多芯片封装双固化聚氨酯-丙烯酸用粘合剂粘附.PDF

Adhesion Performance and Curing Behaviors of Dual Curable Urethane Acrylic Adhesives for Temporary Bonding in 3D Multi-chip Package Process 3D多芯片封装双固化聚氨酯-丙烯酸用粘合剂粘附 性能与固化行为研究 1 1 1 2 LEE Seung-woo , PARK Cho-hee , PARK Ji-won , LIM Dong-hyuk , KIM Hyun-joong1† 3 3 ,SONG Jun-yeob , LEE Jae-hak 1Lab. of Adhesion Bio-Composites, Program in Environmental Materials Science, Research Institute for Agriculture Life Sciences, Seoul National University, Seoul 151-921, Republic of Korea 2Techpia Chung-Ju 380-871, Republic of Korea 3Department of Ultra Precision Machines and Systems, Korea Institute of Machinery Materials, Daejeon 305-343, Republic of Korea †hjokim@snu.ac.kr () 晶片和芯片的粘接是三维微型机电系统（MEMS ）的集成和封装至关重要的工艺步 骤。目前，接合方式多种多样，如直接熔接，直接等离子体辅助接合，阳极接合，焊料接 合，共晶接合，热压接合，低温熔体玻璃粘接。这些方法有不同的缺点，例如需要高温， 高电压，或特别的表面处理。粘接是一种廉价的替代方式，可以在低温和高表面粗糙度下 进行粘接过程。 如今，晶片减薄受到了越来越多的关注，其在小型化的设备需求以及包装方面应用前 景广阔。晶片变薄之后的重要特征是散热性变好，三维堆叠，电阻减小以及基材柔韧。晶 片厚度降低和直径增加带来晶片的包裹和折叠，因此需要一种新的晶片的处理方法。在背 面研磨和一些后续的处理，如光刻、沉积等，薄晶片需要被支撑。使用临时粘合剂把被处 理的器件晶片粘接到刚性载体晶片上，是一个有效的方法，由于其成本低，易加工性和适 应性，在集成电路板和MEMS 的应用中越来越受重视。晶片粘接过程如图1所示。载体晶片 的前面涂粘合剂，晶片进行初始烘烤，以除去溶剂。在真空和压力下，晶片器件（可能已 经使用保护层）接触到涂有粘合剂的载体上。粘合剂必须能够粘接各种半导体基体，如 硅，砷化镓，磷化铟和不同的金属，绝缘体和电介质。器件和载体晶片之间的胶黏剂层提 供的晶片处理所需的机械强度。胶粘剂应具备流动性使其流入晶片的前侧以提供良好的粘 接性能。此外，粘合剂必须易于使用，有适当的机械强度，热稳定性和化学稳定性，以及 大的厚度变化。同时，临时晶片粘接要求粘合剂很容易从器件上去除，而不产生损坏并且 剥离时间很短。目前，有些粘合剂可用。现有的临时晶片粘接胶带都存在热稳定性的问 题，最高使用温度为170〜200 ℃。 本文介绍了UV 固化六官能丙烯酸酯单体的半互穿网络结构的聚氨酯环氧胶粘剂晶片临 时粘合剂及采用photo-DSC ，FTIR-ATR光谱和凝胶含量等研究方法研究其制备条件优选， 如：光引发剂含量和UV剂量。此外，采用TGA研究了热稳定性。 1. Introduction Wafer- and chip-level bondings are crucial process steps for three-dimensional microelectromechanical system(MEMS)