各向异性导电膜的组成物、各向异性导电膜及半导体装置的制造方法_3

文档序号:9300114阅读:来源:国知局
量变化率的这一范围内,各向异性导电膜可以展现良好的储存稳定性并且可 以防止附着力退化或者连接电阻增加。
[0053] 各向异性导电膜可能具有62°C至90°C的差示扫描热量测定法起始温度(DSC起始 温度(DSC onset temperature))和85°C至120°C的峰值温度。特定地说,各向异性导电膜 可能具有63°C至87°C的DSC起始温度和89°C至IKTC的峰值温度。起始温度和峰值温度 的这些范围涉及各向异性导电膜在例如150°C或者低于150°C的低温下的快速固化。在本 文中,DSC起始温度是指在测量各向异性导电膜取决于温度变化的热量时由于产生热而使 得DSC图斜率第一次增加的时间点的温度。此外,峰值温度是指在热量达到DSC图中的最 高点的时间点的温度。
[0054] 本发明的另一个实施例提供一种各向异性导电膜,当放在包含电极的玻璃基板与 集成电路(Integrated Circuit,IC)驱动器芯片或者IC芯片之间的各向异性导电膜在 140°C至160°C下、在60MPa至80MPa负荷下压缩并加热3秒至7秒后立即在25°C下测量, 所述各向异性导电膜具有3Ω或者小于3Ω的连接电阻,并且当已经在25°C下静置170小 时然后放在包含电极的玻璃基板与IC驱动器芯片或者IC芯片之间的各向异性导电膜在相 同条件下压缩并加热后测量,所述各向异性导电膜具有7Ω或者小于7Ω的连接电阻。
[0055] 当在压缩并加热后立即在25°C下测量,各向异性导电膜可能具有2. 7Ω或者小于 2. 7 Ω、特定地为2. 5 Ω或者小于2. 5 Ω的连接电阻。当在25°C下静置170小时后测量,各 向异性导电膜可能具有6. 5 Ω或者小于6. 5 Ω、特定地为6 Ω或者小于6 Ω的连接电阻。
[0056] 可以通过本领域中所使用的任何典型方法来测量连接电阻。举例来说,可以通过 以下方法测量连接电阻。在这一方法中,将具有1200 μπι2的凸块区域和厚度为2000Λ的 氧化铟锡(indium tin oxide,ΙΤ0)电路的玻璃基板和具有1200 μ m2的凸块区域且厚度为 I. 5mm的IC芯片放到各向异性导电膜的上表面和下表面上,随后在150°C和70Mpa的条件 下压缩并加热5秒,由此制备各向异性导电膜的试样。然后通过4探针方法,使用电阻测试 仪型号2000万用表(吉时利有限公司(Keithley Co.,Ltd))通过施加 ImA的测试电流来 测量试样的初始连接电阻。另外,在25°C下静置170小时后,使各向异性导电膜在相同条件 下经历压缩和加热,以便制备试样。然后以相同方式测量样品的连接电阻。
[0057] 在连接电阻的以上范围内,各向异性导电膜具有良好的连接可靠性。
[0058] 本发明的又一个实施例提供通过如上文所述的各向异性导电膜中的一种连接的 半导体装置。半导体装置可能包含第一连接部件,其包含第一电极;第二连接部件,其包含 第二电极;以及各向异性导电膜,其放在第一连接部件与第二连接部件之间,并且连接第一 电极与第二电极。此处,各向异性导电膜与根据本发明实施例的各向异性导电膜,或者与由 根据本发明实施例的各向异性导电膜的组成物形成的各向异性导电膜相同。此处,第一连 接部件和第二连接部件不受特定限制,并且本领域中已知的任何连接部件均可以用作第一 连接部件和第二连接部件。第二连接部件可能包含例如半导体硅芯片、IC芯片或者IC驱 动器芯片。第一连接部件可能包含例如上面形成有电极的玻璃基板、PCB(印刷电路板)或 者fPCB(柔性印刷电路板)。参看图1,如上文所述,根据本发明的一个实施例的半导体装 置30包含第一连接部件50,其包含第一电极70 ;第二连接部件60,其包含第二电极80 ;以 及各向异性导电粘着层,其包含导电粒子3。此处,各向异性导电粘着层放在第一连接部件 50与第二连接部件60之间,并且借助于导电粒子3连接第一电极70与第二电极80。用于 制造根据本发明的半导体装置的方法不受特定限制,并且可以使用本领域中已知的任何方 法。
[0059] 本发明的又一个实施例提供一种半导体装置,当放在对应于第一连接部件的玻璃 基板与对应于第二连接部件的IC驱动器芯片或者IC芯片之间的各向异性导电膜在140°C 至160°C下、在60MPa至80MPa负荷下压缩并加热3秒至7秒后立即在25°C下测量,所述 半导体装置具有3 Ω或者小于3 Ω的连接电阻;并且当已经在25°C下静置170小时然后置 放在包含电极的玻璃基板与IC驱动器芯片或者IC芯片之间的各向异性导电膜在140°C至 160°C以及60MPa至80MPa负荷的条件下压缩并加热3秒至7秒后测量,所述半导体装置具 有7 Ω或者小于7 Ω的连接电阻。
