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热固型胶粘薄膜、带有切割薄膜的胶粘薄膜、以及使用它们制造半导体装置的方法

摘要

本发明提供设定为实质上不含有填充材料的构成并且可以防止因芯片接合时的压力导致半导体芯片的破损,并且在可以防止拉伸弹性模量的下降的同时可以防止热固化时因热收缩产生翘曲,可以提高封装可靠性的热固型胶粘薄膜。一种热固型胶粘薄膜,在制造半导体装置时使用,其中,热固化后的260℃下的拉伸储能弹性模量为2×105Pa~5×107Pa,填充材料的含量相对于热固型胶粘薄膜全体为0.1重量%以下,厚度为1μm~10μm。

著录项

  • 公开/公告号CN102153956A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-08-17

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 日东电工株式会社;

    申请/专利号CN201010566636.4

  • 发明设计人 菅生悠树;井上刚一;大西谦司;

    申请日2010-11-26

  • 分类号C09J7/00(20060101);C09J133/00(20060101);C09J163/00(20060101);C09J7/02(20060101);H01L23/48(20060101);H01L23/488(20060101);

  • 代理机构11219 中原信达知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人王海川;穆德骏

  • 地址 日本大阪

  • 入库时间 2023-12-18 02:51:52

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-06-01

    授权

    授权

  • 2011-09-28

    实质审查的生效 IPC(主分类):C09J7/00 申请日:20101126

    实质审查的生效

  • 2011-08-17

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及将例如半导体芯片等小片状工件胶粘固定到衬底或引线框等被粘物上时使用的热固型胶粘薄膜。另外,本发明涉及该热固型胶粘薄膜与切割薄膜层叠而成的带有切割薄膜的胶粘薄膜。另外,本发明涉及使用该热固型胶粘薄膜或该带有切割薄膜的胶粘薄膜制造半导体装置的方法。

背景技术

以往,在半导体装置的制造过程中,在向引线框或电极构件上固着半导体芯片时使用银浆。所述固着处理通过在引线框的焊盘等上涂布浆状的胶粘剂,在其上装载半导体芯片并使浆状胶粘剂层固化来进行。

但是,浆状胶粘剂根据其粘度行为或劣化等在涂布量或涂布形状方面产生较大的偏差。结果,形成的浆状胶粘剂厚度不均匀,因此半导体芯片的固着强度可靠性不足。即,浆状胶粘剂的涂布量不足时,半导体芯片与电极构件之间的固着强度降低,在后续的丝焊工序中半导体芯片剥离。另一方面,浆状胶粘剂的涂布量过多时,浆状胶粘剂一直流延到半导体芯片上从而产生特性不良,成品率或可靠性下降。这样的固着处理中的问题,随着半导体芯片的大型化而变得特别显著。因此,需要频繁地进行浆状胶粘剂的涂布量控制,从而影响操作性或生产率。

在该浆状胶粘剂的涂布工序中,有将浆状胶粘剂另外涂布到引线框或形成的芯片上的方法。但是,该方法难以实现浆料胶粘剂层的均 匀化,另外浆状胶粘剂的涂布需要特殊装置或长时间。因此,提出了在切割工序中胶粘保持半导体晶片并且在安装工序中提供所需的芯片固着用的胶粘剂层的切割/芯片接合薄膜(例如,参考专利文献1)。

该切割/芯片接合薄膜,通过在支撑基材上设置可以剥离的胶粘剂层而成,其可实现:在胶粘剂层的保持下将半导体晶片切割后,对支撑基材进行拉伸而将形成的芯片与胶粘剂层一起剥离,将其各自回收后通过该胶粘剂层固着到引线框等被粘物上。

另一方面,近年来,以存储器为代表的半导体装置,由于受到封装自身的厚度的制约,半导体芯片进行薄型化,因此变得非常脆弱。这样的半导体芯片在使用芯片接合薄膜芯片接合到被粘物上的情况下,当芯片接合薄膜中存在填充材料时,受到芯片接合时的压力,在半导体芯片与芯片接合薄膜中的填充材料之间产生过度的应力,存在有可能导致半导体芯片破损的问题。

作为上述问题的解决方法,在芯片接合薄膜中不添加填充材料即可。但是,不添加填充材料时,有可能引起芯片接合薄膜的拉伸储能弹性模量的下降,带来封装的可靠性下降的新问题。另外,不添加填充材料时,芯片接合薄膜在热固化时产生的热收缩有可能导致半导体芯片翘曲、破损。

另外,不限于芯片接合薄膜,对于热固型胶粘薄膜,在设定为不添加填充材料的构成时,有可能引起拉伸储能弹性模量下降,或者热固化时发生热收缩。

专利文献1:日本特开昭60-57642号公报

发明内容

本发明鉴于所述问题而做出,其目的在于提供一种即使设定为实 质上不添加填充材料的构成,也可以防止拉伸储能弹性模量下降并且可以防止热固化时的热收缩的热固型胶粘薄膜,以及该热固型胶粘薄膜与切割薄膜层叠而成的带有切割薄膜的胶粘薄膜。特别地,本发明的目的在于提供一种在作为芯片接合薄膜使用时,通过设定为实质上不含有填充材料的构成,可以防止芯片接合时的压力导致的半导体芯片破损,并且可以防止拉伸储能弹性模量的下降,同时可以防止产生由于热固化时的热收缩导致的翘曲,从而可以提高封装可靠性的热固型胶粘薄膜,以及该热固型胶粘薄膜与切割薄膜层叠而成的带有切割薄膜的胶粘薄膜。

