DE3852311T2

DE3852311T2 - Bisbenzocyclobuten monomer, verfahren zu dessen herstellung und benzocyclobutenklebstoffzusammensetzungen.

Info

Publication number: DE3852311T2
Application number: DE3852311T
Authority: DE
Inventors: William Gros
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1987-08-03
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2008-07-29
Also published as: IL87288A; DK28590D0; FI900533A0; JPH03500707A; KR970004547B1; CA1318983C; EP0372000B1; WO1989001225A1; ATE114659T1; MY101032A; KR890702213A; DE3852311D1; BR8807646A; DK28590A; EP0372000A4; EP0372000A1; US4759874A; IL87288A0

Description

Diese Erfindung betrifft Bisbenzocyclobutenmonomere und Klebstoffzusammensetzungen zum Befestigen von Halbleiterrohchips. Sie betrifft insbesondere Klebstoffzusammensetzungen zum Befestigen von Halbleiterrohchips, die zumindest ein Bisbenzocyclobutenmonomeres enthalten.
Eine Klebstoffzusammensetzung zum Befestigen von Halbleiterrohchips bindet die inaktive Seite eines Halbleiterrohchips an ein Halbleiterbauteil (semiconductor package). Während der Herstellung des Halbleiterbauteils hält der Kleber zum Befestigen von Halbleiterrohchips den Chip fest an seinem Platz, während die Drahtverbindungen geschaffen und eingekapselt werden. Nach der Herstellung stellt die Klebstoffzusammensetzung einen leitenden Weg für die Ableitung von Hitze von dem Chip und eine elektrische Grundlage (electrical ground) dar. Beispiele für die üblicherweise verwendeten Kleber zum Befestigen von Halbleiterrohchips sind eutektische Lötmittel, leitfähige Epoxyharze und leitfähige Polyimide.
Eutektische Lötmittel sind Metallegierungen, die im allgemeinen mit Gold hergestellt werden. Ein "Preform", d. h. eine Metallfolie, die auf die Form und die Größe des Halbleiterrohchips geschnitten wurde, wird auf das gewünschte Substrat des Halbleiterbauteils aufgelegt und auf eine Temperatur nahe dem Schmelzpunkt des Preform erhitzt. Der Chip kann dann mit einer scheuernden oder schrubenden (scrubbing) Bewegung auf das Preform aufgesetzt werden. Obwohl eutektische Lötmittel sehr zuverlässig sind und ausgezeichnete thermische Stabilität zeigen, sind sie doch teuer und schwierig zu verarbeiten.
Leitfähige Epoxyharze sind im allgemeinen Pasten mit niedriger Viskosität, die mindestens 70% eines elektrisch leitfähigen Metalls, typischerweise Silber, enthalten. Das Epoxyharz wird auf das Substrat des Bauteils in üblicher Weise aufgebracht, und der Chip wird dann in Kontakt mit dem beschichteten Substrat aufgelegt. Das Epoxyharz kann dann in einem Schritt vernetzt werden. Epoxyharze sind weniger teuer als eutektische Lötmittel, leicht zu verarbeiten und zeigen ausgezeichnete Haftfestigkeit. Sie haben jedoch geringe thermische Stabilität bei hohen Temperaturen und einen nicht akzeptablen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, das sind Eigenschaften, die für fortschrittliche Anwendungen auf dem Gebiet der Elektronik notwendig sind.
Leitfähige Polyimide sind leitfähigen Epoxyharzen ähnlich. Sie zeigen akzeptable Haftfestigkeit, ausgezeichnete thermische Stabilität bei hohen Temperaturen und annehmbare thermische Ausdehnungskoeffizienten. Unglücklicherweise müssen Polyimide zur Verwendung als Kleber zum Befestigen von Halbleiterrohchips in einem hoch siedenden Lösungsmittel, wie N-Methylpyrrolidon, gelöst werden. Das Lösungsmittel muß während einer zweistufigen Vernetzung entfernt werden. Dies führt zu einem erheblichen Gewichtsverlust während der Vernetzung und kann zur Bildung von Hohlräumen unter dem Halbleiterrohchip führen. Hohlräume können die Haftfestigkeit und die thermische Leitfähigkeit vermindern, das sind Probleme, die um so ernsthafter werden, je mehr die Größe der Chips ansteigt.
