用于半导体电路连接的粘合剂组合物和包含其的粘合剂膜的制作方法

文档序号:22687943发布日期:2020-10-28 12:57阅读:88来源:国知局
相关申请的交叉引用本申请要求于2018年10月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0126662号的优先权或权益,其公开内容通过引用整体并入本文。本公开内容涉及用于半导体电路连接的粘合剂组合物和包含其的粘合剂膜。
背景技术
:近年来,随着电子设备朝向小型化、高功能化和大容量化的趋势不断扩大,并且对于半导体封装的致密化和高集成度的需求迅速增加,半导体芯片的尺寸变得越来越大。就改善集成度方面而言,用于以多阶段堆叠芯片的堆叠封装方法逐渐增多。另外,近来,已经开发了使用硅通孔(throughsiliconvia,tsv)的半导体,并且已经进行了通过凸块接合(bumpbonding)的信号传输。对于这样的凸块接合,主要应用热压接合技术。在本文中,热压接合技术中的粘合剂的热固化特性影响封装制造可加工性和封装可靠性。已经开发了糊料形式的非导电糊料(non-conductivepaste,ncp)作为用于在各个tsv层之间进行填充的粘合剂,但是存在的问题是,凸块的间距变窄并且填充变得更加困难。为了克服这些问题,已经开发了以膜形式提供的非导电膜(non-conductivefilm,ncf)。在用于凸块接合的热压接合期间,粘合剂必须在高温下快速地固化,必须在室温下抑制固化,并且储存稳定性应当良好。在这样的粘合剂中,催化剂在调节固化程度中起重要作用,并且已经开发了用于该目的的热潜伏性催化剂。为此,作为广泛使用的催化剂的咪唑型在溶剂与树脂制剂之间具有差的相容性,因此,存在的缺点在于:粘合剂膜的表面条件差,难以通过温度区间调节反应性,并且在室温下发生微反应。技术实现要素:技术问题本公开内容的一个目的是提供用于半导体电路连接的粘合剂组合物,所述粘合剂组合物通过使用特定的聚合物树脂作为用于接合半导体的树脂组合物的潜伏性催化剂,能够调节低温和室温稳定性以及高温催化剂活性。本公开内容的另一个目的是提供包含前述用于半导体电路连接的粘合剂组合物的粘合剂膜。技术方案本公开内容的一方面提供了由以下化学式1表示的化合物:[化学式1]其中,在化学式1中,r和r’各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的芳基或具有3至8个碳原子的环状烃,其中在r和r’中,烷基、芳基或环状烃可以各自独立地具有杂原子,每个x独立地为1至50,每个y独立地为1至100,以及每个z独立地为1至4。更具体地,在化学式1中,r为氢,x为1至6,y为8至10,以及z可以为1至4。本公开内容的另一方面提供了用于制备化学式1的化合物的方法,所述方法包括使以下化学式2的化合物与以下化学式3的化合物反应:[化学式2][化学式3]其中,在化学式3中,r和r’各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的芳基或具有3至8个碳原子的环状烃,其中在r和r’中,烷基、芳基或环状烃可以各自独立地具有杂原子,以及每个z独立地为1至4。在化学式3中,r为氢,r’为甲基,以及z可以为1至4。另外,所述方法可以包括相对于1当量的化学式2的化合物,使0.1当量至10当量的化学式3的化合物进行反应。本公开内容的另一方面提供了用于接合半导体的树脂组合物,其包含:热塑性树脂;热固性树脂;固化剂;和化学式1的化合物。相对于100重量份的热塑性树脂、热固性树脂、固化剂、和化学式1的化合物的总和,用于接合半导体的树脂组合物可以包含0.1重量份至15重量份的化学式1的化合物。热塑性树脂可以包括选自以下中的一种或更多种聚合物树脂:聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰胺、聚醚砜、聚醚酮、聚烯烃、聚氯乙烯、聚酚氧、反应性丁二烯-丙烯腈共聚物橡胶和基于(甲基)丙烯酸酯的树脂。热固性树脂可以包括选自固体环氧树脂和液体环氧树脂中的一者或更多者。固化剂可以包括软化点为70℃或更高的酚醛树脂。本公开内容的另一方面提供了包含前述用于接合半导体的树脂组合物的半导体用粘合剂膜。