專利名稱：用于半導(dǎo)體封裝應(yīng)用中的互連導(dǎo)電物薄膜及其相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般涉及用于集成電路封裝的互連導(dǎo)電物薄膜，所述薄膜包含多個由基板承載的導(dǎo)電域。更具體地，基板為包含亞微米級填料的聚酰亞胺薄膜并且聚酰亞胺具有雜交體主鏈結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
將集成電路封裝技術(shù)應(yīng)用于集成電路芯片(I)在芯片上提供用于為電路供電的電流通道；(2)分配信號到芯片上并離開芯片；(3)移除由集成電路芯片直接或間接產(chǎn)生的熱量；以及⑷承載芯片并保護(hù)其免受不利環(huán)境的影響。典型的球柵陣列(BGA)集成電路封裝包括固定到柔性聚酰亞胺互連導(dǎo)電物薄膜上的集成電路芯片。在此類球柵陣列型集成電路封裝應(yīng)用中，細(xì)焊線用于將集成電路芯片上的焊墊連接到聚酰亞胺互連導(dǎo)電物薄膜上的 導(dǎo)電線路上。導(dǎo)電線路通向焊球。所述焊球為安裝到聚酰亞胺互連導(dǎo)電物薄膜的相對側(cè)上并由球柵陣列封裝的底部突出的焊球陣列之一。這些焊球與位于基板(例如印刷電路板)上的焊墊陣列互連。因此，典型的球柵陣列封裝將集成電路上的每個焊墊電連接到印刷電路板上的焊墊上。在此類封裝應(yīng)用中，加工溫度有時會非常高，例如超過300°C。在此類極高操作溫度下，互連導(dǎo)電物薄膜可表現(xiàn)出尺寸變化。此外，試圖降低加工成本會需要越來越高張力下的雙卷軸操作，而此類高張力加工也會導(dǎo)致互連導(dǎo)電物薄膜表現(xiàn)出尺寸變化。工業(yè)中趨向于較小的尺寸變化(互連導(dǎo)電物薄膜表現(xiàn)出的)公差，這是由于每一代新產(chǎn)品中集成電路芯片、集成電路封裝及相關(guān)電路的尺寸不斷減小以便降低生產(chǎn)成本。因此，工業(yè)中仍然需要用于集成電路封裝應(yīng)用的聚酰亞胺互連導(dǎo)電物薄膜，所述薄膜具有改善的熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性。授予Jiang等人的U. S. 6，770，981涉及用于球柵陣列封裝應(yīng)用的復(fù)合互連導(dǎo)電物薄膜。發(fā)明概沭本公開涉及用于集成電路封裝的互連導(dǎo)電物薄膜，所述集成電路包含由具有5-150微米厚度的基板承載的多個導(dǎo)電域?；灏苌砸韵碌木埘啺穒)至少一種芳族二酸酐組分，所述芳族二酸酐組分選自由下列組成的組剛棒二酸酐、非剛棒二酸酐以及它們的組合，和ii)至少一種選自由下列組成的組的芳族二胺組分剛棒二胺、非剛棒二胺以及它們的組合?；谒鼍埘啺返目偠狒M分和總二胺組分計，二酸酐與二胺的摩爾比為48-52 52-48，并且X Y的比率為20-80 80-20，其中X為剛棒二酸酐和剛棒二胺的摩爾百分比，并且Y為非剛棒二酸酐和非剛棒二胺的摩爾百分比。所述基板還包含在至少一個尺寸上小于(數(shù)均)550納米，具有大于3 I的長寬比，在所有尺寸上小于所述基板厚度，并且以基板的10-45體積％的量存在的亞微米級填料。附圖簡沭
圖IA示出了根據(jù)本公開的一個實施方案采用擴(kuò)展引線的面朝下內(nèi)縮型封裝的底視圖。圖IB示出了根據(jù)本公開的一個實施方案采用擴(kuò)展引線的面朝下內(nèi)縮型封裝的斷片剖面圖。圖IC示出了根據(jù)本公開的一個實施方案在基板的第二表面上具有引線的采用擴(kuò)展引線的面朝下內(nèi)縮型封裝的斷片剖面圖。圖ID示出了根據(jù)本公開的一個實施方案其中適配層設(shè)置在芯片的外皮表面與基板的第一表面之間的采用擴(kuò)展引線的面朝下內(nèi)縮型封裝的斷片剖面圖。圖2為微球柵陣列封裝的透視圖。圖3為微球柵陣列封裝的剖面圖。圖4為本發(fā)明優(yōu)選的互連導(dǎo)電物的剖面圖。圖5為連結(jié)到第二階封裝上的第一階封裝的剖面圖。圖6為顯示為不含第一階封裝殼體的圖5中第一階封裝的剖面圖。發(fā)明詳沭定義“導(dǎo)電區(qū)域”旨在表示任何材料，例如導(dǎo)電焊墊、導(dǎo)電電路或線路等。導(dǎo)電區(qū)域由本公開的聚酰胺薄膜承載。導(dǎo)電區(qū)域至少部分地在集成電路芯片與并非集成電路芯片部件的主體之間提供導(dǎo)電界面。導(dǎo)電界面使得i.集成電路芯片控制(或影響)并非集成電路芯片部件的主體(例如，印刷線路板上的電路、輸入/輸出裝置等)；和/或ii.使得并非集成電路芯片部件的主體控制(或影響)集成電路芯片(例如，為集成電路芯片供電的電連接)?！氨∧ぁ敝荚诒硎咀粤⑹奖∧せ?自承或非自承)涂層。術(shù)語“薄膜”與術(shù)語“層”互換使用并且是指覆蓋所期望的區(qū)域。如本文所用，“二酸酐”旨在包括“二酸酐”前體或衍生物，它們在技術(shù)上可以不是二酸酐，但是由于能夠與二胺反應(yīng)生成聚酰胺酸(其繼而可轉(zhuǎn)化成聚酰亞胺)，因此將在功能上等同于二酸酐。如本文所用，“二胺”旨在包括二胺前體或衍生物，它們在技術(shù)上可以不是二胺，但是由于能夠與二酸酐反應(yīng)生成聚酰胺酸(其繼而可轉(zhuǎn)化成聚酰亞胺)，因此將在功能上等同于二胺。如本文所用，“聚酰胺酸”旨在包括衍生自二酸酐和二胺單體的組合或它們的功能等同物并能夠轉(zhuǎn)化成聚酰亞胺的任何聚酰亞胺前體材料?！皝單⒚住敝荚诿枋鼍哂兄辽僖粋€尺寸小于(數(shù)均)微米的顆粒。如本文所用，“化學(xué)轉(zhuǎn)化”或“化學(xué)地轉(zhuǎn)化的”表示使用催化劑(促進(jìn)劑)或脫水劑(或兩者)將聚酰胺酸轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺，并且旨在包括部分化學(xué)轉(zhuǎn)化的聚酰亞胺，隨后在高溫下將其干燥至固含量大于98%。
“長寬比”旨在表示一個尺寸與另一個的比率，如長度與寬度的比率。在描述某些聚合物時，應(yīng)當(dāng)理解，有時申請人提及聚合物時使用的是用來制成它們的單體或用來制成它們的單體的量。盡管此類描述可能不包括用于描述最終聚合物的具體命名或可能不含以方法限定產(chǎn)品的術(shù)語，但對單體和量的任何此類提及應(yīng)被解釋為是指聚合物由那些單體制成，除非上下文另外指明或暗示。如本文所用，術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”或它們的任何其它變型均旨在涵蓋非排他性的包括。例如，包括要素列表的方法、工藝、制品或設(shè)備不必僅僅限于那些要素而是可包括未明確列出的或此類方法、工藝、制品或設(shè)備固有的其它要素。此外，除非明確指明相反，“或”是指包含性的“或”而非排他性的“或”。例如，以下任何一種情況均滿足條件A或B =A是真實的(或存在的)且B是虛假的(或不存在的)，A是虛假的(或不存在的)且B是真實的(或存在的)，以及A和B都是真實的(或存在的)。此外，冠詞“一個”用來描述本發(fā)明的元件和組件。這僅僅是為了方便并且給出本發(fā)明的一般含義。這種描述應(yīng)被理解為包括一個或至少一個，并且該單數(shù)也包括復(fù)數(shù)，除非 很明顯地另指他意。鍵本公開的互連導(dǎo)電物薄膜具有多個由基板承載的導(dǎo)電域。本公開的基板包含聚酰亞胺和亞微米級填料。所述亞微米級填料一般能夠以相對高的負(fù)載被摻入本公開的基板中而不會導(dǎo)致所述基板具有不適當(dāng)?shù)拇嘈?，同時保持或降低熱膨脹系數(shù)并增加儲能模量。所述聚酰亞胺具有包含剛棒部分和非剛棒部分的雜交體主鏈結(jié)構(gòu)。本公開的互連導(dǎo)電物薄膜充分適用于使用互連導(dǎo)電物薄膜以輥到輥或雙卷軸加工的任何集成電路封裝技術(shù)。聚酰亞胺本公開的聚酰亞胺衍生自某個芳族二酸酐與某個芳族二胺的聚合反應(yīng)以提供包含剛棒部分和非剛棒部分兩者的聚合物主鏈結(jié)構(gòu)。所述剛棒部分由芳族剛棒單體的聚合引入所述聚酰亞胺，而所述非剛棒部分由非剛棒芳族單體的聚合引入所述聚酰亞胺。芳族剛棒單體提供對于聚合物主鏈共直線(約180° )的構(gòu)型，因此當(dāng)聚合到聚酰亞胺中時，幾乎沒有相對運動能力。芳族剛棒二胺單體的實例為I，4- 二氨基苯(PPD)、4，4' -二氨基聯(lián)苯基、2，2_雙(三氟甲基)4，4' - 二氨基聯(lián)苯基(TFMB)、I，4-萘二胺、I，5-萘二胺、4，4-二氨基三聯(lián)苯基、4,4' -二氨基苯酰替苯胺苯甲酸-4,4' - 二氨基苯酯、3,3' - 二甲基-4,4' _ 二氛基聯(lián)苯基、2，5-二氨基甲苯等等。芳族剛棒二酸酐單體的實例為均苯四酸二酐(PMDA)、2，3，6，7-萘四酸二酐，和3，3'，4，4'-聯(lián)苯四羧酸二酐(BPDA)。具有旋轉(zhuǎn)運動或彎曲(一旦被聚合到聚酰亞胺中)自由度大體上等于或小于上述實例的單體(剛棒二胺和剛棒二酸酐)旨在被認(rèn)為是為了本公開之目的的剛棒單體。為了本公開之目的的非剛棒單體旨在表示能夠聚合到聚酰亞胺主鏈結(jié)構(gòu)中的芳族單體，所述單體具有比上文所述并舉例說明的剛棒單體顯著更大的運動自由度。所述非剛棒單體在被聚合到聚酰亞胺中時，提供具有彎曲的主鏈結(jié)構(gòu)，或換句話講沿著它們形成的聚酰亞胺主鏈?zhǔn)欠枪簿€的(如，不是約180° )。根據(jù)本公開的非剛棒單體實例包括能夠沿著所述聚酰亞胺主鏈提供轉(zhuǎn)動或彎曲架橋基團(tuán)的任何二胺和任何二酸酐。轉(zhuǎn)動或彎曲橋接基團(tuán)的實例包括-O-、-S-、-SO2-, -C (O) -、-C (CH3) 2_、-C (CF3) 2_ 和-C (R，R’)-其中 R 和R’相同或不同并且為能夠鍵合到碳上的任何有機(jī)基團(tuán)。非剛棒二胺的實例包括4，4' - 二氨基二苯醚(“0DA”) ,2,2-雙(4-氨基苯基)丙烷、I，3-二氨基苯(MPD)、4，4' -二氨基二苯甲酮、4，4' -二氨基二苯甲烷、4，4' -二氨基二苯基硫醚、4,4' -二氨基二苯砜、3, 3' - 二氨基二苯砜、雙(4-(4-氨基苯氧基)苯砜(BAPS)、4，4'-雙(氨基苯氧基)聯(lián)苯(BAPB)、3，4' -二氨基二苯醚、4，4' -二氨基二苯甲酮、4，4'-異亞丙基二苯胺、2，2_雙(3-氨基苯基)丙烷、N，N-雙(4-氨基苯基)正丁胺、N, N-雙(4-氨基苯基)甲胺、間氨基苯甲?；鶎Π被桨贰?-氨基苯基-3-氨基苯甲酸鹽、N, N-雙(4_氛基苯基)苯胺、2,4_ 二氛基甲苯、2,6_ 二氛基甲苯、2,4_ 二胺_5_氣甲苯、2,4-二氨基-6-氯甲苯、2,4-雙(β _氨基叔丁基)甲苯、雙(對-β _氨基叔丁基苯基)醚、對-雙-2-(2-甲基-4-氨基戍基)苯、間苯二甲基二胺、對苯二甲基二胺。I, 2-雙(4-氨基苯氧基)苯、1，3_雙(4-氨基苯氧基)苯、1，2_雙(3-氨基苯氧基)苯、1，3_雙(3-氨基苯氧基)苯、1_(4-氨基苯氧基)-3-(3-氨基苯氧基)苯、1，4_雙(4-氨基苯氧基)苯、I,4-雙(3-氨基苯氧基)苯、I-(4-氨基苯氧基)-4-(3-氨基苯氧基)苯、2, 2-雙(4_[4_氨基苯氧基]苯基)丙烷(BAPP)、2，2'-雙(4-氨基苯基)六氟丙烷(6F 二胺)、2，2'-雙(4-苯氧基苯胺)異亞丙基、4,4' - 二氨基-2,2' -二氟甲基二苯醚、3, 3' _ 二氨基-5,51 - 二氣甲基二苯釀、4,4' -二氣甲基-2, 2' -二氛基聯(lián)苯基、2,4,6_ 二甲基-I, 3_ 二氛基苯、4,4' _氧代-雙[2_ 二氣甲基)苯胺](I, 2,4-0BABTF)、4，4' _氧代-雙[3-二氟甲基)苯胺]、4，4'-硫代-雙[(2-三氟甲基)苯胺]、4，4'-硫代雙[(3-三氟甲基)苯胺]、4，4'-亞諷基-雙[(2- 二氟甲基)苯胺、4,4'-亞諷基-雙[(3- 二氟甲基)苯胺]和4,4'-酮基-雙[(2-二氟甲基)苯胺]。