TW201245384A - Adhesive masking tape for molded underfill process for die-exposed flip chip package - Google Patents
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201245384 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明錢於賴科,其胁晶㈣露覆晶封裝(DEFcp) 之模底部充填(MUF)過程中。 【先前技術】 在半導體工業中使用鉛框架之啊(四邊平直封裝)、卿(四 邊平直紐)封裝等麵的模製贿,無樹脂之釋出性質或模的 釋出性質是最重要的,絲聚合物、像聚四氟乙聯邪扮、聚四 氟乙烯乙醋(ETFE)及類似物’以及聚對苯二甲酸亞乙醋(ρΕτ)等已 被利用為耐熱基材。 近來PoP(封裝上封裝)形態之結構愈來愈多地使用於利用凸 塊的覆晶封裝’凸塊係外部連接端,其取代了晶片與基材連接用 的焊線。雖然底部充填過程被用來防止覆晶的破裂以及增加熱的 消散’但這種底部充填過程會引生低的可靠性及生產力。因此, -麵底部充填過程之新的技術被發展出來以增加效率。該新技 術係將複數谢目_ “連制基材上,隨之騎以EMC(環氧樹 脂模化合物)模壓及覆晶底部充填過程來處理,最後,將其切成一 個-個的晶片。為了利用P〇P形態之結構,在_過程中,要使 用到可以模塑之膠帶,其可避免晶片之表面碰到模樹脂,且可遮 蔽晶片。 % 在MUF過程中,也可另外實施電漿處理以改善封裝的可靠 4 201245384 性。若在MUP過程之前實施電漿處理,則表面變活化,可加強對 模樹脂之黏著或親和,藉此可改善封裝之可靠性。此外電裝處 理也會使⑼表面有物理化學上騎性,此活化的^表面會與 模製用膜起反應,故在過程之後,在模釋出時,會有膜之片斷殘 留在晶片表面上,而引起污染之問題。 像傳統的氟基PTFE或ETFE這種簡單的模製賴,在晶片曝 露覆晶封裝之MUF過程中於高溫⑽。c)下實施時,會有相當大 的熱變形’因膜之張應力或模_之傳送壓力的作用,膜之^度 會不均勻,進而使⑼表面產生動梯度,這些晶片係各自連^ 到焊球’故焊球可能會變形,而產生變形或破裂(參看第i圖)。換 句話說’這種情形會對晶片曝露覆晶封裝的可靠性造姐命的反 效果。由於PET膜具有耐熱性質,諸如在_過程之溫度下具 有低的熱收縮及合適的彈性係數而沒有任何可靠性之問題,但尚 未反應的低分子量寡聚體會流出而污染模製設備之元件。若以聚 醯亞胺(PI)膜做為黏著層,在一般聚合體膜中,聚酿亞胺具有優良 的耐熱性質,雖然此種膜表現較低的物理變形及較高的強产,俨 將其應用到模或設備時,由於其具有較低的撓曲性,故會有可加 工性之問題。甚且’因為PI膜於蕭過程之溫度下具有高的彈 性係數,模樹脂之傳輸壓力無法被PI膜吸收或鬆釋,而通過晶片 與焊球間之界面並到達焊球與基材間之界面,因而導致焊球之破 裂及其後之可靠性。 【發明内容】 201245384 本發明提供遮蔽膠帶,用於晶片曝露覆晶封裝φΕΙ7αρ)技術中 之模底部充填(MUF)之過程,射克服上述之習知技藝之問題而能 改善可靠度並能防止封裝之污染。 本發明所提供用於晶曝露覆晶封裝(DEFCp)技術中之模底 部充填(MUF)雜之遮歸帶,其包括雜紐及塗覆在耐熱基材 上之黏膠層。 依據本發明之用於晶片曝露覆晶封裝(DEFCp)技術中之模底 部充填(MUF)之過程的遮蔽膠帶,其功效為改善覆晶封裝之可靠度 並防止覆晶封裝之污染。 【實施方式】 本發明之較佳實施例將參考附圖詳細說明於後。