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　　本专利针对半导体组装中传统粘合剂导致的空隙、裂纹及可靠性下降问题，提出采用含高低沸点溶剂（40-100℃与140-200℃）的双组分粘合剂组合物。通过高沸点溶剂抑制固化过程中的挥发性空隙，提升膜延展性与抗张强度，减少界面间隙，提高芯片粘接可靠性。

　　本发明涉及一种在半导体组装中用于芯片粘接(die bonding)的包含高 沸点溶剂和低沸点溶剂的粘合剂组合物，以及用该组合物制得的粘合膜。更 具体涉及一种半导体组装中芯片粘接用粘合剂组合物，其包括基于双组分的 溶剂组合，其中包括沸点为0~ IO(TC的低沸点溶剂和另一种沸点为140~ 200°C的高沸点溶剂，以及釆用该组合物制得的粘合膜。

　　在用于半导体组装中具有可靠性高的粘合膜的常规粘合剂组合物中，主 要采用Ag浆来将至少两个半导体器件和/或将一个半导体器件与支撑元件 相粘合。然而，当前趋势是在提高半导体容量的同时降低其尺寸，这就要求 用于半导体的支撑元件具有减小的尺寸和/或使其最小化。

　　近年来通常使用的Ag浆具有诸如由于半导体器件的突出或倾斜而导致 在引线粘接(wire bonding)中出现异常、起泡、厚度调整困难等一些缺陷。 因此，已广泛采用粘合膜来取代银浆。

　　用于半导体组装中的粘合膜通常与切割膜(dicing film)结合使用。所

　　述切割膜是指在用于制造半导体芯片的系列工艺中的切割工艺中用于固定 半导体晶圓的薄膜。切割工艺后通常还有些后续工艺，例如扩展、取晶(或

　　剥离)和/或贴晶。所述切割膜通常是由以下方法形成将紫外光固化或其他方式固化的粘合剂涂覆在具有聚氯乙烯或聚烯烃结构的基材上，再在该涂 覆的薄膜上层压PET类覆膜。已知的用于半导体组装的粘合膜的常规用法

　　是将粘合膜粘贴到半导体晶圆上，具有上述结构的切割膜与另一片已去除 覆膜的切割膜交叠放到上述晶圆层压片上，然后将层压片进行切割用于雕刻。

　　目前，越来越趋向于将没有PET覆膜的切割膜与粘合膜结合后，半导 体晶圓被放置并固定在该结合膜上并随后通过切割工艺雕刻。然而，与常规 的切割膜仅用于切割相比，此过程需要解决的难题是在剥离过程中要同时去 除芯片和芯片粘合膜，并且在将芯片粘合膜与半导体晶圓背面贴合过程中可 产生由不平整表面导致的许多间隙或空隙。如果半导体组装后这些空隙留在 芯片和晶圓间的界面，并暴露于高温条件下，这些间隙或空隙会体积膨胀， 由此产生裂紋，最终导致半导体器件的可靠性下降和失效。因此， 一定要使 半导体组装的全部工艺中在芯片和晶圓界面处出现的空隙最少。

　　作为解决上述问题的典型方法，可能的建议是提高切割膜中可固化部分 的含量。但是，这种方案将会降低切割膜的抗张强度，从而导致切割膜在半 导体组装过程中在预切期间被切割和/或在切割中产生毛边或发生破裂。此 外，由于具有固有的低弹性模量的切割膜对粘合膜有高粘附性，因此粘合膜 容易变形，这就可能使得剥离的成功率降低。

　　整。在这点上，要求粘合膜既能保障粘合膜和上层半导体芯片间的绝缘，又 能填平引线所引起的不平整区域，以使间隙或空隙的产生最小化。

　　同时，韩国未决公开专利申请10-提供了一种将半导体芯 片粘附到衬底上的方法，及一种通过结构改变来阻止粘附过程中间隙和空隙 产生的方法。此外，还有韩国未决公开专利申请10- 7开了一 种改进的采用弹性体组合物的包装，该弹性体组合物含有氢化丁腈橡胶(HNBR),从而在提高包装的耐湿耐氧化性能的同时减小弹性模量。然而， 这些常规的方法都需要采用额外的工序或其他粘合剂或添加剂，并由此产生 其他问题。

　　因此，为解决上述常规技术存在的问题，本发明公开了一种用作粘合膜 的组合物，以避免粘合过程中在半导体晶圓与芯片粘合膜间界面上的间隙和 /或空隙的产生。

　　本发明公开一种用于制作用于半导体组装的粘合膜的组合物，其特征是 该粘合膜在具有增加的可固化组分含量的情况下具有延展性结构，和改进的 抗张强度，从而赋予膜更好的硬度，不被切割。

　　为实现上述目的，本发明一方面是提供一种用于在半导体组装中制造粘 合膜的组合物，包括粘结剂组分、可固化组分和溶剂，其中所述溶剂是双组 分溶剂的组合，其中包括沸点为40~ IO(TC的低沸点溶剂，及另一种沸点为 140 ~ 20(TC的高沸点溶剂。

