专利名称：环氧基组合物、粘合膜、切割模片粘合膜和半导体器件的制作方法
技术领域：
本领域涉及一种环氧组合物，包含该环氧组合物的固化产物的粘合膜、切割模 片粘合膜(dicing die bonding film)和半导体器件。
背景技术：
半导体芯片制备工艺通常包括在晶片上形成微图形的过程和封装过程，其 中，在制备工艺中晶片被磨成最终器件的尺寸。封装过程包括晶片检测步骤，其中有缺陷的半导体芯片会被检查到；切割步 骤，其中晶片被切割成单个的芯片；模片粘合步骤，其中将分离的芯片粘附到电路膜或 引线框的承载板上；弓丨线接合步骤(wirebondingpracess)，其中将设置在半导体芯片上的 芯片盘(chippad)通过电连接方式(例如金属丝)连接到电路膜或引线框的电路图形上； 模封步骤(moldingprocess)，其中用密封材料将所述半导体的外部包裹以保护半导体芯片 的内部电路和其它部分；切筋步骤(trimmingprocess)，其中将连接引线的框架提坝(dam bar)切除；成形步骤，其中将引线弯曲至所需的形状；和成品检测步骤，其中检测封装 产品的缺陷。在切割步骤中，用钻石砂轮等将晶片切割成一定的厚度。在切割前，为了固定 晶片，在适当的温度条件下，在晶片的背面(没有形成图形的那一面)上层叠切割模片粘合膜。切割模片粘合膜通常包括切割胶带和层叠在该切割胶带上的模片粘合膜(die bondingfilm)。在晶片的背面(没有图形的那一面)上使用模片粘合膜。在切割步骤中， 使用钻石砂轮(刀片)切割全晶片以及模片粘合膜和切割胶带的部分。在这样的切割步骤中，可能会在晶片上施加导致晶片损坏或引起碎屑的过大的 压力或机械冲击，从而频繁地出现可以引起图形污染的毛刺。随着晶片厚度减小，以及 随着小尺寸封装的趋势和为提高生产效率而实施的严格的切割条件，由毛刺等引起的问 题更加频繁地出现。特别是，毛刺突起至以前不会引起问题的程度，由于更薄晶片的使 用，现在也经常从模片中突出而导致废品。用于减少这样的毛刺的常规技术为调节切割胶带和模片粘合膜，特别是增加模 片粘合膜的弹性的方法。韩国公开专利申请第1999-7508号公开了由包含环氧树脂、硬化剂、稀释剂、 硬化促进剂和触变剂的树脂组分和无机填料组成的环氧组合物。该发明描述了所述组合 物在引线接合中显示出合适的弹性(其不会引起缺陷)，以及具有令人满意的粘合强度。 日本公开专利申请第1998-46114号公开了包含粘合层的膜型粘合剂，该粘合层包含玻璃 化转变温度(Tg)为50°C 250°C的粘合剂树脂，并且基于该粘合剂树脂的重量(100重量 份)，该粘合层还包含100 400重量份的弹性填料。上述的技术为通过提高如下参数来提高膜的弹性的方法在模片粘合膜中包含 的热塑性树脂的玻璃化转变温度；填料的含量；或者环氧化合物或硬化剂的软化温度。根据前述的方法，可以增加膜的弹性；然而，这导致粘合性能的劣化。因此，膜将不会 粘附到晶片的背面，或者在粘附后，在引线接合或模封步骤中，其粘性显著下降，从而 导致在半导体制备中的易加工性和可靠性下降。
发明内容
技术问题为了解决上述问题，设计了本发明。本发明的目的是提供一种环氧组合物，包 含所述组合物的粘合膜、切割模片粘合膜、半导体晶片和半导体器件，该组合物具有良 好的弹性从而可以解决如产生毛刺的问题，并在半导体的制备过程中保持良好的可靠性 和易加工性。技术方案为了实现上述目的，本发明提供了一种符合下面式1的环氧组合物[式1]X =5% 20%其中，X为在使上述环氧组合物在110°C的温度下干燥3分钟后测量的凝胶含量。此外，作为实现上述目的的又一方法，本发明提供了一种粘合膜，其包括基膜 和粘合层，该粘合层形成在基膜上并且包含根据本发明的环氧组合物的固化产物。