專利名稱：制作半導(dǎo)體器件和其中所用耐熱壓敏粘結(jié)帶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用附著有耐熱壓敏粘結(jié)帶之金屬引線框(lead frame)制造半導(dǎo)體器件的方法，并涉及這種方法中所用的耐熱壓敏粘結(jié)帶。
在這種包括同時(shí)密封多個(gè)半導(dǎo)體芯片步驟的QFN過程中，模注沖模只夾緊超出封裝圖樣區(qū)以外的樹脂密封區(qū)外側(cè)部分。因此，在封裝圖樣區(qū)內(nèi)，特別是在它的中心區(qū)域，來自保持所述外部引線表面之模注沖模的壓力可能是不夠的。因而，可能就非常難于防止密封樹脂泄漏到所述外引線側(cè)面中去，并且，各QFN接線端等可能會受到所不希望有的樹脂的覆蓋。
面對這個(gè)問題，在QFN過程中，可將壓敏粘結(jié)帶附著于引線框的外部引線側(cè)。根據(jù)壓敏粘結(jié)帶的自粘(遮蓋)特性，這樣的過程獲得密封效果，特別在樹脂密封步驟中防止樹脂泄漏到所述外部引線側(cè)方面能夠是有效的。
在這種過程中，根本的困難在于，在操作處理過程中，是在將半導(dǎo)體芯片安裝在所述引線框上的步驟之后，或者布線連接步驟之后才附著所述耐熱壓敏粘結(jié)帶。于是，按照一種首選的方式，在初期階段就把耐熱壓敏粘結(jié)帶附著在所述引線框的外襯墊表面上，然后在安裝半導(dǎo)體芯片的步驟，以及在樹脂密封之前安裝的布線連接步驟期間都保持它們。于是，所述耐熱壓敏粘結(jié)帶不僅應(yīng)能防止密封樹脂的泄漏，還能滿足全部所需的特性，如在面對安裝半導(dǎo)體芯片過程的高耐熱性，并且在粘結(jié)步驟中不會妨礙精細(xì)復(fù)雜的操作。
如果為了防止樹脂泄漏而強(qiáng)調(diào)更高的粘性，則可以選擇普通耐熱壓敏粘結(jié)層。然而，這種普通耐熱壓敏粘結(jié)帶可能會因這種壓敏粘結(jié)層的高彈性之故而妨礙布線連接。在這種情況下，在一系列工藝過程中所需的功能可能就會受到抵觸，而難于同時(shí)得到滿足。
為了解決這些問題，由各位發(fā)明人提出的半導(dǎo)體器件的工藝采用耐熱壓敏粘結(jié)帶，它具有厚度為10μm或更小些的壓敏粘結(jié)層(關(guān)于本申請的優(yōu)先權(quán)日尚未公開的日本專利申請No.2001-020395)。按照這種工藝，可以實(shí)行包括布線連接在內(nèi)的一系列步驟，而不用樹脂密封。
目前，就生產(chǎn)力而言，已使每個(gè)引線框所安排的封裝數(shù)目有所增大。因此，不僅封裝本身被做得更細(xì)小，而且安排的數(shù)目也已增大得可將更多的封裝密封在一個(gè)密封部分內(nèi)。因此，上述為減少襯墊而具有相對比較薄的附著層的耐熱壓敏粘結(jié)帶，在均衡足夠的密封特性和其它特性方面可能就有困難，而且因此就不能適宜地實(shí)現(xiàn)防止樹脂泄漏這一基本目的。
各發(fā)明人就有關(guān)耐熱壓敏粘結(jié)帶的物理性質(zhì)、材料、厚度和其它性質(zhì)做過積極的研究，發(fā)現(xiàn)使用包含壓敏粘結(jié)層的耐熱壓敏粘結(jié)帶可以實(shí)現(xiàn)上述目的，所述粘結(jié)層具有特定的厚度，由丙烯酸類樹脂制成，并有適宜的高溫記憶彈性模數(shù)。根據(jù)這種發(fā)現(xiàn)，完成了本發(fā)明。