本发明人为了解决所述现有问题对热固型胶粘薄膜进行了研究,结果发现,通过采用下述构成可以实现所述目的,从而完成了本发明。

即,本发明的热固型胶粘薄膜,在制造半导体装置时使用,其特征在于,热固化后的260℃下的拉伸储能弹性模量为2×105Pa~5×107Pa,填充材料的含量相对于热固型胶粘薄膜全体为0.1重量%以下,厚度为1μm~10μm。

根据所述构成,尽管为填充材料的含量相对于热固型胶粘薄膜全体为0.1重量%以下的实质上不含有填充材料的构成,但是,热固化后的260℃下的拉伸储能弹性模量为2×105Pa~5×107Pa,可以抑制拉伸储能弹性模量的下降。另外,厚度为比较薄的1μm~10μm,因此可以抑制热收缩引起的绝对变形量。另外,特别是在作为芯片接合薄膜使用时,根据所述构成,由于为填充材料的含量相对于热固型胶粘薄膜全体为0.1重量%以下的实质上不含有填充材料的构成,因此可以抑制芯片接合时的压力而导致的应力产生。另外,热固化后的260℃下的拉伸储能弹性模量为比较高的2×105Pa~5×107Pa,因此耐回流焊接性优良,可以提高制造的半导体装置的封装可靠性。另外,厚度为比较薄的1μm~10μm,因此不仅可以抑制热收缩引起的绝对变形量,而且即使有变形也可以减小其应力。结果,可以防止半导体芯片的翘曲。

这样,根据所述构成,通过设定为实质上不含有填充材料的构成,可以抑制填充材料的存在导致的应力产生,并且,可以使拉伸储能弹性模量较高而且减小厚度来防止半导体芯片的翘曲,因此可以提高封装的可靠性。

在所述构成中,热固化前的玻璃化转变温度优选为15℃~50℃。通过将热固化前的玻璃化转变温度设定为15℃以上,可以提高拉伸储能弹性模量,通过设定为50℃以下,可以提高热固型胶粘薄膜对半导体晶片的密合性。

另外,所述构成中,优选包含丙烯酸类树脂,该丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度优选为-15℃~15℃。通过将丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度设定为-15℃以上,可以进一步提高热固型胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量,通过设定为15℃以下,可以进一步提高热固型胶粘薄膜对半导体晶片的密合性。

另外,所述构成中,优选含有环氧树脂、酚树脂及丙烯酸类树脂,并且设所述环氧树脂、所述酚树脂和所述丙烯酸类树脂的合计重量为A,设所述丙烯酸类树脂的重量为B时,B/(A+B)优选为0.15~0.95。通过将B/(A+B)设定为0.15~0.95,可以形成作为胶粘薄膜起作用的薄膜。

另外,所述构成中,热固化后的翘曲量优选为100μm以下。通过热固化后的翘曲量为100μm以下,可以使得难以产生由于半导体芯片的翘曲导致的破损。

另外,所述构成中,热固化前对硅衬底的剪切胶粘力在175℃的条件下优选为0.04MPa~2MPa。通过将所述剪切胶粘力设定为0.04MPa以上,可以减少在丝焊工序中的由超声波振动或加热导致的、与半导体芯片的胶粘面上的剪切变形的产生。

另外,所述构成中,热固化前的表面粗糙度优选为50nm以下。通过热固化前的表面粗糙度为50nm以下,可以使得在芯片接合工序时难以产生半导体芯片的破损。

另外,在所述构成中,热固化前的120℃下的拉伸储能弹性模量优选为1×104Pa~2.5×106Pa。通过所述拉伸储能弹性模量为1×104Pa以上,可以减少与半导体芯片的胶粘面上的剪切变形的产生。

另外,本发明的带有切割薄膜的胶粘薄膜,为了解决所述问题,其特征在于,在切割薄膜上层叠有所述热固型胶粘薄膜。

另外,所述构成中,所述热固型胶粘薄膜从所述切割薄膜剥离的剥离力优选为0.005N/20mm~0.2N/20mm。通过将所述剥离力设定为0.005N/20mm以上,可以防止切割时热固型胶粘薄膜从切割薄膜剥离。另外,通过设定为0.2N/20mm以下,可以容易地拾取半导体芯片。

另外,本发明的半导体装置的制造方法,使用所述热固型胶粘薄膜或所述切割/胶粘薄膜制造半导体装置,其特征在于,在通过热固型胶粘薄膜在被粘物上芯片接合半导体芯片的芯片接合工序中,芯片接合温度为80℃~150℃,芯片接合压力为0.05MPa~5MPa,芯片接合时间为0.1秒~5秒。

所述热固型胶粘薄膜,由于为填充材料的含量相对于热固型胶粘薄膜全体为0.1重量%以下的实质上不含有填充材料的构成,因此在芯片接合压力为0.05MPa~5MPa的条件下可以抑制压力导致的应力产生。另外,所述热固型胶粘薄膜,厚度为比较薄的1μm~10μm,因此,热很容易向热固型胶粘薄膜全体传递,因此可以将芯片接合温度设定为比较低的80℃~150℃,将芯片接合时间设定为比较短的0.1秒~5秒。结果,可以提高半导体装置的制造效率。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式的带有切割薄膜的胶粘薄膜的示意剖面图。

图2是表示本发明另一实施方式的带有切割薄膜的胶粘薄膜的示意剖面图。

图3是用于说明本实施方式的半导体装置的一种制造方法的示意剖面图。

标号说明

1         基材

2         粘合剂层

3、3’    胶粘薄膜(热固型胶粘薄膜)

