减少粘合剂掺出的芯片连接制造技术

将其上具有金属电路及导线焊接片的有机芯片载体用光固化粘合剂连接到集成电路芯片上，并用引线接合法电连接到导线焊接片上。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及把芯片用粘合法连接到有机芯片载体上，特别涉及明显减少(如果不是完全消除的话)粘合剂渗出这一问题。本专利技术涉及将芯片粘合连接到有机芯片载体上，而同时保证芯片载体的金属表面保持仍然可用导线连接。本专利技术提供了一种减少芯片连接粘合剂的分离及从而减少因粘合剂导致的基片表面污染和/或沾污的方法。本专利技术也涉及能减少渗出的粘合剂组合物。集成电路的封装技术已侧重向微型化发展。改进后的方法使得能够将数百万晶体管电路元件集成为单一的集成半导体合为一体的线路或基片，这致使组装这些线路的方法更加侧重节省空间，而又导致可靠且能大批量生产的组件。为形成电子体系，需要将众多集成电路合到一起，并将这些集成电路电连接起来。一旦连了起来，其他器件例如键盘、视频监控器及打印机即可以与此电子体系连接并连同该电子体系一起加以使用。为了完成此互联，必须提供导电通道以便把集成电路芯片的内电路连接到外体系电路上。集成电路芯片采用了与芯片的集成电路连接的敷金属的凸起或“焊接片”(bond pad)。集成电路组件含有称作“焊爪”(bond fingers)的导体，它们采用引线接合法、带自动接合法(“TAB”)、楔焊法、球焊法或其他公知方法，连接到集成电路芯片的焊接片上。焊爪被连接到用于连接印刷电路板或插件的集成电路组件管脚上。在将集成电路芯片焊接片接合到集成电路组件之前，芯片必须与集成电路组件组相连。有机粘合剂例如环氧基粘合剂、丙烯酸类基粘合剂或聚硅氧烷已用于将芯片与集成电路组件组的连接上。典型的环氧粘合剂还包含防止打火花的银粉填料颗粒。虽然所用粘合剂相当粘稠，但它们无疑有从连接点渗出和散开的倾向。例如，粘合剂有一种沿芯片连接区的边缘渗出及散开到邻接区例如焊爪区(在该处需进行最终电连接)的倾向。已开发了各种减少树脂渗出的方法。例如，芯片载体表面可以在芯片连接点处有一个凹口，于是芯片及粘合剂在低于芯片载体邻接区(电焊接部位即在该处)的地方将被开一个凹口。这种方法的一个缺点是，不是所有的集成电路组件都提供在载体表面开凹口这种选择。例如，超大规模集成电路(VLSI)组件需要大量焊接部位，而且这些部位位于与芯片连接表面相同的水平面上。美国专利5409863提出了一种在芯片连接过程中控制粘合剂散开的方法。这一方法把低断面隔板(例如焊药掩模环(Solder mask ring))加到芯片载体结构中。隔板包围了芯片连接区的边缘，防止粘合剂树脂散开到芯片载体上的相邻的焊接部位。此外，处理这一问题的尝试还包括芯片连接后进行等离子体清洗。然而，这种技术在消除粘合剂的渗出方面不是特别有效的。还建议过用氟化偶联剂或其他类型表面活性剂处理表面，以便使此表面不会被粘合剂树脂润湿。然而，这些加工过程必须小心控制，而且它们也是十分费时和相当昂贵的。此外，以如此方式处理过的表面的贮存寿命一般是相当有限的，从数小时至几天，这限制了它们的用途。因此希望提供一种技术用于在制造半导体集成电路芯片以及集成电路组件时防止芯片连接的粘合剂散开到邻近焊爪。本专利技术提供了减少基片表面被接合粘合剂污染和/或沾污的方法。此外，本专利技术提供了一种不明显增加芯片连接工艺的时间和/或成本的方法。根据本专利技术，将在其上具有金属电路和导线焊接片的有机芯片载体，用光固化粘合剂接合到下方的芯片上，并且用引线接合法与导线焊接片相互电联接。