[发明专利]半导体组装用粘结膜组合物和由该组合物形成的粘结膜

说明书

技术领域

本发明涉及用于半导体组装的粘结膜组合物以及由所述组合物形成的粘结膜。更具体地，本发明涉及用于半导体组装的粘结膜组合物，其包括特定量的丙烯酸类树脂、环氧树脂、芳族胺固化剂、填料和硅烷偶联剂的粘结膜组合物，通过降低固化反应速率来保持固化循环后的低熔融粘度和高残留固化比，使得在用环氧模制化合物(EMC)的模制工艺中去除空隙从而呈现高可靠性。

背景技术

随着近来小尺寸或大容量的半导体器件的发展趋势，粘结膜用于把半导体器件粘结在一起或把半导体器件和支撑部件粘结在一起。用于半导体组装的粘结膜和用于在切割工艺中固定半导体晶圆的切割膜一起使用。

半导体晶圆组装工艺包括切割工艺、扩展工艺和拾取工艺。在切割工艺中，切割膜和粘结膜被结合成一个膜，然后将半导体晶圆粘贴于此并用圆形金刚石刀片切开。最近，采用如下工艺：仅仅半导体晶圆内部的一部分使用激光照射来有选择地切开，然后半导体晶圆和粘结膜被一起扩展，并同时进行切割和切开。

按照最近的工艺，切割膜和粘结膜安装在半导体晶圆上，且半导体晶圆通过切割工艺期间被切开并通过芯片贴装工艺在高温下沉积。为了固定堆叠的芯片，在125至150℃下进行预固化工艺，持续预定时间，对完成堆叠后的半导体器件进行EMC模制工艺。

同时，虽然由于固定半导体晶圆的电路板上的布线而可能出现不规则部分，但是沉积在电路板上的粘结层通过初始减少空隙可具有改进的可靠性，所述空隙因在高温下进行的贴装工艺中的流动性导致。然而，芯片贴装工艺中空隙去除有限，因此已进行研究以在EMC模制工艺中进一步去除空隙。可是，由于酚类固化系统具有相对较快的固化反应速率，所以难以在EMC模制工艺中去除空隙。因此，本发明采用一种具有低固化反应速率的固化系统以在预固化工艺后保持低熔融粘度和高残留固化比，由此为具有高可靠性的半导体组装提供粘结膜。

发明内容

本发明的一个方面提供一种包括丙烯酸类树脂、环氧树脂、芳族胺固化剂、填料和硅烷偶联剂的粘结膜组合物。所述粘结膜组合物在2个固化循环后在175℃下可具有2.0×10⁶泊(P)或更小的熔融粘度，每个所述固化循环都由在125℃下固化60分钟和随后在150℃下固化10分钟组成。

在一个实施方式中，所述粘结膜组合物在2个固化循环后在175℃下可具有0.1×10⁶至2.0×10⁶泊的熔融粘度，每个所述固化循环都由在125℃下固化60分钟和随后在150℃下固化10分钟组成。

在一个实施方式中，所述粘结膜组合物在6个固化循环后在175℃下可具有3.5×10⁶泊或更小的熔融粘度，每个所述固化循环都由在125℃下固化60分钟和随后在150℃下固化10分钟组成。

在一个实施方式中，所述粘结膜组合物在6个固化循环后在175℃下可具有0.5×10⁶至3.0×10⁶泊的熔融粘度，每个所述固化循环都由在125℃下固化60分钟和随后在150℃下固化10分钟组成。

本发明的另一方面提供一种包括50至85重量％(wt％)的丙烯酸类树脂、5至40重量％的环氧树脂、2至15重量％的芳族胺固化剂、5至40重量％的填料和0.05至5重量％的硅烷偶联剂的粘结膜组合物。

在一个实施方式中，所述丙烯酸类树脂可具有-15至50℃的玻璃化转变温度(Tg)。

在一个实施方式中，所述丙烯酸类树脂可具有羟基、环氧基和羧基。

在一个实施方式中，所述环氧树脂可具有300至5000g/mol的重均分子量。

在一个实施方式中，所述环氧树脂：所述芳族胺固化剂的当量比可在1∶0.5至1∶1.5范围内。

本发明的另一方面还提供一种由所述粘结膜组合物形成的用于半导体组装的粘结膜。

具体实施方式

按照本发明的一个实施方式，粘结膜组合物包括丙烯酸类树脂、环氧树脂、芳族胺固化剂、填料和硅烷偶联剂。该粘结膜组合物在2个固化循环后在175℃下可具有2.0×10⁶泊(P)或更小的熔融粘度，每个固化循环都由在125℃下固化60分钟和随后在150℃下固化10分钟组成。

将切割膜和粘结膜通过贴装工艺安装在半导体晶圆上，切割并沉积，在贴装工艺中，预固化工艺在125至150℃下进行60分钟，然后引线接合(wire bonding)在150℃下进行10分钟。