[发明专利]用于半导体的粘合剂组合物、粘合剂膜和半导体装置有效

专利信息
申请号: 201410049714.1 申请日: 2014-02-13
公开(公告)号: CN104212372B 公开(公告)日: 2017-05-31
发明(设计)人: 魏京台;崔裁源;金成旻;金振万;金惠珍;李俊雨 申请(专利权)人: 第一毛织株式会社
主分类号: C09J7/02 分类号: C09J7/02;C09J133/14;C09J163/02;C09J11/06;C09J11/04
代理公司: 北京德琦知识产权代理有限公司11018 代理人: 康泉,王珍仙
地址: 韩国庆*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 半导体 粘合剂 组合 装置
【说明书】:

技术领域

本发明涉及用于半导体的粘合剂组合物、包含该组合物的粘合剂膜和由该粘合剂膜连接的半导体装置。

背景技术

半导体装置的高容量可在质量方面通过电路集成而实现,其中每单位面积的电池的数量是增加的,或者在数量方面通过封装而实现,其中芯片一个堆叠在另一个上面。

对于这样的封装技术,通常使用多芯片封装(下文中“MCP”),多芯片封装具有多个芯片经粘合剂一个堆叠在另一个上面的结构,以上芯片和下芯片可通过导线接合彼此电连接。

为了在芯片接合工艺中确保芯片和印刷电路板(PCB)之间足够的接合强度,进行PCB烘烤工艺和PCB等离子体工艺。此外,在120℃芯片接合数秒完成后,必须进行固化工艺(或半固化工艺或B-阶段工艺)1小时或更久,以在导线接合时提供足够的接合强度。在150℃导线接合2至20分钟完成后,顺序进行环氧模塑(EMC模塑)和后成型固化(PMC)。这里,PMC在175℃进行约2小时。

PCB烘烤工艺、PCB等离子体工艺、固化工艺(或半固化工艺或B-阶段工艺)和后成型固化工艺全部单独进行,并且难以减少持续时间和工人的数目,从而引起生产率降低。

为了提高半导体制造中的生产率,对于在线工艺(in-line process)存在着渐增的需要,其中,在轨上转移PCB的同时连续进行芯片接合与导线接合,同样对于可应用于在线工艺中的新的半导体用粘合剂膜存在着需要。具体地,在在线工艺中,由于显著地减少了用于使粘合剂层形成充分的交联结构的热过程,对于即使在省略固化工艺(或半固化或B-阶段工艺)和/或PMC工艺或减少固化工艺时间的条件下也能快速固化的组合物存在着需要,这样在导线接合过程中不会出现接合故障、芯片分离和可靠性的劣化。

在现有技术中,由于PCB的表面步骤,所以使用具有20μm厚的粘合剂层的粘合剂膜。然而,为了满足对于减小包装厚度的持续需要,对于包含具有15μm或更小厚度的粘合剂层的粘合剂膜存在着需要。然而,当粘合剂层的厚度小于或等于15μm时,由于粘合剂层透明度的提高,在设备识别中存在着劣化的趋势。因此,对于即使在15μm或更小的厚度可确保设备识别性能,可应用于芯片至芯片和芯片至PCB工艺,并允许多层堆叠的粘合剂膜存在着渐增的需要。

韩国专利公开第2010-0075212A和2010-0067915A号公开了粘合剂组合物。然而,当应用于多层堆叠时,这些粘合剂组合物经重复地加热不能保证足够的流动性,因此经模塑处理时不能使空隙有效去除。

发明内容

本发明的一个方面提供了用于半导体的粘合剂膜,所述粘合剂膜提高了半导体制造工艺中的生产率。

本发明的另一个方面提供了用于半导体的粘合剂组合物和包含该组合物的粘合剂膜,所述用于半导体的粘合剂组合物即使在芯片接合后缩短固化工艺(或半固化工艺或B-阶段工艺)时通过呈现充分的粘合性和弹性也可应用于在线工艺。

本发明的再一个方面提供了可用于多层堆叠的薄膜型粘合剂膜。

本发明的又一个方面提供了具有提高的设备识别性能的薄膜型粘合剂膜。

本发明的一个方面涉及用于半导体的粘合剂膜,其中,所述粘合剂膜在4次循环后的储能模量(A)与1次循环后的储能模量(B)之间的差为3×106达因/cm2或更小,所述4次循环后的储能模量(A)为7×106达因/cm2或更小,且所述1次循环后的储能模量(B)为2×106达因/cm2或更大,其中在125℃固化1小时并在150℃固化10分钟定义为1次循环。

本发明的另一个方面涉及用于半导体的粘合剂组合物或粘合剂膜,所述粘合剂组合物或粘合剂膜包含热塑性树脂、环氧树脂、酚固化剂、胺固化剂、固化促进剂和着色剂填料。

本发明的再一个方面涉及用于半导体的粘合剂组合物或粘合剂膜,基于粘合剂层的重量,所述粘合剂组合物或粘合剂膜包含(a)51wt%至80wt%的热塑性树脂、(b)5wt%至20wt%的环氧树脂、(c)2wt%至10wt%的酚固化剂、(d)2wt%至10wt%的胺固化剂、(e)0.1wt%至10wt%的固化促进剂和(f)0.05wt%至5wt%的着色剂填料。

本发明的又一个方面涉及半导体装置,所述装置使用所述用于半导体的粘合剂膜或所述用于半导体的粘合剂组合物连接。

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