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
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种各向异性导电膜，其允许在初步热压后在低温下快速固化并且展 现充足的稳定性，同时保证结合（bonding)后优良的连接性质；和一种使用所述各向异性 导电膜的半导体装置。
【背景技术】
[0002] 含有环氧树脂的各向异性导电粘着剂用于如柔性印刷电路（flexible printed circuit，FPC)板、卷带式自动结合（tape automated bonding，TAB)板、印刷电路板 (printed circuit board，PCB)、玻璃电路板等等电路板上的电极之间的电连接，同时使所 述电路板彼此结合。需要这些粘着剂来保证电路板之间的电连接并且允许在相对较低温度 下快速固化，以便防止对电路板造成热损伤。
[0003] 这类各向异性导电粘着剂的组成物是由阳离子可聚合环氧树脂组成物组成。阳离 子可聚合环氧树脂组成物包含阳离子固化催化剂，所述阳离子固化催化剂借由热和光引起 阳离子聚合反应来生成质子。锑酸锍络合物被认为是这类阳离子固化催化剂。然而，锑酸锍 络合物具有作为抗衡阴离子的SbF6，其中氟原子键结到金属锑，从而使氟离子大量生成并 且在阳离子聚合反应期间发生异质金属的迀移，由此导致金属线或者连接垫受到腐蚀。因 此，需要各种不会引起这一腐蚀问题同时展现能够实现在低温下快速固化的反应性的阳离 子固化催化剂。另外，实现在低温下快速固化的常规技术具有储存稳定性不良的问题，并且 需要改善稳定性。
[0004] 因此，需要一种各向异性导电膜，其允许在低温下快速固化并且展现充足的储存 稳定性，同时保证结合后优良的连接性质。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个目标为提供一种各向异性导电膜，其允许在初步热压后在低温下快 速固化并且展现充足的稳定性，同时保证结合后优良的连接性质；和一种使用所述各向异 性导电膜的半导体装置。
[0006] 根据本发明的一个实施例，提供一种各向异性导电膜，通过差示扫描热量测定法 (differential scanning calorimetry，DSC)测量且根据以下方程1计算，其在25°C下静 置170小时后热量变化率为35%或者小于35%。
[0007] 热量变化率（％) = [ (H0-H1) /Η。] X 100 (1)，
[0008] 其中H。为各向异性导电膜在25°C下静置0小时后通过DSC测量的热量；并且H 1 为各向异性导电膜在25°C下静置170小时后通过DSC测量的热量。
[0009] 根据本发明的另一个实施例，提供一种各向异性导电膜的组成物，其可能包含放 热峰值温度为80°C至IKTC的第一环氧树脂和放热峰值温度为120°C至200°C的第二环氧 树脂，所述放热峰值温度通过DSC测量，其中按组成物的固体含量的总重量计，第一环氧树 脂和第二环氧树脂以30重量％至50重量％的量存在，并且按第一环氧树脂和第二环氧树 脂为100重量份计，第二环氧树脂以60重量份至90重量份的量存在。
[0010] 根据本发明的另一个实施例，提供一种通过各向异性导电膜或者通过由各向异性 导电膜的组成物形成的各向异性导电膜连接的半导体装置。
[0011] 根据本发明的各向异性导电膜和包含所述各向异性导电膜的半导体装置允许在 KKTC至150°C的低温下快速固化并且展现充足的稳定性，同时保证结合后优良的连接性 质。
【附图说明】
[0012] 图1为根据本发明的一个实施例的半导体装置30的截面视图，包含第一连接部件 50和第二连接部件60,其借助于各向异性导电粘着膜的粘着层10彼此连接并且分别包含 第一电极70和第二电极80。
【具体实施方式】
[0013] 在下文中，将更详细地描述本发明的实施例。为了清楚起见，将省略本领域的技术 人员显而易知的细节描述。
[0014] 本发明的一个实施例提供一种各向异性导电膜的组成物，所述各向异性导电膜 的组成物包含放热峰值温度为80°C至IKTC的第一环氧树脂和放热峰值温度为120°C至 200°C的第二环氧树脂，所述放热峰值温度通过差示扫描热量测定法（DSC)测量。
[0015] 在本文中，环氧树脂的放热峰值温度可以在将由式1表示的阳离子固化催化剂添 加到所述环氧树脂中后，使用例如型号Q20(TA仪器（TA Instruments))的差示扫描式热量 计（differential scanning calorimeter)以 lCTC/min 测量。
