[发明专利]用以提高导电管芯附接膜的粘合性的扩链环氧树脂

说明书

背景技术

本发明涉及用于半导体工业、特别是用于将半导体管芯(die)附接到基板的导电粘合剂组合物。

粘合剂组合物，特别是导电粘合剂，在生产和组装半导体封装和微电子器件中有各种用途。较突出的用途是将集成电路芯片粘接到引线框架或其他基板，以及将电路封装或组件粘接到印刷线路板。

导电粘合剂的一种呈现方式为自支撑膜，其在准确的区域为管芯接合提供所必需的精确量的粘合剂。膜粘合剂仅在粘合时具有不流动或以非常有限的方式流动的优点，并且可以制备成使得其相对地不粘，从而能够进行操作和重新布置。在一个惯例中，将膜粘合剂层压到半导体晶片的背面，然后将该晶片切割成单独的半导体电路。典型地，在室温或接近室温的温度下操作并将膜布置到晶片上，但是可以对粘合剂组合物进行调节以在较高温度下基本缺乏粘性。正确布置之后，将粘合剂升温到层压温度会提供合适的粘性，以将粘合剂粘接到晶片，用于后续的切割过程。

高导热性和导电性是导电膜所必需的性能特点。这些性能高度取决于膜组合物中导电填料的水平。用于这些组合物的传统导电填料为银或镀银铜。当银或镀银铜的负载量超过约80重量％，导电粘合剂膜的粘合性随着银负载量的增加而降低。

为导电粘合剂膜提供充足的导电填料以获得所需的导热性和导电性，而同时不降低膜的粘合剂水平，这会是一项优点。

发明内容

本发明是一种导电粘合剂膜，其由包含热固性树脂、任选存在的成膜树脂、存在的导电填料以及进一步包含扩链环氧树脂的成分制备而成，该扩链环氧树脂是通过多官能苯酚与多官能芳香族环氧树脂和多官能脂肪族环氧树脂(多官能包括双官能)的组合的反应制备而成。添加扩链环氧树脂可以在银负载量为80重量％或更高时保持导电粘合剂膜的粘合性。

发明详述

该导电粘合剂膜制备中使用的树脂是任意一种已知的用于粘合剂的热固性树脂并结合成膜树脂。合适的热固性树脂包括环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、异氰脲酸酯树脂、苯并噁嗪、双噁唑啉、丙烯酸酯树脂以及其组合和加成物。优选的热固性树脂是玻璃化温度高于150℃、优选高于200℃的热固性树脂。

作为热固性树脂，合适的环氧树脂包括双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚F二缩水甘油醚型环氧树脂、环氧酚醛清漆树脂和环氧甲酚树脂。其他合适的环氧树脂包括购自DIC的环氧树脂，例如，具有以下结构的环氧树脂：

作为热固性树脂，合适的双马来酰亚胺包括4,4'-二苯甲烷双马来酰亚胺、4,4'-二苯醚双马来酰亚胺(4,4’diiphenylether bismaleimide)、4,4'-二苯砜双马来酰亚胺(4,4’diiphenylsulfone bismaleimide)、甲苯马来酰亚胺、间亚苯双马来酰亚胺、2,2'-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷、3,3'-二甲基-5,5'-二乙基-4,4'-二苯甲烷双马来酰亚胺、4-甲基-1,3-亚苯双马来酰亚胺、1,6'-双马来酰亚胺-(2,2,4-三甲基)己烷、1,3-双(3-马来酰亚胺苯氧基)苯和1,3-双(4-马来酰亚胺苯氧基)苯。这些马来酰亚胺购自Daiwakasei Industry Co.,Ltd.

作为热固性树脂，合适的丙烯酸酯购自Sartomer，并且包括，例如，具有以下结构的三(2-羟乙基)异氰脲酸酯：

基于全部组合物，存在于导电组合物中的热固性树脂的量为约0.5重量％至约40重量％。基于全部组合物，存在的热固性树脂的量优选为约1重量％至约30重量％。

合适的成膜树脂为橡胶树脂或热塑性树脂。

作为成膜树脂，液态或粘性(非固态)的环氧树脂和端羧基丁二烯丙烯腈的加成物是合适的。购自Nagase ChemTex的TeisanResin丙烯酸酯共聚物也合适。其他合适的成膜聚合物包括购自Arkema的聚[(甲基)丙烯酸甲酯]-b-聚(丙烯酸丁酯)-b-聚[(甲基)丙烯酸甲酯](poly[(methyl)methacrylate]-b-poly(butyl acrylate)-b-poly[(methyl)methacrylate])和聚[苯乙烯-b-聚丁二烯-b-聚[(甲基)丙烯酸甲酯]。使用本领域技术人员已知的丁二烯和苯乙烯橡胶作为良好的成膜树脂也是合适的。

当存在成膜树脂时，基于全部组合物，成膜树脂在导电组合物中的量不高于约30重量％。基于全部组合物，存在的成膜树脂的量优选为约0.5重量％至约20重量％。