此外，本专利技术也涉及一种制造半导体集成电路组件组的方法，利用它，集成电路粘合剂不散开到组件的焊爪连接上。本专利技术的方法包括在集成电路芯片载体的结合区域上提供一种粘合剂。此粘合剂是光固化粘合剂组合物。将此组合物暴露于光化辐射之中，以使此粘合剂不渗出。把集成电路芯片放在粘合剂图形之上，以便沿着芯片边缘形成粘合剂轮廓线(adhesive fillet)。在放置芯片之前或之后，可将此粘合剂进行光化辐射，因为暴露于光化辐射使组合物交联，从而防止树脂散开，但不使粘合剂完全硬化，因此使粘合剂保持足够的粘合强度以便在与芯片之间形成粘合，即使在进行光化辐射后再连接也如此。在芯片与有机芯片载体组装并进行光化辐射之后，把组件在高温下进行后烘烤，以便使粘合剂完全固化和硬化，并在有机芯片载体及集成电路芯片之间形成必要的粘结接合。本专利技术也涉及适用于上述方法的组合物。本专利技术的组合物具有双重固化性能而且具有稳定的贮存寿命。此外，此组合物是光固化的，而且在用光化辐射进行固化之后使它不产生树脂渗出。更具体地说，此组合物包含A.环氧组分，它包括至少一种可以热固化的多环氧化物树脂；B.烯属不饱和单体组分，它包括至少一种可被光化辐射固化的多烯属不饱和单体；C.至少一种氰酸酯；D.至少一种光引发剂；E.至少一种有机过氧化物；以及F.至少一种热活化固化剂，它选自有机金属化合物，无机金属盐，酚类化合物，有机金属化合物在酚类化合物中的溶液；以及它们的混合物。本专利技术的其它目的及优点，对于本领域技术人员根据下列详细描述将变得很清楚，下列描述中，通过简单地说明实施本专利技术的最好模式，仅显示和描述了本专利技术的优选实施方案。人们将会认识到，在不背离本专利技术的情况下，本专利技术可以有其他的和不同的实施方案，而且它的若干细节在各种明显方面是可以变更的。因此，此描述是作为对专利技术实质的说明而不是对专利技术的限制。附图说明图1是根据本专利技术所制备的结构的局部示意图。参考附图有助于对本专利技术的理解。具体地说，此图是根据本专利技术的一个结构的局部示意图。具体地说，此集成电路组件包括一个集成电路芯片1，存在于集成电路芯片1上并连接到含有焊爪8的集成电路载体3上的粘合剂2。集成电路载体与集成电路芯片1在焊接片7通过引线接合连接5电连接。焊爪则被导体4通过介电体9被连接到焊料球6的焊接片或焊接盘(未示出)上。接着又把该焊料球连接到体系的水平电路板或插件(未示出)上。根据本专利技术，把光固化芯片连接用粘合剂以一定量及图形分配到基片上，以便在随后的芯片连接工序中形成合适的轮廓线和足够的连接。此光固化粘合剂组合物优选为阳离子可固化组合物。基于自由基的组合物也可使用。用于本专利技术的组合物具有双重的固化性能，特别是除了可被光化辐射而固化外，还可以热固化。合适的可光固化组合物是光敏环氧聚合物组合物，光敏可固化氰酸酯组合物，或者它们的混合物。合适的氰酸酯组分包括至少一种氰酸酯化合物(单体、低聚物或聚合物)。优选的是，氰酸酯组分包括至少一种氰酸酯化合物(单体、低聚物或聚合物)。更优选的是，氰酸酯组分包括至少一种其每一分子具有两个或多个-OCN官能团的化合物。合适的氰酸酯化合物的分子量典型地约为150～2,000。此氰酸酯组分优选包括一种或多种根据下列通式I、II或III的氰酸酯化合物。通式I是Z(-OCN)q(I)式中q可以是由2至7的整数，Z包括下列(1)及(2)中的至少一种(1)含5～30个碳原子的单-、二、三-或四-取代的芳族烃，及(2)含7～20个碳原子的单-、二、三-或四-取代的脂族烃。