具體地說，本發(fā)明針對一種制作半導(dǎo)體器件的方法，它至少包括如下步驟把多個(gè)半導(dǎo)體芯片放置并粘結(jié)在金屬引線框的各晶粒座上，所述引線框具有其上附著有耐熱壓敏粘結(jié)帶的外墊片側(cè)緣；在所述引線框的每個(gè)終端與半導(dǎo)體芯片上每個(gè)電極墊片之間布線連接引線；以及把密封體的主體切割成多個(gè)分開的半導(dǎo)體器件，其中，所述耐熱壓敏粘結(jié)帶包括聚酰亞胺樹脂制成的基層和厚度為1-20μm的壓敏粘結(jié)層，該粘結(jié)層由聚丙烯酸酯塑料樹脂制成，并且在200℃下具有1.0×105Pa的記憶彈性模數(shù)。本發(fā)明中通過下述方法特別地確定包括記憶彈性模數(shù)在內(nèi)的物理性質(zhì)。
按照本發(fā)明，具有聚酰亞胺樹脂基層的耐熱壓敏粘結(jié)帶具有高耐熱性，另外，它的線性熱脹系數(shù)與所述金屬引線框的熱脹系數(shù)接近。因此，這種粘結(jié)帶在熱膨脹時(shí)難于發(fā)生翹曲或剝落。這種粘結(jié)帶可保持很高的密封效果，因此在密封的步驟可適當(dāng)防止樹脂泄漏。另外，所述聚酰亞胺樹脂基層能夠提供良好的可加工性以及良好的可操作性。所述壓敏粘結(jié)層具有適宜的高溫記憶彈性模數(shù)，因此，即便是在其厚度約為20μm的較大厚度下，它也總能夠保持適宜的襯墊效果。在以這種所附著的耐熱壓敏粘結(jié)帶粘結(jié)的步驟中，可使結(jié)合能的損失較小，可以更為可靠的方式很好地實(shí)行布線連接。在最新的精細(xì)型QFN過程中，特別是具有大量同時(shí)密封之封裝的大矩陣圖樣類型，密封材料必須產(chǎn)生充分的封裝效果，以在模注步驟適當(dāng)防止樹脂泄漏。就這點(diǎn)而言，壓敏粘結(jié)層須得有1μm或者更多的適宜厚度。因此，本發(fā)明中厚度為1-20μm的丙烯酸壓敏粘結(jié)層除可提供適宜的記憶彈性模數(shù)外，還可提供適宜的厚度。因此，在本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件過程中，在采用所述耐熱壓敏粘結(jié)帶的密封步驟中，能夠適當(dāng)防止樹脂泄漏，而且，在一系列步驟中，所附著的粘結(jié)帶都不易引起麻煩。
本發(fā)明還針對這種制造半導(dǎo)體器件的方法中所用的耐熱壓敏粘結(jié)帶，它包括聚酰亞胺樹脂制成的基層，以及厚度為1-20μm的壓敏粘結(jié)層，所述粘結(jié)層由丙烯酸類樹脂制成，并且在200℃下具有1.0×105Pa的記憶彈性模數(shù)。
本發(fā)明還針對一種使用本發(fā)明耐熱壓敏粘結(jié)帶的方法，它包括如下步驟把所述耐熱壓敏粘結(jié)帶附著于金屬引線框的外墊片側(cè)緣；以及使用引線框以形成包含半導(dǎo)體芯片和密封樹脂的半導(dǎo)體器件；其中所述半導(dǎo)體芯片從一側(cè)被密封。其中，所述耐熱壓敏粘結(jié)帶包括聚酰亞胺樹脂制成的基層，以及厚度為1-20μm的壓敏粘結(jié)層，所述粘結(jié)層由丙烯酸類樹脂制成，并且在200℃下具有1.0×105Pa的記憶彈性模數(shù)。
按照本發(fā)明，如果在200℃下對所述耐熱壓敏粘結(jié)帶受熱一小時(shí)，同時(shí)附著于不銹鋼板上，則它的粘結(jié)強(qiáng)度將優(yōu)選為5.0N/19[mm寬度]或者更小。在這種情況下，可以確保在密封步驟中防止樹脂泄漏所需的粘結(jié)強(qiáng)度，而且在密封步驟之后，可以容易地剝離這種粘結(jié)帶，而不致引起密封樹脂的損毀。
如

圖1(a)-1(e)所示，本發(fā)明制造半導(dǎo)體器件的方法包括如下步驟安裝半導(dǎo)體芯片15；以連接線16布線；以密封始終17密封和切割密封體的主體21。
