[發(fā)明專利]一種連接金屬和樹脂的接著劑、接著層、方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011075031.5
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112646544B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余則威;范顥瀚
• 申請（專利權(quán)）人: 才將科技股份有限公司
• 主分類號: C09J183/08
• 分類號: C09J183/08;C09J11/06;C09J11/08;H01L23/29
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張琳

本發(fā)明是提供一種連接金屬和樹脂的接著劑、接著層、方法及其應(yīng)用。該連接金屬和樹脂的接著劑，其包含胺基硅烷化合物、交聯(lián)劑和有機金屬化合物，以該連接金屬和樹脂的接著劑的總重量計，該胺基硅烷化合物所占的重量百分比是0.0001～3重量％，該交聯(lián)劑所占的重量百分比是0.0001～1重量％，和該有機金屬化合物所占的重量百分比是0.0001～1重量％。特別地，該連接金屬和樹脂的接著劑所形成的接著層的金屬原子比例小于50％，能應(yīng)用在封裝制程，如先進的半導(dǎo)體封裝制程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種連接金屬和樹脂的接著劑，其包含胺基硅烷化合物、交聯(lián)劑和有機金屬化合物。特別地，該連接金屬和樹脂的接著劑所形成的接著層的金屬原子比例小于50％，因此能廣泛應(yīng)用在各種電子產(chǎn)品的封裝制程，特別是先進的半導(dǎo)體封裝制程。

背景技術(shù)

在手機通訊和智慧穿戴裝置產(chǎn)業(yè)對于新產(chǎn)品的尺寸和外觀薄型化的設(shè)計的需求日益增加，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體封裝制程無法滿足其需求。因此先進的半導(dǎo)體封裝制程，如整合扇形晶圓級封裝技術(shù)(InFO WLP)和直通硅晶穿孔封裝技術(shù)(TSV)，仍將持續(xù)主導(dǎo)半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展。

在TSV制程技術(shù)中是借由重新布線層(redistribution layer；RDL)將焊接凸塊分散在晶片的表面。典型的重新布線層是三明治結(jié)構(gòu)，也就是金屬層介于兩個鈍化層(passivation layer)之間；該鈍化層的組成包括polyimide(PI),polybenzoxazole(PBO),benzocylobutene(BCB),壓克力樹脂或環(huán)氧樹脂，其功用是保護該金屬層。但TSV制程或其他先進半導(dǎo)體制程所要克服的技術(shù)問題是上述的金屬層和鈍化層之間的接著性不佳。同時該金屬層，特別是銅金屬層，常常在封裝制程中因高溫導(dǎo)致氧化形成氧化銅，造成重新布線層的制程良率低落。。

綜上所述，提升先進半導(dǎo)體封裝制程的良率，解決克服目前遭遇的技術(shù)問題，實為現(xiàn)今先進半導(dǎo)體封裝制程亟需發(fā)展和研究的一大課題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的發(fā)明背景，為了符合產(chǎn)業(yè)上的要求，本發(fā)明的第一目的在于提供一種連接金屬和樹脂的接著劑，該連接金屬和樹脂的接著劑的組成物包含胺基硅烷化合物、交聯(lián)劑和有機金屬化合物，以該連接金屬和樹脂的接著劑的總重量計，該胺基硅烷化合物所占的重量百分比是0.0001～3重量％，該交聯(lián)劑所占的重量百分比是0.0001～1重量％，和該有機金屬化合物所占的重量百分比是0.0001～1重量％。

較佳地，該連接金屬和樹脂的接著劑的組成物還包含0.0005～95重量％的水或有機溶劑。

本發(fā)明的連接金屬和樹脂的接著劑能夠在金屬和樹脂之間形成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提升接著強度，且其中摻雜源自有機金屬化合物的金屬，能有效地防止水氣、氧氣和高溫造成的接著層的結(jié)構(gòu)被破壞，因此特別適合應(yīng)用在先進半導(dǎo)體封裝技術(shù)，如銅重新布線層制程。

本發(fā)明的第二目的在于提供接著層，該接著層是由本發(fā)明第一目的所述的連接金屬和樹脂的接著劑所形成。特別地，該接著層的金屬原子比例(atomic ratio)小于50％。

具體地，上述的接著層在傅立葉紅外光譜圖中包含如下所述的波數(shù)范圍(cm^-1)的特征峰：660～690cm^-1、900～1100cm^-1、1100～1380cm^-1、1400～1500cm^-1和3200～3400cm^-1。較佳地，還包括1550～1650cm^-1和2800～3000cm^-1的特征峰。

特別地，在900～1200cm^-1的特征峰顯示該接著層具有由硅、氧和金屬的鍵結(jié)(Si-O-M)和硅氧的鍵結(jié)(Si-O-Si)所交互形成的立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。