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膜狀膠粘劑、帶有膜狀膠粘劑的切割帶、半導體裝置的制造方法、以及半導體裝置的制造方法

文檔(dang)序號:10540505閱讀:446來源:國知局
膜狀膠粘劑、帶有膜狀膠粘劑的切割帶、半導體裝置的制造方法、以及半導體裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供能夠緩解由膨脹的差別引起的應力的膜狀膠粘劑、帶有膜狀膠粘劑的切割帶、半導體裝置的制造方法。本發明提供一種熱固化型的膜狀膠粘劑,其含有丙烯酸類樹脂、環氧樹脂及導電性粒子,導電性粒子含有縱橫比為5以上的片狀粒子,導電性粒子100重量%中的片狀粒子的含量為5重量%~100重量%,熱固化后的150℃的儲能模量為5MPa~100MPa。
【專利說明】
膜狀膠粘劑、帶有膜狀膠粘劑的切割帶、半導體裝置的制造方 法、以及半導體裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及膜狀膠粘劑、帶有膜狀膠粘劑的切割帶、半導體裝置的制造方法、以及 半導體裝置。
【背景技術】
[0002] 在半導體裝置的制造中將半導體元件與金屬引線框等粘接的方法(所謂的芯片接 合法)從以往的金-硅共晶開始,正在發展為借助焊料、樹脂膠的方法。目前,采用的是使用 導電性的樹脂膠的方法。
[0003] 但是,在使用樹脂膠的方法中,存在有因空隙而使導電性降低、樹脂膠的厚度不均 勻、焊盤因樹脂膠的滲出而受到污染的問題。為了解決這些問題,有時取代樹脂膠而使用含 有聚酰亞胺樹脂的膜狀的膠粘劑(例如參照專利文獻1)。
[0004] 現有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1:日本特開平6-145639號公報

【發明內容】

[0007] 發明所要解決的問題
[0008] 然而,在半導體裝置中,很重視可靠性。作為評價可靠性的試驗,例如有溫度循環 試驗、高壓爐試驗、吸濕回流試驗等。
[0009] 近年來,在智能手機、便攜式電腦中,為了兼顧性能提高和機器的薄型化,搭載有 很多薄型的半導體裝置。但是,半導體裝置越薄,在溫度循環試驗中因硅芯片與金屬引線框 的線膨脹的差而產生的應力的影響就越大,將硅芯片與金屬引線框接合的膠粘劑的不良增 多。
[0010] 本發明的目的在于,解決所述問題,提供能夠緩解由線膨脹的差引起的應力的膜 狀膠粘劑、帶有膜狀膠粘劑的切割帶、半導體裝置的制造方法。
[0011] 用于解決問題的方法
[0012] 本發明提供一種熱固化型的膜狀膠粘劑,其含有丙烯酸類樹脂、環氧樹脂及導電 性粒子,導電性粒子含有縱橫比為5以上的片狀粒子,導電性粒子100重量%中的片狀粒子 的含量為5重量%~100重量%,熱固化后的150°C的儲能模量為5MPa~lOOMPa。
[0013] 本發明的膜狀膠粘劑由于熱固化后的150°C的儲能模量為lOOMPa以下,因此可以 緩解由線膨脹差引起的應力,可以減少溫度循環試驗中的不良。另外,由于含有縱橫比為5 以上的片狀粒子,因此可以利用片狀粒子之間的面接觸形成導電路徑。因此,與僅含有利用 點接觸形成導電路徑的球狀粒子的膠粘劑相比,本發明的膜狀膠粘劑可以獲得優異的導電 性。
[0014] 從環氧基之間的距離遠、可以降低熱固化后的儲能模量的理由考慮,優選具有雙 酚型骨架的環氧樹脂。環氧樹脂的環氧當量優選為180g/eq.~3500g/eq.。
[0015] 優選本發明的膜狀膠粘劑還含有酚醛樹脂,酚醛樹脂的羥基當量為200g/eq.以 上。由此,就可以很容易地使熱固化后的儲能模量降低。
[0016] 本發明的膜狀膠粘劑優選含有重均分子量為20萬~100萬的高分子量丙烯酸類樹 月旨。由此,可以使熱固化后的儲能模量降低。
[0017] 本發明的膜狀膠粘劑優選含有包含與環氧基反應的官能團的低分子量丙烯酸類 樹脂。低分子量丙烯酸類樹脂的重均分子量優選為500~10萬。這是因為,可以使低分子量 丙烯酸類樹脂固化,可以降低熱固化后的儲能模量。
[0018] 本發明的膜狀膠粘劑優選還含有磷系催化劑。這是因為,咪唑系催化劑會被納入 交聯結構,因此會引起熱固化后的儲能模量的增加,而磷系催化劑不會被納入交聯結構,因 此可以抑制熱固化后的儲能模量的增加。
[0019] 另外,本發明還提供一種半導體裝置的制造方法,其包括夾隔著膜狀膠粘劑在被 粘物上芯片接合半導體芯片的工序、和在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序之后使膜狀 膠粘劑熱固化的工序。
[0020] 另外,本發明還提供具備切割帶、以及配置于切割帶上的熱固化型的膜狀膠粘劑 的帶有膜狀膠粘劑的切割帶。
[0021] 另外,本發明還提供一種半導體裝置的制造方法,其包括在帶有膜狀膠粘劑的切 割帶的膜狀膠粘劑上配置半導體晶片的工序、切割配置于膜狀膠粘劑上的半導體晶片而形 成半導體芯片的工序、將半導體芯片與膜狀膠粘劑一起拾取的工序、夾隔著膜狀膠粘劑在 被粘物上芯片接合半導體芯片的工序、和在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序之后使膜 狀膠粘劑熱固化的工序。
[0022]另外,本發明還提供一種半導體裝置。
[0023]發明效果
[0024]根據本發明,可以提供能夠緩和由線膨脹的差引起的應力的導電性膜狀膠粘劑、 帶有膜狀膠粘劑的切割帶、半導體裝置的制造方法。
【附圖說明】
[0025]圖1是膜狀膠粘劑的示意剖面圖。
[0026]圖2是帶有膜狀膠粘劑的切割帶的示意剖面圖。
[0027] 圖3是變形例的帶有膜狀膠粘劑的切割帶的示意剖面圖。
[0028] 圖4是表示在帶有膜狀膠粘劑的切割帶上配置有半導體晶片的樣子的概略的剖面 圖。
[0029]圖5是表示將半導體晶片單片化的樣子的概略的剖面圖。
[0030] 圖6是帶有半導體芯片的被粘物的示意剖面圖。
[0031] 圖7是半導體裝置的示意剖面圖。
【具體實施方式】
[0032] 以下將列舉實施方式,對本發明進行詳細說明,然而本發明并不僅限定于這些實 施方式。
[0033] [實施方式1]
[0034] (膜狀膠粘劑)
[0035] 如圖1所示,實施方式1的膜狀膠粘劑3的形態為膜狀。膜狀膠粘劑3具備熱固性。 [0036]關于樹脂成分,膜狀膠粘劑3含有環氧樹脂、酚醛樹脂、高分子量丙烯酸類樹脂。實 施方式1中,酚醛樹脂可以作為環氧樹脂的固化劑發揮作用。
[0037]使膜狀膠粘劑3熱固化后的150 °C的儲能模量為5MPa以上,優選為20MPa以上。由于 為5MPa以上,因此可以確保絲焊性。另一方面,熱固化后的150 °C的儲能模量為1 OOMPa以下。 由于為lOOMPa以下,因此可以緩和由線膨脹差引起的應力,可以減少溫度循環試驗中的不 良。
[0038]所謂熱固化后的150 °C的儲能模量,是指通過在140 °C加熱1小時、然后在200 °C加 熱1小時而使之熱固化后的150°c的儲能模量。具體而言,可以利用實施例中記載的方法測 定。
[0039] 熱固化后的150°C的儲能模量可以利用環氧樹脂的環氧當量、酚醛樹脂的羥基當 量、高分子量丙烯酸類樹脂的酸值、低分子量丙烯酸類樹脂的酸值、導電性粒子的粒徑等控 制。例如,通過配合環氧當量大的環氧樹脂、配合羥基當量大的酚醛樹脂、配合酸值低的高 分子量丙烯酸類樹脂、配合酸值低的低分子量丙烯酸類樹脂、配合粒徑大的導電性粒子等, 可以降低熱固化后的150°C的儲能模量。
