含有机间隔剂的粘合剂组合物及其应用方法技术

本发明专利技术提供粘合剂组合物及其使用方法，该粘合剂组合物包括至少一种热固性单体、至少一种固化引发剂，和由一种或多种有机聚合物构成的多种间隔剂。本发明专利技术的粘合剂组合物用于控制在器件和基材之间的粘合层厚度和平面度。粘合层厚度和平面度很大程度上由粘合剂组合物内的间隔剂的尺寸来确定。本发明专利技术的粘合剂组合物也可用于制备叠层模片结构，所述结构包括在叠层布置的多个半导体模片。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粘合，和更特别地涉及例如在半导体器件的包装中，其中希望控制粘合层厚度与均匀度的表面粘结。
技术介绍
电子器件的可靠性能主要取决于在其中包含的微电子组件的完整性。大多数电子器件含有容纳在各种保护包装内的数块微芯片。这些保护包装常含有各种粘合剂糊剂，所述粘合剂糊剂在维持包装的完整性并进而维持在其中容纳的微芯片的性能上扮演重要的作用。含堆积在另一微芯片顶部上的微芯片的电子组件(常称为“叠层模片”)的最新生产对微电子包装工业提出了挑战。例如，必须有效控制各模片之间的间隔，以提供模片之间的可靠引线接合。此外，较薄模片的最新趋势增加模片翘曲的倾向。从而导致模片平面不在同一平面上(也是不可靠的引线接合的影响因素)。因此，在叠层模片应用中使用的粘合剂理想地除了提供在整个粘合层上的平面性以外，还需提供可重现的粘合层厚度。现有技术中已公开了许多结构及其制备方法。例如，美国专利No.5140404公开了一种半导体集成电路器件，其中将半导体模片安装到不具有浆式模片的引线框上。通过下述步骤制造5140404专利的器件(a)将热塑性塑料施加到载体材料的第一侧，该热塑性塑料的物性使得当它被加热到约100℃时，它软化并流动，和当它冷却到其预热温度时，它回到其预热状态； (b)将粘合剂施加到载体材料的第二侧；(c)使载体材料的第二侧接触引线框的引线；(d)将半导体模片放置在载体材料的第一侧上；(e)加热热塑性塑料到其软化状态；和(f)将热塑性塑料冷却到其预热状态，进而将模片和引线粘结到支持模片与引线的载体材料上。环氧糊剂和膜被公开作为热塑性材料。美国专利No.5286679公开了使用细的接合引线，将由多块结合片形成的半导体模片连接到引线框上的方法，所述引线框具有在模片表面上延伸而采用的多个连续金属引线销，用于连接到结合片上。5286679专利的方法包括在模片上沉积选自热塑性粘合剂或热固性粘合剂的粘合剂，并制作粘合剂图案，以便在模片的结合片不含粘合剂的情况下，在模片表面上形成预施加的构图粘合层；在包装工艺过程中加热粘合层；和在包装工艺过程中一起压制模片、加热的粘合层和引线框中的引线销，以粘结粘合层和引线销，并将引线销连接到模片上。美国专利No.5323060公开了一种多芯片组件，它包括多芯片组件基材；第一芯片；其中该第一芯片具有相对的基准面和粘结面，基准面粘着到多芯片组件基材上，第一芯片粘结面包括中心区域和在该中心区域周边侧向排列的多个结合片；第二芯片；其中该第二芯片具有相对的基准面和粘结面，第二芯片粘结面包括中心区域和周边的多个结合片；置于第一芯片粘结面和第二芯片基准面之间并连接二者的粘合层，粘合层具有厚度和侧向圆周；侧向圆周完全位于周围的结合片内部的中心区域以内；多个第一环状粘结引线，它被粘结到各个第一芯片结合片和多芯片组件基材上和二者之间，其中各个第一环状粘结引线具有确定圆环高度的向外突出的圆环，其中圆环高度通过第一芯片粘结面与第一圆环粘结引线向外突出的圆环顶点之间的距离来确定，粘合层的厚度大于圆环高度，使得以非接触关系和相对于第一引线移置第二芯片基准面；和多个第二圆环粘结引线，它被粘结到各个第二芯片结合片和多芯片组件基材上和二者之间。美国专利No.6465893公开了半导体芯片组件，它包括(a)具有前表面、后表面和在前表面上的接点的第一半导体芯片；(b)具有前表面、后表面和在前表面上的接点的第二半导体芯片，，第二半导体芯片的后表面毗邻第一半导体芯片的前表面；(c)具有导电第一终端的第一衬底元件，其中第一衬底元件毗邻第一半导体芯片的后表面，以便至少一些终端覆盖第一半导体芯片的后表面，在第一和第二半导体芯片上的至少一些接点与至少一些终端电连接；和(d)基材在其上具有接触片，第一终端与基材的接触片相连接，采用基材将组件与电路中其它元件连接，至少一些第一终端覆盖第一半导体芯片的后表面。