專利名稱：粘合膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粘合膜。
背景技術(shù)：
在將半導(dǎo)體組件(如半導(dǎo)體元件)或液晶顯示組件結(jié)合到基板，如以插入機(jī)構(gòu)為代表的剛性基底或者由有機(jī)或者無機(jī)物質(zhì)組成的絕緣基底上的過程中，通常使用例如液態(tài)樹脂作為粘合劑有選擇地通過使用分配器或灌注涂布，或使用刮板部分涂布(例如，見專利文件1)在半導(dǎo)體元件或基板上。
根據(jù)半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件的種類，在粘合組件和基板的過程中，粘合劑只是有選擇的涂布在周邊部分，組件和基板如此結(jié)合從而在其中形成一個(gè)空間(所謂的中空包裝)，而不是在整個(gè)表面涂布粘合劑將其粘合。特別是，如果將普通的粘合劑應(yīng)用于這種透明組件(如玻璃)的基板，里面的透明組件會結(jié)露(dewed)。特別當(dāng)半導(dǎo)體元件是固體圖像傳感器時(shí)，結(jié)露會阻礙固體圖像傳感器準(zhǔn)確地參與光電變換，并且會在圖象識別和顯示中出現(xiàn)問題。 日本專利公開號No.H10-313070。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠防止半導(dǎo)體元件或液晶顯示元件與基板之間出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象的粘合膜。
該目的可以通過本發(fā)明下面(1)～(16)中所述內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)。
(1)一種用于將半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件粘合到基板上的粘合膜，其中粘合膜由包含固化樹脂和填料的樹脂組合物組成，其中，粘合膜的透濕率使用JIS Z0208-B方法測得為30[g/m2·24h]以上。
(2)如(1)中所述的粘合膜，其中的固化樹脂包括光固化樹脂。
(3)如(2)中所述的粘合膜，其中光固化樹脂包括以丙烯酸類化合物為主要成分的紫外光固化樹脂。
(4)如(1)中所述的粘合膜，其中固化樹脂包括熱固性樹脂。
(5)如(4)中所述粘合膜，其中熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂。
(6)如(1)中所述粘合膜，其中固化樹脂包括光和熱共同固化的樹脂。
(7)如(6)中的所述粘合膜，其中光和熱共同固化的樹脂包括(甲基)丙烯酸基改性的酚樹脂或含(甲基)丙烯?；?甲基)丙烯酸聚合物。
(8)如(1)中所述粘合膜，其中填料包括多孔填料。
(9)如(8)中所述粘合膜，其中填料的平均孔隙直徑為0.1至5nm。
(10)如(8)中所述粘合膜，其中填料顯示出在室溫下的吸附度[Q1](將在加熱條件下完全干燥的填料在鋁杯中稱重，放置在25℃/50％的環(huán)境下168小時(shí)后得到的填料增加的重量)為7[g/100g填料]以上。
(11)如(8)中所述粘合膜，其中填料顯示出在60℃的吸附度[Q2](將在加熱條件下完全干燥的填料在鋁杯中稱重，放置在60℃/90％的環(huán)境下168小時(shí)后得到的填料的重量增加)為3[g/100g填料]以上。
(12)如(10)中所述粘合膜，滿足0.4×[Q1]<[Q2]。
(13)如(11)中所述粘合膜，其中填料為沸石。
(14)如(1)中所述粘合膜，其中粘合膜顯示出的透濕率，使用JIS Z0208方法-B測得為200[g/m2·24h]以下。
(15)如(1)中所述粘合膜，其中粘合膜顯示出25℃的透濕率(使用JIS Z0208測得，在25℃/50％透濕處理?xiàng)l件下)為4[g/m2·24h]以上。
(16)如(1)中所述粘合膜，其中基板顯示出的透濕率，使用JIS Z0208方法-B測得為小于30[g/m2·24h]。
本發(fā)明提供了一種能夠防止半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件與基板之間出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象的粘合膜。這種粘合膜很少引起內(nèi)部電極的腐蝕，可以保持其長期的可靠性。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式
