專利名稱::導(dǎo)線保護(hù)涂料組合物、其制備方法及其構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及小型電子電路封裝體的構(gòu)造,具體地說(shuō)涉及用于輕質(zhì)、便攜式設(shè)備中的這種封裝體。利用了各種有機(jī)基底(例如由環(huán)氧樹(shù)脂或類似材料組成的印刷電路板)的電子封裝組件是已知的,所述基底表面上裝有一個(gè)或多個(gè)電子封裝體。這些電子封裝體包括相對(duì)扁平的外殼部分,外殼部分內(nèi)至少有一個(gè)半導(dǎo)體元件(集成電路芯片)。該半導(dǎo)體元件與從其中伸出的各種導(dǎo)線(例如銅導(dǎo)線)依次電連接。該
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中公知的一種第一級(jí)封裝是雙列直插式封裝(DIP)。埋入這類集成電路芯片封裝體中的集成電路芯片為整個(gè)系統(tǒng)提供了各種功能(例如存儲(chǔ)功能、邏輯功能、連接功能)。從這些封裝體中伸出的導(dǎo)線與能在有機(jī)基底的上表面形成電路的相應(yīng)的導(dǎo)體片(例如銅片)或類似物電耦連??梢杂酶鞣N焊料組合物使相應(yīng)的導(dǎo)線與導(dǎo)體對(duì)之間單獨(dú)連接。近年來(lái)開(kāi)發(fā)了外形相對(duì)小的集成電路芯片封裝體,它包括結(jié)構(gòu)相對(duì)薄的絕緣外殼。該
技術(shù)領(lǐng)域:
中將這類封裝體稱為T(mén)SOP(ThinSmallOutlinePackage),代表外形薄且小的封裝體。由于這類元件薄,因而在相應(yīng)的有機(jī)基底上占極小的高度,而且還能用公知的技術(shù)(例如焊接)安裝在基底的相應(yīng)電路(例如導(dǎo)體片)的表面上。這些相對(duì)新的封裝體包含存儲(chǔ)、邏輯及連接集成電路芯片作為其半導(dǎo)體元件。有意義的是,這些最近開(kāi)發(fā)的封裝體能夠在保證緊湊、外形小的同時(shí)提供上述功能,這代表對(duì)于使用了這種封裝體的最終產(chǎn)品來(lái)說(shuō)在空間上有顯著的節(jié)約。這些裝配在表面的、外形薄且小的封裝體使基底和裝在其上的芯片組成的整個(gè)封裝體特別薄。所得的封裝體例如PCMCIA插件,優(yōu)選用于便攜式計(jì)算機(jī)、游藝系統(tǒng)和遠(yuǎn)程通訊手機(jī)?!癙CMCIA”代表個(gè)人電腦存儲(chǔ)插件國(guó)際聯(lián)合會(huì)。PCMCIA插件是作為存儲(chǔ)卡的“信用卡”外圍設(shè)備,包括DRAM插件、SRAM插件、ROM插件和PROM插件、調(diào)制解調(diào)器—傳真插件、小型硬驅(qū)動(dòng)插件、終端模擬插件等。它們組成了PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)。該P(yáng)CMCIA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了PCNCIA插件在電子、機(jī)械和接口方面的要求。PCMCIA插件的小尺寸是用來(lái)達(dá)到便攜式計(jì)算機(jī)的構(gòu)成要素要求的。這些小型插件的尺寸大約相當(dāng)于一個(gè)塑料信用卡,但有時(shí)幾倍(I型PCMCIA插件厚3.3mm,II型PCMCIA插件厚5mm)。應(yīng)當(dāng)注意,這里所用的I型和II型是指PCMCIA的構(gòu)成及符合的類型標(biāo)準(zhǔn),而不是指在表面安裝附著元件的方法。PCMCIA插件公開(kāi)于如R.C.Alford“UnderTheHoodThePCMCIARedefinesPortability”,ByteMagazine,1992.12,237~242頁(yè);KenUeltzen的“PushingThePackagingEnvelope”,CircuitAssembly,1992.3,32~35頁(yè)以及RichardNass的“IC-CardSpecAdaptsI/OToMemoryCardSlot”,ElectronicDesign,1992.1.22,45~57頁(yè)。I型PCMCIA插件的自身厚度為從頂面到底面3.3mm,頂面到底面的厚度加在一起正好0.4mm。這就允許填充入一種厚度為2.9mm的雙面的印刷電路插件。I型插件的高度限制為3.3mm,就要求應(yīng)用小型工藝,例如或是自動(dòng)帶連接(TAB)封裝工藝,或是卡對(duì)板(COB)的封裝工藝,二者都專門(mén)設(shè)計(jì)了小型IC芯片,如TSOPIC芯片。這種封裝體外形薄且小(TSOP)的IC芯片高1.2mm(0.047inch),非常合乎雙面I型PCMCIA插件的要求。其外形之小允許被填充到I型PCMCIA印刷電路插件的兩面。在一種可供選擇的IC芯片工藝中,使用了外形如紙般薄且小的、高度只有0.5mm(0.020inch)的封裝體,允許在單獨(dú)一個(gè)PCMCIA插件封裝體上載有兩個(gè)印刷電路插件。TSOPIC芯片的導(dǎo)線間距是0.5mm(0.019inch)。存儲(chǔ)印刷電路插件中填充了導(dǎo)線間距為0.019inch至0.025inch的IC芯片,每個(gè)印刷電路插件上大約有1000處焊接。已發(fā)現(xiàn)TSOP封裝體以及類似的薄型封裝體安裝到外形相對(duì)厚(例如大于約0.050inch)的有機(jī)基底(尤其是那些環(huán)氧樹(shù)脂或全氟化碳絕緣材料)表面上時(shí),焊接線路接點(diǎn)上有相當(dāng)明顯的熱應(yīng)力,這種熱應(yīng)力又會(huì)對(duì)接口產(chǎn)生不利影響,可能使之分離。分離的結(jié)果可能引起導(dǎo)線與焊料之間斷接,從而使整個(gè)封裝體無(wú)法工作。這種熱應(yīng)力產(chǎn)生于封裝體的工作過(guò)程中是由于有機(jī)基底的熱膨脹系數(shù)(CTE)與各種其他元件(例如導(dǎo)線、焊料和封裝體外殼)的熱膨脹系數(shù)(CTE)相對(duì)差異顯著的結(jié)果。當(dāng)使用較厚的多層有機(jī)基底(例如那些包括了幾種起傳輸信號(hào)、驅(qū)動(dòng)或接地作用的導(dǎo)電層的基底)時(shí),這種差異甚至?xí)语@著。計(jì)算機(jī)、電子及遠(yuǎn)程通訊工業(yè)中經(jīng)常需要多層基底,以使單個(gè)封裝體、尤其是含有許多多功能集成電路芯片的封裝體內(nèi)具有附加功能。存在一種對(duì)這樣的電子封裝組件的明顯需求該組件允許使用如下電子封裝體可將諸如TSOP類有效地應(yīng)用在有機(jī)基底、尤其是多層基底上的電子封裝體。因此本發(fā)明的首要目的是提高電子封裝組件工藝。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種排除了上述熱應(yīng)力問(wèn)題的電子封裝組件。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供這樣一種封裝體它能夠進(jìn)行相對(duì)大規(guī)模的生產(chǎn),并得益于伴隨大規(guī)模生產(chǎn)的一些優(yōu)點(diǎn)(例如低成本)。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種光聚合樹(shù)脂,由環(huán)氧樹(shù)脂或氰酸酯單體、光引發(fā)劑和分散相的顆粒二氧化硅構(gòu)成。