任选地，(1)和(2)可含1-10个杂原子，而杂原子选自非过氧化物的氧、硫，非膦基的磷，非氨基的氮，卤素及硅。 式中X是单键，C1-C4亚烷基，-S-，或-SO2-基；而R1，R2，R3，R4，R5和R6独立地是-H，C1-C5，烷基，或氰酸酯基(-OCN)，这里R1，R2，R3，R4，R5和R6中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有金属电路及导线焊接片的有机芯片载体以及用具有双重固化性能的光固化粘合剂粘接到该载体上并通过引线接合法与该导线焊接片相互电连接的集成电路芯片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1998-7-13 09/1147251.一种具有金属电路及导线焊接片的有机芯片载体以及用具有双重固化性能的光固化粘合剂粘接到该载体上并通过引线接合法与该导线焊接片相互电连接的集成电路芯片。2.权利要求1的结构，其中该粘合剂是光阳离子固化及热固化粘合剂。3.权利要求1的结构，其中该粘合剂是导电的。4.权利要求3的结构，其中该粘合剂包含导电银颗粒。5.权利要求1的结构，其中该粘合剂包含树脂组分，而此组分又包括包含至少一种可热固化的多环氧树脂的环氧组分；包含至少一种可被光化辐射固化的多烯属不饱和单体的烯属不饱和单体组分；以及至少一种氰酸酯。6.权利要求5的结构，其中该粘合剂还包含至少一种光引光剂；至少一种有机过氧化物；至少一种热活化固化剂，它选自有机金属化合物、无机金属盐、酚类化合物、有机金属化合物在酚类化合物中的溶液以及它们的混合物；和填料。7.权利要求1的结构，其中该粘合剂包含1)树脂组分，它包括a.包括至少一种可热固化多环氧化物树脂的环氧组分，其量为约25～约70％重量；b.包括至少一种可光化辐射固化的多烯属不饱和单体的烯属不饱和单体组分，其量为约5～约30％重量；及c.至少一种氰酸酯，其量为约25～约50％重量；2)至少一种光引发剂，其量为树脂组分1)重量的约0.1～约10％；3)至少一种有机过氧化物，其量为树脂组分1)重量的约0.2～约2％；4)至少一种促进该氰酸酯、环氧化物以及它们的组合的反应的热活化固化剂，它选自有机金属化合物、无机金属盐、酚类化合物、有机金属化合物在酚类化合物中的溶液以及它们的混合物，其量为树脂组分1)重量的约0.01～约1.0％。8.权利要求7的结构，其中该粘合剂还包含填料，其量为树脂组分1)重量的约40～约80％。9.一种制造半导体集成电路组件的方法，使用它时集成电路粘合剂不散开到组件的焊爪连接上，此方法包括在集成电路载体的选定区域，提供具有双重固化性能的光固化粘合剂组合物；将集成电路芯片放到该粘合剂组合物上并与之接触，沿着芯片边缘形成粘合剂轮廓线；把该粘合剂暴露于光化辐射中；然后进行后烘烤以固化粘合剂组合物。10.权利要求9的方法，其中在芯片放到此粘合剂上之后，该粘合剂暴露在光化辐射中处理。11.权利要求9的方法，其中在该粘合剂暴露在光化辐射中处理后，将该芯片放到此粘合剂之上。12.权利要求9的方法，其中该光化辐射是UV辐射。13.权利要求9的方法，其中该后烘烤在温度约140～约215℃下进行。14.权利要求9的方法，其中该粘合剂是可光阳离子固化及可热固化的粘合剂组合物。15.权利要求9的方法，其中该粘合剂包含树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：BK阿佩特，GA约汉森，KI帕帕托马斯，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]