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本发明的实施方案涉及粘合剂(106)和装配芯片包(100)的方法。可用粘合剂(106)使芯片(108)结合到基片(102)，粘合剂(106)可包括环氧基介电材料、环氧树脂、光产酸剂、抗氧化剂和相应于光产酸剂的冷催化剂。

1.  一种装配芯片包(100)的方法，所述方法包括：
将粘合剂(106)层施加到基片(102)上，其中粘合剂(106)的组合物包含环氧基介电材料、环氧树脂、光产酸剂、抗氧化剂和相应于光产酸剂的冷催化剂；并且
通过粘合剂(106)使芯片(108)结合到基片(102)上。

2.  权利要求1的方法，其中组合物(106)包含相对量的约100份环氧基介电材料、约6至16份环氧树脂、约0.1至0.6份光产酸剂和约0.1份或更少相应于光产酸剂的冷催化剂。

3.  权利要求1的方法，其中组合物(106)包含约1份抗氧化剂。

4.  权利要求1的方法，其中环氧基介电材料包括XP080702。

5.  权利要求1的方法，其中光产酸剂包括Octacat。

6.  权利要求1的方法，其中组合物(106)包含热产酸剂。

7.  权利要求1的方法，所述方法包括通过基片(102)和粘合剂(106)布置通孔(110)。

8.  权利要求7的方法，所述方法包括在通孔(110)内布置金属之前或通孔去灰过程前烘烤通孔(110)中的介电材料。

9.  一种芯片结合粘合剂(106)，所述粘合剂包含：
环氧基介电材料；
环氧树脂；
光产酸剂；
抗氧化剂；和
相应于光产酸剂的冷催化剂。

10.  权利要求9的芯片结合粘合剂(106)，其中粘合剂106包含相对量的约100份环氧基介电材料、约6至16份环氧树脂、约0.1至0.6份光产酸剂、约0至1份抗氧化剂和约0至0.1份相应于光产酸剂的冷催化剂。