[0040] 作為環氧樹脂沒有特別限定,例如可以舉出具有雙酚型骨架的環氧樹脂、甲酚線 性酚醛型環氧樹脂、苯酚線性酚醛型環氧樹脂、萘型環氧樹脂等。其中,從環氧基之間的距 離遠、可以降低熱固化后的儲能模量的理由考慮,優選具有雙酚型骨架的環氧樹脂。作為具 有雙酚型骨架的環氧樹脂,例如可以舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環 氧樹脂等。
[0041]環氧樹脂的環氧當量優選為180g/eq.以上,更優選為300g/eq.以上,進一步優選 為400g/eq.以上。另一方面,環氧樹脂的環氧當量優選為3500g/eq.以下,更優選為1500g/ eq.以下,進一步優選為1000g/eq.以下,特別優選為700g/eq.以下。
[0042] 而且,環氧樹脂的環氧當量可以利用JIS K 7236-2009中規定的方法測定。
[0043]酚醛樹脂是作為環氧樹脂的固化劑發揮作用的物質,例如可以舉出苯酚線性酚醛 樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚線性酚醛樹脂、叔丁基苯酚線性酚醛樹脂、壬基苯酚線性酚醛 樹脂等線性酚醛型酚醛樹脂、甲階酚醛型酚醛樹脂、聚對羥基苯乙烯等聚羥基苯乙烯等。 [0044] 酚醛樹脂的羥基當量優選為200g/eq.以上。若為200g/eq.以上,則可以很容易地 降低熱固化后的儲能模量。另一方面,酚醛樹脂的羥基當量優選為3500g/eq.以下,更優選 為1500g/eq.以下,進一步優選為1000g/eq.以下,更進一步優選為700g/eq.以下,特別優選 為300g/eq.以下。
[0045] 對于環氧樹脂與酚醛樹脂的配合比例,例如優選以相對于環氧樹脂成分中的每1 當量環氧基使酚醛樹脂中的羥基為0.5~2.0當量的方式配合。更優選為0.8~1.2當量。即 因為,若兩者的配合比例脫離所述范圍,則不會進行充分的固化反應,固化物的特性容易劣 化。
[0046] 膜狀膠粘劑3中的環氧樹脂及酚醛樹脂的合計含量優選為5重量%以上,更優選為 8重量%以上,進一步優選為10重量%以上。若為5重量%以上,則對于固化后的膜狀膠粘劑 3可以獲得合適的硬度。另外,環氧樹脂及酚醛樹脂的合計含量優選為30重量%以下,更優 選為20重量%以下,進一步優選為15重量%以下。若為30重量%以下,則可以獲得合適的導 電性。
[0047]高分子量丙烯酸類樹脂的重均分子量優選為20萬以上,更優選為30萬以上,進一 步優選為50萬以上。若為20萬以上,則對于固化后的膜狀膠粘劑3可以獲得合適的韌性。另 一方面,高分子量丙烯酸類樹脂的重均分子量優選為100萬以下,更優選為95萬以下。若為 100萬以下,則在有機溶劑中的溶解性及溶解了的聚合物溶液的操作性優異。
[0048]而且,重均分子量是利用GPC(凝膠滲透色譜)測定、并利用聚苯乙烯換算算出的 值。
[0049] 作為高分子量丙烯酸類樹脂,沒有特別限定,可以舉出以具有碳原子數30以下、特 別是碳原子數4~18的直鏈或支鏈的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的1種或2種以上作為 成分的聚合物(丙烯酸類共聚物)等。作為所述烷基,例如可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙 基、正丁基、叔丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、 壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、或 十--烷基等。
[0050] 另外,作為形成聚合物(丙烯酸類共聚物)的其他單體,沒有特別限定,例如可以舉 出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等 那樣的含羧基單體、馬來酸酐或衣康酸酐等那樣的酸酐單體、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、 (甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4 一羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲 基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或丙 烯酸(4一羥甲基環己基)甲酯等那樣的含羥基單體、苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯 酰胺基一 2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯酰 氧基萘磺酸等那樣的含磺酸基單體、或丙烯酰磷酸2 -羥基乙酯等那樣的含磷酸基單體。
[0051] 高分子量丙烯酸類樹脂優選含有能夠與環氧基反應的官能團。由此,就可以使高 分子量丙烯酸類樹脂與環氧樹脂交聯。
[0052] 在高分子量丙烯酸類樹脂中,作為能夠與環氧基反應的官能團,例如可以舉出羧 基、羥基等。其中,從與環氧基的反應性高的理由考慮,優選羧基。
[0053]高分子量丙稀酸類樹脂的酸值優選為lmgKOH/g以上,更優選為3mgK0H/g以上,進 一步優選為4mgK0H/g以上。若為lmgKOH/g以上,貝lj高分子量丙稀酸類樹脂與環氧樹脂的交 聯合適,對于膜狀膠粘劑3可以獲得良好的凝聚力。另一方面,高分子量丙烯酸類樹脂的酸 值優選為100mgK0H/g以下,更優選為50mgK0H/g以下,進一步優選為30mgK0H/g以下。若為 100mgK0H/g以下,則可以防止導電性粒子的腐蝕,可以防止導電性的降低。
[0054] 而且,酸值可以利用JIS K 0070 -1992中規定的中和滴定法測定。
[0055]高分子量丙稀酸類樹脂的酸當量優選為560g/eq.以上,更優選為1120g/eq.以上, 進一步優選為1870g/eq.以上。若為560g/eq.以上,貝lj可以防止導電性粒子的腐蝕。另一方 面,高分子量丙烯酸類樹脂的酸當量優選為56110g/eq.以下,更優選為18700g/eq.以下,進 一步優選為14030g/eq.以下。若為56110g/eq.以下,則可以獲得良好的凝聚力。
[0056] 而且,酸當量可以根據酸值求出。
[0057] 膜狀膠粘劑3優選在高分子量丙烯酸類樹脂以外,還含有低分子量丙烯酸類樹脂。 由此,就可以使低分子量丙烯酸類樹脂與環氧樹脂交聯。
[0058]在低分子量丙烯酸類樹脂中,作為能夠與環氧基反應的官能團,例如可以舉出羧 基、羥基等。其中,從與環氧基的反應性高的理由考慮,優選羧基。
[0059]低分子量丙烯酸類樹脂的酸值優選為10mgK0H/g以上,更優選為30mgK0H/g以上, 進一步優選為50mgK0H/g以上。若為10mgK0H/g以上,則可以很容易地將熱固化后的儲能模 量調整為合適范圍。另一方面,低分子量丙烯酸類樹脂的酸值優選為l〇〇〇mgKOH/g以下,更 優選為500mgK0H/g以下,進一步優選為300mgK0H/g以下。若為1000mgK0H/g以下,貝lj可以防 止導電性粒子的腐蝕,從而可以防止導電性的降低。
[0000]低分子量丙稀酸類樹脂的酸當量優選為56g/eq.以上,更優選為187g/eq.以上。若 為56g/eq.以上,則可以防止導電性粒子的腐蝕,從而可以防止導電性的降低。另一方面,低 分子量丙烯酸類樹脂的酸當量優選為5610g/eq.以下,更優選為1120g/eq.以下。若為 5610g/eq.以下,則可以很容易地將熱固化后的儲能模量調整為合適范圍。