[0060] 半导体装置当在压缩并加热后立即在25°C下测量可能具有2. 7Ω或者小于 2. 7 Ω、特定地为2. 5 Ω或者小于2. 5 Ω的连接电阻。半导体装置当在25°C下静置170小时 后测量可能具有6. 5 Ω或者小于6. 5 Ω、特定地为6 Ω或者小于6 Ω的连接电阻。
[0061] 可以通过本领域中使用的任何典型方法来测量连接电阻。举例来说,可以通过以 下方法测量连接电阻。在这一方法中,将具有1200 μ m2的凸块区域和厚度为2000A的氧化 铟锡(ITO)电路的玻璃基板和具有1200 μ m2的凸块区域且厚度为I. 5mm的IC芯片放到各 向异性导电膜的上表面和下表面上,随后在150°C和70Mpa的条件下压缩并加热5秒,由此 制备各向异性导电膜的试样。然后通过4探针方法,使用电阻测试仪型号2000万用表(吉 时利有限公司)通过施加 ImA测试电流来测量试样的初始连接电阻。另外,在25°C下静置 170小时后,使各向异性导电膜在相同条件下经历压缩和加热,以便制备试样。然后以相同 方式测量样品的连接电阻。
[0062] 在连接电阻的以上范围内,半导体装置具有良好的连接可靠性。
[0063] 接下来,本发明将参照一些实例作更详细地描述。然而,应该理解,提供这些实例 仅仅用于说明,并且不应该理解为以任何方式限制本发明。
[0064] 实例和比较例
[0065] 制备各向异性导电膜的组成物
[0066] 实例1至实例3以及比较例1和比较例2的各向异性导电膜的组成物各自如表1 中所列来制备。
[0067] 表 1
[0068]
[0070] 实例 I
[0071] 通过以下来制备各向异性导电膜的组成物:混合40重量%的以40体积%的量溶 解于二甲苯/乙酸乙酯共沸溶剂中的苯氧基树脂(PKHH,美国英切摩里斯)、13重量%的 DSC放热峰值温度为90°C的环氧丙烷系环氧树脂(EP-4000S,日本艾迪科)、17重量%的 DSC放热峰值温度为130°C的双酚A环氧树脂(JER834,日本三菱化学)、5重量%的05(:放 热峰值温度为180°C的邻苯二甲酸酯环氧树脂(EX721,日本长濑)、5重量%的阳离子固化 催化剂(Si_B2A,日本三信化学)以及20重量%的经过绝缘处理的导电粒子(AUL-704F,平 均粒度:4 μ m,日本积水)。此处,苯氧基树脂用作充当成形成膜基质的粘合剂系统,环氧树 脂用作固化反应的固化系统,并且导电粒子用作赋予各向异性导电膜导电性的填料。
[0072] 关于通过添加5重量%阳离子固化催化剂SI-B2A到95重量%第一环氧树脂或者 第二环氧树脂中所制备的环氧树脂组成物,使用型号Q20 (TA仪器)以KTC /min测量各环 氧树脂的DSC放热峰值温度。
[0073] 然后将所制备的各向异性导电膜的组成物沉积到白色离型膜上,随后在干燥器中 在60°C下蒸发溶剂5分钟,由此制备经干燥的厚度为16 μπι的各向异性导电膜。
[0074] 实例 2
[0075] 以与实例1相同的方式来制备各向异性导电膜,其中改用11重量%的环氧丙烷系 环氧树脂(EP-4000S,日本艾迪科)、14重量%的双酚A环氧树脂(JER834,日本三菱化学) 以及10重量%的邻苯二甲酸酯环氧树脂(EX721,日本长濑)。
[0076] 实例 3
[0077] 以与实例1相同的方式来制备各向异性导电膜,其中改用9重量%的环氧丙烷系 环氧树脂(EP-4000S,日本艾迪科)、11重量%的双酚A环氧树脂(JER834,日本三菱化学) 以及15重量%的邻苯二甲酸酯环氧树脂(EX721,日本长濑)。
[0078] 比较例1
[0079] 以与实例1相同的方式来制备各向异性导电膜,其中改用23重量%的环氧丙烷系 环氧树脂(EP-4000S,日本艾迪科)、0重量%的双酚A环氧树脂(JER834,日本三菱化学) 以及12重量%的邻苯二甲酸酯环氧树脂(EX721,日本长濑)。
[0080] 比较例2
[0081] 以与实例1相同的方式来制备各向异性导电膜,其中改用35重量%环氧丙烷系环 氧树脂(EP-4000S,日本艾迪科)并且未使用双酚A环氧树脂(JER834,日本三菱化学)和 邻苯二甲酸酯环氧树脂(EX721,日本长濑)。
[0082] 实验实例
[0083] 各向异件导电腊
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