　　为实现上述目的，本发明另一方面是提供一种采用上述组合物制得的粘 合膜，其溶剂残留量小于2%。

　　体组装中的粘合膜的组合物，其特征是所述组合物包括含有低沸点和高沸点 的双组分〉容剂组合。

　　根据本发明的示例性实施方式的组合物，是一种在半导体组装中使用的 用于制造粘合膜(常称为粘合剂组合物)的粘合剂组合物，其包括粘结 剂组分、可固化组分和溶剂，其中所述溶剂是双组分溶剂(常称为二元溶剂)，其中包括沸点为40~ IO(TC的低沸点溶剂和另一种沸点为140-200

　　粘结剂部分可包括从丙烯酸聚合物、含NCO的聚合物和/或含环氧的聚 合物中选择的至少 一种聚合物。

　　可固化组分可包括从环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、聚酯树脂、酚型 固化树脂、胺类固化树脂、三聚氰胺固化树脂、脲固化树脂、酸肝类固化树 脂等中选择的至少 一种树脂。

　　优选地，该组合物包括丙烯酸树脂、环氧树脂、酚型固化树脂、固化催 化剂、硅烷偶联剂和填料，及上述二元溶剂组合。

　　根据本发明优选实施方案的用于半导体组装的粘合剂组合物包括至少一 种有机溶剂。该有机溶剂能充分有效地降低组合物粘度以利于形成粘j6国际官网合膜。由 于有机溶剂影响由该组合物所制得的粘合膜的物理性能，这种影响取决于膜的 厚度，因此粘合膜中的溶剂残留量小于2%。

　　此处所用有机溶剂主要是包括低沸点溶剂和高沸点溶剂的二元溶剂。低沸 点溶剂是指具有0~ IO(TC,优选40 100。C的低沸点的有机溶剂。另一方面， 高沸点溶剂是指具有130~300°C,优选140 20(TC的高沸点的有机溶剂。

　　由于制备粘合膜后高沸点溶剂的少量残留保留在膜中，因此含有高沸点溶 剂的二元溶剂增强了粘合膜的延展性结构，由此减少了膜的切割。溶剂组合还 能减小由取决于加工温度的挥发产生的空隙(挥发性空隙)，从而改进层压空 隙问题。低沸点溶剂可以是从由苯、丙酮、丁酮、四氢呋喃、二曱基曱酰胺和环己 烷所构成的组中选择的至少一种溶剂，但本发明不限于此。

　　使用两种或更多种低沸点溶剂时，溶剂残留的量优选由干燥温度来控制。 这样的低沸点溶剂可包括，例如苯、丁酮和环己烷。

　　相对于100重量份的低沸点溶剂，二元溶剂包括70 ~ 400重量份(wt份)， 优选100~ 230重量份的高沸点溶剂。当高沸点溶剂含量低于70重量份，所述 膜表面可能有在膜表面产生气泡的问题。当该含量高于400重量份时，则很难 将膜中的溶剂残留量调整到低于2%，从而可能导致膜的稳定性问题。

　　组合物中二元溶剂含量为组合物总重量的40 ~ 60 wt%。若超过60 wt%， 组合物的粘度太低，膜难以具有均匀厚度，并且组合物的流痕可留在膜的表面。 另一方面，当二元溶剂含量低于40wt。/。时，组合物可能遇到溶解性问题，难以 得到组成比例均一的组合物，并难以制成粘合膜。

　　含有高沸点溶剂的二元溶剂用于减少制备粘合膜过程中空隙的产生。二元 溶剂沸腾后会产生气泡，如果气泡周围的液体被低挥发性成分和/或高沸点溶剂 包围，则为热传递而使气泡增大的驱动力被减小，结果降低了半导体晶圓和粘 合膜间的界面温差，从而减少气泡的产生并减少该界面上的间隙。如果用本发 明组合物制备的粘合膜被固化，该膜的挥发性空隙小于5%。

　　本发明中优选实施方案中所用丙烯酸聚合物树脂是制备薄膜所需的橡胶 组分，可包含羟基、羧基或环氧基，更优选是含有环氧基团的粘合剂聚合物树脂。

　　丙烯酸聚合物树脂具有易于通过聚合反应单体的选择来控制的玻璃化转 变温度或分子量，尤其是具有在侧链上容易引入官能团的优点。用于共聚反应 的单体可包括诸如丙烯腈、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸1乙基己基酯、丙烯酸、(曱基)丙烯酸2-羟乙酯、(曱基)丙烯酸曱酯、苯乙烯单体、(甲 基)丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异辛酯、曱基丙烯酸十八烷基酯，等等。

　　丙烯酸聚合物树脂优选具有玻璃化转变温度Tg在0 ~ 30°C的范围内，以防破裂。

　　在此所用丙烯酸聚合物树脂可含有至少一种可交联的具有1,000 ~ 10,000 环氧当量的官能团。优选，所述环氧当量的范围为2,000~3，000。若所述环氧 当量小于l，OOO，则难以成膜。另一方面，如果超过10，000,所述官能团可能会 出现与环氧或酚的部分的相容性问题，从而导致膜的可靠性降低。 丙烯酸聚合物树脂的分子量在100,000-700,000的范围内。 用于半导体组装的粘合剂组合物中，丙烯酸聚合物树脂含量可为所述组合 物总重量的2 ~ 50 wt%,更优选为2 ~ 25 wt%。若低于2 wt%，就难以成膜。相 反，若高于50wt。/。，膜的可靠性则会变差。

