環(huán)氧樹脂封裝和層壓粘合劑及其制備方法
【專利摘要】一種粘合劑，其包括環(huán)氧樹脂和硬化劑。所述硬化劑包括三氧雜二胺二氨基二環(huán)己基甲烷、甲苯二胺和雙酚A二酐。
【專利說明】
環(huán)氧樹脂封裝和層壓粘合劑及其制備方法
[00011 本申請是以下申請的分案申請：申請日：2012年8月16日；申請?zhí)枺?012103951207; 發(fā)明名稱："環(huán)氧樹脂封裝和層壓粘合劑及其制備方法"。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明的實施方案通常涉及用于封裝半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)和方法，并且更特別地涉 及半導(dǎo)體器件封裝粘合劑，其提供穩(wěn)定的高電壓電氣操作。
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著集成電路日益變得更加小型化并且產(chǎn)生更好的操作性能，用于集成電路（1C) 封裝的封裝技術(shù)相應(yīng)地從引線封裝逐漸發(fā)展成基于層壓的球陣列封裝(BGA)并且最終發(fā)展 成芯片規(guī)模封裝(CSP)。獲得更好的性能、更加小型化以及更高可靠性的不斷增加的需求推 動了 1C芯片封裝技術(shù)的發(fā)展。新的封裝技術(shù)不得不進(jìn)一步提供用于大規(guī)模制造目的的批量 生產(chǎn)的可能性，從而允許規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
[0004] -些半導(dǎo)體器件和封裝包括高電壓功率半導(dǎo)體器件，其用作電力電子電路中的開 關(guān)或者整流器，例如開關(guān)模式電源。大多數(shù)的功率半導(dǎo)體器件僅用于整流模式中（即它們開 啟或者閉合），并且因而針對此而進(jìn)行優(yōu)化。許多功率半導(dǎo)體器件被用于高電壓功率應(yīng)用中 并且被設(shè)計為攜帶大量的電流并維持高電壓。
[0005] 在使用中，一些高電壓功率半導(dǎo)體器件通過功率覆蓋(P0L)封裝和互連系統(tǒng)的方 式連接至外部電路，該P0L封裝還提供了移除由器件產(chǎn)生的熱以及保護(hù)該器件免受外部環(huán) 境影響的方式。標(biāo)準(zhǔn)的P0L制造工藝通常開始于將一個或多個功率半導(dǎo)體器件通過粘合劑 的方式放置在介電層上。金屬互連(例如銅互連)然后被電鍍至該介電層上從而形成至該功 率半導(dǎo)體器件的直接金屬連接。該金屬互連可以是薄型（low profile)的形式（例如小于 200微米厚），平面的互連結(jié)構(gòu)，其提供至/從功率半導(dǎo)體器件的輸入/輸出（1/0)系統(tǒng)的形 成。
[0006] 某些封裝技術(shù)所固有的是使用通常具有5厘米或者更長長度的高電壓開關(guān)或者組 件。典型地，這樣的開關(guān)包括梯形的橫截面或者外形輪廓(profile)，其附著至基底或者例 如為聚酰亞胺樹脂薄膜(kapton)的支撐材料，之后電連接至組件內(nèi)的其它的部件。該梯形 的橫截面包括一對平行表面，以及一對彼此相對的不平行表面。典型地，該平行表面中的一 個包括開關(guān)的表面，其例如粘著至該聚酰亞胺樹脂薄膜，并且該平行表面中的另一個包括 接地層或者電源層。
[0007] 為了避免翹曲并保護(hù)該高電壓組件免于外部影響，通常施用密封劑 (encapsulant)，其之后被激光切割以電連接至接地層或者電源層。然而，因為熱效應(yīng)、水吸 收等，這樣的組件傾向于發(fā)生翹曲。而且，由于該密封劑還通常包括空隙或者可能被施用得 太薄或者太厚，在高電壓操作期間可發(fā)生電暈放電和火花，其可導(dǎo)致性能退化以及早的使 用期限故障。
[0008] 并且，對于在陽極和陰極連接之間提供介電隔離，能夠提供高反向擊穿電壓（例 如，高至lOkV)的高介電材料通常提供給半導(dǎo)體二極管。然而，這樣的介電材料通常具有增 加的厚度，其可與某些用于半導(dǎo)體二極管的POL封裝技術(shù)不相容，并且如果該厚度沒有被恰 當(dāng)?shù)乜刂?，其可?dǎo)致增加的寄生電感。
[0009] 因此，需要用于封裝高電壓開關(guān)以及組件的簡化方法，和改進(jìn)的粘合劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明為環(huán)氧樹脂封裝和層壓粘合劑及其制備方法。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，粘合劑包括環(huán)氧樹脂和硬化劑。該硬化劑包括三氧雜二 胺(trioxdiamine)、二氨基二環(huán)己基甲燒、甲苯二胺和雙酸A二酐。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，制備粘合劑的方法包括將多種反應(yīng)物混合在一起以形 成硬化劑，將該硬化劑與環(huán)氧樹脂混合以形成未固化的粘合劑混合物，并且固化該未固化 的粘合劑混合物，所述反應(yīng)物包括三氧雜二胺、二氨基二環(huán)己基甲烷、甲苯二胺和雙酚A二 酐。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的又另一個方面，形成半導(dǎo)體器件封裝的方法包括將半導(dǎo)體器件倚靠 材料放置以在半導(dǎo)體器件和該材料之間形成間隔，將多種反應(yīng)物混合在一起以形成硬化 劑，將該硬化劑與環(huán)氧樹脂混合以形成未固化的粘合劑混合物，將該未固化的粘合劑混合 物放置在該間隔中，并固化該未固化的粘合劑混合物，所述反應(yīng)物包括三氧雜二胺、二氨基 二環(huán)己基甲烷、甲苯二胺和雙酸A二酐。
[0014] 根據(jù)下文的詳細(xì)說明以及附圖，各種其它特征以及優(yōu)點將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0015] 附圖闡述了當(dāng)前考慮用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案。
[0016] 在附圖中：
[0017] 圖1為半導(dǎo)體器件封裝的示意性橫截面?zhèn)纫晥D，其使用根據(jù)本發(fā)明的實施方案配 制和制備的粘合劑/密封劑。
[0018] 圖2-13為在可受益于本發(fā)明實施方案的制造/構(gòu)造方法的不同階段期間半導(dǎo)體器 件封裝的示意性橫截面?zhèn)纫晥D。