應瞭解到, 本發明之較佳實施例的詳細說明僅用來說明而已,對本技藝領域 之專業人員而言,對其做各種變化與修正,仍屬於本發明之精神 與範圍。 本發明之晶片曝露覆晶封裝(DEFCP)之模底部充填_巧過 程所用之遮蔽膠帶包括-耐熱基材及塗覆在耐熱基材上的黏膠 層。 耐熱基材可以是可耐18(TC左右的聚合物樹脂,該溫度係 聊過程中所需之溫度。例如,聚萘二酸乙二醇酯⑽ye%iene naphthalate,PEN)可用來當做耐熱基材。耐熱基材之厚度在25煳 到50圳1之間為較佳。若基材厚度小於25卿,則基材膜容易起皺 6 201245384 紋’而將使皺紋轉移到模製封裝之表面上;若基材庳度大於50燜, 則基材膜之撓曲性變差而導致不好的可加工性。在PEN膜之一邊 或二邊也可塗覆一層抗靜電劑,以防止在MUP過程或膠帶釋出過 程時發生靜電現象而使封裝毁壞。 塗覆在耐熱基材上之黏膠層可包括壓克力樹脂、熱固化劑、 能量束可固化寡聚樹脂、及光引發劑,其特性在於可被熱或能量 束固化。 壓克力樹脂可以是烷基(曱基)丙烯酸塩,例如甲基(曱基)丙烯 酸塩、乙基(甲基)丙烯酸塩、丁基(甲基)丙烯酸塩、異辛基(甲基) 丙烯酸塩、異壬基(曱基)丙烯酸塩、癸基(曱基)丙烯酸塩、十二烷 基(曱基)丙烯酸塩等等。可以使用單一的上述壓克力樹脂,或是使 用二種或更多種的上述壓克力樹脂的混合物·較佳地,壓克力樹脂 之平均分子量在100,000到1,500,000之間,更佳地,在500,000到 1,000,000之間。若平均分子量小於1〇〇,〇〇〇,則在膠帶釋出之後,因 為塗覆後之黏膠層缺少内部凝聚力,故樹脂成份傾向殘留在電漿活 化晶片之表面上.若平均分子量大於1,5〇〇,〇〇〇,則因為溶解在溶劑 之溶解度變小,故不易形成均勻的塗覆層,以致惡化熱固化及能 量束固化之效率。 熱固化劑之例子可包括異氰酸垣基、環氧樹脂基、氮丙啶及 螫合物基的交連劑。較佳地,每100份重量的壓克力樹脂中使用 0.1到2份重量的熱固化劑。 能量束可固化寡聚樹脂可以是能量束可固化尿炫樹脂及能量 201245384 束可固化矽樹脂之混合物。較佳地,能量束可固化寡聚樹脂之活 性吕此基的數目係在2到6之間,而這種能量束可固化寡聚樹脂 之平均分子量係在3〇〇到8,000之間。能量束可固化寡聚樹脂與光 引發劑反應而形成具有壓克力樹脂的半IPN結構,其可增強黏膠 層之内部的凝聚力,藉此可軌在高溫的MUF過奴後在晶片上 形成任何的黏膠殘_。能量束可固化樹脂可增錄膠層之耐熱 性及堅固性,而能量束可固化矽樹脂可改善模樹脂之釋出的性質 並減少與電漿活化晶片之表面的反應。較佳地,在黏膠層中,每 100伤重量的壓克力樹脂中含有5到3〇份重量的能量束可固化脈 烷樹脂,以及每100份重量的壓克力樹脂中有5到15份重量的能 量束可固化矽樹脂。如果能量束可固化脲烷樹脂少於5份重量, 則月b量束可固化腺烷樹脂實際上無法增強黏膠層之堅實性,而若高 於3 0份重量,雜量束固化之效率降低,而使部分尚未反應之寡 聚體樹脂殘留在晶片表域為师殘^若能量束可@化補脂 少於5份重量’則無法達到釋出性f ’而若高於15份量則石夕基 樹脂會彼此凝聚在-起,而以外來物體存在黏膠射,或是由於 釋出性質之過多增強,黏膠層與晶片表面間會滲存模樹脂,而造 成晶片表面之污染。 光引發劑可包括苯f基1細轉、雜環己基苯綱、經 基一甲基本乙酮、甲基-[4-甲基苯硫基]-2-嗎琳丙酮、4-苯甲基_4,_ 甲基二苯基硫化物、異丙基噻噸酮、2_氣噻噸酮、乙基·4_二甲基 氨基甲苯酸垣、2·乙基己基·4_二甲基氨基甲苯酸垣、二苯甲剩、 8 201245384 4-曱基二苯曱_、曱基_正_苯並-甲笨酸盘、甲基苯甲酿甲酸垣、 4_苯基二笨糊、2’4,6·三甲基苯甲縣-二苯基磷化氫' 2-經基 -U-一笨基乙畔等。