　　本发明优选实施方案采用环氧树脂可包含具有高交联密度的环氧树脂，以 获得强的固化能力与粘附效果。然而，由于具有高交联密度的单一可固化环氧 体系可导致脆性膜，所述环氧树脂包括液状的环氧树脂或具有最小化交联密度 的单-和/或双-官能环氧树脂的组合。

　　由上述发明可知，环氧树脂的当量为100~ 1，500g/当量，进一步优选为 150 800g/当量，更优选为150 400g/当量。当环氧当量小于100g/当量时，固 化物显示降低的粘附性。另一方面，当环氧当量大于1500g/当量时，则会出现 环氧树脂的玻璃化转变温度降低和/或耐热性变差。此处所用环氧树脂可以包括 但不特别限制为，包括具有至少一种官能团的环氧树脂，根据膜的形态其可以是固态或固状的。

　　所述环氧树脂中可含有至少50wt。/。的多官能环氧树脂。若多官能环氧树脂的含量少于50wt。/。，则所述环氧树脂具有低交联密度，从而降低结构内部的键 合强度，并导致稳定性问题。

　　组合物总重量的4 ~ 50 wt%，优选为4 ~ 35 wt%。当所述含量小于4 wt。/。时，粘 合膜缺乏可固化组分，导致可靠性下降。相反地，如果所述含量超过50 wt%, 粘合膜显示相容性下降。环氧树脂的含量进一步优选为小于35wt。/。，以减少室 温下粘合膜的表面粘性，由此可降低剥离时膜与粘合剂之间的粘附力，从而改

　　本发明优选实施方式中所用的酚型固化树脂可包括通常所知的树脂，优选 包括双酚A、 F和/或S型酚类固化树脂，它们是在单个分子中含有至少两个酚 羟基，并具有优异的耐吸潮引起的电解腐蚀性的化合物；或者其他酚型树脂， 例如苯酚酚醛清漆树脂(phenol novolac )、双酚A型酚醛树脂或曱酚酚醛树脂、 聚酚醚型(xyloktype)树脂、联苯型树脂等。

　　通式1其中，和R2的每一个独立地为碳原子数为1到4的烷基或氬原子；a 和b每一个独立地为0到4的整数；n为0到7的整#:。

　　通式1所示的酚型固化树脂可以是在单个分子内含有至少两个羟基的化合 物，并具有优异的耐吸潮电腐蚀性、极好的耐热性，以及低吸湿性，从而显示 4尤异的耐回流性(reflow resistance )。

　　通式1所示的酚型固化树脂优选具有100 600g/当量，更优选为170 ~ 300g/当量的羟基当量。当羟基当量小于100gj6国际官网/当量时，树脂的吸湿性增加，从 而使耐回流性变差。另一方面，如果羟基当量大于600g/当量，树脂的玻璃化转 变温度降低，耐热性倾向于变差。

　　酚型固化树脂优选含有至少50 wt。/。的苯酚酚醛清漆树脂，这样固化后固化 树脂具有增加的交联密度以增加分子间的凝聚力，因而增强内部结合强度，从 而提高组合物的粘附性。此外，含有至少50wt。/。苯酚酚醛清漆树脂的固化树脂 显示出由于外部应力引起的最小限度的形变，因此具有保持膜厚恒定的优点。

