发明名称 用于导电性糊配方之低温、高导电性粉末材料之电沈积
摘要 本发明描述一种用于导电性糊配方而具有下述数类结构之新颖电沉积粉末材料:由Sn(底涂层)/Cu(树枝状体)/Sn(障壁层)/In(顶涂层)所组成之电沉积粉末。该Sn(障壁层)层可由以下金属及其合金中之一取代; Sn,Ni,Co,Cr,Fe,及Pd。该顶涂层Sn层可由以下金属及其合金中之一取代; Sn,In,Zn,Sb,Bi及Ag。由Sn(底涂层)/Cu(树枝状体)/Bi-Sn(顶涂层)所组成之电沉积粉末。另外申请一种该电沉积粉末材料用以制造经充填聚合物糊之用途,该糊系藉着置换加成或减除Cu技术而制造供用印刷电路板使用之导线、地面及通孔。此种方法可有利地消除程序步骤及化学品,而降低印刷电路板制造过程之成本及对环境之冲击。本发明亦指出该糊可用以将诸如晶片及晶片载体带之电子组件黏着于诸如晶片载体之基板而为显示玻璃及印刷线路板之面板。
申请公布号 TW396471 申请公布日期 2000.07.01
申请号 TW087103284 申请日期 1998.03.06
申请人 万国商业机器公司 发明人 山光坎;珊佩普如夏沙曼;拉矜德辛莱
分类号 H01L21/60 主分类号 H01L21/60
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用以形成导电性连接之连接材料结构,其包括:多个材料之树枝状体;该树枝状体具有中心部分及自该中心部分向外突出之分枝状纤丝;且该树枝状体之第一个部位上具有第一种涂层而第二个部位上具有第二种涂层。2.根据申请专利范围第1项之结构,其中该多个树枝状体系为粉末。3.根据申请专利范围第1项之结构,其中该材料系选自包括Cu,Pd,Pt,Ni,Ag及Au。4.根据申请专利范围第1项之结构,其中该第一种涂层系为选自包括In,Sn,Zn,Pb,Bi及Sb之材料,而第二种涂层系为选自包括In,Sn,Zn,Pb,Bi及Sb之相异材料。5.根据申请专利范围第3项之结构,其中该树枝状体至少一部分系经由该导电性涂层而与该树枝状体之其他部分熔合。6.根据申请专利范围第1项之结构,其中该多个树枝状体系包埋于聚合物材料中。7.根据申请专利范围第1项之结构,其中该结构系为电连装置。8.根据申请专利范围第1项之结构,其中该导电性涂层之熔点低于该树枝状体。9.根据申请专利范围第1项之结构,其另外包括第一个及第二个表面,其中夹置该结构以于该第一个及第二个表面之间提供互连。10.根据申请专利范围第6项之结构,其中该聚合物材料系经熟化或烘烤。11.根据申请专利范围第6项之结构,其中该聚合物材料系选自包括聚醯亚胺、矽氧烷、聚醯亚胺矽氧烷、环氧树脂及自木质素、纤维素、木油及作物油所衍化之生物性聚合物树脂。12.根据申请专利范围第6项之结构,其中该聚合物材料系为含溶剂热塑性黏着剂。13.根据申请专利范围第6项之结构,其中该聚合物材料系为无溶剂热塑性黏着剂。14.根据申请专利范围第9项之结构,其中该多个树枝状体系包埋于聚合物材料内,针对该第一个及第二个表面提供黏着连接。15.根据申请专利范围第9项之结构,其中该第一个表面系为第一个电子装置接点位置,而该第二个表面系为第二个电子装置接点位置。16.根据申请专利范围第15项之结构,其中该第一个电子装置系为半导体晶片,而该第二个电子装置系为封装基板。17.根据申请专利范围第9项之结构,其中该第一个及第二个表面系为焊料表面。18.根据申请专利范围第9项之结构,其中该结构系为电子装置。19.根据申请专利范围第9项之结构,其中该结构系为计算装置。20.一种用以形成导电性连接之连接材料结构,其包括:一个中间具有间隙之互连树枝状体网络;每个树枝状体之第二个部分上皆具有由可溶合材料制造之第一种涂层及第二种涂层;该网络中之相邻树枝状体系经由该可溶合材料而黏着。21.根据申请专利范围第20项之结构,其中该间隙含有聚合物材料。22.