半導體封裝體用非導電性粘接膜及利用其的半導體封裝體的制造方法技術

本發明專利技術涉及半導體封裝體用非導電性粘接膜及利用其的半導體封裝體的制造方法，上述半導體封裝體用非導電性粘接膜包含基材、以及配置在上述基材的一面且25℃時的儲能模量(storage modulus)為2至4GPa的粘接層。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】半導體封裝體用非導電性粘接膜及利用其的半導體封裝體的制造方法
本專利技術涉及半導體封裝體用非導電性粘接膜及利用其的半導體封裝體的制造方法，具體而言，涉及能夠使半導體封裝體的翹曲(warpage)變形最小化的半導體封裝體用非導電性粘接膜及利用其的半導體封裝體的制造方法。
技術介紹
近年來，隨著半導體產業的發展，對于設備(device)的處理速度、設計(design)以及高功能性的要求日益增長。特別是在手機、平板PC之類的移動設備(mobiledevice)的情況下，連同高性能化，還需要小型化、薄型化以及輕量化。由于這樣的需求，目前進行著針對設備元件的三維層疊方式的研究。特別是，利用硅貫通電極(throughsiliconvia(硅通孔)，TSV)的三維封裝技術(以下，稱為“TSV3D封裝技術”)能夠使配線距離大幅縮短，因此在元件的高速化、低耗電化、小型化等方面具有非常大的優勢。此外，能夠形成非常細小的金屬配線以及多個金屬和介電體層，且能夠直接使用以往的半導體工藝設備。因此，TSV3D封裝技術的應用將來有望大幅擴展。TSV3D封裝技術分為以下工序：在晶圓(wafer)上形成硅貫通電極的TSV鉆孔以及填充工序；利用臨時預固定型粘接材料(temporarybondinganddebondingadhesives(臨時貼合及剝離劑))將超薄型晶圓粘接在載體晶圓(carrierwafer)上的臨時貼合以及剝離工序；用于將晶圓薄型化的背磨(back-grinding)工序；將所制作的超薄型半導體芯片進行三維層疊而貼合的工序。其中，半導體芯片的3D層疊時，目前利用非導電性粘接膜來貼合半導體芯片。但是，以往由于非導電性粘接膜與半導體芯片間的熱膨脹系數差異，隨著溫度或時間流逝，半導體封裝體會發生翹曲變形，由此發生連接不良而可靠性降低。
技術實現思路
技術課題本專利技術的目的在于，提供能夠使半導體封裝體的翹曲(warpage)變形最小化的半導體封裝體用非導電性粘接膜。此外，本專利技術的另一目的在于，提供利用上述非導電性粘接膜而能夠在使工序簡化和提高生產效率的同時提高半導體封裝體的可靠性的半導體封裝體的制造方法。解決課題的方法本專利技術提供一種半導體封裝體用非導電性粘接膜，其包含基材、以及配置在上述基材的一面且在25℃時的儲能模量(storagemodulus)為2至4GPa的粘接層。作為一例，上述粘接層在熱重分析(TGA)中在250℃時具有1％以下的重量減少率。作為另一例，上述粘接層具有160至200℃的起始溫度(OnsetTemperaure)。此外，本專利技術提供一種半導體封裝體的制造方法，其包括：(S100)在基板上依次交替層疊上述非導電性粘接膜的粘接層以及至少一面配置有連接端子的TSV結構的半導體元件而形成多層的層疊體的步驟；(S200)將上述層疊體熱壓接而將上述層疊體內各半導體元件的連接端子彼此接合的步驟；以及(S300)使上述熱壓接后的層疊體內粘接層固化的步驟。專利技術效果本專利技術在半導體元件封裝時能夠使翹曲變形和滑動性最小化而提高半導體封裝體的可靠性。附圖說明圖1是概略性示出本專利技術的一實施例的半導體封裝體用非導電性粘接膜的截面圖。圖2是概略性示出本專利技術的另一實施例的半導體封裝體用非導電性粘接膜的截面圖。圖3至圖6是概略性示出本專利技術的一實施例的半導體封裝體的制造工序的截面圖。<附圖符號的簡單說明>10A、10B：非導電性粘接膜11：基材12：粘接層20：基板30：半導體元件31：半導體基板32：貫通電極33：連接端子34：焊料層100-1、100-2、100-n：單元體200、300、400：層疊體具體實施方式以下，對本專利技術進行說明。<半導體封裝體用非導電性粘接膜>圖1是概略性示出本專利技術的第一實施例的半導體封裝體用非導電性粘接膜的截面圖，圖2是概略性示出本專利技術的第二實施例的半導體封裝體用非導電性粘接膜的截面圖。本專利技術的非導電性粘接膜10A是半導體封裝時所使用的粘接膜，如圖1所示，包含基材11以及配置在上述基材的一面上的粘接層12。選擇性地，可以進一步包含配置在上述粘接層的另一面的另一基材(以下，稱為“第二基材”)13(參照圖2)。以下，參照圖1來說明本專利技術的第一實施例的半導體封裝體用非導電性粘接膜10A。1)基材本專利技術的非導電性粘接膜中，基材11是支撐粘接層且保護粘接層的表面的部分，使用非導電性粘接膜時會被剝離而去除。作為這樣的基材11，只要是本領域中通常已知的塑料膜且能夠剝離就可以無限制地使用，此外，也可以使用脫模紙。作為可使用的塑料膜的非限制性例子，有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、玻璃紙、二乙酰纖維素膜、三乙酰纖維素膜、乙酰纖維素丁酸酯膜、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、聚醚酰亞胺膜、聚酰亞胺膜、氟樹脂膜、聚酰胺膜、丙烯酸樹脂膜、降冰片烯系樹脂膜、環烯烴樹脂膜等。這樣的塑料膜可以為透明或半透明，或者也可以被著色或未被著色。作為一例，基材11可以為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。作為另一例，基材11可以為聚酰亞胺(PI)。這樣的塑料膜上可以配置有脫模層。脫模層具有在將基材與粘接層分離時粘接層以能夠不受到損傷且維持形狀的方式被容易地分離的功能。這里，脫模層可以為一般使用的膜狀的脫模物質。作為脫模層中所使用的脫模劑的成分，沒有特別限定，可以使用本領域已知的通常的脫模劑成分。作為其非限制性例子，可以舉出環氧系脫模劑、由氟樹脂構成的脫模劑、有機硅系脫模劑、醇酸樹脂系脫模劑、水溶性高分子等。此外，根據需要，可以包含粉末狀填料、比如硅、二氧化硅等作為脫模層的成分。此時，微粒形態的粉末填料可以混用2種類型的粉末填料，此時，它們的平均粒度可以考慮所形成的表面粗糙度來適當選擇。這樣的脫模層的厚度可以在本領域已知的通常的范圍內適當調節。本專利技術中，基材11的厚度沒有特別限定，可以在本領域已知的通常的范圍內調節，比如，可以為約25至150μm，具體可以為約30至100μm，更具體可以為約30至50μm。這樣的基材的脫模力沒有特別限定，比如，可以為約1至500gf/英寸(inch)，具體可以為約10至100gf/英寸范圍。形成脫模層的方法沒有特別限定，可以采用熱壓、熱輥層壓、擠出層壓、涂布液的涂布、干燥等公知的方法。2)粘接層本專利技術的非導電性粘接膜中，粘接層12配置在基材11的一面上，能夠在半導體封裝時使基板與半導體元件或者多個半導體元件彼此連接，且作為底部填充(underfill)能夠將由于基板與半導體元件之間的熱膨脹系數差異而產生的應力和變形進行再分配本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種半導體封裝體用非導電性粘接膜，其包含：/n基材；以及/n配置在所述基材的一面且在25℃時的儲能模量為2至4GPa的粘接層。/n

