[发明专利]可B阶段化且无需固化的晶片背面涂覆粘合剂

说明书

本发明提供一种粘合剂组合物，其具有足够的机械强度和粘合强度以经受在125℃到210℃的温度下的制备工艺，不需首先固化。简而言之，在冲模粘合操作之后的固化被省略了，且粘合剂可表现出在通常125℃到210℃的温度下的线连接操作和在通常170℃到180℃的温度下的模塑操作期间，不排气且不产生空隙。所述粘合剂组合物包含：(i)低玻璃化转变(Tg)的丙烯酸酯单体，(ii)二官能丙烯酸酯/环氧化合物，(iii)苯氧基树脂，和(iv)固体环氧树脂。

背景技术

在制造电子装置的过程中经常用到粘合剂，例如将单独的半导体冲模(die)粘合到基底上。在半导体组装的一个方法中，用糊状粘合剂或膜粘合剂将半导体冲模粘合到其基底上。然后加热组件以固化粘合剂，以使其产生足够的强度并经受随后的加工步骤，且消除在这些随后的制造阶段期间由排气形成的空隙。取决于粘合剂的化学性质，该固化时间可长达1小时。然后半导体冲模表面上的活性终端与基底上的活性终端在被称为线连接的自动操作中通过金属线连接，其发生在约125℃到210℃。在线连接后，将该组件包封在模塑化合物中以保护半导体的活性表面和线连接。该模塑操作发生在约170℃到180℃。在线连接和模塑操作之前，需要加热处理以固化粘合冲模用的粘合剂，这显著降低了生产量且当制造需要多冲模堆叠时效率尤其低下。

半导体封装制造中目前的趋势是希望在将晶片切成单独的半导体冲模之前，在硅晶片水平下完成尽可能多的工艺步骤。堆叠冲模封装的另一个趋势是组合或消除尽可能多的固化步骤。这允许同时处理多个半导体冲模，使得制造工艺更有效率。在晶片水平下可发生的一个步骤是施加粘合剂来将半导体冲模粘合到基底。该粘合剂被称为晶片背面涂覆粘合剂，且通过丝网或模板印刷、旋转涂覆、或喷嘴喷雾来施加。喷嘴喷雾可提供更有效和更均匀的施加，但粘合剂组合物必须具有对于成功施加来说适当的流变。在施加之后，将涂层热或光化学处理以蒸发溶剂和/或部分促进所述粘合剂树脂(称作B-阶段化)。这一过程增强粘合剂以适于下一步的制造工艺。

无需固化的组合物必须满足热平衡(thermal budget)、抗湿性和喷雾性的一些需求。目前的组合物通常缺少这些性能中的一个或多个。因此，提供如下一种粘合剂会是有利的，其具有足够的强度来承受工艺步骤，而无需在冲模粘合后首先需要保护性固化步骤，且其具有相对长的热平衡、良好的抗湿性和易喷雾性。

发明内容

本发明提供一种粘合剂组合物，其具有足够的机械和粘合强度以在高温下经受制备工艺，不需完全固化。所述粘合剂组合物在冲模粘合工艺过程中，在100-150℃下暴露几秒到几分钟。在这种相对温和的条件下，所述粘合剂产生足够的机械和粘合强度以经受随后通常在125℃到210℃下的线连接操作，和通常在170℃到180℃下的模塑操作，不会排气并不会产生空隙。可省略在冲模粘合之后通常小时级别的热固化。

该无需固化的粘合剂组合物包含(i)低玻璃化转变(Tg)的丙烯酸酯单体，(ii)二官能丙烯酸酯/环氧化合物，(iii)苯氧基树脂，和(iv)固体环氧树脂。该组合物中的材料都不是弹性体或橡胶。

具体实施方式

低玻璃化转变(Tg)的丙烯酸酯单体在室温下是液体，且具有在-90℃到30℃范围内的Tg值。具有在该范围内的Tg值的合适的丙烯酸酯单体包括丙烯酸四氢糠酯，丙烯酸烷氧基化四氢糠酯，丙烯酸月桂酯，丙烯酸2-苯氧基乙酯，丙烯酸十三烷基酯，己内酯丙烯酸酯，环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯，丙烯酸异癸基酯，和丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯。低Tg丙烯酸酯单体将以粘合剂组合物的20wt％到75wt％范围内，或40wt％到65wt％范围内的任何量或范围存在。

二官能丙烯酸酯/环氧树脂在一个分子上将同时具有丙烯酸酯和环氧官能团，本文表述为“丙烯酸酯/环氧”。合适的化合物包括丙烯酸4-羟基丁酯缩水甘油醚，丙烯酸缩水甘油酯，和甲基丙烯酸缩水甘油酯。二官能丙烯酸酯/环氧树脂将以粘合剂组合物的0wt％到20wt％范围内，或4wt％到10wt％范围内的任何量或范围存在。