非剛棒芳族二酸酐的實例包括2，2'，3，3' - 二苯甲酮四酸二酐、2，3，3 '，4/ - 二苯甲酮四酸二酐、3，3'，4，4' -二苯甲酮四酸二酐(BTDA)、2，2'，3，3'-聯(lián)苯四羧酸二酐、2，3，3'，4'-聯(lián)苯四羧酸二酐、4，4'-硫代鄰苯二甲酸酐、雙(3，4_ 二羧基苯基)砜二酸酐(DSDA)、雙(3，4_ 二羧基苯基)亞砜二酸酐、4，4'-氧雙鄰苯二甲酸酐(ODPA)、雙(3，4-二羧基苯基)硫代醚二酸酐、2，2-雙[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐(BPADA)、雙酚S 二酸酐、2，2-雙-(3，4- 二羧基苯基)1，1，1，3，3，3，_六氟丙烷二酸酐(6FDA)、5，5-[2，2，2]_三氟-1-(三氟甲基)亞乙基、雙_1，3-異苯并呋喃二酮、雙(3，4-二羧基苯基)甲烷二酸酐、環(huán)戊二烯基四甲酸二酸酐、乙烯基四甲酸二酸酐、2，2-雙(3，4-二羧基苯基)丙烷二酸酐。在一些實施方案中，基于所述聚酰亞胺的總二酸酐組分和二胺組分計，二酸酐與二胺的摩爾比為48-52 52-48，并且X Y的比率為20-80 80-20，其中X為剛棒二酸酐和剛棒二胺的摩爾百分比，并且Y為非剛棒二酸酐和非剛棒二胺的摩爾百分比。并且在一、個可供選擇的實施方案中，可為在那個寬泛的比率內(nèi)任何子范圍(如，20-80包括任何介于它們之間并任選地包括20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75和80的范圍，并且80-20包括任何介于它們之間并任選地包括80、75、70、65、60、55、45、40、35、30和25的范圍)。在一個實施方案中，本公開的聚酰亞胺衍生自大體上等于摩爾量的4，V -二氨基二苯醚(4，4' -0DA)非剛棒單體，和均苯四酸二酐(PMDA)剛棒單體。在另一個實施方案中，至少70摩爾的芳族二酸酐組分為均苯四酸二酐；并且至少70摩爾％的芳族二胺組分為4，f -二氨基二苯醚。在一些實施方案中，至少70摩爾％、75摩爾％、80摩爾％、85摩爾％、90摩爾％或95摩爾％的芳族二酸酐組分為均苯四酸二酐(基于所述聚酰亞胺總的二酸酐含量);并且至少70摩爾％、75摩爾％、80摩爾％、85摩爾％、90摩爾％或95摩爾％的芳族二胺組分為4，4' - 二氨基二苯醚(基于所述聚酰亞胺總的二胺含量)。已發(fā)現(xiàn)，此類PMDA//4，40DA聚酰亞胺尤其適宜地適合與本公開的亞微米級填料組合以用于以相對低的成本來改善特性。在另一個實施方案中，所述聚酰亞胺衍生自100摩爾％的均苯四酸二 酐和100摩爾％的4，4' -二氨基二苯醚。在另一個實施方案中，所述聚酰亞胺為無規(guī)共聚物，其衍生自4,4' -二氨基二苯醚和1,4 二氨基苯與均苯四酸二酐和3,3' AA'-聯(lián)苯四羧酸二酐。在另一個實施方案中，所述聚酰亞胺為無規(guī)共聚物，其衍生自4，4' - 二氨基二苯醚和I，4 二氨基苯與均苯四酸二酐。在另一個實施方案中，至少75摩爾％的芳族二酸酐為均苯四酸二酐并且70摩爾％的4，《-二氨基二苯醚和30摩爾％的1，4 二氨基苯作為所述芳族二胺組分。在另一個實施方案中，所述聚酰亞胺為嵌段共聚物。嵌段共聚物相對于完全無規(guī)分布的單體序列為其中沿著所述聚合物主鏈有基本上一種二酸酐/二胺組合序列的聚合物。通常在所述聚酰胺酸制備期間，這通過連續(xù)添加不同的單體來實現(xiàn)。在另一個實施方案中，所述聚酰亞胺為衍生自4，f -二氨基二苯醚和1，4-二氨基苯與均苯四酸二酐的嵌段共聚物。在另一個實施方案中，所述聚酰亞胺為衍生自4，4' - 二氨基二苯醚(4，4' -0DA)和I，4-二氨基苯(PPD)與均苯四酸二酐(PMDA)和3，3'，4，4'-聯(lián)苯四羧酸二酐(BPDA)嵌段共聚物。在另一個實施方案中，所述聚酰亞胺由基本上剛性的嵌段(PMDA與PH)反應(yīng))和基本上更柔性的嵌段((PMDA與ODA反應(yīng))組成的嵌段共聚物。在另一個實施方案中，所述嵌段共聚物衍生自10-40摩爾％的均苯四酸二酐和I，4-二氨基苯的嵌段和90-60摩爾％的均苯四酸二酐和4，V -二氨基二苯醚的嵌段。亞微米級填料根據(jù)本公開，所述填料為亞微米級(在至少一個尺寸上)填料或亞微米級填料的混合物。在一個實施方案中，本公開的聚酰亞胺薄膜包含至少一種亞微米級填料，所述亞微米級填料I.在至少一個尺寸上(由于填料可在任何尺寸上具有多種形狀并且由于填料形狀可沿任何尺寸改變，所述“至少一個尺寸”旨在為沿著該尺寸的數(shù)字平均)為小于550納米(且在一些實施方案中，小于475納米、450納米、425納米、400納米、375納米、350納米、325納米、300納米、275納米、250納米、225納米或200納米)；2.具有大于 3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14 或 15 至 I 的平均長寬比；
3.在所有尺寸上小于基板厚度的100%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%,60%,55%,50%,45%,40%,35%,30%,25%,20%,15%^； 10% ;并且4.以介于并任選地包括任何兩個下列百分比之間的量存在所述基板的10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%和 45%體積％。適宜的亞微米級填料在高于300°C、350°C、400°C、425°C或450°C的溫度下一般是穩(wěn)定的，并且在一些實施方案中沒有顯著地降低所述基板的電氣絕緣特性。在一些實施方案中，所述亞微米級填料選自針樣填料(針狀)、纖維填料、小片填料以及它們的混合物。在一個實施方案中，所述亞微米級填料基本上為非聚集的。所述亞微米級填料可為空心的、多孔的或?qū)嵭牡?。在一個實施方案中，本公開的亞微米級填料顯示具有至少3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15至I的長寬比。在一個實施方案中，所述亞微米級填料長寬比為5 I或更大。在另一個實施方案中，亞微米級填料長寬比為10 I或更大；在另一個實施方案中，長 寬比為12 I或更大。在一些實施方案中，所述亞微米級填料選自氧化物(例如，包含硅、鎂和/或鋁的氧化物)、氮化物(例如，包含硼和/或硅的氮化物)或碳化物(例如，包含鎢和/或硅的碳化物)以及它們的組合。在一些實施方案中，所述亞微米級填料為針狀二氧化鈦、滑石、SiC纖維、板形Al2O3或它們的混合物。在一些實施方案中，所述亞微米級填料在所有尺寸上小于(數(shù)均)50微米、25微米、20微米、15微米、12微米、10微米、8微米、6微米、5微米、4微米或2微米。在另一個實施方案中，碳纖維和石墨能夠與其它亞微米級填料聯(lián)合使用以增加機(jī)械特性。然而在一個實施方案中，石墨、碳纖維和/或?qū)щ姷奶盍系募虞d可能需要低于滲漏閾值(可能小于10體積％ )，因為石墨和碳纖維填料可減少電氣絕緣特性并且在一些實施方案中，削弱的電氣絕緣特性是不可取的。在一些實施方案中，所述亞微米級填料涂覆有偶聯(lián)劑。在一些實施方案中，亞微米級填料涂覆有氨基硅烷偶聯(lián)劑。在一些實施方案中，亞微米級填料涂覆有分散劑。在一些實施方案中，亞微米級填料涂覆有偶聯(lián)劑和分散劑的組合。在一些實施方案中，亞微米級填料涂覆有偶聯(lián)劑、分散劑或它們的組合。作為另外一種選擇，偶聯(lián)劑和/或分散劑能夠被直接摻入到所述薄膜中而不必涂覆到亞微米級填料上。在一些實施方案中，所述亞微米級填料包括針狀二氧化鈦，其至少一部分涂覆有氧化鋁。在一些實施方案中，選擇亞微米級填料使得其在期望的加工溫度下本身不會降解或產(chǎn)生廢氣。類似地，在一些實施方案中，選擇亞微米級填料使得其不會有助于聚合物的降解。在一個實施方案中，可使用填料復(fù)合材料(例如單或多核/殼結(jié)構(gòu))，其中在一個顆粒中，一種氧化物包封另一種氧化物?；滓寻l(fā)現(xiàn)，相對比較便宜的聚酰亞胺可用本公開的亞微米級填料來填充，因此在至少某些方面表現(xiàn)更類似于較昂貴的聚酰亞胺，但成本要低得多。較昂貴的單體，如BPDA或氟化的單體，可至少部分地(或全部地)用比較便宜的單體替代。除了昂貴的單體以外，一些聚酰亞胺更難于商業(yè)加工，如BPDA//PPD，因為其會起泡。較低的生產(chǎn)率推高所述薄膜的成本。此外，衍生自所有剛棒單體的聚酰亞胺可具有低的CTE和高模量，但是當(dāng)被填充時具有低伸長率。已發(fā)現(xiàn)，具有3 I或更大長寬比的亞微米級填料可以相對高的加載含量被摻入(10-45體積％)到比較便宜的、易于加工的聚酰亞胺中。本公開的亞微米級填料趨于增加儲能模量并降低或大約保持本公開的基板的CTE，而不會引起所述基板變得具有不適當(dāng)?shù)拇嘈?。令人驚訝的是，本公開的亞微米級填料不會在所有的聚酰亞胺中以相同的方式表現(xiàn)。令人驚訝地，在剛棒聚酰亞胺(BPDA//PPD)中，所述CTE可大于未填充的剛棒聚酰亞胺。當(dāng)被摻入到本公開的聚酰亞胺中時，本公開的亞微米級填料與它們常規(guī)的非高長寬比(小于3 I長寬比)相應(yīng)物相比產(chǎn)生具有更好特性(或特性均衡)的基板。在一些實施方案中，所述基板包含衍生自100摩爾％的均苯四酸二酐作為芳族二酸酐組分；和100摩爾％的4，4' -二氨基二苯醚作為芳族二胺組分的聚酰亞胺，并且所述亞微米級填料為針狀二氧化鈦、滑石、SiC纖維、板形Al2O3或它們的混合物。在一些實施方案中，所述聚酰亞胺為均苯四酸二酐和4，4' -二氨基二苯醚的均聚物。
在另一個實施方案中，所述基板包含聚酰亞胺，其中所述聚酰亞胺為衍生自10-40摩爾％均苯四酸二酐和1，4 二氨基苯嵌段；90-60摩爾％均苯四酸二酐和4，f -二氨基二苯醚嵌段的嵌段共聚物，并且所述亞微米級填料為針狀二氧化鈦、滑石、SiC纖維、板形Al2O3或它們的混合物。熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性盡管一般已知的是添加填料將降低CTE并增加儲能模量，令人驚訝的是，對于本公開的亞微米級填料，觀察到有在儲能模量上顯著增加和/或在CTE降低的之上的閾值。在一個實施方案中，所述亞微米級填料將基本上保持(在80 %、70 %、60 %、50 %、40 %、30 %、20%、10%、5%、4%、3%、2%或1%之內(nèi)，加或減)的熱膨脹系數(shù)(CTE)的同時改善機(jī)械特性和熱特性。在一個實施方案中，本公開的基板具有介于(并任選地包括)以下任何兩者之間的范圍內(nèi)的面內(nèi)熱膨脹系數(shù)Ippm/ V、5ppm/ V、IOppm/ V、15ppm/ V、20ppm/ V、25ppm/ V、30ppm/°C和35ppm/°C，其中面內(nèi)熱膨脹系數(shù)(CTE)在6(TC (或50°C )和350°C之間測量。本公開的一些未填充的嵌段或無規(guī)共聚物可具有相對低的CTE。因此，在一些實施方案中，本公開的亞微米級填料在嵌段共聚物的CTE幾乎不具有影響。在一些實施方案中，本公開的亞微米級填料可增加具有低的CTE的嵌段或無規(guī)共聚物的CTE，但所述CTE仍保持在期望的范圍內(nèi)?；宓暮穸纫矔绊憻崤蛎浵禂?shù)，其中較薄的薄膜趨于給出較低的熱膨脹系數(shù)(并且薄膜越厚，則熱膨脹系數(shù)就越高)，因此取決于所選擇的任何特定應(yīng)用，基板厚度能夠用于微調(diào)基板熱膨脹系數(shù)。本公開的基板具有介于(并任選地包括)以下厚度(單位為微米)的任何兩者之間的范圍內(nèi)的厚度5微米、6微米、8微米、10微米、12微米、15微米、20微米、25微米、50微米、75微米、100微米、125微米和150微米。本公開范圍內(nèi)的單體和亞微米級填料還能夠被選擇或最優(yōu)化以在以上范圍內(nèi)微調(diào)熱膨脹系數(shù)。