有益效果根据本公开内容,可以提供通过使用能够增大潜伏性催化剂的相容性并且能够改善针对每个温度控制反应区间的能力的聚合物化合物,可以在从低温至高温的各种温度下引发膜固化反应的用于半导体电路连接的粘合剂组合物和半导体用粘合剂膜。具体实施方式在下文中,将更详细地描述根据本公开内容的具体实施方案的用于半导体电路连接的粘合剂组合物和半导体用粘合剂膜。然而,呈现这些实施例仅出于说明性目的,并且不旨在限制本公开内容的范围。根据本公开内容的一个实施方案,可以提供以下化学式1的化合物。[化学式1]其中,在化学式1中,r和r’各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的芳基或具有3至8个碳原子的环状烃,其中在r和r’中,烷基、芳基或环状烃可以各自独立地具有杂原子,每个x独立地为1至50,每个y独立地为1至100,以及每个z独立地为1至4。本发明人已经对可以用于半导体器件的接合或封装的组分进行了研究,并且发现将化学式1的化合物以及包含其的组合物或粘合剂膜用作用于半导体电路连接的材料,并因此在低温和室温下具有优异的储存稳定性,同时可在各种温度下固化。具体地,可以通过使具有咪唑基的丙烯酸单体与具有复数个氢键的聚合物反应来提供化学式1的化合物作为潜伏性催化剂。在本文中,如公知的,本公开内容中的杂原子可以包括卤素、o、n、s、p等。另外,在本公开内容的化学式1中,x可以表示随后描述的化学式2的比例,以及y可以表示随后描述的化学式3的比例。优选地,在化学式1中,r为氢,x为1至6,y为8至10,以及z为1至4。作为优选实例,在化学式1中,r为氢,x为1,y为10,以及z为2。作为另一个优选实例,在化学式1中,r为氢,x为6,y为8,以及z为2。此外,为了延迟/调节咪唑的固化,已知例如将咪唑固化剂封装或者将其与缩水甘油一起以加合物的形式储存的方法,但是从未研究过如本公开内容中的利用氢键合的方法。这样的化学式1的化合物可以根据条件限制潜伏性催化剂的作用,并且使低温下的热稳定性增大。此外,化学式1的化合物使咪唑催化剂在需要进行反应的情况下在高温下没有问题地发挥作用,并且可以通过限制氢键的数目调节催化剂对每个温度范围的活性。因此,本公开内容的化学式1的化合物在低温下是稳定的,并且可以作为能够在高温下调节催化剂的活性的潜伏性催化剂发挥优异的作用。即,如以下反应方案1和2中所示,当本公开内容的化学式1的化合物接收热时,咪唑催化剂结构可以被外部材料阻碍并被钝化,从而调节潜伏性催化剂的作用。[反应方案1](在反应方案1中,r、r’、x、y和z与以上限定的相同)。[反应方案2]特别地,本发明可以将支化形式的催化剂与两个丙烯酸类树脂结构的低聚物结合,以提高潜伏性催化剂的相容性并改善针对每个温度调节反应区间的能力。因此,本发明提供的优点在于,通过调节两个包含潜伏性催化剂的低聚物的分子间力,可以在不同温度下引发膜固化反应。此外,本公开内容可以在不使用化学反应的情况下通过利用能够在结构上像dna一样氢键合的分子间力来使催化剂活化。另外,本公开内容的化学式1的化合物通过分子间力例如氢键在用于接合半导体的树脂组合物中形成二聚体或三聚体型结构,从而使催化剂在低温和室温下钝化以具有延迟与环氧树脂反应的特性。此外,当使用化学式1的化合物作为潜伏性催化剂时,阻碍催化活性的分子间力在高温下减弱,因此可以用作潜伏性催化剂。因此,本公开内容的化学式1的化合物可以以优异的相容性改善粘合剂膜的表面状态。特别地,可以调节针对每个温度区间的反应性,并因此根据低温至高温的温度条件调节固化特性。此外,在用于凸块接合的热压粘合期间,本公开内容的化学式1的化合物可以在高温下在短时间内固化,并且可以在低温和室温下抑制固化以改善储存稳定性。同时,根据本公开内容的另一个实施方案,可以提供用于制备化学式1的化合物的方法,所述方法包括使以下化学式2的化合物与以下化学式3的化合物反应。[化学式2][化学式3]其中,在化学式3中,r和r’各自独立地为氢、具有1至10个碳原子的烷基、具有6至20个碳原子的芳基或具有3至8个碳原子的环状烃,其中在r和r’中,烷基、芳基或环状烃可以各自独立地具有杂原子,以及每个x独立地为1至4的整数。在化学式3中,r为氢,r’为甲基,以及z可以为1至4。最优选地,在化学式3中,r为氢,r’为甲基,以及z可以为2。[反应方案3][反应方案4](在反应方案4中,r、r’和z与以上限定的相同,以及x为卤素原子)本公开内容的这样的方法可以包括相对于1当量的化学式2的化合物使0.1当量至10当量的化学式3的化合物反应。