參照圖1(a)和1(b)，所述安裝步驟包括把各半導(dǎo)體芯片15粘結(jié)在引線框10的各晶粒座11c上，其中，將耐熱壓敏粘結(jié)帶20附著在引線框10的外墊片側(cè)緣(每個(gè)圖的下面一側(cè))。
例如，用金屬，如銅制成引線框10，并具有成形的QFN接線端圖樣?？墒顾鲆€框10的各電接觸部分涂敷或鍍以金屬，如銀、鎳、鈀或金。引線框10的厚度通常為100-300μm。但通過局部蝕刻等形成的薄的部分沒有這樣的厚度。
所述引線框10最好具有多個(gè)系統(tǒng)地排列的QFN圖樣，以便在后面的切割步驟容易被分開。比如參照圖2(a)和2(b)，所述引線框10的結(jié)構(gòu)具有多個(gè)二維矩陣圖樣，稱為矩陣QFN或MAP-QFN，這是一種最佳的引線框結(jié)構(gòu)。就生產(chǎn)力而言，近年來，每個(gè)引線框布置的封裝數(shù)目已經(jīng)增大。因此，不僅封裝表示已經(jīng)做得更加精細(xì)，而且所述的排列數(shù)目也已明顯地增大，從而可使更多的封裝被密封于一個(gè)密封部分中。
參照圖2(a)和(b)，所述引線框10具有多個(gè)封裝圖樣區(qū)11。在每個(gè)區(qū)域11中，系統(tǒng)地排列多個(gè)QFN封裝圖案，其中，每個(gè)相鄰開口11a的周圍排列多個(gè)接線端部分11b。對于一般的QFN而言，每個(gè)封裝圖案(對應(yīng)于圖2(a)中每個(gè)格子區(qū)域)包括被布置在開口11a周圍的多個(gè)接線端部分11b，每個(gè)接線端的下面一側(cè)有一個(gè)外部引線表面，被安置在所述開口11a中心處的晶粒座11c，以及從開口11a的四角支承晶粒座11c的沖模條11d。
最好至少將耐熱壓敏粘結(jié)帶附著在所述封裝圖樣區(qū)11的外邊，而且附著的區(qū)域最好包括要被密封在樹脂中的區(qū)域外部周界。在側(cè)面邊緣附近，所述引線框10通常具有多個(gè)引線銷孔13，在樹脂密封步驟用來定位。因而，最好將所述粘結(jié)帶20附著在不包含各孔13的區(qū)域。沿引線框10的縱長方向布置有多個(gè)樹脂密封區(qū)域。于是，最好將壓敏粘結(jié)帶20附著得使得在所述多個(gè)樹脂密封區(qū)域的上方連續(xù)延伸。
在上述引線框10上裝有多個(gè)半導(dǎo)體芯片15，它們是硅晶片，每個(gè)上面都形成半導(dǎo)體集成電路。在引線框10上設(shè)有多個(gè)安裝區(qū)，用以固定各半導(dǎo)體芯片15，每一個(gè)都被稱作晶粒座11c。采用任何方法，比如使用導(dǎo)電糊19、粘結(jié)帶、黏合劑等方法，可以實(shí)現(xiàn)將每個(gè)半導(dǎo)體芯片15粘結(jié)(固定)于各晶粒座11c上的步驟。在使用導(dǎo)電糊、熱固化黏合劑等進(jìn)行粘結(jié)時(shí)，通常在150至200℃溫度下進(jìn)行熱處理30至90分鐘。
參照圖1(c)，所述布線步驟包括在所述引線框10的每個(gè)接線端部分11b(每個(gè)內(nèi)部引線)的端部與每個(gè)半導(dǎo)體芯片15的各電極墊片15a之間電連接連接線16。比如，所述連接線16為金線或鋁線。通常在120至250℃溫度的加熱狀態(tài)下，結(jié)合使用超聲振蕩能量和接觸粘結(jié)能量，實(shí)現(xiàn)所述布線的粘結(jié)。在這一步驟中，可使附著于引線框10上的耐熱壓敏粘結(jié)帶20的表面是真空吸附的，以便以吸附方式保持在熱部件(block)上。
