各向異性導(dǎo)電膜的組成物、各向異性導(dǎo)電膜及半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種各向異性導(dǎo)電膜，其允許在初步熱壓后在低溫下快速固化并且展 現(xiàn)充足的穩(wěn)定性，同時(shí)保證結(jié)合（bonding)后優(yōu)良的連接性質(zhì)；和一種使用所述各向異性 導(dǎo)電膜的半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 含有環(huán)氧樹脂的各向異性導(dǎo)電粘著劑用于如柔性印刷電路（flexible printed circuit，F(xiàn)PC)板、卷帶式自動(dòng)結(jié)合（tape automated bonding，TAB)板、印刷電路板 (printed circuit board，PCB)、玻璃電路板等等電路板上的電極之間的電連接，同時(shí)使所 述電路板彼此結(jié)合。需要這些粘著劑來保證電路板之間的電連接并且允許在相對較低溫度 下快速固化，以便防止對電路板造成熱損傷。
[0003] 這類各向異性導(dǎo)電粘著劑的組成物是由陽離子可聚合環(huán)氧樹脂組成物組成。陽離 子可聚合環(huán)氧樹脂組成物包含陽離子固化催化劑，所述陽離子固化催化劑借由熱和光引起 陽離子聚合反應(yīng)來生成質(zhì)子。銻酸锍絡(luò)合物被認(rèn)為是這類陽離子固化催化劑。然而，銻酸锍 絡(luò)合物具有作為抗衡陰離子的SbF6，其中氟原子鍵結(jié)到金屬銻，從而使氟離子大量生成并 且在陽離子聚合反應(yīng)期間發(fā)生異質(zhì)金屬的迀移，由此導(dǎo)致金屬線或者連接墊受到腐蝕。因 此，需要各種不會(huì)引起這一腐蝕問題同時(shí)展現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)在低溫下快速固化的反應(yīng)性的陽離 子固化催化劑。另外，實(shí)現(xiàn)在低溫下快速固化的常規(guī)技術(shù)具有儲存穩(wěn)定性不良的問題，并且 需要改善穩(wěn)定性。
[0004] 因此，需要一種各向異性導(dǎo)電膜，其允許在低溫下快速固化并且展現(xiàn)充足的儲存 穩(wěn)定性，同時(shí)保證結(jié)合后優(yōu)良的連接性質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)為提供一種各向異性導(dǎo)電膜，其允許在初步熱壓后在低溫下快 速固化并且展現(xiàn)充足的穩(wěn)定性，同時(shí)保證結(jié)合后優(yōu)良的連接性質(zhì)；和一種使用所述各向異 性導(dǎo)電膜的半導(dǎo)體裝置。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種各向異性導(dǎo)電膜，通過差示掃描熱量測定法 (differential scanning calorimetry，DSC)測量且根據(jù)以下方程1計(jì)算，其在25°C下靜 置170小時(shí)后熱量變化率為35%或者小于35%。
[0007] 熱量變化率（％) = [ (H0-H1) /Η。] X 100 (1)，
[0008] 其中H。為各向異性導(dǎo)電膜在25°C下靜置0小時(shí)后通過DSC測量的熱量；并且H 1 為各向異性導(dǎo)電膜在25°C下靜置170小時(shí)后通過DSC測量的熱量。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種各向異性導(dǎo)電膜的組成物，其可能包含放 熱峰值溫度為80°C至IKTC的第一環(huán)氧樹脂和放熱峰值溫度為120°C至200°C的第二環(huán)氧 樹脂，所述放熱峰值溫度通過DSC測量，其中按組成物的固體含量的總重量計(jì)，第一環(huán)氧樹 脂和第二環(huán)氧樹脂以30重量％至50重量％的量存在，并且按第一環(huán)氧樹脂和第二環(huán)氧樹 脂為100重量份計(jì)，第二環(huán)氧樹脂以60重量份至90重量份的量存在。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種通過各向異性導(dǎo)電膜或者通過由各向異性 導(dǎo)電膜的組成物形成的各向異性導(dǎo)電膜連接的半導(dǎo)體裝置。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電膜和包含所述各向異性導(dǎo)電膜的半導(dǎo)體裝置允許在 KKTC至150°C的低溫下快速固化并且展現(xiàn)充足的穩(wěn)定性，同時(shí)保證結(jié)合后優(yōu)良的連接性 質(zhì)。
【附圖說明】
[0012] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置30的截面視圖，包含第一連接部件 50和第二連接部件60,其借助于各向異性導(dǎo)電粘著膜的粘著層10彼此連接并且分別包含 第一電極70和第二電極80。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 在下文中，將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。為了清楚起見，將省略本領(lǐng)域的技術(shù) 人員顯而易知的細(xì)節(jié)描述。
[0014] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種各向異性導(dǎo)電膜的組成物，所述各向異性導(dǎo)電膜 的組成物包含放熱峰值溫度為80°C至IKTC的第一環(huán)氧樹脂和放熱峰值溫度為120°C至 200°C的第二環(huán)氧樹脂，所述放熱峰值溫度通過差示掃描熱量測定法（DSC)測量。