取決于特定應(yīng)用，普通技術(shù)和實驗在微調(diào)本公開的基板的任何特定熱膨脹系數(shù)中可能是必要的。在一些實施方案中，所述基板的面內(nèi)CTE能夠利用TA儀器TMA-2940通過熱機(jī)械分析獲得，所述儀器在IO0C /min下運行直至400°C，隨后冷卻并再次加熱至400°C，其中在50°C和350°C之間的再加熱掃描期間獲得CTE，單位為ppm/°C。在另一個實施方案中，所述薄膜的平面內(nèi)CTE可通過 Thermal Mechanical Analysis (TA 儀器,TMA-2940,在 10°C / 分鐘下加熱，直到 460°C,然后冷卻并再加熱至500°C )，評價在50-350°C之間的再加熱。在另一個實施方案中，所述薄膜的平面內(nèi) CTE 可通過 Thermal Mechanical Analysis (TA 儀器,TMA-2940,在 10°C / 分鐘下加熱，直到380°C，然后冷卻并再加熱至380°C )，并評價在50-350°C之間的再加熱。在一些實施方案中，亞微米級填料在聚酰亞胺的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)之上增加儲能模量。在一些實施方案中，本公開的亞微米級填料與具有長寬比小于3 I的亞微米級填料相比在25 V下增加儲能模量至少20 %、22 %、24 %、26 %、28 %或30 %。在一些實施方案中，本公開的亞微米級填料與具有長寬比小于3 I的亞微米級填料相比在480°C至500°C下增加儲能模量至少40%、42%、44%或46%。在 一些實施方案中，在25°C下，本公開的亞微米級填料與未填充的聚酰亞胺相比增加儲能模量至少38 %、40 %、42 %、44%或46%。在一些實施方案中，在480°C至500°C下，本公開的亞微米級填料與未填充的聚酰亞胺相比增加儲能模量至少52%、53%、54%或55%。通常，當(dāng)在薄膜中填料的量增加，所述薄膜趨向變得更脆并難于加工。通常當(dāng)拉伸伸長率小于20%時，薄膜難于加工，因此具有有限的商業(yè)價值。令人驚訝的是，當(dāng)本公開的亞微米級填料被加入到具有二酸酐與二胺為48-52 52-48摩爾比并且X Y為20-80 80-20比率的聚酰亞胺中時，其中X為剛棒二酸酐和剛棒二胺的摩爾百分比，并且Y為非剛棒二酸酐和非剛棒二胺的摩爾百分比時，所述拉伸伸長率保持為可接受的。在一些實施方案中，當(dāng)使用了大于10體積％的亞微米級填料時，所述拉伸伸長率保持為可接受的。在一個實施方案中，當(dāng)使用了大于30體積％的亞微米級填料時，所述拉伸伸長率保持為可接受的。在另一個實施方案中，當(dāng)使用了大于40體積％的亞微米級填料時，所述拉伸伸長率保持為可接受的。一般來講，當(dāng)形成聚酰亞胺時，化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝(與熱轉(zhuǎn)化工藝相對)將提供較低熱膨脹系數(shù)的聚酰亞胺薄膜。因此，在理解本公開對于化學(xué)或熱轉(zhuǎn)變兩者的聚酰亞胺優(yōu)點的同時，摻入本公開亞微米級填料的優(yōu)點對于本公開的化學(xué)轉(zhuǎn)變的聚酰亞胺是最有用的?；宓男纬杀竟_的基板可通過本領(lǐng)域熟知的方法制備。在一些實施方案中，所述基板能夠通過將上述單體與溶劑混合到一起以形成聚酰胺酸(也被稱為聚酰胺酸溶液)來生產(chǎn)。二酸酐和二胺組分通常以O(shè). 90-1. 10的芳族二酸酐組分與芳族二胺組分的摩爾比混合。能夠通過調(diào)節(jié)二酸酐和二胺組分的摩爾比來調(diào)節(jié)分子量。化學(xué)或熱轉(zhuǎn)變可被用于本公開的實踐中。在使用化學(xué)轉(zhuǎn)變的實例中，聚酰胺酸澆鑄溶液衍生自所述聚酰胺酸溶液。在一個實施方案中，所述聚酰胺酸澆鑄溶液包含聚酰胺酸溶液與轉(zhuǎn)變化學(xué)品的混合，如(i) 一種或多種脫水劑，如脂族酸酐(乙酸酐等)，和芳族酸酐；和(ii) 一種或多種催化劑，如脂族叔胺(三乙胺等)，芳族叔胺(二甲基苯胺等)和雜環(huán)的叔胺(吡啶、甲基吡啶、異喹啉等)。酸酐脫水劑通常以與共聚酰胺酸中的酰胺酸基團(tuán)相比摩爾過量的量使用。乙酸酐的用量通常為約2. 0-3. O摩爾/當(dāng)量胺酸。一般來講，使用相當(dāng)量的叔胺催化劑。在一個實施方案中，所述聚酰胺酸以約5重量％到至多40重量％并包括40重量％的濃度溶解于有機(jī)溶劑中。在一個實施方案中，所述聚酰胺酸以約5重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％或40重量％的濃度溶解于有機(jī)溶劑中。適宜的溶劑的實例包括甲酰胺溶劑(N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺等)、乙酰胺溶劑(N，N- 二甲基乙酰胺、N, N- 二乙基乙酰胺等)、吡咯烷酮溶劑(N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等)、苯酚溶劑(苯酚、鄰_、間-或?qū)追?、二甲苯酚、鹵化的苯酚、兒茶酚等)、六甲基磷酸酰胺和Y-丁內(nèi)酯。希望使用這些溶劑中的一種或它們的混合物。還可使用這些溶劑與芳族烴，如二甲苯和甲苯，或包含醚的溶劑，如二甘醇二甲醚、丙二醇甲基醚、丙二醇、甲基醚乙酸酯、四氫呋喃等的組合。在一個實施方案中，可制備所述預(yù)聚物并與使用許多變型的亞微米級填料(它們的分散體或膠體)混合以形成本公開所述的基板?！邦A(yù)聚物”旨在表示通常用少量化學(xué)計量過量的(約2%至4%)的二胺單體(或過量的二酸酐單體)制成的較低分子量的聚合物。增加預(yù)聚物的分子量(和溶 液粘度)可通過添加增加量的附加二酸酐(或附加二胺，在其中所述二酸酐單體在所述預(yù)聚物中一開始就過量的情況下)以便接近I:I二酸酐與二胺的化學(xué)計量比實現(xiàn)。根據(jù)本公開用于生產(chǎn)基板有用的方法可見于授予Kreuz等人的U. S. 5，166，308中。許多變形也是可能的，如(a)其中二胺組分和二酸酐組分預(yù)先混合在一起，然后將混合物在攪拌的同時分批加入到溶劑中的方法，(b)其中溶劑被加入到攪拌的二胺和二酸酐組分的混合物中的方法(相對于上文(a))，(c)其中僅二胺溶解于溶劑中，然后二酸酐以容許控制反應(yīng)速率這樣的比率被加入到其中的方法，(d)其中僅二酸酐組分溶解于溶劑，然后胺組分以容許控制反應(yīng)速率這樣的比率被加入到其中的方法，(e)其中二胺組分和二酸酐組分分別溶解于溶劑中，然后這些溶液在反應(yīng)器中混合的方法，(f)其中聚酰胺酸與過量的胺組分以及另一種聚酰胺酸與過量的二酸酐組分預(yù)先形成，然后在反應(yīng)器中彼此反應(yīng)的方法，尤其是以形成非無規(guī)或嵌段共聚物這樣的方法，(g)其中具體部分的胺組分和二酸酐組分首先反應(yīng)，然后反應(yīng)剩余的二胺組分，或反之亦然的方法，(h)其中轉(zhuǎn)化化學(xué)品與聚酰胺酸混合以形成聚酰胺酸澆鑄溶液，然后澆鑄以形成凝膠薄膜的方法，(i)其中組分以任何順序，部分地或整個地加入到部分或整個溶劑中，同樣，其中部分或所有任何組分能夠作為在部分或所有溶劑中的溶液被添加的方法，U)首先反應(yīng)一種二酸酐組分與一種二胺組分，提供第一聚酰胺酸，然后反應(yīng)其它二酸酐組分與其它胺組分以提供第二聚酰胺酸，然后在薄膜形成之前，以許多方法中的任何一種混合酰胺酸的方法，和(k)通過順序添加，如加入第一二胺和第一二酸酐以形成具有過量的二酸酐(或過量的二胺)的聚酰胺酸而形成第一嵌段，然后向聚酰胺酸中加入第二二胺和第二二酸酐以在第一嵌段存在下形成第二嵌段，形成嵌段共聚物；或者，嵌段可基于不同的二酸酐(和相同的二胺)或基于不同的二酸酐和不同的二胺(在每個嵌段)制備，取決于具體的應(yīng)用和期望的特性的方法。所述亞微米級填料(它們的分散體或膠體)可在基板制備中的多個點被添加。在一個實施方案中，所述膠體或分散體被摻入到預(yù)聚物中以在25°C下產(chǎn)生在約50-100泊范圍內(nèi)的Brookfield溶液粘度。在一個可供選擇的實施方案中，所述膠體或分散體可與所述單體直接混合，并且在這種情況下，聚合在填料存在于所述反應(yīng)期間發(fā)生。在該“原位”聚合期間，所述單體可具有任何一種單體過量(二胺或二酸酐)。所述單體還可以I : I的比率添加。在單體以所述胺(情況i)或所述二酸酐(情況ii)過量被添加的這種情況下，如果必需，增加分子量(和溶液粘度)可通過添加增加量的附加二酸酐(情況i)或二胺(情Mii)以接近二酸酐與胺I : I化學(xué)計量比來實現(xiàn)。然后所述聚酰胺酸澆鑄溶液可被澆鑄或施涂到載體上，如環(huán)形帶或轉(zhuǎn)筒上。所述聚酰胺酸包含轉(zhuǎn)換化學(xué)反應(yīng)物。接著，所述包含溶劑的薄膜可通過在適當(dāng)?shù)臏囟群姹?熱固化)以移除溶劑或與所述化學(xué)轉(zhuǎn)換反應(yīng)物一起烘焙(化學(xué)固化)被轉(zhuǎn)換成自承薄膜。然后所述薄膜可從所述承載上分離，通過諸如拉幅取向，隨后繼續(xù)熱固化以提供基板。一般來講，薄膜光滑度是所期望的，因為表面粗糙i.會干擾沉積于其上的一層或多層本公開的填充的基板的功能，ii.會增加電缺陷或機(jī)械缺陷的可能性，和iii.會降低沿著基板的性能一致性。在一個實施方案中，亞微米級填料(及任何其它不連續(xù)區(qū)域)在基板形成期間充分分散，使得亞微米級填料(及任何其它不連續(xù)區(qū)域)充分介于基板形成的基板表面之間以提供具有小于1000納米、750納米、500納米或400納米的平均表面粗糙度(Ra)的最終基板。如本文所提供的表面粗糙度可通過光學(xué)表面形貌術(shù)測定以提供Ra值，例如，通過在Veeco Wyco NT 1000系列設(shè)備上以VSI模式于25. 4x或51. 2x下利用Wyco Vision 32 軟件測量。所述聚酰胺酸(和澆鑄溶液)可進(jìn)一步包含許多添加劑中任何一種，如加工助劑(如，低聚物)、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、阻燃添加劑、抗靜電劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、填料 或各種增強(qiáng)劑?？稍诩庸て陂g通過在配方之前預(yù)處理所述亞微米級填料來添加烷氧基硅烷偶聯(lián)劑(或任何常規(guī)的、非常規(guī)的、目前已知的或?qū)戆l(fā)現(xiàn)的偶聯(lián)劑)。烷氧基硅烷偶聯(lián)劑還可通過將所述填料和單體與烷氧基硅烷混合在所述“原位”聚合期間被添加，一般只要所述偶聯(lián)劑不干擾所述聚合反應(yīng)。在一些情況下，所述二酸酐可與所述亞微米級填料接觸。然而不受任何特別的理論或假設(shè)所束縛，據(jù)信介于所述二酸酐和所述亞微米級填料之間的此類接觸可在進(jìn)一步與所述單體或預(yù)聚物反應(yīng)之前用所述二酸酐官能化所述亞微米級填料。最終，填充的聚酰胺酸組合物一般被流延成薄膜，其經(jīng)受干燥和固化(化學(xué)固化和/或熱固化)以形成填充的聚酰亞胺薄膜。制造填充聚酰亞胺薄膜的任何常規(guī)或非常規(guī)方法能夠根據(jù)本公開使用。一般來講，填充聚酰亞胺薄膜的制造為人們所熟知而不必在此進(jìn)一步描述。在一個實施方案中，本公開用于基板的聚酰亞胺具有大于300°c、310°C、320°C、330°C、340°C、350°C、360°C、370°C、380°C、390°C或400°C的高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般有助于在高溫下保持機(jī)械特性，例如儲能模量。在一些實施方案中，可添加電絕緣填料以改進(jìn)基板的電性能。在一些實施方案中，重要的是基板不含針孔或其它缺陷(雜質(zhì)粒子、凝膠、填料附聚物或其它污染)，所述缺陷會不利地影響基板的電氣完整性及介電強(qiáng)度，該問題一般能夠通過過濾來解決。