[发明专利]粘合剂组合物、粘合片材及切片芯片附着膜

说明书

技术领域

本发明涉及粘合剂组合物，其含有(甲基)丙烯酸树脂和环氧树脂，在将半导体芯片接合到基板上时，该组合物能够减少空隙的产生。本发明还涉及使用这种粘合剂组合物的粘合片材和切片芯片附着膜。

背景技术

半导体装置通过以下步骤生产：(i)通过切片(切割)将在其上形成IC电路的大直径硅晶片分割成较小尺寸的半导体芯片；(ii)使用可固化液体粘合剂等作为小片接合材料通过热压粘接将小片接合到引线框上，然后固化该粘合剂，而将芯片固定(安装)到引线框上；(iii)对电极进行引线接合(wired bonding)；和(iv)将装置进行封装以提高可操作性，并保护装置免于外部环境的影响。采用树脂的传递成型是最广泛使用的封装工艺，由于价格低廉并且非常适用于大量生产。

近些年来，半导体装置性能的提高已经导致需要更高密度的封装以及用于固定半导体芯片的载体基板(衬底材料)的进一步微型化。与此背景相反，如果使用液体粘合剂作为小片接合材料，则在固定芯片的过程中，粘合剂可能会渗出半导体芯片边缘之外，并污染电极，或者粘合剂层厚度的不均一会导致芯片倾斜，从而引起引线接合问题。为了解决以上问题，优选粘合剂膜。

另一方面，如果使用粘合剂膜作为小片接合材料(即小片接合膜)用于将半导体芯片热压粘接于因存在半导体元件如引线等而具有不均匀表面的基板上，则如果小片接合膜不能够完全填充基板表面上的任何凹痕，则未填充的部分将会作为空隙而留下。然后，这些孔隙在回流炉内加热的过程中会膨胀，造成粘合剂层的断裂，导致半导体装置可靠性的劣化。此外，为了保证其与目前的无铅焊料的相容性，现在需要在更高的温度下(265℃)的耐回流性，这进一步提高了防止孔隙产生的重要性。在下面的描述中，材料填充基板表面任何凹痕而不留下任何残留孔隙的能力被称作“包埋性能”。

解决上面所提出问题的一个可能的方法可包括使用具有低熔体粘度的小片接合膜将半导体芯片热压粘接至基板上，以便熔化的小片接合膜能够流入基板表面上存在的任何凹痕中，从而防止形成任何孔隙。然而，完全防止孔隙形成仍然非常困难，但需要长时间的热压粘接和高压，这对生产率具有不利影响。此外，该小片接合膜可能会从半导体芯片边缘显著突出，造成电极的污染。

解决上面问题的另一种可能的方法是在高温高压条件下实施利用封装树脂的成型，这意味着在树脂封装步骤中，任何孔隙都被加热、压缩并且体积减小。随后可以通过再吸收进小片接合膜内或通过实施小片接合膜的加热固化，而除去这些体积减小的孔隙。这种方法不需要特殊的步骤，因而从生产角度，具有吸引力。

然而，已经开发的用于上述小片接合工艺的常规粘合剂是低弹性模量材料，其包含具有优异粘合力的丙烯酸树脂和环氧树脂、作为丙烯酸树脂和环氧树脂固化剂的酚醛树脂、以及催化剂(例如，参见专利文献1～3)。然而，尽管这些粘合剂具有优异的粘合能力，但由于使用这些粘合剂的粘合膜经历快速固化反应，因此，如果将这些膜应用于上述在树脂封装步骤中除去孔隙的方法中，则然后在树脂封装步骤之前的引线接合步骤过程中所实施的加热会造成膜熔体粘度的大幅度提高，这使得在树脂封装步骤中难以除去孔隙。换言之，由于熔体粘度的提高，孔隙体积不能被令人满意地降低，而且孔隙也不能被再吸收进树脂内。因此，采用常规粘合剂很难令人满意地填充基板表面的凹痕，并且需要包埋性能的进一步改进。

[专利文献1]JP10-163391A

[专利文献2]JP11-12545A

[专利文献3]JP2000-154361A

发明内容

本发明目的是提供粘合剂组合物，其不仅表现出优异的粘合力，而且具有优异的包埋性能和耐热性，另外，提供使用这种粘合剂组合物的粘合片材和切片芯片附着膜(dicing die attach film)。

作为对含有丙烯酸树脂和环氧树脂的粘合剂组合物的各种研究的结果，本发明的发明人发现下面所描述的粘合剂组合物能够保持常规粘合剂组合物出众的粘合能力，同时还提供了优异的耐热性和有利的包埋性能。

换言之，本发明的第一方面提供粘合剂组合物，其包含：

(A)(甲基)丙烯酸树酯，其重均分子量在50,000～1,500,000范围内，并且含有相对于下述组分(B)和组分(C)的一者或二者表现出反应性的官能团，

(B)环氧树脂，其重均分子量不超过5,000，和

(C)芳族多胺化合物。