粘着复合物及其使用方法与流程
1.本发明有关一种粘着复合物及其使用方法，尤指应用于晶粒的封装制程的一种粘着复合物及其使用方法。
背景技术：
2.所述半导体封装(semiconductor package)一般是指将半导体前段加工完成的晶圆(wafer)，经切割(sawing)、取晶(pick-up)、粘晶(die bonding)、打线接合(wire bonding)等制程之后，对已分切的晶粒(die)披覆包装材料，以保护完成的集成电路(ic)元件(例如芯片，chip)的耐用性以及其使用寿命，且易于广泛的电路板装配应用。前述步骤中的粘晶制程虽然只是半导体后段封装众多制程中的其中一项制程，然而随着5g时代如氮化镓(gan)以及碳化硅(sic)等革命性材料即将普及，终端电子产品越来越讲求轻薄短小的应用，其相关的封装技术也逐渐朝向微小化发展。所述粘晶制程最困难的是在于如何用最少的介质，将晶粒精准固定在基板上或是将晶粒堆叠到最薄的厚度，并且可以达到电性不失真及通过各项可靠度测试，此时如何避免晶粒位移或脱落等异常是关键。
3.在现有技术中，适用于电子封装应用的粘着剂通常具有良好机械强度的特性，且随着晶片小型化趋势，而延伸出多种封装类型诸如四边扁平无引线(qfn)、双边扁平无引线(dfn)、双列直插型封装(dip)、小型塑胶四边扁平封装(qfp)、小外形晶体管(sot)、小外形集成电路(soic)等。其中，尤其是针对于粘结线厚度(bond line thickness,blt)的精确控制，若所述粘结线厚度太薄，则很容易因为晶粒表面或/及基板的粘性较差、或者是粘着剂的树脂内部的应力过大，而导致晶粒自基板上脱落。若所述粘结线厚度太厚或不均匀，则粘着剂很容易形成溢流至晶粒顶部之上的大圆角，借此污染晶粒的顶部且造成后续之打线接合制程的困扰与不便。
4.然而，随着半导体的晶粒变得愈来愈薄，晶粒与基板在接合或堆叠的过程中，可能因为粘结线厚度的微小差异，进而导致施加至晶粒的压力过大，使晶粒损毁、脱落、倾斜或翘曲，最终导致粘晶失败，以及集成电路元件的整体制程良率难以提升。
5.为此，如何设计出一种粘着复合物及其使用方法，特别是解决现有技术的粘晶制程易失败以及集成电路元件的整体制程良率难以提升的技术问题，乃为本案发明人所研究的重要课题。
技术实现要素：
6.本发明的其中一目的在于提供一种粘着复合物，可以解决现有技术的粘晶易失败以及集成电路元件的整体制程良率难以提升的技术问题，达到提升制程良率以及降低生产成本的目的。
7.为了达到前述目的，本发明所提出的粘着复合物应用于晶粒，且所述粘着复合物包括：丙烯酸系树脂以及固态树脂颗粒。其中，丙烯酸系树脂包括丙烯酸系单体以及固化剂。固态树脂颗粒配置于丙烯酸系树脂中，且支撑晶粒。其中，丙烯酸系单体占丙烯酸系树
脂的重量份为≧80且＜100，且固态树脂颗粒相对于丙烯酸系树脂的重量份为＞0且≦30。其中，丙烯酸系树脂与熔融的固态树脂颗粒均匀混合之后，加热至固化温度，使晶粒与基板之间具有介于10公斤至25公斤之间的剥离强度。
8.进一步而言，所述的粘着复合物中，固态树脂颗粒包括双马来酰亚胺树脂，且固态树脂颗粒的粒径介于10微米至30微米之间。
9.进一步而言，所述的粘着复合物中，固态树脂颗粒的熔融温度介于130摄氏度至160摄氏度之间。
10.进一步而言，所述的粘着复合物中，固化温度介于150摄氏度至175摄氏度之间。
11.进一步而言，所述的粘着复合物中，固化剂为过氧化物，且固化剂占丙烯酸系树脂的重量份为2。
12.进一步而言，所述的粘着复合物中，晶粒大小为2*2平方毫米，且基板由铜金属或其合金所组成。
13.本发明的其中另一目的在于提供一种粘着复合物的使用方法，可以解决现有技术的粘晶易失败以及集成电路元件的整体制程良率难以提升的技术问题，达到提升制程良率以及降低生产成本的目的。