參照圖1(d)，所述密封步驟包括從一側(cè)將半導(dǎo)體芯片15封入密封樹脂17中。實(shí)行密封步驟，以保護(hù)安裝在引線框10上的半導(dǎo)體芯片和連接線16。在密封步驟中，通常將密封樹脂17，如環(huán)氧樹脂模注在沖模內(nèi)。在這種情況下，參照圖3，通常采用由各有許多空腔的上模18a和下模18b組成的沖模單元18實(shí)行密封步驟，其中將多個(gè)部分同時(shí)封入密封樹脂17內(nèi)。譬如，在170-180℃加熱溫度下實(shí)行樹脂密封，這當(dāng)中要進(jìn)行處理幾分鐘，然后再實(shí)行出模處理幾個(gè)小時(shí)。按照一種優(yōu)選的方式，在所述出模處理之前，剝離耐熱壓敏粘結(jié)帶20。
參照圖1(e)，所述切割步驟包括把密封體的主體21切割分成各個(gè)半導(dǎo)體器件21a。在切割步驟中，通常采用旋轉(zhuǎn)切割刀片，如鉆石輪劃片機(jī)，以切割密封樹脂17的每個(gè)切點(diǎn)17a。
按照本發(fā)明，上述各過程中所用的耐熱壓敏粘結(jié)帶20包括聚酰亞胺樹脂制成的基層；以及厚度為1-20μm的壓敏粘結(jié)層，它由丙烯酸類樹脂制成，并具有在200℃為1.0×105Pa的記憶彈性模數(shù)。預(yù)先將所述耐熱壓敏粘結(jié)帶20附著于引線框10上，然后再于上述各過程中使之受熱。例如，在沖模粘結(jié)半導(dǎo)體芯片15的步驟中，通常在大約150℃至大約200℃溫度下實(shí)行熱處理約30-90分鐘。在布線連接步驟中，如果用一個(gè)引線框形成大量半導(dǎo)體器件，比如在大約120℃至大約250℃溫度下，要完成所有半導(dǎo)體器件的粘結(jié)，每個(gè)引線框可以取1小時(shí)或更多。所述樹脂密封步驟也須采用使樹脂充分熔融的溫度。這樣的溫度可為大約175℃。因此，在這種情況下，所述耐熱壓敏粘結(jié)帶必須滿足所需的耐熱等級。
有如上述那樣，由比如銅等金屬制成將要把耐熱壓敏粘結(jié)帶附著于其上的引線框10，因此它的線脹系數(shù)一般為大約1.8×10-5-1.9×10-5/K。如果引線框的線脹系數(shù)明顯地與擬附著于其上之耐熱壓敏粘結(jié)帶20不同，則在粘合狀態(tài)下使二者受熱時(shí)，由二者熱膨脹之間的差別所引起的變形可能導(dǎo)致所述粘結(jié)帶的翹曲或剝離。因此，最好是使所述耐熱壓敏粘結(jié)帶之基層的線脹系數(shù)接近引線框材料的線脹系數(shù)。
例如，這種基層的材料是線脹系數(shù)為大約1.5×10-5-2.8×10-5/K的聚酰亞胺樹脂，它可以具有較高的可加工性以及較高的可操作性。本發(fā)明中最好使用這種材料。這里的線脹系數(shù)是按照ASTM D696通過熱-機(jī)分析法(TMA)所確定的值。
這種聚酰亞胺樹脂制成的薄膜實(shí)例包括Kapton(Du Pont-Toray Co.，Ltd.)、Upilex(商標(biāo)名)(Ube Industries，Ltd.)和Apical(Kaneka Corporation)等。
就防止斷裂或裂縫以及具有良好的可操作性而言，所述耐熱壓敏粘結(jié)帶20之基層的厚度最好為10-100μm。
就壓敏粘結(jié)功能而言，耐熱壓敏粘結(jié)帶20之粘結(jié)層應(yīng)該有一定程度的彈性。但若所述粘結(jié)層作為整體太軟，則在連接線的連接步驟中，會因壓敏粘結(jié)層的彈力之故，而使附著壓敏粘結(jié)帶的引線框不能被充分固定。結(jié)果，可以使加壓的接觸粘結(jié)能量減小，在粘結(jié)步驟中可能發(fā)生故障。
