[发明专利]涂有填充的、可旋涂的材料的半导体晶片

说明书

技术领域

本发明涉及在无源或背面的表面上涂有填充的、可旋涂的 涂料的半导体晶片。

发明背景

半导体封装最近的进展已经引起“叠层”封装的发展，在 “叠层”封装中两个或更多个半导体管芯在单个半导体封装中被安装 在相互的顶部上。这种管芯的堆叠能够使小区域(footprint)的功能增加， 使整个半导体封装的尺寸减小。通常，粘合膏或膜被用在两个半导体 管芯之间，以确保在制造操作诸如引线键合、成型和回流焊接期间， 以及最终使用期间封装的完整性。

存在多种以叠层构造组装封装的方法。每个管芯包含许多 电端子(electrical terminals)，金属线——通常是金——从这些电端子 延伸到衬底上的电端子。在叠层封装中，来自一个管芯的引线键合(wire bonds)必须避免与邻近的管芯接触和避免给邻近的管芯造成损害。另 外，用于将管芯粘合到衬底和/或相互粘合的粘合剂一定不要侵占引线 键合盘。因为，一般而言，封装移向更紧的公差(tighter tolerances)，特 别是在叠层封装中，因此需要非常严密地控制粘合剂的圆角(fillet)， 粘合剂圆角通常从被粘合管芯的边缘突出。

一种已被用于控制键合用粘合剂(bonding adhesive)流动 的方法是利用胶带或薄膜而不是膏状粘合剂。在该方法中，胶带或薄 膜粘合剂被施加至衬底或管芯中的一个上。当被施加至管芯时，粘合 膜可以首先被粘附至晶片，然后再被单粒化成管芯，或可以直接将其 施加至先前已单粒化的管芯。然后，通过使用热和压力，将该管芯粘 附至其衬底并被粘合。这提供叠层封装所需的流动特征，其中圆角在 管芯四周形成最小。然而，胶带和薄膜与传统的膏状管芯附着用粘合 剂相比非常昂贵，会优选使用膏状或液体型粘合剂，该粘合剂可被施 加到晶片，然后被部分固化或干燥(B-阶处理)，以能够进一步加工。

一种涂布晶片的已知方法是旋涂。这种方法具有快速的优 点并且已被成功用于包含最少填料通常小于10wt％的粘合剂。然而， 为了很多目的，包括降低应力；控制模量或热膨胀系数；减小吸湿性； 通过提高粘结强度(cohesive strength)、电和/或热导率来强化材料； 减小挥发性和流动控制，更高的填料荷载量是期望的。尽管可用于这 些功能，但是更高的填料荷载量可能导致涂料厚度的均匀性丧失，并 导致晶片中心的涂料比外缘的涂料厚。对于目前后续的加工步骤，包 括切割和管芯附着，这种涂料厚度均匀性的缺乏是不期望的。

本发明通过提供涂有填充的(有填料的)、可旋涂的材料 的半导体晶片——该材料具有良好的涂料厚度均匀性，提供上述问题 的解决方案。

发明概述

本发明是半导体晶片，其包含具有有源面和与有源面相反 的背面的半导体晶片，以及布置在晶片背面的涂料，所述涂料包含(a) 树脂体系和(b)球形填料，所述球形填料具有大于2μm的平均粒径和 单峰粒度分布。

在另一实施方式中，本发明是生产可旋涂的、可B阶处理 的具有1.2或更小的触变指数的涂料的方法，其包含(a)提供树脂体 系，该树脂体系包含(i)固体环氧树脂和(ii)选自以下的液体：单官 能丙烯酸酯单体、有机溶剂或这些的组合，以及(b)添加到树脂中的 10wt％至30wt％的球形填料，该填料具有大于2μm的平均粒径和单峰 粒度分布。

在另一实施方式中，本发明是生产涂布半导体晶片的方法， 其中半导体晶片具有有源面和与有源面相反的背面，其包含(a)提供 涂料组合物，该涂料组合物包含(i)固体环氧树脂和(ii)选自以下的 液体：单官能丙烯酸酯单体、有机溶剂或这些的组合，以及(iii)10wt％ 至30wt％的球形填料，该球形填料具有大于2μm的平均粒径和单峰粒 度分布；(b)在晶片背面上旋涂该涂料组合物；以及(c)B阶处理该 涂料。

定义

如本文所用，术语“烷基”是指有支链的或无支链的1至 24个碳原子的饱和烃基团，例如甲基(“Me”)、乙基(“Et”)、正丙基、 异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、辛基、癸基及类似基团。