底漆組合物、在半導體器件上形成底漆層的方法、和封裝半導體器件的方法
【技術領域】
[0001] 本發明各種實施方案總體涉及底漆組合物、在半導體器件上形成底漆層的方法、 和封裝半導體器件的方法。
【背景技術】
[0002] 基于攜有微電子元件的引線框架的小型電子器件，例如集成電路（IC)芯片，通常 具有暴露在外的金屬部分，其會經受氧化并且最終被腐蝕。例如，引線框架可W由銅、鉛、 媒、貴金屬、或各種鐵合金構成，其可被氧化至不同的程度。
[0003] 通常，在制造之后，引線框架用抗腐蝕涂層來進行處理，W在元件與引線框架連接 之前抑制腐蝕。然而，由于微電子元件對引線框架的不良的粘接，抗腐蝕涂層可能會出現問 題。在其中使用熱接合來制造小型電子器件的情況下，抗腐蝕涂層可能會從涂覆表面脫離， 和/或化學分解，導致該微電子元件的污染。由于需要額外的時間和工作量來去除污染，送 會影響加工效率。當污染不能被去除時，該產品就會報廢，導致較低的產品產率。 發明概述
[0004] 各種實施方案提供用于半導體器件的底漆組合物。該底漆組合物包含 a) 至少一種雙-官能或多-官能的苯并嗯嗦化合物；和 b) 至少一種包含（i)對金屬表面具有親和性的官能團，和（ii)可交聯基團的化合物。
[0005] 各種實施方案提供在半導體器件上形成底漆層的方法。該方法包括 A) 提供半導體器件，其具有施加在其上的底漆組合物，該底漆組合物包含a)至少一種 雙-官能或多-官能的苯并嗯嗦化合物；和b)至少一種包含（i)對金屬表面具有親和性的 官能團，和（ii)可交聯基團的化合物；和 B) 固化該底漆組合物W形成底漆層。
[0006] 各種實施方案提供封裝半導體器件的方法。該方法包括 A) 將底漆組合物施加到至少一種半導體器件和模塑化合物的表面上，該底漆組合物包 含a)至少一種雙-官能或多-官能的苯并嗯嗦化合物；和b)至少一種包含（i)對金屬表 面具有親和性的官能團，和（ii)可交聯基團的化合物； B) 在該半導體器件上布置該模塑化合物，W使該底漆組合物的至少一部分位于該模塑 化合物和該半導體器件之間并與之接觸；和 C) 在合適的條件下固化該底漆組合物W使該底漆組合物與該模塑化合物交聯，由此封 裝該半導體器件。
[0007] 各種實施方案提供包含底漆組合物的模塑組合物。該底漆組合物包含 a) 至少一種雙-官能或多-官能的苯并嗯嗦化合物；和 b) 至少一種包含（i)對金屬表面具有親和性的官能團，和（ii)可交聯基團的化合物。
[0008] 各種實施方案提供在基材上施加底漆組合物的方法。該底漆組合物包含 a)至少一種雙-官能或多-官能的苯并嗯嗦化合物；和 b)至少一種包含（i)對金屬表面具有親和性的官能團，和（ii)可交聯基團的化合物； 該方法包括將該底漆組合物與模塑組合物混合，并將所得的混合物施加到該基材的表 面上。
【附圖說明】
[0009] 當結合非限制性實施例和附圖考慮時，參照詳細的說明，各種實施方案將會被更 好地理解，其中：
[0010] 圖IA至ID為集成電路封裝（package)的橫截面視圖。在圖IA中，芯片102置 于引線接合焊墊（Wirebondpad)106上，其進而置于引線框架108上。接合線104將芯片 102連接至引線接合焊墊106。芯片102、接合線104、引線接合焊墊106和引線框架108組 成集成電路100。該集成電路100置于膠帶110上。在圖IB中，底漆組合物120涂覆在芯 片102、接合線104,引線接合焊墊106、引線框架108和膠帶110的暴露在外的區域上，其可 W通過噴涂或超聲噴涂工藝來實施。底漆組合物120可W在引線接合之后和模塑之前進行 涂覆。隨后，施加模塑化合物112W封裝集成電路100,如圖IC所示，W形成集成電路封裝 150。底漆組合物120可W在施加該模塑化合物112之后進行固化。在模塑化合物112硬 化之后，除去膠帶110,并將集成電路封裝150轉移至金屬板114上，如圖ID所示。