　　根据本发明的示例性实施方式，在此所用的酚型固化树脂可以以用于半导 体组装的粘合剂组合物总重量的3 ~ 50 wt%,优选3 ~ 30 wt。/。的量添加。

　　本发明优选实施方案中所用固化催化剂是控制固化速率的添加剂，可包括 膦类或硼类固化催化剂和咪唑类催化剂。

　　在此所用膦类催化剂可包括，例如三苯基膦、三-邻-甲苯基膦、三-间-曱 苯基膦、三-对-曱苯基膦、三-2,4-二曱苯基膦、三-2,5-二甲苯基膦、三-3,5-二曱 苯基膦、三苯基膦、三(对-曱氧基苯基)膦、三(对-叔丁氧基苯基)膦、二苯基环 己基膦、三环己基膦、三环丙基膦、三丁基膦、三-叔丁基膦、三正辛基膦、二 苯基对苯乙烯基膦(diphenylphosphinostyrene)、 二苯基氯化膦、三正辛基氧化膦、二苯基氢醌氧化膦(diphenylphosphinyl hydroquinone )、四丁基氢氧化膦、 四丁基膦醋酸盐、节基三苯基膦六氟锑酸盐、四苯基膦四苯基硼酸盐、四苯基 膦四对曱苯基硼酸盐、千基三苯基膦四苯基硼酸盐、四苯基膦四氟硼酸盐、对 曱苯基三苯基膦四对甲苯基硼酸盐、三苯膦三苯基硼烷、1,2-双(二苯基膦基)乙 烷、1,3-双(二苯基膦基)丙烷、1，4-双(二苯基膦基)丁烷、1,5-双(二苯基膦基)戊 烷等。在此所用的硼类固化催化剂可包括，例如苯硼酸、4-曱基笨硼酸、4-曱氧基苯硼酸、4-三氟代曱氧基苯硼酸、4-叔丁氧基苯硼酸、3-氟4-曱氧基苯硼 酸、吡啶三苯基硼、四苯硼化(2-乙基-4-曱基)咪唑、1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一 碳烯-7-四苯基硼酸盐、1,5-二氮杂二环[4.3.0]壬烯-5-四苯基硼酸盐、三苯基正丁 基硼酸锂等。在此所用的咪唑类固化催化剂可包括，例如2-曱基咪唑、2-十 一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲 基咪唑、l-,基-2-苯基咪唑、1，2-二甲基咪唑、l-氰乙基-2-曱基咪唑、1-氰乙基 -2-乙基-4-曱基咪唑、l-氰乙基-2-十一烷基咪唑、l-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙 基-2-十一烷基咪唑基-偏苯三酸酯、l-氰乙基-2-苯基咪唑-偏苯三酸酯、2,4-二氨 基-6-[2，-曱基咪唑基-(l，)]-乙基-s-三嗪、2，4-二氨基-6-[2，-十一烷基咪唑基—(l，)]-乙基-s-三。秦、2，4-二氨基-6-[2，-曱基咪唑-(l，)]-乙基-s-三嗪异氰尿酸加成物脱水 物(adduct dehydrate)、 2-苯基咪唑异氰尿酸加成物、2-曱基咪唑异氰尿酸加成 物脱水物、2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑、2-苯基-4-曱基-5-羟曱基咪唑、2,3-二氢-lH-吡咯并[l，2-a]苯并咪唑、4,4，-亚曱基双(2-乙基-5-曱基咪唑)、2-曱基咪唑啉、2-苯基咪唑啉、2,4-二氨基-6-乙烯基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-乙烯基-1,3，5-三嗪 三异氰尿酸加成物、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧乙基-1，3，5-三嗪三异氰尿酸加成 物、l-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-曱基咪唑、l-氰基乙基-2-曱基咪唑、l-(2-氰基乙 基)_2-苯基_4,5-二-(氰基乙氧基曱基)咪唑、1-乙酰-2-苯肼、2-乙基-4-曱基咪唑啉、 2-千基-4-曱基二咪唑啉、2-乙基咪唑啉、2-苯基咪唑、2-苯基-4,5-二羟曱基咪唑、 三聚氰胺、二聚氨基氰等。这些催化剂每个可单独使用，或其两种或更多种组 合使用。示例性实施方式中所用固化催化剂可为至少一种选自通式2和3所表示化 合物。

　　与胺类固化剂或咪唑固化催化剂相比，由通式2或3表示的固化催化剂引 发固化反应的温度更高，这有利于得到一致的固化速率，并且在室温下反应性 较低，由此顺利地保证良好的储存效果。使用胺类固化剂和/或咪唑类固化催化 剂，由通式1表示的酚型树脂若在室温下长期储存后会部分固化，从而可能具 有不规律的固化性能。结果在半导体组装期间可能容易出现空隙和/或粘结强度 降低。

　　然而，将通式2或3表示的固化催化剂加入通式1表示的酚型树脂中，可 防止室温下固化反应的发生，从而可减少因不规律的固化性能而导致半导体组

　　此外，与含有胺类固化剂或咪唑类固化催化剂相比，含有上述固化催化剂 的半导体组装用粘合剂组合物具有相对较低的电导率，从而在加压蒸煮测试(Pressure Cooker Test, PCT)中具有优异的可靠性。

　　固化催化剂的添加量为半导体组装用粘合剂组合物总重量的0.01 ~ 10 wt%。固化催化剂的添加量进一步优选为半导体组装用粘合剂组合物总重量的 0.01~2wt%。如果固化剂催化剂含量超过10 wt%,组合物的储存稳定性可能

　　在本发明优选实施方案中，组合物中所添加的硅烷偶联剂是一种粘附力增 强剂，用于提高诸如硅等无机材料表面与粘合膜中树脂间的粘附力，可以是相 关技术领域常用的任意硅烷偶联剂，但不限于此。在此所用的硅烷偶联剂可包 括含硅烷的环氧基团，或含硅烷的巯基。含硅烷的环氧基团优选实例为2-(3,4-环氧环己基)乙基三曱氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧三曱氧基硅烷和/或3-缩水甘油 醚氧丙基三乙氧基硅烷。含硅烷的氨基优选实例为N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基 三曱氧基硅坑、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三曱氧基 硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基硅烷基-(l,3-二甲基亚丁基)丙胺和 N-苯基-3-氨基丙基三曱氧基硅烷。含硅烷的巯基优选实例为3-巯基丙基曱基二 曱氧基硅烷和3-巯基丙基三乙氧基硅烷。含有硅烷的异氰酸酯优选实例为3-异 氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。这些硅烷偶联剂的每一个可单独使用，或其两种或 更多种组合使用。