另外，在模片与基材之间的热错配引起的界面应力与连接的面积和粘合剂的弹性模量直接成正比。该应力还与粘合层的厚度成反比。由于对于给定的膜片连接粘合剂来说，弹性模量基本上是固定的，因此必须使用降低界面应力的替代方法，例如藉助在给定的一套组件之间的粘合层控制。若粘合层厚度足够大，则所得粘结体在各半导体模片与基材之间显示出良好的对差异热膨胀率的抗性并将产生具有高拉伸强度的粘结体。在银-玻璃粘合剂材料方面公开了使用间隔剂元素(参见美国专利No.5232962)。然而，在热固性粘合剂方面尚未公开过使用间隔剂元素。因此，在半导体器件的包装中，需要有效的方法控制粘合层和平面度。专利技术概述根据本专利技术，提供在有效控制粘合层厚度和平面度方面有效的粘合剂组合物。本专利技术的粘合剂组合物包括至少一种热固性单体，任选地至少一种固化引发剂，和由一种或多种有机聚合物构成的多种间隔剂(spacer)。本专利技术的粘合剂组合物尤其用于控制在器件与基材之间，或在叠层模片包装内的半导体模片之间的粘合层厚度和平面度。粘合层厚度和平面度很大程度上由粘合剂组合物内的间隔剂大小来确定。在本专利技术进一步的方面中，提供在器件和基材之间生成基本上均匀粘合层的方法，用于控制在器件和基材之间的粘合剂间隙厚度，用于控制在粘合剂的粘合层上的平面度，用于在叠层结构内在至少一个半导体模片之间生成连接到基材上的基本上均匀的粘合层，和用于在不需要间隔剂模片的情况下，在叠层结构内将至少两个半导体模片用粘合剂连接到基材上。在本专利技术额外的方面中，提供组件，其包括通过固化的等分本专利技术粘合剂组合物粘附到第二制品上的第一制品。附图的简要说明附图说明图1是使用本专利技术粘合剂制备的叠层模片组件的一个实施方案的横截面视图。图2是使用本专利技术粘合剂制备的叠层模片组件的另一实施方案的横截面视图。图3是使用本专利技术粘合剂制备的叠层模片组件的又一实施方案的横截面视图。专利技术详述根据本专利技术，提供粘合剂组合物，其包括至少一种热固性单体，任选地至少一种固化引发剂，和由一种或多种有机聚合物构成的多个间隔剂。为在本专利技术的实践中使用而加以考虑的间隔剂可以是任何各种形状，例如球形、不完全的球形、非球形、固体、中空等等形状。为在本专利技术的实践中使用而加以考虑的目前优选的间隔剂基本上为球形，和典型地粒度范围为约0.02mil至约25mil。优选，间隔剂的粒度范围为约0.1mil至约15mil。此处所使用的“mil”是等于1/1000英寸的度量单位。在本专利技术的粘合剂配方固化之中、之前和之后，间隔剂的完整性得以维持，即在固化之前、之中和之后间隔剂的尺寸和形状基本上保持恒定。例如，当将间隔剂掺入到粘合剂组合物中时，间隔剂优选不溶胀、软化或溶解。另外，为在本专利技术的实践中使用而加以考虑的间隔剂优选是疏水的。为在本专利技术的实践中使用而加以考虑的间隔剂包括有机粒状材料，该粒状材料可任选地含有允许间隔剂与粘合剂组合物内的其它组分交联的反应性部分。此处所使用的“反应性部分”是指与组合物内的至少一种其它组分反应的官能团。由于众所周知许多热固性组合物当固化时(即当形成三维聚合物网络时)收缩，所以在本专利技术的实践中使用而加以考虑的间隔剂在一定程度上也可具有固化过程中收缩的能力，以便不破坏待粘着的制品或基材的表面。实际上，间隔剂的模量优选小于待粘着的制品或基材的模量，以不损害制品的表面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘合剂组合物，包括至少一种热固性单体，任选地至少一种固化引发剂，和多种间隔剂，其中间隔剂由一种或多种有机聚合物构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R杰格尔，B迪勒斯桑托斯，JT汉尼克，刘圃伟，
申请(专利权)人：R杰格尔，B迪勒斯桑托斯，JT汉尼克，刘圃伟，
类型：发明
国别省市：US[美国]