In US-A-4 661 193 ist ein Material zum Befestigen von Halbleiterrohchips beschrieben, das eine Menge eines Monomerengemisches enthält, das ein Arylcyclobutenmonomeres und ein elektrisch leitfähiges Metall aufweist.
Auch US-A-4 743 399 offenbart Klebstoffzusammensetzungen zum Befestigen von Halbleiterrohchips, die ein Arylcyclobutenmonomeres (üblicherweise als "Cyclobutaren" bezeichnet) und ein elektrisch leitfähiges Metall enthalten. Die Zusammensetzungen beider erwähnten Druckschriften sind leicht zu verarbeiten, zeigen ausgezeichnete thermische Stabilität bei hohen Temperaturen und zeigen einen annehmbaren thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei hohen Temperaturen. Weiterhin sind, anders als bei leitfähigen Polyimidharzen, keine Lösungsmittel erforderlich, und der Gewichtsverlust bei der Vernetzung ist minimal. Die Haftungsstärke dieser leitfähigen Aryclcyclobutene ist jedoch geringer als die Haftungsstärke der Polyimide.
Es ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, spezielle Bisbenzocyclobutenmonomere zur Verfügung zu stellen, die in Klebstoffzusammensetzungen zum Befestigen von Halbleiterrohchips verwendet werden können, die die Nachteile der bekannten Klebstoffe nicht zeigen. Die Klebstoffe sollten leicht zu verarbeiten sein, ausgezeichnete Haftungsstärke zeigen, thermische Stabilität bei hohen Temperaturen sowie einen annehmbaren thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzen.
Weiterhin wird eine Zusammensetzung benötigt, die kein Lösungsmittel, keinen Initiator oder Vernetzungsmittel erfordert, wenn sie zum Befestigen von Halbleiterrohchips verwendet wird, keine zweistufige Vernetzung erfordert und keinen wesentlichen Gewichtsverlust bei der Vernetzung zeigt.
Dieser Gegenstand wird verwirklicht durch ein Bisbenzocyclobutenmonomer der Formel
in der jedes R unabhängig (C&sub1;&submin;&sub6;)-Alkyl, (C&sub4;&submin;&sub6;)-Cycloalkyl, Benzyl oder Phenyl ist;
jedes R¹ unabhängig Vinylen, Allylen, Methallylen oder Styrylen ist;
jedes R² unabhängig (C&sub1;&submin;&sub6;)-Alkyl, (C&sub1;&submin;&sub6;)-Halogenalkyl, Methoxy, Methoxycarbonyl, Trifluormethoxycarbonyl, Nitro, Chlor, Brom oder Iod ist;
jedes R3 unabhängig Chlor, Brom, Iod, Nitro, (C&sub1;&submin;&sub6;)-Alkyl, (C&sub1;&submin;&sub6;)-Halogenalkyl oder Cyano ist;
n eine ganze Zahl von 1 oder mehr ist;
und jedes q und r unabhängig eine ganze Zahl von 0 oder 1 ist.
Vorteilhaft ist ii eine ganze Zahl zwischen 1 und einschließlich 1.000; besonders vorteilhaft ist n eine ganze Zahl zwischen 1 und einschließlich 100 und insbesondere zwischen 1 und einschließlich 10.
Die Biscyclobutenmonomeren der Klebstoffzusammensetzungen zur Befestigung von Halbleiterrohchips sind durch eine Organopolysiloxangruppe als Brückenglied verbunden. Das am meisten bevorzugte Organopolysiloxan-Brückenglied ist ein Organodisiloxan, in dem n für 1 steht. Das am meisten bevorzugte Organodisiloxan-Brückenglied wird üblicherweise als 1,1,3,3-Tetramethyl-1,3-divinyldisiloxan bezeichnet. Das am meisten bevorzugte Bisbenzocyclobutenmonomere hat die folgende Formel:
