专利名称：：多层紫外线可固化粘合膜的制作方法多层紫外线可固化粘合膜
背景技术：
：本发明涉及用于半导体封装件的多层粘合膜(adhesivefilm)、使用这些膜的方法以及组装有这些膜的半导体封装件。本发明的膜在堆叠晶片背面层压(bundledwaferbacksidelamination)过程中使用时不会引起切割后单独管芯粘连在一起。粘合膜经常用于半导体封装件的制造，例如，用于将硅半导体管芯粘附到基片(substrate)上。一般而言，这些膜是施用到载体(carrier)上的组合物，然后经B阶段处理(B-staged)来将所述组合物部分固化或干燥成膜形式。膜可以随后被施用到切割胶带(dicingtape)上，移开载体，并且将膜的暴露面施用到半导体晶片的背面，从而使粘合膜夹在晶片背面和切割胶带之间。这使晶片能够被切割成具有粘合膜粘附的单独管芯(individualdie)，管芯和膜——包括多层膜——的组合下文称为管芯结构。管芯结构然后被从切割胶带上取下并放于基片上，其中粘合膜邻近基片。当通常通过施用热进行固化时，粘合膜将管芯粘接到基片上。出于操作上的考虑，在将晶片切割成单独管芯和拾取(pickup)管芯粘接到基片上之间可能需要一段时间的延迟。在这些情况下，已经观察到，单独管芯背面上的粘合膜有时会与邻近管芯背面上的粘合膜粘连，致使不止一个管芯被从载体或切割胶带上移开。这是有问题的并且优选在切割后和管芯粘附前不会引起管芯粘连在一起的粘合膜。
发明内容本发明是粘合膜，包括(a)顶层，其基本上是紫外线可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的。在另一个实施方式中，本发明是层压于载带(supporttape)上的粘合膜，其中粘合膜包括(a)顶层，其基本上是紫外线可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的。在进一步的实施方式中，本发明是粘附到粘合膜的半导体晶片，其中粘合膜包括(a)顶层，其粘着到半导体晶片，基本上是紫外线可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的。在另一个实施方式中，本发明是用于将半导体管芯粘附到基片的方法，其包括以下步骤1.提供粘合膜，其包括(a)顶层，其基本上是紫外线可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的；2.提供载带，其具有背面和粘合面；3.通过使粘合膜的底层与载带的粘合面接触，将粘合膜粘附到载带上，从而使粘合膜的顶层暴露，并从而形成堆叠晶片背面层压膜；4.提供半导体晶片，其具有活性面和非活性面；5.通过使粘合膜的顶层与半导体晶片的非活性面接触，使堆叠晶片背面层压膜粘附到半导体晶片上；6.促发(advancing)顶层；7.将半导体晶片和粘附的多层粘合膜切割成多个单独管芯结构；8.拾取所选的单独管芯结构；9.提供基片；10.将所选的单独管芯结构放置于基片上，以便将粘合膜布置在管芯背面和基片之间；和11.使用热将单独管芯结构粘附到基片上。在另一个实施方式中，本发明是防止单独切割的管芯相互粘着的方法。该方法包括以下步骤1.提供粘合膜，其包括(a)顶层，其基本上是紫外线可固化的，并且具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的；2.提供载带，其具有背面和粘合面；3.通过使粘合膜的底层与载带的粘合面接触，将粘合膜粘附到载带上，从而使粘合膜的顶层暴露，并从而形成堆叠晶片背面层压膜；4.提供半导体晶片，其具有活性面和非活性面；5.通过使粘合膜的顶层与半导体晶片的非活性面接触，使堆叠晶片背面层压膜粘附到半导体晶片上；6.促发顶层；7.切割半导体晶片，并将多层粘合膜粘附到多个单独管芯结构里；和8.拾取所选的单独管芯结构。