[0061] 低分子量丙烯酸類樹脂的重均分子量優選為500以上,更優選為1000以上,進一步 優選為1500以上。若為500以上,則可以提高膜狀膠粘劑3的固化前的凝聚性。另一方面,低 分子量丙烯酸類樹脂的重均分子量優選為10萬以下,更優選為5萬以下,進一步優選為3萬 以下。若為10萬以下,則可以抑制膜狀膠粘劑3的固化前的儲能模量的升高,從而可以獲得 良好的芯片粘貼性。
[0062] 作為低分子量丙烯酸類樹脂,可以舉出包含來自于含羧基單體的構成單元的樹脂 等。作為含羧基單體,例如可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣 康酸、馬來酸等。其中,從聚合物合成時的向聚合物中導入的容易度的理由考慮,優選丙烯 酸。
[0063] 低分子量丙烯酸類樹脂也可以包含來自于含羧基單體的構成單元以外的其他構 成單元。作為其他構成單元,例如可以舉出來自于苯乙烯的構成單元等。通過包含來自于苯 乙烯的構成單元,與其他配合成分的分散性就會變得良好。
[0064] 膜狀膠粘劑3中的丙烯酸類樹脂的含量優選為1重量%以上,更優選為2重量%以 上,進一步優選為4重量%以上。若為1重量%以上,則可以獲得良好的成膜性。另一方面,丙 烯酸類樹脂的含量優選為20重量%以下,更優選為10重量%以下,進一步優選為7重量%以 下。若為20重量%以下,則可以獲得合適的導電性。
[0065] 在膜狀膠粘劑3含有高分子量丙烯酸類樹脂及低分子量丙烯酸類樹脂的情況下, 丙烯酸類樹脂1〇〇重量%中的高分子量丙烯酸類樹脂的含量優選為70重量%以上,更優選 為80重量%以上,進一步優選為85重量%以上。若為70重量%以上,則獲得良好的成膜性。 另一方面,丙烯酸類樹脂100重量%中的高分子量丙烯酸類樹脂的含量優選為97重量%以 下,更優選為95重量%以下,進一步優選為93重量%以下。若為97重量%以下,則可以在芯 片粘貼溫度下調整為合適的熔融粘度,從而可以獲得良好的芯片粘貼性。
[0066] 膜狀膠粘劑3優選含有固化催化劑。由此,可以促進熱固化。作為固化催化劑沒有 特別限定,例如可以舉出磷系催化劑、咪唑系催化劑等。其中,優選磷系催化劑。這是因為, 咪唑系催化劑會被納入交聯結構中,因此會引起熱固化后的儲能模量的增加,但磷系催化 劑不被納入交聯結構中,因此可以抑制熱固化后的儲能模量的增加。
[0067] 作為磷系催化劑沒有特別限定,然而從保存性的理由考慮,優選四苯基鱗四苯基 硼酸鹽、四苯基鱗四對甲苯基硼酸鹽。
[0068] 固化催化劑的含量相對于環氧樹脂100重量份優選為0.1重量份以上,更優選為 0.5重量份以上,進一步優選為1重量份以上。另一方面,固化催化劑的含量相對于環氧樹脂 100重量份,優選為10重量份以下,更優選為5重量份以下。若為10重量份以下,則可以獲得 合適的保存性。
[0069] 膜狀膠粘劑3含有導電性粒子。由此,可以賦予導電性。作為導電性粒子,可以舉出 金粒子、銀粒子、銅粒子、包覆粒子等。
[0070] 包覆粒子具備芯粒子及包覆芯粒子的包覆膜。芯粒子可以是導電性、非導電性的 任意一種,例如可以使用玻璃粒子等。作為包覆膜,可以舉出含有金的膜、含有銀的膜、含有 銅的I吳等。
[0071] 導電性粒子的平均粒徑沒有特別限定,然而優選相對于膜狀膠粘劑3的厚度為 0.001倍以上(膜狀膠粘劑3的厚度X 0.001以上),更優選為0.1倍以上。若小于0.001倍,則 難以形成導電路徑,會有導電性不穩定的趨勢。另外,導電性粒子的平均粒徑優選相對于膜 狀膠粘劑3的厚度為1倍以下(膜狀膠粘劑3的厚度以下),更優選為0.8倍以下。若大于1倍, 則會有引起芯片破裂的危險性。
[0072] 而且,導電性粒子的平均粒徑是利用光度式的粒度分布計(H0RIBA制、裝置名; LA-910)求出的值。
[0073] 導電性粒子的比重優選為0.7以上,更優選為1以上。若小于0.7,則制作膠粘劑組 合物溶液(清漆)時導電性粒子會浮起,導電性粒子的分散有可能變得不均勻。另外,導電性 粒子的比重優選為22以下,更優選為21以下。若大于22,則導電性粒子容易沉降,導電性粒 子的分散有可能變得不均勻。
[0074]導電性粒子含有片狀粒子。
[0075] 作為片狀粒子,例如可以舉出縱橫比為5以上的片狀的粒子。若為5以上,則片狀粒 子之間容易發生面接觸,可以容易地形成導電路徑。
[0076] 縱橫比優選為8以上,更優選為10以上。另一方面,縱橫比優選為10000以下,更優 選為100以下,進一步優選為70以下,特別優選為50以下。
[0077] 片狀粒子的縱橫比是平均長徑與平均厚度的比(平均長徑/平均厚度)。
[0078]本說明書中,片狀粒子的平均長徑是通過利用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察膜狀 膠粘劑3的剖面、測定隨機選擇的100個片狀粒子的長徑而得到的平均值。
[0079]另外,片狀粒子的平均厚度是通過利用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察膜狀膠粘劑3 的剖面、測定隨機選擇的100個片狀粒子的厚度而得到的平均值。
[0080] 片狀粒子的平均長徑優選為0.5μηι以上,更優選為1. Ομπι以上。若為0.5μηι以上,則 片狀粒子的接觸概率提高,容易取得導通。
[0081] 另一方面,片狀粒子的平均長徑優選為50μπι以下,更優選為30μπι以下。若為50μπι以 下,則難以產生涂布清漆階段中的粒子的沉降,可以制作穩定的涂布清漆。
[0082] 導電性粒子100重量%中的片狀粒子的含量為5重量%以上,優選為40重量%以 上,更優選為60重量%以上,進一步優選為70重量%以上。導電性粒子100重量%中的片狀 粒子的含量也可以為1 〇〇重量%,然而優選為90重量%以下,更優選為85重量%以下。
[0083] 導電性粒子優選含有球狀的球狀粒子。
[0084] 導電性粒子100重量%中的球狀粒子的含量優選為10重量%以上,更優選為15重 量%以上。導電性粒子100重量%中的球狀粒子的含量優選為95重量%以下,更優選為60重 量%以下,進一步優選為40重量%以下,特別優選為30重量%以下。
[0085] 導電性粒子也可以含有針狀粒子、絲狀粒子等。
[0086]膜狀膠粘劑3中的導電性粒子的含量優選為30重量%以上,更優選為60重量%以 上,進一步優選為70重量%以上,更進一步優選為75重量%以上,特別優選為80重量%以 上。若小于30重量%,則會有難以形成導電路徑的趨勢。另外,導電性粒子的含量優選為95 重量%以下,更優選為90重量%以下,進一步優選為88重量%以下。若大于95重量%,則會 有難以膜化的趨勢。
[0087] 膜狀膠粘劑3也可以在所述成分以外,還適當地含有膜制造中普遍使用的配合劑, 例如交聯劑等。
[0088] 膜狀膠粘劑3可以利用通常的方法制造。例如,可以通過制作含有所述各成分的膠 粘劑組合物溶液,將膠粘劑組合物溶液以達到給定厚度的方式涂布于基材隔片上而形成涂 布膜后,使該涂布膜干燥,而制造膜狀膠粘劑3。