Die Bisbenzocyclobutenmonomeren nach dieser Erfindung können hergestellt werden, indem man ein Brombenzocyclobuten mit dem gewünschten Organopolysiloxan-Brückenglied umsetzt. Die Reaktion ist möglich, weil das Organopolysiloxan-Brückenglied ein Brückenglied mit zwei Vinyl- oder zwei Allylgruppen ist. Die Substitutionsreaktion einer olefinischen Verbindung mit mindestens einem Wasserstoffatom in einer vinylischen Position mit einem organischen Halogenid ist bekannt und in US-A-3 922 299 (Heck) beschrieben.
Heck offenbart die Substitutionsreaktion von Arylhalogeniden mit olefinischen Verbindungen in Gegenwart eines Metalls der Gruppe VIII, einer dreiwertigen Arsen- oder Phosphorverbindung und eines löslichen Trialkylamins. Die Reaktion ersetzt ein Wasserstoffatom in einer vinylischen oder allylischen Stellung durch die organische Verbindung. Beispielsweise kann das am meisten bevorzugte Bisbenzocyclobutenmonomer hergestellt werden, indem etwa 2 Mol Brombenzocyclobuten umgesetzt wird mit etwa 1 Mol 1,1,3,3-Tetramethyl-1,3-divinyldisiloxan in Gegenwart einer katalytischen Menge Palladiumacetat und Tri(ortho-tolyl)phosphin, zusätzlich zu Triethylamin, das als Säure abfangendes Mittel dient.
Organopolysiloxane und Verfahren zu deren Herstellung sind bekannt und in US-A-3 584 027; 3 701 195; 3 770 768 und 3 803 196 beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung von Brombenzocyclobuten ist von Lloyd et al, Tetrahedron, Vol. 21, Seiten 245-254 (1965), auf Seite 253, beschrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Klebstoffzusammensetzung zur Befestigung von Halbleiterrohchips, enthaltend eine homogene Mischung aus
(a) einem Bisbenzocyclobutenmonomeren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
(b) einem Organosilanhaftvermittler der Formel
R&sup4;mSiX(4-m) (III),
in der R&sup4; eine nicht hydrolysierbare organische Gruppe ist, die eine Benzocyclobutenfunktion mit dienophiler Reaktivität aufweist;
X für (C&sub1;&submin;&sub6;)-Alkoxy, (C&sub1;&submin;&sub6;)-Acyloxy oder Amino steht; und m eine ganze Zahl von 1, 2 oder 3 ist;
(c) einem elektrisch leitenden Metall.
Eine dienophile Funktionalität vermag mit der Bisbenzocyclobutenmonomer-Komponente nach der Erfindung zu reagieren. Wenn die Klebstoffzusammensetzung vernetzt wird, öffnen sich die Cyclobutanringe der Benzocyclobuten-Gruppen. Die geöffneten Ringe bilden konjugierte Diene (Orthochinondimethane), die mit dienophilen ("Diene liebenden") Funktionalitäten reagieren. Typischerweise reagieren geöffnete Ringe mit anderen geöffneten Ringen. Geöffnete Ringe können jedoch auch mit olefinischen oder acetylenischen Funktionalitäten in Diels-Alder-Reaktionen reagieren, wie in Fieser and Fieser, Organic Chemistry, 3rd ed., (1980), beschrieben ist.
Die Klebstoffzusammensetzung zur Befestigung von Halbleiterrohchips nach dieser Erfindung ist eine Paste mit niedriger Viskosität, die durch übliche Verfahren aufgebracht und verarbeitet werden kann. Sie erfordert keine Lösungsmittel, Initiatoren oder Vernetzungsmittel und kann in einem Schritt vernetzt werden. Anders als bei leitfähigen Polyimiden ist der Gewichtsverlust bei der Vernetzung minimal. Die Klebstoffzusammensetzung zeigt ausgezeichnete thermische Stabilität bei hohen Temperaturen und einen annehmbaren thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei hohen Temperaturen.
Überraschenderweise steigert die Kombination des eine Organopolysiloxan-Brücke enthaltenden Bisbenzocyclobutenmonomeren mit dem Organosilanhaftvermittler die Haftungsstärke der Klebstoffzusammensetzungen zur Befestigung von Halbleiterrohchips dramatisch, verglichen mit der Haftungsstärke, die durch leitfähige Arylcyclobutenzusammensetzungen erzielt wird.