另一方面，本发明提供了一种切割模片粘合膜，其包括切割胶带和粘合部分， 该粘合部分形成在切割胶带上并且包含根据本发明的环氧组合物的固化产物。又一方面，本发明提供了一种半导体晶片，其中，将所述切割模片粘合膜的 粘合部分粘附到该晶片的一侧上，并将切割胶带固定在晶片环的框架(wafer ring frame) 上。再一方面，本发明提供了一种半导体器件，其包括布线板(wiringboard)；粘 合层，其粘附至布线板的芯片安装面上并且包含根据本发明的环氧组合物的固化产物； 和半导体芯片，其安装在粘合层上。有益效果通过使用本发明的环氧组合物制备的粘合剂即使在控制其玻璃化转变温度较低 时也显示出优异的弹性，因而在半导体的封装工艺中可以使毛刺的发生率最小化。此 外，根据本发明，可以防止在高温下的制备步骤(例如引线接合或模封步骤)中产生的缺 陷，例如模片偏移(die shfiting)，以及由于所述粘合剂优异的粘合性和易加工性从而可以 得到高度可靠的半导体器件。
图1为根据本发明的一个实施方式的粘合膜的剖面图。图2和图3为根据本发明的一个实施方式的切割模片粘合膜的剖面图。图4为根据本发明的一个实施方式的半导体器件的剖面图。<附图标记>1 半导体芯片2 布线板
10 基膜 20 粘合层30 切割胶带 40 粘合部分50 基膜 60 压敏粘合剂
具体实施例方式本发明涉及一种符合下面式1的环氧组合物[式1]X =5% 20%其中，X为在使上述环氧组合物在110°C的温度下干燥3分钟后测量的凝胶含量。在下文中，将进一步描述所述环氧组合物。在本发明中，控制凝胶含量，该凝胶含量是通过将所述环氧组合物中包含的各 组分混合制备组合物并在预先确定的一定条件下干燥之后测量的。在本发明的一个实 施方式中，在将所述环氧组合物涂布在基膜上以后，可以立即测量凝胶含量。因此，在 本发明中，即使在所述环氧树脂组合物中包含的热塑性树脂的玻璃化转变温度保持较低 时，由该环氧组合物制备的粘合剂也可以具有优异的弹性。在本文中使用的术语‘凝胶’指的是在将所述环氧组合物干燥，并将其浸泡在 THF(四氢呋喃)(其为具有较高渗透性的溶剂)中，然后在25°C下保持20小时之后残留 的且被溶胀而没有完全溶解的组分。在一个实施方式中，可以通过如下方法测量所述凝胶含量。首先，通过混合各 组分制备组合物，然后在110°C的温度下干燥3分钟。接着，收集一定量(重量W2)干 燥产物，将其置于篮状的300目的SUS (重量W1)中，浸泡在THF中，并在25°C下在 其中保持20小时。优选地，在THF中仅以刚好浸泡干燥产物的液面浸泡SUS筛，而非 整个SUS筛。此后，将SUS筛从THF中取出并充分干燥以蒸发所有的THF。将会有干 燥产物中的溶胀组分(SUS筛重量+干燥产物的溶胀组分的重量=W3)留在SUS筛中， 其不溶于THF中。在上述步骤中测量的各重量代入下面式2中得到凝胶含量。[式2]
权利要求
1.一种符合下面式1的环氧组合物[式1]X = 5% 20%，其中，X为在使所述环氧组合物在110°c的温度下干燥3分钟后测量的凝胶含量。
2.根据权利要求1所述的环氧组合物，其中，所述凝胶含量为不低于5%且低于 20%。
3.根据权利要求1所述的环氧组合物，其包含(a)热塑性树脂、(b)环氧树脂和(c) 硬化剂。
4.根据权利要求3所述的环氧组合物，其中，所述(a)热塑性树脂具有内交联结构或 内缠绕结构。
5.根据权利要求3所述的环氧组合物，其中，所述热塑性树脂在硬化前的玻璃化转变 温度为-30°C 50°C。
6.根据权利要求3所述的环氧组合物，其中，所述(a)热塑性树脂的重均分子量为 100,000 2,500,000。