　　硅烷偶联剂的添加量为半导体组装用粘合剂组合物总重量的0.01 ~ 10 wt%。 填料

　　根据本发明优选实施方案的组合物可进一步包括任意所需的填料，以使该 组合物具有触变性，从而具有可控的熔融粘度。该填料可任选地包括无机或有 机填料。无机填料可包括金属组分如粉末状的金、4艮、铜和/或镍，以及无机组 分如矾土、氮氧化铝、氩氧化镁、碳酸4弓、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、 氧化镁、氧化铝、氮化铝、二氧化硅、氮化硼、二氧化钛、玻璃、铁酸盐、陶瓷等。有机填料可包括碳、橡胶填料、聚合物类填料等。填料的形状或尺寸没 有特别限制，必要时可具有疏水性的球状表面。

　　在此作为填料的球状二氧化硅颗粒优选粒径为500 nm~10 im。粒径大于 10 jum的无机填料可能与半导体电路不相容，从而导致电路的损坏。

　　本发明优选实施方案中加入用于半导体组装的粘合剂组合物中的填料量可 以为组合物总重量的0.1 ~50 wt。/。。本发明中用于半导体组装的粘合膜主要用作 芯片粘合膜，此时填料的含量优选为10~40 wt%。若超过50wt。/。，则难以形 成粘合膜，从而导致膜的抗张强度的降低。

　　本发明的另 一方面是提供了 一种用上述组合物制得的用于半导体组装的粘 合膜，其中所含溶剂残留量小于2%。

　　该粘合膜可在80 ~ 120C干燥10 ~ 60分钟，但本发明对此没有特别限制。

　　优选调节干燥温度或时间以使得组合物中残余的低沸点溶剂得以去除，同 时高沸点溶剂含量可控制在低于2%。

　　更具体的是该固化可采用组合工艺，包括在120~ 13(TC使粘合膜进行第一 固化1~3小时，然后在130~ 150。C使第一固化的粘合膜进行第二固化10~60 分钟。该组合工艺可重复1次到约8次。根据该组合固化工艺，由溶剂残留引 起的挥发性的发泡程度可被限制。

　　考虑到组合物中残留溶剂的种类和含量及组合物的其他物理性能，可通过 该组合固化工艺来控制残留溶剂挥发的可能性。

　　若使粘合膜内残留溶剂中仅有的高沸点溶剂组分含量最小化，可显著降低 可能出现在芯片粘贴(die-attaching)工艺中由挥发性组分引起的空隙，也可减 小该工艺中所产生气泡的体积膨胀。

　　更具体地，如果只使用沸点低于固化温度125。C的溶剂，则会在固化过程中 出现由溶剂残留引起的挥发性空隙。若采用沸点至少为20(TC的溶剂，膜内溶 剂残留为2%或更高，这可能导致在EMC封胶(molding)或膜层可靠性评估时的体积膨胀，从而使膜的可靠性降低。

　　组合物中低沸点溶剂和高沸点溶剂优选的构成比例和/或含量已在以上公开 的实施方式中给出。具有理想含量的高沸点溶剂可抑制半导体晶圆与粘合膜界 面上产生的间隙和/或空隙的体积膨胀，由此可使空隙最小化，并同时可抑制在 引线填充期间引起的间隙和/或空隙的体积膨胀，从而制成具有高可靠性的用于 半导体组装的粘合膜。此外，该组合物可有效降低固化前粘合膜的脆性，从而 可防止切割或贴晶时膜碎片引起的污染，并具有使膜易于处理的优点。

　　粘合膜中溶剂残留量大于0wt。/。且小于约2wt%。因而粘合膜可含有固体膜 部分含量至少为98%。如果固体膜部分含量低于98%,则粘合膜的可靠性会因 残留溶剂的发泡或吸潮性能而降低。

　　该粘合膜25C时的储能模量为0.1 ~ lOMPa， 8(TC时为0.01 ~ O.lOMPa， 25 。C时的熔融粘度在1,000,000 ~ 5,000,000 P范围内，并具有小于O.lgf的表面粘 着值(surface tacking value )。由于粘合膜内的残留溶剂不影响组合物的粘度或 表面粘着性能，因此对半导体组装所要求的粘合膜的物理性能影响很小。也就 是说，固化前粘合剂的储能弹性模量、流动性和/或表面粘着性能将保持恒定， 不会因高沸点溶剂的存在而发生变化。因此，高沸点溶剂不会影响粘合膜的室 温储存性。

　　由于与使用低沸点溶剂形成的粘合膜相比，本发明优选实施方案中的粘合 膜在125 ~ 175。C具有较小的挥发速度和挥发量，因此该粘合膜具有柔性结构以 防止膜的脆性，并具有防止产生空隙的效果，从而使得半导体组装中所产生的 层压空隙最小化到小于5%。因而，根据本发明优选实施方案的粘合膜抑制粘合 膜可靠性的下降。

　　在本发明再一方面中，提供一种包含根据本发明优选实施方案的用于半导 体组装的粘合膜的切割芯片粘接膜(dicing die-bongding )。切割芯片粘接膜包括 基膜、和依次层压到基膜上粘合层和粘贴膜层(attachment film layer )。在此粘贴膜层主要由根据本发明优选实施方案制得的粘合膜形成。