[0019] 圖14為流程圖，圖示了制備本發(fā)明實施方案的粘合劑/密封劑的方法。
[0020] 圖15為流程圖，圖示了制備環(huán)氧樹脂粘合劑和/或模制密封劑的方法。
【具體實施方式】
[0021] 本發(fā)明的實施方案提供了用于具有高的擊穿電壓以及低的寄生電感的半導(dǎo)體器 件封裝的粘合劑/密封劑，以及形成所述半導(dǎo)體器件封裝的方法。該粘合劑/密封劑的配制 符合特定的需求，其包括但不限于低粘度、部分固化能力、低表面張力、低應(yīng)力、工作壽命、 室溫凝膠化、在所需要的激光波長下激光切割的能力、獲得和控制所需要的玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度的能力以及良好介電性能。制備該半導(dǎo)體器件封裝，使得使用多個具有不同厚度的介電 層來鈍化該半導(dǎo)體器件的邊緣，且在半導(dǎo)體器件的上表面和下表面形成電互連系統(tǒng)。
[0022] 參考圖1，結(jié)合本發(fā)明的一個示例性實施方案，示出半導(dǎo)體器件封裝10。半導(dǎo)體器 件封裝10在其中包括半導(dǎo)體器件12,其可以是模具、二極管、或者其它的電子器件形式。半 導(dǎo)體器件12為高電壓半導(dǎo)體二極管的形式，例如在反向具有反向偏壓(back bias)的光二 極管。如在圖1中所示的，半導(dǎo)體器件12可具有梯形形狀，然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到半導(dǎo)體器件12的 其它的形狀和構(gòu)型也是可以預(yù)想的，例如矩形形狀。此外，關(guān)于半導(dǎo)體器件12的形狀和尺 寸，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到半導(dǎo)體器件12為"更厚的"器件的形式，例如，半導(dǎo)體器件12具有的厚度/高 度高達(dá)40mm或更大。
[0023] 半導(dǎo)體器件12包括由半導(dǎo)體材料形成的襯底14，所述半導(dǎo)體材料例如娃、碳化娃 (si 1 icon carbine)、氮化鎵、砷化鎵、或者其它的半導(dǎo)體材料，其具有摻入其中的雜質(zhì)以在 一側(cè)形成包含負(fù)電荷載流子(電子)的區(qū)域，稱為η型半導(dǎo)體，并且在另一側(cè)形成包含正電荷 載流子(空穴）的區(qū)域，稱為Ρ型半導(dǎo)體。該襯底內(nèi)這兩個區(qū)域之間的邊界被稱為ΡΝ結(jié)，其為 二極管起作用的地方，且該襯底從Ρ型側(cè)（即陽極）向η型側(cè)（即陰極)的方向傳導(dǎo)常規(guī)電流， 但是不能在相反的方向上傳導(dǎo)。半導(dǎo)體器件12被稱為"高電壓"器件是因為其通?？稍?kV 或者更高的電壓下操作，且預(yù)想高于10kV的電壓。
[0024] 多個金屬化電路和/或連接板（即終端）16在襯底上形成并且連接至P區(qū)域和N區(qū)域 中的每一個，通過其可以形成至半導(dǎo)體器件12的電連接。如在圖1中所示的，該電路/連接板 16在襯底的表面18、20上形成，以使得半導(dǎo)體器件12的兩個表面可以形成電連接。
[0025] 半導(dǎo)體器件封裝10還包括第一鈍化層或者介電層22,其在半導(dǎo)體器件12的表面 18、20和邊緣24的附近形成，從而覆蓋襯底14和金屬化電路/連接板16。第一鈍化層22為高 性能薄膜的形式，例如氮化硅、氧化硅或者其它合適的介電材料，其可以包括根據(jù)本發(fā)明實 施方案形成的粘合劑，其被施用在半導(dǎo)體器件12上以具有均一的厚度。根據(jù)本發(fā)明的一個 實施方案，使用等離子增強的化學(xué)氣相沉積(PECVD)來施用第一鈍化層22從而具有約1-2微 米的厚度。該第一鈍化層22由此用于鈍化半導(dǎo)體器件12的邊緣24并保護(hù)襯底14的表面以及 金屬化電路/連接板16,例如在半導(dǎo)體器件封裝10的制造工藝步驟中（例如蝕刻、層壓等）， 如在下文中詳細(xì)說明的。
[0026] 如在圖1中所示的，第一鈍化層22鄰接于半導(dǎo)體器件12的金屬電路/連接板16位置 處的部分被移除，例如通過使用反應(yīng)離子蝕刻(RIE)，從而提供與那些電路/連接板16的電 互連。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，其中半導(dǎo)體器件封裝10為光學(xué)活性器件的形式，第一鈍 化層22為光學(xué)透明的，從而在允許光穿過其中的同時仍提供半導(dǎo)體器件封裝10的光學(xué)窗口 28的保護(hù)。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到該半導(dǎo)體器件12可以是器件/二極管的形式，其不是光學(xué)活性 器件，并且因此所闡述的實施方案可不包括光學(xué)窗口 28,也不需要使用光學(xué)透明鈍化層。 [0027]盡管第一鈍化層22用于鈍化半導(dǎo)體器件12的邊緣24并提供對于在其上形成的金 屬電路/連接板16的保護(hù)性覆蓋，但還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到該第一鈍化層22(即氮化硅/氧化硅涂層） 的薄度可能不足以支撐非常高的電壓。由此，半導(dǎo)體器件封裝10還可以包括第二鈍化層或 者介電層30,其被施用在第一鈍化層22的上部并向外延伸至半導(dǎo)體器件12的邊緣24,且其 間還可任選包括粘合層(未示出），這取決于第二鈍化層30的形式。如在圖1中所示的，與第 一鈍化層22相比，該第二鈍化層30作為更厚的層或者介電材料涂層來施用，從而提供更高 的介電強度并提高半導(dǎo)體器件封裝10的擊穿電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，第二鈍化 層30的厚度可大至l_2mm，并且還可由根據(jù)本發(fā)明實施方案形成的粘合劑形成。
