作为一种用于 CIS-TSV 技术过程中的关键材料,高温键合胶在作为玻璃与 CIS 芯片之间的粘合层方面扮演着重要角色。对于 CIS 晶圆而言,像素区域是每块芯片中最为关键的部分,必须在整个封装过程中加以保护以防受损。保护 CIS 芯片像素区域常用的方法是在玻璃上形成空腔(围堰),然后将玻璃与 CIS 晶圆粘合在一起,以确保 CIS 芯片的像素区域位于空腔内。
空腔通常是通过图案化PR层来形成的,而高温键合胶材料则通常被引入作为粘合层,用以连接玻璃与 CIS 芯片晶圆。随后,CIS芯片晶圆与玻璃片通过粘合技术进行结合。CIS芯片晶圆上的像素位于PR空腔内,以保护其在使用CIS芯片的过程中免遭损坏。
环氧树脂AB键合胶是一种以环氧树脂为基础的双组份耐高温键合胶,主要适用于粘接耐高温材料,如金属、玻璃和硅。其工作温度范围为-50~180℃,短时间内甚至可以达到250℃。环氧树脂AB键合胶根据其工作温度,通常视为CIS芯片封装过程中的高温粘接胶。环氧树脂AB键合胶是指分子结构 中含有两个或多个环氧基团,可在适当的化学试剂和条件下形成的三维交联固化化合物的总称。环氧树脂 AB 键合胶根据其化学结构分为缩水甘油醚型、缩水甘油酯型、缩水甘油胺型、环烷基环氧树脂型、含无机元素的环氧树脂型以及新型环氧树脂(如吖啶环氧树脂、酰亚胺环氧树脂等)等类型。在各种类型的环氧树脂中,双酚A型环氧树脂是最广泛生产且用途最为多样的品种。
环氧树脂与胺类固化剂之间的反应,而环氧树脂与酸酐类固化剂之间的反应。脂肪酸胺类和芳族多胺类固化剂的分子结构。对于脂肪酸胺类而言,常见的固化剂包括乙二胺(EDA)、亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEP)以及聚乙烯基多胺(PEI)等。就芳香族多胺类型而言,常见的固化剂包括间苯二胺(MPD)、4,4-二氨基二苯甲烷(DDM)、间甲基二胺(M-XDA)以及4,4'-二氨基二苯砜(DDS)等。
对于环氧树脂 AB 键合胶的使用,组分A是一种淡黄色透明、具有黏性的糊状物质,而组分B在固化前则为棕色或黑色的黏稠液体或晶体。然而,环氧树脂 AB 键合胶在固化后则呈现棕色或黑色的硬固体状态。固化条件通常为80℃保持 2-3小时或 100℃保持 1-2 小时,或 150℃保持1小时。固化后环氧树脂 AB 胶的特性如下表所示。
固化后的环氧树脂 AB 胶硬度通常高于 70,且水吸收率低于 0.15%,测试条件为 25℃下保持 24 小时。对于固化后的环氧树脂 AB 胶,其抗压强度、剪切强度和拉伸强度分别超过 50 kg/mm2、13 kg/mm2 和 22kg/mm2。
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