專利名稱：：絕緣液體小片接合劑和半導(dǎo)體器件的制作方法絕緣液體小片接合劑和半導(dǎo)體器件
技術(shù)領(lǐng)域：
[OOOl]本發(fā)明涉及用于粘結(jié)半導(dǎo)體芯片粘結(jié)部件到半導(dǎo)體芯片的活性表面上的絕緣液體小片接合劑，和使用前述小片接合劑的半導(dǎo)體器件。技術(shù)背景為了在借助絕緣液體小片接合劑彼此粘結(jié)的半導(dǎo)體芯片和芯片安裝部件之間提供絕緣條件或者為了防止在完成小片接合之后線材對(duì)半導(dǎo)體芯片的粘結(jié)能力損失，提出了使用前述類型的試劑，它含有至少5質(zhì)量％以無(wú)機(jī)絕緣體形式制造的直徑為50-100微米的絕緣顆粒，例如玻璃、金屬氮化物或金屬氧化物顆粒(參見(jiàn)日本未審專利申請(qǐng)公布No.(下文稱為"Kokai"H7-14859))?；蛘?，前述絕緣的液體小片接合劑可由在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)鏈烯基的有機(jī)基聚硅氧烷、在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)基聚硅氧烷、具有與硅鍵合的烷氧基的有機(jī)硅化合物、直徑為10-IOO微米且大直徑與短直徑之比的為1.0-1.5的有機(jī)或無(wú)機(jī)球形填料顆粒和鉑或鉑類催化劑組成(參見(jiàn)KokaiH7-292343)。為了在半導(dǎo)體芯片和芯片安裝部件之間提供絕緣條件或者為了防止在小片接合之后線材對(duì)半導(dǎo)體芯片的粘結(jié)能力損失，前述絕緣液體小片接合劑應(yīng)當(dāng)含有相對(duì)硬的填料。然而，當(dāng)在遭受加熱循環(huán)的倒裝類型的半導(dǎo)體器件內(nèi)這種絕緣的液體小片接合劑用于粘結(jié)半導(dǎo)體安裝元件到半導(dǎo)體芯片的活性面上時(shí)，可能損壞前述半導(dǎo)體芯片的活性表面，且可能損害半導(dǎo)體器件的可靠性。另一方面，本領(lǐng)域已知硅橡膠組合物，它含有球形的硅橡膠顆粒(參見(jiàn)Kokai2000-38510和Kokai2003-292781)。在這兩種情況下，組合物含有傳導(dǎo)性金屬顆粒。這種組合物不可能與其中半導(dǎo)體半導(dǎo)體器件結(jié)合使用。本發(fā)明人嘗試制備絕緣小片接合劑作為具有球形硅橡膠顆粒但不使用傳導(dǎo)性金屬顆粒的傳導(dǎo)性硅橡膠組合物。然而，當(dāng)在篩網(wǎng)印刷中在半導(dǎo)體芯片安裝部件表面上使用這一試劑時(shí)，該硅橡膠組合物流動(dòng)到涂布區(qū)域的外圍部分，從而引起接合區(qū)污染。這反過(guò)來(lái)或者破壞線粘結(jié)條件或者在半導(dǎo)體芯片和小片接合劑之間的界面上捕獲空氣，從而有助于形成孔隙。導(dǎo)體芯片的活性表面上的絕緣液體小片接合劑，它不損壞半導(dǎo)體芯片的活性表面，非常適合于篩網(wǎng)印刷，不在半導(dǎo)體芯片和小片接合劑之間的界面上形成孔隙，且沒(méi)有損失其線接合性能。本發(fā)明另一目的是提供可靠性高的半導(dǎo)體器件。發(fā)明公開(kāi)活性表面上的絕緣液體小片接合劑包含、'"(AHOO質(zhì)量份(a-1)由化學(xué)式為R、SiO^硅氧烷單元、化學(xué)式為R、R2SiOv2的硅氧烷單元和化學(xué)式為SiOw的硅氧烷單元組成的有機(jī)基聚硅氧烷樹脂(其中！^是除了鏈烯基以外的單價(jià)烴基，和W是鏈烯基)和(a-2)在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)鏈烯基的直鏈有機(jī)基聚硅氧烷的混合物{其中(a-l)與(a-2)的質(zhì)量比為(30:70)到(60:40)};(B)在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)基聚硅氧烷(這一組分的用量使得這一組分中與硅鍵合的氬原子與組分(A)中l(wèi)mol鏈烯基的摩爾比為0.1-1Omol);(C)O.1-10質(zhì)量份在一個(gè)分子內(nèi)具有至少一個(gè)與硅鍵合的烷氧基的有機(jī)硅化合物；(D)5-50質(zhì)量份平均直徑為0.1-50微米且根據(jù)JISK6253的A型硬度計(jì)硬度等于或小于80的絕緣球形硅橡膠顆粒；和(E)催化量的氫化硅烷化反應(yīng)催化劑。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的特征在于下迷事實(shí)使用前述絕緣液體小片接合劑，將半導(dǎo)體芯片安裝部件粘結(jié)到半導(dǎo)體芯片的活性表面上。發(fā)明效果本發(fā)明的小片接合劑不損壞半導(dǎo)體芯片的活性表面，非常適合于篩網(wǎng)印刷，不在半導(dǎo)體芯片和小片接合劑之間的界面上形成孔隙，且沒(méi)有損失其線接合性能。