本發(fā)明的粘合膜將在下面詳細(xì)說明。本發(fā)明是一種用于將半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件粘合至基板上的粘合膜，其中粘合膜由包含固化樹脂和填料的樹脂組合物組成，其中粘合膜的透濕率為30[g/m2·24h]或以上。
本發(fā)明的粘合膜用于將半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件與基板粘合。在半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件與基板粘合時(shí)，粘合組分需要在半導(dǎo)體組件或類似物(或基板)的預(yù)定部分精確形成。本發(fā)明的粘合膜滿足該要求。
粘合膜由包含固化樹脂和填料的樹脂組合物組成，其中粘合膜的透濕率為30[g/m2·24h]以上。借助這種構(gòu)造，甚至當(dāng)膜用于粘合半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件和基板時(shí)，都可以避免由內(nèi)部濕氣引起的在基板(特別是透明基板)等上結(jié)露。
為防止基板等由于濕氣而結(jié)露，已知要控制粘合劑等的透濕率。已經(jīng)研究了降低粘合劑等的透濕率以防止結(jié)露的方法(例如，低至10[g/m2·24h])，但是困難重重。
相比之下，本發(fā)明防止結(jié)露的出現(xiàn)，不是通過通常使用的降低粘合膜的透濕率，而是相反地通過增加透濕率以使膜在透氣性方面有所提高。
該粘合膜的透濕率優(yōu)選為40[g/m2·24h]以上，更優(yōu)選50至200[g/m2·24h]。透濕率低于下限值可能會導(dǎo)致其不足以防止基板等的結(jié)露。透濕率大于上限可能會降低成膜性能。
粘合膜的透濕率可以使用濕氣滲透杯法(moisture permeable cup method，JISZ0208-B方法)利用100μm厚的粘合膜在40℃/90％條件下測定。
該粘合膜的透濕率在25℃優(yōu)選調(diào)節(jié)至4[g/m2·24h]以上。這樣，尤其可以有效阻止基板等結(jié)露。該粘合膜的透濕率可以在25℃使用100μm厚度的粘合膜測定，使用濕氣滲透杯法(JIS Z0208)，在25℃/50％條件下進(jìn)行水汽透過處理。
本發(fā)明的粘合膜可以阻止結(jié)露的原因可能如下例如在半導(dǎo)體組件和基板之間(內(nèi)部空間)出現(xiàn)的結(jié)露可歸因于在粘合過程中限制在內(nèi)部空間的濕氣，和粘合之后穿過粘合層進(jìn)入內(nèi)部空間的濕氣。降低粘合膜透濕率的方法無法完全將透濕率降至零，反而長時(shí)間讓水分慢慢地進(jìn)入內(nèi)部空間而不能將其釋放至外部，從而難以解決結(jié)露問題。相比之下，本發(fā)明的粘合膜具有較大的透濕率，能立刻將內(nèi)部空間出現(xiàn)的濕氣釋放至外部，從而有效地防止結(jié)露。
由樹脂組合物組成的固化樹脂可以是光固化樹脂(固化樹脂主要通過光輻照(如紫外線)進(jìn)行固化)和熱固性樹脂(主要通過熱進(jìn)行固化)。
盡管未明確地限定，固化樹脂優(yōu)選包含光固化樹脂。這樣，可以提高粘合劑組分排列的準(zhǔn)確性。這是因?yàn)楣夤袒瘶渲膬?nèi)含物可以通過曝光，顯影和圖案化以便于粘合膜放置至預(yù)定位置。
光固化樹脂(尤其是，紫外光固化樹脂)可以是丙烯酸酯化合物作為主要成分的紫外光固化樹脂；具有聚氨酯丙烯酸酯低聚物或聚酯聚氨酯丙烯酸酯低聚物作為主要成分的紫外光固化樹脂；和具有至少一種選自包括環(huán)氧基樹脂和乙烯基酚基樹脂的紫外光固化樹脂。
其中，優(yōu)選丙烯酸酯化合物作為主要成分的紫外光樹脂。當(dāng)用光照射時(shí)，該丙烯酸酯化合物顯示快速的固化速率，使得只用較小的曝光能量就能使該樹脂圖案化。丙烯酸酯化合物可以是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體，更具體地說可以是雙官能團(tuán)的丙烯酸酯如二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、丙三醇二丙烯酸酯、丙三醇二甲基丙烯酸酯、1，10-癸二醇二丙烯酸酯、1，10-癸二醇二甲基丙烯酸酯；和多官能的丙烯酸酯如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、和二季戊四醇六甲基丙烯酸酯。其中，優(yōu)選丙烯酸酯，特別優(yōu)選在酯部分具有1至15個(gè)碳原子的丙烯酸酯或甲基丙烯酸烷基酯。