此類過濾能夠在基板制造的任何階段進(jìn)行，例如在溶劑化填料添加到一種或多種單體中之前或之后對其進(jìn)行過濾和/或過濾聚酰胺酸，尤其是當(dāng)聚酰胺酸為低粘度時，或換句話講在制造工藝的容許過濾的任何步驟中過濾。在一個實施方案中，此類過濾在最小的合適過濾器孔徑下進(jìn)行，或者在剛剛超過所選填充材料的最大尺寸的程度下進(jìn)行。在一些實施方案中，當(dāng)被摻入到所述薄膜(或摻入到聚酰亞胺前體)中以抑制不需要的超過期望的最大填料尺寸的附聚，或破碎可能最初就存在于所述亞微米級填料中的聚集體時，所述亞微米級填料經(jīng)受強(qiáng)烈的分散能量，如攪拌和/或高剪切混合或介質(zhì)研磨或其它分散技術(shù)，包括使用分散劑。當(dāng)所述亞微米級填料的長寬比增加時，所述亞微米級填料的長軸進(jìn)行排列或換句話講使其自身平行于所述薄膜的外表面的傾向也增加。在嘗試減少由薄膜內(nèi)有害的(或過大的)不連續(xù)相材料造成的缺陷效應(yīng)中會使得單層薄膜較厚。作為另外一種選擇，多層聚酰亞胺可用于減少任何特定層中的任何特定缺陷(尺寸能夠傷害期望性能的有害不連續(xù)相材料)的傷害，并且一般而言，此類多層將比相同厚度的單層聚酰亞胺在性能方面具有較少缺陷。利用多層聚酰亞胺薄膜能夠減少或消除可橫跨薄膜總厚度的缺陷的發(fā)生，這是由于具有在單獨層的每一個中重疊的缺陷的可能性趨于極小。因此，所述層的任一個中的缺陷不太可能造成穿過薄膜整個厚度的電或其它類型的故障。在一些實施方案中，所述基板包括兩個或更多個聚酰亞胺層。在一些實施方案中，聚酰亞胺層相同。在一些實施方案中，聚酰亞胺層不同。在一些實施方案中，所述基板加固有熱穩(wěn)定的無機(jī)的織物、紙材、片材、稀松布或它們的組合。任選地0-55%重量的薄膜還包括其它成分以改進(jìn)任何特定應(yīng)用所期望或需要的性能。互連導(dǎo)電物薄臘本公開的互連導(dǎo)電物薄膜包含如上所述由基板承載的多個導(dǎo)電域?；ミB導(dǎo)電物薄膜在微球柵陣列封裝中將芯片連接到焊球陣列上。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本公開的原理不僅適合微球柵陣列技術(shù)，而且適合使用互連導(dǎo)電物薄膜的任何集成電路封裝體系。本公開的互連導(dǎo)電物薄膜在較寬的溫度范圍內(nèi)耐收縮或蠕變(即使處于張力下，例如雙卷軸加工下)，所述溫度范圍為例如大約室溫至超過300°C、400°C、425°C或450°C的溫度。在一個實施方案中，本公開的互連導(dǎo)電物薄膜在經(jīng)受450°C的溫度30分鐘同時處于7. 4-8. OMPa(兆帕斯卡)范圍內(nèi)的應(yīng)力下時尺寸改變小于1%>0. 75%、0· 5%或O. 25%。本公開的聚酰亞胺互連導(dǎo)電物薄膜可加固有熱穩(wěn)定的無機(jī)織物、紙材(例如，云母紙)、片材、稀松布或它們的組合。在一些實施方案中，本公開的互連導(dǎo)電物薄膜提供
i.低表面粗糙度，S卩，小于1000、750、500、400、350、300或275納米的平均表面粗糙度(Ra)；ii.低表面缺陷程度；和/或iii.其它有用的表面形態(tài)，以減少或抑制有害缺陷，例如電短路。本公開的互連導(dǎo)電物薄膜應(yīng)具有高度的熱穩(wěn)定性，從而薄膜在例如光電層沉積過程期間基本上不會降解、失重、具有降低的機(jī)械特性或者釋放大量揮發(fā)物。本公開的聚酰亞胺互連導(dǎo)電物薄膜應(yīng)足夠薄至不會增加過度重量或成本，但是應(yīng)足夠厚至在操作電壓下提供高電絕緣，所述操作電壓在一些情況下可達(dá)到400、500、750或1000伏或更多。圖IA和IB分別示出了在接觸支承表面上具有多個芯片觸點20的芯片10的前視圖和斷片剖面圖?；ミB導(dǎo)電物薄膜30覆蓋并通常居中位于芯片10的接觸支承表面上以便暴露芯片觸點20?；ミB導(dǎo)電物薄膜30可僅僅覆蓋芯片10的接觸支承表面；然而，如圖IB所示，互連導(dǎo)電物薄膜通常利用一薄層粘合材料80粘附于芯片表面上?；ミB導(dǎo)電物薄膜30可包括剛性材料或柔性材料。優(yōu)選地互連導(dǎo)電物薄膜包括具有大約5-150微米厚度的聚酰亞胺薄片。互連導(dǎo)電物薄膜30的第一表面上具有多個導(dǎo)電域40。域40沿著相基板對側(cè)延伸，通過相應(yīng)的導(dǎo)電性引線50電連接到薄片連接20上，并通過導(dǎo)電性通路70連接至引線50。作為另外一種選擇，基板可簡單地被移除，以便焊球末端被直接置于引線50的端部無需導(dǎo)電性通路70。每個引線50均具有從互連導(dǎo)電物薄膜30的邊緣延伸的擴(kuò)展部分55。每個擴(kuò)展部分通常均使用常規(guī)的超聲波或熱超聲波焊接設(shè)備被結(jié)合到相應(yīng)的薄片連接20上。每個擴(kuò)展部分55在結(jié)合操作之前均基本平行于互連導(dǎo)電物薄膜30的平面橫向彎曲。優(yōu)選地每個擴(kuò)展部分55以相反的方向橫向彎曲至少兩次(大體“s”型)并且可彎曲兩次以上。如美國專利5，489，749和5，536，909中所述，引線50在結(jié)合之前還能夠可分離地連接到承載結(jié)構(gòu)上。通常，引線的擴(kuò)展部分55用諸如硅氧烷或環(huán)氧化物的合適的包封材料包封，以保護(hù)其免受污染和損傷。在封裝芯片的操作期間，導(dǎo)電性域連結(jié)到印刷電路板上，并且引線50的擴(kuò)展部分55的橫向彎曲形狀有助于通過具有獨立撓曲和彎曲的能力而補(bǔ)償芯片在熱循環(huán)期間的膨脹和收縮。前述包封材料60在引線50的擴(kuò)展部分55撓曲和彎曲時對其進(jìn)行 承載并且還有助于分散作用在引線上的力。此外，阻焊層或覆蓋層可在粘結(jié)與包封步驟之后置于基板30的暴露表面之上，使得僅僅暴露導(dǎo)電性域。
圖IC示出了其中引線50'與導(dǎo)電性域40位于同一側(cè)上的可供選擇的實施方案的斷片剖面圖；因此無需導(dǎo)電通路70(如圖IB所示)。在圖IC所示的實施方案中，阻焊層/表護(hù)層也被使用，因為引線50和導(dǎo)電性域40在互連導(dǎo)電物薄膜30的同一側(cè)。阻焊層/表護(hù)層提供介電涂層確保連接導(dǎo)電性域以接觸在印刷電路板上的焊料不會向下芯吸引線或短路其它焊接的導(dǎo)電性域。圖ID示出了其中圖IB中粘合劑薄層已被柔順材料80'的較厚層取代的可供選擇的實施方案的斷片剖面圖，所述取代進(jìn)一步補(bǔ)償熱錯配，如美國專利5，148，265和5，148，266中所公開的。柔順材料80'通常為約50-200微米厚并包含熱固性或熱塑性材料。圖ID中所示的結(jié)構(gòu)還允許引線50的擴(kuò)展部分55通過壓焊操作被成型，以便它們在垂直于引線50的橫向彎曲的方向上彎曲。如上所述，這些側(cè)面且垂直彎曲的引線通常由包封材料60承載，以便在操作的封裝熱循環(huán)期間傳播作用在它們上的力。關(guān)于這些及其他實施方案的進(jìn)一步細(xì)節(jié)公開于美國專利5，821，608中。圖2和3示出了其中提供第一階封裝8的本發(fā)明的一個實施方案，其中類似組件根據(jù)以上

圖1A-1D編號。在集成電路封裝工業(yè)中，通常將集成電路芯片放置于合適的封裝內(nèi)稱作“第一階”封裝。將集成電路封裝放置或安裝在合適的印刷電路板(PCB)或其他基板上稱作“第二階”封裝。各種印刷電路板或其他載體在電子器件內(nèi)的互連(例如，通過利用主板)稱作“第三階”封裝。在一個實施方案中，封裝8為具有多個焊球40的球柵陣列(BGA)封裝，所述焊球?qū)⒎庋b互連到印刷電路板上(參見圖5和6)。如圖2和3所示，在該封裝8中，制備的芯片10用于與第二階封裝結(jié)合。如圖5所示，球柵陣列封裝的集成電路芯片10通過焊墊88安裝到印刷電路板82上并通過通常由模制的塑性材料構(gòu)成的剛性外殼或封蓋84包封。圖6示出了不含封裝殼體84的微球柵陣列封裝的可供選擇的實施方案。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解芯片10為眾多不同集成電路類型中的一類。例如，芯片10可源自大范圍的集成電路產(chǎn)品，例如微處理器、協(xié)處理器、數(shù)字信號處理器、圖形處理器、微控制器、存儲器器件、可再編程器件、可編程邏輯器件、以及邏輯陣列等。芯片連結(jié)材料80被提供在芯片10的中部之上。焊球陣列40被提供在芯片連結(jié)材料之上。焊球陣列40起到連接至下一階封裝上的作用。芯片連結(jié)材料80可為硅氧烷彈性體或環(huán)氧化物改性的彈性體材料。焊球40優(yōu)選相對柔韌并因此能夠補(bǔ)償印刷電路板或封裝的任何不平整。此外，將焊球組裝成陣列并因此提供較高產(chǎn)量。在一個優(yōu)選的實施方案中，焊球由如Sn63Pb37的錫/鉛(SnPb)共晶材料制成并具有約O. 3-0. 5mm的直徑?；ミB導(dǎo)電物薄膜30在芯片連結(jié)材料80之上延伸以形成與焊球陣列40的連接。在互連導(dǎo)電物薄膜30上的焊球40的凸塊能盡可能小于約O. 25-lmm,并且更優(yōu)選約O. 5mm。引線50由互連導(dǎo)電物薄膜30延伸以在芯片焊墊20上形成與芯片10的連接。引線優(yōu)選由金線制成，并且優(yōu)選在擴(kuò)展部分55中以低 彎度S形熱超聲粘結(jié)以順應(yīng)由于熱膨脹導(dǎo)致的變形。圖4以橫截面更具體地示出了互連導(dǎo)電物薄膜30?；ミB導(dǎo)電物薄膜30包括復(fù)合聚酰亞胺芯100及優(yōu)選由銅制成的導(dǎo)電線路102和104。聚酰亞胺芯100優(yōu)選具有約25 μ m的厚度。銅線優(yōu)選具有約12 μ m的厚度?；ミB導(dǎo)電物薄膜100增加的剛度有利地使得互連導(dǎo)電物薄膜在封裝制造期間易于處理。對于具有例如4. 5-8GPa范圍內(nèi)的模量的常規(guī)互連導(dǎo)電物薄膜，互連導(dǎo)電物在封裝組合期間利用如上所述的金屬框架進(jìn)行。相比之下，優(yōu)選實施方案中的復(fù)合互連導(dǎo)電物具有可不必利用金屬框架的較高模量。例如，可添加填料以便互連導(dǎo)電物的模量比單獨的聚酰亞胺芯的模量高約5%至500%。這從而簡化了制造，并且互連導(dǎo)電物薄膜增加的剛度使得有可能通過不利用金屬框架的設(shè)備直接處理互連導(dǎo)電物薄膜。無需金屬框架有助于加工精度并且降低處理難度和成本。此外，優(yōu)選實施方案中較剛性的互連導(dǎo)電物還防止芯片分層。這是由于較剛性的互連導(dǎo)電物可做得更平整并因此可更有效地粘附到芯片連結(jié)材料上。本公開的互連導(dǎo)電物薄膜具有高溫尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的撓曲疲勞，并具有緊密匹配下面的薄片或?qū)щ娦砸€的CTE。在本公開的聚酰亞胺中的本公開的亞微米級填料提供對于更高性能更低成本互連導(dǎo)電物薄膜的可能性。應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的互連導(dǎo)電物薄膜不僅可用于微球柵陣列封裝，而且還可用于其它集成電路封裝。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的，集成電路封裝應(yīng)用的其他類型包括但不限于利用柔性基板的任何封裝。以上舉例說明和描述的實施方案僅僅作為本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方案的實例提供。如所附權(quán)利要求所限定的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下可對本文所列出的實施方案作出各種變化和修改。
