半导体封装体用非导电性粘接膜及利用其的半导体封装体的制造方法技术

本发明专利技术涉及半导体封装体用非导电性粘接膜及利用其的半导体封装体的制造方法，上述半导体封装体用非导电性粘接膜包含基材、以及配置在上述基材的一面且25℃时的储能模量(storage modulus)为2至4GPa的粘接层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体封装体用非导电性粘接膜及利用其的半导体封装体的制造方法
本专利技术涉及半导体封装体用非导电性粘接膜及利用其的半导体封装体的制造方法，具体而言，涉及能够使半导体封装体的翘曲(warpage)变形最小化的半导体封装体用非导电性粘接膜及利用其的半导体封装体的制造方法。
技术介绍
近年来，随着半导体产业的发展，对于设备(device)的处理速度、设计(design)以及高功能性的要求日益增长。特别是在手机、平板PC之类的移动设备(mobiledevice)的情况下，连同高性能化，还需要小型化、薄型化以及轻量化。由于这样的需求，目前进行着针对设备元件的三维层叠方式的研究。特别是，利用硅贯通电极(throughsiliconvia(硅通孔)，TSV)的三维封装技术(以下，称为“TSV3D封装技术”)能够使配线距离大幅缩短，因此在元件的高速化、低耗电化、小型化等方面具有非常大的优势。此外，能够形成非常细小的金属配线以及多个金属和介电体层，且能够直接使用以往的半导体工艺设备。因此，TSV3D封装技术的应用将来有望大幅扩展。TSV3D封装技术分为以下工序：在晶圆(wafer)上形成硅贯通电极的TSV钻孔以及填充工序；利用临时预固定型粘接材料(temporarybondinganddebondingadhesives(临时贴合及剥离剂))将超薄型晶圆粘接在载体晶圆(carrierwafer)上的临时贴合以及剥离工序；用于将晶圆薄型化的背磨(back-grinding)工序；将所制作的超薄型半导体芯片进行三维层叠而贴合的工序。其中，半导体芯片的3D层叠时，目前利用非导电性粘接膜来贴合半导体芯片。但是，以往由于非导电性粘接膜与半导体芯片间的热膨胀系数差异，随着温度或时间流逝，半导体封装体会发生翘曲变形，由此发生连接不良而可靠性降低。
技术实现思路
技术课题本专利技术的目的在于，提供能够使半导体封装体的翘曲(warpage)变形最小化的半导体封装体用非导电性粘接膜。此外，本专利技术的另一目的在于，提供利用上述非导电性粘接膜而能够在使工序简化和提高生产效率的同时提高半导体封装体的可靠性的半导体封装体的制造方法。解决课题的方法本专利技术提供一种半导体封装体用非导电性粘接膜，其包含基材、以及配置在上述基材的一面且在25℃时的储能模量(storagemodulus)为2至4GPa的粘接层。作为一例，上述粘接层在热重分析(TGA)中在250℃时具有1％以下的重量减少率。作为另一例，上述粘接层具有160至200℃的起始温度(OnsetTemperaure)。此外，本专利技术提供一种半导体封装体的制造方法，其包括：(S100)在基板上依次交替层叠上述非导电性粘接膜的粘接层以及至少一面配置有连接端子的TSV结构的半导体元件而形成多层的层叠体的步骤；(S200)将上述层叠体热压接而将上述层叠体内各半导体元件的连接端子彼此接合的步骤；以及(S300)使上述热压接后的层叠体内粘接层固化的步骤。专利技术效果本专利技术在半导体元件封装时能够使翘曲变形和滑动性最小化而提高半导体封装体的可靠性。附图说明图1是概略性示出本专利技术的一实施例的半导体封装体用非导电性粘接膜的截面图。图2是概略性示出本专利技术的另一实施例的半导体封装体用非导电性粘接膜的截面图。图3至图6是概略性示出本专利技术的一实施例的半导体封装体的制造工序的截面图。<附图符号的简单说明>10A、10B：非导电性粘接膜11：基材12：粘接层20：基板30：半导体元件31：半导体基板32：贯通电极33：连接端子34：焊料层100-1、100-2、100-n：单元体200、300、400：层叠体具体实施方式以下，对本专利技术进行说明。<半导体封装体用非导电性粘接膜>图1是概略性示出本专利技术的第一实施例的半导体封装体用非导电性粘接膜的截面图，图2是概略性示出本专利技术的第二实施例的半导体封装体用非导电性粘接膜的截面图。本专利技术的非导电性粘接膜10A是半导体封装时所使用的粘接膜，如图1所示，包含基材11以及配置在上述基材的一面上的粘接层12。选择性地，可以进一步包含配置在上述粘接层的另一面的另一基材(以下，称为“第二基材”)13(参照图2)。以下，参照图1来说明本专利技术的第一实施例的半导体封装体用非导电性粘接膜10A。1)基材本专利技术的非导电性粘接膜中，基材11是支撑粘接层且保护粘接层的表面的部分，使用非导电性粘接膜时会被剥离而去除。作为这样的基材11，只要是本领域中通常已知的塑料膜且能够剥离就可以无限制地使用，此外，也可以使用脱模纸。作为可使用的塑料膜的非限制性例子，有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、玻璃纸、二乙酰纤维素膜、三乙酰纤维素膜、乙酰纤维素丁酸酯膜、聚氯乙烯膜、聚偏二氯乙烯膜、聚乙烯醇膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚甲基戊烯膜、聚砜膜、聚醚醚酮膜、聚醚砜膜、聚醚酰亚胺膜、聚酰亚胺膜、氟树脂膜、聚酰胺膜、丙烯酸树脂膜、降冰片烯系树脂膜、环烯烃树脂膜等。这样的塑料膜可以为透明或半透明，或者也可以被着色或未被着色。作为一例，基材11可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。作为另一例，基材11可以为聚酰亚胺(PI)。这样的塑料膜上可以配置有脱模层。脱模层具有在将基材与粘接层分离时粘接层以能够不受到损伤且维持形状的方式被容易地分离的功能。这里，脱模层可以为一般使用的膜状的脱模物质。作为脱模层中所使用的脱模剂的成分，没有特别限定，可以使用本领域已知的通常的脱模剂成分。作为其非限制性例子，可以举出环氧系脱模剂、由氟树脂构成的脱模剂、有机硅系脱模剂、醇酸树脂系脱模剂、水溶性高分子等。此外，根据需要，可以包含粉末状填料、比如硅、二氧化硅等作为脱模层的成分。此时，微粒形态的粉末填料可以混用2种类型的粉末填料，此时，它们的平均粒度可以考虑所形成的表面粗糙度来适当选择。这样的脱模层的厚度可以在本领域已知的通常的范围内适当调节。本专利技术中，基材11的厚度没有特别限定，可以在本领域已知的通常的范围内调节，比如，可以为约25至150μm，具体可以为约30至100μm，更具体可以为约30至50μm。这样的基材的脱模力没有特别限定，比如，可以为约1至500gf/英寸(inch)，具体可以为约10至100gf/英寸范围。形成脱模层的方法没有特别限定，可以采用热压、热辊层压、挤出层压、涂布液的涂布、干燥等公知的方法。2)粘接层本专利技术的非导电性粘接膜中，粘接层12配置在基材11的一面上，能够在半导体封装时使基板与半导体元件或者多个半导体元件彼此连接，且作为底部填充(underfill)能够将由于基板与半导体元件之间的热膨胀系数差异而产生的应力和变形进行再分配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体封装体用非导电性粘接膜，其包含：/n基材；以及/n配置在所述基材的一面且在25℃时的储能模量为2至4GPa的粘接层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181227 KR 10-2018-01706341.一种半导体封装体用非导电性粘接膜，其包含：
基材；以及
配置在所述基材的一面且在25℃时的储能模量为2至4GPa的粘接层。


