[发明专利]用于半导体的粘附组合物、粘附膜和半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于半导体的粘附组合物和包含该组合物的粘附膜。更具体地，本发明涉及一种粘附组合物，所述粘附组合物利用高粘结特性通过固化率的提高可以使PCB烘烤工艺和PCB等离子体工艺省略，并且为了减少工艺时间在导线粘结过程中通过应用到在线工艺而部分固化，从而允许固化工艺（或半固化或B阶段）省略或减少。对于本发明的粘附组合物，将酚醛树脂和胺固化树脂共同用作固化剂以允许固化工艺的省略或减少，并且将咪唑固化剂或微胶囊型潜在固化剂用作固化剂以提高固化率。 

背景技术

半导体装置的高容量在质量方面可以通过电路集成实现，其中每单位面积原电池的数量得到增加，或者在数量方面可以通过封装实现，其中芯片一个堆叠在另一个之上。 

在封装技术中，通常使用多芯片封装（下文中“MCP”），其中多个芯片通过粘合剂一个堆叠在另一个之上并且通过导线粘结彼此电连接。 

为确保芯片粘结工艺中芯片和印刷电路板（PCB）之间足够的粘结力，进行了PCB烘烤和PCB等离子体工艺。此外，芯片在120℃粘结数秒后，必须进行固化工艺（或半固化或B阶段）以确保导线粘结时足够的粘结力。然后，在150℃导线粘结2至20分钟后，产物经EMC（环氧模制固化）模制，然后在175℃模制后固化（PMC）2小时。 

PCB烘烤工艺、PCB等离子体工艺、后固化工艺（或半固化或B阶段工艺）和模制后固化工艺都为单独的工艺，上述工艺使减少时间和工人的数目变难，从而降低了生产率。 

因此，为了在半导体制造中提高生产率，对于在线工艺的需求不断增长，在该工艺中PCB在轨道上转移的同时连续进行芯片粘结和导线粘结。因此，需要开发可以应用于在线工艺的用于半导体的新型粘结膜的。尤其是，在在线工艺中，由于使粘结层 形成充分交联结构的热步骤显著减少，因此需要一种即使在固化工艺（或半固化或B阶段工艺）和/或PMC工艺省略或者固化工艺时间减小的条件下也能允许快速固化的组合物，以便在导线粘结过程中不会发生粘结失败、芯片分离和可靠性劣化。 

韩国专利申请第2010-0075212号和第2010-0067915号公开了粘附组合物，该组合物包括热塑性树脂、环氧树脂、酚醛环氧树脂固化剂、固化促进剂、偶联剂和填料。然而，这些粘附组合物仅使用酚醛固化树脂作为固化剂，且固化过程进展缓慢，因此这些粘附组合物不适于本发明的工艺，本发明中省略了固化工艺（或半固化或B阶段工艺）和/或PMC工艺。 

发明内容

本发明的一个方面为提供一种粘附膜，所述粘附膜仅通过芯片粘结工艺呈现出足够的粘附强度以允许PCB烘烤工艺和PCB等离子体工艺省略。 

本发明的另一个方面为提供一种用于半导体的粘附组合物和包含该组合物的粘附膜，所述组合物即使在芯片粘结后的固化工艺（或半固化或B阶段工艺）省略或减小的情况下仍呈现出足够的粘附强度和弹性以应用于在线工艺。 

本发明的再一个方面为提供一种用于半导体的粘附组合物和包含该组合物的粘附膜，所述组合物允许PMC工艺（在175℃进行2小时）的省略。 

本发明的一个方面提供了一种粘附膜，所述粘附膜在120℃通过芯片粘结5秒具有4kgf/芯片或更高的晶片剪切强度，并在150℃固化20分钟后在150℃具有2×10⁶达因/cm²或更高的储能模量。 

本发明的另一个方面提供了一种粘附膜，所述粘附膜包含热塑性树脂、环氧树脂、酚醛固化树脂、胺固化树脂和固化促进剂，并且在120℃通过芯片粘结5秒具有4kgf/芯片或更高的晶片剪切强度。 

本发明的再一个方面提供了一种粘附组合物，基于100重量份的所述粘附组合物，所述粘附组合物按照固含量包含（a）51至80重量份的热塑性树脂，（b）5至20重量份的环氧树脂，（c）2至10重量份的酚醛固化树脂，（d）2至10重量份的胺固化树脂和（e）0.1至10重量份的固化促进剂。 

根据本发明的用于半导体的粘附组合物仅通过芯片粘结工艺就呈现出足够的粘结力，从而使PCB烘烤工艺和PCB等离子体工艺省略。 

此外，根据本发明的用于半导体的粘附组合物允许芯片粘结后的固化工艺（或半固化或B阶段工艺）和/或PMC工艺的省略或减少，从而提高了制造效率和生产率。 

进一步，即使省略了芯片粘结后的固化工艺和/或PMC工艺，根据本发明的粘附组合物仍然满足粘结相同种类半导体芯片所需的可加工性和可靠性。 

具体实施方式