[发明专利]可再用的热固性树脂组合物

说明书

本发明领域

本发明涉及可用于将半导体器件，如芯片尺寸或芯片规模外壳(“CSPs”)、球形格子阵列(“BGAs”)等(各自具有在支撑基材上的半导体芯片，诸如大规模集成电路(“LST”))固定在电路板上的热固性树脂组合物。本发明的组合物可在合适的条件下再用。

相关技术的描述

近年来，由于流行小尺寸电子仪器，如摄像机-集成磁带录象机(VTR)和便携式电话机，因此需要降低LSI器件的尺寸。为此，将目前所用的CSP和BGA的外壳尺寸大大降低，以达到裸芯片的尺寸。这些CSP和BGA改进了电子器件的特性，同时保持其大多数操作特性，由此起到保护半导体裸芯片如LSI和便于对其测试的作用。

通常，将CSP/BGA组件通过使用焊接剂与电路板上的电子导体连接。然而，当将所得CSP/BGA/电路板结构暴露于热循环下时，电路板与CSP/BGA之间的焊接剂连接可靠性受到怀疑。最近，当将CSP/BGA组件安装于电路板上后，CSP/BGA组件与电路板之间的空间目前通常用密封树脂填充(通常称为未充满密封)，以释放因热循环造成的应力，由此改进热冲击性能并增强结构的可靠性。

然而，由于通常将热固性树脂用作未充满密封材料，因此若将CSP/BGA组件安装于电路板上发生失败，则在不破坏或刮擦伤结构整体性下非常难以替换CSP/BGA组件。

总之，可采用将裸芯片安装于电路板上的技术，该技术基本上类似于将CSP/BGA组件安装于电路板上。在日本专利申请特开No.102343/93中公开的这一技术涉及将裸芯片通过使用光可固化粘合剂固定并连接于电路板上的安装方法，其中若发生失败，则将此裸芯片从其中取出。然而，该技术局限于其中电路板包括可允许从背面暴露于光下的透明基材(例如玻璃)的那些情况，但所得结构显示不良热冲击性。

日本专利特开69280/94公开了一种通过使用能够在预定温度下硬化的树脂使裸芯片固定T连接于基材上的方法。若发生失败，则通过使树脂在比预定温度高的温度下软化，将裸芯片从基材中取出。然而未公开具体的树脂，也未公开如何处理残留于基材上的树脂。因此，公开的方法很不完全。

正如日本专利申请特开77264/94中指出的，使用溶剂从电路板中除去残余树脂是方便的。然而，用溶剂使树脂溶胀是一种耗时的方法，且通常用作溶剂的腐蚀性有机酸会降低电路板的可靠性。相反，该公开文献提出一种通过用电磁辐射照射除去残余树脂的方法。

日本专利申请特开251516/93公开了一种使用双酚A型环氧树脂(CV5183或CV5183S，由Matsushita Electric industries Co.Ltd.制造)的安装方法。然而，公开的取出方法不能始终使芯片容易除去，固化步骤在高温下过长，且方法通常导致不良产率。

当然，从基材中或基材上取出/替换半导体芯片的机械方法是已知的，例如通过切割要取出/替换的切片。参见US5,355,580(Tsukada)。

已知将热塑性未充满树脂用于半导体芯片附件上。参见US5,783,867(Belke Jr.)。然而，这些热塑性树脂趋于在相当适度的温度条件下渗漏。相反，热固性树脂固化入基材中，它在最终使用的操作温度下具有更大的热稳定性。

US5,512,613(Afzali-Ardakani)和5,560,934(Afzali-Ardakani)各自涉及一种基于双环氧组分的热固性组合物，其中连接双环氧化物的两个环氧基团的有机链接部分包括酸可开裂的无环缩醛基团。通过这种酸可开裂无环缩醛基团形成可再用组合物的基料，为实现软化并减少其许多粘性，仅需要将固化的热固性树脂置于酸性环境中。

US5,872,158(Kuczynski)涉及能够通过光活化照射固化的热固性组合物，该组合物基于缩醛二丙烯酸酯和据称可溶于稀酸的反应产品。

US5,760,337(Iyer)涉及一种用于填充半导体器件与粘附该半导体器件的基材之间的缝隙的可热再用交联树脂。这些树脂通过亲双烯体(具有官能度大于1)与含2,5-二烷基取代呋喃的聚合物反应。

国际专利申请公开PCT/US98/00858涉及一种能够在包括固定于承载基材上的半导体芯片与电连接到所述半导体器件的电路板之间未充满密封的热固性树脂组合物。该组合物包括约100重量份环氧树脂、约3至约60重量份固化剂和约1至约90重量份增塑剂。这里将固化的热固性树脂周围区域在温度约190至约260℃下加热约10秒钟至1分钟，以实现软化并减少其许多粘性。