在本文中,如果化学式3的化合物的含量小于0.1当量,则存在的问题是为了用作催化剂必须在组合物中包含过量的催化剂。如果所述含量大于10当量,则由于化学式2中杂元素的减少,氢键可能减弱,这在用作潜伏性催化剂时可能引起问题。即,在化学式1中,x可以表示化学式2的比例,以及y可以表示化学式3的比例,因此,通过调节化学式3的化合物的含量,可以提供目标化学式1的化合物。同时,根据本公开内容的另一方面,可以提供用于接合半导体的树脂组合物,其包含:热塑性树脂;热固性树脂;固化剂;和化学式1的化合物。相对于100重量份的热塑性树脂、热固性树脂、固化剂和化学式1的化合物的总和,用于接合半导体的树脂组合物可以包含0.1重量份至15重量份或0.5重量份至10重量份的化学式1的化合物。当相对于100重量份的热塑性树脂、热固性树脂、固化剂和化学式1的化合物的总和的化学式1的化合物的重量太低时,固化反应难以进行,以至于无法确保固化,或者反应温度区间宽泛地出现,并且可能丧失在特定温度下快速地固化的快速固化特性。当相对于100重量份的热塑性树脂、热固性树脂、固化剂和化学式1的化合物的总和的化学式1的化合物的重量太高时,一些催化剂甚至在室温下被活化,并且可能进行反应,因此可能无法确保膜的储存稳定性。同时,根据本公开内容的实施方案,用于半导体电路连接的粘合剂组合物除化学式1的化合物之外,还可以包含热塑性树脂、热固性树脂和无机填料。此外,用于半导体电路连接的粘合剂组合物除化学式1的化合物之外,还可以包含热固性树脂、热塑性树脂、固化剂和无机填料。作为本实施方案的用于接合半导体的粘合剂组合物中包含的热塑性树脂、热固性树脂和无机填料,可以应用在用于半导体电路连接的粘合剂组合物的领域中公知的组分。热固性树脂的实例没有特别限制,例如,可以优选地应用环氧树脂作为热固性树脂。具体地,环氧树脂可以是选自以下中的一者或更多者:基于双酚的环氧树脂、基于联苯的环氧树脂、基于萘的环氧树脂、基于芴的环氧树脂、基于苯酚酚醛清漆的环氧树脂、基于甲酚酚醛清漆的环氧树脂、基于三羟基苯基甲烷的环氧树脂、基于四苯基甲烷的环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂和二环戊二烯改性的酚型环氧树脂在此,基于双酚的环氧树脂可以包括双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂、氢化双酚a型环氧树脂、双酚af型环氧树脂等。作为非限制性实例,当应用两种类型的环氧树脂作为热固性树脂时,在10℃至35℃下为液体的环氧树脂和在10℃至35℃下为固体的环氧树脂可以通过以1:0.1至1:5的重量比混合来使用。在此,如果相对于液体环氧树脂,固体环氧树脂的含量小于0.1重量比,则在管芯附接过程(dieattachprocess)中树脂可能过度流出,这可能引起污染,并且粘合剂层的粘性强,这可能显著地降低拾取(pickup)特性。另一方面,当相对于液体环氧树脂,固体环氧树脂的含量超过5.0重量比时,就与热塑性树脂的相容性和反应性而言可能是不利的。并且,环氧树脂还可以包括选自软化点为50℃至100℃的甲酚酚醛清漆型环氧树脂和软化点为50℃至100℃的双酚a环氧树脂中的一种或更多种环氧树脂、以及软化点为50℃至100℃的基于联苯的环氧树脂。在此,环氧树脂可以包括相对于软化点为50℃至100℃的基于联苯的环氧树脂,重量比为0.25至1.25或0.3至1.1的选自软化点为50℃至100℃的甲酚酚醛清漆型环氧树脂和软化点为50℃至100℃的双酚a环氧树脂中的一种或更多种环氧树脂。环氧树脂可以具有100至1,000的平均环氧当量。平均环氧当量可以基于环氧树脂中包含的每种环氧树脂的重量比和环氧当量来确定。热塑性树脂的类型也没有特别限制,例如,其可以包括选自以下中的一种或更多种聚合物树脂:聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰胺、聚醚砜、聚醚酮、聚烯烃、聚氯乙烯、聚酚氧、反应性丁二烯-丙烯腈共聚物橡胶和(甲基)丙烯酸酯树脂。优选地,作为热塑性树脂,可以应用玻璃化转变温度为-10℃至30℃并且重均分子量为200,000g/mol至1,000,000g/mol的基于(甲基)丙烯酸酯的树脂。