[0089] 作為膠粘劑組合物溶液中所用的溶媒,沒有特別限定,然而優選可以將所述各成 分均勻地溶解、混煉或分散的有機溶媒。例如可以舉出二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲 基吡咯烷酮、丙酮、甲乙酮、環己酮等酮類溶媒、甲苯、二甲苯等。涂布方法沒有特別限定。作 為溶劑涂布的方法,例如可以舉出模涂機、凹版涂布機、輥涂機、逆轉輥涂布機、逗點型刮刀 涂布機、管式刮刀涂布機、絲網印刷等。其中,從涂布厚度的均勻性高的方面考慮,優選模涂 機。
[0090] 作為基材隔片,可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、或利用氟 類剝離劑、長鏈烷基丙烯酸酯類剝離劑等剝離劑進行了表面涂布的塑料膜或紙等。作為膠 粘劑組合物溶液的涂布方法,例如可以舉出輥涂、絲網涂布、凹版涂布等。另外,涂布膜的干 燥條件沒有特別限定,例如可以以70~160°C的干燥溫度、1~5分鐘的干燥時間來進行。
[0091] 作為膜狀膠粘劑3的制造方法,例如也適合為將所述各成分用混合機混合、將所得 的混合物壓制成形而制造膜狀膠粘劑3的方法等。作為混合機可以舉出行星混合機等。
[0092] 膜狀膠粘劑3的厚度沒有特別限定,然而優選為5μπι以上,更優選為15μπι以上。若小 于5μπι,則會產生與發生翹曲的半導體晶片或半導體芯片不粘接的部位,粘接面積會變得不 穩定。另外,膜狀膠粘劑3的厚度優選為100μπι以下,更優選為50μηι以下。若大于100μπι,則會 因芯片粘貼的負荷而使膜狀膠粘劑3過度地滲出,從而會污染焊盤。
[0093] 膜狀膠粘劑3的表面粗糙度(Ra)優選為0.1~5000nm。若小于O.lnm,則在配合上困 難。另一方面,若大于5000nm,則芯片粘貼時的與被粘物的貼附性有可能降低。
[0094]膜狀膠粘劑3的電阻率越低越好,例如為9Χ10_2Ω ·πι以下。若為9Χ10_2Ω ·πι以 下,則導電性良好,可以應對小型、高密度安裝。另一方面,電阻率優選為1Χ1〇_6Ω ·πι以 上。
[0095] 膜狀膠粘劑3的熱導率越高越好,例如為0.5W/m · Κ以上。若為0.5W/m · Κ以上,則 散熱性良好,可以應對小型、高密度安裝。另一方面,若小于0.5W/m · K,則散熱性差,熱量蓄 積,有可能使導電性惡化。
[0096]膜狀膠粘劑3的120 °C的拉伸儲能模量優選為lOMPa以下,更優選為5MPa以下。若為 lOMPa以下,則熱固化溫度附近的膜狀膠粘劑3的流動性高,容易利用壓力下的加熱消滅空 隙。120°C的拉伸儲能模量優選為O.OIMPa以上,更優選為0.05MPa以上。若為O.OIMPa以上, 則膜狀膠粘劑3難以滲出。
[0097] 120°C的拉伸儲能模量可以利用以下的方法測定。
[0098] 120°C的拉伸儲能模量的測定
[0099]從膜狀膠粘劑3中,裁切出縱30mm、寬1 Omm、厚400μπι的條狀的測定片。對測定片,使 用固定粘彈性測定裝置(RSA- II、Rheometric Scientific公司制)在頻率1Hz、升溫速度10 °C /分鐘的條件下測定夾盤寬度22.6mm、0 °C~200 °C的拉伸儲能模量。
[0100] 120°C的拉伸儲能模量可以利用熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度、導電性粒子的配 合量等來控制。例如,通過配合玻璃化轉變溫度低的熱塑性樹脂,可以降低120°C的拉伸儲 能模量。
[0101] 膜狀膠粘劑3被用于半導體裝置的制造中。其中,可以特別合適地用于功率半導體 裝置的制造中。具體而言,可以作為將引線框等被粘物與半導體芯片粘接(芯片粘貼)的芯 片粘貼膜使用。作為被粘物,可以舉出引線框、內插板、半導體芯片等。其中,優選引線框。
[0102] 膜狀膠粘劑3優選以帶有膜狀膠粘劑的切割帶的形態使用。若以該形態使用,則可 以處置貼附于帶有膜狀膠粘劑的切割帶上的狀態的半導體晶片,因此可以減少以單獨的半 導體晶片處置的機會,處置性良好。因而,即使是近年的薄型的半導體晶片,也可以良好地 處置。
[0103] [帶有膜狀膠粘劑的切割帶]
[0104] 對帶有膜狀膠粘劑的切割帶進行說明。
[0105] 如圖2所示,帶有膜狀膠粘劑的切割帶10具備切割帶1、以及配置于切割帶1上的膜 狀膠粘劑3。切割帶1具備基材11及配置于基材11上的粘合劑層12。膜狀膠粘劑3配置于粘合 劑層12上。
[0106] 如圖3所示,帶有膜狀膠粘劑的切割帶10也可以是僅在工件(半導體晶片4等)貼附 部分形成有膜狀膠粘劑3的構成。
[0107] 基材11是成為帶有膜狀膠粘劑的切割帶10的強度母體的材料,優選具有紫外線透 射性的材料。作為基材11,例如可以舉出低密度聚乙烯、直鏈狀聚乙烯、中密度聚乙烯、高密 度聚乙烯、超低密度聚乙烯、無規共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、聚丁烯、聚甲 基戊烯等聚烯烴、乙烯一乙酸乙烯酯共聚物、離聚物樹脂、乙烯一(甲基)丙烯酸共聚物、乙 烯一(甲基)丙烯酸酯(無規、交替)共聚物、乙烯一丁烯共聚物、乙烯一己烯共聚物、聚氨酯、 聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚酰 亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、芳族聚酰胺(紙)、玻璃、玻璃布、氟 樹脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纖維素類樹脂、硅樹脂、金屬(箱)、紙等。
[0108] 對于基材11的表面,為了提高與相鄰的層的密合性、保持性等,可以實施慣用的表 面處理,例如鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電擊暴露、電離射線處理等化學或物理處 理、借助底涂劑(例如后述的粘合物質)的涂布處理。
[0109] 基材11的厚度可以沒有特別限制地適當地決定,一般為5~200μπι左右。
[0110] 作為粘合劑層12的形成中所用的粘合劑,沒有特別限制,例如可以使用丙烯酸類 粘合劑、橡膠類粘合劑等一般的壓敏膠粘劑。作為壓敏膠粘劑,從半導體晶片或玻璃等忌避 污染的電子部件的借助超純水、醇等有機溶劑的清潔洗滌性等方面考慮,優選以丙烯酸類 聚合物作為基礎聚合物的丙烯酸類粘合劑。
[0111] 作為丙烯酸類聚合物,例如可以舉出將(甲基)丙烯酸烷基酯(例如甲酯、乙酯、丙 酯、異丙酯、丁酯、異丁酯、仲丁酯、叔丁酯、戊酯、異戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、異 辛酯、壬酯、癸酯、異癸酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、 十八烷基酯、二十烷基酯等烷基的碳原子數為1~30、特別是碳原子數為4~18的直鏈狀或 支鏈狀的烷基酯等)及(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如環戊酯、環己酯等)的1種或2種以上作 為單體成分使用的丙烯酸類聚合物等。而且,所謂(甲基)丙烯酸酯,是指丙烯酸酯和/或甲 基丙烯酸酯,本發明的所謂(甲基)全是相同的意味。