由于使用前述絕緣液體小片接合劑，因此本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的可靠性高。附圖簡(jiǎn)述圖l是根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件的截面視圖。參考標(biāo)記1半導(dǎo)體芯片2由聚酰亞胺膜制造的電路板3絕緣液體小片接合劑的固化體4接合區(qū)5接合區(qū)6金屬接合線發(fā)明詳述以下是本發(fā)明的絕緣液體小片接合劑的更詳細(xì)的說(shuō)明。組分(A)是本發(fā)明的小片接合劑的主要組分之一。它包括(a-l)具有鏈烯基的有機(jī)基聚硅氧烷和(a-2)在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)鏈烯基的直鏈有機(jī)基聚硅氧烷的混合物。成分(a-l)具有樹脂分子結(jié)構(gòu)且由用下式表示的硅氧烷單元組成R、SiOm、R、rSi0！/2、和Si04/2。在上式中，W是除了鏈烯基以外的單價(jià)烴基，它可以是例如曱基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或類似的烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基或類似的芳基；芐基、苯乙基或類似的芳烷基；氯代曱基、3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基或類似的鹵素取代的烷基。在上式中，W表示鏈烯基，例如乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基或庚烯基?？捎糜苫瘜W(xué)式(CH3)3Si01/2、(CH3)2(CH尸CH)Si01/2和Si。4"表示的硅氧烷單元組成的有機(jī)基聚硅氧烷共聚物和用由化學(xué)式(C6H5)(CH3)2Si01/2、(CH3)2(CH尸CH)SiO〃2和Si04/2表示的硅氧烷單元組成的有機(jī)基聚硅氧烷共聚物來(lái)表示前述成分(a-1)的有機(jī)基聚硅氧烷樹脂。成分(a-2)是具有直鏈分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)基聚硅氧烷。成分(a-2)中的鏈烯基可例舉乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基和庚烯基。最優(yōu)選乙烯基。對(duì)前述鏈烯基的鍵合位置沒(méi)有特別限制。例如，它們可位于分子末端上和/或分子側(cè)鏈內(nèi)。在成分(a-2)內(nèi)包含的除了鏈烯基以外的與硅鍵合的有機(jī)基團(tuán)可用下述表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或類似烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基或類似芳基；芐基、苯乙基或類似芳烷基；氯代曱基、3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基或類似面素取代的烷基。最優(yōu)選甲基和苯基。以下是成分(a-2)的有機(jī)基聚硅氧烷的具體實(shí)例分子兩端均用三曱基曱硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷和二曱基硅氧烷的共聚物；分子兩端均用三曱基曱硅烷氧基封端的曱基乙烯基聚硅氧烷；分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的曱基苯基硅氧烷、曱基乙烯基硅氧烷和二曱基硅氧烷的共聚物；分子兩端均用二甲基乙烯基曱硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷；分子兩端均用二曱基乙烯基曱硅烷氧基封端的曱基乙烯基聚硅氧烷；分子兩端均用二甲基乙烯基曱硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物；和分子兩端均用二曱基乙烯基曱硅烷氧基封端的曱基苯基硅氧烷、甲基乙烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物。對(duì)25'C下成分(a-2)的粘度沒(méi)有特別限制，但推薦這一粘度為10-1，000，OOOmPa.s，優(yōu)選為100-100，OOOmPa.s。若粘度低于推薦下限，則在印刷之后，所得小片接合劑將流出到外圍區(qū)域，污染線接合區(qū)，因此損害線接合質(zhì)量。另一方面，若粘度超過(guò)推薦上限，則這將損害所得線接合劑在制造工藝中的處理性。組分(B)是本發(fā)明的小片接合劑的固化劑。