14.为了达到前述目的，本发明所提出的粘着复合物应用于晶粒，且所述粘着复合物的使用方法包括下列步骤：将固态树脂颗粒配置于丙烯酸系树脂中，以形成粘着复合物，且丙烯酸系树脂包括丙烯酸系单体以及固化剂。将晶粒覆设于粘着复合物上，且使固态树脂颗粒被夹设于晶粒与基板之间。对粘着复合物加热至固态树脂颗粒的熔融温度，使丙烯酸系树脂与熔融的固态树脂颗粒均匀混合。对粘着复合物加热至固化温度以进行固化反应，使晶粒与基板之间具有介于10公斤至25公斤之间的剥离强度。其中，丙烯酸系单体占丙烯酸系树脂的重量份为≧80且＜100，且固态树脂颗粒相对于丙烯酸系树脂的重量份为＞0且≦30。
15.进一步而言，所述的粘着复合物的使用方法中，固态树脂颗粒包括双马来酰亚胺树脂，且固态树脂颗粒的粒径介于10微米至30微米之间。
16.进一步而言，所述的粘着复合物的使用方法中，固态树脂颗粒的熔融温度介于130摄氏度至160摄氏度之间，且固化温度介于150摄氏度至175摄氏度之间。
17.进一步而言，所述的粘着复合物的使用方法中，固化剂为过氧化物，且固化剂占丙烯酸系树脂的重量份为2。
18.进一步而言，所述的粘着复合物的使用方法中，晶粒大小为2*2平方毫米，且基板由铜金属或其合金所组成。
19.在使用本发明所述的粘着复合物以及操作所述粘着复合物的使用方法时，其关键在于将固态树脂颗粒配置于丙烯酸系树脂中以形成所述粘着复合物。而所述的丙烯酸系树脂(例如俗称压克力胶的pmma等)可包括丙烯酸系单体(例如甲基丙烯酸甲酯(mma))以及固化剂(例如过氧化物)。所述固态树脂颗粒可以是双马来酰亚胺(bismaleimide,bmi)树脂所构成，尤其是所述双马来酰亚胺树脂可以共用适用于丙烯酸系单体的所述固化剂，而可以使丙烯酸系树脂与熔融的固态树脂颗粒均匀混合之后，且加热至一固化温度使晶粒与基板之间具有介于10公斤至25公斤之间的剥离强度。而可达到前述剥离强度的物理特性须搭配以下的比例关系：丙烯酸系单体占丙烯酸系树脂的重量份为≧80且＜100，且固态树脂颗粒
相对于丙烯酸系树脂的重量份为＞0且≦30。借此，在将晶粒覆设于粘着复合物上之后，可以通过加热使被夹设于晶粒与基板之间的固态树脂颗粒呈熔融状态，且丙烯酸系树脂与熔融的固态树脂颗粒均匀混合之后，可以对粘着复合物加热至固化温度以进行固化反应，最终于晶粒与基板之间形成一体成形的粘结结构。且进一步而言，由于所述粘着复合物在经过固化反应之后，并不会在晶粒与基板之间存在有不具粘结特性的接触点(亦即所述固态树脂颗粒的颗粒状已消失)，不仅可以有效调节且平衡晶粒与基板之间的内应力，使晶粒不容易破裂或损毁，且熔融的固态树脂颗粒在固化之后更可以加强晶粒与基板之间的剥离强度，进而降低了晶粒自基板上脱落、倾斜或翘曲的机率，可以良好地控制粘结线厚度(bond line thickness,blt)，以及有效提升粘晶制程的良率。
20.为此，本发明所述粘着复合物及其使用方法，可以解决现有技术的粘晶制程易失败以及集成电路元件的整体制程良率难以提升的技术问题，使晶粒与基板可以更紧闭地粘结，达到提升制程良率以及降低生产成本的目的。
21.以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
22.图1为本发明粘着复合物在固化反应之前的结构示意图；
23.图2为本发明粘着复合物在固化反应之后的结构示意图；以及
24.图3为本发明粘着复合物的使用方法的流程图。
25.其中，附图标记：
26.1:丙烯酸系树脂
27.2:固态树脂颗粒
28.3:粘结结构
29.11:接触点
30.100:晶粒
31.200:基板
32.s1～s4:步骤
具体实施方式
33.以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所提供的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。本发明亦可借由其他不同的具体实例加以施行或应用，本发明说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