盡管未明確地限定，光固化樹脂(紫外光固化樹脂)的含量優(yōu)選占全部樹脂組合物的5至60wt％，并且更優(yōu)選8至30wt％。含量低于該下限值會抑制樹脂通過紫外線照射圖案化，而含量超過上限值會使樹脂太軟，在紫外線照射以前膜性能就會下降。
盡管未明確地限定，優(yōu)選在正常溫度下液態(tài)存在的光固化樹脂(尤其是，紫外光固化樹脂)。這樣，可以得到提高紫外光誘導(dǎo)的固化的反應(yīng)性。此外，將它與熱固性樹脂混合的操作可以變得更為方便。在室溫下以液態(tài)存在的紫外光固化樹脂例如具有上述丙烯酰基(acryl)化合物作為主要成分的紫外光固化樹脂。
更優(yōu)選地將樹脂組合物與光聚合引發(fā)劑一起使用。這樣，樹脂可以基于光聚合有效圖案化。
光聚合引發(fā)劑可以為苯甲酮、苯乙酮、安息香、安息香異丁基醚、甲基苯甲酰基苯甲酸、苯甲?；郊姿?、安息香甲醚、芐基苯硫化物、芐基、二芐基、和二乙酰基。
盡管未明確地限定，光聚合引發(fā)劑的含量優(yōu)選占全部樹脂組合物的0.5至5wt％，并且更優(yōu)選0.8至2.5wt％。含量小于該下限值可能會降低光聚合引發(fā)的效果，而含量超過上限值可能使反應(yīng)性過大，從而降低其可存儲性和分辨率。
優(yōu)選那些另外包含熱固性樹脂的固化樹脂。這樣，即使在曝光、顯影和圖案化之后，該粘合膜也可以保持粘附。更具體地說，通過將粘合劑組分放置在預(yù)定位置而配置粘合膜，然后使其經(jīng)歷曝光、顯影和圖案化，隨后再熱壓粘合而使半導(dǎo)體組件等熱壓結(jié)合至基板上。
熱固性樹脂例如酚醛清漆型(novolac-type)酚樹脂如苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂和雙酚-A酚醛清漆樹脂；酚樹脂如甲階酚醛(resol phenol)樹脂；雙酚型環(huán)氧樹脂如雙酚-A環(huán)氧樹脂和雙酚-F環(huán)氧樹脂；酚醛清漆型環(huán)氧樹脂如酚醛清漆環(huán)氧樹脂和甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂；環(huán)氧樹脂如聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、均二苯乙烯型環(huán)氧樹脂、三酚甲烷型環(huán)氧樹脂、烷基改性三酚甲烷型環(huán)氧樹脂、含三嗪核環(huán)氧樹脂、和雙茂改性酚型環(huán)氧樹脂；含三嗪環(huán)的樹脂如尿素樹脂和三聚氰胺樹脂；不飽和聚酯樹脂；雙馬來酰亞胺樹脂；聚氨酯樹脂；鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂；有機(jī)硅樹脂；含苯并噁嗪環(huán)樹脂；和氰酸酯樹脂，其中它們可以獨(dú)立地或混合使用。其中，優(yōu)選環(huán)氧樹脂。這樣，耐熱性和粘著性可以進(jìn)一步改進(jìn)。
進(jìn)一步優(yōu)選，將在室溫下固態(tài)存在的環(huán)氧樹脂(尤其是，雙酚型環(huán)氧樹脂)與在室溫下液態(tài)存在的環(huán)氧樹脂(尤其是，在室溫下液態(tài)存在的有機(jī)硅樹脂改性環(huán)氧樹脂)組合作為上述環(huán)氧樹脂使用。這樣，在保持耐熱性的同時(shí)可以改進(jìn)撓性和分辨率。
熱固性樹脂的含量優(yōu)選占全部樹脂組合物的10至40wt％，并且更優(yōu)選15至35wt％，盡管未明確地限定。含量小于下限值會降低耐熱性的改進(jìn)效果，而含量超過上限值會降低粘合膜的韌性。
在室溫下液態(tài)存在的熱固性樹脂用于組合時(shí)，盡管未明確地限定，優(yōu)選液體光固化樹脂和液體熱固性樹脂的總量占整個(gè)樹脂組合物重量的60％以下，更優(yōu)選50wt％以下。其下限優(yōu)選設(shè)置為5wt％以上。特別是落入該范圍的含量可以確保耐熱性，撓性和分辨率均衡。
該固化樹脂進(jìn)一步優(yōu)選包含通過光和熱共同固化的樹脂。這樣，可以改進(jìn)光固化樹脂和熱固性樹脂之間的相容性，從而改進(jìn)固化(光固化和熱固化)之后粘合膜的強(qiáng)度，進(jìn)而改進(jìn)最終產(chǎn)品的可靠性。
通過光和熱共同固化的樹脂可以是具有光官能團(tuán)(如丙烯?；?、異丁烯?；鸵蚁┗?的熱固性樹脂；和具有熱反應(yīng)性基團(tuán)(如環(huán)氧基、酚羥基、醇烴基、羧基、酸酐、氨基、和氰酸基)的光固化樹脂。更具體地說，例如(甲基)丙烯酸基改性酚醛樹脂，和在側(cè)鏈具有羧基和丙烯酸基的丙烯酸基共聚物樹脂。其中，優(yōu)選(甲基)丙烯酸基改性酚醛樹脂。選定區(qū)域允許使用較少受環(huán)境影響的堿性水溶液，作為代替有機(jī)溶劑的顯影液，保持其耐熱性。在此處可采用的固化樹脂可以是熱固性樹脂和光固化樹脂。