這一組分是在一個(gè)分子內(nèi)含有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)基聚硅氧烷。對(duì)氫原子可鍵合到硅上的位置沒(méi)有特別限制。例如，氫原子可位于分子末端上和/或在分子側(cè)鏈內(nèi)。以下是可包含在組分(B)內(nèi)的與硅鍵合的有機(jī)基團(tuán)的具體實(shí)例甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或類似烷基；苯基、甲苯基、二曱苯基、萘基或類似芳基；千基、苯乙基或類似芳烷基；氯代曱基、3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基或類似的卣素取代的烷基。優(yōu)選甲基和苯基。對(duì)組分(B)的分子結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制。例如，這一組分可具有直鏈、支鏈、環(huán)狀、網(wǎng)狀或部分支化的直鏈分子結(jié)構(gòu)。優(yōu)選直鏈結(jié)構(gòu)。以下是組分(B)的有機(jī)基聚硅氧烷的具體實(shí)例分子兩端均用三甲基曱硅烷氧基封端的曱基氫聚硅氧烷；分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氫硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物；分子兩端均用三甲基曱硅烷氧基封端的曱基苯基硅氧烷、甲基氫硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物；分子兩端均用二曱基氫甲硅烷氧基封端的二曱基聚硅氧烷；分子兩端均用二曱基氫甲硅烷氧基封端的甲基苯基硅氧烷和二曱基硅氧烷的共聚物；分子兩端均用二曱基氫甲硅烷氧基封端的曱基苯基聚硅氧烷；由式R、Si(WR、HSiO^和SiOw表示的硅氧烷單元組成的有機(jī)基聚硅氧烷共聚物；由式R、HSiO^和SiO^表示的硅氧烷單元組成的有機(jī)基聚硅氧烷共聚物；由式R力SiOw、R'Si03,2和HSi03/2表示的硅氧烷單元組成的有機(jī)基聚硅氧烷共聚物；或者以上提及的有機(jī)基聚硅氧烷中的兩種或更多種的混合物。在上式中，W表示除了鏈烯基以外的單價(jià)烴基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基或類似烷基；苯基、曱苯基、二甲苯基、萘基或類似芳基；千基、苯乙基或類似芳烷基；氯代曱基、3-氯丙基、3,3，3-三氟丙基或類似的鹵素取代的烷基。對(duì)組分(B)在25'C下的粘度沒(méi)有特別限制，但推薦這一粘度為1-500，OOOmPa.s,優(yōu)選為5-100，OOOraPa.s。若粘度低于推薦下限，則這將降低固化的小片接合材料的機(jī)械強(qiáng)度。另一方面，若粘度超過(guò)推薦上限，則這將損害所得線接合劑在制造工藝中的處理性。推薦添加組分(B)的用量使得以組分(A)內(nèi)的每摩爾鏈烯基計(jì)，這一組分中與硅鍵合的氬原子占0.1-10摩爾，優(yōu)選O.l-5摩爾，和甚至更優(yōu)選0.l-3摩爾。若以組分(A)內(nèi)的每摩爾鏈烯基計(jì)，組分(B)中與硅鍵合的氫原子量低于推薦下限，則難以提供所得小片接合劑的充分固化。另一方面，若超過(guò)推薦上限，則隨著時(shí)間流逝，固化的小片接合材料的物理性能可能變化。組分(C)用于改進(jìn)由本發(fā)明的小片接合劑獲得的固化體的粘合性。組分(C)是在一個(gè)分子內(nèi)含有至少一個(gè)與硅鍵合的烷氧基的有機(jī)硅化合物。以下是構(gòu)成組分(C)的有機(jī)硅化合物的具體實(shí)例四曱氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二甲基二曱氧基硅烷、甲基苯基二曱氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、曱基三曱氧基硅烷、曱基三乙氧基硅烷、乙烯基三曱氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和用下式表示的硅化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(在上式中，a和b是等于或大于1的整數(shù))。在以上當(dāng)中，使用在一個(gè)分子內(nèi)含有至少一個(gè)與硅鍵合的烷氧基和至少一個(gè)與硅鍵合的鏈烯基或與硅鍵合的氫原子的組分(C)的有機(jī)硅化合物，獲得固化體最好的粘合強(qiáng)度。組分(C)的添加量以每IOO份組分(A)計(jì)為0.1-IO質(zhì)量份，優(yōu)選0.5-3.O質(zhì)量份。若組分(C)的添加量小于推薦下限，則所得固化的小片接合材料的粘合強(qiáng)度將不足。