[0028]因為用于形成第一鈍化層22的氮化物和氧化物通常不可施用遠(yuǎn)多于幾微米的厚 度，所以第二鈍化層30可由與第一鈍化層22相同的或不同的材料形成，即提供與第一鈍化 層22的已經(jīng)施用的氮化物/氧化物薄膜具有良好相容性（即附著）的材料。因此第二鈍化層 30可由這樣的材料形成，例如聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、聚對二甲苯(paralyene)、娃酮等等。第 二鈍化層30可以是預(yù)成型層壓片或者薄膜的形式，其由Kapton?、Ultem⑩、聚四氟乙烯 (PTFE)、Upilex?、聚砜材料(例如Udel?、Radel?)或者其它的聚合物膜，例如液晶聚合物 (LCP)或者聚酰亞胺材料形成。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，第二鈍化層30使用環(huán)氧樹脂形 成，其利用在下文的圖14中描述的胺-酰亞胺硬化劑來固化?；蛘?，第二鈍化層30可以是液 體的形式，并且通過噴涂應(yīng)用、模制工藝或者選擇性沉積工藝(例如"直寫"）中的一種來施 用，如將在下文詳細(xì)描述的。無論由介電材料形成的第二鈍化層30是以層壓的形式、液體的 形式還是其組合的形式來施用，該第二鈍化層30均以可控的方式施用在半導(dǎo)體器件12的邊 緣24上，以使得其厚度足以用于期望的/需要的介電強度，但是仍沒有過度地增加半導(dǎo)體器 件12的感應(yīng)回路。因此，第二鈍化層30的典型厚度對于每1000伏特的所需介電擊穿強度為 例如在約10-50微米的范圍內(nèi)。
[0029]因此，第一鈍化層22可以包括氮化物、氧化物、或者其它提供改進(jìn)介電強度的已知 電介質(zhì)，并且可以由根據(jù)本發(fā)明實施方案形成的粘合劑/密封劑來形成。第二鈍化層30可以 由相同的材料形成。由此，根據(jù)本發(fā)明，層22、30中的一者或者二者均可以由根據(jù)本發(fā)明實 施方案形成的粘合劑/密封劑來形成。
[0030]如在圖1中進(jìn)一步所示的，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，基底介電層42被施用至半 導(dǎo)體器件12的表面18,以使得完全圍繞半導(dǎo)體器件形成更厚的介電層（即第二鈍化層30和 層42的組合圍繞半導(dǎo)體器件12形成）。根據(jù)一個實施方案，介電層42由根據(jù)本發(fā)明實施方案 形成的粘合劑/密封劑來形成。第一和第二鈍化層22、30中的每一個，以及基底介電層制件 和被固定至基底介電層壓制件42的其它的介電薄膜38的層壓片，選擇性地圖案化 (pattern)以在其中形成多個通路和/或開口 34。該通路/開口 34在相應(yīng)于在半導(dǎo)體器件12 上形成的金屬化電路/連接板16的位置處形成，從而暴露該電路/連接板16。根據(jù)本發(fā)明的 一個實施方案，該通路/開口 34通過激光切割或者激光打孔工藝的方式穿過第一和第二鈍 化層22，30、基底介電層壓制件42以及介電薄膜38來形成，其在施用層22，30，基底介電層壓 制件42以及介電薄膜38至半導(dǎo)體器件12上之后來進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，激光 切割利用具有350nm波長的激光來進(jìn)行，并且用于形成第一和第二鈍化層22、30以及基底介 電層42中的一個或全部的粘合劑被配制為對于特定的350nm波長的激光能量具有特制的敏 感性?；蛘?，通路/開口 34可以通過激光切割或者激光打孔工藝的方式在第二鈍化層30和/ 或介電層壓制件42、38中預(yù)成型，其在將其施用在第一鈍化層22上之前進(jìn)行，再次使用對于 特定的350nm波長的激光能量具有特制敏感性的粘合劑。在其中通路/開口 34穿過第二鈍化 層30和介電層壓制件42、38而被預(yù)打孔的實施方案中，可以將通路/開口34向下延伸穿過第 一鈍化層22至電路/連接板16來實施單獨的反應(yīng)離子蝕刻(RIE)工藝。根據(jù)本發(fā)明的其它實 施方案，還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到通路/開口 34可以通過其它方法形成，包括等離子蝕刻、光界定 (photo-definition)或者機(jī)械打孔工藝。
[0031] 在每個通路/開口 34中形成有金屬互連36，其向下延伸穿過通路/開口 34至半導(dǎo)體 器件12上的電路/連接板16。金屬互連36由此形成至電路/連接板16的直接金屬和電連接， 且該互連以緊密地封裝、密閉的排列形成。金屬互連36通過施用金屬層/材料的方式形成， 例如通過濺射或者電鍍工藝，并且之后使所施用的金屬材料圖案化為具有所期望形狀的金 屬互連36。金屬互連36通過濺射工藝施用鈦粘合層和銅晶種層來形成，接下來通過在其上 電鍍額外的銅來增加金屬互連36的厚度。如在圖1中所示的，在半導(dǎo)體器件12的表面20上， 金屬互連36的銅鍍層從半導(dǎo)體器件12的電路/連接板16向外延伸通過通路/開口 34,并且向 外穿過第二鈍化層30外表面，向外經(jīng)過半導(dǎo)體器件12的邊緣24,且向外延伸經(jīng)過半導(dǎo)體器 件12的邊緣24的該區(qū)域中的互連36在固定至基底介電層壓制件42的介電薄膜38的其它層 壓片上形成。在半導(dǎo)體器件12的表面18上，金屬互連36的銅鍍層從半導(dǎo)體器件12的電路/連 接板16向外延伸，通過在基底介電層壓制件42和介電薄膜38中形成的通路/開口 34,并且向 外穿過介電薄膜38的外表面，且互連36 (向外延伸經(jīng)過薄膜38上和與互連36相對的薄膜38 一側(cè)上的半導(dǎo)體器件12的邊緣24)在表面20上形成，從而與其電絕緣。
[0032]有益地，半導(dǎo)體器件封裝10的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致具有高擊穿電壓和低電感回路的封裝。即， 第一和第二鈍化層22,30以及互連36的排列可以提供10kV的高擊穿電壓，且其厚度是受控 的，從而還可降低半導(dǎo)體器件封裝10的陽極和陰極之間的寄生電感。半導(dǎo)體器件封裝10的 結(jié)構(gòu)允許在改進(jìn)的/有效的操作頻率下對其進(jìn)行操作，這使得后續(xù)信號傳輸(例如，用于傅 里葉處理的方形波脈沖的產(chǎn)生)的開關(guān)時間降低以及信號強度改善。
[0033] 參考圖2-10,闡述了半導(dǎo)體器件封裝10的制造技術(shù)的多個過程步驟。如在圖2中所 示的，半導(dǎo)體器件封裝10的構(gòu)建過程開始于將第一鈍化或者介電層22施用到半導(dǎo)體器件12 上。該第一鈍化層22在半導(dǎo)體器件12的表面18、20和邊緣24的周圍形成，從而覆蓋半導(dǎo)體器 件的襯底14和金屬化電路/連接板16。第一鈍化層22可以是根據(jù)本發(fā)明實施方案形成的粘 合劑的形式，其包括包埋材料，例如氮化硅或者氧化硅，其被施用在半導(dǎo)體器件12上從而具 有均一的厚度。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，第一鈍化層22使用等離子體增強化學(xué)氣相沉 積(PECVD)來施用從而具有約1-2微米的厚度。該第一鈍化層22由此用于鈍化半導(dǎo)體器件12 的邊緣24并保護(hù)襯底14的表面18、20以及金屬化電路/連接板16。