4         半导体晶片

5         半导体芯片

6         被粘物

7         焊线

8         密封树脂

10、12    带有切割薄膜的胶粘薄膜

11        切割薄膜

具体实施方式

(带有切割薄膜的胶粘薄膜)

以下对本发明的一个实施方式的带有切割薄膜的胶粘薄膜进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式的带有切割薄膜的胶粘薄膜的示意剖面图。图2是表示本发明的另一个实施方式的带有切割薄膜的胶粘薄膜的示意剖面图。

如图1所示,带有切割薄膜的胶粘薄膜10具有在切割薄膜11上层叠有胶粘薄膜3的构成。切割薄膜11具有在基材1层叠有粘合剂层 2的构成,胶粘薄膜3设置在该粘合剂层2上。另外,本发明可以如图2所示的带有切割薄膜的胶粘薄膜12所示,为仅在工件粘贴部分形成有胶粘薄膜3’的构成。

另外,本发明的胶粘薄膜(热固型胶粘薄膜),可以作为不带切割薄膜的胶粘薄膜本身来使用,也可以以带有切割薄膜的胶粘薄膜的形态来使用。另外,本发明中,胶粘薄膜可以作为芯片接合薄膜、晶片背面保护膜使用。在此,晶片背面保护膜用于在通过倒装芯片接合将半导体芯片安装到衬底上时保护半导体芯片的背面(与衬底相反一侧的露出面)。

所述基材1作为带有切割薄膜的胶粘薄膜10、12的强度母体,优选具有紫外线透射性。可以列举例如:低密度聚乙烯、线性聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、丙烯无规共聚物、丙烯嵌段共聚物、丙烯均聚物、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离聚物树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(无规、交替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、芳族聚酰胺(纸)、玻璃、玻璃布、含氟树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纤维素类树脂、聚硅氧烷树脂、金属(箔)、纸等。

另外,作为基材1的材料,可以列举所述树脂的交联物等聚合物。所述塑料薄膜可以不拉伸而使用,也可以根据需要进行单轴或双轴拉伸处理后使用。利用经拉伸处理等而具有热收缩性的树脂片,通过在切割后使其基材1热收缩而降低粘合剂层2与胶粘薄膜3、3’的胶粘面积,可以容易地回收半导体芯片(半导体元件)。

为了提高与邻接层的密合性和保持性等,基材1的表面可以进行 惯用的表面处理,例如铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、电离射线处理等化学或物理处理、底涂剂(例如,后述的粘合物质)涂布处理。所述基材1可以适当选择使用同种或异种材料,根据需要也可以将多种材料混合使用。

基材1的厚度没有特别限制,可以适当设定,一般为约5μm~约200μm。

作为粘合剂层2的形成中使用的粘合剂,没有特别限制,可以使用例如丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂等一般的压敏胶粘剂。作为所述压敏胶粘剂,从半导体晶片或玻璃等避忌污染的电子部件的超纯水或醇等有机溶剂的清洁洗涤性等方面考虑,优选以丙烯酸类聚合物为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。

作为所述丙烯酸类聚合物,可以列举使用(甲基)丙烯酸烷基酯(例如,甲酯、乙酯、丙酯、异丙酯、丁酯、异丁酯、仲丁酯、叔丁酯、戊酯、异戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、异辛酯、壬酯、癸酯、异癸酯、十一烷酯、十二烷酯、十三烷酯、十四烷酯、十六烷酯、十八烷酯、二十烷酯等烷基的碳原子数1~30、特别是碳原子数4~18的直链或支链烷基酯等)及(甲基)丙烯酸环烷酯(例如,环戊酯、环己酯等)的一种或两种以上作为单体成分的丙烯酸类聚合物等。另外,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯,本发明的“(甲基)”全部具有同样的含义。

所述丙烯酸类聚合物,为了改善凝聚力和耐热性等,根据需要可以含有与能够与所述(甲基)丙烯酸烷基酯或环烷酯共聚的其它单体成分对应的单元。作为这样的单体成分,可以列举例如: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、马来酸、富马酸、巴豆酸等含羧基单体;马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体;(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲 基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基十二烷酯、(甲基)丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等含羟基单体;苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-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单体;丙烯酰磷酸-2-羟基乙酯等含磷酸基单体;丙烯酰胺、丙烯腈等。这些可共聚单体成分可以使用一种或两种以上。这些可共聚单体的使用量优选为全部单体成分的40重量%以下。

另外,为了进行交联,所述丙烯酸类聚合物根据需要也可以含有多官能单体等作为共聚用单体成分。作为这样的多官能单体,可以列举例如: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、三羟甲基丙烷三(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、环氧(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。这些多官能单体也可以使用一种或者两种以上。多官能单体的使用量从粘合特性等观点考虑优选为全部单体成分的30重量%以下。

所述丙烯酸类聚合物可以通过将单一单体或两种以上单体的混合物聚合而得到。聚合可以通过溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等的任意方式进行。从防止污染洁净的被粘物等观点考虑,优选低分子量物质的含量小。从该观点考虑,丙烯酸类聚合物的数均分子量优选为约30万以上、更优选约40万~约300万。

另外,为了提高作为基础聚合物的丙烯酸类聚合物等的数均分子量,所述粘合剂中也可以适当使用外部交联剂。作为外部交联方法的具体手段,可以列举:添加多异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺型交联剂等所谓的交联剂进行反应的方法。使用外 部交联剂的情况下,其使用量根据与欲交联的基础聚合物的平衡以及作为粘合剂的使用用途进行适当确定。一般相对于所述基础聚合物100重量份优选配合约5重量份以下,更优选配合0.1重量份~5重量份。另外,粘合剂中根据需要除所述成分之外还可以使用现有公知的各种增粘剂、抗老化剂等添加剂。