Organosilanhaftvermittler für diese Erfindung sind bekannte Stoffe und werden in Handelsmengen von Petrarch Systems Inc. verkauft (siehe z. B. Petrarch's Katalog von Siliciumverbindungen, herausgegeben 1984, Seiten 71-76).
Der bevorzugte Organosilanhaftvermittler ist derjenige, in dem der tiefgestellte Index m der zuvor beschriebenen Formel für l steht und R&sup4; eine Benzocyclobutengruppe enthält. Ein bevorzugter Haftvermittler ist 2-Vinyl-(4-benzocyclobutenyl)triethoxysilan und hat die folgende Formel:
Dieser Haftvermittler kann hergestellt werden, indem äquimolare Mengen 4-Brombenzocyclobuten mit Vinyltriethoxysilan (in Handelsmengen von Petrarch Systems, Inc., verkauft) unter den von Heck beschriebenen Verfahrensbedingungen umgesetzt werden. Vorteilhaft wird die Reaktion in Gegenwart eines geeigneten nicht reaktionsfähigen Verdünnungsmittels ausgeführt, beispielsweise in Acetonitril, um die Reaktionstemperatur während der exothermen Reaktion zu regeln.
Ein anderer bevorzugter Haftvermittler ist 3-Amido(4-benzocyclobutenyl)propyl-triethoxysilan und hat die Formel
Ein noch anderer bevorzugter Haftvermittler ist Amido(4-benzocyclobutenyl)phenyl-trimethoxysilan und hat die Formel
Diese Monomeren können hergestellt werden, indem man äquimolare Mengen Benzocyclobuten-4-Säurechlorid mit entweder 3-Aminopropyltriethoxysilan oder Aminophenyltrimethoxysilan (beide in Handelsmengen von Petrarch Systems, Inc., erhältlich) umsetzt. Die Reaktion wird in Gegenwart eines geeignete nicht reaktionsfähigen Verdünnungsmittels, wie Toluol oder Methylenchlorid, sowie eines tertiären Amins durchgeführt, das als ein Säure abfangender Stoff fungiert. Vorteilhaft wird die Temperatur unterhalb von 20ºC gehalten. Das Verfahren zur Herstellung des Säurechlorids ist in US-A-4 540 763 beschrieben.
Obwohl der Mechanismus, durch den der Organosilanhaftvermittler die Haftungsstärke der Klebstoffzusammensetzung zur Befestigung von Halbleiterrohchips nach der Erfindung erhöht, nicht völlig verstanden wird, wird doch angenommen, daß der Haftvermittler die Bindung zwischen dem Substrat des Halbleiterelements und dem Bisbenzocyclobutenmonomeren fördert. Gewünschtenfalls kann ein Gemisch aus zwei oder mehr Organosilanhaftvermittlern in den Klebstoffzusammensetzungen zur Befestigung von Halbleiterrohchips verwendet werden, um die Haftungsstärke zu erhöhen.
Das elektrisch leitende Metall der Klebstoffzusammensetzung zum Befestigen von Halbleiterchips ist ein beliebiges Metall, das die gewünschte elektrische Leitfähigkeit des Klebstoffs vermittelt. Das Metall muß in fein verteilter Form vorliegen, die sich für die Mischung mit dem Monomeren und dem Haftvermittler eignet, beispielsweise als Metallblättchen oder -pulver. Zu den Beispielen für die elektrisch leitfähigen Metalle nach dieser Erfindung zählen oxidationsbeständige Metalle, wie Silber, Gold, Kupfer, Nickel und Gemische dieser Metalle. Das bevorzugte elektrisch leitfähige Metall sind Silberblättchen, die geringe Mengen an ionischen Verunreinigungen enthalten. Dieses Metall ist ebenso wie andere elektrisch leitfähige Metalle im Handel erhältlich.