[0034] 現(xiàn)在參考圖3,在構(gòu)建過程的下一個步驟中，第一鈍化層22施用在其上的半導(dǎo)體器 件12被放置在粘合層40以及附隨的以層壓制件/薄膜形式的基底介電層42中。如在圖3中所 示的，半導(dǎo)體器件12被放置在粘合層40和介電層42上使得其表面18被固定至層40、42,且半 導(dǎo)體器件12的表面20保持開放。該介電層42可以由多種介電材料中的一種來形成，介電材 料例如ICapton?、Ultem?、聚四氟乙烯（ptfe)、Upilex?、聚砜材料（例如 Udel·、Radel?)或者其它的聚合物膜，例如液晶聚合物(lcp)或者聚酰亞胺材料。根據(jù)本 發(fā)明的一個實施方案，介電層42利用環(huán)氧樹脂來形成，其使用下文圖14中描述的胺-酰亞胺 硬化劑來固化。在將半導(dǎo)體器件12放置在粘合層40和基底介電層壓制件42上時，粘合層40 被固化以將半導(dǎo)體器件12固定在介電層壓制件42上。
[0035] 該構(gòu)建過程繼續(xù)將另一介電或鈍化層（即第二鈍化層)施用在半導(dǎo)體器件12的表 面20和邊緣24上。如在下文的圖4-7中所示和描述的，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到這樣的介電層可以根據(jù)幾 種施用方法中的一種來施用，例如通過施用介電材料的預(yù)成型層壓片或薄膜層的方式或者 通過噴涂施用、模制工藝或者選擇性沉積工藝(即"直寫"）來施用液體介電材料的方式。 [0036] 參考圖4A-4C，介電材料44被施用在半導(dǎo)體器件12的表面20和邊緣24上，且其間包 括粘合層46(例如B-staged膠粘的粘合劑）以將介電材料44的薄片緊固至半導(dǎo)體器件12。如 在圖4A中所示的，介電薄片44的厚度大于第一鈍化層22的厚度，且介電薄片44的厚度基于 半導(dǎo)體器件12所需要的介電擊穿強度來確定和控制。通常，對于每lkV所需的介電擊穿強 度，介電薄片44的厚度范圍可為約10-50微米。根據(jù)一個實施方案，替代介電薄片44和粘合 層46,提供包括本發(fā)明實施方案組合物的環(huán)氧樹脂或密封劑，并且提供按照本發(fā)明實施方 案的制備方法。
[0037]如在圖4A中所示的，當(dāng)介電材料44以層壓片的形式被施用在半導(dǎo)體器件12的表面 20和邊緣24上時，間隔或者空隙48可保持在半導(dǎo)體器件12的邊緣24附近，其被稱為"隆起 (tenting)"。如在圖4B中所示的，該空隙48在構(gòu)建過程的下一個步驟中被填充有接下來被 固化的環(huán)氧樹脂或者聚酰亞胺材料50,其中環(huán)氧樹脂或者聚酰亞胺材料50為環(huán)氧樹脂或者 密封劑，其包括根據(jù)本發(fā)明實施方案的組合物和制備方法?？障?8從一端填充環(huán)氧樹脂/聚 酰亞胺50,且在另一端提供排氣孔(未示出）來排出空氣。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到如果沒有看見隆起，那 么圖4B中所圖示的步驟將是不需要的。
[0038]現(xiàn)在參考圖4C，介電材料52的額外層壓片可以施用在半導(dǎo)體器件12的表面20和邊 緣24上，這取決于半導(dǎo)體器件封裝10的電需求(例如為了進(jìn)一步增加介電強度），或者額外 的層可以被提供至其中（替代材料52)，其使用包括本發(fā)明實施方案組合物的環(huán)氧樹脂或密 封劑以及根據(jù)本發(fā)明實施方案的制備方法。由此，額外的介電材料52可以被放置在介電薄 片44的上部（在一個實施方案中粘合層54被包括在其間，其中材料52為薄片）從而將薄片 44、52緊固在一起。盡管在圖4C中未示出，但額外的薄片或者其它的介電材料仍然還可以根 據(jù)需要而添加在半導(dǎo)體器件12的表面20上。
[0039]現(xiàn)在參考圖5,根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，通過噴涂施用將液體介電材料41施 用在半導(dǎo)體器件12的表面20和邊緣24上。根據(jù)一個實施方案，該液體介電材料利用環(huán)氧樹 脂來形成，其使用胺-酰亞胺硬化劑進(jìn)行固化，在下文的圖14中對其進(jìn)行說明。在成型后，將 液體介電材料噴射在半導(dǎo)體器件12上使得形成厚度大于第一鈍化層22厚度的介電層58,且 介電層58的厚度基于半導(dǎo)體器件12所需要的介電擊穿強度來確定和控制。如上所述的，對 于每lkV的所需要的介電擊穿強度，介電層58的厚度范圍可為約10-50微米。取決于介電層 58的所期望的厚度和幾何形狀，可能需要進(jìn)行多個噴涂步驟。
[0040]現(xiàn)在參考圖6A-6C，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，將液體介電材料施用在半導(dǎo)體 器件12的表面20和邊緣24上，其利用模具來控制所獲得的介電層的形狀和厚度。如在圖6A 中所示的，半導(dǎo)體器件12和介電層42被翻轉(zhuǎn)以使得半導(dǎo)體器件12向下。然后將半導(dǎo)體器件 12放置在位于其下方的模具60中，且例如通過在模具60中央形成的突起62將半導(dǎo)體器件12 保持在模具60中適當(dāng)?shù)奈恢?，并且使得在半?dǎo)體器件12和模具60之間形成間隔。例如通過 銷對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(未示出）將半導(dǎo)體器件12準(zhǔn)確地放置在模具60中。在下一個步驟中，并且如在 圖6B中所示的，利用液體介電材料64來填充模具60,例如根據(jù)本發(fā)明實施方案形成的并且 在下文中關(guān)于圖14描述的環(huán)氧樹脂或者聚酰亞胺，且將該液體通過在模具中提供的填充口 (未示出）進(jìn)行注射并被注射進(jìn)入半導(dǎo)體器件12和模具60之間的間隔。在模具中還提供有排 氣口（未示出）從而使得能夠注射介電材料64。在用液體介電材料64填充模具60時，該介電 材料被固化并且模具被移出，如在圖6C中所示的，從而在半導(dǎo)體器件12的表面20和邊緣24 上形成制成的介電層66。當(dāng)模具60由Teflon?:或者類似材料構(gòu)成時，當(dāng)從其上移出半導(dǎo)體 器件12時，介電層64就不會粘著至模具60。