[0112] 丙烯酸類聚合物也可以出于凝聚力、耐熱性等改性的目的,根據需要含有與能夠 與所述(甲基)丙烯酸烷基酯或環烷基酯共聚的其他單體成分對應的單元。作為這樣的單體 成分,例如可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康 酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等含羧基單體;馬來酸酐、衣康酸酐等酸酐單體;(甲基)丙烯酸 2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4 一羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥 基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基 十二烷基酯、(甲基)丙烯酸(4一羥基甲基環己基)甲酯等含羥基單體;苯乙烯磺酸、烯丙磺 酸、2-(甲基)丙烯酰胺基一 2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙 酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基單體;丙烯酰磷酸2 -羥基乙酯等含磷酸基單體; 丙烯酰胺、丙烯腈等。這些可以共聚的單體成分可以使用1種或2種以上。這些可以共聚的單 體的使用量優選為全部單體成分的40重量%以下。
[0113] 此外,為了使丙烯酸類聚合物交聯,也可以根據需要作為共聚用單體成分含有多 官能性單體等。作為這樣的多官能性單體,例如可以舉出己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙 二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊 四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二 季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲 基)丙烯酸酯等。這些多官能性單體也可以使用1種或2種以上。對于多官能性單體的使用 量,從粘合特性等方面考慮,優選為全部單體成分的30重量%以下。
[0114] 丙烯酸類聚合物可以通過將單一單體或2種以上的單體混合物加以聚合而得到。 聚合可以利用溶液聚合、乳液聚合、本體聚合、懸浮聚合等任意的方式進行。從防止對潔凈 的被粘物的污染等方面考慮,優選低分子量物質的含量小。從這一點考慮,丙烯酸類聚合物 的數均分子量優選為30萬以上,進一步優選為40萬~300萬左右。
[0115] 另外,在所述粘合劑中,為了提高作為基礎聚合物的丙烯酸類聚合物等的數均分 子量,也可以適當地采用外部交聯劑。作為外部交聯方法的具體的方法,可以舉出添加聚異 氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺類交聯劑等所謂的交聯劑并使之反應 的方法。在使用外部交聯劑的情況下,其使用量可以根據與應當交聯的基礎聚合物的平衡, 此外根據作為粘合劑的使用用途適當地決定。一般而言,相對于所述基礎聚合物100重量 份,優選配合5重量份左右以下,更優選配合0.1~5重量份。此外,在粘合劑中,根據需要,也 可以在所述成分之外,還使用現有公知的各種的增粘劑、抗老化劑等添加劑。
[0116] 粘合劑層12可以利用射線固化型粘合劑來形成。射線固化型粘合劑可以因紫外線 等射線的照射而使交聯度增大,從而很容易地使其粘合力降低。
[0117] 通過僅對圖2所示的粘合劑層12的與工件貼附部分對應的部分12a進行射線照射, 就可以設置與其他的部分12b的粘合力的差。該情況下,由未固化的射線固化型粘合劑形成 的所述部分12b與膜狀膠粘劑3粘合,可以確保進行切割時的保持力。
[0118] 另外,通過與圖3所示的膜狀膠粘劑3匹配地使射線固化型的粘合劑層12固化,可 以形成粘合力明顯地降低的所述部分12a。該情況下,可以在由未固化的射線固化型粘合劑 形成的所述部分12b固定晶片環。
[0119] 即,在利用射線固化型粘合劑形成粘合劑層12的情況下,優選以使粘合劑層12的 所述部分12a的粘合力<其他部分12b的粘合力的方式對所述部分12a進行射線照射。
[0120] 射線固化型粘合劑可以沒有特別限制地使用具有碳一碳雙鍵等射線固化性的官 能團、并且顯示出粘合性的物質。作為射線固化型粘合劑,例如可以例示出在所述丙烯酸類 粘合劑、橡膠類粘合劑等一般的壓敏粘合劑中配合了射線固化性的單體成分或低聚物成分 的添加型的射線固化型粘合劑。
[0121] 作為所配合的射線固化性的單體成分,例如可以舉出氨基甲酸酯低聚物、氨基甲 酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、 季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五(甲基)丙 烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4一丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。另外,射線固化 性的低聚物成分可以舉出氨基甲酸酯類、聚醚類、聚酯類、聚碳酸酯類、聚丁二烯類等各種 低聚物,適合為其分子量為100~30000左右的范圍的低聚物。射線固化性的單體成分或低 聚物成分的配合量可以根據所述粘合劑層的種類,適當地確定為可以降低粘合劑層的粘合 力的量。一般而言,相對于構成粘合劑的丙烯酸類聚合物等基礎聚合物1〇〇重量份,例如為5 ~500重量份,優選為40~150重量份左右。
[0122] 另外,作為射線固化型粘合劑,除了所述說明過的添加型的射線固化型粘合劑以 外,還可以舉出作為基礎聚合物使用了在聚合物側鏈或主鏈中或者主鏈末端具有碳一碳雙 鍵的聚合物的內在型的射線固化型粘合劑。內在型的射線固化型粘合劑不需要含有作為低 分子成分的低聚物成分等,或者不用大量含有,因此不會有低聚物成分等隨時間推移在粘 合劑層中移動的情況,可以形成穩定化的層結構的粘合劑層,因此優選。
[0123] 所述具有碳一碳雙鍵的基礎聚合物可以沒有特別限制地使用具有碳一碳雙鍵、并 且具有粘合性的聚合物。作為這樣的基礎聚合物,優選以丙烯酸類聚合物作為基本骨架的 聚合物。作為丙烯酸類聚合物的基本骨架,可以舉出前面所例示的丙烯酸類聚合物。
[0124] 碳一碳雙鍵向所述丙烯酸類聚合物中的導入法沒有特別限制,可以采用各種方 法,而將碳一碳雙鍵導入聚合物側鏈在分子設計上容易。例如,可以舉出預先使具有官能團 的單體與丙烯酸類聚合物共聚后、在維持碳一碳雙鍵的射線固化性的同時使具有能夠與該 官能團反應的官能團及碳一碳雙鍵的化合物進行縮聚或加成反應的方法。
[0125] 作為這些官能團的組合的例子,可以舉出羧酸基與環氧基、羧酸基與氮丙啶基、羥 基與異氰酸酯基等。在這些官能團的組合中,從追蹤反應的容易度考慮,適合為羥基與異氰 酸酯基的組合。另外,只要是借助這些官能團的組合生成所述具有碳一碳雙鍵的丙烯酸類 聚合物的組合,則官能團處于丙烯酸類聚合物和所述化合物的哪一側都可以,而在所述的 優選的組合中,適合為丙烯酸類聚合物具有羥基、所述化合物具有異氰酸酯基的情況。該情 況下,作為具有碳一碳雙鍵的異氰酸酯化合物,例如可以舉出甲基丙烯酰基異氰酸酯、2 - 甲基丙烯酰氧基乙基異氰酸酯、間異丙烯基一α,α-二甲基芐基異氰酸酯等。另外,作為丙 烯酸類聚合物,可以使用將所述例示的含羥基單體或2 -羥基乙基乙烯基醚、4 一羥基丁基 乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚的醚類化合物等共聚而得的聚合物。