Die Menge des Bisbenzocyclobutenmonomeren in den Klebstoffzusammensetzungen zur Befestigung von Halbleiterrohchips kann im Bereich von 5 bis 30, vorteilhafter von 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Klebstoffzusammensetzung, betragen. Die Menge des Organosilanhaftvermittlers kann im Bereich von 1 bis 10, vorteilhafter von 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Klebstoffzusammensetzung, liegen. Das elektrisch leitende Metall muß in einer Menge vorhanden sein, um den Perkulationsschwellenwert für die Klebstoffzusammensetzung zu erreichen, bei dem elektrische Leitung gemessen werden kann. Eine weitere Diskussion von Perkulationsschwellenwerten kann in Kirkpatrick, Reviews of Modern Physics, Band 45, Nr. 4, Seiten 574-88, Oktober 1973, gefunden werden. Die Menge an elektrisch leitfähigem Metall, die für die Erreichung des Perkulationsschwellenwertes ausreicht, beträgt mindestens 60 Gew.-%, bezogen auf die Klebstoffzusammensetzung, üblicherweise mindestens 70 Gew.-% der Klebstoffzusammensetzung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird der Klebstoffzusammensetzung zur Befestigung von Halbleiterrohchips ein zweites Bisbenzocyclobutenmonomeres zugesetzt. Dieses Monomere wird zugefügt, um die Viskosität der endgültigen Mischung zu regeln und um die Haftung aufrecht zu erhalten, nachdem das Gemisch vernetzt ist. Beispiele für geeignete Bisbenzocyclobutenmonomere und Verfahren zu deren Herstellung sind in US-A-4 540 763 und 4 743 399 beschrieben. Die bevorzugten Monomeren sind Bisbenzocyclobutene mit Diamid- oder Diesterbrücken der folgenden Formeln:
wobei p eine ganze Zahl von 2 bis einschließlich 12 ist; und
Ein anderes bevorzugtes Monomeres ist ein Bisbenzocyclobutenmonomeres mit Divinylbrücken und der folgenden Formel:
Das am meisten bevorzugte Monomere ist das Monomere der Formel VII, in der der tiefgestellte Index p für 6 oder 7 steht.
Die Menge des zweiten Bisbenzocyclobutenmonomeren in der Klebstoffzusammensetzung zum Befestigen von Halbleiterrohchips kann, sofern es überhaupt verwendet wird, im Bereich von 1 bis 20, vorteilhafter von 5 bis 15 Gew.-% der Klebstoffzusammensetzung betragen.
Eine homogene Mischung der Bestandteile der Klebstoffzusammensetzung zur Befestigung von Halbleiterrohchips wird erzeugt, indem zunächst das Benzocyclobutenmonomere mit Polyorganosiloxan- Brücke, der Organosilanhaftvermittler und gegebenenfalls das zweite Bisbenzocyclobutenmonomere gemischt werden. Dann wird das fein zerteilte elektrisch leitende Metall in einem Ausmaß in das Gemisch eingearbeitet, das ausreicht, um die Oberfläche der Metallteilchen zu benetzen. Ein inniges Gemisch kann dann erzielt werden, indem man die Komponenten in einer Mischvorrichtung mit hoher Scherkraft, beispielsweise in einem Drei-Walzen-Stuhl, weiter mischt.
Nachdem die homogene Mischung entstanden ist, wird die Klebstoffzusammensetzung auf das Substrat des Halbleiterelements aufgebracht. Die Mischung kann durch Siebdruck, Verteilung mit einer Injektionsspritze (syringe dispensing) oder Punkttransfer (dot transferring) unter Verwendung von automatischen oder manuellen Vorrichtungen (die bonding equipment) aufgebracht werden. Die inaktive Seite des Halbleiterchips wird auf die beschichtete Zone gesetzt, und die Klebstoffzusammensetzung wird dann vernetzt. Die Klebstoffzusammensetzung kann thermisch vernetzt werden, ohne Verwendung von Katalysatoren, Initiatoren oder Lösungsmitteln.
Im allgemeinen nimmt die Vernetzungszeit ab, wenn die Vernetzungstemperaturen steigen. Beispielsweise kann eine Klebstoffzusammensetzung in etwa einer Stunde bei 220ºC und in weniger als fünf Minuten bei 270ºC vernetzt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern, aber begrenzen nicht den Umfang dieser Erfindung.