另一方面，若組分(C)的添加量超過(guò)推薦上限，則這將損害所得小片接合劑的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。組分(D)用于調(diào)節(jié)小片接合劑的粘度和觸變性能，以使之適合于篩網(wǎng)印刷。這一組分含有具有絕緣性能的球形硅橡膠顆粒，它充當(dāng)軟填料并降低損害半導(dǎo)體芯片活性表面的危險(xiǎn)。組分(D)的前述顆粒的平均直徑為0.l-50微米，優(yōu)選為1-30微米。若顆粒的平均直徑低于推薦下限，則可能在使用所得小片接合劑粘結(jié)的半導(dǎo)體芯片與芯片安裝部件之間的界面上出現(xiàn)孔隙。另一方面，若組分(D)的添加量超過(guò)推薦上限，則這將損害在制備完所述接合劑之后從該試劑中除去外來(lái)物質(zhì)的階段中的過(guò)濾性。通常，當(dāng)以聚集狀態(tài)添加組分(D)時(shí)獲得較好的結(jié)果。這是因?yàn)榫奂慕^緣球形硅橡膠顆粒在小片接合劑內(nèi)保持其內(nèi)聚狀態(tài)，和這一狀況降低損害半導(dǎo)體芯片活性表面的危險(xiǎn)。推薦聚集顆粒的平均直徑為1-100微米，優(yōu)選1-50微米。通過(guò)在甲醇內(nèi)浸漬硅橡膠顆粒，施加超聲能分散它們，然后使用粒度分布測(cè)量?jī)x器測(cè)量大小，從而測(cè)定聚集顆粒的平均直徑。為了防止組分(D)損壞半導(dǎo)體芯片的活性表面，其根據(jù)JISK6253-1997(橡膠、硫化或熱塑性材料的硬度測(cè)試方法)的硬度計(jì)A硬度應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蛐∮?0,優(yōu)選等于或小于50。通過(guò)以下所述的方法制備具有這一特征的組分(D)。例如，在0-25。C的溫度下采用表面活性劑在水中乳化液體硅橡膠組合物，制備含水乳液。在等于或高于25。C的溫度下，將所得乳液分散在水中，并硬化所得液體硅橡膠組合物，以在含水懸浮液內(nèi)形成顆粒(參見(jiàn)KokaiS62-243621和美國(guó)專利4742142)。根據(jù)另一方法，通過(guò)由在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)與硅鍵合的羥基的有機(jī)基聚硅氧烷、在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)基聚硅氧烷、固化促進(jìn)劑和在一個(gè)分子內(nèi)具有至少一個(gè)不飽和烴基的環(huán)氧化合物制備硅橡膠組合物，在表面活性劑的水溶液內(nèi)乳化所得組合物，使該乳液與高溫液體或氣體接觸，和在含水懸浮液內(nèi)固化該硅橡膠組合物成顆粒形式，從而生產(chǎn)顆粒(參見(jiàn)KokaiS64-56735和美國(guó)專利No.4849564)。另一方法是由在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)鏈烯基的有機(jī)基聚硅氧烷和在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)基聚硅氧烷制備硅橡膠組合物，在表面活性劑的水溶液內(nèi)乳化所得組合物，添加鉑類催化劑，和通過(guò)固化所得硅橡膠組合物回收含水懸浮液形式的顆粒(參見(jiàn)KokaiH10-298302和美國(guó)專利No.5969039)。再一方法是由在一個(gè)分子內(nèi)含有至少兩個(gè)硅烷醇基的有機(jī)基聚硅氧烷和交聯(lián)劑制備可縮合固化的硅橡膠組合物，在表面活性劑的水溶液內(nèi)乳化所得組合物，添加在表面活性劑的水溶液內(nèi)乳化的縮合反應(yīng)類型的催化劑，和?；摴柘鹉z組合物，以產(chǎn)生硅橡膠顆粒的含水懸浮液(參見(jiàn)Kokai2001-240679)。通過(guò)對(duì)前述懸浮液進(jìn)行均勻的噴霧干燥，由該懸浮液獲得球形硅橡膠顆粒，在水或堿性水溶液內(nèi)攪拌所得球形硅橡膠顆粒，除去水，第二次在水中攪拌該顆粒，例如在離心分離器內(nèi)除去水，和視需要在低級(jí)醇的水溶液內(nèi)攪拌該顆粒，在離心分離器或類似的裝置內(nèi)除去醇，和干燥該產(chǎn)物。根據(jù)另一方法，過(guò)濾前述硅橡膠的懸浮液，回收球形顆粒，再次在水或堿性水溶液中攪拌顆粒，除去水，和再次在水中攪拌該產(chǎn)物，通過(guò)離心分離除去水，和視需要在低級(jí)醇的溶液內(nèi)攪拌該產(chǎn)物，通過(guò)離心分離醇，和通過(guò)在干燥器內(nèi)干燥該產(chǎn)物，獲得最終的粉末。推薦以每IOO質(zhì)量份組分(A)計(jì)，添加用量為5-50質(zhì)量份，優(yōu)選15-40質(zhì)量份的組分(D)。