[0126] 所述內在型的射線固化型粘合劑可以單獨地使用所述具有碳一碳雙鍵的基礎聚 合物(特別是丙烯酸類聚合物),然而也可以以不使特性惡化的程度配合所述射線固化性的 單體成分或低聚物成分。射線固化性的低聚物成分等通常相對于基礎聚合物1〇〇重量份為 30重量份的范圍內,優選為0~10重量份的范圍。
[0127] 在所述射線固化型粘合劑中,在利用紫外線等使之固化的情況下含有光聚合引發 劑。作為光聚合引發劑,例如可以舉出4一(2-羥基乙氧基)苯基(2 -羥基一2-丙基)酮、 α -羥基一α,α'一二甲基苯乙酮、2 -甲基一2 -羥基苯丙酮、1 一羥基環己基苯基酮等α-酮 醇類化合物;甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基一2 -苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2 - 甲基一 1 一 [4一(甲硫基)一苯基]一2 -嗎啉基丙烷一 1 一酮等苯乙酮類化合物;苯偶姻乙 醚、苯偶姻異丙醚、茴香偶姻甲醚等苯偶姻醚類化合物;聯苯酰二甲基縮酮等縮酮類化合 物;2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯類化合物;1-苯基-1,1-丙二酮-2-(0-乙氧基羰基)肟等光 活性肟類化合物;二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3,3'_二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮 類化合物;噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2,4_二甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4_二 氯噻噸酮、2,4_二乙基噻噸酮、2,4_二異丙基噻噸酮等噻噸酮類化合物;樟腦酮;鹵代酮;酰 基膦氧化物;酰基膦酸酯等。光聚合引發劑的配合量相對于構成粘合劑的丙烯酸類聚合物 等基礎聚合物100重量份,例如為0.05~20重量份左右。
[0128] 另外,作為射線固化型粘合劑,例如可以舉出日本特開昭60-196956號公報中公開 的、含有具有2個以上的不飽和鍵的加成聚合性化合物、具有環氧基的烷氧基硅烷等光聚合 性化合物、和羰基化合物、有機硫化合物、過氧化物、胺、鑰鹽類化合物等光聚合引發劑的橡 膠類粘合劑或丙烯酸類粘合劑等。
[0129] 在所述射線固化型的粘合劑層12中,根據需要,也可以含有因射線照射而著色的 化合物。通過使粘合劑層12中含有因射線照射而著色的化合物,可以僅將被射線照射的部 分著色。因射線照射而著色的化合物是在射線照射前為無色或淡色、因射線照射而變為有 色的化合物,例如可以舉出染料隱色體等。因射線照射而著色的化合物的使用比例可以適 當地設定。
[0130] 粘合劑層12的厚度沒有特別限定,然而從防止芯片切斷面的缺損、保持膜狀膠粘 劑3的固定的兼顧性等方面考慮,優選為1~50μηι左右。更優選為2~30μηι,進一步優選為5~ 25μπι 〇
[0131 ]帶有膜狀膠粘劑的切割帶10的膜狀膠粘劑3優選由隔片保護(未圖示)。隔片具有 在用于實際應用之前保護膜狀膠粘劑3的作為保護材料的功能。隔片在將工件貼合于膜狀 膠粘劑3上時被剝下。作為隔片,也可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(ΡΕΤ)、聚乙烯、聚丙烯、 或利用氟類剝離劑、長鏈烷基丙烯酸酯類剝離劑等剝離劑進行了表面涂布的塑料膜或紙 等。
[0132]帶有膜狀膠粘劑的切割帶10可以利用通常的方法制造。例如,通過將切割帶1的粘 合劑層12與膜狀膠粘劑3貼合,可以制造帶有膜狀膠粘劑的切割帶10。
[0133] 在剝離溫度25°C、剝離速度300mm/min的條件下,將膜狀膠粘劑3從切割帶1剝離時 的剝離力優選為0.01~3.00N/20mm。若小于0.01N/20mm,則切割時有可能產生芯片飛散。另 一方面,若大于3.00N/20mm,則會有拾取變得困難的趨勢。
[0134] [半導體裝置的制造方法]
[0135] 對半導體裝置的制造方法進行說明。
[0136] 如圖4所示,將帶有膜狀膠粘劑的切割帶10壓接于半導體晶片4上。作為半導體晶 片4,可以舉出硅晶片、碳化硅晶片、化合物半導體晶片等。作為化合物半導體晶片,可以舉 出氣化嫁晶片等。
[0137] 作為壓接方法,例如可以舉出利用壓接輥等按壓工具進行按壓的方法等。
[0138] 壓接溫度(貼附溫度)優選為35°C以上,更優選為50°C以上。優選壓接溫度的上限 低,優選為80 °C以下,更優選為50 °C以下,進一步優選為45 °C以下。通過在低溫下進行壓接, 可以防止對半導體晶片4的熱影響,從而可以抑制半導體晶片4的翹曲。
[0139] 另外,壓力優選為1 X l〇5Pa~1 X 107Pa,更優選為2 X 105Pa~8 X 106Pa。
[0140] 然后,如圖5所示,進行半導體晶片4的切割。即,將半導體晶片4切割為給定的尺寸 而單片化,裁切出半導體芯片5。切割可以依照常法進行。另外,本工序中,例如可以采用切 入至帶有膜狀膠粘劑的切割帶10的被稱作全切的切割方式等。作為本工序中所用的切割裝 置沒有特別限定,可以使用現有公知的切割裝置。另外,由于半導體晶片4由帶有膜狀膠粘 劑的切割帶10粘接固定,因此可以抑制芯片缺損或芯片飛散,同時還可以抑制半導體晶片4 的破損。
[0141]為了將粘接固定于帶有膜狀膠粘劑的切割帶10上的半導體芯片5剝離,進行半導 體芯片5的拾取。作為拾取的方法沒有特別限定,可以采用現有公知的各種方法。例如,可以 舉出用針將各個半導體芯片5從帶有膜狀膠粘劑的切割帶10側頂起、利用拾取裝置拾取被 頂起的半導體芯片5的方法等。
[0142] 在此,在粘合劑層12為紫外線固化型的情況下,在對該粘合劑層12照射紫外線后 進行拾取。由此,粘合劑層12對膜狀膠粘劑3的粘合力降低,半導體芯片5的剝離變得容易。 其結果是,可以不損傷半導體芯片5地拾取。紫外線照射時的照射強度、照射時間等條件沒 有特別限定,只要適當地根據需要設定即可。
[0143] 如圖6所示,將所拾取的半導體芯片5夾隔著膜狀膠粘劑3粘接固定于被粘物6上, 得到帶有半導體芯片的被粘物61。帶有半導體芯片的被粘物61具備被粘物6、配置于被粘物 6上的膜狀膠粘劑3、以及配置于膜狀膠粘劑3上的半導體芯片5。
[0144] 芯片粘貼溫度優選為80°C以上,更優選為100°C以上,進一步優選為130°C以上。另 外,芯片粘貼溫度優選為170 °C以下,更優選為160 °C以下。通過設為170 °C以下,可以防止芯 片粘貼后的翅曲的廣生。
[0145] 接下來,通過加熱帶有半導體芯片的被粘物61而使膜狀膠粘劑3熱固化,使半導體 芯片5與被粘物6固著。優選通過在加壓下加熱帶有半導體芯片的被粘物61而使膜狀膠粘劑 3熱固化。通過在加壓下使膜狀膠粘劑3熱固化,可以消滅存在于膜狀膠粘劑3與被粘物6之 間的空隙,從而可以確保膜狀膠粘劑3與被粘物6接觸的面積。
[0146] 作為在加壓下進行加熱的方法,例如可以舉出將配置于填充有惰性氣體的腔室內 的帶有半導體芯片的被粘物61加熱的方法等。