根据申请专利范围第20项之结构,其中该树枝状体具有中心部分,及自该中心部分向外突出之分枝状纤丝。23.根据申请专利范围第1项之结构,其中该树枝状体具有一长度及宽度,及该长度相对于该宽度之比例的宽高比。24.根据申请专利范围第23项之结构,其中该宽高比介于约1至约10之间。25.根据申请专利范围第23项之结构,其中该宽高比介于约1至约5之间。26.根据申请专利范围第20项之结构,其中该材料系为导电性。27.根据申请专利范围第6项之结构,其中该树枝状体系为该结构之约10重量百分比至约90重量百分比。28.根据申请专利范围第6项之结构,其中该聚合物材料系选自包括聚醯亚胺、矽氧烷、聚醯亚胺矽氧烷、环氧树脂及生物性聚合物树脂。29.根据申请专利范围第9项之结构,其中该涂层对该第一个及第二个表面形成冶金键结。30.根据申请专利范围第9项之结构,其中该第一个及该第二个表面系为导电性。31.根据申请专利范围第1项之结构,其中该涂层系为导电性。32.根据申请专利范围第6项之结构,其另外包括溶剂、丁酸及乙二醇。33.根据申请专利范围第6项之结构,其另外包括溶剂、及“非清洁性"助熔剂,含有低残留性无卤素活化剂。34.根据申请专利范围第6项之结构,其中该聚合物材料系为无溶剂热固性黏着剂。35.根据申请专利范围第6项之结构,其中该聚合物材料系为可溶性环氧树脂。36.根据申请专利范围第35项之结构,其中该可溶性环氧树脂系选自包括缩酮及缩醛二环氧化物。37.一种用以形成导电性连接之连接材料结构,其包括:多个铜树枝状体;该树枝状体具有中心铜部分及自该中心部分向外突出之分枝状纤丝;且该树枝状体之第一个部位上具有第一种涂层而第二个部位上具有第二种涂层,该第一种涂层系为Sn,而该第二种涂层于该铜树枝状体上具有第一层锡而于该Sn层上具有In顶层。38.一种用以制造导电性连接之方法,其具有以下步骤:使可电镀表面与第一种电镀溶液接触;于该表面上自该电镀溶液生长树枝状体;及于该树枝状体之第一个部分上形成第一种涂层,而于该树枝状体之第二个部分上形成第二种涂层,以形成经涂覆之树枝状体。39.根据申请专利范围第38项之方法,其中该第一种电镀溶液系为电镀溶液。40.根据申请专利范围第38项之方法,其中该第二种电镀溶液系选自包括无电电镀溶液及浸渍电镀溶液及电镀溶液。41.根据申请专利范围第38项之方法,其中该可电镀表面系为导电性。42.根据申请专利范围第38项之方法,其另外包括自该表面取除具有导电性涂层之树枝状体。43.根据申请专利范围第38项之方法,其中该树枝状体具有一中心部分,及自该中心部分向外延伸之分枝状部分。44.根据申请专利范围第42项之方法,其中该取除步骤包括自该表面刮除该树枝状体。45.根据申请专利范围第38项之方法,其中该树枝状体系自导电性材料形成。46.根据申请专利范围第45项之方法,其中该导电性材料系选自包括Cu,Pd,Pt,Ni,Ag,及Au。47.根据申请专利范围第38项之方法,其中该涂层系为导电性,而系藉着将该树枝状体浸渍于第二个电镀溶液中而形成。48.根据申请专利范围第47项之方法,其中该第二种电镀溶液系为电镀溶液。49.根据申请专利范围第47项之方法,其中该第二种电镀溶液系选自包括无电电镀溶液及浸渍电镀溶液。50.根据申请专利范围第38项之方法,其中当该表面曝露于第一种电镀溶液时,于该表面施加第一个电压,以于该表面上镀上该树枝状体;当该树枝状体曝露于该第二种电镀溶液时,于该树枝状体施加第二个电压,以于该树枝状体上镀上该涂层。51.根据申请专利范围第38项之方法,其中该第一种涂层系为选自包括Sn,Zn,In,Bi,Pb,Au及Sb之材料,而第二种涂层系为选自包括Sn,Zn,In,Bi,Pb,Au及Sb之相异材料。52.根据申请专利范围第42项之方法,其中自该经涂覆树枝状体形成一粉末。53.根据申请专利范围第52项之方法,其另外包括添加该经涂覆树枝状体于聚合物材料以形成糊料。54.