這對(duì)排除電子電路封裝體中的上述熱應(yīng)力問(wèn)題是有用的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方法,提供了一種電子封裝組合,它包括一個(gè)有機(jī)基底,該基底的表面上安裝了多個(gè)電導(dǎo)體;一個(gè)電子封裝體,該封裝體包括一個(gè)安裝在基底表面上或高于基底表面處的絕緣的集成電路芯片外殼,還包括從其伸出的多個(gè)導(dǎo)線;獨(dú)立的大量焊料,用來(lái)基本覆蓋由導(dǎo)線與相應(yīng)導(dǎo)體組成的相應(yīng)對(duì);以及安裝在這些大量的焊料上以充分地覆蓋這些焊料的密封材料,以便在電子封裝組件工作過(guò)程中,基本上防止導(dǎo)線與焊料之間電關(guān)斷。本發(fā)明也公開(kāi)了密封組合物。該類密封組合物包括環(huán)氧樹(shù)脂或氰酸酯單體、光引發(fā)劑和分散相的顆粒二氧化硅。聚合物是環(huán)氧樹(shù)脂時(shí)它具有許多活性1,2-環(huán)氧基。環(huán)氧樹(shù)脂選自單體的、聚合的、飽和的、不飽和的、脂族的、脂環(huán)族的、芳族的和雜環(huán)環(huán)氧化物,或取代的環(huán)氧化物,其中取代基選自羥基、醚基、鹵原子及其結(jié)合體,或是環(huán)氧聚醚。作為替代,樹(shù)脂由具有兩個(gè)或多個(gè)OCN基并可通過(guò)三聚成環(huán)作用固化的氰酸酯形成。所述光引發(fā)劑是一種芳基重氮光引發(fā)劑,如鎓鹽,選自帶BF4-、PF6-、AsF6-或SbF6-陰離子的“鎓鹽”。可以參照附圖理解本發(fā)明。圖1是在加上密封材料之前,本發(fā)明具體方案的電子封裝組件的局部透視圖。圖2是類似于圖1的透視圖,其兩個(gè)對(duì)立的側(cè)面及從這兩個(gè)側(cè)面中伸出的導(dǎo)電導(dǎo)線(未畫(huà)出)上施加了密封材料。圖3是比例比圖1和圖2擴(kuò)大了許多的截面部分縱剖圖,表明了本發(fā)明封裝體的一個(gè)側(cè)面,從該側(cè)面伸出的導(dǎo)線上設(shè)置了密封劑。圖4是類似于圖1和圖2的透視圖,表現(xiàn)了圍繞本發(fā)明封裝體外殼的全部周邊(四個(gè)側(cè)面)的密封材料。根據(jù)本發(fā)明,我們提供了一種對(duì)PCMCIA外形薄且小的封裝體(TSOPS)中的焊接接口具有足夠觸變性的密封劑,以及一種提高這類元件耐久性的方法。未固化的密封劑是脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂或氰酸酯單體或預(yù)聚體和單體混合物、二氧化硅填料和適當(dāng)?shù)墓庖l(fā)劑的組合物、優(yōu)選的光引發(fā)劑是三芳基锍六氟銻酸鹽,如UnionCarbideCyracureUVI6974光引發(fā)劑。典型的脂環(huán)族環(huán)氧化物包括3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯(UnionCarbideERL4221);雙(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)己二酸酯(UnionCarbideERL4299)和乙烯基環(huán)己烷二環(huán)氧化物(UnionCarbide4206)。二氧化硅優(yōu)選為熔凝硅石或非晶形二氧化硅。該組合物保護(hù)了焊接接口不受熱循環(huán)變化的影響。電子封裝體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在附圖1-4中,密封劑對(duì)它們是有用的。圖1表現(xiàn)的是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施的的一種電子封裝組件10的局部圖。封裝組件10包括一個(gè)有機(jī)基底11,以及設(shè)計(jì)成安裝在基底11上以便與其電路15電連接的集成電路芯片電子封裝體13。電路15直觀地表現(xiàn)為基底11的上平面19上設(shè)置的許多電導(dǎo)體17。顯然,將包括許多從側(cè)面伸出的電導(dǎo)線21的集成電路芯片封裝體13設(shè)計(jì)成安裝在基底11上,是為了使每一條導(dǎo)線21依次與相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體17電連接。為了直觀的目的,只畫(huà)出了少量導(dǎo)體17。也很顯然的是,每條導(dǎo)線還可以與其他依次構(gòu)成基底11的部件的導(dǎo)體連接,這些導(dǎo)體包括具有適當(dāng)接合區(qū)斷面的鍍通孔(未畫(huà)出),鍍通孔依次與各種內(nèi)部導(dǎo)體(例如信號(hào)傳輸、驅(qū)動(dòng)或接地平面23,圖3中畫(huà)出)電耦連。這類鍍通孔、接合區(qū)和其他導(dǎo)體一般由導(dǎo)電材料(例如銅、鉻-銅-鉻等)構(gòu)成,并可按該領(lǐng)域公知的方法設(shè)置在諸如平面19的表面上或設(shè)置在基底11內(nèi)部,這種公知方法沒(méi)有必要進(jìn)一步描述。有機(jī)基底11優(yōu)選的是一種至少其上平面19上設(shè)置有電路15的多層印刷電路板,該電路板由組成已知的絕緣材料25(也見(jiàn)圖2~4)構(gòu)成。優(yōu)選地,這種絕緣材料是玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂,也就是指工業(yè)中的FR-4材料。也可選擇地,絕緣材料也可以是碳氟樹(shù)脂或用熱固性樹(shù)脂浸漬的織造或非織造Aramid結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的一個(gè)例子是,基底11可以包括許多獨(dú)立的導(dǎo)電層,例如約8~10個(gè)獨(dú)立導(dǎo)電層。本發(fā)明的導(dǎo)電層數(shù)目不限制在這幾個(gè),而是也可以設(shè)置其他數(shù)目(更多或更少)。集成電路芯片封裝體13包括一個(gè)由已知塑料材料制成的電絕緣的集成電路芯片外殼31。集成電路芯片外殼31的優(yōu)選外形畫(huà)于圖1、2和4中,基本是矩形的,共有四個(gè)側(cè)面33、34、35和36。本發(fā)明的一個(gè)例子是,集成電路芯片外殼31的長(zhǎng)度(圖1中的尺寸“L”)約為0.750inch,寬度(圖1中的尺寸“W”)僅約為0.300inch。每個(gè)側(cè)面或是相對(duì)的一對(duì)側(cè)面包括有從其中伸出的許多導(dǎo)線21。在TSOP結(jié)構(gòu)中也很重要的是,集成電路芯片外殼31僅具有約0.030~0.050inch的厚度,該厚度在圖3中用尺寸“T”表示。而且,集成電路芯片外殼31可以安裝在從表面19上的電路15算起的一個(gè)僅為約0.001-0.003inch的細(xì)小間隙(圖3中用尺寸“S”表示)中。這一具體方案中,可以看出這種相對(duì)扁平的封裝體所占的整個(gè)高度從包括電路17的基底11的上表面算起僅為約0.033~0.053inch。盡管圖2中畫(huà)出了細(xì)小間隙,本發(fā)明也可以用如下的組件其中的封裝體13的塑料外殼直接安裝在(接觸到底)上表面19和/或電路15上。扁平的封裝集成電路芯片外殼31除包括四個(gè)側(cè)面33、34、35和36外,還分別包括相對(duì)平坦的上表面37和下表面38。集成電路芯片封裝體13還包括設(shè)置在塑料集成電路芯片外殼31內(nèi)的半導(dǎo)體元件(一個(gè)硅片)。該半導(dǎo)體元件在圖3剖視圖中直觀地用數(shù)字41表示。元件41優(yōu)選通過(guò)電線連接或類似方式與相應(yīng)的導(dǎo)線21(只有圖3中畫(huà)出)電連接,該電線用數(shù)字43表示并畫(huà)在圖3剖視圖中。顯然將元件41和電線43畫(huà)在圖3中是為了直觀的目的,并不意味著將本發(fā)明限制在所畫(huà)出的設(shè)置、連接或相應(yīng)尺寸上。