按照本發(fā)明，為了避免這種結(jié)合的故障，確保足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，以防止在密封步驟中的樹脂泄漏，或者為了保證與其它方式互不相同的性能，所述壓敏粘結(jié)層的記憶彈性模數(shù)應(yīng)為1.0×105Pa或更大，最好是5.0×105Pa或更大，厚度為1-20μm，最好是5-15μm。這樣的壓敏粘結(jié)層作為整體能夠保持輕度的襯墊性能，使得能夠以更可靠的方式適宜地實(shí)現(xiàn)布線連接。在密封步驟中，這種具有適宜厚度的壓敏粘結(jié)層可以給出充分的密封性能。這里的記憶彈性模數(shù)是由粘彈性光譜儀在1Hz以及5℃/分鐘的溫度升高速率條件下確定的剪切記憶彈性模數(shù)。
在密封步驟之后的任何階段，使耐熱壓敏粘結(jié)帶被剝離。如果所述壓敏粘結(jié)帶的粘結(jié)強(qiáng)度太強(qiáng)，則難以實(shí)現(xiàn)這種剝離，而且有些情況下，會因粘結(jié)帶的剝離應(yīng)力，可能使模注的樹脂被剝離或者使之破裂。因此，寧可不首選為了防止密封樹脂溢流而使粘結(jié)強(qiáng)度強(qiáng)于所需要者的壓敏粘結(jié)層。就這一點(diǎn)而言，在200℃下加熱1小時(shí)，同時(shí)附著于不銹鋼片上之后，通過根據(jù)JIS Z0237測試，所述壓敏粘結(jié)帶的粘結(jié)強(qiáng)度最好為5.0N/19[mm寬度]或者更小，2.0N/19[mm寬度]或者更小則尤好。
具有上述物理性質(zhì)的壓敏粘結(jié)層的優(yōu)選示例是丙烯酸壓敏粘結(jié)層，它能夠容易地提供適宜的記憶彈性模數(shù)和適宜的粘結(jié)強(qiáng)度。例如，這種黏合劑包含通過共聚由至少含有(甲基)丙烯酸烷基酯的單體所形成的丙烯酸共聚物。所述(甲基)丙烯酸烷基酯的例子包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸(2-乙基己)酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯和(甲基)丙烯酸十二烷基酯。
具有耐熱性的丙烯酸壓敏粘結(jié)層可包含通過共聚含有酰亞胺基的(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸烷基酯的單體之混合物所形成的丙烯酸聚合物。
這些丙烯酸壓敏黏合劑每一種都包含一種適宜的交聯(lián)劑。所述交聯(lián)劑的例子包括異氰酸鹽交聯(lián)劑、環(huán)氧交聯(lián)劑、吖丙啶交聯(lián)劑和螯合交聯(lián)劑。交聯(lián)劑的用量并無特別的限制，但最好使交聯(lián)劑加入的量能產(chǎn)生足夠的交聯(lián)，用以實(shí)現(xiàn)所需彈性模數(shù)之目的。比如，按照每100重量份丙烯酸聚合物，這種量最好是0.1到15重量份；1.0到10重量份尤好。
本發(fā)明中，通過加入相對較為大量的交聯(lián)劑，可將在200℃下的記憶彈性模數(shù)調(diào)整在所希望的區(qū)域內(nèi)。另外，為了調(diào)整所述記憶彈性模數(shù)之目的，可以改變交聯(lián)劑的種類，所述單體的種類、交聯(lián)比率，或者材料的分子量；或者可以增加填充物。
所述丙烯酸黏合劑可以包含任何其它組分。所述任何其它組分的例子包括多種，如增塑劑、填充物、顏料、染料、抗氧化劑，以及抗靜電劑等。上述丙烯酸壓敏黏合劑具有相對較高的耐熱性，并且能夠易于提供適宜的記憶彈性模數(shù)和適宜的粘結(jié)強(qiáng)度，因此，本發(fā)明最好采用它。另外，如果需要，可以實(shí)行包括對所述壓敏粘結(jié)層的底層預(yù)處理或?qū)鶎硬牧系谋趁嫣幚碓趦?nèi)的再涂敷。