Beispiel 1

0,7 g des Monomeren der Formel II, 0,375 g des Monomeren der Formel VII, in der der tiefgestellte Index p für 6 steht, und 0,175 g des Organosilanhaftvermittlers der Formel V wurden von Hand mit einem flachen Spatel gemischt. 3,75 g Silberblättchen, im Handel erhältlich von Metz Metallurgical Corporation als Fine Silver Flake Nr. 15, wurden der Mischung zugefügt und von Hand mit ihr vermischt, bis alle Silberblättchen benetzt waren. Das Gemisch wurde in einem Drei-Walzen-Stuhl unter hoher Scherkraft innig gemischt und ergab eine geschmeidige (smooth) paste, die geformt oder nach den üblichen, anerkannten Verfahren zur Befestigung von Chips verwendet werden konnte. Die gemischte Formulierung wurde in einem Konvektionsofen 20 Minuten lang bei 240ºC vernetzt.
Die Prüfungen der thermischen Eigenschaften, der Haftungsstärke, des Koeffizienten der linearen thermischen Ausdehnung und der Volumenbeständigkeit (volume resistivity) wurden nach den Verfahren durchgeführt, die in der U.S. Military Specification A-87172 und dem U.S. Military Standard 883C beschrieben sind. Ahnliche Prüfungen wurden mit zwei im Handel erhältichen Formulierungen auf Basis von Epoxyharzen und zwei im Handel erhältlichen Formulierungen auf Basis von Polyimiden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt. Tabelle I Gemessene Eigenschaft Formulierung auf Basis Benzocyclobuten Epoxy A&sup5;) Epoxy B&sup6;) Polyimid A&sup7;) Polyimid B&sup8;) % Gewichtsverlust bei Vernetzung¹) 300ºC¹) Spezifischer Widerstand Rohchipscherung²) Glasübergangstemperatur³) Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient&sup4;) nicht gemessen
¹) Gemessen durch thermogravimetrische Analyse (TGA) in Luft.
²) Gemessen mit einem Model 520D Die Adhesion Tester von Anza Technology, Inc.
³) Gemessen durch thermomechanische Analyse (TMA)
&sup4;) Gemessen mit einem Mettler TMA-40, verbunden mit einem Mettler TC-10A Thermal Analyses Processor.
&sup5;) Im Handel erhältlich von Ablestik Labs als 84-1LMT; empfohlenes Vernetzungsschema 150ºC/60 min.
&sup6;) Im Handel erhältlich von Epoxy Tech, Inc. als H35-175M; empfohlenes Vernetzungsschema 150ºC/90 min.
&sup7;) Im Handel erhältlich von Epoxy Tech, Inc. als P-10; empfohlenes Vernetzungsschema 150ºC/60 min.
&sup8;) Im Handel erhältlich von Epoxy Tech, Inc. als P-1011; empfohlenes Vernetzungsschema 70ºC/30 min, 150ºC/60 min.
Die Daten in Tabelle I zeigen an, daß die Klebstoffzusammensetzung zur Befestigung von Rohchips nach dieser Erfindung Haftungsstärken zeigen, die mit den Haftungsstärken der Polyimid- Klebstoffzusammensetzungen vergleichbar sind, aber nicht den Gewichtsverlust aufweisen, der bei der Vernetzung durch die Verdampfung von Lösungsmitteln oder anderen flüchtigen Anteilen verursacht wird. Die Tabelle I zeigt weiterhin an, daß die Klebstoffzusammensetzungen nach dieser Erfindung, anders als die Klebstoffzusammensetzungen auf Basis von Epoxiden, ausgezeichnete thermische Stabilität bei hohen Temperaturen und ebenso einen verhältnismäßig niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zeigen. Alle Klebstoffzusammensetzungen zeigen akzeptable elektrische Leitfähigkeit, wie die Messungen des auf das Volumen bezogenen spezifischen Widerstands (volume resistivity) zeigen.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, um 8 weitere Mischungen herzustellen, außer daß der Organosilanhaftvermittler in 3 der Mischungen nicht mitverwendet wurde und die Menge jeder Komponente in jeder der 8 Mischungen variiert wurde. Die Scherung des Rohchips für jede Mischung wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle II aufgeführt. Tabelle II Mischung Nr. Gew.-% Komponente 1¹) 2²) 3³) Silberblättchen Scherung des Rohchips&sup5;)
* Kein Beispiel nach dieser Erfindung
¹) Komponente 1 ist das Monomere der Formel II.
²) Komponente 2 ist das Monomere der Formel VII, in der der tiefgestellte Index p für 6 steht.
³) Komponente 3 ist der Organosilanhaftvermittler der Formel V.
&sup4;) Komponente 2 der Mischung 1 ist das Monomere der Formel VII, in der der tiefgestellte Index p für 7 steht.
&sup5;) Gemessen mit einem Model 520D Die Adhesion Testear von Anza Technology, Inc.
Tabelle II zeigt eine dramatische Verbesserung in der Haftungsstärke der Klebstoffzusammensetzungen zur Befestigung von Rohchips nach dieser Erfindung im Vergleich zu den Haftungsstärken, die Klebstoffmischungen auf Basis von Benzocyclobuten ohne Organosilanhaftvermittler zeigen.

Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, um 7 weitere Mischungen herzustellen, außer daß verschiedene Harzkomponenten in jeder der 7 Mischungen gemischt wurden und die Mengen der jeder Mischung zugesetzten Komponenten variiert wurden. Der spezifische Widerstand, bezogen auf das Volumen, und die Scherung für jede Mischung wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle III aufgeführt. Tabelle III Mischung Nr. Gew.-% der Komponenten Silberblättchen Spezifischer Widerstand Scherung des Rohchips
¹) Komponente 1 ist das Monomere der Formel II.
²) Komponente 2 ist der Organosilanhaftvermittler der Formel V.
³) Komponente 3 ist das Monomere der Formel VIII.
&sup4;) Komponente 4 ist das Monomere der Formel VII, in dem der tiefgestellte Index p für 12 steht.
&sup5;) Komponente 5 ist der Organosilanhaftvermittler der Formel IV.
&sup6;) Komponente 6 ist das Monomere der Formel VII, in dem der tiefgestellte Index p für 6 steht.
&sup7;) Komponente 7 ist das Monomere der Formel VII, in dem der tiefgestellte Index p für 7 steht.
&sup8;) Komponente 8 ist Vinyltriethoxysilan (als Handelsprodukt von Petrarch Systems, Inc., verkauft).
&sup9;) Komponente 9 ist das Monomere der Formel IX.
¹&sup0;) Als Handelsprodukt verkauft von Metz Metallurgical Corporation als Fine Silver Flake Nr. 15.
¹¹) Gemessen mit einem Model 520D Die Adhesion Testear von Anza Technology, Inc.
Die Tabelle III zeigt an, daß noch annehmbare elektrische und Haftungseigenschaften erhalten werden, wenn verschiedene Harzkomponenten in unterschiedlichen Konzentrationen gemischt werden, um die Klebstoffzusammensetzungen nach dieser Erfindung herzustellen.

