用于制造电子部件的粘合带制造技术

本发明专利技术涉及用于制造电子部件的粘合带。更具体地，在所述电子部件中，粘合层在室温下没有粘附性，仅在加热层压过程中显示粘附性，以能够将所述粘合带附着至引线框。在制造半导体装置的过程中，该粘合带对热处理显示优越的耐热性。这可以通过粘合层的附加光固化形成部分互穿的聚合物网络来实现。所述粘合带用于在制造半导体装置的过程期间增强半导体装置的可靠性、避免封装材料泄漏、而且避免在完成制造过程之后除去所述带时，将粘合剂转移至引线框或封装材料。为此目的，用于制造电子部件的粘合带包含耐热基材和粘合层，其中在所述耐热基材上涂布粘合剂组合物，其特征在于，所述粘合剂组合物包含苯氧基树脂、固化剂、可能量射线固化的丙烯酸类树脂和光引发剂，并且通过热和能量射线将所述粘合层固化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造电子部件的粘合带，更特别地，涉及用于制造如下电子部件的粘合带，在所述电子部件中，粘合层在室温下不需要具有粘附性，仅在加热层压过程中显示粘附性以使得能够将所述带附着至引线框。在制造半导体装置的过程中，该带对热处理显示优越的耐热性。这可以通过粘合层的附加光固化形成部分互穿的聚合物网络来实现。所述带用于在制造半导体装置的过程期间增强半导体装置的可靠性、避免封装材料泄漏、而且避免在完成制造过程之后除去所述带时，将粘合剂转移至引线框或封装材料。
技术介绍
当今，随着人们使用越来越多的手持设备(例如，移动电话、便携式电脑、DVD/CD/MP3播放器、PDA等)，其小型化和轻质是必要的。因此，首要的挑战是制造用于手持设备中 的小型且薄的半导体封装。对于传统的半导体，使用的是其中通过延长的引线将半导体连接至电路板的表面安装封装方式(鸥翼SO形式或QFP(方块平面封装))，其不满足上述所有当前需求。特别地，对于使用几GHz的高频率的手持通讯设备，其性能和效率下降，原因在于通过半导体装置的介电损耗的放热反应。近来，非常需要没有引线的方块平面封装(QFN)以解决半导体的这种需求。在QFN封装中，不延长引线但将其朝作为绕芯片的平台形式(land form)的封装底部的方向暴露，从而将其直接焊接至电路板上。因此，可以制造一种封装，其比具有引线的封装显著更小且更薄，并且与现有封装相比，在电路板上占有的面积有利地小40%。在热辐射方面，不同于用密封树脂覆盖在其上放置芯片的引线框的典型方式，将引线框置于封装的底部上并且将冲模垫直接向外暴露以利于热辐射。因此，本封装的电性能优于具有延长引线的传统封装，并且其自感是典型封装自感的一半。由于存在在封装的底部原样共存引线框和密封树脂表面的界面，所以如果使用通常的金属框架，则密封树脂易于在引线框和通常的成形框架之间移动而污染平台表面或冲模垫表面。因此，必须使用粘合带以层压引线框，接着进行QFN制造过程和树脂密封过程，从而避免在树脂涂布过程期间密封树脂的渗出或闪蒸。同时，涉及在制造半导体装置的同时使用耐热粘合带的工艺通常包括带层压_>芯片附着_>弓I线接合_>EMC成形-> 脱带。首先，在带层压工艺中，利用层压机将粘合带粘附至铜或PPF (预电镀框架)引线框。在这种情况下，粘合带的性能取决于层压机的类型和方案(scheme)。带层压的例示性方案包括使用辊、热压机、其组合以及仅压制引线框上的挡板(dam bar)等。必要的是，粘合层紧密地层压引线框而没有任何气泡，并且在处理利用粘合带层压的引线框的同时应保持粘附性而没有脱层。第二，在将芯片附着至引线框的工艺中，在150°C 170°C下将糊膏相或膜状中的环氧树脂、聚酰亚胺或硅的粘合层固化20至60分钟的时间，从而同时将芯片附着至引线框。在该工艺期间，在保持粘合层或基础层没有化学和物理变形且具有稳定耐热性的同时，用于层压引线框的粘合带不应当对芯片附着产生不利的影响。第三，在引线接合工艺中，通过金、铝、铜线等将芯片电连接至引线框的平台。在该工艺中，通过热、压力或超声波将引线接合。该过程在100°C 300°C下持续最少20分钟至最多2小时左右。