這種封裝體中,每條伸出的導(dǎo)線21都與導(dǎo)線框架或類似物(未畫(huà)出)在內(nèi)部耦連,并以圖中所示的方式從外殼的相應(yīng)側(cè)面獨(dú)立地伸出。照這樣,這些導(dǎo)線的每一根最好象圖3所示的呈彎曲狀,包括一個(gè)終端51,它從封裝體外殼向下垂掛以待安裝在基底11上。如上所述,每一條導(dǎo)線21都設(shè)計(jì)成與基底11的相應(yīng)導(dǎo)體17電耦連。本發(fā)明的每根導(dǎo)線21優(yōu)選為銅制的,而且厚度僅為約0.010inch,這些導(dǎo)線的伸出距離(圖3中的尺寸“PL”)從集成電路芯片外殼31的相應(yīng)側(cè)面(圖3中34)算起僅為約0.025inch。為了保證導(dǎo)線21與相應(yīng)導(dǎo)體17間堅(jiān)固的電連接,施加了大量焊料53以充分覆蓋每對(duì)配成雙的導(dǎo)線和導(dǎo)體。也就是,施加了單獨(dú)數(shù)量的焊料以充分覆蓋整條導(dǎo)線和與導(dǎo)線21電耦連的相應(yīng)導(dǎo)體的至少一部分。本發(fā)明的一個(gè)例子是,每份單獨(dú)數(shù)量的焊料由63∶37(錫∶鉛)的焊料組成。顯然也可以使用其他焊料組合物。也很顯然的是,盡管圖3中只畫(huà)出一份焊料53,但還是提供了更多份的焊料以覆蓋其他成雙的導(dǎo)體-導(dǎo)線。為了清楚,這些焊料未畫(huà)在圖1中。因此可以得知圖1中所畫(huà)的具體方案中提供了共16個(gè)單獨(dú)數(shù)量的焊料。優(yōu)選的構(gòu)造中,在將封裝體13安裝到基底11之前,焊料53呈糊狀被施加于相應(yīng)的導(dǎo)體17處。經(jīng)常并優(yōu)選采用屏蔽隔離操作,伴隨該操作的是封裝體經(jīng)過(guò)調(diào)整使每條導(dǎo)線21連接到相應(yīng)的焊料糊位置。然后將封裝體和基底部件放入(例如熱空氣流經(jīng)的)一個(gè)熱風(fēng)爐(加熱爐)并加熱到預(yù)定溫度,使焊料糊回流到相應(yīng)的導(dǎo)線上,所得到的焊料外形大致如圖3中所示。如果使用63∶37(錫∶鉛)的焊料,則達(dá)到回流的優(yōu)選溫度是最好約為185℃。該溫度不會(huì)對(duì)封裝體或基底成分產(chǎn)生不利影響。畫(huà)于圖3中的焊料53的外形表示焊料充分覆蓋了導(dǎo)線引線21,幾乎將引線完全環(huán)繞。此外,還顯示出焊料53覆蓋了基底11上的導(dǎo)體17的至少一部分。導(dǎo)體17應(yīng)當(dāng)呈焊接區(qū)或類似元的形式(能夠依次與在基底11內(nèi)部延伸的鍍通孔電耦連),焊料53如果不全部覆蓋這些焊接區(qū)導(dǎo)體,也將覆蓋一大部分。如圖所示,大量密封材料61被施加到集成電路芯片外殼31的對(duì)立側(cè)面33和34上以緊靠這些側(cè)面并充分地覆蓋焊料53。圖3所示的密封材料61充分包圍了全部用于每對(duì)導(dǎo)線—導(dǎo)體結(jié)合體的焊料53。應(yīng)注意到密封劑61在圖1中未畫(huà)出。這是為了能說(shuō)明焊料露出的組件。但圖2中畫(huà)出了密封劑61。在焊料回流(以及焊料凝固)步驟之后,密封劑61以未聚合形式(如液態(tài))與適當(dāng)?shù)墓庖l(fā)劑或光催化劑一起被施用。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案是,至少用一種注射器、注射泵或其他分配裝置施用密封劑61。這種對(duì)密封劑的施用可以發(fā)生在基底11及其上設(shè)置的集成電路芯片電子封裝體31預(yù)熱了預(yù)定時(shí)間之后。在適當(dāng)位置上焊接了集成電路芯片封裝體31的基底11進(jìn)行加熱以驅(qū)除其中的潮氣,例如保持約65~85℃大約1~2個(gè)小時(shí)。加熱的目的是驅(qū)除任何不希望的可能聚集在構(gòu)成基底11部件的絕緣材料中的潮氣。熱風(fēng)爐優(yōu)選用于這種加熱。接著,在基底11保留了大量來(lái)自這一預(yù)熱步驟熱量的同時(shí)施用密封劑61。施用密封劑之后,將裝有封裝體和密封劑的板放置在紫外光源下,經(jīng)過(guò)紫外光照射以完成密封劑61的聚合,即光聚合。本發(fā)明中的優(yōu)選密封材料是聚合物樹(shù)脂,尤其是環(huán)氧樹(shù)脂或氰酸酯或其混合物。這種密封劑是可流動(dòng)的、液態(tài)環(huán)氧或氰酸酯材料或其混合物,其特征是具有能覆蓋導(dǎo)線的適當(dāng)?shù)挠|變性以及低應(yīng)力特性,這兩種特征都是上述類型的封裝結(jié)構(gòu)所希望的。當(dāng)紫外光適當(dāng)?shù)毓袒瘯r(shí),密封材料提供了低熱膨脹性和高玻璃轉(zhuǎn)化特性,以保證提高其保護(hù)作用(例如在溫度變化循環(huán)期間)。這種密封劑的線性熱膨脹系數(shù)約為26~39ppm/℃,其玻璃轉(zhuǎn)換溫度為100~160℃。本發(fā)明不限于使用上述密封材料,其他可紫外線光固化的密封劑也可以成功地用于此處。已發(fā)現(xiàn)將上述類型的密封材料應(yīng)用在組件10的指定位置上起到了顯著增加這類封裝組件、尤其是上述小型封裝組件的使用壽命的作用。作為一個(gè)例子,使用壽命與除去密封劑的封裝組件相比表現(xiàn)出延長(zhǎng)至約2~5倍。這種密封劑被證明加強(qiáng)了導(dǎo)線-焊料的連接,為的是顯著地、充分地防止焊料與導(dǎo)線元件之間分離,這種分離又會(huì)破壞二者之間的連接,并可能致使封裝組件10的至少一部分不能工作。更準(zhǔn)確地說(shuō),該密封材料在封裝組件工作期間提供了這種保護(hù)作用,在封裝組件工作期間,基底及各種封裝體元件(例如內(nèi)部硅片)都產(chǎn)生熱量。作為例子,以下說(shuō)明了用于本發(fā)明的一個(gè)具體方案中的各種元件其熱膨脹系數(shù)(CTE)的顯著差異。元件CTE(×10-6in/in/℃)有機(jī)基底(FR-4)10~21導(dǎo)線(銅合金)45封在塑料外殼內(nèi)的IC芯片7焊料28密封劑26~39缺少了密封材料11提供的這種保護(hù)作用,這些顯著不同的熱膨脹系數(shù)會(huì)導(dǎo)致焊料-導(dǎo)線連接的斷裂或類似的形變,這種斷裂能夠引起故障。按上述方法施用上述類型的密封材料就能得到一種改進(jìn)很大的封裝組件,該封裝組件具有比未密封組件長(zhǎng)的壽命。盡管圖3中顯示密封劑61只占據(jù)從集成電路芯片外殼31的側(cè)面34的下部算起的很小距離(這樣就在二者之間形成一個(gè)間隙),但這并不意味著限制了本發(fā)明。也就是說(shuō),也可以按照這里所教導(dǎo)的,在集成電路芯片外殼31下表面的下部或全部下表面上施用密封材料61,當(dāng)然要假定如圖3中畫(huà)出的,集成電路芯片外殼31已空出了一個(gè)間隙。密封劑的這種局部定位以部分剖視的形式顯示于圖3中,并用數(shù)字63表示。圖4中,集成電路芯片外殼31的全部四個(gè)側(cè)面33、34、35和36都顯示出設(shè)置有密封材料61。正如所標(biāo)明的,這些側(cè)面中只有兩個(gè)(例如33和34)包含有從其中伸出的導(dǎo)線。然而,經(jīng)測(cè)定,向封裝體外殼的整個(gè)外表面(全部四個(gè)側(cè)面)上施加密封劑已被證明甚至還能強(qiáng)化(增強(qiáng))上述的導(dǎo)線—焊料的連接??烧J(rèn)為這種附加的增強(qiáng)作用是由于紫外線光固化的密封材料的以下性能而達(dá)到的該材料在工作期間限制了封裝體外殼的線性膨脹。經(jīng)測(cè)定,不必在上表面37上設(shè)置密封劑。未固化的密封劑是脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、二氧化硅填料和適當(dāng)光引發(fā)劑的組合物。