粘合剂层2可以通过辐射线固化型粘合剂来形成。辐射线固化型粘合剂可以通过紫外线等辐射线的照射而增大交联度从而使其粘合力容易地下降,通过仅对图2所示的粘合剂层2的与工件粘贴部分对应的部分2a照射辐射线,可以设置与其它部分2b的粘合力的差。

另外,通过与图2所示的胶粘薄膜3’相符地使辐射线固化型粘合剂层2固化,可以容易地形成粘合力显著下降的所述部分2a。由于固化而粘合力下降的所述部分2a上粘贴有胶粘薄膜3’,因此粘合剂层2的所述部分2a与胶粘薄膜3’的界面具有在拾取时容易剥离的性质。另一方面,未照射辐射线的部分具有充分的粘合力,形成所述部分2b。

如前所述,图1所示的带有切割薄膜的胶粘薄膜10的粘合剂层2中,由未固化的辐射线固化型粘合剂形成的所述部分2b与胶粘薄膜3粘合,能够确保切割时的保持力。这样,辐射线固化型粘合剂可以在胶粘和剥离的平衡良好的情况下支撑用于将小片状工件(半导体芯件等)固着到衬底等被粘物上的胶粘薄膜3。图2所示的带有切割薄膜的胶粘薄膜12的粘合剂层2中,所述部分2b可以固定贴片环(wafer ring)。

辐射线固化型粘合剂可以没有特别限制地使用具有碳碳双键等辐射线固化性官能团、并且显示粘合性的粘合剂。作为辐射线固化型粘合剂,例如,可以例示在所述丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂等一般的压敏粘合剂中配合有辐射线固化性单体成分或低聚物成分的添加型辐射线固化型粘合剂。

作为配合的辐射线固化性单体成分,可以列举例如:氨基甲酸酯低聚物、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(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、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。另外,辐射线固化性的低聚物成分可以列举氨基甲酸酯类、聚醚类、聚酯类、聚碳酸酯类、聚丁二烯类等各种低聚物,其分子量在约100~约30000的范围内是适当的。辐射线固化性单体成分或低聚物成分的配合量可以根据所述粘合剂层的种类适当确定能够使粘合剂层的粘合力下降的量。一般而言,相对于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份,例如为约5重量份~约500重量份、优选约40重量份~约150重量份。

另外,作为辐射线固化型粘合剂,除前面说明过的添加型的辐射线固化型粘合剂以外,还可以列举:使用在聚合物侧链或主链中或者主链末端具有碳碳双键的聚合物作为基础聚合物的内在型的辐射线固化型粘合剂。内在型的辐射线固化型粘合剂不需要含有作为低分子成分的低聚物成分等,或者含得不多,因此低聚物成分等不会随时间推移在粘合剂层中迁移,可以形成层结构稳定的粘合剂层,因而优选。

所述具有碳碳双键的基础聚合物,可以没有特别限制地使用具有碳碳双键并且具有粘合性的基础聚合物。作为这样的基础聚合物,优选以丙烯酸类聚合物为基本骨架的基础聚合物。作为丙烯酸类聚合物的基本骨架,可以列举所述例示的丙烯酸类聚合物。

在所述丙烯酸类聚合物中引入碳碳双键的方法没有特别限制,可以采用各种方法,从分子设计方面而言在聚合物侧链中引入碳碳双键是比较容易的。例如可以列举:预先将具有官能团的单体与丙烯酸类聚合物共聚后,使具有能够与该官能团反应的官能团及碳碳双键的化合物在保持碳碳双键的辐射线固化性的情况下与所得共聚物进行缩合 或加成反应的方法。

作为这些官能团的组合例,可以列举:羧酸基与环氧基、羧酸基与氮丙啶基、羟基与异氰酸酯基等。这些官能团的组合中,从容易跟踪反应的观点考虑,优选羟基与异氰酸酯基的组合。另外,如果是通过这些官能团的组合生成所述具有碳碳双键的丙烯酸类聚合物的组合,则官能团可以在丙烯酸类聚合物和所述化合物的任意一个上,在所述优选组合的情况下,优选丙烯酸类聚合物具有羟基、所述化合物具有异氰酸酯基。此时,作为具有碳碳双键的异氰酸酯化合物,可以列举例如:甲基丙烯酰异氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯、间异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯等。另外,作为丙烯酸类聚合物,可以使用将所述例示的含羟基单体或2-羟基乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚等醚类化合物等共聚而得到的丙烯酸类聚合物。

所述内在型的辐射线固化型粘合剂,可以单独使用所述具有碳碳双键的基础聚合物(特别是丙烯酸类聚合物),也可以在不损害特性的范围内配合所述辐射线固化性的单体成分或低聚物成分。辐射线固化性的低聚物成分等通常相对于基础聚合物100重量份在30重量份的范围内,优选0重量份~10重量份的范围。

在通过紫外线等固化时,所述辐射线固化型粘合剂中含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,可以列举例如:4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟基-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羟基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮等α-酮醇类化合物;甲氧基苯乙酮、2,2’-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2’-二乙氧基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(N-吗啉基)丙烷-1-酮等苯乙酮类化合物;苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、茴香偶姻甲醚等苯偶姻醚类化合物;联苯酰二甲基缩酮等缩酮类化合物;2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯类化合物;1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等光活性肟类化合物;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类化合物;噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类化合物;樟脑醌;卤代酮;酰基氧化膦;酰基膦酸酯等。光聚合引发剂的配合量相对于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份例如为约0.05重量份~约20重量份。