基于丙烯酸类的树脂是含环氧基的丙烯酸类共聚物,并且在总重量中可以包含1重量%至25重量%、或2重量%至20重量%、或2.5重量%至15重量%的丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。在此,当基于(甲基)丙烯酸酯的树脂中环氧基的含量小于1重量%时,与环氧树脂的相容性和粘合力不足。当含量超过25重量%时,由于固化引起的粘度上升率可能太高,从而在半导体器件的热压接合过程中,可能无法充分地粘合和包埋焊料凸块(solderbump)。考虑到在粘合剂膜的制造期间组合物的流动控制等,基于100重量份的热固性树脂,热塑性树脂可以以10重量份至1,500重量份的量包含在内。作为固化剂,可以使用已知能够用作热固性树脂的固化剂的化合物。更具体地,固化剂可以包括选自基于胺的固化剂和基于酸酐的固化剂中的一种或更多种化合物。作为固化剂,可以优选地应用基于酚醛清漆的酚醛树脂。基于酚醛清漆的酚醛树脂具有其中环位于反应性官能团之间的化学结构。由于这些结构特征,基于酚醛清漆的酚醛树脂可以进一步降低粘合剂组合物的吸湿性,并且可以进一步改善高温ir回流过程中的稳定性。因此,其可以起到防止粘合剂膜的剥离现象、回流开裂等的作用。基于酚醛清漆的酚醛树脂的具体实例可以包括选自以下中的一者或更多者:酚醛清漆酚醛树脂、木酚酚醛清漆酚醛树脂(xyloknovolacphenolicresin)、甲酚酚醛清漆酚醛树脂、联苯酚醛清漆酚醛树脂、双酚a酚醛清漆酚醛树脂和双酚f酚醛清漆酚醛树脂。作为基于酚醛清漆的酚醛树脂,可以优选地应用软化点为60℃或更高、或者60℃至150℃、或者105℃至150℃、或者70℃至120℃的那些。将软化点为60℃或更高的基于酚醛清漆的酚醛树脂设计为在粘合剂组合物的固化之后具有足够的耐热性、强度和粘合性。然而,如果基于酚醛清漆的酚醛树脂的软化点太高,则会降低粘合剂组合物的流动性,并且在实际的半导体制造过程中会在粘合剂内部产生空隙,这可能会大大地降低最终产品的可靠性或品质。基于酚醛清漆的酚醛树脂优选具有80g/eq至300g/eq的羟基当量和60℃至150℃的软化点。考虑到最终生产的粘合剂膜的物理特性,固化剂的含量可以适当地进行选择。例如,基于100重量份的热固性树脂,固化剂可以以10重量份至700重量份或30重量份至300重量份的量使用。用于接合半导体的组合物还可以包含固化催化剂。固化催化剂用于促进固化剂的作用或者促进用于接合半导体的树脂组合物的固化,并且可以使用已知用于生产半导体粘合剂膜等的固化催化剂而没有特别限制。例如,作为固化催化剂,可以使用选自基于磷的化合物、基于硼的化合物、基于磷硼的化合物和基于咪唑的化合物中的一者或更多者。可以考虑最终生产的粘合剂膜的物理特性适当地选择使用的固化剂的量。同时,本实施方案的用于接合半导体的树脂组合物还可以包含无机填料。作为无机填料,可以应用选自以下中的一种或更多种无机颗粒:氧化铝、二氧化硅、硫酸钡、氢氧化镁、碳酸镁、硅酸镁、氧化镁、硅酸钙、碳酸钙、氧化钙、氢氧化铝、氮化铝和硼酸铝。也可以使用可以吸附离子杂质以提高可靠性的离子吸附剂作为无机填料。作为离子吸附剂,可以应用选自以下中的一种或更多种无机颗粒:镁类型例如氢氧化镁、碳酸镁、硅酸镁或氧化镁、硅酸钙、碳酸钙、氧化钙、氧化铝、氢氧化铝、氮化铝、硼酸铝晶须、基于锆的无机材料和基于锑铋的无机材料。作为无机填料,可以优选地应用平均粒径(基于最长外径)为0.01μm至10μm、0.02μm至5.0μm或0.03μm至2.0μm的那些。如果无机填料的粒径太小,则可能容易在粘合剂组合物中聚集。另一方面,如果无机填料的粒径太大,则可能由无机填料引起对半导体电路的损坏和粘合剂膜的粘合性的劣化。基于100重量份的热固性树脂和热塑性树脂的总和,无机填料可以以10重量份至300重量份或15重量份至250重量份的量使用。此外,基于100重量份的热固性树脂、热塑性树脂和无机填料的总和,用于半导体电路连接的粘合剂组合物可以包含10重量份至90重量份的有机溶剂。有机溶剂的含量可以考虑粘合剂组合物和最终生产的粘合剂膜的物理特性或生产过程来确定。有机溶剂可以是选自酯、醚、酮、芳族烃和亚砜中的一种或更多种化合物。