7.根据权利要求3所述的环氧组合物，其中，所述(a)热塑性树脂为包括选自含缩水 甘油基的单体、含羟基的单体、含羧基的单体和含腈基的单体中的至少一种单体的单体 的聚合物。
8.根据权利要求3所述的环氧组合物，其中，所述(b)环氧树脂在硬化前的软化温度 为 50°C 100°C。
9.根据权利要求3所述的环氧组合物，其中，所述(b)环氧树脂的环氧当量为180 1,000。
10.根据权利要求3所述的环氧组合物，其中，所述(b)环氧树脂为选自甲酚线型酚 醛环氧树脂、双酚A型线型酚醛环氧树脂、苯酚线型酚醛环氧树脂、4官能团环氧树脂、 联苯型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、烷基改性的三苯酚甲烷型环氧树脂、萘型环 氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂和二环戊二烯改性的苯酚型环氧树脂中的一种或多种。
11.根据权利要求3所述的环氧组合物，其中，相对于100重量份的(a)热塑性树脂， 所述(b)环氧树脂的含量为10 200重量份。
12.根据权利要求3所述的环氧组合物，其中，所述(C)硬化剂为羟基当量为100 1,000的多官能团酚醛树脂。
13.根据权利要求12所述的环氧组合物，其中，所述(C)硬化剂的软化温度为50°C 150°C。
14.根据权利要求12所述的环氧组合物，其中，所述多官能团酚醛树脂为选自双酚A 树脂、线型酚醛树脂、甲酚线型酚醛树脂、双酚A线型酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂、多 官能团线型酚醛清漆树脂、二环戊二烯线型酚醛树脂、氨基三嗪线型酚醛树脂、聚丁二 烯线型酚醛树脂和联苯型树脂中的一种或多种。
15.根据权利要求1所述的环氧组合物，其中，相对于(b)环氧树脂的环氧当量，所 述(C)硬化剂的当量比为0.4 2。
16.—种粘合膜，其包括基膜；和粘合层，其形成在基膜上并且包含根据权利要求 1所述的环氧组合物的固化产物。
17.根据权利要求16所述的粘合膜，其中，所述粘合层的厚度为5μιη 200μιη。
18.—种切割模片粘合膜，其包括切割胶带；和粘合部分，其形成在切割胶带上并 且包含根据权利要求1所述的环氧组合物的固化产物。
19.一种半导体晶片，其中，将根据权利要求18所述的切割模片粘合膜的粘合部分粘 附到晶片的一侧上，并且将所述切割胶带固定在晶片环的框架上。
20.—种半导体器件，其包括布线板；粘合层，其粘附至布线板的芯片安装面上并 且包含根据权利要求1所述的环氧组合物的固化产物；和半导体芯片，其安装在粘合层 上。
全文摘要
本发明提供了一种环氧组合物，使用该环氧组合物的粘合膜、切割模片粘合膜和半导体器件。具体而言，本发明提供了所述环氧组合物及其用途，其中，所述环氧组合物在一定条件下测量的凝胶含量为5～20％。根据本发明的环氧组合物，作为粘合剂，其显示优异的弹性，当制备使其具有较低的玻璃化转变温度时，在高温下显示良好的粘合性且在加工过程中具有最低的毛刺发生率。根据本发明，因此在高温下的引线接合或模封过程中可以防止由于模片切割偏移而引起的缺陷，并且由于粘合剂的优异粘合性和易加工性而可以得到高度可靠的半导体器件。
文档编号C09J163/00GK102015953SQ200980114672
公开日2011年4月13日 申请日期2009年4月24日 优先权日2008年4月25日
发明者朱孝叔, 朴孝淳, 柳贤智, 洪宗完, 金章淳, 高东汉 申请人:Lg化学株式会社