專利名稱：：用于電子封裝的薄膜粘合劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于電子封裝的粘著膜和使用該膜制備的電子器件。該薄膜粘合劑使用疏水的聚合物載體來代替常規(guī)的聚酰亞胺載體，用以實(shí)現(xiàn)高防潮性，同時(shí)保持其它的粘著特性。半導(dǎo)體器件形成于被切割成單芯片的硅晶片上。芯片被安裝在基片上，基片作為機(jī)械支撐和用于芯片與外部電路互連。將芯片附著于基片的一項(xiàng)技術(shù)是需要使用由載體，常規(guī)的是聚酰亞胺薄膜、涂敷在兩側(cè)的熱塑或熱固的粘合劑組成的薄膜粘合劑。對于內(nèi)存儲器器件的封裝是特別常用的。它涉及一個(gè)預(yù)裝帶過程，該過程由將薄膜粘合劑沖壓成預(yù)定的形狀和將該粘合劑附著于基片上組成。預(yù)裝帶的基片將被運(yùn)送到半導(dǎo)體封裝生產(chǎn)商手中，在那里會將半導(dǎo)體芯片附著基片、內(nèi)引線鍵合，并密封該包裝。半導(dǎo)體封工業(yè)的趨勢是采用用于內(nèi)存儲器件的預(yù)裝帶。在預(yù)裝帶過程之后，由粘合帶組成的基片在運(yùn)輸和貯藏期間會與水分接觸。最常用的聚酰亞胺載體會吸收水分。在接下來的用于將芯片附著在基片上的生產(chǎn)操作中會蒸發(fā)水分，結(jié)果，在結(jié)合面上產(chǎn)生孔隙，并對最終的電子器件造成潛在的隱患。目前，在芯片附著之前，通常使用預(yù)烘烤方法來減少水分蒸發(fā)產(chǎn)生的孔隙。這樣的預(yù)烘烤方法顯著地降低了生產(chǎn)率。對這些生產(chǎn)操作提供一種低水分吸收的粘著膜是有好處的，它可以省略預(yù)烘烤方法，同時(shí)保持基它所需的物理性質(zhì)，這些性質(zhì)包括足夠的附著強(qiáng)度、柔性、耐高溫性和將半導(dǎo)體附著于基片上所需的形穩(wěn)性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)粘著膜包括聚酯載體層，且特別是聚乙烯萘亞甲基酯時(shí)，粘著膜比包括聚酰亞胺載體的膜具有較低的吸水性，因此，省略了預(yù)烘烤方法，同時(shí)保持了商業(yè)可接受的模具剪切強(qiáng)度、模量和形穩(wěn)性。用于粘著膜的載體可以是任何柔性的具有超過700000psi楊氏模量、熔點(diǎn)高于260℃，且玻璃化溫度大于100℃的聚酯膜。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，載體是杜邦的商標(biāo)為KALADEX2030的聚乙烯萘亞甲基酯膜。該粘著膜可以通過本領(lǐng)域任何公知的方法制備。一般，這樣的膜通過用熱塑聚合物或可聚合的熱固單體組合物的溶液涂敷到載體上而制備，所述的組合物可以被熱固化。適合于涂敷在載體膜上的熱塑聚合物的代表是聚酰亞胺、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚縮醛、聚鹵乙烯、聚烯烴、鹵化聚烯烴、丙烯酸聚合物、乙烯基聚合物、聚(硫化亞苯基)、聚(醚砜)，雙馬來酰亞胺和乙烯基化合物的共聚物和熱塑環(huán)氧樹脂。適合于涂敷在載體膜上的熱固聚合物的代表是環(huán)氧樹脂、橡膠改性環(huán)氧樹脂、酚氧樹脂和馬來酰亞胺樹脂。該粘合劑組合物也可以含無機(jī)填料和顏料。填料的代表包括硅石、二氧化鈦、礬土和金屬填料。該填料可以提供高溫強(qiáng)度、熱導(dǎo)性和所需的表面膠粘性。下述實(shí)施例將對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，但不能視為對本發(fā)明的限制。實(shí)施例1用如表1所示的同樣配方制備兩個(gè)薄膜粘合帶，一個(gè)使用本發(fā)明的聚乙烯萘亞甲基酯(PEN)載體，而另一個(gè)使用聚酰亞胺(PI)載體。專用的橡膠環(huán)氧加合物和專用的尿素催化劑由NationalStarchandChemicalCompany制造。