酯溶剂可以是乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯、丙酸丁酯、丁酸异丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、氧基乙酸烷基酯(例如氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯(例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等))、3-氧基丙酸烷基酯(例如,3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯等(例如,3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯等))、2-氧基丙酸烷基酯(例如,2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯等(例如,2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯))、2-氧基-2甲基丙酸甲酯和2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如,2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等)、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯等。醚溶剂可以是二乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯等。酮溶剂可以是甲基乙基酮、环己酮、环戊酮、2-庚酮、3-庚酮、n-甲基-2-吡咯烷酮等。芳族烃溶剂可以是甲苯、二甲苯、苯甲醚、柠檬烯等。亚砜溶剂可以是二甲基亚砜等。另外,用于半导体电路连接的粘合剂组合物可以包含偶联剂。偶联剂的类型没有特别限制,但优选地可以应用2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基-二乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基-n-(1,3-二甲基亚丁基)丙基胺、n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、含巯基的3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。根据本公开内容的另一个实施方案,提供了包含前述粘合剂组合物的用于半导体电路连接的粘合剂膜。由于用于半导体电路连接的粘合剂膜包含上述实施方案的用于半导体电路连接的粘合剂组合物,因此,其可以在显示出低温和室温下的优异的储存稳定性的同时显示出优异的固化特性。作为用于支撑前述膜的基底,可以使用具有优异的耐热性和耐化学性的树脂膜;通过使构成树脂膜的树脂交联而获得的交联膜;或通过在所述树脂膜的表面上施加有机硅树脂等而进行离型处理的膜等。作为构成树脂膜的树脂,可以应用聚烯烃例如聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯或聚丁二烯、氯乙烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚氨酯等。支撑基底的厚度没有特别限制,但是可以为3μm至400μm、或5μm至200μm、或10μm至150μm。粘合剂层由前述粘合剂组合物构成。关于粘合剂组合物的详情与如上所述的相同。此外,可以根据需要在支撑基底与粘合剂层之间插入粘合剂层。作为粘合剂层,可以没有特别限制地应用本领域已知的那些。保护膜的类型没有特别限制,并且可以应用本领域已知的塑料膜。例如,保护膜可以是包含以下树脂的塑料膜:例如低密度聚乙烯、线性聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚丙烯无规共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、均聚丙烯、聚甲基戊烯、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-离聚物共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丁烯、苯乙烯共聚物等。