優(yōu)選的光引發(fā)劑是三芳基锍六氟銻酸鹽,如UnionCarbideCyracureUVI6974光引發(fā)劑。示范性脂環(huán)族環(huán)氧化物包括3,4-環(huán)氧環(huán)己基-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯(UnionCarbideERL4221);雙(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)的己二酸酯(UnionCarbideERL4299)和乙烯基環(huán)己烷二環(huán)氧化物(UnionCarbide4206)。如需要也可以使用脂環(huán)族環(huán)氧化物的混合物。用于本發(fā)明的能固化成為交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的含聚環(huán)氧化物的組合物包括具有多個(gè)活性1,2-環(huán)氧基的有機(jī)材料。這些聚環(huán)氧化物材料可以是單體的或聚合的,飽和的或不飽和的,脂族、脂環(huán)族、芳族或雜環(huán)的,如需要,這些聚環(huán)氧化物還可以在環(huán)氧基的側(cè)面被其他取代基如羥基、醚基、鹵原子等取代。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐使用的常用聚環(huán)氧化物的類型包括由表鹵代醇(如表氯醇、表溴醇、表碘醇等)與多元酚或多元醇反應(yīng)得到的環(huán)氧聚醚。此外,苯酚環(huán)除羥基以外可以帶有其他取代基,例如含有1~4個(gè)碳原子的烷基,如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基和叔丁基,鹵原子即氟、氯、溴或碘等。作為例證絕非限制的二元酚包括4,4′-二羥基二苯基甲基甲烷(雙酚A);2,4′-二羥基二苯基甲基甲烷;3,3′-二羥基二苯基二乙基甲烷;3,4′-二羥基二苯基甲基丙基甲烷;2,3′-二羥基二苯基乙基苯基甲烷;4,4′-二羥基二苯基丙基苯基甲烷;4,4′-二羥基二苯基丁基苯基甲烷;2,2′-二羥基二苯基二甲苯基甲烷;4,4′-二羥基二苯基甲苯基甲基甲烷等。其他也能與表鹵代醇反應(yīng)產(chǎn)生環(huán)氧聚醚的多元酚諸如這些化合物間苯二酚,對(duì)苯二酚,取代的對(duì)苯二酚如對(duì)叔丁基對(duì)苯二酚等,例如US2,754,285中公開(kāi)的二氫茚醇類(indanoles),以及帶有兩個(gè)被至少六碳原子長(zhǎng)的脂族鏈分開(kāi)的羥芳基的多元酚,所述的鏈通過(guò)碳-碳鍵連接到羥芳基環(huán)的碳原子上。所有的這些縮水甘油醚都能通過(guò)US2,538,072所述的方法制備。多元醇中能與表鹵代醇反應(yīng)生成環(huán)氧聚醚的是這些化合物,如乙二醇,戊二醇,雙-(4-羥基環(huán)己基)-二甲基甲烷,1,4-二羥基甲基苯,甘油,1,2,6-己三醇,三羥甲基丙烷,馬尼拉二醇(manitol),山梨醇,赤蘚醇,季戊四醇,它們的二聚體、三聚體及高聚物如聚乙二醇,聚丙二醇,三甘油醇,二季戊四醇等,聚烯丙基醇,聚乙烯醇,多羥基硫醚如2,2′-二羥基二乙基硫醚、2,2′-3,3′-四羥基二丙基硫醚等,硫醇如一硫代甘油、二硫代甘油等,多元醇偏酯如甘油一硬脂酸酯、季戊四醇一乙酸酯,以及鹵代的多元醇如甘油、山梨醇、季戊四醇等的一氯代醇。環(huán)氧化酚醛清漆優(yōu)選在堿性催化劑(如氫氧化鈉)的存在下,通過(guò)一種表鹵代醇如表氯醇與樹(shù)脂縮合物反應(yīng)得到,所述的樹(shù)脂縮合物是醛(如甲醛)與單元酚(如苯酚或甲酚)或多元酚(如雙酚A)之一的縮合物。為了參考的目的,可以在題目叫做“Epoxyresins,ChemistryandTechnology”的文章(A.May和Y.Tanaka著,MarcelDecker,Inc.,NewYork,1973)中以及“ResinsforAerospace”一文(C.A.May著,AppliedPolymerScience,ACSSymposiumSeries285,R.W.Phehlein,eds.,AmericanChemicalSociety,559頁(yè),1985)中查到這類環(huán)氧組合物的全面公開(kāi)。特別適用的這類環(huán)氧樹(shù)脂包括諸如以下酚類的二縮水甘油醚間苯二酚,鄰苯二酚,對(duì)苯二酚,雙酚,雙酚A,雙酚K,四溴雙酚A,酚醛清漆樹(shù)脂,烷基取代的酚醛清漆樹(shù)脂,烷基取代的苯酚-甲醛樹(shù)脂,苯酚-羥基苯甲醛樹(shù)脂,甲酚-羥基苯甲醛樹(shù)脂,二環(huán)戊二烯-苯酚樹(shù)脂,二環(huán)戊二烯-取代的苯酚樹(shù)脂,雙酚F,四甲基雙酚,四甲基四溴雙酚,四甲基三溴雙酚,四氯雙酚A,它們的混合物等。能夠用于本發(fā)明的適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧化物也包括那些公開(kāi)于US4,594,291中的部分改進(jìn)的環(huán)氧樹(shù)脂。也適于作為環(huán)氧化合物的是以下化合物的縮水甘油醚,該化合物平均每分子具有1個(gè)以上的脂族羥基,例如脂族二醇、聚醚二醇、聚醚四醇及其混合物。以下化合物的烯化氧加成物也是適用的,該化合物平均每分子含有1個(gè)以上芳族羥基,這些加成物例如二羥基酚、二酚、雙酚、鹵代雙酚、烷基化雙酚、三酚、酚醛清漆樹(shù)脂、鹵代酚醛清漆樹(shù)脂、烷基化酚醛清漆樹(shù)脂、烴-酚樹(shù)脂、烴-鹵代酚樹(shù)脂或烴-烷基化樹(shù)脂或其任意混合物與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷的加成物。環(huán)氧化合物與苯酚和/或羧酸(或酸酐)之間的反應(yīng)已被廣泛了解,并且發(fā)布了許多公開(kāi)了這些公知的類型或反應(yīng)劑的專利。參見(jiàn)如美國(guó)專利US2,216,099、US3,377,406、US3,547,885、US2,633,458、US3,477,990、US3,694,407、US2,658,885、US3,547,881、US3,738,862,加拿大專利893,191,德國(guó)專利DP2,206,218,以及題目為“HandbookofEpoxyResins”的文章(H.Lee和K.Neville著,McGrawHill,NY,1967)??捎糜诖四康牡氖惺郗h(huán)氧樹(shù)脂是EPON系列(ShellChemical)、Araldite系列(CibaGiegy)、DER系列(DowChemical)、Epiclon系列(DainiponInkChemicalIndustries)。優(yōu)選的脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂是每分子含有1個(gè)以上1,2環(huán)氧基的非縮水甘油醚環(huán)氧化物。通常通過(guò)使用過(guò)氧化氫或過(guò)酸(如過(guò)乙酸或過(guò)苯甲酸)使不飽和芳烴化合物(如環(huán)烯)環(huán)氧化而制得。這類非縮水甘油醚脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)結(jié)構(gòu)中,環(huán)氧基是環(huán)的一部分或連在環(huán)結(jié)構(gòu)上。這些環(huán)氧樹(shù)脂也可以含有酯鍵。適用的非縮水甘油醚脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂具有以下結(jié)構(gòu)其中S是飽和環(huán)結(jié)構(gòu);R選自CHOCH2,O(CH2)nCHOCH2和OC(CH3)2CHOCH2基;n=1~5;R′選自氫、甲基、乙基、丙基、丁基和芐基基團(tuán);R″選自CH2OOC和CH2OOC(CH2)4COO基。