實施例本發(fā)明將在以下實施例中進(jìn)一步描述，所述實施例并不旨在限制權(quán)利要求中所述的本發(fā)明范圍。在所有實施例中，對于計算轉(zhuǎn)化組合物重量％至當(dāng)量體積％，使用對于針狀二氧化鈦4. 2g/cc、對于滑石2. 75g/cc、對于SiC 3. 22g/cc和對于聚酰亞胺I. 42g/cc的密度。實施例1-4展示了 10體積％或更高體積％的本公開的亞微米級填料在與未填充的比較實施例I進(jìn)行比較時顯著地增加了儲能模量并降低了 CTE，同時保持適當(dāng)?shù)臄嗔焉扉L率。
實施例I在PMDA//0DA 中 15 體積 ％ (34. 3 重量％ )針狀 Ti02。將25. O 克的針狀 Ti02(FTL-110，Ishihara Corporation, USA)與 141. 11 克的無水DMAC混合。該漿液使用配 備有方孔、高剪切篩網(wǎng)的Silverson Model L4RT高剪切混合器(Silverson Machines, LTD, Chesham Baucks, England)在高剪切下混合大約 10-15 分鐘(具有大約4000rpm的葉片速度)。在一個圓底燒瓶中，將74. I克包含針狀TiO2的漿液與116. 94克的PMDA//0DA預(yù)聚物(在無水的DMAC中20重量％溶液)混合，并將所得的混合物攪拌大約24小時。在該操作期間，在圓底燒瓶中使用溫和的氮氣吹掃。在攪拌大約24小時后,將該材料通過45微米過濾介質(zhì)(MiIIipore, 45微米聚丙烯篩網(wǎng)，PP4504700)過濾。在一個不同的容器中，通過將9. OOg PMDA(Aldrich 412287，Allentown，PA)與15mL DMAC組合來制備6%重量的均苯四酸酐(PMDA)溶液。將PMDA溶液緩慢添加到預(yù)聚物漿液中以實現(xiàn)1090泊的最終粘度。將該制劑在(TC下貯藏過夜以使其脫氣。利用25mil的刮粉刀將該制劑流延到玻璃板表面上以形成3" X4"的薄膜。然后將流延薄膜和玻璃板浸泡到包含IlOml的3-甲基吡啶(β甲基吡唆，Aldrich, 242845)和IlOml的乙酸酐(Aldrich, 98%, P42053)的溶液中。隨后將薄膜提離所述玻璃表面并安裝在3" X4"的針板架上。將安裝的薄膜置于爐子中(Thermolyne，F(xiàn)6000箱式爐)。爐子用氮氣吹掃并根據(jù)以下溫度方案進(jìn)行加熱40°C至 125°C (斜率為 4°C /min)125°〇至125°〇(浸泡 30min)125°C至 250°C (斜率為 4°C /min)250 °C (浸泡 30min)250 °C 至 400 °C (斜率為 5°C /min)400 °C (浸泡 20min)通過熱機(jī)械分析(TMA)測量熱膨脹系數(shù)。TA Instrument2940型被用于張力模態(tài)。該儀器用N2以30-50ml/min的速率吹掃。還使用了機(jī)械冷卻器，其使儀器的溫度在加熱循環(huán)之間快速冷卻。將所述薄膜剪成2. Omm的寬度和6-9mm的長度(在縱向或澆鑄方向)。所述薄膜被縱向地夾緊至7. 5-9. Omm的長度。預(yù)加載的張力被設(shè)定為5克的力。然后將所述薄膜以10 °C /min的速率經(jīng)受從(TC至400 °C的加熱，在400 °C保持3分鐘，并冷卻回O °C。以同樣的方式進(jìn)行第二個加熱循環(huán)400 V。報道了對于第二加熱循環(huán)用于流延方向(縱向)的60°C至400°C的單位為(或pp/°C)的熱膨脹系數(shù)的計算。通過動態(tài)機(jī)械分析(DMA)儀器測量的儲能模量(E’ )被用于表征所述薄膜的機(jī)械特性。動態(tài)機(jī)械分析操作基于經(jīng)受小的振蕩應(yīng)變(例如，10 μ m)的聚合物的粘彈響應(yīng)(TA儀器，New Castle, DE, USA, DMA2980)，所述振蕩應(yīng)變?yōu)闇囟群蜁r間的函數(shù)。將所述薄膜在張力下置于多頻的應(yīng)變模態(tài)下。將限定尺寸的直角樣品在固定夾具和能夠運動的夾具之間夾緊。所述薄膜為6-6. 4mm寬,0. 03-0. 05mm厚和IOmm長。使用縱向方向，并且所述薄膜用3in-lb扭矩的力扣緊。長度方向的靜力為O. 05N，其中自動張力為125%。在IHz的頻率下以3°C /min的速率將薄膜由(TC加熱至500°C。測得25°C下的儲能模量為5757MPa。所述薄膜的拉伸特性(包括斷裂伸長率)在Instron3345型儀器上測量。夾頭間隙(樣品測試長度)為I英寸(2. 54厘米)，且寬度為O. 5英寸(I. 27厘米)。夾頭速度為I英寸(2. 54厘米)/min。結(jié)果示于表I中。實施例2在PMDA//0DA 中 10 體積％ (24. 70 重量％ )針狀 TiO2(FTL-IlO)。遵循如在實施例I中所述的相同方法，除了下列不同之處。將54. 24克包含針狀TiO2的漿液(FTL-110,15重量％于DMAC中)與136. 15克的PMDA//0DA預(yù)聚物(20重量％于DMAC中)混合。 用PMDA溶液將所述材料整理至899泊粘度。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例3在PMDA//0DA 中 20 體積％ (42. 5 重量％ )針狀 TiO2(FTL-IlO)。遵循如在實施例I中所述的相同方法，除了下列不同之處。將57. 7克的包含針狀Ti02(FTL-110，15重量％于DMAC中，高剪切混合)的漿液與63. 3克PMDA//0DA預(yù)聚物(20. 6重量％于DMAC中)混合。 用PMDA溶液將所述材料整理至1380泊粘度。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例4在PMDA//0DA 中 10 體積 ％的 SiC 纖維(20. I 重量％ )。遵循如在實施例I中所述的相同方法，除下列不同之處。將24. 75克的SiC纖維(Silar Silicon Carbide whiskers, β 型，Advanced Composites Materials,Greer,SC,USA)與140. 25克的無水DMAC混合。所述漿液在高剪切條件下混合，如實施例I中所述。將45. 62克的該漿液與144. 44克的PMDA//0DA預(yù)聚物(20. 6重量％于DMAC中)混合。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例I未填充的PMDA//0DA。遵循如在實施例I中所述的相同方法，除了下列不同之處。包含所述無機(jī)顆粒的漿液未被加入到所述PDMA//0DA預(yù)聚物(預(yù)聚物為20重量％于DMAC)中。用PMDA溶液將所述材料整理至890泊粘度。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例2-5展示了存在低于10體積％的本公開的亞微米級填料不會產(chǎn)生儲能模量的顯著增加(尤其是在500°C下的儲能模量)或降低CTE (在儲能模量和CTE上相對微小的改善)。比較實施例2在PMDA//0DA 中 2. 5 體積 ％ (7 重量％ )的針狀 Ti02。使用類似于在實施例I中所述的方法，除下列不同之處。將24. 08克的針狀TiO2 (FTL-110, Ishihara Corporation, USA)與 135. 92 克的無水 DMAC 混合，并在高剪切下混合所述漿液。將10. I克包含針狀TiO2的漿液與109. 9克的PMDA//0DA預(yù)聚物混合。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。 比較實施例3在PMDA//0DA 中 5 體積 ％ (13. 5 重量％ )針狀 Ti02。使用類似于在實施例I中所述的方法，除下列不同之處。將24. 08克的針狀TiO2 (FTL-110, Ishihara Corporation, USA)與 135. 92 克的無水 DMAC 混合，并在高剪切下混合所述漿液。將19. I克包含針狀TiO2的漿液與100. 9克的PMDA//0DA預(yù)聚物混合。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例4在PMDA//0DA 中 6. 5 體積 ％ (17. I 重量％ )針狀 Ti02。使用類似于在實施例I中所述的方法，除下列不同之處。將24. 08克的針狀TiO2 (FTL-110, Ishihara Corporation, USA)與 135. 92 克的無水 DMAC 混合，并在高剪切下混合所述漿液。將23. 96克包含針狀TiO2的漿液與96. I克的PMDA//0DA預(yù)聚物混合。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例5在PMDA//0DA 中 8. 5 體積 ％ (21. 6 重量％ )針狀 Ti02。使用類似于在實施例I中所述的方法，除下列不同之處。將24. 08克的針狀TiO2 (FTL-110, Ishihara Corporation, USA)與 135. 92 克的無水 DMAC 混合，并在高剪切下混合所述漿液。將30. O克包含針狀TiO2的漿液與90. O克的PMDA//0DA預(yù)聚物混合。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例6在PMDA//0DA中15體積％ (34. 3重量％ )小于3 I長寬比的Ti02。比較實施例6展示了具有小于3 I長寬比的填料與在15體積％下具有至少3 I長寬比的亞微米級填料的實施例I相比產(chǎn)生具有更低儲能模量和更高CTE的薄膜。所述薄膜在邊緣為脆性的，并在商業(yè)制造方法中是不可行的。遵循如在實施例I中所述的相同方法，除了下列不同之處。將33.84克包含DuPont Light Stabilized Titania, 210 (Du Pont, Wilmington, Delaware, 25 重量％于 DMAC中，高剪切混合)的漿液與86. 2克的PMDA//0DA預(yù)聚物(20. 6重量％于DMAC中)混合。用PMDA溶液將所述材料整理至1100泊粘度。Du Pont Titania 210為以重量基準(zhǔn)，具有顆粒分布在130_140nm的范圍內(nèi)居中的細(xì)小白色粉末。所述顆粒為大致球形。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例7未填充的BPDA//PPD。遵循如比較實施例8所述的相同方法，不同的是針狀TiO2未被添加到所述制劑中。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例8-9展示了本公開的亞微米級填料在所有聚酰亞胺中的表現(xiàn)是不可預(yù)測的。在BPDA//Pro體系的情況下，CTE隨著引入大約15體積％的針狀TiO2顯著增加(大于2倍)。比較實施例8在BPDA//PPD 中 14. 64 體積％ (33. 7 重量％ )針狀 TiO2(FTL-IlO)。CTE隨著針狀Ti02的引入而增加。將BPDA//Pro預(yù)聚物(無水DMAC中69.3g 17. 5 %重量的溶液)與5. 62g針狀TiO2(FTL-110，Ishihara Corporation, USA)組合并對所得漿液攪拌24小時。在單獨容器中，通過將 0.9g PMDA(Aldrich 412287,Allentown,PA)與 15mL DMAC 組合來制備 6%重量的均苯四酸酐(PMDA)溶液。將PMDA溶液緩慢添加到預(yù)聚物漿液中以實現(xiàn)653泊的最終粘度。將該制劑在0°C下貯藏過夜以使其脫氣。利用25mil的刮粉刀將該制劑流延到玻璃板表面上以形成3" X4"的薄膜。用隔離劑對玻璃進(jìn)行預(yù)處理以有利于將薄膜從玻璃表面上除去。使薄膜在熱板上在80°C下干燥20分鐘。隨后將薄膜提離表面并安裝在3" X4"的針板架上。進(jìn)一步在室溫下真空干燥12小時后，將固定好的薄膜置于爐子(Thermolyne，F(xiàn)6000箱式爐)中。爐子用氮氣吹掃并根據(jù)以下溫度方案進(jìn)行加熱