另外,作为辐射线固化型粘合剂,可以列举例如:日本特开昭60-196956号公报中公开的、包含具有两个以上不饱合键的加聚性化合物、具有环氧基的烷氧基硅烷等光聚合性化合物和羰基化合物、有机硫化合物、过氧化物、胺、 盐类化合物等光聚合引发剂的橡胶类粘合剂或丙烯酸类粘合剂等。

所述辐射线固化型的粘合剂层2中,根据需要可以含有经辐射线照射会着色的化合物。通过在粘合剂层2中含有经辐射线照射会着色的化合物,可以仅使辐射线照射过的部分着色。即,可以使图1所示的与工件粘贴部分3a对应的部分2a着色。因此,通过目视立即可以判断粘合剂层2是否照射过辐射线,可以容易地识别工件粘贴部分3a,从而容易进行工件的粘贴。另外,通过光传感器等检测半导体元件时,其检测精度提高,在半导体元件的拾取时不会产生误操作。

经辐射线照射会着色的化合物,是在辐射线照射前为无色或浅色,经辐射线照射后变为有色的化合物。作为所述化合物的优选具体例,可以列举染料隐色体(ロイコ染料)。作为染料隐色体,可以优选使用惯用的三苯基甲烷类、荧烷类、吩噻嗪类、金胺类、螺吡喃类等。具体而言,可以列举:3-[N-(对甲苯氨基)]-7-苯胺基荧烷、3-[N-(对甲苯基)-N-甲基氨基]-7-苯胺基荧烷、3-[N-(对甲苯基)-N-乙基氨基]-7-苯胺基荧烷、3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、结晶紫内酯、4,4’,4”-三(二甲氨基)三苯基甲醇、4,4’,4”-三(二甲氨基)三苯基甲烷等。

作为优选与这些染料隐色体一起使用的显色剂,可以列举以往使用的苯酚甲醛树脂的预聚物、芳香族羧酸衍生物、活性白土等电子受体,另外,在使色调变化的情况下也可以组合使用各种公知的发色剂。

这样的经辐射线照射会着色的化合物,可以先溶解于有机溶剂等中后再添加到辐射线固化型胶粘剂中,也可以制成微粉末状后使其包含在该粘合剂中。该化合物的使用比例在粘合剂层2中优选为10重量%以下,更优选0.01重量%~10重量%,进一步优选0.5重量%~5重量%。该化合物的比例超过10重量%时,照射到粘合剂层2上的辐射线被该化合物过度地吸收,因此粘合剂层2的所述部分2a的固化不充分,有时粘合力不能充分下降。另一方面,为了充分地着色,优选将该化合物的比例设定为0.01重量%以上。

通过辐射线固化型粘合剂形成粘合剂层2时,也可以对粘合剂层2的一部分照射辐射线,使得粘合剂层2中的所述部分2a的粘合力<其它部分2b的粘合力。

作为在所述粘合剂层2中形成所述部分2a的方法,可以列举在基材1上形成辐射线固化型粘合剂层2后,局部地对所述部分2a照射辐射线而使其固化的方法。局部的辐射线照射可以通过形成有与工件粘贴部分3a以外的部分3b等对应的图案的光掩模来进行。另外,可以列举点状照射辐射线使其固化的方法。辐射线固化型粘合剂层2的形成可以通过将设置在隔片上的粘合剂层转印到基材1上来进行。局部的辐射线照射也可以对设置在隔片上的辐射线固化型粘合剂层2进行。

另外,通过辐射线固化型粘合剂形成粘合剂层2时,使用将基材1的至少单面的、与工件粘贴部分3a对应的部分以外的部分的全部或者一部分进行遮光的基材,在其上形成辐射线固化型粘合剂层2后进行辐射线照射,使与工件粘贴部分3a对应的部分固化,从而可以形成粘合力下降的所述部分2a。作为遮光材料,可以通过印刷或蒸镀等在 支撑薄膜上制作能够形成光掩模的遮光材料。通过该制造方法,可以高效地制造本发明的带有切割薄膜的胶粘薄膜10。

另外,照射辐射线时因氧而产生固化障碍时,优选通过任意方法从辐射线固化型粘合剂层2的表面隔绝氧(空气)。可以列举例如:用隔片将所述粘合剂层2的表面覆盖的方法或者在氮气氛围中进行紫外线等辐射线的照射的方法等。

粘合剂层2的厚度没有特别限制,从兼具防止芯片切割面的缺损和胶粘层的固定保持的功能等方面考虑,优选为约1μm~约50μm。优选2μm~30μm、更优选5μm~25μm。

胶粘薄膜3、3’中填充材料的含量相对于胶粘薄膜3、3’全体为0.1重量%以下,优选不含有填充材料(0重量%)。作为所述填充材料,没有特别限制,可以列举例如:氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、三氧化二锑、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氮化铝、硼酸铝、氮化硼、结晶二氧化硅、非晶二氧化硅等无机填充材料。胶粘薄膜3、3’中填充材料含量(重量%)可以作为以下的灰分率(重量%)求出。

在灰分率测定中,首先,将1g胶粘薄膜3、3’称取到坩锅中。使用预先在750℃空烧2小时后,冷却到室温的坩锅。然后,用燃烧器燃烧称取的胶粘薄膜3、3’直到目测不到烟,然后,用电炉在750℃下焙烧4小时使其灰化。然后,冷却到室温,之后称量坩锅中残留的灰分,通过胶粘薄膜3、3’的灰化前后的重量求出灰化率。