促进包埋芯片建立的芯片结合粘合剂和相关系统及方法
技术领域
本公开通常涉及可优化用于包埋式芯片建立(ECBU)过程的粘合剂。更具体地讲，本发明的实施方案涉及包括组成特征的光敏热固性粘合剂，所述粘合剂促进成功建立模块，建立最终产品可靠性，并建立ECBU过程产量。
背景技术
倒装芯片封装可定义为面向下电子元件在基片、电路板或载体上的直接电连接。例如，在一般倒装芯片封装方法中，可使芯片的活性侧结合到基片上。这与芯片封装连接(如引线接合)的其他技术形成对比，其中向上的芯片一般用接合线连接到基片上的每个不同的焊盘上。ECBU方法可归类为倒装芯片封装法。
一般认为倒装芯片封装连接在性能、可靠性和通用性方面有超过其他技术的很多优点。然而，也有与传统倒装芯片封装相关的很多挑战。例如，基片的平面性和凸块体积是其中需要各凸块在回流或热压焊接之前接触焊盘的类型的成功可重复倒装芯片接合的限制因素。这些挑战的一些已通过ECBU法解决，其中焊料凸块或线接互连可通过使用专业材料固定和微通孔技术消除。ECBU方法一般包括通过粘合剂使芯片的活性侧结合到基片，然后通过基片和粘合剂钻孔，以接近芯片活性侧上的接合焊盘。现已认识可实质优化粘合剂的某些方面，以有效适应ECBU过程的某些方面。
附图说明
通过阅读以下详述并参考附图，本发明的优点可变得更加显而易见，其中：
图1显示利用本发明的粘合剂的ECBU方法；并且
图2显示可用作本发明的粘合剂的组成组分的不同化学结构。
具体实施方式
以下描述本发明的一个或多个具体实施方案。为了简明说明这些实施方案，并非所有实际实施方案的特征在说明书中描述。应理解，在任何实际实施的研发中，如在任何工程或设计项目那样，必须作出许多实施方案具体决定，以达到研发者的具体目标，如与系统相关和行业相关限制相符，这可从一个实施方案到另一个实施方案变化。另外，应理解，这种研发努力可能复杂而且耗时，但对本领域的技术人员而言仍为进行具有本公开益处的设计、装配和制造的例行程序。
包埋式芯片建立(ECBU)过程利用芯片结合粘合剂，以在制造过程早期使芯片和其他元件与基片(如聚酰亚胺柔性电路板)结合。本发明的实施方案涉及具有有利于ECBU产物可靠性和产量的组成性质的粘合剂。例如，本发明的实施方案包括可限制金属在某些过程中腐蚀，促进由某些元件(例如芯片)覆盖的粘合剂区域的固化，限制粘合剂在固化期间脆化等的粘合剂特征。
图1显示工艺流程步骤和在根据本发明通过ECBU过程的工艺流程时单一芯片载体模块的相关横截面视图。所述过程一般由参考数字100表示。各横截面图代表过程100中的一个或多个步骤。具体地讲，在所示的实施方案中显示6个步骤，分别表示为步骤1、步骤2、步骤3、步骤4、步骤5和步骤6。应注意到，一些步骤包括多个过程。另外，本领域普通技术人员应了解，可能说明和/或进行另外的步骤。
过程100在步骤1以基片102的金属化和图形化开始。例如，通过溅射Ti/Cu，电镀Cu和/或使Ti溅射于薄膜上(例如，聚合物薄膜)，然后图形化并蚀刻布置层以限定基片部件104，可提供在步骤1中由横截面显示的基片102的部件。在其他实施方案中，不同的层和/或过程可用于制备基片102，并且可在基片上包括不同的部件。在步骤2中，用粘合剂106(例如12-25μm厚粘合剂厚膜)涂覆基片102的金属化侧，粘合剂106可包含本发明的组成特征。如步骤3所示，可用芯片结合机制110或一些类似过程使芯片108以面向下取向结合到粘合剂106。应注意到，在一些实施方案中，粘合剂106可涂在基片102的任一侧上，随后可结合芯片108或多个芯片，并且/或者柔性板可预先已在两侧金属化和图形化。
在芯片108在适当位置时，可使粘合剂106固化，如步骤4所示。例如，步骤4可包括使用真空压力层压方法通过粘合剂热固化使芯片108接合到粘合剂106。粘合剂固化可包括不同的方法步骤，包括(1)将基片102放在氮清洗压热器，(2)用氮加压到70psi，(3)加热到125℃，(4)保持1小时，(5)使温度坡升至220℃，同时使压力降低到10psi，和(6)保持2小时。然后，在从室中卸除前，在真空下使部件冷却到小于100℃温度。这可结束在基片102翻转以接近其他侧之前进行的过程。
一旦芯片108已用粘合剂106和/或固化过程固定到基片102的一侧，过程100就可进行到步骤5，步骤5可包括翻转基片102，并形成微通孔110，以接近芯片焊盘112和/或基片102的金属化部分(例如，基片部件104)。例如，可用UV激光114，通过基片102和固化的粘合剂106钻出微通孔110，以接近芯片焊盘112和/或金属化基片部件104。一旦已形成通孔110，就可使通孔110和与芯片108相反的基片102侧金属化，以形成部件116，如步骤6所示。例如，可用组合溅射-电镀法和图形蚀刻法进行金属化。具体地讲，例如，这可包括溅射Ti/Cu，电镀Cu，溅射Ti，然后利用标准减或半加镀法使用光-图形阻剂。这可完成第一建立层。可根据本发明增加随后层。
本公开的实施方案涉及粘合剂106的性质。具体地讲，一个实施方案涉及具有提供某些官能性的某些组成组分的粘合剂106。应注意到，本发明的实施方案可包括市售产品作为组成组分。例如，传统ECBU法常用的材料由与CY184液体环氧树脂混合的XP9500(一种可光成像介电材料)组成。XP9500为购自Rohm and Haas的一种产品，Rohm and Haas的公司总部在100 Independence Mall West，Philadelphia，Pennsylvania，19106，USA。本发明的实施方案可包括XP9500的改性种类，称为XP080702，也是Rohm and Haas的一种产品。XP080702可具有基本与XP9500相同的组成特征。然而，与XP9500对比，XP080702可不含任何光产酸剂(PAG)。因此，XP080702可被称为环氧基介电材料。以下讨论粘合剂106的另外组分。
根据本发明的实施方案，粘合剂106可包括有利于步骤1-6中所述过程的某些品质。具体地讲，现在已认识到，使用满足某些品质标准(CTQs)的芯片结合粘合剂有利于提供可靠的ECBU产物。例如，粘合剂可在涂覆和除去溶剂后提供表面粘性，以限制置于粘合剂106上的元件(例如，芯片108)相对于其他芯片和/或元件和基片102上的金属化层的移动或使移动最小化。另外，粘合剂106也可包括减小和/或消除场区(例如，围绕接合的元件的区域)中的表面粘性以有利于处理的机制。例如，限制粘性可合乎需要地有利于在低温用真空层压循环处理部件，以消除空隙，同时不粘着到用于使表面元件压入粘合剂的覆盖(吸)膜。
根据现有的ECBU方法，在芯片结合到基片后，可利用粘合剂曝光于紫外(UV)光，以使曝光的粘合剂充分固化，从而限制其粘性或使粘性最小化。具体地讲，UV光可使粘合剂场区中的PAG活化，以引发此固化。然而，现在已认识到，在此UV曝光前置于粘合剂上的元件可实质阻挡UV光达到粘合剂，因此阻止元件下面的PAG活化。这减小在这些关键区域中固化。因此，本发明的实施方案涉及一种粘合剂，所述粘合剂包含热环氧催化剂，以促进在区域中环氧固化，并且限制或不曝光于UV光，如芯片下的粘合剂部分。例如，本发明的实施方案可包含具有PAG(例如，Octacat)和冷催化剂(例如，环烷酸铜)的粘合剂作为组成组分，其中冷催化剂使PAG易受热影响(thermally liable)。另外，本发明的实施方案可包含诸如热产酸剂(TAG)(例如，CXC1612，可购自King Industries)和/或促进环氧固化的多元醇和酐的组成组分。
根据本发明利用的粘合剂可包含相对于XP9500改性的组合物。例如，在本发明的实施方案中，粘合剂可具有比XP9500中存在的小50％至70％的量的PAG，以减小和/或避免腐蚀。实际上，现在已认识到，一定量的PAG(如在XP9500中发现的量)可导致在试验过程中金属腐蚀。例如，一定量的PAG可导致在高加速应力试验(HAST)(85％RH，130℃)期间铝的实质腐蚀。这已由试验证明，如以下表I中数据所示：表I