至于具有光反應(yīng)性基團(tuán)的熱固性樹脂，盡管未明確地限定，光反應(yīng)性基團(tuán)改性率(取代率)優(yōu)選光固性樹脂和熱固性樹脂的全部反應(yīng)性基團(tuán)(光反應(yīng)性基團(tuán)和熱反應(yīng)性基團(tuán)的總含量)的20至80％，更優(yōu)選30至70％。上述改性率范圍可以確保極好的分辨率。
至于具有熱反應(yīng)性基團(tuán)的光固性樹脂，盡管未明確地限定，熱反應(yīng)性基團(tuán)改性率(取代率)優(yōu)選光固性樹脂和熱固性樹脂的全部反應(yīng)性基團(tuán)(光反應(yīng)性基團(tuán)和熱反應(yīng)性基團(tuán)的總含量)20至80％，更優(yōu)選30至70％。上述改性率范圍可以確保極好的分辨率。
盡管未明確地限定，通過光和熱共同固化的固化性樹脂的含量優(yōu)選占全部樹脂組合物的15至50wt％，并且更優(yōu)選20至40wt％。含量小于下限值會降低相容性的改進(jìn)效果，而含量超過上限值會降低顯影性和分辨率。
樹脂組合物包含填料。填料是用于控制粘合膜的透濕率的重要組分。填料可以是纖維填料如氧化鋁纖維和玻璃纖維；針狀填料如鈦酸鉀纖維、硅灰石、鋁硼酸鹽、針狀氫氧化鎂、和金屬須；板狀填料如滑石、云母、絹云母、玻璃片、鱗片狀石墨、和板狀碳酸鈣；球狀(粒狀)填料如碳酸鈣、石英、熔融石英、燒結(jié)粘土、和未燒結(jié)的粘土；和多孔填料如沸石和硅膠。它們可以單獨(dú)使用，或兩種或更多混合使用。其中，優(yōu)選多孔填料。這樣，可以增加粘合膜的透濕率。
盡管未明確地限定，填料的平均粒徑優(yōu)選0.01至90μm，并且更優(yōu)選0.1至40μm。平均粒度超過該上限值，可以導(dǎo)致膜的外表被破壞并且分辨率不良，平均粒徑小于下限值會導(dǎo)致加熱粘合過程中粘合不良。一般通過使用激光衍射粒度分析器SALD-7000(來自Shimadzu公司)測定平均粒徑。
盡管未明確地限定，填料的含量優(yōu)選占全部樹脂組合物的5至70wt％，并且更優(yōu)選20至50wt％。含量超過該上限值會導(dǎo)致在加熱粘合過程中粘合不良，而該含量小于該下限值可能因?yàn)橥笣衤什蛔愣荒芨纳苹宓慕Y(jié)露。
作為填料，優(yōu)選使用多孔的填料。當(dāng)使用多孔填料時(shí)，多孔填料優(yōu)選平均孔徑為0.1至5nm，更優(yōu)選0.3至1nm。如果平均孔徑超過上限值，一部分樹脂組分會進(jìn)入孔隙從而抑制該反應(yīng)，而如果平均孔徑小于下限值，由于降低吸濕性能從而降低該膜的透濕率，并且不能改進(jìn)該基板結(jié)露。由結(jié)晶沸石組成的分子篩可以作為具體示例性多孔填料。結(jié)晶沸石通過以下公式表示: M2/nO·Al2O3·xSiO2·yH2O M金屬陽離子，n原子價(jià) 結(jié)晶沸石的結(jié)晶型可以是3A，4A，5A和13X，其中優(yōu)選可以有效防止結(jié)露的3A型和4A型。
該填料在室溫下的吸附度[Q1]雖然沒有具體限定，但是優(yōu)選7[g/100g填料]以上，更優(yōu)選15[g/100g料]以上。在室溫下的吸附度小于下限值可能會由于填料吸水性能不足且膜的透濕率減少而不能改進(jìn)該基板的結(jié)露。在室溫下的吸附度[Q1]可以根據(jù)將通過加熱完全干燥的填料在鋁杯中稱重，并放置在25℃/50％環(huán)境下168小時(shí)之后的增加的重量確定。
該填料在60℃下的吸附度[Q1]雖然沒有具體限定，但是優(yōu)選3[g/100g填料]以上，更優(yōu)選10[g/100g填料]以上。保持上述值的吸附度，即使在60℃也可以有效改進(jìn)基板的結(jié)露。在60℃下的吸附度[Q2]可以根據(jù)將通過加熱完全干燥的填料在鋁杯中，放置在60℃/90％環(huán)境168小時(shí)之后稱得的增加的重量確定。
盡管未明確地限定，在室溫下的吸附度[Q1]和在60℃的吸附性[Q2]優(yōu)選滿足以下關(guān)系:0.4*[Q1]<[Q2]。當(dāng)[Q1]和[Q2]滿足上述關(guān)系時(shí)，基板結(jié)露現(xiàn)象可以獲得特別大的改進(jìn)。這恐怕是因?yàn)樘盍霞词乖诟邷匾材鼙３制湮叫?，因此填充膜在比較高的溫度保持的透濕率，允許濕氣容易通過，使得即使溫度從高溫降低到室溫，半導(dǎo)體器件或液晶設(shè)備中的濕氣可以瞬時(shí)減少，以避免結(jié)露現(xiàn)象。
