[发明专利]绝缘液体小片接合剂和半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及用于粘结半导体芯片粘结部件到半导体芯片的活性表面上的绝缘液体小片接合剂，和使用前述小片接合剂的半导体器件。

背景技术

为了在借助绝缘液体小片接合剂彼此粘结的半导体芯片和芯片安装部件之间提供绝缘条件或者为了防止在完成小片接合之后线材对半导体芯片的粘结能力损失，提出了使用前述类型的试剂，它含有至少5质量％以无机绝缘体形式制造的直径为50-100微米的绝缘颗粒，例如玻璃、金属氮化物或金属氧化物颗粒(参见日本未审专利申请公布No.(下文称为“Kokai”H7-14859))。或者，前述绝缘的液体小片接合剂可由在一个分子内具有至少两个链烯基的有机基聚硅氧烷、在一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基聚硅氧烷、具有与硅键合的烷氧基的有机硅化合物、直径为10-100微米且大直径与短直径之比的为1.0-1.5的有机或无机球形填料颗粒和铂或铂类催化剂组成(参见Kokai H7-292343)。

为了在半导体芯片和芯片安装部件之间提供绝缘条件或者为了防止在小片接合之后线材对半导体芯片的粘结能力损失，前述绝缘液体小片接合剂应当含有相对硬的填料。然而，当在遭受加热循环的倒装类型的半导体器件内这种绝缘的液体小片接合剂用于粘结半导体安装元件到半导体芯片的活性面上时，可能损坏前述半导体芯片的活性表面，且可能损害半导体器件的可靠性。

另一方面，本领域已知硅橡胶组合物，它含有球形的硅橡胶颗粒(参见Kokai 2000-38510和Kokai 2003-292781)。在这两种情况下，组合物含有传导性金属颗粒。这种组合物不可能与其中半导体芯片安装部件粘结到半导体芯片的活性表面上的倒装类型的线接合的半导体器件结合使用。

本发明人尝试制备绝缘小片接合剂作为具有球形硅橡胶颗粒但不使用传导性金属颗粒的传导性硅橡胶组合物。然而，当在筛网印刷中在半导体芯片安装部件表面上使用这一试剂时，该硅橡胶组合物流动到涂布区域的外围部分，从而引起接合区污染。这反过来或者破坏线粘结条件或者在半导体芯片和小片接合剂之间的界面上捕获空气，从而有助于形成孔隙。

本发明的目的是提供用于将半导体芯片粘结部件粘结到半导体芯片的活性表面上的绝缘液体小片接合剂，它不损坏半导体芯片的活性表面，非常适合于筛网印刷，不在半导体芯片和小片接合剂之间的界面上形成孔隙，且没有损失其线接合性能。本发明另一目的是提供可靠性高的半导体器件。

发明公开

本发明的用于将半导体芯片安装部件粘结到半导体芯片的活性表面上的绝缘液体小片接合剂包含：

(A)100质量份(a-1)由化学式为R¹₃SiO_1/2硅氧烷单元、化学式为R¹₂R²SiO_1/2的硅氧烷单元和化学式为SiO_4/2的硅氧烷单元组成的有机基聚硅氧烷树脂(其中R¹是除了链烯基以外的单价烃基，和R²是链烯基)和(a-2)在一个分子内具有至少两个链烯基的直链有机基聚硅氧烷的混合物{其中(a-1)与(a-2)的质量比为(30∶70)到(60∶40)}；

(B)在一个分子内具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基聚硅氧烷{这一组分的用量使得这一组分中与硅键合的氢原子与组分(A)中1mol链烯基的摩尔比为0.1-10mol}；

(C)0.1-10质量份在一个分子内具有至少一个与硅键合的烷氧基的有机硅化合物；

(D)5-50质量份平均直径为0.1-50微米且根据JIS K 6253的A型硬度计硬度等于或小于80的绝缘球形硅橡胶颗粒；和

(E)催化量的氢化硅烷化反应催化剂。

本发明的半导体器件的特征在于下述事实：使用前述绝缘液体小片接合剂，将半导体芯片安装部件粘结到半导体芯片的活性表面上。

发明效果

本发明的小片接合剂不损坏半导体芯片的活性表面，非常适合于筛网印刷，不在半导体芯片和小片接合剂之间的界面上形成孔隙，且没有损失其线接合性能。

由于使用前述绝缘液体小片接合剂，因此本发明的半导体器件的可靠性高。

附图简述

图1是根据本发明制造的半导体器件的截面视图。

参考标记

1半导体芯片

2由聚酰亚胺膜制造的电路板

3绝缘液体小片接合剂的固化体

4接合区

5接合区

6金属接合线