通过参照所附附图阅读以下详细说明，可以更充分地理解本发明，其中图1是本发明多层膜的横截面图；图2是半导体晶片的横截面图，其中本发明多层粘合膜被粘附到该半导体晶片；图3是本发明堆叠晶片层压膜的横截面图；图4是半导体晶片的横截面图，其中本发明堆叠晶片层压膜被粘附到该半导体晶片；图5是根据本发明切割成单独管芯结构的晶片的横截面图；图6是根据本发明粘附于基片上的半导体管芯的横截面图；和图7现有技术描述了现有技术粘合膜遇到的重新粘附问题的横截面图。定义术语“烷基”指1-24个碳原子的支链或非支链饱和烃基团，例如甲基(“Me”)、乙基(“Et”)、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、辛基、癸基以及类似物。术语“促发(advancing)”意为固化或部分固化。术语化合物、产物或组合物的“有效量”意为所述化合物、产物或组合物足以提供期望结果的量。取决于使用的具体化合物、产物或组合物、其施用方式等，所需的准确量根据封装而变化。因此，并不总是有可能指定准确的量；然而，本领域的普通技术人员仅仅利用常规试验可以确定有效量。术语“适合的(Suitable)”指为了指定目的与本文所提供的化合物、产物或组合物相容的部分。指定目的的适合性可以由本领域普通技术人员仅仅通过常规试验确定。术语“取代的”通常用于指氢原子或其它原子被移除并替换为另外部分的碳或适合的杂原子。此外，“取代的”意图指不改变本发明下列化合物、产物或组合物的基本效用和新效用的取代。术语“B阶段处理(B-staging)”(以及其变形)用于指通过热或照射处理材料，这样如果材料溶于或分散于溶剂中，溶剂被蒸发掉而部分固化材料或没有部分固化材料，或者如果材料不掺有溶剂，材料被部分固化成粘性的或更硬的状态。如果材料是可流动的粘合剂，B阶段处理将提供极低的流动性而不充分固化，这样在使用粘合剂将一个制品与另一个制品连接后可以进行另外的固化。流动性的降低可以通过蒸发溶剂、部分促发或固化树脂或聚合物、或两者来完成。术语“固化剂”用于指引发、增进(propagate)或加速组合物固化的任何材料或材料的组合，其包括但不限于加速剂、催化剂、引发剂和硬化剂。术语“紫外线可固化的(UV-curable)”用于指通过应用紫外线照射而聚合和/或交联的任何树脂。术语“Tg”或“玻璃化转变温度”用于指材料从玻璃状态转变为橡胶状态的温度。具体实施例方式现在通过参考附图——其图解了本发明的各种实施方式，将对本发明进行更加详细的描述。附图是图解性的，其显示了本发明的特征及其与其它特征和结构的关系，并且不是按比例绘制的。为了提高显示的清楚性，在图解本发明实施方式的附图(FIGS)中，与其它附图中显示的元件对应的元件并没有全部被具体重新标记，尽管它们在所有的附图中都是可容易识别的。在一个实施方式中，本发明是多层粘合膜。该膜至少具有顶层和底层。图1是本发明膜的一个实施方式的横截面图，其仅有顶层和底层。任选地，如果需要赋予粘合膜另外的期望的性能，在顶层和底层之间可以存在另外的层(未显示)。顶层具有50°C或更低的玻璃化转变温度，并且基本上是紫外线可固化的。底层基本上不是紫外线可固化的。图2显示了本发明一个实施方式的横截面图，其中上述多层粘合膜已被粘附到半导体晶片的背面。半导体晶片具有活性面和与活性面相对的背面。在图2图解的实施方式中，多层粘合膜被施用到半导体晶片上，以便膜的顶层与半导体晶片的背面直接接触。在另一个实施方式(未显示)中，多层粘合膜被施用到半导体晶片的前面或活性面上。在另一个实施方式中，本发明是层压于载带上的上述多层粘合膜。该实施方式的一个例子，堆叠晶片层压(BWL)膜，图解在图3中。在该实施方式中，载带是切割胶带，并且上述多层粘合膜粘附于该切割胶带上，以便膜的底层与切割胶带的粘合面直接接触。BWL膜然后可以粘附到半导体晶片上，形成本发明的另一个实施方式，如图4所示。