只要不會損害本發(fā)明的目的，除了上述固化樹脂和填料之外，樹脂組合物還可以包括添加劑，如塑性樹脂、均化劑、消泡劑和偶聯(lián)劑。
盡管未明確地限定，使用上述粘合膜粘合的半導(dǎo)體組件可以為固體圖像傳感器如CCD和CMOS，以及半導(dǎo)體組件如MEMS元件。盡管未明確地限定，液晶顯示組件可以是液晶板。
該基板可以是撓性基板和剛性基板，如那些被稱作內(nèi)插器或母板；由有機(jī)或無機(jī)材料組成的絕緣基板；以及由丙烯酸樹脂，聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(PET)和玻璃組成的透明基板。其中，當(dāng)使用由無機(jī)材料組成的基板時(shí)，該粘合膜的性能可以充分地展示。這恐怕是因?yàn)椋绻硗馐褂糜袡C(jī)材料組成的基板，與無機(jī)材料組成的基板相比，該基板具有較大的透濕率，因而粘合膜僅起到很小的作用。相比之下，如果使用無機(jī)材料組成的基板，只有粘合膜部分是透濕的，可以起到較大的作用?；宓耐笣衤蕛?yōu)選小于30[g/m2·24h]。
(實(shí)施例)
本發(fā)明將在以下通過實(shí)施例和對比例詳細(xì)說明，但不限于此。首先，對粘合膜的實(shí)施例進(jìn)行說明。至于實(shí)施例使用的分子篩，＂分子篩3A＂表示該結(jié)晶型屬于3A型。
(實(shí)施例1) 1.光和熱共同固化的固化樹脂(丙烯酸基(acryl)改性酚醛樹脂的合成) 將600克(大約4當(dāng)量的OH)苯酚酚醛清漆樹脂(Phenolite TD-2090-60M，DICCORPORATION)的非揮發(fā)性餾分的70％ MEK溶液加入2L燒瓶中，又加入1g三丁胺，和0.2g對苯二酚，并將混合物加熱至110℃。進(jìn)而，在用30分鐘逐滴加入284g(2mol)甲基丙烯酸縮水甘油酯，將混合物在110℃攪拌5小時(shí)反應(yīng)，獲得不揮發(fā)物含量為80％的含2-甲丙烯酰基的苯酚酚醛清漆樹脂(調(diào)整甲基丙烯?；谋壤秊?0％)。
2樹脂清漆(resin varnish)的制備 稱量5.1wt％的在室溫下作為光固化樹脂液態(tài)存在的丙烯酸樹脂化合物(三甘醇二甲基丙烯酸酯；Neomer PM201，Sanyo Chemical Industries，Ltd.)、12.9wt％的環(huán)氧樹脂(Epiclon N-865，DIC CORPORATION)和5.4wt％的作為熱固性樹脂的硅樹脂環(huán)氧樹脂(BY16-115，Dow Corning Toray有限公司)、28.2wt％之前合成的作為光和熱共同固化樹脂的丙烯酸基改性酚醛樹脂、1.9wt％的光聚合引發(fā)劑(irgacure 651，Ciba Specialty Chemicals Inc.)、31.8wt％的作為填料的多孔填料(分子篩3A，UnionShowa K.K)、14.7wt％的作為溶劑的甲乙基酮，將該混合物以5,000rpm的轉(zhuǎn)速在分散劑中攪拌1小時(shí)制備樹脂清漆。
3.粘合膜的加工 將上述樹脂清漆通過使用Comma涂布機(jī)涂布在作為支撐基底的聚酯薄膜(T100G，Mitsubishi聚酯薄膜公司，25μm厚)上，在80℃干燥10分鐘從而獲得50μm厚的粘合膜。
(實(shí)施例2) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除了樹脂清漆按如下所述混合。將4.4wt％作為光固化樹脂的在室溫下以液態(tài)存在的丙烯酸樹脂化合物(Neomer PM201，SanyoChemical Industries，Ltd.)、11.1wt％作為熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂(EpiclonN-865，DICCORPORATION)和4.7wt％硅酮環(huán)氧樹脂(BY16-115，Dow Corning Toray Co.，Ltd.)、24.3wt％之前合成的作為光和熱共同固化樹脂的(甲基)丙烯酸基改性酚醛樹脂、1.6wt％光聚合引發(fā)劑(Irgacure 651，Ciba Specialty Chemicals Inc.)、41.2wt％作為填料的多孔填料(分子篩3A，Union Showa K.K)和12.7wt％作為溶劑的甲乙酮混合。