　　100重量份(wt份)的聚合物粘结剂，相对于所述聚合物粘结剂重量20-150 重量份的紫外固化丙烯酸酯，相对于所述紫外固化丙烯酸酯重量O.l ~5重量份

　　切割芯片粘接膜的基膜具有透射性(或射线可透性)，若使用基于紫外照射 反应的辐射固化型粘结剂，可用至少一种选自具有有利的透光性的聚合材料来 制备。这样的聚合材料可包括，例如聚烯烃均聚物或共聚物，如聚乙烯、聚 丙烯、丙烯乙烯共聚物、乙烯与丙烯酸乙酯的共聚物、乙烯与丙烯酸曱酯的共 聚物、乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物等；聚碳酸酯；聚曱基丙烯酸曱酯；聚氯乙 烯；聚氨酯共聚物，等等。考虑到抗张强度、延展性、射线可透性等性质，基 膜的厚度优选为50 ~ 200 im。

　　通过以下具体实施例对所公开的实施方式进行更详细的说明。但这些实施 例仅用于说明的目的，而不解释为对本发明范围的限制。

　　将下述组分加入到装有高速搅拌器的1 L的圓柱形瓶子中，然后将混合物先 在3000 rpm下低速搅拌20分钟，再在4000 rpm下高速搅拌5分钟以制备组合 物。然后用孔径50iam的过滤膜将组合物过滤，通过涂覆器将组合法涂布到基 膜上以制成厚度为60 im的粘合膜。所制备的膜在80C干燥20分钟、再在卯 。C干燥20分钟后，制备完成的膜在室温下储存一天。 实施例1

　　c) 多官能环氧树脂EP-5100R，国都化学有限公司生产，60g;双酚F 型环氧树脂YDF2001,国都化学有限公司生产，20g;

　　对比例1对由含有60%二元溶剂的组合物所制成的粘合膜进行了研究。 对比例2和3研究了二元溶剂构成比例对粘合膜耐久性的影响和残留溶剂对粘 合膜性能的影响。尤其是在只采用高沸点溶剂的对比例2中测定了固体部分和 空隙条件，并关于粘合膜的可靠性和稳定性与实施例l和2的那些测定结果相比较。对比例3只采用了低沸点溶剂，未使用高沸点溶剂。对比例3中，测定 了最小的挥发残留，并对使用低沸点溶剂组合体系的粘合膜的表面状况进行了 观察。对比例4采用了包括沸点为40 ~ IO(TC的低沸点溶剂和沸点为120 ~ 140 °C的中沸点溶剂的二元溶剂，未使用高沸点溶剂。将对比例4测定的挥发性间 隙或空隙和/或空隙膨胀与实施例1和2进行比较。最后，对比例5采用了三组 分溶剂体系(即三元溶剂)，其中包括三种不同沸点范围的三种溶剂。在对比例 5中，对膜的表面状况和空隙变化量进行了观察。 对比例1

　　c) 多官能环氧树脂EP-5100R， 国都化学有限公司生产，60g;双酚F 型环氧树脂YDF-2001，国都化学有限公司生产，20g;

　　c) 多官能环氧树脂EP-5100R,国都化学有限公司生产，60g;双酚F型 环氧树脂YDF-2001，国都化学有限公司生产，20g;

　　c) 多官能环氧树脂EP-5100R,国都化学有限公司生产，60g;双酚F型 环氧树脂YDF-2001,国都化学有限公司生产，20g;

　　为测定所述膜的膜加工性能(即膜形成)和表面形态，将组合物在供箱中 于100°C干燥30分钟。观察组合物是否成膜和是否有气泡产生的结果示于表1 。 (2)挥发性起泡的测定为测定125 ~ 150。C的挥发性起泡，在60。C下在玻璃板上层压尺寸为18mm xl8mm的粘合膜，然后在粘合剂区域外切下层压物。将具有沟槽和图案的尺 寸为30mmx30mm的PCB衬底置于IO(TC的热板上，再将所制备具有粘合剂 部分的晶圆片以l.Okgf的力压到基板上保持l.O秒。用显微镜观察粘贴到基板 上的层压物的外观。然后以上过程于125。C保持1小时和15(TC保持IO分钟分 别重复三次。用显微镜观察压层物外观是否有挥发性起泡产生的空间。表2用 百分比示出了挥发性起泡比例。膜的表面状况也示于表2中。 (3 )间隙和空隙的体积膨胀

　　为测定间隙和/或空隙在125 ~ 175。C的体积膨胀，在6(TC下在玻璃板上层 压尺寸为18mmx 18mm的粘合膜，然后在粘合剂区域外切下层压物。将具有 沟槽和图案的尺寸为30mmx 30mm的PCB衬底置于IO(TC的热板上，再将所 制备的具有粘合剂部分的晶圆片以1.0 kgf的力压到衬底上保持1.0秒(这样间 隙和/或空隙的 一部分形成在圆片的中部)。用显微镜观察具有间隙和/空隙的衬 底上层压物的外观。然后以上过程于125。C保持1小时和于150。C保持10分钟 分别重复三次。在将晶片置于175。C两小时后，用显微镜观察空隙和/或空隙的 体积膨胀，计算体积膨胀百分比。结果示于表2。