適用的非縮水甘油醚脂環(huán)族環(huán)氧化物的例子包括3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3,4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯;乙烯基環(huán)己烷二氧化物,含有兩個(gè)環(huán)氧基,其中之一是環(huán)結(jié)構(gòu)的一部分;3,4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯和二環(huán)戊二烯二氧化物。適用的其他脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂包括以下縮水甘油醚如1,2-雙(2,3-環(huán)氧環(huán)戊氧基)乙烷;2,3-環(huán)氧環(huán)戊基縮水甘油醚;二縮水甘油基的環(huán)己烷-1,2-二羧酸酯;3,4-環(huán)氧環(huán)己基縮水甘油醚;雙(2,3-環(huán)氧環(huán)戊基)醚;雙(3,4-環(huán)氧環(huán)戊基)醚;5(6)-縮水甘油基-2-(1,2-環(huán)氧乙基)二環(huán)[2,2,1]庚烷;環(huán)己-1,3-二烯二氧化物;3,4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基的3,4-環(huán)氧-6′-甲基環(huán)己烷羧酸酯。1,2-環(huán)氧基連到各種雜原子或官能團(tuán)上的環(huán)氧樹(shù)脂也是適用的,這些化合物包括諸如4-氨基苯酚的N,N,O-三縮水甘油基衍生物,3-氨基苯酚的N,N,O-三縮水甘油基衍生物,水楊酸的縮水甘油醚/縮水甘油酯,N-縮水甘油基N′-(2-縮水甘油氧丙基)-5,5-二甲基乙內(nèi)酰脲或2-縮水甘油基-1,3-雙-(5,5-二甲基-1-縮水甘油基乙內(nèi)酰脲-3基)-丙烷。脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂的混合物也是適用的。優(yōu)選的脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂包括3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯(系統(tǒng)命名7-噁二環(huán)[4,10]庚烷-3-羧酸7-噁二環(huán)[4,1]庚-3-基甲基酯),是市場(chǎng)可購(gòu)得的UnionCarbideCompany的牌號(hào)ERL-4221,以及3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯與雙(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)己二酸酯,是市場(chǎng)可購(gòu)得UnionCarbideCompany的牌號(hào)ERL-4299。脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧當(dāng)量?jī)?yōu)選約為50~500,更優(yōu)選約為50~250。脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂在25℃時(shí)的粘度小于約1000cps(厘泊),優(yōu)選約為5~900cps,更優(yōu)選約為300~600cps,最優(yōu)選的約為300~450cps。脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂的分子量約為200~700,優(yōu)選為200~500,每種環(huán)氧化物的分子量為50~500,優(yōu)選為50~300。這里還公開(kāi)了可光誘導(dǎo)聚合的氰酸酯組合物和一種制備該組合物的方法以及該組合物在密封電子元件焊料連接體方面的應(yīng)用,該組合物包含可陽(yáng)離子聚合的氰酸酯單體,預(yù)聚體及其混合物,有效量的用以提高整體斷裂性能的改性劑以及有效催化量的作為聚合引發(fā)劑的有機(jī)金屬配合物鹽,它在光解時(shí)至少能釋放出一個(gè)配位部分,所述的有機(jī)金屬配合物中的金屬陽(yáng)離子選自IVB,VB,VIB,VIIB和VIIIB周期族中的元素。根據(jù)本發(fā)明,可以使用的氰酸酯具有兩個(gè)或多個(gè)OCN基并且可通過(guò)三聚環(huán)化作用而固化。氰酸酯可以是單體的或最好有少量是聚合的,包括低聚物,并且能用含以下基團(tuán)的材料表示其中A是單鍵、C(CH3)H、SO2、O、C(CF2)2、CH2OCH2、S、C(=O)、OC(=O)、S(=O)、OP(=O)O、OP(=O)(=O)O,二價(jià)亞烷基如CH2和C(CH3)2,被鏈上的雜原子(如O、S、N)斷開(kāi)的二價(jià)亞烷基;R選自氫、鹵原子和含有1~9個(gè)碳原子的烷基;n是0~4的整數(shù)。可用于本發(fā)明的具體的氰酸酯是可以買到并且公知的,包括那些美國(guó)專利4,195,132、3,681,292、4,740,584、4,745,215、4,477,629和4,546,131;歐洲專利EPO147548/82和德國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)2611796中詳述的,此處結(jié)合參照。適用的多官能團(tuán)氰酸酯由公知的方法制成,例如在叔丁胺如三乙胺的存在下由相應(yīng)的多元酚與鹵代氰酸酯反應(yīng)制成,如美國(guó)專利3,553,244、3,740,348和3,755,402中舉例說(shuō)明的。苯酚成分可以是任何含有一個(gè)或多個(gè)活性羥基的芳族化合物。苯酚反應(yīng)劑優(yōu)選為下式的二-或三-多羥基化合物其中a和b各自為0、1、2或3,并且至少有一個(gè)a不為0;n是0~約8,優(yōu)選為0~3;每個(gè)R各自選自互不干擾的烷基、芳基、烷芳基、雜芳基、雜環(huán)、羰氧基、羧基及類似的環(huán)取代基,如氫、C1-6烷基、C1-6烯丙基、C1-6烷氧基、鹵原子、馬來(lái)酰亞胺、炔丙基醚、縮水甘油醚等;A是多價(jià)連接部分,可以是如芳族的、脂族的、脂環(huán)族的、多環(huán)的和雜芳族的。連接部分A的例子包括-O-、-SO2-、-CO-、-OCOO-、-S-、-C1-12-、二環(huán)戊二烯基、芳烷基、芳基、脂環(huán)族的及直接鍵連。氰酸酯的例子如下氰酰苯、1,3-和1,4-二氰酰苯、2-叔丁基-1,4-二氰酰苯、2,4-二甲基-1,3-二氰酰苯、2,5-二叔丁基-1,4-二氰酰苯、四甲基-1,4-二氰酰苯、4-氯-1,3-二氰酰苯、1,3,5-三氰酰苯、2,2′-或4,4′-二氰酰二聯(lián)苯、3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-二氰酰二苯聯(lián)、1,3-、1,4-、1,5-、1,6-、1,8-、2,6-或2,7-二氰酰萘、1,3,6-三氰酰萘、雙(4-氰酰苯基)甲烷、雙(3-氯-4-氰酰苯基)甲烷、2,2-雙(4-氰酰苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二氯-4-氰酰苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二溴-4-氰酰苯基)丙烷、雙(4-氰酰苯基)醚、雙(對(duì)-氰基苯氧基苯氧基)-苯、二(4-氰酰苯基)酮、雙(4-氰酰苯基)硫醚、雙(4-氰酰苯基)砜、三(4-氰酰苯基)亞磷酸酯和三(4-氰酰苯基)磷酸酯。