在该实施方式中，多层粘合膜夹在半导体晶片和切割胶带中间，以便膜的顶层与半导体晶片的非活性面或背面接触并且膜的底层与切割胶带接触。在该实施方式中，BWL膜可以称为堆叠晶片背面层压(BWBL)膜。在另一实施方式(未显示)中，多层粘合膜夹在半导体晶片和切割胶带之间，以便膜的顶层与半导体晶片的活性面接触并且膜的底层与切割胶带接触。本发明的另一个实施方式是将半导体管芯粘附到基片上的方法。首先，形成BWBL膜，其将多层粘合膜粘附到切割胶带上，如上所述。接着，将BWBL膜粘附到半导体晶片上，以便膜的顶层与晶片的背面直接接触。然后，通过应用紫外线照射促发多层粘合膜的顶层。只要固化的量足以防止管芯拾取过程中管芯的粘着，顶层的促发可以包括部分固化或完全固化。接着，半导体晶片随同粘附到其上的多层粘合膜一起被切割，形成多个单独管芯结构，如图5所示。所选的单独管芯结构然后被拾取并放置到基片上，以便将粘合膜布置在管芯和基片之间。最后，通过应用热固化多层粘合膜的底层，使管芯粘附到基片上。图6显示了用该方法粘附到基片上的管芯的横截面图。多层粘合膜的顶层具有50°C或更低的玻璃化转变温度(Tg)，并且基本上是紫外线可固化的。在一个实施方式中，顶层包括(i)紫外线可固化树脂，和(ii)光引发剂。在膜已经形成后(即在组合物已经被B阶段处理或干燥形成膜以后)，但在该膜的任何紫外线固化之前，测量Tg。低的Tg使膜能够充分地流动，以在相对低的温度下粘附到半导体晶片上。在一个实施方式中，顶层的Tg小于20°C。在另一个实施方式中，顶层的Tg在0和20°C之间。紫外线可固化树脂和光引发剂使顶层在粘附到半导体晶片上之后能够被促发，以防止切割后邻近管芯的粘着。通常使用热方法如层压，将膜施用于半导体晶片上。一般期望具有低于80°C的层压温度，有时需要低于65°C。要求低层压温度有两个原因。首先，高温层压易于促发(部分固化)粘合膜中的树脂。这能够限制膜的使用寿命，并且也能够抑制流动性，干扰随后管芯与基片的粘接。其次，高温层压能引起半导体晶片翘曲。随着半导体工业转向更薄的晶片——其固有地更易受翘曲问题影响，这尤其是有问题的。遗憾的是，顶层低Tg——其使顶层能够在低温下进行层压——也使膜能够在室温下轻微地流动。因此，在膜被层压到晶片上并被切割成单独管芯后，如果管芯没有被立即拾取并放置到基片上，就有邻近管芯上的粘合膜流动足以相互接触的趋势。因为顶层所用的树脂常常是粘性的以便促进层压到晶片上，这种流动能引起管芯粘着在一起或者“再粘附”，该问题图解于图7中，其显示了现有技术粘合膜在切割后流动，导致再粘附。在本发明中，需要紫外线可固化树脂和光引发剂，以便在膜被层压到晶片上以后，膜的顶层可以基本上被促发或固化。这增加了顶层的分子量，并因而增加其熔融粘度，有助于防止粘合剂在周围条件，如储存过程中经历的那些条件下流动。这缓解了粘着或再粘附问题。多层粘合膜顶层中的紫外线可固化树脂可以是任何可以在紫外光存在的情况下反应、促发、交联或聚合的树脂。尽管可以使用任何紫外线可固化树脂，但适合的紫外线可固化树脂的非限制性例子包括马来酰亚胺、丙烯酸酯、乙烯醚和苯乙烯。紫外线可固化树脂以通常在顶层组合物的5至100wt%之间的有效量——不包括填料含量——存在。在一个实施方式中，紫外线可固化树脂是固体芳香双马来酰亚胺(BMI)树脂。适合的固体BMI树脂是那些具有通式结构权利要求1.粘合膜，包括(a)顶层，其基本上是紫外线可固化的并且具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的。2.权利要求1所述的粘合膜，其中所述顶层包含选自丙烯酸酯和双马来酰亚胺的紫外线可固化树脂。3.权利要求1所述的粘合膜，其中所述底层包含环氧树脂。4.权利要求1所述的粘合膜，其中所述顶层具有0至20°C之间的玻璃化转变温度。5.