　　为测定膜内的溶剂残留量，通过层压制备具有2g重量的每个膜。将膜的 重量校正为零，在将膜置于17(TC十分钟后，测定膜重量的变化量。测定结果 示于表2。

　　为测定膜内的溶剂残留，0.5g的样品于200。C预处理30分钟。通过GC/MS 分析所产生的挥发气体成分来检测溶剂残留成分。所检测出的溶剂残留成分属 于低沸点溶剂的记为低，，中〉弗点溶剂记为中，高沸点溶剂记为高。测

　　(6) 伸长率为测定粘合膜的伸长率，将各膜取样处理成5mmx20mm大小，足以用夹 具将两侧夹紧。伸长率通过装有IOON负载传感器的UTM仪器来测定，测试结

　　为测定各膜的粘度，通过在60。C将四个粘合层一起层压形成粘合膜，并切 成直径为25mm、厚度为400 ~ 440 pm的圆片。在将温度以5°C/min的升温速 度从30。C升到13(TC期间，测定膜熔融粘度。表3列出了不同温度时的Eta值， 尤其包括固化前的25。C;作为芯片贴装温度的IO(TC ,在该温度下测定流动 性；130°C，在该温度下填充引线的不平整部分被测定。

　　为测定各膜的弹性模量，通过在60。C将四个粘合层一起层压形成粘合膜， 并切成直径为25mm、固化前厚度为400 ~ 440 (am、固化后为200 ~ 300 _im的 大小。固化完成后，在将温度以4°C/min的升温速度从30。C升到260。C期间， 测定弹性模量。测试使用DMA, TAInstruments,型号Q800。

　　将涂有二氧化物膜的厚度为725 im的晶圓切成5mm x 5mm大小。将所得 晶圓片在6(TC与粘合膜层压，然后切割层压物得到覆有粘合剂的晶圆片。将另 一片涂有感光性聚酰亚胺、厚度为725 iam、 10mmx 10mm大小的晶圆置于100 。C的热板上，再将第一片晶圓片以l.O kgf的力压到第二片晶圓片上，保持l.O 秒。重复这样的压制在125°C保持l小时，再于175。C保持3小时。然后将所 处理的晶圆片于85。C、湿度为85。/oRH下吸潮48小时后，于27(TC测定其断裂 强度。

　　将各膜在室温下储存30天后，测试膜层IO(TC时的熔融粘度及其粘附能力。 测试结果示于表3,表中结果是相对初始测量值的变化值。表1

　　发性物质引起的)小于5%。发泡间隙即使在经过125到175。C的工艺温度变化 之后，也未发现有明显的体积膨胀。与实施例1和2相似，只采用低沐点溶剂 的对比例3也产生了气泡间隙，且几乎未观察到有体积膨胀。然而，对于只含 低沸点溶剂的组合物，在粘合膜表面观察到有大量气泡，从而导致如表面不平 整等问题。另一方面，对于对比例4和5，釆用的组合物含中沸点和低沸点溶 剂而不含高沸点溶剂，或含小于10%的高沸点溶剂，在工艺温度下可观察到挥 发性起泡及间隙或间距的较大体积膨胀。可以预见，在EMC封胶中或高温高 湿条件下这些结果可能引起由于间隙导致的膜可靠性问题。

　　对于无粘附空隙型且完全填平引线的粘合膜，则其主要特征是确保在 半导体组装中有出色的可靠性，尤其是在如实施例1和2所述的芯片-芯片层压 结构制造中，对这种粘合膜的要求，重点要注意的是采用高沸点溶剂可降低挥 发性空隙的产生并控制空隙和/或间隙的体积膨胀。这与对比例3中所观察到的 结果有明显区别，对比例3中有10~ 15%或更多由于粘合膜的硬表面而产生的 间隙，并且其中的粘合膜不是无粘附空隙型膜，因此不能用于半导体组装 中的引线填充。在主要特征为无粘附空隙型膜且完全填平引线中的粘合膜因芯片粘贴后中沸点溶剂残留而使得空隙体积膨胀增 加了5到10%。体积膨胀的增加可能引起层压间隙，增加高温时的体积膨胀， 从而导致粘合膜的可靠性失效。

　　对比例2说明了由高沸点溶剂引起的挥发性空隙及空隙的体积膨胀，其结 果与实施例1和2中的结果相似。但由于粘合膜中溶剂残留量至少为2%，从 而具有过高的延展性使得膜的伸长率是实施例1和2的2到3倍，此外，增加 的表面粘着性能导致芯片粘贴期间粘合膜与另 一个粘贴膜分离中出现问题。

　　由实施例1和2及对比例2到5得到的粘合膜的物理性能比较示于表3。 实施例1和2中的粘合膜具有增强的延展性结构以防止膜被切割，并在改进硬 度的同时也有很好的伸长率。这些结果可在表2所示的测定的伸长率中得到验证。无粘附空隙型粘合膜通常含有更高含量的可固化组分，及相对大量的填 料粒子，从而导致膜的高脆性。然而，本实施例中制备的粘合膜采用高沸点溶 剂可消除这样的问题。