[0147] 加壓氣氛的壓力優選為0.5kg/cm2(4.9 X 10_2MPa)以上,更優選為lkg/cm2(9.8 X 10 一 2MPa)以上,進一步優選為5kg/cm2(4.9 X 10-^Pa)以上。若為0 · 5kg/cm2以上,則可以容易 地消滅存在于膜狀膠粘劑3與被粘物6之間的空隙。加壓氣氛的壓力優選為20kg/cm 2 (1 · 96MPa)以下,更優選為 18kg/cm2 (1 · 77MPa)以下,進一步優選為 15kg/cm2 (1 · 47MPa)以下。 若為20kg/cm2以下,則可以抑制由過度的加壓造成的膜狀膠粘劑3的滲出。
[0148] 在加壓下進行加熱時的加熱溫度優選為80°C以上,更優選為100°C以上,進一步優 選為120 °C以上,特別優選為170 °C以上。若為80 °C以上,則可以將膜狀膠粘劑3制成適度的 硬度,可以利用加壓固化使空隙有效地消失。加熱溫度優選為260°C以下,更優選為200°C以 下,更優選為180°C以下。若為260°C以下,則可以防止固化前的膜狀膠粘劑3的分解。
[0149] 加熱時間優選為0.1小時以上,更優選為0.2小時以上,進一步優選為0.5小時以 上。若為0.1小時以上,則可以充分地獲得加壓的效果。加熱時間優選為24小時以下,更優選 為3小時以下,進一步優選為1小時以下。
[0150]然后,進行將被粘物6的端子部(內部引線)的前端與半導體芯片5上的電極焊盤 (未圖示)利用焊線7電連接的絲焊工序。作為焊線7,例如可以使用金線、鋁線或銅線等。進 行絲焊時的溫度優選為80°C以上,更優選為120°C以上,該溫度優選為250°C以下,更優選為 175°C以下。另外,其加熱時間為數秒~數分鐘(例如1秒~1分鐘)。接線是在加熱為所述溫 度范圍內的狀態下,通過組合使用超聲波的振動能與加壓的壓接能來進行。
[0151]接下來,進行利用密封樹脂8將半導體芯片5密封的密封工序。本工序是為了保護 搭載于被粘物6上的半導體芯片5、焊線7而進行。本工序是通過用模具將密封用的樹脂成型 而進行。作為密封樹脂8,例如使用環氧類的樹脂。樹脂密封時的加熱溫度優選為165°C以 上,更優選為170°C以上,該加熱溫度優選為185°C以下,更優選為180°C以下。
[0152] 根據需要,也可以將密封物進一步加熱(后固化工序)。由此,就可以使密封工序中 固化不足的密封樹脂8完全固化。加熱溫度可以適當地設定。
[0153] 如上所述,實施方式1中,利用包含夾隔著膜狀膠粘劑3在被粘物6上芯片接合半導 體芯片5的工序、和在被粘物6上芯片接合半導體芯片5的工序之后使膜狀膠粘劑3熱固化的 工序的方法,制造半導體裝置。
[0154] 更具體而言,實施方式1的方法包含:在帶有膜狀膠粘劑的切割帶10的膜狀膠粘劑 3上配置半導體晶片4的工序、切割配置于膜狀膠粘劑3上的半導體晶片4而形成半導體芯片 5的工序、將半導體芯片5與膜狀膠粘劑3-起拾取的工序、夾隔著膜狀膠粘劑3在被粘物6上 芯片接合半導體芯片5的工序、在被粘物6上芯片接合半導體芯片5的工序之后使膜狀膠粘 劑3熱固化的工序。
[0155] 以上,對實施方式1進行了說明。
[0156] [實施方式2]
[0157] (膜狀膠粘劑)
[0158] 實施方式2在膜狀膠粘劑3的組成方面與實施方式1不同。
[0159] 對于樹脂成分,實施方式2的膜狀膠粘劑3含有環氧樹脂、高分子量丙烯酸類樹脂、 以及包含能夠與環氧基反應的官能團的低分子量丙烯酸類樹脂。實施方式2中,低分子量丙 烯酸類樹脂可以作為環氧樹脂的固化劑發揮作用。因而,實施方式2中,也可以不配合酚醛 樹脂。
[0160] 合適的環氧樹脂與實施方式1相同。
[0161] 膜狀膠粘劑3中的環氧樹脂的含量優選為1重量%以上,更優選為2重量%以上,進 一步優選為3重量%以上。若為1重量%以上,則可以獲得合適的固化物。另外,環氧樹脂的 含量優選為15重量%以下,更優選為10重量%以下,進一步優選為7重量%以下。若為15重 量%以下,則可以獲得合適的導電性。
[0162] 合適的高分子量丙烯酸類樹脂與實施方式1相同。
[0163] 低分子量丙烯酸類樹脂包含能夠與環氧基反應的官能團。作為能夠與環氧基反應 的官能團,例如可以舉出羧基、羥基等。其中,從與環氧基的反應性高的理由考慮,優選羧 基。
[0164] 低分子量丙烯酸類樹脂的合適的酸值、酸當量、重均分子量等與實施方式1相同。
[0165] 膜狀膠粘劑3中的丙烯酸類樹脂的含量優選為1重量%以上,更優選為5重量%以 上,進一步優選為10重量%以上,特別優選為12重量%以上。若為1重量%以上,則可以獲得 良好的成膜性。另一方面,丙烯酸類樹脂的含量優選為20重量%以下,更優選為17重量%以 下,進一步優選為15重量%以下。若為20重量%以下,則可以獲得合適的導電性。
[0166] 丙烯酸類樹脂100重量%中的高分子量丙烯酸類樹脂的含量優選為20重量%以 上,更優選為30重量%以上,進一步優選為40重量%以上。若為20重量%以上,則可以防止 在芯片粘貼時的溫度下膜狀膠粘劑3過度地熔融,從而可以抑制膜狀膠粘劑3的滲出。另一 方面,丙烯酸類樹脂100重量%中的高分子量丙烯酸類樹脂的含量優選為98重量%以下,更 優選為80重量%以下,進一步優選為60重量%以下。若為98重量%以下,則可以獲得合適的 導電性。
[0167] 膜狀膠粘劑3優選含有固化催化劑。合適的固化催化劑與實施方式1相同。固化催 化劑的合適的含量與實施方式1相同。
[0168] 膜狀膠粘劑3優選含有導電性粒子。合適的導電性粒子與實施方式1相同。導電性 粒子的合適的含量與實施方式1相同。
[0169] 以上,對實施方式2進行了說明。
[0170] [實施例]
[0171] 以下,使用實施例對本發明進行詳細說明,然而本發明只要不超出其主旨,就不限 定于以下的實施例。
[0172] 對實施例中使用的成分進行說明。
[0173] Teisan Resin SG - 70L:Nagase ChemteX(株)制的Teisan Resin SG - 70L(含有 羧基及羥基的丙稀酸類共聚物、Mw:90萬、酸值:5mgK0H/g、酸當量:11222g/eq.)
[0174] Paracron W-248E:根上工業(株)制的Paracron W-248E(含有羥基的丙烯酸類樹 月旨、Mw:45萬、酸值:8.5mgK0H/g、酸當量:6601g/eq.)
[0175] 一 3510:東亞合成(株)制的7少7才^1^-3510(含有羧基的丙烯酸 類樹脂、Mw: 2000、酸值:70mgK0H/g、酸當量:802g/eq.)
[0176] 7少7才^1^-3080:東亞合成(株)制的7少7才^1^_3080(含有羧基的丙烯酸 類樹脂、Mw: 14000、酸值:230mgK0H/g、酸當量:244g/eq ·)
[0177] JER828:三菱化學(株)制的JER828(具有雙酚型骨架的環氧樹脂、環氧當量184g/ eq.~194g/eq.)
[0178] EXA-4850 - 150:DIC(株)制的EPICLON EXA - 4850 -150(具有雙酚型骨架的環氧 樹脂、環氧當量450g/eq.)
[0179] JER1001:三菱化學(株)制的JER1001(具有雙酚型骨架的環氧樹脂、環氧當量 450g/eq·~500g/eq·)
[0180] JER1004:三菱化學(株)制的JER1004(具有雙酚型骨架的環氧樹脂、環氧當量 875g/eq.~975g/eq.)
[0181] HP - 4032D:DIC(株)制的EPICLON HP - 4032D(具有萘型骨架的環氧樹脂、環氧當 量136g/eq.~148g/eq.)
[0182] EPPN-501HY:日本化藥(株)的EPPN - 501HY(具有多官能型骨架的環氧樹脂、環氧 當量163g/eq.~175g/eq.)