(灰分率(重量%))=(灰化后的重量)/(灰化前的重量)×100

胶粘薄膜3、3’的热固化后的260℃下的拉伸储能弹性模量为2×105Pa~5×107Pa,优选2.2×105Pa~4.8×107Pa,更优选2.5×105Pa~4.6 ×107Pa。这是因为:通过设定为2.0×105Pa以上,可以提高耐回流焊接性,通过设定为5.0×107Pa以下,可以较好地表现作为胶粘薄膜的功能。另外,关于使胶粘薄膜3、3’热固化时的加热条件,在后面详细说明。

胶粘薄膜3、3’的热固化前的玻璃化转变温度(Tg)为15~50℃,优选16~48℃,更优选18~45℃。通过设定为15℃以上,可以提高胶粘薄膜3、3’的拉伸储能弹性模量,通过设定为50℃以下,可以提高胶粘薄膜3、3’对半导体晶片4的密合性。玻璃化转变温度可以根据实施例中记载的方法进行测定。

胶粘薄膜3、3’的热固化后的翘曲量优选为100μm以下,更优选80μm以下,进一步优选60μm以下。通过设定为100μm以下,可以使得难以因半导体芯片5的翘曲产生破损。另外,翘曲量可以通过实施例中记载的方法测定。

胶粘薄膜3、3’的热固化前的表面粗糙度(Ra)优选为50nm以下,更优选45nm以下,进一步优选40nm以下。通过设定为50nm以下,可以使得难以在芯片接合工序中产生半导体芯片5的破损。

胶粘薄膜3、3’的热固化前的120℃的拉伸储能弹性模量优选为1×104Pa~2.5×106Pa,更优选5×104Pa~2.5×106Pa,进一步优选1×105Pa~2.5×106Pa。为1×104Pa以上时,可以减少在胶粘薄膜3、3’与半导体芯片5的胶粘面上的剪切变形的产生。

胶粘薄膜3、3’从切割薄膜11剥离的剥离力优选为0.005N/20mm~0.2N/20mm,更优选0.01N/20mm~0.18N/20mm,进一步优选0.02N/20mm~0.16N/20mm。通过设定为0.005N/20mm以上,可以防止切割时胶粘薄膜3、3’从切割薄膜11剥离。另外,通过设定为0.2N/20mm以下,可以容易地拾取半导体芯片5。另外,胶粘薄膜3、 3’从切割薄膜11剥离的剥离力可以通过实施例记载的方法测定。

胶粘薄膜3、3’的层叠结构没有特别限制,可以列举例如:仅由单层胶粘剂层构成,或者在芯材的单面或双面形成胶粘剂层的多层结构等。作为所述芯材,可以列举薄膜(例如聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯薄膜等)、用玻璃纤维或塑料制无纺纤维增强的树脂衬底、硅衬底或玻璃衬底等。

作为构成所述胶粘薄膜3、3’的胶粘剂组合物,可以列举热塑性树脂与热固性树脂组合使用的组合物。作为所述热塑性树脂,可以列举:天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、尼龙6或尼龙6,6等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、PET或PBT等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、或者含氟树脂等。这些热塑性树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。这些热塑性树脂中,特别优选离子性杂质少、耐热性高、能够确保半导体元件的可靠性的丙烯酸类树脂。

作为所述丙烯酸类树脂,没有特别限制,可以列举以一种或两种以上具有碳原子数30以下、特别是碳原子数4~18的直链或支链烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为成分的聚合物(丙烯酸类共聚物)等。作为所述烷基,可以列举例如:甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基或者十二烷基等。

上述丙烯酸类树脂中,优选重均分子量为10万以上的丙烯酸类树脂,更优选30万~300万的丙烯酸类树脂,进一步优选50万~200万的丙烯酸类树脂。这是因为在上述数值范围内时胶粘性和耐热性优良。 另外,重均分子量是通过GPC(凝胶渗透色谱法)进行测定并经聚苯乙烯换算得到的值。

上述丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为-15℃~15℃,更优选-14℃~14℃,进一步优选-13℃~13℃。这是因为:通过设定为-15℃以上,可以进一步提高胶粘薄膜3、3’的拉伸储能弹性模量,通过设定为15℃以下,可以进一步提高胶粘薄膜3、3’对半导体晶片4的密合性。

上述丙烯酸类树脂,可以将玻璃化转变温度不同的两种以上组合使用。此时,可以将官能团不同的两种以上组合使用,也可以将重均分子量不同、官能团相同的两种以上组合使用,也可以是将官能团不同且重均分子量不同的两种以上组合使用。

另外,作为形成所述聚合物的其它单体,没有特别限制,可以列举例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等含羧基单体;马来酸酐或衣康酸酐等酸酐单体;(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯或丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等含羟基单体;苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-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含磺酸基单体;或者丙烯酰磷酸-2-羟基乙酯等含磷酸基单体。

作为所述热固性树脂的配合比例,只要为在预定条件下加热时胶粘薄膜3、3’发挥作为热固型的功能的程度则没有特别限制,优选在5重量%~60重量%的范围内,更优选10重量%~50重量%的范围内。

作为所述热固性树脂,可以列举酚树脂、氨基树脂、不饱和聚酯 树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂或热固性聚酰亚胺树脂等。这些树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。特别优选会使半导体元件腐蚀的离子性杂质等的含量少的环氧树脂。另外,作为环氧树脂的固化剂,优选酚树脂。