[0015] 在本文中，環(huán)氧樹脂的放熱峰值溫度可以在將由式1表示的陽離子固化催化劑添 加到所述環(huán)氧樹脂中后，使用例如型號Q20(TA儀器（TA Instruments))的差示掃描式熱量 計(jì)（differential scanning calorimeter)以 lCTC/min 測量。
[0016] 第一環(huán)氧樹脂的放熱峰值溫度為80°C至IKTC，特定地為85°C至105°C。第二環(huán) 氧樹脂的放熱峰值溫度為120°C至200°C，特定地為130°C至185°C。
[0017] 在具有不同放熱峰值溫度的兩種類型的環(huán)氧樹脂的情況下，各向異性導(dǎo)電膜的組 成物在低溫下可以通過調(diào)節(jié)固化率來快速固化，同時(shí)保證在室溫下的儲存穩(wěn)定性。
[0018] 第一環(huán)氧樹脂可能包含選自由以下組成的群組的至少一種：環(huán)氧丙烷系環(huán)氧樹脂 (propylene oxide-based epoxy resin)、氫化雙酸 A 環(huán)氧樹脂（hydrogenated bisphenol A epoxy resin)、環(huán)脂族環(huán)氧樹脂（cycloaliphatic epoxy resin)以及萘環(huán)氧樹脂 (naphthalene epoxy resin)。特定地說，第一環(huán)氧樹脂可以是環(huán)氧丙烷系環(huán)氧樹脂或者氫 化雙酚A環(huán)氧樹脂。
[0019] 第二環(huán)氧樹脂可能包含選自由以下組成的群組的至少一種：雙酚A環(huán)氧樹脂 (bisphenol A epoxy resin)、酸酸清漆環(huán)氧樹脂（novolac epoxy resin)、鄰苯二甲酸酯 環(huán)氧樹脂（phthalate epoxy resin)以及聯(lián)苯環(huán)氧樹脂（biphenyl epoxy resin)。特 定地說，第二環(huán)氧樹脂可以是雙酸A環(huán)氧樹脂（例如JER834,日本三菱化學(xué)（Mitsubishi Chemicals，Japan))或鄰苯二甲酸酯系環(huán)氧樹脂（phthalate-based epoxy resin)(例如 EX721，日本長瀨（Nagase，Japan))。按組成物的固體含量的總重量計(jì)，第一環(huán)氧樹脂和第 二環(huán)氧樹脂可能以30重量％至50重量％的量存在，并且按第一環(huán)氧樹脂和第二環(huán)氧樹脂 為100重量份計(jì)，第二環(huán)氧樹脂可能以60重量份至90重量份的量存在。在這一范圍內(nèi)，各 向異性導(dǎo)電膜的組成物可以在l〇〇°C至150°C的低溫下快速固化，同時(shí)保證充足的儲存穩(wěn) 定性。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，按組成物的固體含量的總量計(jì)，第二環(huán)氧樹脂可能以20重量％ 至40重量％的量存在。這一范圍的第二環(huán)氧樹脂就各向異性導(dǎo)電膜的組成物在室溫下的 穩(wěn)定性來說是有利的。
[0021] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，各向異性導(dǎo)電膜的組成物可能包含陽離子固化催化 劑。根據(jù)本發(fā)明，本領(lǐng)域中已知的任何陽離子固化催化劑均可以不受限制地使用。
[0022] 陽離子固化催化劑可能包含锍系陽離子固化催化劑（sulfonium-based cationic curing catalyst)，特定地為硼酸锍系陽離子固化催化劑（sulfonium borate-based cationic curing catalyst)〇
[0023] 硼酸锍系陽離子固化催化劑的實(shí)例可能包含由式I表示的化合物：
[0024]
[0025] 其中札至R 5各自獨(dú)立地選自由以下組成的群組：氫原子、經(jīng)取代或者未經(jīng)取代 的（^至C6烷基、乙?；╝cetyl group)、燒氧羰基（alkoxycarbonyl group)、苯甲酰基 (benzoyl group)以及苯甲氧羰基（benzy loxycarbonyl group)，并且1?6和R7各自獨(dú)立地 選自由以下組成的群組：烷基、苯甲基（benzyl group)、鄰甲基苯甲基（o-methylbenzyl group)、間甲基苯甲基（m-methylbenzyl group)、對甲基苯甲基（p-methylbenzyl group) 以及萘甲基（naphthylmethyI group)。
[0026] 由式1表示的陽離子固化催化劑可以防止在陽離子聚合反應(yīng)期間生成大量的氟 離子，由此防止金屬線或連接墊受到腐蝕。另外，由式1表示的陽離子固化催化劑能夠通過 在較低的溫度下生成陽離子來實(shí)現(xiàn)各向異性導(dǎo)電膜在例如150°C或者低于150°C，特定地 140°C或者低于140°C，更特定地130°C的低溫下固化。
[0027] 按各向異性導(dǎo)電膜的組成物的固體含量的總重量計(jì)，硼酸锍類陽離子固化催化劑 可能以1重量％至15重量％、特定地3重量％至10重量％的量存在。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，各向異性導(dǎo)電膜的組成物可能進(jìn)一步包含粘合劑樹 脂。
[0029] 本發(fā)明不限于特定粘合劑樹脂，并且本領(lǐng)域中已知的任何典型粘合劑樹脂均可以 不受限制地使用。
[0030] 粘合劑樹脂的實(shí)例可能包