125、C( 30min )
125°C 至 35(TC (斜率為 4°C/min)
350°C( 30min )
350°C 至 450°C (斜率為 5°C/min)
450 °C( 20min )
450°C至 4CTC(以 8O/min 冷卻)CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例9
在BPDA//PPD 中 14. 64 體積％針狀 TiO2(FTL-IlO)。所述斷裂伸長率非常低。所述薄膜太脆而不能被制造。使用如在實施例I中所述的相同方法，除下列不同之處。將33. 99克的針狀Ti02 (FTL-110, Ishihara Corporation, USA)與 191. 9 克的無水 DMAC 混合。該漿液使用配備有方孔、高剪切篩網(wǎng)的Silverson Model L4RT高剪切混合器(Silverson Machines,LTD,Chesham Baucks,England)在高剪切下混合大約10-15分鐘(具有大約4000rpm的葉片速度)。將129. 25g的BPDA//Pro預(yù)聚物(在無水DMAC的17. 5重量％溶液中)與69. 335克包含針狀TiO2的漿液混合。將所得漿液攪拌24小時。在單獨容器中，通過將O. 9gPMDA(Aldrich 412287，Allentown, PA)與15mLDMAC組合來制備6 %重量的均苯四酸酐(PMDA)溶液。 將PMDA溶液緩慢添加到預(yù)聚物漿液中以實現(xiàn)998泊的最終粘度。在化學(xué)亞胺化以后，所述薄膜被從玻璃表面提離并安裝在3" X4"的針板架上。將安裝的薄膜置于爐子中(ThermOlyne，F(xiàn)6000箱式爐)。爐子用氮氣吹掃并根據(jù)以下溫度
方案進(jìn)行加熱
125°C(30min)
125°C 至 350°C (斜率為 4°C/min)
350aC( 30min )
350°C 至 450°C (斜率為 5°C/min)
450°C( 20min )
450 °C 至 40°C (以 8 °C /min 冷卻)CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例10未填充的PMDA//0DA。將三份180g的PMDA和ODA預(yù)聚物(以約20. 6%在DMAC中制備，大約50泊的粘度)通過添加26g的DMAC稀釋至18%聚合物固體以提供三份206g的稀釋的聚合物。通過在徹底攪拌下在DMAC中逐步滴加6重量％ PMDA溶液，將這些三份稀釋的預(yù)聚物樣品中的一份反應(yīng)(“整理”)至粘度約2100泊(Brookfield DV-II+粘度計，具有#LV5錠子)以增加分子量(下文中被稱為“整理的聚合物”)。在通過聚丙烯篩網(wǎng)過濾器盤(45微米)壓濾所述溶液后，將所述溶液在真空下脫氣以移除氣泡，然后將該溶液澆鑄到信紙尺寸的澄清聚酯薄膜片上(大約3密耳厚)。涂覆在所述聚酯片上的聚酰胺酸隨后被浸潰在包含l/lv/ν乙酸酐和3-甲基吡啶浴的混合物中。在約2分鐘后，一旦部分亞胺化的涂層開始從所述聚酯片上分離，將其從浴中移除并釘在大約8" X8"的針板架上并使其在一個實驗室罩蓋上達(dá)到室溫約10-20min。接著，將在所述針板架上的薄膜置于氮氣吹掃爐中，并在約40°C吹掃30分鐘后，該爐經(jīng)過70分鐘梯度升溫至320°C，在爐中保持30分鐘，然后經(jīng)過約16分鐘梯度升溫至450°C，并在那保持4分鐘，以便固化聚酰亞胺。在冷卻后，所得的 密耳(I微米)薄膜被從所述爐和針板架上移除。經(jīng)由Dynamic Mechanical Analysis (TA Instruments, DMA-2980, 5°C /min)的儲能模量(E')通過以5°C /min從室溫加熱至500°C測量。經(jīng)由Thermal Mechanical Analysis (TA 儀器，TMA-2940,在 10°C / 分鐘下加熱，直到460°C，然后冷卻并再加熱至500°C )的熱膨脹系數(shù)(CTE)，評價在50_350°C之間的再加熱。%拉伸伸長率(Instron model 3345張力檢驗器)-O. 5的樣品寬度、I英寸的(2. 54厘米)標(biāo)距、I英寸的(2. 54厘米)/min夾頭速度。結(jié)果示于表I中。比較實施例11在PMDA//0DA 中 5. 4 體積 ％ (10 重量 ％ )滑石。
比較實施例11展示了滑石低于約5. 5體積％的表現(xiàn)是不可預(yù)測的。以類似于比較實施例10的方法將一部分的PMDA和ODA (在DMAC以約20. 6%制備，大約50泊粘度)的預(yù)聚物通過添加DMAC來稀釋至18%聚合物固體。然后，在ThinkyARE-250離心式混合器中將所述預(yù)聚物與SF310滑石混合若干分鐘，以產(chǎn)生填料在所述PAA溶液中的分散體，以在所述PI薄膜中獲得約10重量％的負(fù)載。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。產(chǎn)生I密耳(25微米)的薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例5-9展示了滑石超過約5. 5體積％顯著地增加了儲能模量并降低CTE，同時保持適當(dāng)?shù)臄嗔焉扉L率。實施例5在PMDA//0DA 中 14. O 體積 ％ (24 重量 ％ )滑石。遵循如在實施例I中所述的相同方法,除了下列不同之處。將25克滑石(Flextalc610, Kish Company, Inc. , Mentor, OH)在高剪切下與 141 克無水 DMAC 混合。將55. 9克的該漿液與134. 7克的PMDA//0DA預(yù)聚物混合。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例6在PMDA//0DA中18體積％ (30重量％ )滑石。以類似于比較實施例11的方法將得自比較實施例10的第二部分206g的稀釋的預(yù)聚物與 14. 77g 的 Flextalc 610 (Lot M1085,Kish Co. ,Mentor, OH)混合。整理、過濾、燒鑄和固化類似于比較實施例10中所述。在所述聚酰亞胺薄膜中填料負(fù)載為大約30重量％。產(chǎn)生3. 2密耳(81微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例7在PMDA//0DA 中 18. I 體積 ％ (30 重量 ％ )滑石。以類似于比較實施例11的方法將得自比較實施例10的第三部分206g的稀釋的預(yù)聚物與14. 77g的SF310滑石(Kish Co. ,Mentor，0H)混合。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。在所述聚酰亞胺薄膜中填料負(fù)載為大約30重量％。產(chǎn)生3. 2密耳(81微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例8在PMDA//0DA中34體積％ (50重量％ )滑石。以類似于比較實施例11的方法將所述PMDA//0DA預(yù)聚物與SF310滑石混合以在所述PI薄膜中獲得約50重量％的負(fù)載。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述，在所述聚酰亞胺薄膜中的填料負(fù)載大約為50重量％。產(chǎn)生1.8密耳(46微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。 結(jié)果示于表I中。實旋例9在PMDA//0DA 中 43. 6 體積 ％ (60 重量 ％ )滑石。以類似于比較實施例11的方法將所述PMDA//0DA預(yù)聚物與SF310滑石混合以在所述PI薄膜中獲得約60重量％的負(fù)載。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。產(chǎn)生I. 3密耳(33微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例10-11展示了本公開亞微米級填料在與比較實施例13的未填充的共聚物進(jìn)行比較時，在聚酰亞胺共聚物中超過10體積％顯著地增加了儲能模量并降低了 CTE。實施例10在PMDA//0DA/PPD 100//70/30的無規(guī)共聚物中18. I體積％ (30重量％ )滑石。以類似于比較實施例11的方法將得自比較實施例13的一部分186. 87g的預(yù)聚物與 13. 13g 的 Flextalc 610 (Lot M6734, Kish Co.，Mentor, OH)混合。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。在所述聚酰亞胺薄膜中填料負(fù)載為大約30重量％。產(chǎn)生2. 2密耳(56微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例11在MDA//0DA/PPD 100//70/30 規(guī)共聚物中 12. 6 體積％ (30 重量％ )針狀 Ti02。以類似于比較實施例11的方式，將得自比較實施例13的一部分173g的預(yù)聚物與27g的研磨的/分散的45重量％的針狀TiO2 (得自Ishihara Corp. (USA)的FTL-110粉末)在DMAC中的漿液混合。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。在所述聚酰亞胺薄膜中填料負(fù)載為大約30重量％。產(chǎn)生I. I密耳(28微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例12未填充的PMDA//0DA/PPD 100//70/30 無規(guī)共聚物。在一個氮氣吹掃的手套箱中的一個I. 5升燒杯中，將15. 118g的PPD (O. 1398摩爾)和65. 318g (O. 3262摩爾)的ODA添加至779. 2g的DMAC中，用機(jī)械攪拌器充分?jǐn)嚢?。在室溫下簡短混合后，?9. 612g(O. 4567摩爾)的PMDA緩慢添加，保持所述溫度低于40°C，隨后加入41. Og的DMAC并使所述反應(yīng)進(jìn)行約2小時。將所得的預(yù)聚物溶液(二酸酐對二胺98%總體化學(xué)計量，18%聚合物固體)，潷析至瓶子中并存儲在冰箱中直至使用。將一部分該預(yù)聚物如類似于實施例A中所整理、過濾然后將薄膜澆鑄并類似于比較實施例10固化。產(chǎn)生I. 4密耳(36微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例12和13展示了本公開的亞微米級填料混合物在與比較實施例10中的未 填充的聚酰亞胺進(jìn)行比較時顯著地增加儲能模量并降低CTE。實施例12在PMDA//0DA聚合物中10重量％滑石、20重量％針狀TiO2。將一部分168. 21g的PMDA和ODA預(yù)聚物(在DMAC中以約20. 6%制備，大約50泊的粘度)與4.60g的SF310滑石和20.46g的FTL-110 Ti02(如在實施例11中所述的45%漿液)混合到一起以獲得在所述PI薄膜中亞微米級填料分別10重量％和20重量％負(fù)載(總共30重量％)。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。產(chǎn)生I. O密耳(25微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例13在PMDA//0DA聚合物中10重量％滑石、20重量％針狀TiO2。在類似于實施例12的方法中，將一部分173. 13的PMDA//0DA預(yù)聚物與9. 45g的SF310滑石和10. 50g的FTL-110 TiO2 (如在實施例11中所述的45%漿液)混合到一起以獲得在所述PI薄膜中亞微米級填料分別20重量％和10重量％負(fù)載(總共30重量)。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。產(chǎn)生2. 2密耳(56微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例14和15展示了本公開的TiO2亞微米級填料對于CTE在所有聚酰亞胺中沒有以相同的方式表現(xiàn)。實施例14在PMDA//0DA/PPD 100//80/20 嵌段共聚物中 11. 7 體積 ％ 的針狀 Ti(U28. 23 重
