用于芯片接合的环氧树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供一种用于芯片接合的环氧树脂组合物和使用该环氧树脂组合物制造的半导体器件，该环氧树脂组合物包括：环氧树脂、弹性体、固化剂、填料和溶剂，其中所述弹性体包括具有环氧基的弹性体，并且所述固化剂包括固体胺化合物。

Epoxy resin composition for chip bonding

The present invention provides an epoxy resin composition for chip bonding and semiconductor device using the epoxy resin composition and manufacture, the epoxy resin composition includes an epoxy resin, elastomer, curing agent, filler and solvent, wherein the elastic body comprises an elastic body with epoxy, and the curing agent comprises solid amine compounds.

【技术实现步骤摘要】
用于芯片接合的环氧树脂组合物
本专利技术涉及一种用于芯片接合(diebonding)的环氧树脂组合物，更具体地，涉及一种用于芯片接合的环氧树脂组合物，其具有高粘合强度，同时具有能在封装中实现缓冲作用的弹性模量，并且具有低粘性，使后续操作方便。
技术介绍
通常地，作为半导体元件(诸如集成电路IC或大规模集成电路LSI)与支撑构件(诸如引线框和绝缘支撑基板)之间的接合材料(即，芯片接合材料)，已知有Au-Si共晶合金、焊料、银膏等。然而，随着当前的半导体封装已经变得更小和更轻，绝缘支撑基板的使用已经变得更加广泛，并且为了降低生产成本，旨在利用为大规模生产提供良好适用性的印刷法以供应芯片接合材料的方法正受到越来越多的关注。需要开发适合于印刷法的芯片接合材料。韩国专利公开号10-2007-0038033公开了用于芯片粘合的树脂糊，其包含具有羧酸端基的丁二烯均聚物或共聚物(A)、热固性树脂(B)、填料(C)和印刷溶剂(D)，其中干燥固化后的树脂糊的弹性模量在1至100MPa(25℃)的范围内，其可以通过这样的印刷法容易地进行供应和涂布。然而，存在以下问题：上述用于芯片接合的树脂糊具有低粘合力，并且在B阶段后具有高表面粘性，使得随后的操作不利。
技术实现思路
[技术问题]本专利技术的目的是提供一种用于芯片接合的环氧树脂组合物，其具有高粘合强度，同时具有能够在封装中实现缓冲作用的弹性模量，并且具有低粘性，使随后操作方便。本专利技术的另一个目的是提供一种使用该用于芯片接合的环氧树脂组合物制造的半导体装置。[技术方案]根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于芯片接合的环氧树脂组合物，其包括：环氧树脂、弹性体、固化剂、填料和溶剂，其中所述弹性体包括具有环氧基的弹性体，并且所述固化剂包括固体胺化合物。在本专利技术的一个实施方式中，该环氧树脂组合物还可以包括固化催化剂。根据本专利技术的另一方面，提供一种使用该用于芯片接合的环氧树脂组合物制造的半导体装置。[有益效果]根据本专利技术的用于芯片接合的环氧树脂组合物具有高粘合强度，同时具有能够在封装中实现缓冲作用的弹性模量，并且在B阶段后也具有低表面粘性，使得随后的操作方便，并且由于低粘度而适合于印刷法。具体实施方式在下文中，将更详细地描述本专利技术。根据本专利技术的一个实施方式的用于芯片接合的环氧树脂组合物包括环氧树脂、弹性体、固化剂、填料和溶剂，其中所述弹性体包括具有环氧基的弹性体，并且所述固化剂包括固体胺化合物。在本专利技术的一个实施方式中，该环氧树脂是用于赋予粘合力和改善耐久性的组分，并且在一个分子内具有至少两个或更多个环氧基。环氧树脂的实例包括双酚型环氧树脂例如双酚A、双酚E、双酚F、双酚M、双酚S和双酚H、缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂等。这些树脂可以单独使用，或者两种以上组合使用，并且对混合时的混合比没有特别限制。在本专利技术的一个实施方式中，基于环氧树脂组合物的总重量，环氧树脂的含量可以为2至20重量％。当环氧树脂的量小于2重量％时，粘合力可能降低，因此对可靠性具有影响。当环氧树脂的量大于20重量％时，玻璃化转变温度和弹性模量可能增加，从而引起芯片裂纹。在本专利技术的一个实施方式中，环氧树脂可以与酰亚胺树脂组合地在高温下显示出优异的粘合强度。酰亚胺树脂的实例包括4,4-双马来酰亚胺二苯基醚、4,4-双马来酰亚胺二苯基甲烷、4,4-双马来酰亚胺-3,3'-二甲基二苯基甲烷、4,4-双马来酰亚胺二苯基砜、双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]醚、双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]甲烷、双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]氟代甲烷、双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]砜、双马来酰亚胺低聚物等。