[0183] MEH - 7851SS:明和化成(株)制的MEH - 7851SS(酚醛樹脂、羥基當量201g/eq.~ 205g/eq.)
[0184] - 7851 - 4H:明和化成(株)制的MEH-7851 - 4H(酚醛樹脂、羥基當量235g/eq. ~245g/eq.)
[0185] MEH - 8000H:明和化成(株)制的MEH - 8000H(酚醛樹脂、羥基當量139g/eq.~ 143g/eq.)
[0186] TPP-K:北興化學(株)制的TPP-K(四苯基鱗四苯基硼酸鹽)
[0187] 1200YP:三井金屬礦業(株)制的1200YP(片狀銅粉、平均粒徑3.5μπι、縱橫比:10、比 重 8.9)
[0188] EHD:三井金屬礦業(株)制的EHD (銀粉、球狀、平均粒徑0 · 7μπι、比重10 · 5)
[0189] [膜狀膠粘劑及帶有膜狀膠粘劑的切割帶的制作]
[0190] (實施例1~7及比較例1)
[0191]依照表1中記載的配合比,將表1中記載的各成分及溶媒(甲乙酮)加入混合攪拌機 (KEYENCE制ΗΜ-500)的攪拌釜中,以攪拌模式攪拌、混合3分鐘。將所得的清漆利用模涂機 涂布于脫模處理膜(三菱樹脂(株)制的MRA50)上后,使之干燥,制作出厚30μπι的導電性膜狀 膠粘劑。
[0192] 將所得的膜狀膠粘劑裁切為直徑230mm的圓形,在25°C粘貼在切割帶(日東電工 (株)制的P2130G)的粘合劑層上,制作出帶有膜狀膠粘劑的切割帶。
[0193] [鏡面硅晶片的制作]
[0194] 使用晶圓磨背機((株)DISC0制的DFG - 8560),磨削至硅晶片(信越化學工業(株) 制、厚0 · 6mm)的厚度為0 · 1mm,制作出鏡面娃晶片。
[0195] [評價]
[0196] 對所得的膜狀膠粘劑、帶有膜狀膠粘劑的切割帶,進行了以下的評價。將結果表示 于表1中。
[0197] (熱固化后的150°C下的儲能模量)
[0198] 重疊膜狀膠粘劑,直至膜狀膠粘劑的厚度為500μπι。其后,在140°C加熱1小時,再在 200 °C加熱1小時而使之熱固化。然后,用切刀裁切為長22.5mm(測定長度)、寬10_的條狀, 使用固體粘彈性測定裝置(RSAII、Rheometric Scientif ic(株)制),測定出一50°C~300°C 的儲能模量。測定條件設為頻率1Hz、升溫速度10°C/min。將此時的150°C下的值作為熱固化 后的150°C下的儲能模量的測定值。
[0199] (溫度循環評價)
[0200] 在帶有膜狀膠粘劑的切割帶的膜狀膠粘劑面,貼合鏡面硅晶片。貼合是使用貼片 機(日東精機制)MA-3000111、以粘貼速度10mm/min、粘貼溫度70°C進行。然后,用切割機進 行切割,得到5mmX5mm的帶有膜狀膠粘劑的芯片。其后,用芯片接合機在銅制的引線框(大 日本印刷公司制、制品名:QFN32,64)上芯片粘貼帶有膜狀膠粘劑的芯片。芯片粘貼條件設 為溫度:150°C、保持時間:0.5秒、壓力:0.5MPa。其后,在140°C保持1小時后,在200°C加熱1 小時而使膜狀膠粘劑熱固化,得到溫度循環評價用的封裝件。對10個封裝件在溫度:一 55°C ~150 °C進行1000個循環的熱循環試驗。試驗是依照JEDEC標準22-A104C條件Η進行。
[0201] 在熱循環試驗后用超聲波顯微鏡觀察10個封裝件,即使觀察到1個芯片的剝離的 情況也判定為X,將10個封裝件全都沒有觀察到剝離的情況判定為〇。
[0202][綜合判定]
[0203]將滿足以下的全部條件的情況判定為?,將不滿足任意一個的情況判定為X。 [0204] 條件(1):熱固化后的150°C的儲能模量為5MPa~lOOMPa。
[0205] 條件(2):溫度循環評價的判定結果為〇。
[0206] [表1]
[0208] 符號的說明
[0209] 1〇 帶有膜狀膠粘劑的切割帶,
[0210] 1 切割帶,
[0211] 11 基材,
[0212] 12 粘合劑層,
[0213] 3 膜狀膠粘劑,
[0214] 4 半導體晶片,
[0215] 5 半導體芯片,
[0216] 6 被粘物,
[0217] 61 帶有半導體芯片的被粘物,
[0218] 7 焊線,
[0219] 8 密封樹脂
【主權項】
1. 一種熱固化型的膜狀膠粘劑,其含有丙烯酸系樹脂、環氧樹脂及導電性粒子, 所述導電性粒子含有縱橫比為5以上的片狀粒子, 所述導電性粒子100重量%中的所述片狀粒子的含量為5重量%~100重量%, 熱固化后的150 °C的儲能模量為5MPa~IOOMPa。2. 根據權利要求1所述的膜狀膠粘劑,其中, 所述環氧樹脂具有雙酚型骨架。3. 根據權利要求1或2所述的膜狀膠粘劑,其中, 所述環氧樹脂的環氧當量為180g/eq.~3500g/eq.。4. 根據權利要求1~3中任一項所述的膜狀膠粘劑,其中, 還含有酚醛樹脂, 所述酚醛樹脂的羥基當量為200g/eq.以上。5. 根據權利要求1~4中任一項所述的膜狀膠粘劑,其中, 所述丙烯酸系樹脂含有重均分子量為20萬~100萬的高分子量丙烯酸系樹脂。6. 根據權利要求1~5中任一項所述的膜狀膠粘劑,其中, 所述丙烯酸系樹脂含有重均分子量為500~10萬的低分子量丙烯酸系樹脂, 所述低分子量丙烯酸系樹脂包含與環氧基反應的官能團。7. 根據權利要求1~6中任一項所述的膜狀膠粘劑,其中, 還含有磷系催化劑。8. -種半導體裝置的制造方法,其包括: 借助權利要求1~7中任一項所述的膜狀膠粘劑,在被粘物上芯片粘貼半導體芯片的工 序;和 在被粘物上芯片接合所述半導體芯片的工序之后,使所述膜狀膠粘劑熱固化的工序。9. 一種半導體裝置,其利用權利要求8所述的制造方法得到。10. -種帶有膜狀膠粘劑的切割帶,其具備切割帶、以及配置于所述切割帶上的熱固化 型的膜狀膠粘劑, 所述膜狀膠粘劑含有丙烯酸系樹脂、環氧樹脂及導電性粒子, 所述導電性粒子含有縱橫比為5以上的片狀粒子, 所述導電性粒子100重量%中的所述片狀粒子的含量為5重量%~100重量%, 所述膜狀膠粘劑的熱固化后的150 °C的儲能模量為5MPa~lOOMPa。11. 一種半導體裝置的制造方法,其包括: 在權利要求10所述的帶有膜狀膠粘劑的切割帶的所述膜狀膠粘劑上配置半導體晶片 的工序; 切割配置于所述膜狀膠粘劑上的所述半導體晶片而形成半導體芯片的工序; 將所述半導體芯片與所述膜狀膠粘劑一起拾取的工序; 借助所述膜狀膠粘劑,在被粘物上芯片接合所述半導體芯片的工序;和 在被粘物上芯片接合所述半導體芯片的工序之后,使所述膜狀膠粘劑熱固化的工序。12. -種半導體裝置,其利用權利要求11所述的制造方法得到。
【文檔編號】C09J163/00GK105899630SQ201480072328
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月26日
【發明人】菅生悠樹, 大西謙司
【申請人】日東電工株式會社
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