[0011] 圖2為根據各種實施方案的具有官能A、B、C和D的底漆層的示意圖。在各種實施 方案中，A表示銀的配體例如駿基；B表示錫的配體例如有機磯基團和/或胺基團；C表示交 聯基團例如娃烷基團；和D表示苯并嗯嗦基團。該底漆組合物可W包含至少一種含有D的 化合物，和至少一種含有A、B和/或C的化合物。通過固化，可W形成具有官能A、B、C和D 的底漆層。
[0012] 圖3為根據各種實施方案的在金屬基材上的底漆層的示意圖。如圖所示，該底漆 層由包括配體或頭基、端基官能團、和連接該頭基和該端基官能團的烷基間隔基的部分組 裝而成。端基官能團可W充當有機界面，W決定該底漆層的表面性質。在具體的實施方案 中，端基官能團也能與模塑化合物發生交聯反應。
[0013] 圖4為底漆組合物中的苯并嗯嗦與模塑化合物中的環氧基團反應W形成苯并嗯 嗦網絡的示意圖。送樣，可W在其上施加了底漆組合物的芯片、接合線、和/或引線框架表 面上形成疏水層。該疏水層可W包圍芯片、接合線、和/或引線框架W充當引線接合器件上 的腐蝕保護層。
[0014] 圖5為顯示苯并嗯嗦聚合的示意圖，其存在于底漆組合物中，也可W存在與模塑 化合物中。在所示實施方案中，將本文所公開的底漆組合物施加到引線框架表面。引線框架 表面上的苯并嗯嗦基團與存在于模塑化合物中的苯并嗯嗦在加熱下反應，在約20(TC至約 25(TC的溫度下形成聚苯并嗯嗦。在儲存期間可W提供該高溫環境，由此引發自聚過程。送 樣，可W在其上施加了底漆組合物的芯片、接合線、和/或引線框架表面上形成疏水層。該 疏水層可W包圍芯片、接合線、和/或引線框架W充當引線接合器件上的有效腐蝕保護層。 發明詳述
[0015] 各種實施方案提供用于半導體器件的底漆組合物。該底漆組合物包含至少一種 雙-官能或多-官能的苯并嗯嗦化合物；和至少一種包含（i)對金屬表面具有親和性的官 能團，和（ii)可交聯基團的化合物。
[0016]該底漆組合物中的至少一種雙-官能或多-官能的苯并嗯嗦化合物能夠進行均聚W形成由同延混合物或聚（苯并嗯嗦）的聚合物網絡構成的底漆層。該底漆層可W充當腐 蝕保護層或緩沖涂層，由此保護下層表面，特別是引線接合設備的金屬部分，W免受各種損 壞。在各種實施方案中，該緩沖涂層可W在較低的固化溫度下形成并且與傳統方法中使用 的聚醜亞胺（PI)相比具有更少的吸濕性。
[0017]此外該底漆層可W充當粘合促進層，W增強隨后在半導體封裝（encapsulation) 期間的模塑化合物的粘合性。由于底漆組合物中的雙-官能和/或多-官能的苯并嗯嗦化 合物能夠與模塑化合物中的反應性基團（例如環氧基團和/或苯并嗯嗦基團）反應，所W 送可W為下面的易于被濕氣和/或氧氣腐蝕的金屬元件提供改進的熱穩定性和耐濕性。
[0018]除了上述W外，該底漆組合物也可W在高溫儲存期間在偏置條件下用于防止銀和 銅的電遷移。在制造過程中，特別是在壓力鍋試驗和高溫儲存期間，防止了封裝層離。
[0019]如本文中使用的，術語"苯并嗯嗦化合物"指的是具有下式的苯并嗯嗦環的化合物 或聚合物
[0020]
[00川其中Ra和Rb每次出現可W獨立地選自任選取代的CI-Cw烷基，任選取代的C廠〔20 帰基，任選取代的C2-C2。快基，任選取代的單環、稠合多環或橋連多環的C5-C2。芳基，任選取 代的C3-C2。單-或多-環烷基，任選取代的C3-C2。單-或多-環帰基；任選取代的2-20元雜 烷基，任選取代的2-20元雜帰基，任選取代的2-20元雜快基，任選取代的5-20元單環、稠 合多環或橋連多環的雜芳基，任選取代的3-20元單-或多-雜環烷基，和任選取代的3-20 元單-或多-雜環帰基；和m為0、1、2、3、或4。
[0022] 術語"任選取代"指的是基團中沒有氨原子、一個或多于一個氨原子被一個或多個 取代基所取代，該取代基獨立地選自ClJ旨族基團、居基、烷氧基、氯基、F、C1、Br、I、硝基、 甲娃烷基和氨基，包括單-取代和雙-取代氨基。作為實例，任選取代的烷基指的是取代或 未取代的烷基。示例性的取代基包括Ci-Cio烷氧基、C5-Ci。芳基、C5-Ci。芳氧基、琉基、CS-Cio 芳硫基、因素、居基、氨基、礙醜基