当使用时，从改善固化后的粘合强度，同时保持组合物的储存稳定性的观点出发，基于100重量份的环氧树脂，酰亚胺树脂的混合量可以为1至200重量份。此外，为了促进酰亚胺树脂的固化，可以使用自由基聚合引发剂。自由基聚合引发剂的实例包括乙酰基环己基磺酰基过氧化物、过氧化异丁酰、过氧化苯甲酰、过氧化辛酰、过氧化乙酰、过氧化二枯基、氢过氧化枯烯、偶氮二异丁腈等。基于100重量份的酰亚胺树脂，自由基聚合引发剂的使用量可以为0.01至3.0重量份。在本专利技术的一个实施方式中，弹性体用于通过将弹性赋予芯片接合材料以吸收内部应力的目的，并且包括具有环氧基的弹性体。具有环氧基的弹性体的实例包括B-ToughA3(环氧官能反应性增韧剂，由Croda制造)、KR系列(由KukdoChemicalCo.,Ltd.制造)以及PB3600和PB4700(由DaicelJapan制造)等。在本专利技术的一个实施方式中，基于环氧树脂组合物的总重量，弹性体的含量可以为30至50重量％。当弹性体的量小于30重量％时，玻璃化转变温度和弹性模量增加，从而发生芯片裂纹。当弹性体的量大于50重量％时，粘度增加，从而对加工性具有影响，或者玻璃化转变温度变得太低，从而在随后在高温下进行的工作中发生芯片移位现象。在本专利技术的一个实施方式中，固化剂是与环氧树脂反应以进行组合物的固化的组分，并且包括固体胺化合物。作为固体胺化合物，可以使用在室温下为固体的氰基胍、三聚氰胺和咪唑等，但不限于此。在本专利技术的一个实施方式中，基于环氧树脂组合物的总重量，固化剂的含量可以为1至3重量％。当固化剂的量小于1重量％时，使交联密度降低，并且也使吸湿率增加，从而对可靠性具有影响。当量大于3重量％时，适用期可能缩短，并因此在溶剂干燥过程中可能发生固化。在本专利技术的一个实施方式中，填料是用于控制组合物的流动性和粘度的组分，并且其实例包括二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、二氧化硅、氧化铝等。这些可以单独使用，或者两种以上组合地使用。在本专利技术的一个实施方式中，可以通过包括有机硅粉末作为填料以赋予弹性。在本专利技术的一个实施方式中，基于环氧树脂组合物的总重量，填料的含量可以为25至45重量％。当填料的量小于25重量％时，粘度和触变性低，因此芯片粘合材料在印刷期间不能保持其形状，并且可能发生塌陷现象。当填料的量超过45重量％时，粘度变高，从而发生印刷时表面变得不光滑的现象。在本专利技术的一个实施方式中，溶剂的实例包括二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、γ-丁内酯、异佛尔酮、卡必醇、卡必醇乙酸酯、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、乙基溶纤剂、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂、二噁烷、环己酮、茴香醚等。这些可以单独使用，或者两种以上组合地使用。在本专利技术的一个实施方式中，基于环氧树脂组合物的总重量，溶剂的含量可以为15至30重量％。当溶剂的量小于15重量％时，粘度可能增加，对加工性具有影响。当溶剂的量大于30重量％时，粘度可能降低，并且可能需要长时间来进行溶剂干燥工序，在此过程中可能进行环氧固化反应。根据本专利技术的一个实施方式的环氧树脂组合物还可以包含固化催化剂。固化催化剂用于改善组合物的固化速率，并且其实例包括二乙基三胺(DETA)、乙二胺(EDA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、二乙基氨基丙胺(DEAPA)、甲二胺(MDA)、N-氨基乙基哌嗪(N-AEP)、间苯二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于芯片接合的环氧树脂组合物，其包括：环氧树脂、弹性体、固化剂、填料和溶剂，其中，所述弹性体包括具有环氧基的弹性体，并且所述固化剂包括固体胺化合物。

【技术特征摘要】
2016.03.03 KR 10-2016-00255241.一种用于芯片接合的环氧树脂组合物，其包括：环氧树脂、弹性体、固化剂、填料和溶剂，其中，所述弹性体包括具有环氧基的弹性体，并且所述固化剂包括固体胺化合物。2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，基于所述环氧树脂组合物的总重量，所述环氧树脂的含量为2至20重量％。3.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其中，基于所述环氧树脂组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴钟赫，金伦基，段澈湖，
申请(专利权)人：株式会社KCC，
类型：发明
国别省市：韩国,KR