[发明专利]可再处理的热固性树脂组合物

说明书

                                    本发明的背景

本发明的领域

本发明涉及用于安装到电路板半导体器件，如芯片尺寸或芯片规格包封体(“CSP”)，球状栅极阵列(“BGA”)，水平栅极阵列(“LGA”)等的热固性树脂组合物，它们各自在载体基片上具有半导体芯片，如大规模集成电路(“LSI”)。同样，这些组合物可用于安装到电路板半导体芯片本身。本发明组合物的反应产物在经历适当的条件时是可控再处理的。

相关技术的简要描述

近年来，小型电子器件，如摄影集成磁带录像机(“VTR”)和移动电话机的大众化使得希望LSI器件的尺寸减小。作为希望这些减小的结果，CSP、BGA和LGA用于将包封体的尺寸显著减小至裸芯片的大小。这些CSP、BGA和LGA改进了电子器件的特性，同时保留了它们的许多操作特征，因此用于保护半导体裸芯片，如LSI，以及使它们的测试变得容易。

通常，CSP/BGA/LGA组件通过使用焊接连接或类似方式连接于电路板上的导电体。然而，当所得CSP/BGA/LGA/电路板结构接触热循环操作、振动、扭曲或被掉下时，在电路板和CSP/BGA/LGA之间的焊接连接的可靠性通常变得可疑。最近，在CSP/BGA/LGA组件被安装在电路板上时，在CSP/BGA/LGA组件和电路板之间的间隙现在通常用密封树脂填充(通常称为填缝密封)以便缓解由热循环操作引起的应力，从而改进热冲击性能和增强结构的可靠性。

然而，因为当固化时形成交联网络的热固性树脂一般用作填缝密封材料，在CSP/BGA/LGA组件被安装在电路板之后出现故障的情况下，很难做到替换CSP/BGA/LGA组件，而整体上不毁坏或拆毁CSP/BGA/LGA组件电路板结构。

为此，用于将半导体芯片安装在电路板上的技术被接受为基本上类似于CSP/BGA/LGA组件安装在电路板上。在日本公开特许公报专利出版物No.102343/93中公开的一种技术涉及装配方法，其中半导体芯片通过使用光固化粘合剂被固定和连接到电路板上。在损坏的情况下，该半导体芯片是可去除的。然而，该技术要求电路板是透明基材(例如，玻璃)，允许曝露到来自背面的光。因为电路板是由这种基材构建而成的，所得结构通常表现了低劣的抗热冲击性。

日本公开特许公报专利出版物No.69280/94公开了一种方法，其中半导体芯片通过使用能够在预定温度下硬化的树脂被固定和连接到基材上。在损坏的情况下，半导体芯片在高于预定温度的温度下通过软化树脂从基材上被去除。没有公开具体的树脂，以及没有对处理保留在基材上的树脂进行论述。因此，该公开方法最多是不完善的。

如在美国专利No.5,423,931(Inoue)中所指出的那样，通常使用溶剂从电路板上去除残留树脂。然而，用溶剂溶胀树脂是耗时的方法，以及通常用作溶剂的腐蚀性有机酸会降低电路板的可靠性。作为替代，’931专利谈到了用电磁射线辐射去除残留树脂的方法。

日本公开特许公报专利出版物No.251516/93也公开了使用双酚A类环氧树脂(CV 5183或CV5183S；通过Matsushita ElectricIndustrial Co.，Ltd.制造)的装配方法。然而，所公开的去除方法没有始终如一地使得芯片的去除变得容易，固化步骤在高温下是漫长的，和该方法一般导致了低的生产率。

当然，除去/替换基材上的半导体芯片的机械方法是已知的，如通过切除所要除去/替换的芯片。参见美国专利No.5,353,580(Tsukada)。

热塑性填缝树脂已知用于半导体芯片连接。参见美国专利No.5,783,867(Belke，Jr.)。然而，这些热塑性树脂趋向于在相对适度的温度条件下漏电。对比而言，热固性树脂固化成基质，它们在终用途操作温度下通常具有更高的热稳定性。

美国专利Nos.5,512,613(Afzali-Ardakani)，5,560,934(Afzali-Ardakani)和5,932,682(Buchwalter)各涉及以双环氧化物组分为基础的可再处理的热固性组合物，其中连接双环氧化物的两个环氧基的有机连接部分包括酸可分裂的无环乙酰基。用这种酸可分裂的无环乙酰基形成了可再处理组合物的基础，固化热固性塑料仅需要被引入到酸性环境中，以便获得软化和它的粘合性的显著损失。

美国专利No.5,872,158(Kuczynski)提及了在曝露到光化射线时能够固化的热固性组合物，它是以乙酰基二丙烯酸酯为基础，以及它的反应产物据报道可溶于稀酸中。