所述环氧树脂,只要是作为胶粘剂组合物通常使用的则没有特别限制,可以使用例如:双酚A型、双酚F型、双酚S型、溴化双酚A型、氢化双酚A型、双酚AF型、联苯型、萘型、芴型、苯酚酚醛清漆型、邻甲酚酚醛清漆型、三羟苯基甲烷型、四苯酚基乙烷型等双官能环氧树脂或多官能环氧树脂、或者乙内酰脲型、异氰脲酸三缩水甘油酯型或缩水甘油胺型等环氧树脂。这些环氧树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。这些环氧树脂中,特别优选酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三羟苯基甲烷型环氧树脂或四苯酚基乙烷型环氧树脂。这是因为:这些环氧树脂与作为固化剂的酚树脂的反应性好,并且耐热性等优良。

另外,所述酚树脂作为所述环氧树脂的固化剂起作用,可以列举例如:苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚树脂、甲阶酚树脂型酚树脂、聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯等。这些酚树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。这些酚树脂中特别优选苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂。这是因为可以提高半导体装置的连接可靠性。

所述环氧树脂与酚树脂的配合比例,例如以相对于所述环氧树脂成分中的环氧基1当量、酚树脂中的羟基为0.5当量~2.0当量的比例进行配合是优选的。更优选0.8当量~1.2当量。即,这是因为:两者的配合比例如果在所述范围以外,则固化反应不能充分进行,环氧树脂固化物的特性容易变差。

所述胶粘薄膜3、3’中,优选含有环氧树脂、酚树脂及丙烯酸类树脂,设所述环氧树脂、所述酚树脂和所述丙烯酸类树脂的合计重量为A,设所述丙烯酸类树脂的重量为B时,B/(A+B)优选为0.15~0.95。这是因为通过将B/(A+B)设定为0.15~0.95,可以形成作为胶粘薄膜起作用的薄膜。

预先使本发明的胶粘薄膜3、3’进行某种程度的交联的情况下,在制作时可以添加与聚合物的分子链末端的官能团等反应的多官能化合物作为交联剂。由此,可以提高高温下的胶粘特性,改善耐热性。

作为所述交联剂,可以使用现有公知的交联剂。特别是更优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、多元醇与二异氰酸酯的加成产物等多异氰酸酯化合物。交联剂的添加量相对于所述聚合物100重量份通常优选设定为0.05重量份~7重量份。这是因为,通过将交联剂的量设定为0.05重量份以上,可以得到充分的凝聚力,通过将交联剂的量设定为7重量份以下,可以提高胶粘力。另外,根据需要可以在含有这样的多异氰酸酯化合物的同时还一起含有环氧树脂等其它多官能化合物。

另外,胶粘薄膜3、3’中根据需要可以适当配合添加剂。作为添加剂,可以列举例如:阻燃剂、硅烷偶联剂或离子捕捉剂等。作为所述阻燃剂,可以列举例如:溴化环氧树脂等。这些物质可以单独使用或者两种以上组合使用。作为所述硅烷偶联剂,可以列举例如:β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。这些化合物可以单独使用或者两种以上组合使用。作为所述离子捕捉剂,可以列举螯合剂等。这些物质可以单独使用或者两种以上组合使用。

作为环氧树脂与酚树脂的热固化促进催化剂,没有特别限制,可以从公知的热固化促进催化剂中适当选择使用。热固化促进催化剂可 以单独使用或者两种以上组合使用。作为热固化促进催化剂,可以使用例如:胺类固化促进剂、含磷固化促进剂、咪唑类固化促进剂、含硼固化促进剂、含磷硼固化促进剂等。

本发明中,胶粘薄膜3、3’根据需要也可以进行着色。胶粘薄膜3、3’中通过着色所呈的颜色没有特别限制,优选例如黑色、蓝色、红色、绿色等。胶粘薄膜作为芯片接合薄膜使用时,通常不着色(也可以着色),当作为晶片背面保护薄膜使用时,通常着色。进行胶粘薄膜的着色时,可以从颜料、染料等公知的着色剂中适当选择使用。

胶粘薄膜3、3’的厚度(层压体的情况下为总厚度)没有特别限制,为1μm~10μm,优选2μm~10μm,进一步优选3μm~10μm。通过设定为1μm以上,可以改善胶粘薄膜3、3’的成膜性。另外,通过设定为10μm以下,可以抑制热收缩导致的绝对变形量,即使变形时也可以减少其应力。结果,可以防止半导体芯片的翘曲。另外,通过设定为10μm以下,可以减少胶粘薄膜3、3’中残留的有机挥发成分,并可以提高耐回流焊接性。

所述带有切割薄膜的胶粘薄膜10、12的胶粘薄膜3、3’优选由隔片保护(未图示)。隔片具有在供给实际应用之前作为保护胶粘薄膜3、3’的保护材料的功能。另外,隔片还可以作为向粘合剂层2上转印胶粘薄膜3、3’时的支撑基材使用。隔片在向带有切割薄膜的胶粘薄膜的胶粘薄膜3、3’上粘贴工件时剥离。作为隔片,可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯,也可以使用由含氟剥离剂、长链烷基丙烯酸酯类剥离剂等剥离剂进行了表面涂布的塑料薄膜或纸等。

本实施方式的带有切割薄膜的胶粘薄膜10、12,例如可以如下所述来制作。

首先,基材1可以通过现有公知的成膜方法成膜。作为该成膜方 法,可以例示例如:压延成膜法、有机溶剂中的流延法、密闭体系中的吹塑挤出法、T形模头挤出法、共挤出法、干式层压法等。