34.须知，本说明书所附图示的结构、比例、大小、元件数量等，均仅用以配合说明书所提供的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所提供的技术内容得能涵盖的范围内。
35.兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合附图说明如下。
36.请参阅图1以及图2所示，其中，图1为本发明粘着复合物在固化反应之前的结构示
意图。图2为本发明粘着复合物在固化反应之后的结构示意图。
37.在本发明的一实施例中，本发明所提出的粘着复合物应用于晶粒(die)100，且所述粘着复合物包括：丙烯酸系树脂1以及固态树脂颗粒2。其中，丙烯酸系树脂1可包括丙烯酸系单体(图中未示，例如：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸甲酯(mma)、甲基丙烯酸正丁酯等)以及固化剂(图中未示)。其中，丙烯酸系单体占丙烯酸系树脂1的重量份为≧80且＜100。以所述丙烯酸系树脂1来说，可包括热固性丙烯酸树脂或热塑性丙烯酸树脂。其中，所述热固性丙烯酸树脂是以丙烯酸系单体为基本成分，经交联成网络结构的不熔丙烯酸系聚合物，除具有丙烯酸树脂的一般性能以外，耐热性、耐水性、耐溶剂性，耐磨性、耐划性(抗划伤性)更优良，且具有本体浇铸造材料、溶液型、乳液型、水基型多种形态。所述交联方式分为两类：(1)、反应交联型聚合物中的官能团没有交联反应能力；或(2)、自交联型聚合物链上本身含有两种以上有反应能力的官能团。所述热塑性丙烯酸树脂可以由丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物(如酯类、腈类、酰胺类)聚合制成的一类热塑性树脂。可反复受热软化和冷却凝固。一般为线型高分子化合物，可以是均聚物，也可以是共聚物，具有较好的物理机械性能，耐候性、耐化学品性及耐水性优异，保光与保性高。涂料工业用的热塑性丙烯酸树脂分子量一般为75000～120000，常用硝酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和过氯乙烯树脂等与其并用，以改进涂膜性能。热塑性丙烯酸树脂是溶剂型丙烯酸树脂的一种，可以熔融、在适当溶剂中溶解，由其配制的涂料靠溶剂挥发后大分子的聚集成膜，成膜时没有交联反应发生，属非反应型涂料。为了实现较好的物化性能，应将树脂的分子量做大，但为了保证不挥发物质的总量不至于太低且分子量又不能过大，一般在几万分子量时，物化性能和施工性能比较平衡。在本发明的所述实施例中，丙烯酸系树脂1可以是聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate,pmma)又称做压克力(acrylic)或有机玻璃，且其对应的丙烯酸单体为甲基丙烯酸甲酯(mma)。
38.进一步而言，所述的粘着复合物可更包括分散剂(dispersant)，所述分散剂可同时地或依序地均匀地与所述丙烯酸系单体混合于丙烯酸系树脂1中，添加分散剂可以防止材料分子的团聚现象或沉降现象，可以使得材料各处的物理特性更加均匀，且得以在后续降解(例如辊磨分散等可能导致材料分子之间键结断裂等制程)过程中获得物理特性均匀的丙烯酸系树脂1。分散剂一般分为无机分散剂和有机分散剂两大类。常用的无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)。有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。此外，丙烯酸系树脂1的固化温度可介于150摄氏度至200摄氏度之间。且更进一步地，丙烯酸系树脂1的固化条件可以为175摄氏度且连续加热60分钟。在本发明的所述实施例中，分散剂(dispersant)于丙烯酸系树脂1的比例可以是＜1wt％以下。