在将引线分别接合至芯片和平台的同时，为了安全接合，需要高温、压力乃至超声波振动。因此，在引线接合工艺中，如果在底部支持引线框的带的物理性能发生变化，则可能导致不良的引线接合，那个引线是半导体装置中最重要的部件。换言之，可能损坏引线或可能造成不良的接合界面。因此，必要的是，包含基材的粘合层本身具有良好的耐热性、对外部物理力的变形小而且具有良好的耐久性。第四，在EMC成形工艺中，利用密封树脂在成形框架中将经历了芯片附着工艺和引线接合工艺的引线框/带密封。在175°C 190°C的高温下将该工艺进行3至5分钟。当同时密封每个元件或多个元件时，为了防止树脂流入和渗入到引线框和带之间的界面中，应在高温下将带紧密地粘附至引线框。否则，在高温和高压下的流动可能导致密封树脂的渗出或闪蒸。另外，直接接触密封树脂的粘合层可以与密封树脂反应，从而在后面的工艺中在密封树脂的表面上留下残余的粘合剂。在其他情况下，密封树脂流可能在粘合层中引起 物理剪切，从而导致不平的密封树脂表面。第五，在脱带工艺中，如在EMC成形工艺中提到的，必要的是，接触粘合层的密封树脂表面应物理或化学一致，并且在除去带后，不留下残余的粘合剂。同样，在引线框的表面上不应留下粘合剂。可以在室温下手动进行脱带，或者可以通过能够实现加热的自动化机器进行脱带。在使用机器的情况下，使经历了使用密封树脂的EMC成形工艺的带粘附的弓I线框通过烘箱或加热板，以在合适温度的加热状态下进行脱带。为了总结用于上述制造半导体装置的方法中的粘合带所需的特征，应通过每个层压机与层压方案一致，将带紧密地粘附至引线框而不形成明显气泡，并且在温度范围内以及对于良好的芯片附着或引线接合所需的加工时间，所述带不应经历物理或化学变化。换言之，应该避免的是，部分粘合层在除气阶段(outgas phase)中显露出来,而被吸收入半导体装置元件的表面中并反而降低应结合的界面联接力(coupling force) 而且,带尺寸的变化或例如作为粘合层物理性能的弹性模数或粘度的值的极端变化引起粘合层向下流动或由于硬度太高而使粘合层被弄碎，可能对半导体装置的可靠性具有不利的影响。在EMC成形工艺期间，应将带紧密粘附至引线框，从而使得密封树脂不渗入到界面中并因此不污染引线框的表面。当然，可以在脱带工艺之后施用去残胶工艺，但是就效率和经济性而言，推荐无附加的洗涤工艺。在粘合剂和密封树脂之间不应该存在特殊的反应，以便如最初预定的密封树脂来实现密封树脂表面的状态，并且不应在表面上留下粘合剂。同样地，不应在引线框的表面上留下粘合剂残余。特别地，在本专利技术中，进一步的目标是开发一种粘合层，所述粘合层满足带的所需特征，并且适合与层压机一起使用，所述层压机通过选自各种层压方式的热压而用于层压，如上所述。在这种情况下，粘合层应该在室温下对材料如作为层压机部件用一般材料的不锈钢(STS)不显示粘附性，而是仅当施加给定热和压力由此使层能够层压引线框时实现粘附性。利用常规的基于丙烯酸或硅的粘合剂来实现这种温度依赖性初始粘附性是有局限的。换言之，不可能在室温下实现接近零的粘附性而仅在加热时实现完全粘附性。通过调节粘合成分或官能团，可能使施用至粘附目标的带的物理联接力最小化。然而，由于在没有大的外部压力的情况下，通过基本上低的玻璃化转变温度的粘合剂粘度而将粘合剂紧密地附着至粘附目标，因此对层压工艺产生不利的影响。利用热固性丙烯酸粘合剂，因为内在的耐热内聚力或良好的粘着性受到限制，所以在脱带后将粘合剂残余留在引线框或密封 树脂表面上。在本领域中熟知的是，利用硅粘合剂，如果在高温过程的除气阶段中将低分子量的非固化粘合剂蒸发，则易于将粘合剂吸收或固定至半导体装置和半导体元件的表面中，因为其表面能低，从而污染装置并且对与引线接合或芯片附着相关的半导体可靠性具有显著的不利影响。就密封树脂的泄漏而言，预期娃粘合剂是有利的，因为其粘附性闻，但由于由闻粘度广生的闻应变，在闻温和闻压下，迫使密封树脂流入引线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔城焕，全海尚，文基祯，沈昌勋，
申请(专利权)人：东丽先端素材株式会社，
类型：发明
国别省市：