[0041 ]現(xiàn)在參考圖7，根據(jù)本發(fā)明的又另一個實施方案，通過選擇性沉積工藝或者"直寫" 工藝的方式將液體介電材料45施用在半導(dǎo)體器件12的表面20和邊緣24上。在將介電材料45 直寫在半導(dǎo)體器件12上的過程中，利用可編程分配工具（未示出）對介電材料45進(jìn)行分配， 該工具將液體形式的介電材料沉積成線或者點70。例如，該可編程分配工具可以是噴墨印 刷類型設(shè)備的形式，其選擇性地將液體形式的介電材料45沉積成線或者點70。線/點70被描 畫以獲得半導(dǎo)體器件12所必需的覆蓋并且可以以多層施用從而獲得介電材料所必需的幾 何形狀和厚度。所施用的介電材料的線/點70之后被固化以完成鈍化。
[0042]現(xiàn)在參考圖8,通過圖4-7的實施方案中所示的和描述的技術(shù)中的一種將第二介電 或者鈍化層(通常此后表示為30)施用在半導(dǎo)體器件12的表面20和邊緣24上時，半導(dǎo)體器件 封裝10的構(gòu)建過程可繼續(xù)進(jìn)行第二鈍化層30的切除。即，應(yīng)認(rèn)識到在某些情況中，可能得不 到第二鈍化層30所期望的精確幾何形狀/厚度，并且可能需要對外形輪廓進(jìn)行輕微的改進(jìn)。 一種所使用的方法為激光切割，或者類似的方法以切除多余的材料從而獲得鈍化層30所必 需的外形輪廓。如此，從根據(jù)本發(fā)明的環(huán)氧樹脂/密封劑制備中衍生出的許多有益特性中， 正如將在下文中進(jìn)一步說明的，期望鈍化層30可用激光進(jìn)行切割。用于切割的典型激光包 括具有350nm波長的相干光束。由此，根據(jù)本發(fā)明并且將被描述的，制備本文描述的用于鈍 化層(在這種情況下為第二鈍化層30)的環(huán)氧樹脂/密封劑，其包括對于特定的350nm的激光 切割具有靶向敏感性。即，在上文所述的芯片組件中，其中期望高介電強度材料并且其中可 進(jìn)行激光切割以形成通路(via)，可以使用本發(fā)明實施方案以使得該材料對于350nm的切割 具有特定的敏感性。如在圖8中所示的，所示的鈍化層30具有梯形的形狀從而匹配半導(dǎo)體器 件12的梯形形狀;然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到鈍化層30和半導(dǎo)體器件12兩者的其它形狀和構(gòu)型也可 預(yù)想，例如矩形的形狀。使用激光切割或者其它的方法對第二鈍化層30的厚度和/或幾何形 狀進(jìn)行的改進(jìn)可以對如上所述的任何介電材料的施用方法實施，包括層壓施用（圖4A-4C)， 噴涂施用（圖5)，模制施用（圖6A-6C)，或者直寫施用（圖7)。因此，上文討論的任何介電材料 都可以根據(jù)本發(fā)明的實施方案來制備，并且特別是其中期望利用激光切除多余材料的施 用。然而，如果第二鈍化層30所希望的幾何形狀在將介電材料初步施用在半導(dǎo)體器件12上 時獲得，例如特別是使用模制施用或者直寫施用可預(yù)想的，那么應(yīng)認(rèn)識到切除第二鈍化層 30以改變其厚度和幾何形狀可省略。
[0043]如圖8進(jìn)一步所示，半導(dǎo)體器件12被"修整"以使得沿著半導(dǎo)體器件12的邊緣24向 外延伸經(jīng)過第二鈍化層30所希望的外形輪廓的任何介電層壓制品（以及所附的粘合層)部 分均被移除。根據(jù)在圖8中所示的，基底介電層壓制品42和粘合層40的部分從半導(dǎo)體器件12 上進(jìn)行修整，例如通過激光切割，并且使用如根據(jù)本發(fā)明實施方案所述的介電材料。然而， 應(yīng)認(rèn)識到沿著半導(dǎo)體器件12的邊緣24向外延伸經(jīng)過第二鈍化層30所希望的外形輪廓的另 外介電層壓制件也可以被修整，例如圖4C中所示的介電層壓制件52(和粘合層56)。類似于 將任何的多余材料從圍繞半導(dǎo)體器件12的表面20和邊緣24形成的介電材料中移除，沿著半 導(dǎo)體器件12的邊緣24向外延伸經(jīng)過第二鈍化層30所希望的外形輪廓的任何介電層壓制件 42的修整可實施從而獲得附著至半導(dǎo)體器件12的介電層42剩余部分的所期望形狀。由此， 在圖8的實施方案中，從基底介電層壓制件42向外對半導(dǎo)體器件12的修整可以以一定的角 度進(jìn)行從而圍繞半導(dǎo)體器件12保持第二鈍化層30的整體梯形形狀。
[0044]現(xiàn)在參考圖9,在第二鈍化層30成形并且從基底介電層42向外對半導(dǎo)體器件12進(jìn) 行修整時，鈍化的半導(dǎo)體器件72由此而形成。鈍化的半導(dǎo)體器件72接下來通過粘合層76附 著至介電薄片（例如聚酰亞胺薄片）74。如在圖9中所示的，介電薄片74包括在其中開啟 (opening)預(yù)切割的窗口 78,其尺寸通常相應(yīng)于半導(dǎo)體器件12的尺寸。然而，應(yīng)認(rèn)識到介電 薄片74還可以是連續(xù)薄片的形式（即在其中沒有預(yù)切割的窗口），并且在將鈍化的半導(dǎo)體器 件72放置在介電薄片74上后，隨后可在其中形成窗口。
[0045] 在將鈍化的半導(dǎo)體器件72緊固至介電薄片74上時，半導(dǎo)體器件封裝10的構(gòu)建過程 接下來進(jìn)行圖10-13中所圖示的圖案化和互連步驟。關(guān)于這些構(gòu)建步驟，應(yīng)認(rèn)識到用于將第 二鈍化層30施用在半導(dǎo)體器件12的表面20和邊緣24上的技術(shù)將決定所需要的確切的步驟， 其涉及使鈍化層30圖案化并且與半導(dǎo)體器件12的頂部和底部電互連。在圖案化和互連步驟 中所使用的確切構(gòu)建過程步驟的這樣的變形將在下文中指出。