若組分(D)的添加量小于推薦下限，則這可引起線接合區(qū)污染，因?yàn)榻M合物鋪涂過(guò)度。另一方面，若組分(D)的添加量超過(guò)推薦上限，則該組合物將獲得過(guò)量的觸變性，和這將有助于在半導(dǎo)體芯片與小片接合劑之間的界面內(nèi)形成孔隙。組分(E)是用于加速小片接合劑固化的氫化硅烷化反應(yīng)催化劑。組分(E)可包括鉑類催化劑、銠類催化劑或鈀類催化劑，其中優(yōu)選鉑類催化劑。前述鉑類催化劑可用下述代表鉑微粉，鉑黑，在微粉化的二氧化硅載體上的鉑，在活性炭載體上的鉑，氯鉑酸，四氯化鉑，氯鉑酸的醇溶液，鈿-烯烴絡(luò)合物，鉑與二乙烯基四曱基二硅氧烷或類似的鏈烯基硅氧烷的絡(luò)合物，含有粒徑不超過(guò)IO微米的前述鉑或鉑類化合物的聚苯乙烯樹脂、尼龍樹脂、聚碳酸酯樹脂、有機(jī)硅樹脂或類似的熱塑性樹脂粉末。應(yīng)當(dāng)使用催化量的組分(E)。然而，推薦以這一組分內(nèi)包含的金屬催化劑的質(zhì)量單位計(jì)，添加用量為0.1-500ppm，優(yōu)選l-50ppm的組分(E)。若組分(E)的添加量小于推薦下限，則這將顯著延遲所得小片接合劑的固化速度。另一方面，若添加量超過(guò)推薦上限，則這不會(huì)引起固化速度的顯著加速，但該方法在經(jīng)濟(jì)上不合理。通過(guò)均勻地混合組分(A)-(E)，制備本發(fā)明的小片接合劑。本發(fā)明的小片接合劑在25r下的粘度為100-500Pa.s，優(yōu)選150-300Pa.s。若小片接合劑的粘度小于推薦下限，則這可能引起鋪涂所施加的試劑導(dǎo)致的線接合區(qū)污染。另一方面，若粘度超過(guò)推薦上限，則這可能引起形成孔隙。在不與本發(fā)明目的沖突的范圍內(nèi)，所述組合物可包含任意的組分，例如可需要改進(jìn)所得試劑的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和處理性的固化抑制劑。這種固化抑制劑的實(shí)例如下所述2-曱基-3-丁炔-2-醇、3，5-二曱基-1-己炔-3-醇、苯基丁炔醇或類似的烷醇；3-曱基-3-戊烯-l-炔、3，5-二曱基-3-己烯-l-炔或類似的烯炔化合物；1，3，5，7-四曱基-l,3，5，7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、1，3，5,7-四曱基-l，3，5，7-四己烯基環(huán)四珪氧烷、和苯并三唑。以質(zhì)量單位計(jì)，應(yīng)當(dāng)添加用量為10-50，000ppm的這種固化抑制劑到本發(fā)明的小片接合劑中。視需要，在沒(méi)有損害本發(fā)明目的的限度內(nèi)，組合物也可含有其它任意的添加劑，例如顏料、耐熱劑、阻燃劑等。接下來(lái)，參考附圖，詳細(xì)地描述本發(fā)明的半導(dǎo)體器件。如圖l所示，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件是其中半導(dǎo)體芯片安裝部件2借助前述小片接合劑的固化體3粘結(jié)到半導(dǎo)體芯片1的活性表面上的半導(dǎo)體器件。在這一器件中，半導(dǎo)體芯片l可由在硅或砷化鎵基板上的電子電路組成，和半導(dǎo)體芯片安裝元件2(稱為"接片")由銅、鐵合金或類似的合金制成。在圖l的實(shí)施方案中，以電路板形式示出了前述半導(dǎo)體芯片安裝元件。這一電路板可包括由金屬例如金、銀、銅或類似物在其表面上形成線材的陶瓷或玻璃基板。此外，電路板可在其表面上支撐各種電容器、電阻器、線圈或其它電子元件。借助前述小片接合劑，將半導(dǎo)體芯片安裝元件固定到半導(dǎo)體芯片1的活性表面上，加熱所得單元以供形成接合劑的固化體3,然后通過(guò)借助接合區(qū)5，使用由金、銅、鋁或其它金屬制成的小片接合線材6,進(jìn)行小片接合操作，其中所述小片接合線6連接在半導(dǎo)體芯片1的活性表面上的器件的中心部分內(nèi)安裝的結(jié)合區(qū)4與電路板。一般地，通過(guò)超聲壓縮粘結(jié)方法、熱壓縮粘結(jié)方法、超聲熱壓縮粘結(jié)方法等進(jìn)行使用接合線6的線接合。例如通過(guò)下述兩種方法，進(jìn)行借助以上所述的小片接合劑，通過(guò)前述小片接合劑的固化體3粘結(jié)半導(dǎo)體芯片安裝部件2到半導(dǎo)體芯片l的活性表面上施加小片接合劑到半導(dǎo)體芯片安裝部件2上，然后將半導(dǎo)體芯片1粘結(jié)到小片接合劑上；或者施加小片接合劑到半導(dǎo)體芯片l上，然后將半導(dǎo)體芯片安裝部件2置于半導(dǎo)體芯片1上，和通過(guò)加熱固化小片接合劑。對(duì)小片接合劑可在其下固化的溫度沒(méi)有特別限制。例如，溫度可以是100-250°C，優(yōu)選為150-250。C。此外，視需要，在完成半導(dǎo)體芯片的線接合之后，可用凝膠狀或橡膠狀的有機(jī)硅涂布劑涂布半導(dǎo)體芯片l的表面。