如上所述，本發(fā)明方法中所用的耐熱壓敏粘結(jié)帶包括基層和丙烯酸壓敏粘結(jié)層?？稍谌魏吻闆r下將這種耐熱壓敏粘結(jié)帶附著于引線框上?？蓪⒍喾N熱層合機(jī)、熱輥、壓輥所用的裝置和方法用于附著所述耐熱壓敏粘結(jié)帶的步驟中。一般地說，使用壓輥的方法被廣泛用于把所述粘結(jié)帶附著在引線框中。實(shí)例下面的舉例特別表明本發(fā)明的特點(diǎn)和效果。例1將厚度為25μm聚酰亞胺薄膜(Kapton100H，Du Pont-Toray Co.，Ltd.)用作基層材料。聚酰亞胺薄膜的線脹系數(shù)為大約2.6×10-5-2.8×10-5/K，這是通過在100℃至200℃之間10℃/分鐘的溫度升高速率條件下測試得到的。采用一種丙烯酸共聚物，它包含100重量份丁基異丁烯酸鹽酯單體和5重量份甲基丙烯酸單體。對100重量份的這種共聚物加2重量份的環(huán)氧交聯(lián)劑(Tetrad-C，Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.)，形成丙烯酸壓敏粘結(jié)層。在用以形成耐熱壓敏粘結(jié)帶的基層材料上形成厚度為10μm之丙烯酸壓敏粘結(jié)層的壓敏粘結(jié)。這種壓敏粘結(jié)帶具有在200℃下為9.0×105Pa的記憶彈性模數(shù)，這是在剪切記憶彈性模式下由具有7.9mmφ樣品尺寸的平行板通過在1Hz以及5℃/分鐘的溫度升高速率條件下以ARES(Rheometric Scientific F.E.Ltd.)檢測而得到的。在附著于不銹鋼片的情況下，于200℃下對所述耐熱壓敏粘結(jié)帶加熱1小時(shí)。然后按照J(rèn)ISZ0237測試該粘結(jié)帶的粘結(jié)強(qiáng)度。所測得的粘結(jié)強(qiáng)度是0.3N/19[mm寬度]。
將耐熱壓敏粘結(jié)帶附著在銅引線框的外襯墊側(cè)上，所述引線框的各接線端部分被鍍以銀，并具有16腳側(cè)型QFN的4×4矩陣。利用環(huán)氧樹脂苯酚基銀糊并通過在180℃下處理大約1小時(shí)的固定，將各半導(dǎo)體芯片粘結(jié)到引線框的各個(gè)晶粒座部分。
然后使引線框真空吸附所述耐熱壓敏粘結(jié)帶一側(cè)，以便被固定在200℃下加熱的熱部件上。還由彎繞的嵌位片保持引線框的周緣部分。然后在下面的條件下，在115kHz的接線器(UTC-300Bisuper，Shinkawa Ltd.)內(nèi)，以25μmφ的金線(GMG-25，Tanaka Precious Metals)使各半導(dǎo)體芯片經(jīng)過布線結(jié)合。歷時(shí)大約1小時(shí)，以完成所述的結(jié)合。
第一粘結(jié)壓力 80g第一粘結(jié)中的超聲波強(qiáng)度 550mW第一粘結(jié)作用時(shí)間 10ms第二粘結(jié)壓力 80g第二粘結(jié)中的超聲波強(qiáng)度 550mW第一粘結(jié)作用時(shí)間 8ms這之后利用模注機(jī)(Model-Y-series，TOWA Corporation)，將半導(dǎo)體芯片密封在環(huán)氧密封樹脂(HC-300，Nitto Denko Corporation)。在下述條件下實(shí)行模注在175℃下預(yù)熱3秒鐘，注入時(shí)間12秒鐘，處理時(shí)間90秒鐘。然后剝離壓敏粘結(jié)帶。出模之后，為了充分處理之目的，再在175℃下實(shí)行約3小時(shí)的處理，用鉆石輪劃片機(jī)把密封體的主體切割成每一個(gè)QFN型半導(dǎo)體器件。