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20181227 KR 10-2018-01706341.一種半導體封裝體用非導電性粘接膜，其包含：
基材；以及
配置在所述基材的一面且在25℃時的儲能模量為2至4GPa的粘接層。


2.根據權利要求1所述的半導體封裝體用非導電性粘接膜，所述粘接層在熱重分析TGA中在250℃時具有1％以下的重量減少率。


3.根據權利要求1所述的半導體封裝體用非導電性粘接膜，所述粘接層具有160至200℃的起始溫度。


4.根據權利要求3所述的半導體封裝體用非導電性粘接膜，所述粘接層由粘接用樹脂組合物形成，所述粘接用樹脂組合物包含(a)彼此不同的兩種以上的環氧樹脂、(b)固化劑、(c)選自由以下化學式2所表示的化合物和以下化學式3所表示的化合物組成的組中的一種以上的固化促進劑、以及(d)納米二氧化硅，
化學式2



化學式3



所述化學式2和3中，
n1為1或2，
n2分別為0至2的整數，
X1至X6彼此相同或不同，各自獨立地為N或C(R1)，其中，X1至X6中的1個以上為N，
Y1至Y6彼此相同或不同，各自獨立地為N(R2)或C(R3)(R4)，其中，Y1至Y6中的1個以上為N(R2)，
此時，多個C(R1)彼此相同或不同，多個N(R2)彼此相同或不同，多個C(R3)(R4)彼此相同或不同，
R1、R2、R3和R4各自獨立地選自由氫、氘(D)、鹵素、氰基、硝基、C1～C20的烷基、C2～C20的烯基和C2～C20的炔基組成的組。


5.根據權利要求4所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：崔泰鎮，金宇貞，
申請(專利權)人：株式會社斗山，
類型：發明
國別省市：韓國;KR