(實(shí)施例3) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除了樹脂清漆按如下所述混合。將5.5wt％作為光固化樹脂的在室溫下以液態(tài)存在的丙烯酸樹脂化合物(Neomer PM201，SanyoChemical Industries，Ltd.)、14.1wt％作為熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂(Epiclon N-865，DICCORPORATION)和5.9wt％的硅酮環(huán)氧樹脂(BY16-115，Dow Corning Toray Co.，Ltd.)、30.7wt％之前合成的作為光和熱共同固化樹脂的(甲基)丙烯酸基改性酚醛樹脂、2.1wt％的光聚合引發(fā)劑(Irgacure651，Ciba Specialty Chemicals Inc.)、25.7wt％作為填料的多孔填料(分子篩3A，Union Showa K.K)和16.0wt％作為溶劑的甲乙酮混合。
(實(shí)施例4) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除了一種填料如下所述使用一種多孔填料(Showa K.K.的分子篩4A，孔隙大?。?
)。
(實(shí)施例5) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除了一種填料如下所述，使用一種多孔填料(Showa K.K.的分子篩5A，孔隙大?。?
)。
(實(shí)施例6) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除了一種填料如下所述，使用一種多孔填料(Showa K.K.的分子篩13X，孔隙大?。?
)。
(實(shí)施例7) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除此之外使用一種光和熱共同固化樹脂。使用具有羧基和丙烯基的丙烯基聚合物樹脂(Cyclomer P.，Daicel Chemical Industries，Ltd.)用作光和熱固性樹脂。
(實(shí)施例8) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除了樹脂清漆按如下所述混合。將5.1wt％作為光固化樹脂的在室溫下以液態(tài)存在的丙烯酸樹脂化合物(Neomer PM201，SanyoChemical Industries，Ltd.)、12.9wt％作為熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂(Epiclon N-865，DIC CORPORATION)和5.4wt％的硅酮環(huán)氧樹脂(BY16-115，Dow Corning TorayCo.，Ltd.)、28.2wt％前面合成的作為光和熱共同固化的固化樹脂的(甲基)丙烯酸基改性酚醛樹脂，1.9wt％光聚合引發(fā)劑(Irgacure 651，Ciba Specialty Chemicals Inc.)、15.9wt％硅膠(Admafine SE5101，Admatechs有限公司)和15.9wt％作為填料的多孔填料(Union Showa K.K的分子篩3A)和14.7wt％作為溶劑的甲乙基酮混合。
(實(shí)施例9) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除了樹脂清漆按如下所述混合。將5.1wt％作為光固化樹脂的在室溫下以液態(tài)存在的丙烯酸樹脂化合物(Neomer PM201，SanyoChemical Industries，Ltd.)、12.9wt％作為熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂(Epiclon N-865，DICCORPORATION)和5.4wt％的硅酮環(huán)氧樹脂(BY16-115，Dow Corning Toray Co.，Ltd.)、28.2wt％前面合成的作為光和熱共同固化的固化樹脂的上述(甲基)丙烯基改性酚醛樹脂、1.9wt％的光聚合引發(fā)劑(Irgacure 651，Ciba Specialty Chemicals Inc.)、15.9wt％作為填料的多孔填料(Union Showa K.K的分子篩3A)，15.9wt％的硅膠(Mizusawa Industrial Chemicals，Ltd.)和14.7wt％作為溶劑的甲乙基酮混合。