也可以使用US3,962,184中公開(kāi)的由苯酚樹(shù)脂衍生的氰酸酯,US4,022,755中公開(kāi)的由酚醛清漆衍生的氰化了的酚醛清漆,由US4,026,913中列出的雙酚型聚碳酸酯低聚物衍生的氰化了的雙酚型聚碳酸酯低聚物,US3,595,900中列出的氰酰封端的聚亞芳基醚,US4,740,584公開(kāi)的自由氫原子或正氫原子的二氰酸酯,US4,709,008中所列二-和三-氰酸酯的混合物,US4,528,366中的含有多環(huán)脂族二基的聚芳族氰酸酯,如DowChemicalCo.的XU7178,US3,733,349中公開(kāi)的氟碳氰酸酯,以及US4,195,132和4,116,946所述的其他新的氰酸酯組合物,所有這些此處結(jié)合參考。這類論述可以在“UniquePolyaromaticCyanateEsterforLowDielectricPrintedCircuitBoards”(Bogan等著,SAMPEJournal,Vol.24,No.6,Nov./Dec.1988)中看到。優(yōu)選的多官能氰酸酯是雙酚AD二氰酸酯(4,4′-亞乙基雙酚二氰酸酯),可從Ciba公司購(gòu)得,商品牌號(hào)為ArocyL-10,以及雙酚M二氰酸酯,市場(chǎng)上可買到的Ciba-Giegy的RTX-366。其他適用的氰酸酯包括市場(chǎng)上可買到的Ciba-Giegy公司的以下牌號(hào)產(chǎn)品REX-378、REX-379、ArocyB-10、B-30、B-40S、B-50、ArocyM-10、M-20、M-30、M-40S、M-50、ArocyF-40S和F-10。已發(fā)現(xiàn)了若干類的陽(yáng)離子光引發(fā)劑,它們與環(huán)氧化物混用已被G.E.Green,B.P.Stark和S.A.Zahir公開(kāi)于J.Macromol,Sct.Revs.Macromol.Chem.C21,187(1981/82)中。然而,大多數(shù)這類引發(fā)劑都過(guò)于遲鈍以致于毫無(wú)價(jià)值??少I到的最重要的催化劑是芳基二氮鎓鹽、三苯基锍鹽和二苯基碘鎓鹽,以及最近發(fā)現(xiàn)的化合物,具有低親核性陰離子的二芳基亞碘酰鹽的和三芳基氧化锍鹽。已知這些物質(zhì)在光照時(shí)釋放出相應(yīng)的路易斯酸BF3、BF5等或布朗斯臺(tái)德酸HB4、HPF6、HAsF6。以芳基二氮鎓鹽作為光引發(fā)劑的效果取決于這些鹽的陽(yáng)離子部分及陰離子部分兩者的結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)芳基二氮鎓化合物的芳基部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),可以改變其光譜靈敏度。這類光引發(fā)劑在光照后通常要進(jìn)行熱后處理步驟以使環(huán)氧樹(shù)脂達(dá)到令人滿意的的固化。然而一些缺點(diǎn)諸如在光解步驟中放出氮?dú)?、不良的熱穩(wěn)定性以及固有的濕度靈敏度都限制了芳基二氮鎓鹽在許多固化環(huán)氧中作為光引發(fā)劑的大量實(shí)際應(yīng)用。Crivello在“DevelopmentinPolymerPhotochemistry2”(N.S.Allen等著,AppliedSciencePubl.,London,1981)第1頁(yè)中假定由光化反應(yīng)引起的芳基鍵之一的均裂是第一步反應(yīng),其后是從適當(dāng)?shù)墓w上奪取氫,接著通過(guò)失去質(zhì)子而產(chǎn)生布朗斯臺(tái)德酸HX。這種強(qiáng)布朗斯臺(tái)德酸HX使環(huán)氧乙烷基質(zhì)子化作為引發(fā)步驟,接著發(fā)生開(kāi)環(huán)聚合。一般只有帶有BF4-、PF6-、AsF6-或SbF6-陰離子鎓鹽可以使用,按以上給出的順序聚合反應(yīng)速率升高。脂環(huán)族環(huán)氧化物比縮水甘油醚和縮水甘油酯顯示出更高的反應(yīng)活性。至今大多數(shù)例子已有報(bào)導(dǎo),包括具有對(duì)光不安的配位體(如一氧化碳、烯烴和碳環(huán))的有機(jī)金屬配合物,如公開(kāi)于D.M.Allen的J.Photog.Sci.2461(1976)中以及H.Curtis,E.Irving,B.F.G.Johnson的Chem.Brit.22327(1986)中。許多有機(jī)金屬配合物諸如有機(jī)金屬羰基化合物、金屬茂和鋁配合物都可以在官能化的環(huán)氧聚合物的聚合過(guò)程中作為光引發(fā)劑。K.Meier和H.Zweifel在J.Imag.Sci.30,174(1986)中公開(kāi)了帶有低親核性陰離子的鐵-芳烴鹽。這些化合物光解產(chǎn)生了路易斯酸使環(huán)氧樹(shù)脂的聚合能相對(duì)容易些。不溶性網(wǎng)絡(luò)的顯影要求在曝光步驟之后進(jìn)行熱活化步驟??梢援a(chǎn)生高分辨性的顯影系統(tǒng)。鐵芳烴鹽通常按照N.A.Nesmeyanov等人的Dokl.Akad.NaukSSSR149,615(1963)中報(bào)導(dǎo)的方法由二茂鐵制成。氰酸酯樹(shù)脂由諸如US4,094,852中公開(kāi)的多官能氰酸酯單體制成。通常使用催化劑以達(dá)到更低的固化溫度和更快的固化時(shí)間。有效的熱活化催化劑包括酸、堿、鹽、氮化合物和磷化合物,即路易斯酸如AlCl3、BF3、FeCl3、TiCl4、ZnCl2、SnCl4;布朗斯臺(tái)德酸如HCl、H3PO4;芳羥基化合物如苯酚、對(duì)硝基酚、鄰苯二酚、二羥基萘;各種其他化合物如氫氧化鈉、甲醇鈉、苯酚鈉、三甲胺、三乙胺、三丁基胺、二氮雜二環(huán)-2,2,2-辛烷、喹啉、異喹啉、四氫喹啉、氯化四乙基銨、N-氧化吡啶、三丁基膦、辛酸鋅、辛酸錫、環(huán)烷酸鋅及它們的混合物。US3,694,410公開(kāi)了用具有1~6個(gè)或更多個(gè)螯形環(huán)的離子型或非離子型金屬離子螯合物由芳族多官能氰酸酯催化形成三嗪的用途。同樣,US4,528,366指出C6~C20羧酸的鈷鹽適于催化三嗪的形成,優(yōu)選的是辛酸鈷和環(huán)烷酸鈷。US4,604,452和US4,608,434公開(kāi)了金屬羧酸鹽的醇溶液通過(guò)加熱后對(duì)于形成三嗪是有效的催化劑組合物。有機(jī)金屬鈷化合物在US4,183,864中被用于催化乙炔的三聚,在US4,328,343中被用于催化乙炔和腈有共三聚。EMartelli,C.Pellizzi和G.Predieri在J.Molec.Catalysis22,89~91(1983)中公開(kāi)了用羰基金屬配合物催化的芳基異氰酸酯的三聚。包括有機(jī)金屬配合物陽(yáng)離子和對(duì)陽(yáng)離子敏感材料的離子鹽的可能量聚合的組合物及其固化也已被認(rèn)識(shí)到。歐洲專利109,851、094,914和094,915,美國(guó)專利4,554,346公開(kāi)了可由氰酸酯化合物光固化的樹(shù)脂。發(fā)明人在升高的溫度下使用了多官能氰酸酯與至少一種帶有羥基和可自由基聚合的不飽和雙鍵的化合物以及一種自由基聚合光引發(fā)劑的混合物,所述的化合物其用量應(yīng)使氰酰基與羥基的比例為1∶0.1到大約1∶2。不希望這些材料產(chǎn)生與僅由氰酸酯直接聚合得到的與聚三嗪相同的產(chǎn)物。用于本發(fā)明的有機(jī)金屬化合物可以按照文獻(xiàn)中公開(kāi)的方法以及該領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法制備;實(shí)例記載在Inorg.Chem.17,1003(1978)、Chem.Ber.102,2449(1969)、J.Organomet.Chem.135,373(1977)、Inorg.Chem.18,553(1979)中,這些方法公開(kāi)于EP109851、EP094914、EP094915和EP0109851中。固化劑的存在量可以占全部組合物重量的0.01~20%,優(yōu)選占0.1~10%??