[发明专利]一种非导电胶和金‑金快速互联方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体集成电路技术领域，涉及一种非导电胶和金-金快速互联方法。

背景技术

在液晶显示系统中，各向异性导电膜技术(ACF)在玻璃板或挠性板上芯片封装中运用十分广泛，各向异性导电膜材料是将细微的金属粒子或外表镀有金属的塑料小球分散在树脂材料中，当把各向异性导电膜贴合于IC的凸块与基板线路之间后，利用适当的压力、温度和时间使树脂开始流动而导电粒子则与凸块和基板线路接触而达到电气导通的作用，与此同时，又由于选用适当的导电粒子粒径及添加量，使其在凸块与凸块之间彼此无法接触从而达到各向异性导通的特性。

随着驱动芯片的凸点数增加，且芯片凸点节距减小，这对ACF技术提出了严峻挑战，对于凸点间距小于15μm的芯片，ACF工艺会产生较为严重的短路现象。金-金共金(合金)技术可以用来解决窄节距芯片带来的ACF搭桥问题，且在设备上与ACF技术有很好的兼容性。在芯片封装过程中，非导电胶的热导率、固化速度、热机械匹配性等都会影响电子封装的可靠性，提高其热导率，加快固化速度，降低热膨胀系数和介电常数，严格控制热超声参数成为封装过程中的关键技术目标。现有的非导电胶，固化剂通常为咪唑衍生物固化剂，其固化速度慢且耐热性能较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种新的非导电胶以及使用该非导电胶的金-金快速互联方法。

一种非导电胶，包括按重量计的如下组分：

基于双酚A的环氧树脂80-120份，甲基六氢邻苯二甲酸酐80-100份，二甲基苄胺0.1-1份和Al₂O₃纳米颗粒1-5份。

优选地，包括按重量计的如下组分：

基于双酚A的环氧树脂100份，甲基六氢邻苯二甲酸酐90份，二甲基苄胺0.5份和Al₂O₃纳米颗粒3份。

优选地，Al₂O₃纳米颗粒平均直径约为100nm。

一种金-金快速互联方法，包括将所述非导电胶使用于待连接的芯片凸点和基板焊盘的结合。将该非导电胶用于芯片凸点和基板焊盘的结合，两者之间结合非常紧密，没有填充物或孔隙产生。

优选地，利用热超声技术实现金-金互联，其中，加热基板并驱动芯片凸点和基板焊盘键合，当键合力达到预定压力时，在与基板平行方向上对芯片施加超声波能量，使芯片凸点与基板结合面发生摩擦，除去芯片凸点表面的氧化物和污染层，同时温度上升，芯片凸点发生变形，芯片凸点与基板焊盘的原子相互渗透达到相互联接。

优选地，超声波时间为0.1-0.5s，更优选为0.2s。

优选地，键合力为0.1-0.5kg，更优选为0.4kg。

优选地，超声波功率为10-30mW，更优选为22mW。

优选地，基板温度为100-200℃，更优选为160℃。

更优选地，超声波时间分别为0.2s，键合力为0.4kg，超声波功率为22mW，基板温度为160℃。

本发明的金-金键合互联方法，使用本发明提供的非导电胶，有利于芯片凸点和基板焊盘的结合，进一步地，利用热超声技术可实现金-金快速互联，键合时间在1s内，有效缩短了键合时间，降低了键合过程所引起的失效问题，使产品通过125℃、1000小时稳定性测试后剪切强度均能达到250g以上，产品的可靠性得到提高。

附图说明

图1a至图1e是本发明实施例的热超声键合过程示意图；

图2a是采用本发明实施例的非导电胶时的金-金结合处的断面示意图；

图2b是采用传统非导电胶时的金-金结合处的断面示意图。

具体实施方式