[0046] 參考圖10,通路和接觸區(qū)域（即開口）34在第一和第二鈍化層22、30中形成從而提 供至半導(dǎo)體器件12的電路/連接板16的入口。通路/開口34在相應(yīng)于在半導(dǎo)體器件12上的電 路/連接板16的位置處形成，且通路/開口 34向下形成至第一鈍化層22,該第一鈍化層22在 那些電路/連接板16上形成。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，該通路/開口 34可以通過激光切割或 者激光打孔工藝、等離子體蝕刻、光界定、或者機(jī)械打孔工藝的方式來形成。在本發(fā)明的一 個實施方案中（其中第二鈍化層30以一個或多個介電層壓制件/薄片的形式來施用，例如在 圖4A-4C中所示的薄片44、52)，通路/開口34可通過機(jī)械打孔穿過施用在半導(dǎo)體器件12上的 介電層和粘合層。在本發(fā)明的一個實施方案中（其中第二鈍化層30例如通過在圖5-7中的噴 涂、直寫或者模制來施用），通路/開口 34可以使用激光切割或者激光打孔，并且使用包括本 發(fā)明實施方案組合物的介電材料和根據(jù)本發(fā)明實施方案的制備方法，在鈍化層30中需要與 器件12互連的區(qū)域中形成。然而，將認(rèn)識到施用第二鈍化層30的某些方法可不需要隨后對 在其中的通路/開口 34進(jìn)行切割或者打孔。例如，對于使用模具或者直寫技術(shù)的介電材料的 施用，一個或多個通路/開口 34可已經(jīng)在第二鈍化層30中形成。
[0047] 在圖案化/互連過程的下一個步驟中，并且如在圖11中所示的，通過在相應(yīng)于通 路/開口 34的位置移除存在于電路/連接板16上的第一鈍化層22,將通路/開口 34進(jìn)一步向 下延伸至半導(dǎo)體器件12上的電路/連接板16。鄰接半導(dǎo)體器件12的金屬電路和連接板16的 第一鈍化層22可以通過反應(yīng)離子蝕刻(RIE)工藝的方式來移除，但可以預(yù)想到也可應(yīng)用其 它合適的技術(shù)。通過移除第一鈍化層22的方式延伸通路/開口 34時，半導(dǎo)體器件12的電路/ 連接板16被暴露從而提供與那些電路/連接板的電互連。
[0048] 在向下至電路/連接板16的通路/開口 34形成完成時，通路/開口 34被凈化(例如通 過RIE脫煙灰(desoot)過程)并且隨后被金屬化以形成互連36,如在圖12中所示的。金屬互 連36通常通過濺射和電鍍施用的結(jié)合來形成。例如，鈦粘合層和銅晶種層首先可通過濺射 工藝，隨后通過增加銅的厚度至所需要的水平的電鍍工藝來施用。然后所施用的金屬材料 被圖案化為具有所需形狀的金屬互連36。如在圖12中所示的，金屬互連36形成至半導(dǎo)體器 件12上的電路/連接板16的直接金屬和電連接。金屬互連36從半導(dǎo)體器件12的電路和/或連 接板16向外延伸通過通路/開口 34,并且向外穿過半導(dǎo)體器件12的相對表面18、20。金屬互 連36進(jìn)一步在介電薄層74的相對表面上向外延伸經(jīng)過半導(dǎo)體器件12的邊緣24,例如以在介 電薄層74上的銅鍍層的形式。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案(其中半導(dǎo)體器件12為光二極管（即具有基于光開關(guān) 的二極管）的形式），進(jìn)行進(jìn)一步的圖案化步驟以移除基底介電層42的額外部分80。如在圖 13中所示的，從鈍化的半導(dǎo)體器件72的表面18切除基底介電薄層42和粘合層40的部分80， 其中金屬電路/接觸16用作該切割的托架(backs top)或者掩模。開啟窗口 8 2由此在鈍化的 半導(dǎo)體器件72的表面18上形成，其允許光到達(dá)光二極管12。在這樣的實施方案中，將認(rèn)識到 第一鈍化層22可由光學(xué)透明和防反射材料構(gòu)成，其允許光從其中通過，同時仍提供對于半 導(dǎo)體器件封裝10的光學(xué)窗口 82的保護(hù)。
[0050] 貫穿上述附圖（包括圖1的半導(dǎo)體器件封裝和圖2-13中器件制造和構(gòu)建的各個階 段）中所描述的，提供了介電層或者鈍化層，其包括本發(fā)明實施方案的組合物，以及提供了 根據(jù)本發(fā)明另一個實施方案形成組合物的方法。
[0051] 因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，公開了具有如下有益特性的粘合劑：
[0052] ?低粘度，以使得能夠填充模具中的緊密公差并且還允許在介電薄膜上的旋轉(zhuǎn)涂 覆(對于當(dāng)其用作層壓制件粘合劑時的方法）；
[0053] ?對于層壓制件當(dāng)旋轉(zhuǎn)涂覆到薄膜上時"部分固化"粘合劑的能力，并且由此在層 壓過程中控制其流動性能，并從而在芯片周圍獲得所需要的介電厚度；
[0054] ?低表面張力，以幫助不含空隙的封裝-模制和層壓兩者，其中"潤濕"該表面幫助 消除空隙并提供用于層壓的更為平滑的旋轉(zhuǎn)涂覆薄膜（沒有障礙物（pullback)，魚眼 (fish-eye)-當(dāng)該材料用作安裝在介電薄膜(柔性基板上的芯片(chip on flex))上的部件 的底層填料(underfill)時，或者在低應(yīng)力下潤濕(底部填料)并固化的能力允許柔性基板 上的部件沒有空隙和翹曲地封裝的情況下，其也是有用的）；
[0055] ?低應(yīng)力（即對固化和低存儲模量的最小限度的皺縮）以防止大型芯片的翹曲-可 用于模制、層壓、底部填料等等；
[0056] ?合理的（>1小時）工作貯存期，一旦混合樹脂和硬化劑以允許脫氣和施用至模 具中和/或旋轉(zhuǎn)涂覆在薄膜上以及隨后的層壓；
[0057] ?在室溫或者低溫下（<60口）基本上固化(或者凝膠化)的能力(這使得能夠不含 空隙地模制和/或?qū)訅?，因為更高的溫度增加粘合劑組分的蒸氣壓，其可導(dǎo)致空隙，并且一 旦"基本上"固化完成，可施用高溫以完成固化，而不用考慮空隙的形成和/或額外的溢出）； [0058] ?在約350nm的充足吸收，以允許將材料從芯片的所選擇區(qū)域激光切割；
[0059] ?足夠高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，以防止在切割過程中環(huán)氧樹脂的溶脹和/或液 化;和
[0060] ?介電性能能夠經(jīng)受高頻/低損耗操作所需要的高電壓操作環(huán)境。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明，低分子量、胺封端的聚酰亞胺低聚物被合成、脫氣并被加入至脂環(huán)族 的胺化合物中以獲得具有特定胺當(dāng)量的液體胺固化劑。當(dāng)與液體環(huán)氧樹脂混合的時候，該 材料形成可用于芯片封裝、層壓粘合劑等等的低粘度溶液。該共混物可在室溫下在數(shù)小時 內(nèi)凝膠化，并且在暴露至熱時完全固化。所公開的含有聚酰亞胺的環(huán)氧樹脂共混物增加了 該材料在350nm下的吸收，其允許利用具有350nm波長的激光進(jìn)行潔凈的激光切割圖案化。 [0062]胺硬化劑為三氧雜二胺、二氨基二環(huán)己基甲烷、甲苯二胺和雙酚A二酐的共混物。 其通過將二酐加入至過量的二胺共混物中，并且加熱以除去亞胺化的水來制備。該最終制 品包含低分子量(MW)胺封端的酰亞胺低聚物以及某些游離二胺。這提供了由于酰亞胺鍵的 存在而強烈吸收的硬化劑，但是仍然具有足夠低的粘度以在室溫下與環(huán)氧樹脂混合。該酰 亞胺低聚物還改進(jìn)了最終固化共混物的熱性能和電性能，以及降低了固化時的皺縮。