梢允褂眉s0.5~3%,優(yōu)選約1.2~1.6%的表面活性劑以促進(jìn)填料與環(huán)氧樹(shù)脂的混合。適用的表面活性劑包括非離子型表面活性劑,如RohmandHaasCo.的TritonX-100。這些表面活性劑是通過(guò)辛基酚或壬基酚與環(huán)氧乙烷反應(yīng)制成的。以上化合物系列的產(chǎn)品包括辛基酚系列和壬基酚系列。組合物中可選地含有其他固化促進(jìn)劑或固化加速劑以及各種其他材料如增塑劑、高彈體、填料、顏料、脫模劑或其他樹(shù)脂。可用于本發(fā)明中的表面處理劑如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N(2-氨乙基)3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基乙氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油氧丙基甲基二甲氧基硅烷。以100份樹(shù)脂計(jì),表面處理劑的用量?jī)?yōu)選為1~20份,更優(yōu)選為3~15份。傳熱并電絕緣的材料可用于促進(jìn)熱量從元件向外界傳遞。這些填料包括氧化鋁、92%鋁砂、96%的鋁砂、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、氧化鈹、氮化硼和高壓或等離子CVD金剛石粉。本發(fā)明的組合物含有約25~60%重量份、優(yōu)選為50~60%重量份的粘合劑,并相應(yīng)地含有40~75%重量份、優(yōu)選為50~60%重量份的填料。這些量基于組合物中粘合劑和填料的總量。當(dāng)粘合劑含有聚環(huán)氧化物時(shí),用于本發(fā)明的組合物還包含有硬化劑或固化劑。二氧化硅優(yōu)選為熔凝二氧化硅或非晶形二氧化硅。填料粒徑應(yīng)為31微米或更小,優(yōu)選約為0.5~31微米,更優(yōu)選約為0.7~20微米。這點(diǎn)是必要的,這樣在聚合之前未固化的材料容易流動(dòng),便于該組合物在集成電路芯片外殼31內(nèi)、外殼31和基底11之間流動(dòng)。此外,二氧化硅填料應(yīng)當(dāng)是基本上無(wú)離子和離子雜質(zhì)的,它們可能造成可靠性問(wèn)題。本發(fā)明的組合物含有約25~60%重量份、優(yōu)選為大約50~60%重量份的液態(tài)或可流動(dòng)的有機(jī)樹(shù)脂,余下的是能夠降低熱膨脹系數(shù)的適當(dāng)填料。在有效量(例如占環(huán)氧化合物、二氧化硅和光引發(fā)劑總量的約0.5~5%重量份)的適當(dāng)光引發(fā)劑的存在下完成固化。一種這類光引發(fā)劑是三芳基锍銻酸鹽(CASRegistryNumbers89452-37-9和71449-78-0)在碳酸亞丙酯中的50%(重量)的溶液。-種這類光引發(fā)劑是UnionCarbideCyracureUVI-6974。對(duì)UnionCarbideERL4221(3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己烷碳酸酯)、NovacupL337二氧化硅和UnionCarbideCyracureUVI-6974(三芳基锍銻酸鹽)在碳酸亞丙酯中的溶液(三芳基锍銻酸鹽的重量占全部三芳基锍銻酸鹽和碳酸亞丙酯總重量的50%)進(jìn)行了一系列的測(cè)試。實(shí)施例1進(jìn)行了一組試驗(yàn),其中等量的NovacupL337二氧化硅填料和等量的UnionCarbideERL4221脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂與不同量(0,0.25%,0.5%,1.25%和5%)的UnionCarbideCyracureUVI-6974光引發(fā)劑混合。將混合物加入鋁制盛樣器中并進(jìn)行處理。進(jìn)行0~2分鐘不等的紫外線曝光,保持時(shí)間0~280分鐘不等,并在60~100℃不等的溫度下烘烤10分鐘。記錄甲乙酮除去未固化的樹(shù)脂后所得的固化材料的厚度。結(jié)果表明紫外線曝光是必需的。沒(méi)有一種材料僅靠烘烤就能硬化。使用0.5%光引發(fā)劑時(shí)得到了最大的厚度。烘烤溫度越高所得厚度越大。在較低溫度下烘烤后,固化材料既薄又很柔軟。實(shí)施例2以下統(tǒng)計(jì)性地設(shè)計(jì)了所進(jìn)行的試驗(yàn),以決定最佳固化深度并測(cè)定各種參數(shù)的效果?!皹?biāo)準(zhǔn)”混合物是如此制成的稱量25克NovacupL337二氧化硅填料放入一個(gè)100ml的塑料燒杯中,再向其中加入25克UnionCarbideERL4221脂環(huán)族樹(shù)脂,通過(guò)玻璃攪棒手工將其混合到稠度均勻。將此混合物分為兩份20克重的份。向一個(gè)燒杯中加入0.24克UnionCarbideCyracureUVI-6974(光引發(fā)劑在碳酸亞丙酯中的50%的混合物)。向另一個(gè)燒杯中加入2.0克UnionCarbideCyracureUVI-6974。每種混合物的一部分被加入8個(gè)30×30×4mm的鋁蓋中。每個(gè)鋁蓋在5mW/cm2的水銀燈下曝光以下指定時(shí)間。鋁蓋按表中說(shuō)明的進(jìn)行處理。可以在FisherIsotemp爐或BlueM爐中,以先使?fàn)t溫達(dá)到所需的溫度,再將鋁蓋放入指定長(zhǎng)的時(shí)間的方式進(jìn)行烘烤。處理后將固化材料從蓋中取出并在甲乙酮中洗滌。這個(gè)步驟除去了底部未固化的材料,只有樹(shù)脂的頂部是固化的。固化材料的厚度用Federalmodel6918-R2臺(tái)式測(cè)微儀測(cè)量,取幾個(gè)讀數(shù)的平均值。表1</tables>實(shí)施例3將盛有1克Epon1007和9克ERL-4221的玻璃燒杯在加熱板上加熱以制成樹(shù)脂混合物。加熱板保持在140-150℃三小時(shí)直到Epon1007溶解。加熱板仍然熱時(shí),加入0.01克乙基紫染料,再加入15克NovacupL337二氧化硅并用攪棒混合。該深藍(lán)色混合物冷卻時(shí)是粘性的。用攪棒將此混合物涂覆到環(huán)形陶瓷測(cè)試基底上的導(dǎo)線上。該基底在5mW/cm2的水銀燈下曝光2分鐘,然后在120℃下烘烤5分鐘。表面已固化。將陶瓷在冰箱中幾次冷卻到-70℃,并暖至室溫。在所涂材料的氣泡處觀察斷裂現(xiàn)象,相反,則表明完整性及粘附性良好。進(jìn)行了一系列的十六個(gè)試驗(yàn),使用了0.5-5%重量份的引發(fā)劑,紫外線曝光時(shí)間30~180秒,保持時(shí)間0~2小時(shí),烘烤溫度80~120℃,烘烤時(shí)間10~20分鐘。因此厚度達(dá)到23.0~143.8密耳。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了Rsquared(均方根)分析。經(jīng)測(cè)定,引發(fā)劑的濃度(有效水平0.021046)和烘烤溫度(有效水平0.0079883)是最有效的變量。實(shí)施例4將10克Ciba公司的ArocyL10、0.1克MooneyChemicals公司的8%辛酸鋅在溶劑油mineralspirits中的10%溶液和0.15gr的Ciba公司的Irgacure261混合制成均勻的液態(tài)混合物。向此溶液中加入15克NovacupL337二氧化硅并用攪棒混合。作為替代,通過(guò)加入5grArocyL10、5grMR283-250、0.1gr辛酸鋅和0.15grIrgacure261制成另一種混合物。向此溶液中加入17克NovacupL337二氧化硅并用攪棒混合。每種樣品加入輥磨機(jī)后研磨1小時(shí),真空抽氣以除去截留的空氣。這些混合物的涂層(2密耳)先在130℃烘烤15分鐘、曝光300秒(350W的Oriel燈),再在150℃烘烤15分鐘。