[发明专利]利用响应于能量射线的耐热粘合片制造半导体器件的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年9月21日提交的韩国专利申请No.10-2012-0105405的优先权和权益，其全部公开内容为了所有目的通过引用并入本文。

背景技术

1.领域

以下描述涉及一种用于使用反应于能量射线的耐热粘合片来制造半导体器件的方法。更具体地，以下描述涉及一种用于使用具有优异的可靠性和可加工性的反应于能量射线的耐热粘合片来制造半导体器件的方法，该半导体器件通过如下方法制造：在将粘合片长时间暴露于高温下的安装工艺(带后工艺，post-tape process)之后，使该反应于能量射线的耐热粘合片层叠；以及在密封过程之后，向粘合片的响应于能量射线的耐热粘合层辐照能量射线以引起交联反应，使得可以剥离粘合片而在金属引线框的表面和密封树脂表面上没有残留物。因此，响应于能量射线的耐热粘合片在能量射线辐照前具有高的粘附度(adhesiveness)或润湿度，并且该高的粘附度或润湿度使得容易将粘合片层合在金属引线框上。另外，由于高的粘附度或润湿度，可以在密封过程期间防止树脂泄露。

2.相关技术的描述

四方扁平无引脚封装件(QFN)指的是其中附着有引线端子的半导体。下面是用于制造QFN的最知名的方法。

图1A至图1E是示出相关技术的用于制造QFN的方法的每个步骤的图。下面是制造单元半导体的步骤：在金属引线框上层合粘合片(图1A)；在金属引线框上安装半导体芯片(图1B)；将半导体芯片导线接合至金属引线框(图1C)；使用密封树脂密封半导体芯片(图1D)；从密封的半导体芯片剥离粘合片(图1E)；然后将该密封结构传送至每个半导体器件。

此外，图2A至图2F是示出相关技术的用于制造QFN的另一方法的图。下面是制造单元半导体的步骤：制备相关技术的金属引线框(图2A)；在不具有粘合片的金属引线框上安装半导体芯片(图2B)；将半导体芯片导线接合至不具有粘合片的金属引线框(图2C)；在导线接合至半导体芯片的金属引线框上层合耐热粘合片(图2D)；使用密封树脂密封半导体芯片(图2E)；以及当密封过程完成时剥离耐热粘合片(图2F)。

如上所述，用于制造QFN的方法需要在150℃与250℃之间的高温下被采用。然而，在使用用于半导体加工的粘合片来制造半导体器件的方法中，粘附于粘合片的金属引线框需要经历：在管芯接合过程中，在170℃下超过两小时的热历史；以及随后在导线接合过程中，在200℃与250℃之间的温度下超过两小时的热历史。因此，用于使用粘合片来制造半导体器件的方法需要在高温过程的相当困难的条件下进行，该条件包括：在高温下保持良好的尺寸稳定性；避免在密封过程期间由密封树脂的压力所引起的在粘合片与引线框之间的缺陷粘附如模子溢料(mold flash)；以及从金属引线框剥离粘合片而没有残留物。

通常，上述方法需要硅粘合剂和耐热丙烯酸粘合剂。然而，硅粘合剂可能会在被粘附至引线框时污染引线框的表面，在被剥离时留下硅粘合剂残留物，以及在高温下使用从硅粘合剂产生的气体成分来氧化引线框的表面。另外，耐热丙烯酸粘合剂可能会由于通过低耐热性所引发的降低的内部粘聚力而在表面上留下粘合剂残留物。

为了解决上面的缺点，韩国专利注册通知No.10-0910672公开了一种通过向粘合层辐照能量射线所制造的耐热粘合片，该粘合层涂覆有包括能量射线固化型低聚物树脂和热固化型粘合用树脂的流体，以引起交联反应从而实现固化的耐热性。然而，作为近来已经在较高的加工温度下使用的具有缩小尺寸的封装件，在管芯接合过程和导线接合过程中降低了导线接合强度。另外，相应的金属引线框的变形导致粘合片的产量降低。

为了解决上述问题，韩国专利申请No.2012-0046013没有在各自均需要很长时间的管芯接合过程和导线接合过程期间使用粘合片。而是采用后期带粘贴工艺。在后期带粘贴工艺期间，在导线接合至半导体芯片的金属引线框上层合耐热粘合片，密封该半导体芯片，然后剥离耐热粘合片。

然而，在具有由制造过程期间的能量射线辐照所引起的交联反应的耐热粘合片的情况下，如果提高耐热粘合片的耐热性，则会降低耐热粘合片对金属引线框的润湿度，并且因此可能会在密封树脂过程中导致更多的模子溢料。另一方面，如果为了降低模子溢料的数量而增加润湿度，则可能降低耐热性，从而留下更多的残留物。

相关技术文献

专利文献

1.韩国专利注册通知No.10-0910672

2.韩国专利申请No.2012-0046013

发明内容