(對比例1) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除了樹脂清漆按如下所述混合。將5.1wt％作為光固化樹脂的在室溫下以液態(tài)存在的丙烯酸樹脂化合物(Neomer PM201，SanyoChemical Industries，Ltd.)、12.9wt％作為熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂(EpiclonN-865，DICCORPORATION)和5.4wt％的硅酮環(huán)氧樹脂(BY16-115，Dow Corning Toray Co.，Ltd.)、28.2wt％之前合成的作為光和熱共同固化樹脂的(甲基)丙烯酸基改性酚醛樹脂，1.9wt％的光聚合引發(fā)劑(Irgacure 651，Ciba Specialty Chemicals Inc.)、31.8wt％作為填料的硅膠(Admafine SE5101，Admatechs Co.，Ltd.)和14.7wt％作為溶劑的甲乙基酮混合。
(對比例2) 全部制備過程類似于實(shí)施例1，除了清漆樹脂按如下所述混合。將8.1wt％作為光固化樹脂的在室溫下以液態(tài)存在的丙烯酸樹脂化合物(Neomer PM201，SanyoChemical Industries，Ltd.)、20.5wt％作為熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂(Epiclon N-865，DICCORPORATION)和8.6wt％的硅酮環(huán)氧樹脂(BY16-115，Dow Corning Toray Co.，Ltd.)、44.8wt％前面合成的作為光和熱共同固化的固化樹脂的上述(甲基)丙烯酸基改性酚醛樹脂、3.0wt％的光聚合引發(fā)劑(Irgacure 651，Ciba Specialty Chemicals Inc.)，和14.7wt％作為溶劑的甲乙基酮混合。
通過單獨(dú)的實(shí)施例和對比例獲得的粘合膜按下述方法評價(jià)，測試項(xiàng)目和詳細(xì)情況顯示如下。結(jié)果如表1所示。
1)膜性質(zhì)(拉伸斷裂強(qiáng)度) 得到的粘合膜暴露于365nm的光下，以750mJ/cm2照射，在120℃固化1小時(shí)，進(jìn)一步在180℃固化2小時(shí)，從而得到固化膜。使用符合JIS K7127標(biāo)準(zhǔn)的固化膜制造的啞鈴狀樣品進(jìn)行拉力測試。測試單獨(dú)的粘合膜的拉伸斷裂強(qiáng)度。
2)顯影性 將得到的粘合膜在25℃浸在3％TMAH(四甲基氫氧化銨)中，如果樹脂在3分鐘內(nèi)溶解而非聚酯膜保持作為支撐基底，顯影性被認(rèn)為＂有＂，如果樹脂保持作為支撐基底，則被認(rèn)為“無＂。
3)分辨率(數(shù)值孔徑) 分辨率是以如下所述的數(shù)值孔徑為基準(zhǔn)的。在55℃將得到的粘合膜層壓至一種聚酰亞胺薄膜，使用直徑為200μm的負(fù)像掩模進(jìn)行曝光形成圖案，使得365nm的光以200mJ/cm2照射。然后，將膜用3％TMAH在0.1MPa噴射壓力下處理90s，通過測量顯微鏡測量圖案的直徑，并使用以下方程式計(jì)算數(shù)值孔徑。
數(shù)值孔徑(％)＝實(shí)際測量的開口直徑(μm)/遮光板直徑200(μm)×100
4)透濕率 使用設(shè)置為60℃的貼膜機(jī)，獲得的粘合膜粘合以制造100μm厚的膜，用曝光能量為750mJ/cm2(波長:365nm)的裝置曝光，在120℃固化1小時(shí)，然后180℃固化1小時(shí)。獲得的固化膜在40℃/90％和25℃/50％的環(huán)境下，遵照濕氣滲透杯法(JISZ0208)測定，計(jì)算透濕率。
(表1)
表1清楚表明，實(shí)施例1～9的粘合膜拉伸強(qiáng)度大，膜特性優(yōu)異，顯影性和分辨率也優(yōu)異。
接下來，說明使用上述粘合膜粘合半導(dǎo)體組件和基板獲得的粘合產(chǎn)品的實(shí)施例。
(實(shí)施例1A至實(shí)施例9A和對比例1A至對比例2A) 將安裝有固體圖像傳感器的6英寸晶片作為半導(dǎo)體組件，使用設(shè)置為60℃的層壓機(jī)將上述粘合膜層壓在該6英寸晶片上。然后使用一種曝光裝置將膜使用負(fù)像掩模曝光，顯影，從而制造出圖案化的樣品。圖案的形狀和排列圍繞在每個(gè)固體圖像傳感器的光敏部分，為100μm寬的框結(jié)構(gòu)。使用365nm的照射光以750mJ/em2曝光，使用3％TMAH(四甲基氫氧化銨)在0.1MPa的噴射壓力90秒進(jìn)行顯影。切割這樣得到的圖案樣品，通過熱壓(溫度＝110℃，時(shí)間＝10秒，壓力＝1MPa)粘合至玻璃纖維基板(5mm×4mm×0.5mm)。獲得的樣品在120℃固化1小時(shí)，進(jìn)一步在180℃固化2小時(shí)，放置在用于評價(jià)的基板上并粘合，從而制造用于評價(jià)的樣品。將用于評價(jià)的樣品經(jīng)歷半導(dǎo)體器件通常使用的可靠性試驗(yàn)。在60℃，90％濕度下處理500小時(shí)之后，樣品轉(zhuǎn)移至25℃，50％濕度的環(huán)境，無論結(jié)露出現(xiàn)與否，都在顯微鏡下觀察樣品的玻璃基板內(nèi)部。結(jié)果見表2。