Beispiel 4

Das Verfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, um eine zusätzliche Mischung herzustellen, außer daß die Silberblättchen durch Nickelblättchen ersetzt wurden, die als Handelsprodukte von Metz Metallurgical Corporation mit der Bezeichnung Nickel Flake Batch Nr. 109 verkauft werden. Der volumenspezifische Widerstand der vernetzten Mischung betrug 2,3 · 10&supmin;³ ohm·cm und die Scherung des Rohchips (Rohchip 1,0 mm², 25ºC), gemessen mit einem Model 520D Die Adhesion Tester von Anza Technology, Inc., betrug 2,28 · 10&sup4; kPa. Diese Daten zeigen an, daß auch mit anderen Metallen als Silber ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden können.

Claims

1. Bisbenzocyclobutenmonomer der Formel:

in der jedes R unabhängig (C&sub1;&submin;&sub6;)-Alkyl) (C&sub4;&submin;&sub6;)-Cycloalkyl, Benzyl oder Phenyl ist,

jedes R¹ ist unabhängig Vinylen, Allylen, Methallylen oder Styrylen,

jedes R² ist unabhängig (C&sub1;&submin;&sub6;)-Alkyl, (C&sub1;&submin;&sub6;)-Haloalkyl, Methoxy, Methoxycarbonyl, Trifluormethoxycarbonyl, Nitro, Chlor, Brom oder Iod,

jedes R³ ist unabhängig Chlor, Brom, Iod, Nitro, (C&sub1;&submin;&sub6;)- Alkyl, (C&sub1;&submin;&sub6;)-Haloalkyl oder Cyano,

n ist eine ganze Zahl von 1 oder mehr, und jedes q und r ist unabhängig eine ganze Zahl von Null oder 1.

2. Monomer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß n eine ganze Zahl zwischen 1 und einschließlich 1.000 ist.

3. Monomer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bisbenzocyclobutenmonomer die Formel aufweist:

4. Verfahren zum Herstellen eines Bisbenzocyclobutenmonomeren der Formel:

durch Umsetzen von zwei Molen Brombenzocyclobuten mit einem Mol 1,1,3,3-Tetramethyl-1,3-divinyl-disiloxan in Gegenwart einer katalytischen Menge eines Metalles der Gruppe VIII, einer dreiwertigen Arsen- oder Phosphorverbindung und eines löslichen Trialkylamins als Säurefänger.

5. Chip-Klebstoffzusammensetzung, enthaltend eine homogene Mischung von:

(a) einem Bisbenzocyclobutenmonomer nach einem der Ansprüche 1-3,

(b) einem Organosilanhaftvermittler der Formel:

R&sup4;mSiX(4-m) (III),

in der R&sup4; eine nichthydrolysierbare organische Gruppe ist, die eine Benzocyclobutenfunktion mit dienophiler Reaktivität aufweist, X ist (C&sub1;&submin;&sub6;)-Alkoxy, (C&sub1;&submin;&sub6;)-Acyloxy oder Amino, und m ist eine ganze Zahl von 1, 2 oder 3,

(c) einem elektrisch leitenden Metall.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin ein zweites Bisbenzocyclobutenmonomer enthält, ausgewählt aus durch Diamid verbundenen Bisbenzocyclobutenmonomeren der Formel VII, in der p eine ganze Zahl von 2 bis einschließlich 12 ist:

durch Diester verbundenen Bisbenzocyclobutenmonomeren der Formel VIII:

und durch Divinyl verbundenen Bisbenzocyclobutenmonomeren der Formel IX:

7. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Bisbenzocyclobutenmonomeren im Bereich von 5 bis 30 Gew.-% der Zusammensetzung betragt.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Organosilanhaftvermittlers im Bereich von 1 bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung beträgt.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des elektrisch leitenden Metalles (c) mindestens 60 Gew. -% der Zusammensetzung beträgt.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß die Menge des zweiten Bisbenzocyclobutenmonomeren im Bereich von 1 bis 20 Gew.-% der Zusammensetzung beträgt.