視需要，可用環(huán)氧樹脂密封劑密封半導(dǎo)體芯片。實(shí)施例參考絕緣液體小片接合劑和半導(dǎo)體器件的實(shí)踐例和對(duì)比例，進(jìn)一步更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在25匸下測(cè)量粘度值。下述方法用于測(cè)定小片接合劑和半導(dǎo)體器件的特性。[測(cè)量小片接合劑的粘度和觸變性]借助E型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(型號(hào)DVU-EII,TokimecCo.，Ltd.的產(chǎn)品)，在0.5rpm的旋轉(zhuǎn)速度下，測(cè)量小片接合劑的粘度。釆用前述旋轉(zhuǎn)類型的粘度計(jì)，通過(guò)測(cè)定與在2.5rpm的旋轉(zhuǎn)速度下相比時(shí)在0.5rpm的旋轉(zhuǎn)速度下的粘度，測(cè)量小片接合劑的觸變性能，并基于所得數(shù)據(jù)確定觸變指數(shù)。[孔隙的評(píng)價(jià)]通過(guò)篩網(wǎng)印刷，將小片接合劑以厚度為50樣t米且占據(jù)8mmx8ram面積的涂層形式施加到聚酰胺膜上。選擇尺寸為18mmx18mra和厚度為150微米的透明玻璃板與半導(dǎo)體芯片結(jié)合使用，并施加，和壓縮小片接合劑成25微米的厚度。在200。C下加熱該裝置1分鐘，從而固化小片接合劑，和通過(guò)從玻璃板側(cè)觀察界面，檢測(cè)在玻璃板和固化的小片接合劑之間的界面上孔隙(氣泡)的存在。[評(píng)價(jià)半導(dǎo)體器件的制造和粘結(jié)性]將半導(dǎo)體芯片的活性表面固定到支撐半導(dǎo)體芯片安裝部件的聚酰胺膜電路板的后表面上，然后在200。C下加熱該裝置1分鐘，從而固化小片接合劑。之后借助接合線，線接合位于半導(dǎo)體芯片的活性表面中心內(nèi)的接合區(qū)到在聚酰胺膜電路板的邊緣上安裝的接合區(qū)上。通過(guò)超聲熱壓縮方法(粘結(jié)溫度160-250"C;負(fù)載30-100mg/線材)，進(jìn)行接合線的線接合。在顯微鏡下觀察接合線和接合區(qū)的狀況或者接合線和接合區(qū)頸的形狀。觀察接合線的粘結(jié)狀況，同時(shí)拉伸接合線，和以與接合線的總數(shù)相比失敗的接合線的百分?jǐn)?shù)測(cè)定粘結(jié)性。[半導(dǎo)體器件的操作失敗百分?jǐn)?shù)〗對(duì)測(cè)試的半導(dǎo)體器件進(jìn)行100次熱循環(huán)，其中每一循環(huán)由在-"。C下15分鐘和+120。C下15分鐘組成。之后，從熱循環(huán)腔室中取出測(cè)試的器件，并測(cè)定操作失敗的百分?jǐn)?shù)。[實(shí)踐例1〗由下述物質(zhì)制備有機(jī)基聚硅氧烷混合物40質(zhì)量份由化學(xué)式咖)巢/2的硅氧烷單元、化學(xué)式(CH丄(CH尸CH)SiOm的硅氧烷單元和硅氧烷單元Si04/2組成的有機(jī)基聚硅氧烷樹脂(乙烯基含量=2.01質(zhì)量％);和60質(zhì)量份分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端且粘度為2000mPa.s的二曱基聚硅氧烷(乙烯基含量-O.23質(zhì)量％)。結(jié)合該混合物與20質(zhì)量份平均直徑為2微米、聚集顆粒的平均直徑為15微米和A型硬度計(jì)硬度為30的球形硅橡膠顆粒。在室溫下混合各組分30分鐘。結(jié)果獲得均勻的糊劑狀膠料。進(jìn)一步結(jié)合這一膠料與下述物質(zhì)3.5份分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端且粘度為20mPa.s的甲基氫聚硅氧烷(與硅鍵合的氫原子的含量=1.5質(zhì)量％)(以前述有機(jī)基聚硅氧烷混合物內(nèi)的每摩爾乙烯基計(jì)，在該曱基氫聚硅氧烷內(nèi)的與硅鍵合的氬原子的含量為1.5mol);1重量份下式的有機(jī)硅化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>和0.13質(zhì)量份苯基丁炔醇。在室溫下混合各組分10分鐘，并通過(guò)添加0.45質(zhì)量份鉑與1，3-二乙烯基四曱基二硅氧烷的絡(luò)合物(其中以質(zhì)量單位計(jì)，在小片接合劑內(nèi)金屬鉑的含量為5ppm)，并在室溫下混合產(chǎn)物30分鐘，從而制備絕緣液體小片接合劑。檢驗(yàn)所得小片接合劑的性能，且還評(píng)價(jià)使用前述小片接合劑制造的半導(dǎo)體器件的特性。表1中示出了結(jié)果。[實(shí)踐例2]由下述物質(zhì)制備有機(jī)基聚硅氧烷混合物45質(zhì)量份由化學(xué)式(CH》3Si0！