[0063]根據(jù)一個實施方案，與胺硬化劑一起使用的環(huán)氧樹脂為二環(huán)氧樹脂例如液體脂環(huán) 族的樹脂。在一個實施方案中，脂環(huán)族的樹脂為Araldite?CY184(Aradite為瑞士Huntsman Advanced Matedials的注冊商標(biāo)），任選混合有雙酸A和雙酸F樹脂。這樣的制品通常在使用 之前進(jìn)行蒸餾以確保高純度(低鹵素含量），并且因為它們?yōu)榭s水甘油基環(huán)氧樹脂，所以均 與胺硬化劑充分反應(yīng)。
[0064] 在環(huán)氧樹脂密封劑的最終混合過程中還包括少量的Zonyl.?FSN-100非離子氟表 面活性劑（Zonyl為Du Pont，Delaware Corporation的注冊商標(biāo)）。該材料降低了環(huán)氧樹脂 共混物和襯底之間界面處的表面張力，提供了更好潤濕和更平滑的涂層。
[0065] 參考圖14,下文的技術(shù)100描述了該粘合劑是如何根據(jù)本發(fā)明的實施方案來制備 的：
[0066] 向圓底反應(yīng)燒瓶中加入如下的反應(yīng)物：
[0067] · 80克-4,7，10-三氧雜十三烷-1，13-二胺(也稱為三氧雜二胺，麗=220克/摩爾） (步驟102);
[0068] · 80克-雙(p-氨基環(huán)己基）甲烷(也稱為二氨基二環(huán)己基甲烷或者雙-PACM，麗= 210克/摩爾）（步驟104);
[0069] · 1.0克_2,4_二氨基甲苯（也稱為甲苯二胺或者TDI，MW=122克/摩爾）（步驟 106);和
[0070] · 32克_4,4_雙酚A二酐（也稱為雙酚A二酐或者BPADA，MW = 520克/摩爾）（步驟 108)。
[0071]在步驟110,該混合物在部分真空（~50托)下邊攪拌邊加熱從而能夠使酐基和胺 縮合亞胺化反應(yīng)，導(dǎo)致形成水。在大約1小時的加熱過程期間，亞胺化的水伴隨著某些二胺 反應(yīng)物在約160 °C至190 °C的溫度范圍內(nèi)從反應(yīng)物中蒸餾112。獲得約66g的蒸餾物，由2.2g 的水以及各32g的三氧雜二胺和雙-PACM組成。丟棄該蒸餾混合物，得到胺-酰亞胺混合物 114〇
[0072]向胺-酰亞胺混合物中加入如下的材料：
[0073] · 20克_3,3'_二甲基_4,4'二氨基-二環(huán)己基甲烷（也稱為二甲基雙-PACM，MW = 238克/摩爾）（步驟116)。
[0074] 在共混后，該胺硬化劑混合物完成118并且獲得透明、黃色液體，其在室溫下具有 約10,000厘泊的粘度。參考圖15,環(huán)氧樹脂粘合劑和/或模制密封劑用該胺混合物使用如下 的配方來制備200:
[0075] · 2.2g_胺/酰亞胺硬化劑(如上所述制備并在步驟118完成）（步驟202);
[0076] · 5.0g_二縮水甘油基1，2-環(huán)己烷二羧酸酯（也稱為脂環(huán)族二環(huán)氧樹脂，MW = 284 克/摩爾）（步驟204);和
[0077] · 0.02gZonyl?FSN-i00氟表面活性劑。Zonyl?FSN-i00為水溶性的、不包含溶劑 的乙氧基化的非離子氟表面活性劑(步驟206)。
[0078] 將上述材料在小型混合容器中混合或共混在一起208,將其倒入分配試管中并在 真空下于40°C脫氣210約30分鐘。當(dāng)冷卻至室溫時，所得共混物具有約2500厘泊的粘度并且 在其由于固化而緩慢地開始增加粘度之前，穩(wěn)定約1小時的時間以便使用212。環(huán)氧樹脂共 混物的最終固化通常如下實現(xiàn)：用15小時的室溫固化，隨后在2小時內(nèi)加熱至180 °C并且在 該溫度下溶脹30分鐘。固化的環(huán)氧樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為80°C，這通過差示掃描量 熱法來測量。
[0079] 可改進(jìn)該組合物以得到增加的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)(加入更多的4,4_雙酚A二酐 和/或二(p-氨基環(huán)己基）甲烷），增加的吸光率(加入更多的二氨基甲苯），更低的粘度(增加 4,7，10-三氧雜十三烷-1，13-二胺）和通過加入加速劑例如三(二甲基氨基甲基)苯酚更快 固化。而且，可通過如下改進(jìn)該環(huán)氧樹脂部分:使用例如為雙酚A二環(huán)氧樹脂、雙酚F二環(huán)氧 樹脂、環(huán)氧酸醛樹脂(epoxy novolacs)、縮水甘油醚二環(huán)氧樹脂和其它的樹脂或其組合來 代替部分或者全部的液體環(huán)氧樹脂。如本領(lǐng)域已知的，雙酚和酚醛環(huán)氧樹脂不是脂環(huán)族的， 而是包含芳香族的樹脂，并且縮水甘油醚樹脂為脂肪族的而非脂環(huán)族的。目的在于獲得液 體環(huán)氧樹脂共混物，其可以用作密封劑、底層填料和粘合劑，其在混合以及固化時提供上文 列出的所有需求。
[0080] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，粘合劑包括環(huán)氧樹脂和硬化劑。該硬化劑包括三氧 雜二胺、二氨基二環(huán)己基甲烷、甲苯二胺和雙酸A二酐。
[0081] 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，一種制備粘合劑的方法，包括將多種反應(yīng)物混合 在一起以形成硬化劑，該反應(yīng)物包括三氧雜二胺、二氨基二環(huán)己基甲烷、甲苯二胺和雙酚A 二酐;將該硬化劑與環(huán)氧樹脂相混合以形成未固化的粘合劑混合物；以及固化該未固化的 粘合劑混合物。
[0082] 根據(jù)本發(fā)明的又另一個實施方案，一種形成半導(dǎo)體器件封裝的方法，包括將半導(dǎo) 體器件倚靠材料放置從而在半導(dǎo)體器件和該材料之間形成間隔;將多種反應(yīng)物混合在一起 以形成硬化劑，該反應(yīng)物包括三氧雜二胺、二氨基二環(huán)己基甲烷、甲苯二胺和雙酚A二酐;將 該硬化劑與環(huán)氧樹脂相混合以形成未固化的粘合劑混合物;將該未固化的粘合劑混合物放 置在該間隔內(nèi)；和固化該未固化的粘合劑混合物。