m% ) ο在實施例14的嵌段共聚物中具有高長寬比的TiO2與比較實施例13的未填充的嵌段共聚物相比顯著地增加了儲能模量，同時在很大程度上保持CTE。使用如在實施例I中所述的類似方法，除下列不同之處。為了制備所述預(yù)聚物，將
1.36克的pro與110. O克的無水DMAC混合并攪拌，在40°C溫和加熱大約20分鐘。然后將
2.71克的PMDA加入到該混合物中以形成所述第一嵌段，其在溫和加熱(35-40°C )下攪拌大約2. 5小時。使混合物冷卻至室溫。向該制劑中加入10. 10克的0DA，并使其溶解進(jìn)入所述制劑中約5分鐘。然后使用冰水浴以在隨后的PMDA添加中控制溫度。將10. 9g的PMDA緩慢加入到該混合物中。將另外的15克的DMAC加入到所述制劑中，并使所述反應(yīng)在溫和的加熱(30-35°C )下攪拌90分鐘。使混合物在室溫下攪拌大約18小時。在一個不同的容器中，將20. 88克的針狀TiO2(FTL-Il)與25. 52g的無水DMAC和
0.426g的Solplus D540 (Lubrizol)混合,并在廣口瓶研磨器中使用8mm球形研磨介質(zhì)研磨24小時。將14. 2克的包含TiO2的漿液與105. 8克的上文所述的預(yù) 聚物制劑混合。使用改進(jìn)的加熱方法，如下所示
40°C至 125°C(斜率為 4°C/min )
125V(浸泡 30min)
125°C至 350°C (斜率為 4°C/min)
350°C 至 350°C(浸泡 30min)
350°C 至 450°C(斜率為 5°C/min)
450°C(浸泡 20min )CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例15在PMDA//0DA/PPD 100//80/20 嵌段共聚物中 17. 5 體積 ％ 的針狀 Ti(U38. 5 重
暈％ )。在所述嵌段共聚物15中，具有高長寬比的TiO2與比較實施例13中未填充的嵌段共聚物相比顯著地增加了儲能模量，同時在所述橫向略微降低了 CTE。使用如在實施例I中所述的類似方法，除下列不同之處。為了制備所述預(yù)聚物，將
1.36克的pro與113. O克的無水DMAC混合并攪拌，在40°C溫和加熱大約20分鐘。然后將
2.71克的PMDA加入到該混合物中以形成所述第一嵌段，其在溫和加熱(35-40°C )下攪拌大約2. 5小時。使混合物冷卻至室溫。向該制劑中加入10. 10克的0DA，并使其溶解進(jìn)入所述制劑中約5分鐘。然后使用冰水浴以在隨后的PMDA添加中控制溫度。將10. 9g的PMDA緩慢加入到該混合物中。將額外的12克的DMAC加入到所述制劑中，并使所述反應(yīng)在溫和的加熱(30-35度)下攪拌90分鐘。使混合物在室溫下攪拌大約18小時。在一個分開的容器中，將20. 88克的針狀Ti02 (FTL-Il)與25. 52g的無水DMAC和O. 426g的Solplus D540 (Lubrizol)混合并在一個4"(內(nèi)直徑)尼龍廣口瓶研磨器中使用8mm球形研磨介質(zhì)研磨24小時，以80rpm旋轉(zhuǎn)。將15. 34克的包含TiO2的漿液與72. O克的上文所述的預(yù)聚物制劑混合。使用改進(jìn)的加熱方法，如下所示
40°C 至 125°C(斜率為 4°C/min)
125°C(浸泡 30min)
125°C至 350°C (斜率為 4°C/min)
350°C至 350°C (浸泡 30min)
350°C 至 450°C (斜率為 5°C/min)
450aC(浸泡 20min)
CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例13未填充的PMDA//0DA/PPD 100//80/20 嵌段共聚物。使用如在實施例15中所述相同的方法，不同的是所述針狀TiO2漿液未被添加到所述制劑中。所述制劑的最終粘度為1000-1200泊。CTE、E’和斷裂伸長率如實施例I中那樣測量。結(jié)果示于表I中。
實施例1612. 6 體積％ 的針狀 Ti02(30 重量％ )填充的 PMDA//0DA/PPD100//70/30 嵌段共聚盤。實施例16展示了本公開的針狀TiO2亞微米級填料對于CTE在所有聚酰亞胺中沒有以相同的方式表現(xiàn)。與在比較實施例14中未填充的嵌段共聚物相比，CTE增加了，但仍保持在所期望的范圍內(nèi)。以類似于比較實施例11的方法將得自比較實施例14的一部分173g的預(yù)聚物與27g的研磨的/分散的45重量％的針狀TiO2 (得自Ishihara Corp. (USA)的FTL-110粉末)在DMAC中的漿液混合。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。在所述聚酰亞胺薄膜中填料負(fù)載為大約30重量％。產(chǎn)生3. O密耳(76微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例14未填充的PMDA//0DA/PPD 100//70/30 嵌段共聚物。在一個氮氣吹掃的手套箱中的一個I. 5升燒杯中，將15. 115g的PH)添加至396. 7g的DMAC中，用機(jī)械攪拌器充分?jǐn)嚢?。在室溫下簡短混合?一些但不是所有PI3D已被溶解)，將28. 962g的PMDA緩慢添加以保持所述溫度低于40°C。使溶解并反應(yīng)的單體以及所述聚酰胺酸(PAA)溶液攪拌I小時。隨后，用382. 3g的DMAC稀釋所述溶液，然后添加65. 304g的0DA。將該溶液攪拌30min，并且所述ODA溶解于PAA溶液中。隨后，緩慢添加70. 627g的PMDA，然后是41. Og的DMAC，并使所述反應(yīng)進(jìn)行約2小時。將所得的預(yù)聚物溶液(二酸酐對二胺98%總體化學(xué)計量，18%聚合物固體)，潷析至瓶子中并存儲在冰箱中直至使用。將一部分180g的該預(yù)聚物如比較實施例10中整理至約2200泊，過濾，然后將薄膜澆鑄并類似于比較實施例10固化。所得的2. 2密耳(56微米)薄膜的特性。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例17-20展示了具有滑石超過約5. 5體積％的嵌段共聚物顯著地增加儲能模量并在保持CTE的同時，保持適當(dāng)?shù)臄嗔焉扉L率。實施例1718. I體積％的滑石(30重量％)填充的PMDA//0DA/PPD 100//70/30嵌段共聚物。將一部分186. 87g的在比較實施例14中制備的預(yù)聚物與13. 13g的SF-310滑石(Lot M685，Kish Co.，Mentor, OH)以類似于比較實施例11的方法混合。包含PAA溶液的該填料如類似于比較實施例10整理以產(chǎn)生大約2000泊的粘度。將所述溶液通過45微米的聚丙烯篩網(wǎng)壓濾，并在真空下脫氣以移除氣泡。類似于比較實施例10澆鑄并固化薄膜。在所述聚酰亞胺薄膜中填料負(fù)載為大約30重量％。產(chǎn)生2. 6密耳(66微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例1818. I體積％的滑石(30重量填充的PMDA//0DA/PPD 100//70/30嵌段共聚物。以類似于比較實施例11的方法將得自比較實施例14的一部分186. 87g的預(yù)聚物與 13. 13g 的 Flextalc 610 (Lot M1085, Kish Co.，Mentor, OH)混合。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。在所述聚酰亞胺薄膜中填料負(fù)載為大約30重量％。產(chǎn)生2. 9密耳(74微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例1925. 6體積％的滑石(40重量填充的PMDA//0DA/PPD 100//70/30嵌段共聚物。以類似于比較實施例15的方法將所述PMDA//0DA/Pro 100//70/30嵌段預(yù)聚物與SF310滑石混合以在所述PI薄膜中獲得約40重量％的負(fù)載。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。產(chǎn)生I. 8密耳(46微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例2034體積％的滑石(50重量％ )填充的PMDA//0DA/PPD 100//70/30嵌段共聚物。以類似于比較實施例14的方法用ODA與PPD 70/30的比率制備嵌段預(yù)聚物。然后以類似于比較實施例11的方法將一部分171. 75g的該預(yù)聚物與28. 255g的SF310滑石混合以在所述PI薄膜中獲得約50重量％負(fù)載。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。產(chǎn)生I. 5密耳(38微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。比較實施例155. 4體積％的滑石(10重量％ )填充的PMDA//0DA/PPD 100//70/30嵌段共聚物。比較實施例15展示了滑石低于約5. 5體積％未顯著地增加儲能模量。 以類似于比較實施例14的方法用ODA與PPD 70/30的比率制備嵌段預(yù)聚物。然后以類似于比較實施例11的方法將一部分187. 16g的該預(yù)聚物與3. 48g的SF310滑石混合以在所述PI薄膜中獲得約10重量％負(fù)載。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。產(chǎn)生I. 7密耳(43微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例21-24示出了在本發(fā)明組合物中包括附加的共單體并仍然獲得所期望的特性的能力。