光引發劑之選擇可依轉層之塗層及乾燥 溫度,以及所用能量束之照射條件來決定。光引發劑被使用較佳 的量是在每1GG份4量的能量束可固化寡聚樹腊中填加丨到1〇份 的重量。 下面將詳細說明本發明之較佳實施例及比較性例子。然而, 本發明不受限於這些實施例。 實施例與比較性例子 壓克力樹脂:(來自Samwon之AT5100); 熱固化劑.異亂酸运基(來自Dow Coming之CE138); 能量束可固化脲烷樹脂:脂族聚脲丙烯酸塩(來自Nipp〇n Synthetic Co”
Ltd 之 UV7600B80); 能量束可固化石夕樹脂:石夕己丙浠酸盘(來自Cytec之EB1360) 光引發劑.醯基填化氫基(來自Cytec之DarocurTPO)。 <實施例1> 首先將100份重量的壓克力樹脂(其平均分子量約35〇,⑻〇)溶解 入600份重量的乙酸乙酯中,再將〇 5份重量的熱固化劑、25份 重量的能量束可固化脲烷樹脂、1〇份重量的能量束可固化矽樹 脂、及1份重量的光引發劑混合在一起,且擾拌1小時,以得到 201245384 黏膠成份。攪拌之後,將黏膠成份塗覆在38聊厚的聚萘二酸乙二 醇醋(PEN)膜上,婦此具有祕雜_置人絲箱巾於i耽 供約3分鐘。塗膜之厚度被確定為約6卿。通過乾燥箱後之膠帶 以能量束固化,在本實施例中特別係以紫外線照射,藉此形成額 外的交連結構。料線照射的量被設定為約5(K)m^,其係適當 地調整1^燈_度,燈無射表面之距離、騎_等等來達 成。為了達到黏膠層完全的固化,使用無電極之^燈,其可輻 射紫外線A波段(315mn t〇 400nm)之能量束,且在氮氣氣氛下照射 紫外線,藉此防止在能量束固化時因氧氣而使功效降低。 <比較性例1> 將100份重量的壓克力樹脂溶解在6〇〇份重量的乙酸乙酯 中’再將G.5份重量賴熱化劑及丨份重量的光引發劑混合在一起 並擾拌1小時’以得到黏膠成份。授拌之後,將黏膠成份塗覆在 38挪厚之PEN膜上,再將此塗有轉雜賊置人乾燥箱中於 150 C下乾燥約3分鐘。此塗膜之厚度被續定為約6州。 <比較性例2> 將100份重量的壓克力樹脂溶解在600份重量的乙酸乙酯 中,再將G.5份;f的細侧、25份重量雜量束可@化脲院樹 脂、50份重量的能量束可固化石夕樹脂、及i份重量的光引發劑混 合在―起’並攪拌1小時’以制轉成份。攪拌之後,將黏朦 201245384 成份塗覆在厚約38 _之聚蔡二酸乙二醇酯(PEN)膜上,再將塗有 黏膠成份之膜置人乾燥箱中於酿下乾制3分鐘。此塗膜之厚 度被確6/ΛΤΙ。乾燥後之黏膠層再經紫外線照射加以能量束 固化’如實施例1中之所為。 <比較性例3> 將實施例1 +卿之相同祕膠成份塗覆在38㈣厚之ρΕτ 膜上,且在相同的條件下製備黏膠層。 <比較性例4> 將實施例1中所用之相同的黏膠成份塗覆在35聊厚之π(聚 亞胺)膜上,且在相同的條件下製備黏膠層。 <比較性例5 > 使用沒有黏膠層的50 /zm厚的ETFE膜。 依據上述之實施例1及比較性例1到5之各遮蔽膠帶被使用 於晶片曝露覆晶封裝技術之模底部充填之過程中並加以評估,其 結果顯示於下面之表1中。評估表項目包括對於實施過程之 没備的可應用性及可加工性,以及遮蔽膠帶之可靠度。 11 201245384 [表l]
--- 膜變 可加 形(亦 焊球 焊球 工性 即,起 變形 破裂 皺) 實施 例1 〇 〇 〇 〇 比較 〜--- 性例1 〇 〇 〇 〇 比較 性例2 〇 〇 〇 〇 比較 ------- — 性例3 〇 〇 〇 〇 比較 X 〇 性例4 X X 比較 性例5 〇 〇 X X 〇:好 X :不好