[0016] 第一环氧树脂的放热峰值温度为80°C至IKTC，特定地为85°C至105°C。第二环 氧树脂的放热峰值温度为120°C至200°C，特定地为130°C至185°C。
[0017] 在具有不同放热峰值温度的两种类型的环氧树脂的情况下，各向异性导电膜的组 成物在低温下可以通过调节固化率来快速固化，同时保证在室温下的储存稳定性。
[0018] 第一环氧树脂可能包含选自由以下组成的群组的至少一种：环氧丙烷系环氧树脂 (propylene oxide-based epoxy resin)、氢化双酸 A 环氧树脂（hydrogenated bisphenol A epoxy resin)、环脂族环氧树脂（cycloaliphatic epoxy resin)以及萘环氧树脂 (naphthalene epoxy resin)。特定地说，第一环氧树脂可以是环氧丙烷系环氧树脂或者氢 化双酚A环氧树脂。
[0019] 第二环氧树脂可能包含选自由以下组成的群组的至少一种：双酚A环氧树脂 (bisphenol A epoxy resin)、酸酸清漆环氧树脂（novolac epoxy resin)、邻苯二甲酸酯 环氧树脂（phthalate epoxy resin)以及联苯环氧树脂（biphenyl epoxy resin)。特 定地说，第二环氧树脂可以是双酸A环氧树脂（例如JER834,日本三菱化学（Mitsubishi Chemicals，Japan))或邻苯二甲酸酯系环氧树脂（phthalate-based epoxy resin)(例如 EX721，日本长濑（Nagase，Japan))。按组成物的固体含量的总重量计，第一环氧树脂和第 二环氧树脂可能以30重量％至50重量％的量存在，并且按第一环氧树脂和第二环氧树脂 为100重量份计，第二环氧树脂可能以60重量份至90重量份的量存在。在这一范围内，各 向异性导电膜的组成物可以在l〇〇°C至150°C的低温下快速固化，同时保证充足的储存稳 定性。
[0020] 在一个实施例中，按组成物的固体含量的总量计，第二环氧树脂可能以20重量％ 至40重量％的量存在。这一范围的第二环氧树脂就各向异性导电膜的组成物在室温下的 稳定性来说是有利的。
[0021] 在本发明的另一个实施例中，各向异性导电膜的组成物可能包含阳离子固化催化 剂。根据本发明，本领域中已知的任何阳离子固化催化剂均可以不受限制地使用。
[0022] 阳离子固化催化剂可能包含锍系阳离子固化催化剂（sulfonium-based cationic curing catalyst)，特定地为硼酸锍系阳离子固化催化剂（sulfonium borate-based cationic curing catalyst)〇
[0023] 硼酸锍系阳离子固化催化剂的实例可能包含由式I表示的化合物：
[0024]
[0025] 其中札至R 5各自独立地选自由以下组成的群组：氢原子、经取代或者未经取代 的（^至C6烷基、乙酰基（acetyl group)、烧氧羰基（alkoxycarbonyl group)、苯甲酰基 (benzoyl group)以及苯甲氧羰基（benzy loxycarbonyl group)，并且1?6和R7各自独立地 选自由以下组成的群组：烷基、苯甲基（benzyl group)、邻甲基苯甲基（o-methylbenzyl group)、间甲基苯甲基（m-methylbenzyl group)、对甲基苯甲基（p-methylbenzyl group) 以及萘甲基（naphthylmethyI group)。
[0026] 由式1表示的阳离子固化催化剂可以防止在阳离子聚合反应期间生成大量的氟 离子，由此防止金属线或连接垫受到腐蚀。另外，由式1表示的阳离子固化催化剂能够通过 在较低的温度下生成阳离子来实现各向异性导电膜在例如150°C或者低于150°C，特定地 140°C或者低于140°C，更特定地130°C的低温下固化。
[0027] 按各向异性导电膜的组成物的固体含量的总重量计，硼酸锍类阳离子固化催化剂 可能以1重量％至15重量％、特定地3重量％至10重量％的量存在。
[0028] 根据本发明的另一个实施例，各向异性导电膜的组成物可能进一步包含粘合剂树 脂。
[0029] 本发明不限于特定粘合剂树脂，并且本领域中已知的任何典型粘合剂树脂均可以 不受限制地使用。
[0030] 粘合剂树脂的实例可能包