所得各QFN不會有樹脂溢流，而且包括連接引線在內(nèi)的各個(gè)步驟都可以被順利地實(shí)施，而沒有麻煩。例2除了耐熱壓敏粘結(jié)帶的壓敏粘結(jié)層厚度為15μm以外，采用例1的過程形成各QFN型半導(dǎo)體器件。所得QFN沒有樹脂溢流，并且包括連接引線在內(nèi)的各個(gè)步驟都可以被順利地實(shí)施，而沒有麻煩。例3除了環(huán)氧交聯(lián)劑的加入量為0.5重量份以外，采用例1的過程形成耐熱壓敏粘結(jié)帶。所得壓敏粘結(jié)帶在200℃下的記憶彈性模數(shù)為2.0×105Pa，并在200℃下的熱處理之后，其粘結(jié)強(qiáng)度約為2.5N/19[mm寬度]。所述粘結(jié)帶的壓敏粘結(jié)層厚度約為5μm。然后將所述耐熱壓敏粘結(jié)帶附著在有如例1所用的銅引線框的外襯墊側(cè)上，并在下面所述的條件下粘結(jié)各半導(dǎo)體芯片。然后從耐熱壓敏粘結(jié)帶一側(cè)真空吸附，以便在200℃下被固定在熱部件上。另外還由彎繞的嵌位片保持引線框的周緣部分。然后在下面的條件下，在60kHz的接線器(MB-2000，Nippon Avionics Co.，Ltd.)內(nèi)，以25μmφ的金線(GLD-25，Tanaka Precious Metals)使各半導(dǎo)體芯片經(jīng)過布線結(jié)合。歷時(shí)大約1小時(shí)，以完成所述的結(jié)合。
第一粘結(jié)壓力 30g第一粘結(jié)中的超聲波強(qiáng)度 25mW第一粘結(jié)作用時(shí)間 100ms第二粘結(jié)壓力 200g第二粘結(jié)中的超聲波強(qiáng)度 50mW第二粘結(jié)作用時(shí)間 50ms這之后利用模注機(jī)(Model-Y-series，TOWA Corporation)，將半導(dǎo)體芯片密封在環(huán)氧密封樹脂(HC-300，Nitto Denko Corporation)。在下述條件下實(shí)行模注在175℃下預(yù)熱40秒鐘，注入時(shí)間11.5秒鐘，處理時(shí)間120秒鐘。然后剝離壓敏粘結(jié)帶。出模之后，為了充分處理之目的，再在175℃下實(shí)行約3小時(shí)的處理，用鉆石輪劃片機(jī)把密封體的主體切割成每一個(gè)QFN型半導(dǎo)體器件。
所得各QFN不會有樹脂溢流，而且包括連接引線在內(nèi)的各個(gè)步驟都可以被順利地實(shí)施，而沒有麻煩。比較例1除了粘結(jié)帶的基層為高密度聚乙烯薄膜(厚度為25μm，線脹系數(shù)為15×10-5K)以外，采用例1的過程，用以研究。在安裝半導(dǎo)體芯片步驟中的熱固化時(shí)，在粘結(jié)帶中產(chǎn)生明顯的皺褶和局部剝離。在模注步驟，粘結(jié)帶不能從根本上抑制樹脂的溢流。比較例2除了壓敏粘結(jié)帶包含聚酯基層材料和50μm厚的硅基壓敏黏合劑的壓敏粘結(jié)層，從而在200℃下加熱之后的粘結(jié)強(qiáng)度為7N/19[mm寬度]以外，采用例1的過程，用以研究。結(jié)果，由于粘結(jié)帶的襯墊緩沖之故，在第二次粘結(jié)時(shí)，大部分布線不能得到充分地粘結(jié)，并在粘結(jié)步驟頻繁發(fā)生粘結(jié)的損毀。在密封步驟之后剝離粘結(jié)帶時(shí)，引線框因應(yīng)力而變形，并且部分密封樹脂也被剝離。比較例3除了采用在200℃下記憶彈性模數(shù)為1.1×104Pa的硅基壓敏黏合劑，以形成厚度為30μm的壓敏粘結(jié)層以外，采用例1的過程，用以研究。在粘結(jié)步驟，由于粘結(jié)帶的襯墊緩沖之故，大部分布線不能得到充分的粘結(jié)，并且頻繁發(fā)生粘結(jié)的損毀。
