集成电路微组装用环氧粘接胶树脂析出及控制研究报告
谢廷明 廖希异 谢换鑫 林杨柳
（电子科技集团公司第二十四研究所）
摘要
环氧粘接胶是集成电路常用的粘接材料。在固化过程中，其树脂的析出现象常常对键合的可靠性产生影响。本文采用接触角等方法，探讨了树脂析出的机理，以及基板粗糙度、真空烘培等因素对树脂析出的影响。初步研究表明，真空烘培对控制树脂析出有重要作用。
一、引言
环氧粘接胶因具有粘接强度高、稳定性好、收缩率低等优点，被广泛应用于集成电路基板和元件的粘接工艺中。在固化过程中经常观察到树脂析出现象，对集成电路的键合可靠性产生不良影响。本文旨在研究环氧粘接胶树脂析出的机理及控制方法。
二、树脂析出现象及影响
图1显示了集成电路微组装中环氧粘接胶的树脂析出现象。黑色部分为环氧粘接胶，为陶瓷基板，表面金层厚度大于4 μm。树脂析出物会沾污键合区，影响集成电路的键合可靠性。
三、树脂析出机理研究
3.1 接触角与表面张力
接触角是液体与固体表面之间夹角的度量，Young's方程描述了这一平衡关系。环氧树脂的扩散过程与接触角有关，而接触角又受表面张力的影响。
3.2 基板粗糙度的影响
基板表面的粗糙度增加了粘接胶和基板的接触面积，但粗糙度本身并不能完全描述表面形貌对和树脂析出的影响。
3.3 等离子清洗的影响
等离子清洗被广泛应用于集成电路领域，可以去除表面的沾污，但对基板表面状态与树脂析出关系的研究尚不充分。
四、实验与分析
4.1 实验材料与方法
详细介绍了实验所使用的环氧粘接胶、实验样品及其制备过程，以及实验过程和测试方法。
4.2 实验结果与讨论
表1和图4显示了基板粗糙度与树脂析出宽度的关系。虽然基板粗糙度和接触角与树脂扩散系数有关系，但并未发现它们与树脂析出有必然联系。
表2和图5显示了基板表面状态与树脂析出的关系。经过不同处理后，基板上的树脂析出宽度有所变化，尤其是真空烘培对控制树脂析出有明显效果。
五、结论与展望
研究表明，真空烘培是控制环氧粘接胶树脂析出的有效方法。键合前的等离子清洗可以去除可能影响键合可靠性的碳氢化合物膜。未来研究可进一步探讨更有效的控制树脂析出的方法，以适应高组装密度集成电路的需求。