39.固态树脂颗粒2配置于丙烯酸系树脂1中，且用以支撑晶粒100于基板200之上。在本发明的所述实施例中，所述固态树脂颗粒2可以是双马来酰亚胺(bismaleimide,bmi)树脂所构成，且固态树脂颗粒2的粒径介于10微米至30微米之间，固态树脂颗粒2的熔融温度介于130摄氏度至160摄氏度之间，且所述固化温度可优选地介于150摄氏度至175摄氏度之间。所述双马来酰亚胺(bmi)是双官能团化合物，其双活性端基为马来酰亚胺(顺丁烯二酰亚胺以及酰亚胺类)，所述bmi兼具聚酰亚胺树脂的耐热、耐候、耐湿热的特点，且还具有抗
辐射以及良好的介电特性，具有相当于环氧树脂的物理特性与成型加工方式。尤其是所述双马来酰亚胺树脂可以共用适用于丙烯酸系单体的所述固化剂，而可以使丙烯酸系树脂1与熔融的固态树脂颗粒2均匀混合之后，一并进行固化反应而形成一体成形的粘结结构3，借以加强晶粒100与基板200之间的粘结强度。其中，固态树脂颗粒2相对于丙烯酸系树脂1的重量份为＞0且≦30。在本发明的所述实施例中，固化剂为具有强氧化性的过氧化物(peroxide)，且所述固化剂占丙烯酸系树脂1的重量份为2。其中，丙烯酸系树脂1与熔融的固态树脂颗粒2均匀混合之后，加热至固化温度，可以使晶粒100与基板200之间具有介于10公斤至25公斤之间的剥离强度。达成前述功效的条件，还包括晶粒100大小为2*2平方毫米，且基板200由铜金属或其合金所组成。
40.请参见图3所示，其为本发明粘着复合物的使用方法的流程图。在使用本发明所述的粘着复合物以及操作所述粘着复合物的使用方法时，其关键在于将固态树脂颗粒2配置于丙烯酸系树脂1中以形成所述粘着复合物(步骤s1)。继而，将晶粒100覆设于粘着复合物上，且使固态树脂颗粒2被夹设于晶粒100与基板200之间(步骤s2)，且此时在晶粒100与基板200之间存在有不具粘结特性的接触点11。而所述的丙烯酸系树脂1(例如俗称压克力胶的pmma等)可包括丙烯酸系单体(例如甲基丙烯酸甲酯(mma))以及固化剂(例如过氧化物)。所述固态树脂颗粒2可以是双马来酰亚胺(bmi)树脂所构成，尤其是所述双马来酰亚胺树脂可以共用适用于丙烯酸系单体的所述固化剂，而可以使丙烯酸系树脂1与熔融的固态树脂颗粒2均匀混合之后，且加热至固化温度使晶粒100与基板200之间具有介于10公斤至25公斤之间的剥离强度。而可达到前述剥离强度的物理特性须搭配以下的比例关系：丙烯酸系单体占丙烯酸系树脂1的重量份为≧80且＜100，且固态树脂颗粒2相对于丙烯酸系树脂1的重量份为＞0且≦30。借此，在将晶粒100覆设于粘着复合物上之后，可以通过加热使被夹设于晶粒100与基板200之间的固态树脂颗粒2呈熔融状态，且丙烯酸系树脂1与熔融的固态树脂颗粒2均匀混合之后(步骤s3)，可以对粘着复合物加热至固化温度以进行固化反应(步骤s4)，最终于晶粒100与基板200之间形成一体成形的粘结结构3。且进一步而言，由于所述粘着复合物在经过固化反应之后，并不会在晶粒100与基板200之间存在有不具粘结特性的接触点11(亦即所述固态树脂颗粒2的颗粒状已消失)，不仅可以有效调节且平衡晶粒100与基板200之间的内应力，使晶粒100不容易破裂或损毁，且熔融的固态树脂颗粒2在固化之后更可以加强晶粒100与基板200之间的剥离强度，进而降低了晶粒100自基板200上脱落、倾斜或翘曲的机率，可以良好地控制粘结线厚度(bond line thickness,blt)，以及有效提升粘晶制程的良率。
41.为此，本发明所述粘着复合物及其使用方法，可以解决现有技术的粘晶制程易失败以及集成电路元件的整体制程良率难以提升的技术问题，使晶粒100与基板200可以更紧闭地粘结，达到提升制程良率以及降低生产成本的目的。
42.最后，下表显示的是本发明的所述实施例中的四个配方与对照组：
[0043] 对照组配方一配方二配方三配方四丙烯酸系单体10095908580固态树脂颗粒05101520固化剂22222剥离强度(kg)612152022
blt(μm)1～515～3015～3015～3015～30