實施例2118. I 體積 ％ 的滑石(30 重量填充的 PMDA/BPDA//0DA/PPD95/5//70/30 嵌段共碰。以類似于比較實施例14中的方法，由在393. 4g的DMAC中的14. 988g的PH)和28. 720g的PMDA，隨后通過用386. 8g的DMAC稀釋，然后添加64. 758g的ODA，然后6. 796g的BPDA (使其溶解/反應(yīng))，然后64. 998g的PMDA，隨后通過41. Og的DMAC產(chǎn)生預(yù)聚物。將一部分 186. 8g 的該預(yù)聚物與 13. 17g 的 SF310 滑石(Lot M685, Kish Co.，Mentor, OH)類似于比較實施例11混合，如比較實施例10整理，然后類似于比較實施例10澆鑄并固化薄膜。產(chǎn)生2. O密耳(51微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例2212. 6 體積 ％ (30 重量％ )針狀 TiO2 填充的 PMDA/BPDA//0DA/PPD95/5//70/30 嵌段共聚物。以類似于實施例21的方法，將一部分172. 7g的得自實施例21的預(yù)聚物與一部分27. 3g的TiO2漿液如實施例16中所述的混合。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。在所述聚酰亞胺薄膜中填料負(fù)載為大約30重量％。產(chǎn)生2.2密耳(56微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例2318. I 體積％的滑石(30 重量％ )填充的 PMDA/BPDA//0DA/PPD75/25//70/30 嵌段共聚物。以類似于比較實施例14中的方法，由在378. Ig的DMAC中的14. 407g的PH)和27. 607g的PMDA，隨后通過用401g的DMAC稀釋，然后添加62. 249g的0DA，然后32. 666g的BPDA (使其溶解/反應(yīng))，然后43. 106g的PMDA，隨后通過41. Og的DMAC產(chǎn)生預(yù)聚物。將一部分 186. 8g 的該預(yù)聚物與 13. 17g 的 SF310 滑石(Lot M685, Kish Co.，Mentor, OH)類似于比較實施例11混合、整理、類似于比較實施例10澆鑄并固化薄膜。產(chǎn)生I. 7密耳(43微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。實施例2412. 6 體積 ％ (30 重量％ )針狀 TiO2 填充的 PMDA/BPDA//0DA/PPD75/25//70/30 嵌段共聚物。以類似于實施例23的方法，將一部分172. 7g的得自實施例23的預(yù)聚物與一部分如實施例16中所述的27. 3g的TiO2漿液混合。整理、過濾、澆鑄和固化類似于比較實施例10中所述。產(chǎn)生2. 3密耳(58微米)薄膜。CTE、E’和斷裂伸長率如在比較實施例10中那樣測量。結(jié)果示于表I中。、
下列實施例展示了顆粒(長寬比小于3 I)的特性對高長寬比(長寬比大于3 I)的小片填料在聚酰亞胺薄膜的特性上的影響。所述小片填料以當(dāng)量重量負(fù)載導(dǎo)致有利的更高的模量和更低的CTE。(值得注意的是，盡管這兩種填料的平均粒度通過粒度分析(Horiba LA-930粒度分析儀)似乎顯著地不同(小片的顯著地更大)，據(jù)信在特性上的效應(yīng)主要由于所述填料形狀，而不是在平均粒度上的任何差異)。比較實施例16在PMDA//0DA中，(40重量％ )小于3 I長寬比的ALO2(顆粒)。將PMDA和ODA—部分的聚酰胺酸預(yù)聚物(在DMAC中以約20.6%制備，大約 50 泊粘度)與顆粒氧化招填料(Martoxid MZS-I, Albermarle Corporation)在Si Iverson (L4RT-A型)高剪切混合器下混合。選擇氧化鋁的量以便最后產(chǎn)生最終在聚酰亞 胺中具有40重量％氧化鋁負(fù)載的聚酰亞胺薄膜。然后將所述聚酰胺酸通過逐步添加6重量％的在DMAC中的PMDA溶液，通過高扭矩機(jī)械混合器/攪拌葉片的徹底混合，進(jìn)一步反應(yīng)(“整理”)至粘度約537泊(具有一個#LV5錠子的Brookfield DV-II+粘度計)。隨后將所述聚合物澆鑄在玻璃板上并加熱至約80°C直至獲得無粘性的薄膜。將所述薄膜仔細(xì)地從玻璃上剝離，并置于針板架上，并放置在循環(huán)空氣烘箱中，并將溫度緩慢斜率升至320°C并保持在那30分鐘。接著，將所述薄膜從320°C烘箱中移除，并置于400°C熱空氣箱中5分鐘。然后，從烘箱中移除在針板架上的聚酰亞胺薄膜，并使其冷卻至室溫。然后將薄膜從針板架上分離。E’如比較實施例10中所測量。CTE在相同的儀器上測量，并且以比較實施例10中相同的速率，不同的是所述樣品被加熱至380°C，然后冷卻，并再加熱至380°C，并評價介于50-350°C之間的再加熱。結(jié)果示于表I中。實施例25在PMDA//0DA中(40重量％ )長寬比大于3 : I的ALO2(板形)。以類似于比較實施例16的方法，將一部分的PMDA//0DA預(yù)聚物與如得自比較實施例16的特別的氧化鋁相同的負(fù)載含量的小片形狀的氧化鋁(得自AdvancedNanotechnology Limited, Australia 的 “Platyl，，)混合，并整理至 Brookfield 粘度 502泊。該填充的聚合物溶液如比較實施例16被澆鑄并熱固化。E’如比較實施例10中所測量。CTE在相同的儀器上測量，并且以與比較實施例16中相同的速率。結(jié)果示于表I中。要注意的是并非需要以上在一般描述或?qū)嵤├兴龅乃行袨?，具體行為的一部分可能不需要，并且除了所述那些的另外的行為也可進(jìn)行。此外，其中所列出的每種行為的順序不必為其中它們被進(jìn)行的順序。讀完本說明書之后，技術(shù)人員將能夠確定哪種行為能夠用于他們具體的需求或期望。在前述說明書中，本發(fā)明已參照具體的實施方案進(jìn)行了描述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認(rèn)識到，在不脫離如下文權(quán)利要求中所述的本發(fā)明范圍的情況下，可進(jìn)行各種修改和變化。因此，說明書及任何圖被認(rèn)為是例證性的而非限制性的，所有此類修改旨在包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
上文已結(jié)合具體的實施方案描述了有益效果、其它優(yōu)點以及問題的解決方案。然而，有益效果、優(yōu)點、問題的解決方案、以及可造成任何有益效果、優(yōu)點或解決方案發(fā)生或變得更突出的任何因素不被解釋為任何或所有權(quán)利要求中的關(guān)鍵的、必需的或基本的特征。當(dāng)數(shù)量、濃度或其它值或參數(shù)給定為范圍、優(yōu)選范圍或上限值與下限值的列表時，不管范圍是否單獨公開，均不應(yīng)當(dāng)理解為具體公開了由任何上限范圍或優(yōu)選值及任何下限范圍或優(yōu)選值中的任何一對形成的所有范圍。除非另行指出，凡在本文中給出某一數(shù)值范 圍之處，該范圍均旨在包含其端點，以及位于該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。當(dāng)定義一個范圍時，不旨在將本發(fā)明的范圍限定于所列舉的具體值。
權(quán)利要求
1.互連導(dǎo)電物薄膜，包含由具有5-150微米厚度的基板承載的多個導(dǎo)電域，所述基板包含 a)衍生自以下物質(zhì)的聚酰亞胺 i)至少一種芳族二酸酐組分，所述芳族二酸酐組分選自剛棒二酸酐、非剛棒二酸酐以及它們的組合，和 )至少一種芳族二胺組分，所述芳族二胺組分選自剛棒二胺、非剛棒二胺以及它們的組合； 其中基于所述聚酰亞胺的總二酸酐組分和總二胺組分計，所述二酸酐與二胺的摩爾比為48-52 52-48，并且X Y的比率為20-80 80-20，其中X為剛棒二酸酐和剛棒二胺的摩爾百分比，并且Y為非剛棒二酸酐和非剛棒二胺的摩爾百分比；和 b)亞微米級填料 i)在至少一個尺寸上小于(數(shù)均)550納米； )具有大于3 I的長寬比； iii)在所有尺寸上小于所述基板厚度；并且 iv)以所述基板的10-45體積％的量存在。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述亞微米級填料在至少一個尺寸上小于400納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述亞微米級填料在至少一個尺寸上小于200納米。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述亞微米級填料選自氧化物、氮化物、碳化物以及它們的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述亞微米級填料為針狀二氧化鈦、滑石、SiC纖維、板形Al2O3或它們的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的互連導(dǎo)電物薄膜，其中 a)至少70摩爾％的芳族二酸酐組分為均苯四酸二酐；并且 b)至少70摩爾％的芳族二胺組分為4，V-二氨基二苯醚。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述亞微米級填料為針狀二氧化鈦、滑石、SiC纖維、板形Al2O3或它們的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的互連導(dǎo)電物薄膜，其中 a)至少75摩爾％的芳族二酸酐組分為均苯四酸二酐；并且 幻70摩爾％的4，《-二氨基二苯醚和30摩爾％的1，4 二氨基苯作為所述芳族二胺組分。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述聚酰亞胺為嵌段共聚物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述嵌段共聚物衍生自4，4'-二氨基二苯醚和1，4 二氨基苯與均苯四酸二酐和3，3'，4，4'-聯(lián)苯四羧酸二酐。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述嵌段共聚物衍生自 a)10-40摩爾％的均苯四酸二酐和1，4 二氨基苯嵌段； b)90-60摩爾％的均苯四酸二酐和4，4'- 二氨基二苯醚嵌段。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述亞微米級填料為針狀二氧化鈦、滑石、SiC纖維、板形Al2O3或它們的混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求I的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述亞微米級填料涂覆有偶聯(lián)劑、分散劑或它們的組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求I的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述聚酰亞胺為無規(guī)共聚物，所述無規(guī)共聚物衍生自4，4' -二氨基二苯醚和1，4 二氨基苯與均苯四酸二酐和3，3'，4，4'-聯(lián)苯四羧酸二酐。
15.根據(jù)權(quán)利要求I的互連導(dǎo)電物薄膜，其中所述聚酰亞胺為無規(guī)共聚物，所述無規(guī)共聚物衍生自4，4' -二氨基二苯醚和1，4 二氨基苯與均苯四酸二酐。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于集成電路封裝的互連導(dǎo)電物薄膜(30)。所述互連導(dǎo)電物薄膜包括承載多個導(dǎo)電區(qū)域的基板。所述基板由聚酰亞胺和亞微米級填料組成。所述聚酰亞胺衍生自至少一種芳族二酸酐組分和至少一種芳族二胺組分，所述芳族二酸酐組分選自剛棒二酸酐、非剛棒二酸酐以及它們的組合，所述芳族二胺組分選自剛棒二胺、非剛棒二胺以及它們的組合。所述二酸酐與二胺的摩爾比為48-52∶52-48，并且X∶Y的比率為20-80∶80-20，其中X為剛棒二酸酐和剛棒二胺的摩爾百分比，并且Y為非剛棒二酸酐和非剛棒二胺的摩爾百分比。所述亞微米級填料在至少一個尺寸上小于550納米；具有大于3∶1的長寬比；在所有尺寸上小于所述薄膜的厚度。
文檔編號H01L23/31GK102714192SQ201080061046
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者B·C·奧曼, K·庫塔基斯, M·L·鄧巴, T·何 申請人:E.I.內(nèi)穆爾杜邦公司