可由表1看出,對於晶月曝露覆晶封裝技術之模底部充填過 程所需之主要性質可在實施例1與比較性例丨 J 〈間相互比較。 12 201245384 在實施例1中,其黏膠層係在具有壓克力樹脂及能量束可固化脲 烷與矽烷之PEN膜上形成半IPN結構而形成,而在比較性例j到 5中’使用不同種類的基膜及修正過的黏膠層。 依據本發明之實施例1,其主要的所需性質均在滿意的水準 上。對於比較性例1而言,因為不使用能量束可固化寡聚樹脂而 沒有半IPN結構’可以禮定,在電漿活化晶片之表面上有殘留黏 膠成份。在比較性例2中,為了增強釋出性質而填加額外量的能 罝束可固化寡聚矽樹脂,造成黏膠層有不規則的表面,而在有應 變之aa片表面上有殘留的黏膠成份。此外,因過量的梦成份致使 模樹脂在模製過程中渗透入黏膠層與晶片表面間之界面,而令黏 膠層對晶絲面之黏著力不好,同時也污染了部分的晶片表面。 在比較性例3中,其使用PET膜,雖然其滿足了其它主要的性質, ^在MUF過程進行中,因其上魅接接卿ρΕτ膜,故嚴重污 卞了白色的外來物質。因為這種污染增加了清潔時間及停止時 間’致使生產率嚴重的下降。在比較性例4中,其使用Η膜雖 然膜沒有污染,縱使膠帶可經由真空洞(如第i圖所示)黏附到上 模,但由於Η膜的高強度會降低對上模之黏附力,而且由於捷曲 =不佳’其可加工性也變差。甚且’亦可觀察到焊球的變形或破 ;。在比較性例5中,其僅使用ETFE膜,相對於ρι膜,etfe ^耐熱性而引起膜 變^1’因為無法平衡通到晶片之麗力,故可觀察到焊球的 5 °甚者,目為缺少_力,在表面平滑_晶片與表 13 201245384 面粗糖的膜之間無法彼此黏附,故造成模樹脂污染了晶片。 本發明已#由實糊_子詳細地做了說明,這些實施例已 經由本發明實施過’但應了解到,在不背離本發明之精神與範圍 下,有關本技藝領域之專業人員仍可對這些實施例做各種不同的 變化與修正。 【圖式簡單說明】 第1圖是一示意圖,顯示晶片曝露覆晶封裝之模底部充填過程。 第2圖是一示意圖,顯示]VTUF過程完成後的產品。 【主要元件符號說明】 A1 :上模 A5 :晶片 A2 :下模 A6 :焊球 A3 :耐熱基材(PEN膜)A7 : PCB(印刷電路板) A4 :黏膠層 A8 :模樹脂
Claims (1)
- 201245384 七、申請專利範圍: 1·用於晶片曝露覆晶封裝(DEFCP)之模底部充填(卿)過程中之 遮蔽膠帶,其包括耐綠材及塗覆在雖基材上的黏膠層,其 特徵在於耐熱基材是舰膜,且耐熱基材有25娜到5〇 /、 厚度。 < 2·如申請專利範圍第1項所述之用於晶片曝露覆晶封裝之模底部 充填過程中的遮蔽膠帶,其特徵在於耐熱基材至少—個表 抗靜電塗層。 3. 如申請專利範圍第丨項所述之聽晶片曝露覆晶封裝之模底部 充填過程中的遮蔽膠帶,其舰在於縛層包括壓克力樹脂、 熱固化劑、能量束可固化寡聚體樹脂、及光引發劑、且其可被 熱或能量束固化。 4. 如申凊專利範圍第3項所述之用於晶片曝露覆晶封裳之模底部 充填過程㈣職膠帶,其賴在於觀力麟具有在1〇〇,〇⑽ 到1,500,000之間之平均分子量。 如申請專利範圍第3項所述之用於晶片曝露覆晶封裝之模底部 充填過程中的遮蔽膠帶,其特徵在於能量束可固化寡聚體樹脂 是脲院樹脂與矽樹脂之混合物。 6.如申請專利範圍第5項所述之用於晶片曝露覆晶封裝之模底部 充填過程巾的遮蔽膠帶’其包括在份重量_克力樹脂中 有0,1,到2份重量的熱固化劑,5到3〇份重量的能量束可固化 腺烧樹脂’及5到15份重量的能量束可固化石夕樹脂,且包括在 15 201245384 100份重量的能量束可固化寡聚體樹脂中有1到10份重量的光 引發劑。 16
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