[发明专利]粘合剂组合物和用于半导体器件的粘合片材

说明书

发明的背景技术

1.发明领域

本发明涉及使用各种半导体的半导体器件中适用的粘合剂组合物和粘合片材，尤其是具有其中在由集成电路绝缘层和导电电路组成的集成电路板上层叠集成电路芯片这一结构的半导体器件，即一种表面安装型的半导体器件和一种多层集成电路芯片型的半导体器件，本发明尤其还涉及一种粘合剂组合物和一种粘合片材用于粘接集成电路芯片或辐射器板，或在集成电路板上进行高密度的层压，亦即将集成电路芯片与集成电路板、绝缘层粘接在一起，使得在集成电路板、集成电路芯片和辐射器片，辐射器片和集成电路板、和/或集成电路芯片上具有较高密度的叠层。

2.相关现有技术的说明

随着便携式个人计算机和移动电话的最近发展，对尺寸小、较薄以及多功能的电子部件的需求增加。

为了满足这些需求，电子零部件的尺寸必须随整体化比例的增加而降低，而且需要高密度安装电子零部件的技术。

近年来至于构成电子零部件核心的集成电路封装件，典型地使用外围安装(periphery-mounting)型封装件如QFP(四线扁平封装)和SOP(小外型封装)。然而，近来被称为BGA(球栅阵列)、CSP(电路尺寸片封装件)和BOC(Board on chip)的表面安装型的集成电路封装件和被称为MCP(多芯片封装件)的多层集成电路芯片型的集成电路封装件被公认为可进行高密度安装的集成电路封装件。

在BGA、CSP和BOC中，焊球作为与外部的连接端子，以平面格状的形式存在于其背面上。集成电路电极(半导体集成电路)通过集成电路板或布线图式电路配电板与印刷电路板的电极相连接。根据集成电路板类型，现已开发出塑料BGA(下文称为“P-BGA”)、陶瓷BGA(下文称为“C-BGA”)、带状(tape)BGA(下文称为“T-BGA”)、增强型BGA(下文称为“E-BGA”)等。

直到最近才广泛使用P-BGA，一种可在QFP中使用的丝焊技术。然而，利用TAB(带自动焊接)技术的T-BGA变得更普遍，因为它具有致密作用(针脚倍增)且在热辐射方面性能优良。

CSP是通过进一步减少尺寸和致密化BGA而制造的封装件，它被称为“微型BGA”或“小节距BGA(fine pitch BGA)”。由于其结构，CSP具有优良的电学可靠性如低阻抗和快速频率响应。

小节距BGA的一个实例如图1的横截面所示。

在该实例中集成电路板1由绝缘层2和在绝缘层2的一个表面上由导电电极3等形成的导电电路组成，且在其中具有中心空洞。集成电路板1在集成电路芯片5上通过粘合层4层叠。集成电路芯片5通过在其上形成的凸起用金属线6与导电电极3相连接。布线和连接均用树脂7包覆。在导电电极3未被树脂7包覆的那部分上形成布线8，并在该布线上形成焊球9，从而达到BGA与外部的电连接。

小节距BGA的另一实例如图2的横截面所示。在该实例中集成电路板1由绝缘层2和在绝缘层2表面上形成的导电电极3组成，绝缘层2上提供有多个用于焊接导电电极的通孔，其中在所述用于焊接的该侧上没有形成导电电极3。第一块集成电路芯片5a和加强板10通过粘合层4层叠到绝缘层2上所形成的导电电极3上，和第二块集成电路芯片5b通过粘合层4层叠到第一块集成电路芯片5a上。集成电路芯片5a和5b通过在其上形成的凸起用金属线6与导电电极3相连接。布线和连接均用树脂7包覆。在绝缘层2所提供的通孔中形成焊球9，从而与导电电极3连接和使BGA与外部电连接。

小节距BGA的另一实例如图3的横截面所示。在该实例的小节距BGA中，导电电极3和集成电路芯片5通过粘合层4层叠到辐射器板11的一个表面上。在导电电极3中没有粘合层4的那一个表面上，有绝缘层2，所述绝缘层具有用于焊接导电电极3的通孔，从而构成集成电路板1。集成电路芯片与通过在其上形成的凸起用金属线6与导电电极3相连接。布线与连接均用树脂7包覆，在绝缘层2所提供的通孔中形成焊球9，从而与导电电极3连接和使BGA与外部电连接。

为了形成构成集成电路板的绝缘层2，通常使用的板材有聚酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。而且，为了形成粘合层4，常规使用环氧树脂/NBR(丙烯腈-丁二烯共聚物)基粘合剂、环氧树脂/酚醛树脂基粘合剂和橡胶改性的环氧树脂/酚醛树脂基粘合剂。

集成电路封装件被驱动时，由于集成电路所产生的热量，达到100℃或更高的温度，和集成电路封装件经历从室温到高温(100℃或更高)的温度变化。因此，要求集成电路封装件具有耐热性，能经受该情况下的应力变化，在高温条件下的耐湿性以及应力松弛性能。