2.根据权利要求1所述的半导体封装体用非导电性粘接膜，所述粘接层在热重分析TGA中在250℃时具有1％以下的重量减少率。


3.根据权利要求1所述的半导体封装体用非导电性粘接膜，所述粘接层具有160至200℃的起始温度。


4.根据权利要求3所述的半导体封装体用非导电性粘接膜，所述粘接层由粘接用树脂组合物形成，所述粘接用树脂组合物包含(a)彼此不同的两种以上的环氧树脂、(b)固化剂、(c)选自由以下化学式2所表示的化合物和以下化学式3所表示的化合物组成的组中的一种以上的固化促进剂、以及(d)纳米二氧化硅，
化学式2



化学式3



所述化学式2和3中，
n1为1或2，
n2分别为0至2的整数，
X1至X6彼此相同或不同，各自独立地为N或C(R1)，其中，X1至X6中的1个以上为N，
Y1至Y6彼此相同或不同，各自独立地为N(R2)或C(R3)(R4)，其中，Y1至Y6中的1个以上为N(R2)，
此时，多个C(R1)彼此相同或不同，多个N(R2)彼此相同或不同，多个C(R3)(R4)彼此相同或不同，
R1、R2、R3和R4各自独立地选自由氢、氘(D)、卤素、氰基、硝基、C1～C20的烷基、C2～C20的烯基和C2～C20的炔基组成的组。


5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔泰镇，金宇贞，
申请(专利权)人：株式会社斗山，
类型：发明
国别省市：韩国;KR