權(quán)利要求
1.一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括如下步驟把多個(gè)半導(dǎo)體芯片放置并粘結(jié)在金屬引線框的各晶粒座上，所述引線框具有其上附著有耐熱壓敏粘結(jié)帶的外墊片側(cè)緣；在所述引線框的每個(gè)終端與半導(dǎo)體芯片上每個(gè)電極墊片之間布線連接引線；把密封體的主體切割成多個(gè)分開的半導(dǎo)體器件；把密封體的主體切割成分開的各個(gè)半導(dǎo)體器件，其中，所述耐熱壓敏粘結(jié)帶包括聚酰亞胺樹脂制成的基層和厚度為1-20μm的壓敏粘結(jié)層，該粘結(jié)層由丙烯酸類樹脂制成，并且在200℃下具有1.0×105Pa的記憶彈性模數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，若在200℃下對所述耐熱壓敏粘結(jié)帶加熱1小時(shí)，同時(shí)附著于不銹鋼板上，它的粘結(jié)強(qiáng)度將至多為5.0N/19[mm寬度]。
3.一種權(quán)利要求1方法中所用的耐熱壓敏粘結(jié)帶，它包括聚酰亞胺樹脂制成的基層；和厚度為1-20μm的壓敏粘結(jié)層，該粘結(jié)層由丙烯酸類樹脂制成，并且在200℃下具有1.0×105Pa的記憶彈性模數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的粘結(jié)帶，其中，若在200℃下對所述耐熱壓敏粘結(jié)帶加熱1小時(shí)，同時(shí)附著于不銹鋼板上，它的粘結(jié)強(qiáng)度將至多為5.0N/19[mm寬度]。
5.一種使用耐熱壓敏粘結(jié)帶的方法，包括如下步驟將所述耐熱壓敏粘結(jié)帶附著于金屬引線框的外墊片側(cè)緣上；用所述引線框形成半導(dǎo)體器件，所述器件包括半導(dǎo)體芯片和密封樹脂，所述各半導(dǎo)體芯片從一側(cè)被密封在所述密封樹脂中，其中所述耐熱壓敏粘結(jié)帶包括聚酰亞胺樹脂制成的基層；和厚度為1-20μm的壓敏粘結(jié)層，該粘結(jié)層由丙烯酸類樹脂制成，并且在200℃下具有1.0×105Pa的記憶彈性模數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，若在200℃下對所述耐熱壓敏粘結(jié)帶加熱1小時(shí)，同時(shí)附著于不銹鋼板上，它的粘結(jié)強(qiáng)度將至多為5.0N/19[mm寬度]。
全文摘要
本發(fā)明的制作半導(dǎo)體器件方法包括如下步驟把多個(gè)半導(dǎo)體芯片放置并粘結(jié)在金屬引線框的各晶粒座上，所述引線框具有其上附著耐熱壓敏粘結(jié)帶的外墊片側(cè)緣；在所述引線框的每個(gè)終端與半導(dǎo)體芯片上每個(gè)電極墊片之間布線連接引線，從一側(cè)將各半導(dǎo)體芯片密封在密封樹脂中；把密封體的主體切割成多個(gè)分開的半導(dǎo)體器件。本發(fā)明中的耐熱壓敏粘結(jié)帶包括聚酰亞胺樹脂制成的基層和厚度為1－20μm的壓敏粘結(jié)層，該粘結(jié)層由丙烯酸類樹脂制成，并且在200℃下具有1.0×10
文檔編號H01L21/60GK1469445SQ0314235
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者高野均, 人, 細(xì)川和人, 村田秋桐, 桐, 大島俊幸, 幸 申請人:日東電工株式會社