[发明专利]红外穿透复合膜、含该红外穿透复合膜的封装膜以及该封装膜的制备方法及使用方法

说明书

本发明公开了红外穿透复合膜、含该红外穿透复合膜的封装膜以及该封装膜的制备方法及使用方法，该红外穿透复合膜成分包含环氧树脂、增韧剂、填料、固化剂和改质石墨烯/多壁纳米碳管复合材料；所述改质石墨烯/多壁纳米碳管复合材料为改质多壁纳米碳管和改质石墨烯混合后经加热获得。该封装膜依次包括离型层、红外穿透复合膜层、抗静电UV粘合层、TPU胶层；红外穿透复合膜层即上述红外穿透复合膜。本发明封装膜同时具有封装和切割胶带功能，可简化晶圆的封装和切割工艺，可避免切割过程中的芯片崩角和飞片，同时红外穿透复合膜给该封装膜提供了良好的导热性及红外光穿透性，有效提升了半导体装置之散热性及降低不良品出货的风险。

技术领域

本发明属于半导体晶圆的封装、切割工艺领域，尤其涉及红外穿透复合膜、含该红外穿透复合膜的封装膜以及该封装膜的制备方法及使用方法。

背景技术

半导体晶圆封装后，可用于各种电子产品，例如智能型手机、平板电脑等。由于电子产品日趋轻薄化的需求，如何使半导体装置更加轻薄一直都是产业的开发目标。此外，电子产品如何有效地散热，并维持使用时的效能亦为重要的开发，3C产品常常会有因过热造成机体当机，影响使用的情况。

半导体制程发展至今，在切晶及黏晶工序，一般会先将晶圆黏附在黏晶切割胶膜上进行切割，当晶圆切割成晶粒要配置在电路板时，该黏晶切割胶膜之黏着剂层可移转到晶粒上，使晶粒被拾取后能直接附着固定在电路板上完成黏晶。即，黏晶切割胶膜不同于早期晶圆黏结薄膜贴合制程工序，晶粒必须另使用黏着剂附着至电路板后，经热固化才可黏着，即可免除晶粒在黏结薄膜贴合制程工序时，会有溢胶、晶粒倾斜及热处理对晶圆的伤害之问题。

黏晶切割胶膜常用的黏着剂层多为单层结构，其主要为包含丙烯酸聚合物、含有不饱和烃基之环氧树脂及热硬化剂的组合物，并视需要添加二氧化硅等填料。然而，此组成物在黏晶后往往会降低半导体装置的热传导性，散热性不佳，从而造成使用效能不佳，进而影响到电子产品的使用。

半导体芯片是通过对半导体晶圆切割得到，为保护电子组件，切割前需对半导体晶圆进行封装。同时，还需要使用切割胶带粘住晶圆，以避免切割过程中晶圆和芯片发生位移、脱落或飞散。目前惯用的晶圆封装和切割工艺较为繁琐，惯用工艺为：对晶圆的电路形成面进行封装，将切割胶带粘贴至晶圆背面；随后，从晶圆的电路形成面将晶圆切割分成为单个芯片。除了工艺繁琐，目前常用的切割胶带还普遍存在透光性差且存在容易导致芯片崩角和飞片的问题。

发明内容

为提升半导体装置之散热性及芯片切割后可直接用红外光穿透进行非破坏性检验，本发明的目的是提供一种红外穿透复合膜、含该红外穿透复合膜的封装膜以及该封装膜的制备方法及使用方法。

众所周知，石墨烯在紫外、可见光、红外光区透过率均很高，但相对于一般纳米粉体，石墨烯具有更高的比表面积，这使得当石墨烯与作为基质之有机聚合物混合涂覆后，容易产生堆栈挤压，难以得到高均匀性且单层的红外穿透薄膜，从而影响光透过率。因此，将石墨烯应用于红外穿透薄膜存在一定技术困难，即难以得到高均匀性且单层的薄膜，同时也很难在石墨烯薄片彼此保持接触导通时，避免石墨烯薄片之间的不均匀堆叠。

为解决该技术问题，本发明在红外穿透薄膜中加入改质石墨烯/多壁纳米碳管复合材料。改质石墨烯和改质多壁纳米碳管的改质原理参见图1，所述改质指对石墨烯和多壁纳米碳管进行接枝。该复合材料中改质石墨烯和改质多壁纳米碳管之间基于化学键连接；每个多壁纳米碳管轴向垂直于石墨烯薄片的平面方向构成三维结构，且石墨烯薄片之间藉由多壁纳米碳管形成的立体障碍可有效分离石墨烯薄片，从而避免石墨烯薄片团聚。

基于此，本发明提供的红外穿透复合膜，其成分包含环氧树脂、增韧剂、填料、固化剂和改质石墨烯/多壁纳米碳管复合材料；所述改质石墨烯/多壁纳米碳管复合材料为改质多壁纳米碳管和改质石墨烯混合获得；所述改质多壁纳米碳管是将多壁纳米碳管经酸化后以硅烷偶合剂改质获得；所述改质石墨烯是将石墨烯经酸化后以硅烷偶合剂改质获得。