[0083] 該書面描述利用實施例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還能夠使本領(lǐng)域任何 技術(shù)人員來實施本發(fā)明，包括制造和使用任何器件或系統(tǒng)，并且進(jìn)行任何結(jié)合的方法。本發(fā) 明可專利性的范圍通過權(quán)利要求書來限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實施 例。這些其它實施例意欲在權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)，如果它們具有的結(jié)構(gòu)元素并不與權(quán) 利要求書的文字語言不同的話，或者如果它們包括的等價結(jié)構(gòu)元素與權(quán)利要求書的文字語 言無本質(zhì)區(qū)別的話。
[0084] 盡管本發(fā)明僅關(guān)于有限數(shù)量的實施方案來詳細(xì)地描述，但應(yīng)當(dāng)容易地理解本發(fā)明 并不限制在這些所公開的實施方案中。與此相反地，可改進(jìn)本發(fā)明以結(jié)合任意數(shù)量至此未 被描述的變形、變化、替代或者等價的排列，但是其與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)。此外，盡管 已描述本發(fā)明的各個實施方案，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的方面可僅包括某些所述的實施方案。 因此，不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明受到前述描述的限制，而是僅通過所附權(quán)利要求書的范圍來限定。
【主權(quán)項】
1. 一種半導(dǎo)體器件封裝，其包含： 半導(dǎo)體器件； 施用在半導(dǎo)體器件上的第一鈍化層； 與第一純化層的第一部分連接的基底介電層;和 施用于第一鈍化層的第二部分上的第二鈍化層，第二鈍化層包括： 環(huán)氧樹脂;和 硬化劑，所述硬化劑包含： 三氧雜二胺； 二氨基二環(huán)己基甲烷； 甲苯二胺;和 雙酚A二酐。2. 權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件封裝，其中第二鈍化層還包括水溶性的乙氧基化的表面活 性劑。3. 權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件封裝，其中第二鈍化層包括通過噴涂施用和選擇性沉積施 用中的一者施用在第一鈍化層上的液體介電材料。4. 權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件封裝，其中所述第一鈍化層包括氮化硅和氧化硅中的一者。5. 權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件封裝，其中所述環(huán)氧樹脂包含二環(huán)氧基。6. 權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件封裝，其中第二鈍化層可用約350_波長的激光進(jìn)行切割。7. 權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件封裝，其還包括形成在第二鈍化層上的金屬化層，所述金屬 化層與半導(dǎo)體器件的多個金屬化連接板電連接。8. 制造半導(dǎo)體器件封裝的方法，其包括： 提供半導(dǎo)體器件； 在半導(dǎo)體器件的表面上形成鈍化層； 將半導(dǎo)體器件與基底層壓層連接； 將三氧雜二胺、二氨基二環(huán)己基甲烷、甲苯二胺和雙酸A二酐混合在一起形成硬化劑； 將硬化劑與環(huán)氧樹脂混合以形成未固化的液體介電材料； 將未固化的液體介電材料分配在鈍化層上以形成未固化的液體介電層;和 固化未固化的液體介電層以形成固化的介電層。9. 權(quán)利要求8的方法，其包括在鈍化層上噴涂未固化的液體介電材料。10. 權(quán)利要求9的方法，其還包括在鈍化層上噴涂未固化的液體介電材料的多個離散的 層。11. 權(quán)利要求8的方法，其還包括形成未固化的液體介電層以具有一定的厚度，該厚度 為半導(dǎo)體器件封裝提供所需的擊穿電壓。12. 權(quán)利要求8的方法，其還包括將水溶性的乙氧基化的表面活性劑與未固化的液體介 電材料混合。13. 權(quán)利要求8的方法，其還包括在鈍化層的第一部分選擇性地沉積未固化的液體介電 材料，使得鈍化層的第二部分基本不含未固化的液體介電材料。14. 權(quán)利要求8的方法，其還包括激光切割一部分固化的介電層。15. 權(quán)利要求14的方法，其還包括使用具有約350nm的波長的激光切割該部分固化的介 電層。16. 權(quán)利要求8的方法，其還包括在固化的介電層上形成金屬化層。17. -種功率覆蓋(POL)子模塊，其包含： 半導(dǎo)體器件，其包括形成在半導(dǎo)體器件的第一側(cè)上的第一金屬化接觸板和形成在半導(dǎo) 體器件與第一側(cè)相對的第二側(cè)上的第二金屬化接觸板； 施用在半導(dǎo)體器件上的第一鈍化層； 與半導(dǎo)體器件連接的基底介電膜； 形成在第一鈍化層上的環(huán)氧密封劑，其中所述環(huán)氧密封劑通過以下步驟形成： 將三氧雜二胺、二氨基二環(huán)己基甲烷、甲苯二胺和雙酸A二酐混合在一起形成硬化劑； 將環(huán)氧樹脂與硬化劑混合； 將環(huán)氧樹脂與硬化劑的混合物施用于第一鈍化層;和 固化環(huán)氧樹脂與硬化劑的混合物。18. 權(quán)利要求17的POL子模塊，其中所述環(huán)氧密封劑進(jìn)一步通過將水溶性的乙氧基化的 表面活性劑與環(huán)氧樹脂與硬化劑的混合物混合。19. 權(quán)利要求17的POL子模塊，其還包括與第一和第二金屬化接觸板電連接的多個金屬 互連。20. 權(quán)利要求17的POL子模塊，其中所述環(huán)氧密封件具有一定的厚度，該厚度為POL子模 塊提供所需的擊穿電壓。
【文檔編號】C09J163/00GK106047245SQ201610373040
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2012年8月16日
【發(fā)明人】T.B.戈爾茨卡, P.A.麥康奈李
【申請人】通用電氣公司