　　如上所述，根据本发明优逸实施例的组合物有利于制造高沸点溶剂残留量 小于2%的粘合膜，并且所制造的粘合膜可同时满足柔性结构和甚至在提高固化 部分含量时也具有增强的抗张强度，从而在不被切割的同时显示改善的硬度。 此外，由于可产生间隙的挥发性组分具有高沸点，则半导体组装中由溶剂挥发 而产生的间隙可得到显著降低。其结果是在粘合膜表面产生的间隙或空隙的体 积膨胀也被降低，从而确保半导体组装的高可靠性。

　　粘附空隙型膜并可完全填平引线，从而可降低在半导体组装中，尤其是在制 造芯片-芯片层压结构时由于引线的不平整部分而引起的空隙或间隙，从而确保 半导体组装的优异可靠性。

　　虽然已示出并说明了本发明的若干优选实施方式，但本领域技术人员应 理解的是，可以在这些实施方式上进行改变但不背离本发明的原则和精神， 本发明的范围由权利要求及其等同物来限定。

　　1、一种用于在半导体组装中用的粘合膜的组合物，包括粘结剂组分、可固化组分和溶剂，其中所述溶剂是二元溶剂，包括沸点在40～100℃范围内的低沸点溶剂和另一种沸点在140～200℃范围内的高沸点溶剂。

　　2、 根据权利要求1所述的组合物，其中粘结剂组分包括从丙烯酸聚合 物、含NCO聚合物和/或含环氧基团的聚合物中选择的至少一种；可固化组 分包括从环氧树脂、酚型固化树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、聚酯树脂、胺类 固化树脂、三聚氰胺固化树脂、脲固化树脂和酸酐类固化树脂中选择的至少 一种。

　　3、 根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括丙烯酸聚合物、 环氧树脂、酚型固化树脂、固化催化剂、硅烷偶联剂、填料和二元溶剂。

　　4、 根据权利要求1所述的组合物，其中所述低沸点溶剂与所述高沸点 溶剂的重量比为所述高沸点溶剂的含量相对于100重量份所述低沸点溶剂 为70 400重量份。

　　5、 根据权利要求1所述的组合物，其中所述低沸点溶剂是从由丙酮、 丁酮、四氢呋喃、二曱基曱酰胺和环己烷所构成的组中选择的至少 一种溶剂。

　　6、 根据权利要求1所述的组合物，其中所述高沸点溶剂是从丙二醇单 曱醚醋酸酯和环己酮中选4奪的至少 一种溶剂。

　　8、 根据权利要求3所述的组合物，其中所述丙烯酸聚合物含有至少一 种环氧当量在1,000 ~ 10,000范围内的可交联的环氧基团。

　　9、 根据权利要求3所述的组合物，其中所述丙烯酸聚合物的重均分子 量在100,000 ~ 700,000的范围内。

　　10、 根据权利要求3所述的组合物，其中所述环氧树脂含有至少50wt% 的多官能团环氧基团。

　　11、 根据权利要求3所述的组合物，其中所述酚型固化树脂含有至少 50 wt。/。的苯酚酚醛清漆树脂。

　　12、 一种由权利要求1 ~ 11任一项所述的组合物制造的半导体组装用粘 合膜，其中含有含量小于2%的溶剂残留。

　　13、 根据权利要求12所述的粘合膜，其中所述粘合膜在120 15(TC固 化1 10小时。

　　14、 根据权利要求12所述的粘合膜，其中所述粘合膜具有在150 400%范围内的伸长率。

　　15、 根据权利要求12所述的粘合膜，其中所述粘合膜在25C时具有 0.1 ]0 MPa的储能弹性才莫量，及在80。C时具有0.01 0.10 MPa的另一个储能弹性模量。

　　16、 根据权利要求12所述的粘合膜，其中所述粘合膜在25。C时具有在，000,000 5,000,000 P范围内的熔融粘度，且具有小于O.lgf的表面粘着值。

　　17、 根据权利要求12所述的粘合膜，其中所述粘合膜含有小于5%的挥 发性空隙。

　　18、 一种切割芯片粘接膜，包括顺序层压在基膜上的粘合层和根据权利 要求12所述粘合膜。

　　本发明提供一种半导体组装芯片粘接用粘合剂组合物，以及采用该组合物制得的粘合膜，所述组合物包括一种双组分溶剂，其包括沸点为0～100℃的低沸点溶剂和另一种沸点为140～200℃的高沸点溶剂。本发明的溶剂残留量小于2％的粘合膜可在提高固化组分含量时同时满足膜的延展性结构和增强的抗张强度，从而在防止膜被切割的同时提高了硬度。由于产生间隙的挥发性组分具有高沸点，则半导体组装中由溶剂挥发而产生的间隙可得到显著降低。其结果是所述粘合膜显示出在粘合膜表面产生的间隙或空隙的体积膨胀降低，从而保证极好的膜可靠性。

　　发明者丁畅范, 宋基态, 崔韩任, 金惠敬, 黄治皙 申请人:第一毛织株式会社