所得的固化膜表現(xiàn)出良好的質(zhì)量并且在90度彎曲試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)斷裂。該組合物保護(hù)了焊料連接不受熱循環(huán)變化的影響。因此這里展示并公開(kāi)了一種改進(jìn)的電子封裝組件,其中使用了密封材料以加強(qiáng)組件的封裝元件與該封裝元件所處的基底之間形成的電連接。如上所述,這種封裝組件基本上顯示出比未保護(hù)的封裝組件(不含密封劑或類似材料)更長(zhǎng)一些的使用壽命。這里所定義的封裝組件能夠以批量生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)行制造,并因此而得益。盡管本發(fā)明限定在有關(guān)小型封裝體的領(lǐng)域(總高度僅約為0.030~0.050inch),但應(yīng)當(dāng)了解到這里指出的產(chǎn)品也很容易適合于其他外形較大的封裝結(jié)構(gòu),包括許多所屬領(lǐng)域技術(shù)人員公知的結(jié)構(gòu)。在展示并公開(kāi)了目前本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的同時(shí),對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很顯然在不脫離附加的權(quán)利要求中定義的本發(fā)明范圍的前提下可以進(jìn)行各種改變和改進(jìn)。權(quán)利要求1.一種密封劑,包括由環(huán)氧樹(shù)脂或氰酸酯單體、光引發(fā)劑和分散相顆粒二氧化硅經(jīng)光聚合的產(chǎn)物。2.權(quán)利要求1的密封劑,其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂具有許多活性1,2-環(huán)氧基。3.權(quán)利要求2的密封劑,其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂選自單體的、聚合的、飽和的、不飽和的、脂族的、脂環(huán)族的、芳族的和雜環(huán)的環(huán)氧化物。4.權(quán)利要求2的密封劑,其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂是取代的環(huán)氧化物,其取代基選自羥基、醚基、鹵原子及其結(jié)合。5.權(quán)利要求2的密封劑,其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂選自環(huán)氧聚醚。6.權(quán)利要求5的密封劑,其特征在于環(huán)氧聚醚是由表鹵代醇與多元酚或多元醇反應(yīng)得到的一類,所述的表鹵代醇選自表氯醇、表溴醇和表碘醇。7.權(quán)利要求6的密封劑,其特征在于多元酚或多元醇具有選自含1~4個(gè)碳原子的低級(jí)烷基和鹵原子的取代基。8.權(quán)利要求1的密封劑,其特征在于氰酸酯具有兩個(gè)或多個(gè)OCN基,并可通過(guò)三聚環(huán)化作用而固化。9.權(quán)利要求1的密封劑,其特征在于光引發(fā)劑是一種芳基重氮光引發(fā)劑。10.權(quán)利要求9的密封劑,其特征在于光引發(fā)劑是一種鎓鹽,選自帶BF4-、PF6-、AsF6-或SbF6-陰離子的鎓鹽。11.一種對(duì)集成電路芯片與其基底之間的焊料連接體進(jìn)行密封的方法,包括以下步驟a.制備一種含有環(huán)氧樹(shù)脂或氰酸酯單體、有效量的光引發(fā)劑和分散的二氧化硅的組合物;b.使上述組合物與焊料連接體相接觸;并且c.使組合物光固化。12.權(quán)利要求11的方法,其特征在于使組合物光固化后進(jìn)行熱固化。13.權(quán)利要求11的方法,其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂具有許多活性1,2-環(huán)氧基。14.權(quán)利要求13的方法,其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂選自單體的、聚合的、飽和的、不飽和的、脂族的、脂環(huán)族的、芳放的及雜環(huán)的環(huán)氧化物。15.權(quán)利要求13的方法,其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂是取代的環(huán)氧化物,其取代基選自羥基、醚基、鹵原子及其結(jié)合。16.權(quán)利要求13的方法,其特征在于環(huán)氧樹(shù)脂選自環(huán)氧聚醚。17.權(quán)利要求16的方法,其特征在于環(huán)氧聚醚是由表鹵代醇與多元酚或多元醇反應(yīng)得到的一類,所述的表鹵代醇選自表氯醇、表溴醇和表碘醇。18.權(quán)利要求11的方法,其特征在于多元酚或多元醇具有選自含1~4個(gè)碳原子的低級(jí)烷基和鹵原子的取代基。19.權(quán)利要求11的方法,其特征在于氰酸酯具有兩個(gè)或多個(gè)OCN基,并可以通過(guò)三聚環(huán)化作用而固化。20.權(quán)利要求11的方法,其特征在于光引發(fā)劑是一種芳基重氮光引發(fā)劑。21.權(quán)利要求20的方法,其特征在于光引發(fā)劑是一種鎓鹽,選自帶BF4-、PF6-、AsF6-或SbF6-陰離子的鎓鹽。22.一種工業(yè)產(chǎn)品,包括集成電路芯片,其基底、以及二者之間的焊料連接體,所述焊料連接體具有一種密封劑,該密封劑包含脂環(huán)族環(huán)氧化物和分散相顆粒二氧化硅的光聚合產(chǎn)物。23.一種可光誘導(dǎo)聚合的氰酸酯組合物,含有可陽(yáng)離子聚合的氰酸酯單體、預(yù)聚體及其混合物,有效量的提高整體斷裂性能的改進(jìn)劑、填料以及有效催化量的作為聚合引發(fā)劑的有機(jī)金屬配合物鹽,它在光解時(shí)至少能釋放出一個(gè)配位部分,有機(jī)金屬配合物中的金屬陽(yáng)離子選自周期表中第IVB、VB、VIB、VIIB和VIIIB族元素。24.一種形成可光誘導(dǎo)聚合的氰酸酯組合物的方法,該組合物含有可陽(yáng)離子聚合的氰酸酯單體、預(yù)聚體及其混合物,有效量的提高整體斷裂性能的改進(jìn)劑以及有效催化量的作為聚合引發(fā)劑的有機(jī)金屬配合物鹽,它在光解時(shí)到少能釋放出一個(gè)配位部分,有機(jī)金屬配合物中的金屬陽(yáng)離子選自周期表中IVB、VB、VIB、VIIB和VIIIB族元素。25.一種導(dǎo)線保護(hù)組合物,包括以下物質(zhì)的聚合產(chǎn)物a)至少一種氰酸酯單體;b)有效催化量的權(quán)利要求23的有機(jī)金屬化合物;以及c)用于調(diào)節(jié)熱膨脹性的填料。全文摘要一種電子封裝組件,其中小型集成電路芯片封裝體焊接到有機(jī)(例如環(huán)氧樹(shù)脂)基底上,例如印刷電路板或插件,該集成電路芯片封裝體的伸出的導(dǎo)線以及充分覆蓋了這些導(dǎo)線(及基底上的相應(yīng)導(dǎo)體)的焊料被紫外線光固化的密封材料(例如聚合物樹(shù)脂)充分地覆蓋,從而對(duì)焊料—導(dǎo)線連接體起到增強(qiáng)作用。將密封材料施加到焊料與導(dǎo)線連接體上,隨后焊料流動(dòng)并固化,從而充分包圍了焊料以及未被焊料覆蓋的導(dǎo)線的任何部分。文檔編號(hào)H05K3/34GK1154993SQ9612241公開(kāi)日1997年7月23日申請(qǐng)日期1996年10月3日優(yōu)先權(quán)日1995年10月26日發(fā)明者K·I·帕帕托馬斯,S·J·富爾尼斯,D·L·迪特里希,D·W·王申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司