可以通过包括以下的方法来制备用于半导体电路连接的粘合剂膜:将粘合剂组合物的组分混合;将混合物在支撑基底上涂覆至预定厚度以形成粘合剂层;以及对粘合剂层进行干燥。此外,可以通过包括在支撑基底上形成粘合剂层,然后在该粘合剂层上层合保护膜的方法来制备粘合剂膜。此外,可以通过包括在支撑基底上形成粘合剂层,然后在粘合剂层上顺序地层合粘合剂层和保护膜的方法来制备粘合剂膜。作为在支撑基底上形成粘合剂层的方法,可以使用以下方法:通过已知方式例如逗号涂布机、凹版涂布机、模涂布机、反向涂布机等按原样涂覆粘合剂组合物,或者将其稀释在适当的有机溶剂中,然后将其涂覆在支撑基底或离型膜上,然后使所得物在60℃至200℃的温度下干燥10秒至30分钟。如果需要,可以进一步进行老化处理以使粘合剂层进行充分的交联反应。粘合剂层的厚度可以在1μm至500μm,或5μm至100μm,或5μm至50μm的范围内适当地调节。通过实施例更详细地描述本公开内容的特定实施方案。然而,这些实施例仅用于说明本公开内容的特定实施方案,而不旨在限制本公开内容的范围。制备例1(化学式1的制备方法)通过以下反应方案的方法制备化学式1-1的化合物。(1)化学式2的制备2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶和甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯购自sigmaaldrich。将4.0g的2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶溶解在dmso溶液中,然后在170℃的温度下与5.5g的甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯反应,并立即使用水浴终止反应以产生化学式2的化合物。[反应方案3-1](2)化学式3的制备1-(2-羟基乙基)咪唑和甲基丙烯酰氯购自sigmaaldrich。在室温下,使以上两种材料在三乙胺和氯仿溶剂下反应以产生化学式3的化合物。[反应方案4-1](在反应方案4-1中,x为cl,r为h,r’为甲基以及z为2)。(3)化学式1-1的制备在0.5mol%的aibn和dmso溶剂的条件下,通过自由基共聚使化合物2与10mol%的化合物2反应以产生化学式1-1的化合物。[化学式1-1]其中,在化学式1中,r各自为h,每个x独立地为1,每个y独立地为10,以及每个z独立地为2。实施例1:用于接合半导体的树脂组合物和粘合剂膜的制备(1)用于半导体电路连接的粘合剂组合物的制备将47g的作为环氧树脂的固化剂的酚醛树脂kh-6021(由diccorp.生产,双酚a酚醛清漆树脂,羟基当量:121g/eq,软化点:133℃);40g的高粘度液体环氧树脂re-310s(由nipponkayakuco.,ltd.生产,双酚a环氧树脂,环氧当量:180g/eq);40g的热塑性丙烯酸酯树脂kg-3015(mw:900,000,玻璃化转变温度:10℃);6.0g的化学式1-1的化合物;和80g的无机填料sc-2050(admatec,球形二氧化硅,平均粒径为约400nm)在甲基乙基酮中混合,以获得用于半导体电路连接的粘合剂组合物(固体含量:40重量%浓度)。(2)粘合剂膜的制备将以上制备的粘合剂组合物涂覆在经离型处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度38μm)上,然后在110℃下干燥3分钟以获得厚度为约20μm的由粘合剂层形成的粘合剂膜。(3)半导体器件的制造准备其中无铅焊料以3μm的高度形成在高度为15μm且间距为50μm的铜填料上的作为半导体器件的包含凸块芯片(4.5mmx4.5mm)的晶片。将粘合剂膜的粘合剂层设置成位于晶片的凸块表面上,并在50℃下进行真空层合,然后分割(singulated)成芯片。使用热压接合机通过热压将分割的凸块芯片接合在具有连接垫(间距50μm)的6mmx8mm基底芯片上。在这种情况下,条件如下:在100℃的头温度(headtemperature)下在100n下暂时接合2秒,并允许在100℃下静置10分钟,然后将头温度瞬时升高至260℃,并在100n下进行热压接合4秒。实施例2至3和比较例1至4以与实施例1中相同的方式制备用于半导体电路连接的粘合剂组合物和使用其的粘合剂膜,不同之处在于,应用表1和表2中所示的组分和含量。随后,使用其制造半导体器件。