(表2)
表2清楚顯示，實(shí)施例1A到實(shí)施例9A顯示沒有結(jié)露、電極沒有腐蝕、具有優(yōu)異的導(dǎo)電率、良好的圖像和令人滿意的可靠性。相比之下，對比例1A至對比例2A顯示結(jié)露，證明半導(dǎo)體器件可靠性較低。由上述說明判斷，本發(fā)明提供了一種性能優(yōu)異的粘合膜，其作為組成半導(dǎo)體和液晶設(shè)備的材料尤其具有優(yōu)異的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種用于將半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件粘合到基板上的粘合膜，其中所述粘合膜由包含固化樹脂和填料的樹脂組合物組成，所述粘合膜的透濕率使用JIS Z0208-B方法測得為30[g/m2·24h]以上。
2.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中所述固化樹脂包括光固化樹脂。
3.權(quán)利要求2所述的粘合膜，其中所述光固化樹脂包括以丙烯酸類化合物為主要成分的紫外光固化樹脂。
4.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中所述固化樹脂包括熱固性樹脂。
5.權(quán)利要求4所述的粘合膜，其中所述熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂。
6.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中所述固化樹脂包括光和熱共同固化的樹脂。
7.權(quán)利要求6所述的粘合膜，其中所述光和熱共同固化的樹脂包括(甲基)丙烯酸基改性的酚樹脂或含(甲基)丙烯?；鶊F(tuán)的(甲基)丙烯酸聚合物。
8.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中所述填料包括多孔填料。
9.權(quán)利要求8所述的粘合膜，其中所述填料的平均孔隙直徑為0.1至5nm。
10.權(quán)利要求8所述的粘合膜，其中所述填料顯示出在室溫下的吸附度[Q1](將在加熱條件下完全干燥的填料在鋁杯中稱重，放置在25℃/50％的環(huán)境下168小時(shí)后填料增加的重量)為7[g/100g填料]以上。
11.權(quán)利要求10所述的粘合膜，其中填料顯示出在60℃的吸附度[Q2](將在加熱條件下完全干燥的填料在鋁杯中稱重，放置在60℃/90％的環(huán)境下168小時(shí)后填料增加的重量)為3[g/100g填料]以上。
12.權(quán)利要求11所述的粘合膜，其滿足0.4×[Q1]<[Q2]。
13.權(quán)利要求8所述的粘合膜，其中所述填料為沸石。
14.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中所述粘合膜顯示出的透濕率，使用JIS Z0208-B方法測得為200[g/m2·24h]以下。
15.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中所述粘合膜在25℃的透濕率(使用JIS Z0208測得，在25℃/50％透濕處理?xiàng)l件下)為4[g/m2·24h]以上。
16.權(quán)利要求1所述的粘合膜，其中基板的透濕率，使用JIS Z0208-B方法測得為小于30[g/m2·24h]。
全文摘要
一種用于將半導(dǎo)體組件或液晶顯示組件粘合到基板上的粘合膜，該粘合膜由包含固化樹脂和填料的固化樹脂組合物組成，粘合膜顯示出30[g/m2·24h]以上的透濕率，其中固化樹脂優(yōu)選包含光固化樹脂、熱固性樹脂、或光和熱共同固化樹脂。填料優(yōu)選含有多孔填料，更優(yōu)選孔隙直徑為0.1至5nm的填料，粘合膜優(yōu)選25℃時(shí)透濕率為4[g/m2·24h]以上的粘合膜。
文檔編號H01L23/10GK101389725SQ20068005345
公開日2009年3月18日 申請日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者高橋豊誠 申請人:住友電木株式會社