[发明专利]用于制备半导体封装的粘合剂组合物及粘合片材

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够在制备半导体器件的工序中使用的粘合剂组合物及包含该组合物，并加工成片材形状的粘合材料，更详细地，涉及一种粘合剂组合物及包含该组合物的粘合片材，所述粘合剂组合物在半导体制备工序中粘合在晶片的截面上，用于芯片和基板或芯片和芯片的粘合，特别是在高温粘合时，其流动性得到增加，从而对凹凸及金属布线等构件具有优异的嵌入性，并提高与支撑构件间的界面粘合性，即使在高温/高湿度条件下也能够确保半导体元件的可靠性。

背景技术

对晶片进行电路蚀刻工序之后的半导体制备工序包括：切割工序，其用于将晶片切割成芯片；扩张及拾取（pick-up）工序，其用于将切割的芯片重组为一个个芯片；焊接工序，其用于将拾取工序中重组的芯片装配在基板上；金属布线工序，其用于电气连接芯片和基板；及环氧模制工序，其用于保护芯片。在如上所述的工序中，为了易于进行晶片的切割及芯片的粘合工序，使用用于保护晶片的保护用粘附片材和能够附着芯片的粘合剂或粘合片材。

作为将制备好的芯片附着在基板上的现有方法，一直在使用以下方式，即，将液状环氧树脂组合物以一定形状涂布在准备好的引线框或软性线路板（FPCB）上，使用用于保护晶片的粘附片材，装配预先加工好的经过重组芯片。但是涂布液体环氧树脂组合物的工序难以控制涂布厚度的均匀性，在进行附着工序时，附着的压力容易导致液体组合物的渗漏。虽然通过调节液体粘合剂组合物的触变指数能够控制其流动性，但难于应用在多层芯片的制备中，因此仅局限在单一芯片的制备上。

为了解决上述液状粘合剂所产生的问题，人们提出了将液状粘合剂重整为合适的树脂组合物，提供一种薄片状粘合剂方法。所述薄片状粘合剂的使用方法如下：薄片状粘合剂被制备成与芯片相类似大小的沟纹（rill）状后，将该粘合片材切割成芯片大小，使用能够焊接的特殊设备进行切割，并附着在基板上后，附着重组后的芯片。但是，这种工序需要用于切割粘合片材并进行粘附的特殊设备，还需要实施附加工序，因此其越来越不被利用。

在现有的半导体芯片附着工序中，主要使用以下方法：通过将粘合片材预先附着在晶片的背面来进行切割工序，从而使芯片和粘合片材为一体化，获得各个芯片。这种粘合片材通常可以提供与粘附剂为附着状态的一体式，这种情况下，与粘附片材附着在晶片的背面进行切割的工序相反，在粘合片材的背面层压粘附片材，从而在具备一体式的状态下，附着在晶片上，之后实施一系列的工序。

如此地，将粘合片材和粘合片材制备成一体式，在半导体制备工序中附着在晶片的背面，以此简化从晶片的切割到芯片焊接的工序，这种方法在以下专利中有所公开。例如，韩国公开专利公报第10-2006-0021337号、韩国授权专利第10-0826420号、韩国授权专利第10-0646069号、韩国授权专利第10-0845092号等。

在最近的传统的半导体制备工序中，作为用于提高半导体封装的集成度的方案，一直在使用以下方法：即，在一个空间将半导体的芯片垂直地堆叠多层的堆叠（Stack）法。通过应用半导体元件的层压技术和使用适合这类技术的粘合材料，在由引线框或软性线路板构成的封装组件上，通过层压两层以上的芯片可以提高集成度，在将凸起用于电连接器的CSP（芯片级封装，Chip Scale Package）中，则使用在具有焊接凸起的基板上，垂直地层压芯片来提高集成度的技术。此外，需要通过层压多层数个芯片来提高集成度时，作为用于有效使用芯片空间的方案，主要使用将相同面积的芯片和芯片垂直层压的方式。为了层压多层相同大小的芯片，使用如下技术：即，将芯片附着在引线框或板上后，实施用于电气连接芯片和基板的金属布线操作，或者使用预先装配在芯片背面的金属凸起，附着在基板上来完成对元件的电气连接，并在上述芯片的上端继续层压多层以相同大小准备好的芯片。为了确保半导体元件的可靠性，使芯片在进行粘合工序时具有充分的流动性，在这种一系列工序中所使用的粘合片材在嵌入时，芯片和芯片或芯片和基板之间存在的金属布线或凸起等构件中，不能产生气泡或使构件受损，而且在附着之后，通过固化工序要表现出高的界面粘合力。

现有的用于半导体的粘合片材通过以下方式制备，并用于一般的芯片附着工序中。为了制备在常温下能够处理的片状粘合剂，在耐热粘合性优异的固体环氧树脂组合物中，配合用于维持挠性的热塑性橡胶成分，并用适当的混合用溶剂进行稀释，再进行陶艺工序，从而制成片材状。