层压到载带上的粘合膜，其中所述粘合膜包括(a)顶层，其基本上是紫外线可固化的并且具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的。6.权利要求5所述的粘合膜，其中所述顶层包含选自丙烯酸酯和双马来酰亚胺的紫外线可固化树脂。7.权利要求5所述的粘合膜，其中所述底层包含环氧树脂。8.权利要求5所述的粘合膜，其中所述载带是选自PSA切割胶带和紫外线可固化切割胶带的切割胶带。9.粘附到粘合膜上的半导体晶片，其中所述粘合膜包括(a)顶层，其粘着到所述半导体晶片上，基本上是紫外线可固化的，并具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的。10.权利要求9所述的半导体晶片，其中所述顶层包含选自丙烯酸酯和双马来酰亚胺的紫外线可固化树脂。11.权利要求9所述的半导体晶片，其中所述底层包含环氧树脂。12.将半导体管芯粘附到基片上的方法，其包括如下步骤a.提供粘合膜，其包括(a)顶层，其基本上是紫外线可固化的并且具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的；b.提供载带，其具有背面和粘合面；c.通过使所述粘合膜的所述底层与所述载带的所述粘合面接触，将所述粘合膜粘附到所述载带上，从而使所述粘合膜的所述顶层暴露，并从而形成堆叠晶片背面层压膜；d.提供半导体晶片，其具有活性面和非活性面；e.通过使所述粘合膜的所述顶层与所述半导体晶片的所述非活性面接触，将所述堆叠晶片背面层压膜粘附到所述半导体晶片上；f.促发所述顶层；g.将所述半导体晶片和粘附的多层粘合膜切割成多个单独管芯结构；h.拾取所选的单独管芯结构；i.提供基片；j.将所选的单独管芯结构放置于所述基片上，以便将所述粘合膜布置在所述管芯的所述背面和所述基片之间；和k.使用热将所述单独管芯结构粘附到所述基片上。13.权利要求12所述的方法，其中所述顶层包含选自丙烯酸酯和双马来酰亚胺的紫外线可固化树脂。14.权利要求12所述的方法，其中所述底层包含环氧树脂。15.权利要求12所述的方法，其中所述顶层具有0至20°C之间的玻璃化转变温度。16.权利要求12所述的方法，其中所述载带是选自PSA切割胶带和紫外线可固化切割胶带的切割胶带。17.防止单独切割的管芯彼此粘连的方法，其包括如下步骤a)提供粘合膜，其包括(a)顶层，其基本上是紫外线可固化的并且具有50°C或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的；b)提供载带，其具有背面和粘合面；c)通过使所述粘合膜的所述底层与所述载带的所述粘合面接触，将所述粘合膜粘附到所述载带上，从而使所述粘合膜的所述顶层暴露，并从而形成堆叠晶片背面层压膜；d)提供半导体晶片，其具有活性面和非活性面；e)通过使所述粘合膜的所述顶层与所述半导体晶片的所述非活性面接触，将所述堆叠晶片背面层压膜粘附到所述半导体晶片上；f)促发所述顶层；g)将所述半导体晶片和粘附的多层粘合膜切割成多个单独管芯结构；和h)拾取所选的单独管芯结构。18.权利要求17所述的方法，其中所述顶层包含选自丙烯酸酯和双马来酰亚胺的紫外线可固化树脂。19.权利要求17所述的方法，其中所述底层包含环氧树脂。20.权利要求17所述的方法，其中所述载带是选自压敏粘合剂(PSA)切割胶带和紫外线可固化切割胶带的切割胶带。全文摘要本发明是粘合膜，其包括(a)顶层，其基本上是紫外线可固化并且具有50℃或更低的玻璃化转变温度；和(b)底层，其基本上不是紫外线可固化的。另外的实施方式包括堆叠晶片层压膜、粘着有多层粘合膜的半导体晶片、将半导体管芯粘附到基片上的方法以及防止单独切割的管芯彼此粘连的方法。文档编号C09J7/02GK102099431SQ200880128928公开日2011年6月15日申请日期2008年3月31日优先权日2008年3月31日发明者B·李申请人:汉高有限公司