica com aquecimento pulso a 240 °C. Depois disso, a composição A foi curada num forno a 150 °C durante 1 hora para completar um dispositivo eletrónico C. (Teste de continuidade elétrica) A continuidade elétrica do dispositivo eletrónico C anteriormente produzido foi examinada para se verificar que a continuidade elétrica era boa em relação a qualquer tempo de exposição ao calor na placa quente a 80 °C (Quadro 3) . Nomeadamente, todas as 544 colisões no chip semicondutor estavam ligadas. Logo, demonstrou-se que a composição no Exemplo 1 manteve liquidez suficiente para processar, mesmo se a mesma foi deixada a repousar numa placa quente a 80 °C.
[Quadro 3]
<Exemplos 2 a 12, exemplo comparativo 13>
Foram produzidos dispositivos eletrónicos pelo mesmo método que no Exemplo 1, exceto que os componentes a serem misturados nas composições foram alterados conforme mostrado no Quadro 2. Também nos Exemplos 2 a 13, os substratos do circuito revestidos com as composições foram deixados a repousar a 80 °C durante 0 min, 15 min, 30 min, 45 min, 60 min e 90 min, depois os dispositivos eletrónicos foram produzidos e a continuidade elétrica dos mesmos foi examinada. Conforme os resultados, para todos os casos, foi obtida boa continuidade elétrica. Logo, demonstrou-se que as composições nos Exemplos 2 a 13 também mantiveram liquidez suficiente para processar, mesmo se as mesmas foram deixadas a repousar numa placa quente a 80 °C. <Exemplo comparativo 1>
Foi produzido um dispositivo eletrónico pelo mesmo método que no Exemplo 1, exceto que os componentes a serem misturados numa composição foram alterados conforme mostrado no Quadro 2 e um composto maleimida e componente (c) não foram misturados. Além disso, no Exemplo comparativo 1, substratos do circuito revestidos com a composição foram deixados a repousar a 80 °C durante 0 min, 15 min, 30 min, 45 min, 60 min e 90 min, depois foram produzidos dispositivos eletrónicos e a continuidade elétrica dos mesmos foi examinada. Conforme os resultados, confirmou-se boa continuidade elétrica de um dispositivo eletrónico produzido sem ser deixado a repousar a 80 °C (tempo de exposição ao calor 0 min), contudo em todos os outros casos, não foi estabelecida continuidade elétrica (Quadro 4). Portanto, demonstrou-se que a cura da composição no Exemplo comparativo 1 progrediu ao ser deixada a repousar a 80 °C e que não foi possível estabelecer boa continuidade elétrica.
[Quadro 4]
<Exemplo comparativo 2>
Foi produzido um dispositivo eletrónico pelo mesmo método que no Exemplo 1, exceto que os componentes a serem misturados numa composição foram alterados conforme mostrado no Quadro 2 e o componente (c) não foi misturado. Também no Exemplo comparativo 2, a continuidade elétrica foi examinada como no Exemplo 1. Conforme os resultados, foi confirmada boa continuidade elétrica de um dispositivo eletrónico produzido sem ter sido deixado a repousar a 80 °C (tempo de exposição ao calor 0 min), contudo, em todos os outros casos (deixados a repousar a 80 °C) , não foi estabelecida continuidade elétrica. Foi confirmado que a cura da composição no Exemplo comparativo 2 também progrediu ao ser deixada a repousar a 80 °C e que não foi possível estabelecer boa continuidade elétrica. <Exemplo comparativo 3>
Foi produzido um dispositivo eletrónico pelo mesmo método que no Exemplo 1, exceto que os componentes a serem misturados numa composição foram alterados conforme mostrado no Quadro 2 e o componente (c) foi substituído com benzoquinona que é um inibidor da polimerização. Também no Exemplo comparativo 3, a continuidade elétrica foi examinada como no Exemplo 1. Conforme os resultados, foi confirmada boa continuidade elétrica de um dispositivo eletrónico produzido sem ter sido deixado a repousar a 80 °C (tempo de exposição ao calor 0 min), contudo, em todos os outros casos (deixados a repousar a 80 °C) , não foi estabelecida continuidade elétrica. Foi confirmado que a cura da composição no Exemplo comparativo 3 progrediu ao ser deixada a repousar a 80 °C e que não foi possível estabelecer boa continuidade elétrica. <Exemplo comparativo 4>
Foi produzido um dispositivo eletrónico pelo mesmo método que no Exemplo 1, exceto que os componentes a serem misturados numa composição foram alterados conforme mostrado no Quadro 2 e o componente (c) foi substituído com hidroquinona que é um inibidor da polimerização. Também no Exemplo comparativo 4, a continuidade elétrica foi examinada como no Exemplo 1. Conforme os resultados, foi confirmada boa continuidade elétrica de um dispositivo eletrónico produzido sem ter sido deixado a repousar a 80 °C (tempo de exposição ao calor 0 min), contudo, em todos os outros casos (deixados a repousar a 80 °C) , não foi estabelecida continuidade elétrica. Foi confirmado que a cura da composição no Exemplo comparativo 4 progrediu ao ser deixada a repousar a 80 °C e que não foi possível estabelecer boa continuidade elétrica.
DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO
Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.
Documentos de patente referidos na descrição • EP 2045289 A [0005] • EP 1728826 A [0005] • WO 2007046189 A [0005] • WO 2007046190 A [0005] • JP 2010226098 A [0006] • JP 2004518773 A [0026] • US 5973166 X [0032]
Documentos de não patente citados na descrição • DIDIER BENOIT et al. J. Am. Chem. Soc., 1999, vol. 121, 3904-3920 [0024]

Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Uma composição selante para dispositivo eletrónico que compreende: (a) 20-60% em peso baseado no peso total da composição de um composto com dois ou mais grupos (met)acriloilo; (b) 1-20% em peso baseado no peso total da composição de um composto maleimida; e (c) 0,01-1% em peso baseado no peso total da composição de um composto nitróxido ou uma combinação de um composto nitróxido e de um composto tiocarboniltio.
  2. 2. A composição de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda um iniciador radical.
  3. 3. A composição de acordo com a reivindicação 1, em que o composto maleimida (b) compreende uma bismaleimida.
  4. 4. A composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, que é utilizada como um selante de subpreenchimento.
  5. 5. A composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, que é utilizada na montagem flip chip.
  6. 6. Um dispositivo eletrónico que compreende um produto curado da composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
  7. 7. Um eletrodoméstico eletrónico que compreende o dispositivo eletrónico de acordo com a reivindicação 6.
PT128293198T 2011-09-09 2012-09-07 Composição selante para dispositivo eletrónico PT2755232T (pt)

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PCT/JP2011/070653 WO2013035206A1 (ja) 2011-09-09 2011-09-09 電子装置用シール剤組成物

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