/2的硅氧烷單元、化學(xué)式(CH3)2(CH2-CH)Si0^的硅氧烷單元和硅氧烷單元Si04/2組成的有機(jī)基聚硅氧烷樹脂(乙烯基含量=2.01質(zhì)量％);和55質(zhì)量份分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端且粘度為2000mPa.s的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量-O.23質(zhì)量％)。結(jié)合該混合物與10質(zhì)量份平均直徑為2微米、聚集顆粒的平均直徑為15微米和A型硬度計(jì)硬度為30的球形硅橡膠顆粒。在室溫下混合各組分30分鐘。結(jié)果獲得均勻的糊劑狀膠料。進(jìn)一步結(jié)合這一膠料與下述物質(zhì)3.5份分子兩端均用三甲基曱硅烷氧基封端且粘度為20mPa.s的甲基氫聚硅氧烷(與硅鍵合的氫原子的含量-1.5質(zhì)量％)(以前述有機(jī)基聚硅氧烷混合物內(nèi)的每摩爾乙烯基計(jì)，在該甲基氫聚硅氧烷內(nèi)的與硅鍵合的氫原子的含量為1.4mol);1重量份下式的有機(jī)硅化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>和0.13質(zhì)量份苯基丁炔醇。在室溫下混合各組分10分鐘，并通過(guò)添加0.45質(zhì)量份鉑與1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷的絡(luò)合物(其中以質(zhì)量單位計(jì)，在小片接合劑內(nèi)金屬鉑的含量為5ppm)，并在室溫下混合產(chǎn)物30分鐘，從而制備絕緣液體小片接合劑。檢驗(yàn)所得小片接合劑的性能，且還評(píng)價(jià)使用前述小片接合劑制造的半導(dǎo)體器件的特性。表1中示出了結(jié)果。[實(shí)踐例3]由下述物質(zhì)制備有機(jī)基聚硅氧烷混合物35質(zhì)量份由化學(xué)式(CH3)3Si0^的硅氧烷單元、化學(xué)式(CH3)2(CH2-CH)SiOm的硅氧烷單元和硅氧烷單元Si04/2組成的有機(jī)基聚硅氧烷樹脂(乙烯基含量-2.01質(zhì)量％);和65質(zhì)量份分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端且粘度為40，000mPa.s的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量-O.08質(zhì)量％)。結(jié)合該混合物與20質(zhì)量份平均直徑為2微米、聚集顆粒的平均直徑為15微米和A型硬度計(jì)硬度為30的球形硅橡膠顆粒。在室溫下混合各組分30分鐘。結(jié)果獲得均勻的糊劑狀膠料。進(jìn)一步結(jié)合這一膠料與下述物質(zhì)3.5份分子兩端均用三曱基甲硅烷氧基封端且粘度為20mPa,s的甲基氫聚硅氧烷(與硅鍵合的氫原子的含量=1.5質(zhì)量％)(以前述有機(jī)基聚硅氧烷混合物內(nèi)每摩爾的乙烯基計(jì)，在該曱基氫聚硅氧烷內(nèi)的與硅鍵合的氫原子的含量為1.9mol);1重量份下式的有機(jī)硅化合物H2-,跳0(CH一Si0.(.S,i0)2(SJO.W'i(CH2)302和0.13質(zhì)量份苯基丁炔醇。在室溫下混合各組分IO分鐘，并通過(guò)添加0.45質(zhì)量份鉑與1，3-二乙烯基四曱基二硅氧烷的絡(luò)合物(其中以質(zhì)量單位計(jì)，在小片接合劑內(nèi)金屬鉑的含量為5ppm)，并在室溫下混合產(chǎn)物30分鐘，從而制備絕緣液體小片接合劑。檢驗(yàn)所得小片接合劑的性能，且還評(píng)價(jià)使用前述小片接合劑制造的半導(dǎo)體器件的特性。表1中示出了結(jié)果。[對(duì)比例1]以與實(shí)踐例1相同的方式制備絕緣液體小片接合劑，所不同的是使用IOO質(zhì)量份分子兩端均用二甲基乙烯基曱硅烷氧基封端且粘度為2000mPa.s的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量-O.23質(zhì)量％)替代100質(zhì)量份由40質(zhì)量份由化學(xué)式(CH3)3Si0^的硅氧烷單元、化學(xué)式(CH3)2(CH2=CH)Si01/2的硅氧烷單元和硅氧烷單元SiOv2組成的有機(jī)基聚硅氧烷樹脂(乙烯基含量=2.01質(zhì)量％)和60質(zhì)量份分子兩端均用二甲基乙烯基曱硅烷氧基封端且粘度為2000mPa.s的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量-O.23質(zhì)量％)組成的實(shí)踐例1的混合物。