根据申请专利范围第53项之方法,其另外包括溶剂、丁酸、乙二醇及“非清洁性"助熔剂,以形成糊料。55.根据申请专利范围第53项之方法,其中该聚合物材料系选自包括聚醯亚胺、矽氧烷、聚醯亚胺矽氧烷、环氧树脂及自木质素、纤维素、木油及作物油所衍化之生物性聚合物树脂。56.根据申请专利范围第53项之方法,其中该糊料系放置于第一个与第二个导电性表面之间。57.根据申请专利范围第56项之方法,其中该第一个导电性表面系为晶片接触位置,而第二个导电性表面系为基板接触位置。58.根据申请专利范围第56项之方法,其中该第一个导电性表面系为液晶显示面板接触位置,而该第二个导电性表面系为晶片载体带导线位置。59.根据申请专利范围第56项之方法,其中该糊料系加热至第一个温度,以熔合位于相邻树枝状体上之涂层。60.根据申请专利范围第56项之方法,其中该糊料系加热至足以使该聚合物熟化之第二个温度。61.一种用以制造导电性连接之方法,其包括以下步骤:于一表面上生长树枝状体;于该树枝状体之第一个部分上涂覆第一种涂层,而于该树枝状体之第二个部分上涂覆第二种涂层;自该表面取下该经涂覆之树枝状体。62.根据申请专利范围第61项之方法,其中该第一种涂层及该第二种涂层系为导电性。63.根据申请专利范围第53项之方法,其中该聚合物材料系为可溶性环氧树脂。64.根据申请专利范围第63项之方法,其中该可溶性环氧树脂系选自包括缩酮及缩醛二环氧树脂。65.根据申请专利范围第64项之方法,其中该经涂覆之树枝状体系分散于该第一个及第二个导电性表面之间。66.根据申请专利范围第38项之方法,其中该第一种涂层及该第二种涂层系为导电性。67.根据申请专利范围第61项之方法,其另外包括溶剂、丁酸及乙二醇。68.根据申请专利范围第61项之方法,其另外包括溶剂、及“非清洁性"助熔剂,含有低残留性无卤素活化剂。69.根据申请专利范围第61项之方法,其中该聚合物材料系为无溶剂热固性黏着剂。70.根据申请专利范围第69项之方法,其中该聚合物材料系为可溶性环氧树脂。71.根据申请专利范围第70项之方法,其中该可溶性环氧树脂系选自包括缩酮及缩醛二环氧化物。72.一种用以制造导电性连接之方法,其包括以下步骤:使可电镀表面与第一种电镀溶液接触;该基板表面系为Sn;于该可电镀表面上自该电镀溶液生长Cu树枝状体;及于该树枝状体上形成涂层以形成经涂覆之树枝状体;于该Cu树枝状体之曝露表面上形成Sn层,而于该Sn层上形成In层;自该基板取下该树枝状体,形成树枝状体Cu粒,其第一个部分涂覆Sn,而第二个部分于Sn上涂覆In层。73.一种用以制造导电性连接之方法,其包括以下步骤:使可电镀表面与第一种电镀溶液接触;该基板表面系为Sn;于该可电镀表面上自该电镀溶液生长Cu树枝状体;及于该树枝状体上形成涂层以形成经涂覆之树枝状体;于该Cu树枝状体之曝露表面上形成Sn-Bi合金层;自该基板取下该树枝状体,形成树枝状体Cu粒,其第一个部分涂覆Sn,而第二个部分于涂覆Sn-Bi合金层。图式简单说明:第一图系为导电性糊之说明图,其包含于环氧树脂基质中充作填料之银片粒子。该导电性糊之导电性系分类为各向同性(先前技艺)。第二图A及第二图B系为导电性黏着剂之说明图,其于该黏着剂薄膜压缩于两接点或结合片之间时,仅于单一方向变成导电性。该导电性黏着剂(或薄膜)系分类为各向异性(先前技艺)。第三图系为导电性糊材料之说明图,其包含充填于热塑性聚合物树脂基质中之球形铜粉。该铜粒系涂覆低熔点、无性性金属诸如锡、铟、铋等。第四图系为树枝状体铜粉之说明图,沉积于虚设基板上,之后于树枝状体粉末上电解沉积铟金属薄层。第五图系为沉积于虚拟基板上之新颖电沉积粉末结构之说明图;Sn(底涂层)/Cu(树枝状体)/Sn(障壁层)/In(顶涂层)。第六图系为沉积于虚拟基板上之新颖电沉积粉末结构之说明图;Sn(底涂层)/Cu(树枝状体)/Bi-Sn(顶涂层)。
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