[表1][表2]*kh-6021:酚醛树脂(dic,羟基当量:121g/eq,软化点:133℃)*re-310s:环氧树脂(nipponkayaku,环氧当量:180g/eq)*kg-3015:基于丙烯酸酯的树脂(包含3重量%的甲基丙烯酸缩水甘油酯重复单元,玻璃化转变温度:10℃,重均分子量:900,000)*2mz-h:咪唑固化促进剂(curezol2mz-h,shikoku)*2pz:咪唑固化促进剂(curezol2pz,shikoku)*2-(2-甲基苯基)-1h-咪唑:咪唑固化促进剂(aldrich)*3-(1h-咪唑-2-基)苯甲酸:咪唑固化促进剂(式1-1和异构体,aldrich)*kbm-403:偶联剂(基于环氧化合物的,3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷,shin-etsuchemicalco.,ltd.)*sc-2050:填料(admatec,球形二氧化硅,平均粒径:约400nm)[实验例:物理特性评估]测试例(1)熔体粘度的测量将在实施例和比较例中分别获得的粘合剂层重叠并层合,直到厚度达到320μm,然后使用辊层合机在60℃下进行层合。然后,使每个样品成形为直径为8mm的圆形形状,然后使用tainstrumentsares(先进的流变膨胀系统)以5rad/秒的剪切速率施加至10℃/分钟的升温速率,然后将最低测量值的粘度值判定为熔体粘度。(2)空隙的评估使用扫描声场层析成像(scanningacousitictomography,sat)观察在实施例和比较例中分别获得的半导体器件,并且如果凸块芯片与基底芯片之间的空隙的面积不大于1%,则评估为“可接受”(o),或者如果其大于1%,则评估为“不可接受”(x)。(3)电子评估如果可以确定雏菊链连接(daisychainconnection),则将在实施例和比较例中分别获得的半导体器件评估为“可接受”(o),或者如果不可以确定雏菊链连接,则评估为“不可接受”(x)。(4)连接条件的评估在实施例和比较例中分别获得的半导体器件中的连接部分通过截面抛光而暴露,并使用光学显微镜观察。如果在连接部分中未发现夹杂物(trapping),并且焊料充分润湿了布线,则指定评估为“可接受”(o),而否则指定评估为“不可接受”(x)。(5)随着时间的室温稳定性的评估使在实施例和比较例中分别获得的粘合剂膜在25℃下静置,然后每天使用差示热分析仪(differentialthermalanalyzer,dsc)计算δh峰的变化,并且通过上述用于测量最小熔体粘度的方法来计算最小熔体粘度的变化。当δh峰的情况下的变化率变化了大于20%时或者当最小熔体粘度的情况下的变化率变化了50%或更多时,判定为随时间发生了变化。如果超过4周发生变化,则将其评估为“可接受”(o),或者如果在4周内发生变化,则将其评估为“不可接受”(x)。(6)阶段稳定性的评估当通过差热分析(dsc)使在实施例和比较例中分别获得的粘合剂膜在80℃下分别进行等温实验8小时和24小时时,获得了下表3和表4中所示的结果。由以上结果计算δh峰的变化。如果由现有δh峰的变化率同时为2%或更小和10%或更小,则指定评估为“可接受”(o),而否则指定评估为“不可接受”(x)。(7)催化反应延迟的评估当对在实施例和比较例中分别获得的粘合剂膜测量通过差热分析仪(dsc)获得的起始温度时,获得了下表3和表4中所示的结果。在以上结果中,如果温度为160℃或更高,则将其评估为“可接受”(o),或者如果温度低于该温度,则将其评估为“不可接受”(x)。[表3][表4][表5]实施例1实施例2实施例3熔体粘度(pa.s)118601224012520空隙ooo电子ooo连接条件ooo随时间的室温稳定性ooo阶段稳定性oox催化反应延迟ooo[表6]比较例1比较例2比较例3比较例4熔体粘度(pa.s)11200920090006200空隙oooo电子oooo连接条件oooo随时间的室温稳定性xoox阶段稳定性xxxx催化反应延迟xoxx如实验的结果,可以确定,与本公开内容的实施例1至3的使用化学式1的化合物作为潜伏性催化剂的情况相比,在比较例1至4的情况下,催化剂反应延迟和阶段稳定性不足。当前第1页12
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