[0044]
由上表可得知，四个配方中因为固态树脂颗粒2熔融之后固化的粘结结构3可以明显地加强晶粒100与基板200之间的剥离强度，使晶粒100与基板200之间的剥离强度优于对照组。
[0045]
以上所述，仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与附图，但本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以下述的权利要求为准，凡合于本发明权利要求的精神与其类似变化的实施例，皆应包括于本发明的范畴中，任何熟悉该项技艺者在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本案的专利范围。
[0046]
须知，本说明书所附图示的结构、比例、大小、元件数量等，均仅用以配合说明书所提供的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所提供的技术内容得能涵盖的范围内。
技术特征：
1.一种粘着复合物，应用于一晶粒，其特征在于，包括：一丙烯酸系树脂，包括一丙烯酸系单体以及一固化剂；以及一固态树脂颗粒，配置于该丙烯酸系树脂中，且支撑该晶粒；其中，该丙烯酸系单体占该丙烯酸系树脂的重量份为≧80且＜100，且该固态树脂颗粒相对于该丙烯酸系树脂的重量份为＞0且≦30；其中，该丙烯酸系树脂与熔融的该固态树脂颗粒均匀混合之后，加热至一固化温度，使该晶粒与一基板之间具有介于10公斤至25公斤之间的剥离强度。2.如权利要求1所述的粘着复合物，其特征在于，该固态树脂颗粒包括双马来酰亚胺树脂，且该固态树脂颗粒的粒径介于10微米至30微米之间。3.如权利要求1所述的粘着复合物，其特征在于，该固态树脂颗粒的熔融温度介于130摄氏度至160摄氏度之间。4.如权利要求1所述的粘着复合物，其特征在于，该固化温度介于150摄氏度至175摄氏度之间。5.如权利要求1所述的粘着复合物，其特征在于，该固化剂为过氧化物，且该固化剂占该丙烯酸系树脂的重量份为2。6.如权利要求1所述的粘着复合物，其特征在于，该晶粒大小为2*2平方毫米，且该基板由铜金属或其合金所组成。7.一种粘着复合物的使用方法，该粘着复合物应用于一晶粒，其特征在于，所述使用方法包括：将一固态树脂颗粒配置于一丙烯酸系树脂中，以形成该粘着复合物，且该丙烯酸系树脂包括一丙烯酸系单体以及一固化剂；将该晶粒覆设于该粘着复合物上，且使该固态树脂颗粒被夹设于该晶粒与一基板之间；对该粘着复合物加热至该固态树脂颗粒的一熔融温度，使该丙烯酸系树脂与熔融的该固态树脂颗粒均匀混合；以及对该粘着复合物加热至一固化温度以进行固化反应，使该晶粒与该基板之间具有介于10公斤至25公斤之间的剥离强度；其中，该丙烯酸系单体占该丙烯酸系树脂的重量份为≧80且＜100，且该固态树脂颗粒相对于该丙烯酸系树脂的重量份为＞0且≦30。8.如权利要求7所述的粘着复合物的使用方法，其特征在于，该固态树脂颗粒包括双马来酰亚胺树脂，且该固态树脂颗粒的粒径介于10微米至30微米之间。9.如权利要求7所述的粘着复合物的使用方法，其特征在于，该固态树脂颗粒的熔融温度介于130摄氏度至160摄氏度之间，且该固化温度介于150摄氏度至175摄氏度之间。10.如权利要求7所述的粘着复合物的使用方法，其特征在于，该固化剂为过氧化物，且该固化剂占该丙烯酸系树脂的重量份为2。11.如权利要求7所述的粘着复合物的使用方法，其特征在于，该晶粒大小为2*2平方毫米，且该基板由铜金属或其合金所组成。
技术总结
一种粘着复合物，其应用于一晶粒，且包括：丙烯酸系树脂以及固态树脂颗粒。其中，丙烯酸系树脂包括丙烯酸系单体以及固化剂。固态树脂颗粒配置于丙烯酸系树脂中且支撑晶粒。丙烯酸系单体占丙烯酸系树脂的重量份为≧80且＜100，且固态树脂颗粒相对于丙烯酸系树脂的重量份为＞0且≦30。本发明更包括一种粘着复合物的使用方法。物的使用方法。物的使用方法。