對(duì)比例1的組合物還含有分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端且粘度為20mPa.s的曱基氫聚硅氧烷(與硅鍵合的氫原子的含量=1.5質(zhì)量％)(以前述二甲基聚硅氧烷內(nèi)的每摩爾乙烯基計(jì)，在該甲基氫聚硅氧烷內(nèi)與硅鍵合的氫原子的含量為1.6mol)。檢驗(yàn)所得小片接合劑的性能，且還評(píng)價(jià)使用前述小片接合劑制造的半導(dǎo)體器件的特性。表l中示出了結(jié)果。[對(duì)比例2]以與對(duì)比例1相同的方式制備絕緣液體小片接合劑，所不同的是使用用量為60質(zhì)量份的球形硅橡膠顆粒。檢驗(yàn)所得小片接合劑的性能，且還評(píng)價(jià)使用前述小片接合劑制造的半導(dǎo)體器件的特性。表1中示出了結(jié)果。[對(duì)比例3]在實(shí)踐例1的組合物中，由70質(zhì)量份由化學(xué)式(CH3hSiOw的硅氧烷單元、化學(xué)式(CH3)2(CH嚴(yán)CH)Si0^的硅氧烷單元和硅氧烷單元SiOw組成的有機(jī)基聚硅氧烷樹脂(乙烯基含量=2.01質(zhì)量％)和30質(zhì)量份分子兩端均用二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端且粘度為2000mPa.s的二曱基聚硅氧烷(乙烯基含量-O.23質(zhì)量％)制備有機(jī)基聚硅氧烷混合物。然而，該混合物不能均勻，和不能制備均勻的小片接合劑。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>由于本發(fā)明的絕緣液體小片接合劑不損害半導(dǎo)體芯片的活性表面，非常適合于篩網(wǎng)印刷，不在半導(dǎo)體芯片和小片接合劑之間的界面上形成孔隙，且沒(méi)有損失其線接合性能，因此它能改進(jìn)半導(dǎo)體器件的可靠性。權(quán)利要求1.一種用于將半導(dǎo)體芯片安裝部件粘結(jié)到半導(dǎo)體芯片的活性表面上的絕緣液體小片接合劑，所述接合劑包含(A)100質(zhì)量份(a-1)由化學(xué)式R13SiO1/2的硅氧烷單元、化學(xué)式R12R2SiO1/2的硅氧烷單元和化學(xué)式SiO4/2的硅氧烷單元組成的有機(jī)基聚硅氧烷樹脂和(a-2)在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)鏈烯基的直鏈有機(jī)基聚硅氧烷的混合物，其中R1是除了鏈烯基以外的單價(jià)烴基，和R2是鏈烯基，其中(a-1)與(a-2)的質(zhì)量比為(30∶70)到(60∶40)；(B)在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)基聚硅氧烷，這一組分的用量使得這一組分中與硅鍵合的氫原子與組分(A)中1mol鏈烯基的摩爾比為0.1-10mol；(C)0.1-10質(zhì)量份在一個(gè)分子內(nèi)具有至少一個(gè)與硅鍵合的烷氧基的有機(jī)硅化合物；(D)5-50質(zhì)量份平均直徑為0.1-50微米且根據(jù)JISK6253的A型硬度計(jì)硬度等于或小于80的絕緣的球形硅橡膠顆粒；和(E)催化量的氫化硅烷化反應(yīng)催化劑。2，權(quán)利要求1的絕緣液體小片接合劑，它在25'C下的粘度為100-500Pa.s。3.—種半導(dǎo)體器件，其中使用權(quán)利要求1或2的絕緣液體小片接合劑將半導(dǎo)體芯片安裝部件粘結(jié)到半導(dǎo)體芯片的活性表面上。全文摘要一種用于將半導(dǎo)體芯片安裝部件粘結(jié)到半導(dǎo)體芯片的活性表面上的絕緣液體小片接合劑，所述試劑包含(A)(a-1)具有鏈烯基的有機(jī)基聚硅氧烷樹脂和(a-2)在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)鏈烯基的直鏈有機(jī)基聚硅氧烷的混合物；(B)在一個(gè)分子內(nèi)具有至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)基聚硅氧烷；(C)在一個(gè)分子內(nèi)具有至少一個(gè)與硅鍵合的烷氧基的有機(jī)基硅化合物；(D)平均直徑為0.1-50微米且根據(jù)JISK6253的A型硬度計(jì)硬度等于或小于80的絕緣的球形硅橡膠顆粒；和(E)氫化硅烷化反應(yīng)催化劑，它不損壞半導(dǎo)體芯片的活性表面，非常適合于篩網(wǎng)印刷，不在半導(dǎo)體芯片和小片接合劑之間的界面上形成孔隙，且沒(méi)有損失其線接合性能。文檔編號(hào)H01L21/58GK101253246SQ20068003179公開(kāi)日2008年8月27日申請(qǐng)日期2006年8月23日優(yōu)先權(quán)日2005年8月29日發(fā)明者潮嘉人,藤澤豐彥申請(qǐng)人:陶氏康寧東麗株式會(huì)社