HM091是Dainippon制造的固體雙A環(huán)氧樹脂。PEN膜具有50微米(1微米=1×106米)的厚度，購買的是杜邦的商標(biāo)為KALADEX2030，而PI膜具有50微米的厚度，購買的是Ube的商標(biāo)為UPILEXSGA。這兩個(gè)載體的物理性質(zhì)如表2所示。表1制造帶1-PI和1-PEN的配方表2PI和PEN載體的物理性質(zhì)粘合帶1-PI和1-PEN是通過將粘合劑分別以溶液形式涂敷到PI和PEN載體而制備的。粘合劑總厚度是25微米，或者載體的每一側(cè)上是12.5微米。模具剪切強(qiáng)度在室溫下使用Daye2400PC模具剪切測試器進(jìn)行測試。80mil×80mil的模具使用一個(gè)粘合劑涂敷帶粘附到陶瓷基片上。在固化之后測試模具剪切強(qiáng)度，將固化的測試樣品暴露于85℃和85％相對濕度的BLUEM潮濕室中90小時(shí)之后再次測試。在室溫下使用UnitedE.V.60搭接剪切測試器進(jìn)行搭接剪切強(qiáng)度的測試。楊氏模量使用動態(tài)機(jī)械熱分析儀MRⅢ測試。熱膨脹系數(shù)使用Perkin-ElmerTMA7熱機(jī)械分析儀測試。水分吸收使用WTCBinderDVS-2000水分測試器在85℃/85％RH下進(jìn)行測量。用于樣品制備的標(biāo)準(zhǔn)的固化條件是165℃/60分鐘。起泡測試通過將干燥的1.9mm寬帶附著于載玻片上進(jìn)行，預(yù)調(diào)節(jié)在25℃/50％RH下兩天，模具在170℃下附著。用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行目測用來探測水分引起的氣泡。結(jié)果示于表3。表3PI和PEN粘合帶的性能實(shí)施例2用如表4所示的同樣配方制備兩個(gè)薄膜粘合帶，一個(gè)使用本發(fā)明的聚乙烯萘亞甲基酯(PEN)載體，而另一個(gè)使用聚酰亞胺(PI)載體。專用的橡膠環(huán)氧加合物(2)和專用的尿素催化劑由NationalStarchandChrmicalCompany制造。表4制造帶2-PI和2-PEN的配方<tablesid="table4"num="004"><table>配方在100％固體中的％wt．專用的橡膠環(huán)氧加合物(2)硅石填料雙氰胺專用的尿素催化劑95.42.71.30.6</table></tables>粘合帶2-PI和2-PEN是通過將粘合劑分別以溶液形式涂敷到PI和PEN載體上而制備的。粘合劑的總厚度是100微米，或者載體的每一側(cè)上是50微米。兩個(gè)帶的物理性質(zhì)示于表5。表5PI和PEN粘合帶的性能<tablesid="table5"num="005"><table>性能2-PI2-PEN搭接剪切強(qiáng)度(psi)14001300固化后的模具剪切強(qiáng)度(psi)19001700在25℃的楊氏模量(psi)53，00053，000CIE(ppm)低于Tg/高于Tg75/44249/476水分吸收(85℃/85％RH)1.4％1.2％起泡測試(25℃/50％RH)失敗通過</table></tables>權(quán)利要求1．一種薄膜粘合劑，所述薄膜粘合劑包括熱固、熱塑或β-階段聚合物和柔性的聚酯膜載體，其楊氏模量超過700000psi，熔點(diǎn)高于260℃，且玻璃化溫度大于100℃。2．根據(jù)權(quán)利要求1的薄膜粘合劑，其中的柔性聚酯膜是聚乙烯萘亞甲基酯。全文摘要一種薄膜粘合劑使用疏水的聚合物載體來代替常規(guī)的聚酰亞胺載體,用以實(shí)現(xiàn)高防潮性,同時(shí)保持其它的粘著特性。用于電子封裝。文檔編號H01L21/58GK1284526SQ0012628公開日2001年2月21日申請日期2000年8月15日優(yōu)先權(quán)日1999年8月16日發(fā)明者X·何,B·吳,C·J·多米尼克,D·申非爾德申請人:國家淀粉及化學(xué)投資控股公司