然后,通过在基材1上涂布粘合剂组合物溶液形成涂膜后,将该涂膜在预定条件下进行干燥(根据需要进行加热交联),形成粘合剂层2。作为涂布方法,没有特别限制,可以列举例如:辊涂、丝网涂布、凹版涂布等。另外,作为干燥条件,可以为例如干燥温度80℃~150℃、干燥时间0.5分钟~5分钟的范围内进行。另外,也可以在隔片上涂布粘合剂组合物形成涂膜后,在所述干燥条件下使涂膜干燥而形成粘合剂层2。之后,将粘合剂层2与隔片一起粘贴到基材1上。由此,制作切割薄膜11。

胶粘薄膜3、3’例如如下所述制作。

首先,制作作为带有切割薄膜的胶粘薄膜3、3’的形成材料的胶粘剂组合物溶液。该胶粘剂组合物溶液如前所述配合有所述胶粘剂组合物或各种添加剂等。

然后,将胶粘剂组合物溶液涂布到基材隔片上达到预定的厚度而形成涂膜,然后在预定条件下使该涂膜干燥,形成胶粘剂层。作为涂布方法,没有特别限制,可以列举例如:辊涂、丝网涂布、凹版涂布等。另外,作为干燥条件,可以为例如干燥温度70℃~160℃、干燥时间1分钟~5分钟的范围内进行。另外,也可以在隔片上涂布粘合剂组合物溶液形成涂膜后,在所述干燥条件下使涂膜干燥而形成胶粘剂层。之后,将胶粘剂层与隔片一起粘贴到基材隔片上。

接着,从切割薄膜11和胶粘剂层上分别剥离隔片,以胶粘剂层与粘合剂层作为粘贴面的方式将两者粘贴。粘贴可以通过例如压接来进行。此时,层压温度没有特别限制,例如优选30℃~50℃,更优选35℃~45℃。另外,线压没有特别限制,例如优选0.1kgf/cm~20kgf/cm, 更优选1kgf/cm~10kgf/cm。然后,将胶粘剂层上的基材隔片剥离,得到本实施方式的带有切割薄膜的胶粘薄膜。

(半导体装置的制造方法)

本发明的带有切割薄膜的胶粘薄膜10、12,在将胶粘薄膜3、3’上任意设置的隔片适当剥离后如下进行使用。以下,参考图3以使用带有切割薄膜的胶粘薄膜10的情况为例进行说明。

首先,将半导体晶片4压接在带有切割薄膜的胶粘薄膜10中的胶粘薄膜3的半导体晶片粘贴部分3a上,使其胶粘保持而固定(粘贴工序)。本工序在用压接辊等挤压手段挤压的同时进行。此时,粘贴温度优选35℃~80℃,更优选40℃~75℃。另外,压力优选为1×105Pa~1×107Pa,更优选2×105Pa~8×106Pa。另外,粘贴时间优选1.5秒~60秒,更优选2秒~50秒。

然后,进行半导体晶片4的切割。由此,将半导体晶片4切割为预定的尺寸而单片化,制造半导体芯片5。切割例如从半导体晶片4的电路面一侧按照常规方法来进行。另外,本工序中,例如可以采用切入至带有切割薄膜的胶粘薄膜10处的、称为全切的切割方式等。本工序中使用的切割装置没有特别限制,可以使用现有公知的切割装置。另外,由于半导体晶片通过带有切割薄膜的胶粘薄膜10胶粘固定,因此可以抑制芯片缺损或芯片飞散,同时也可以抑制半导体晶片4的破损。

为了将胶粘固定在带有切割薄膜的胶粘薄膜10上的半导体芯片剥离,进行半导体芯片5的拾取。拾取方法没有特别限制,可以使用现有公知的各种方法。例如,可以列举用针从带有切割薄膜的胶粘薄膜10一侧将各个半导体芯片5上推,通过拾取装置拾取被上推的半导体芯片5的方法等。

在此,粘合剂层2为紫外线固化型时,拾取在对该粘合剂层2照射紫外线后进行。由此,粘合剂层2对胶粘薄膜3的粘合力下降,半导体芯片5的剥离变得容易。结果,可以在不损伤半导体芯片5的情况下进行拾取。紫外线照射时的照射强度、照射时间等条件没有特别限制,可以根据需要适当设定。另外,作为用于紫外线照射的光源,可以使用前述的光源。

拾取的半导体芯片5通过胶粘薄膜3胶粘固定到被粘物6上(芯片接合)。此时,芯片接合温度优选为80℃~150℃,更优选85℃~140℃,进一步优选90℃~130℃。通过设定为80℃以上,可以防止胶粘薄膜3的拉伸储能弹性模量变得过高,可以良好地进行胶粘。另外,通过设定为150℃以下,可以防止芯片接合后产生翘曲,使得难以产生破损。

另外,芯片接合压力优选为0.05MPa~5MPa,更优选0.06MPa~4.5MPa,进一步优选0.07MPa~4MPa。通过设定为0.05MPa以上,可以防止产生胶粘不均匀。另外,通过设定为5MPa以下,可以使得难以因压力而产生半导体芯片5的破损。

另外,施加所述芯片接合压力的芯片接合时间,优选为0.1秒~5秒,更优选0.15秒~4.5秒,进一步优选0.2秒~4秒。通过设定为0.1秒以上,可以使压力均匀,可以防止产生胶粘不均匀。另外,通过设定为5秒以下,可以提高成品率。

作为被粘物6,可以列举例如引线框、TAB薄膜、衬底或另外制作的半导体芯片等。被粘物6可以为例如容易变形的变形型被粘物,也可以为难以变形的非变形型被粘物(半导体晶片等)。

作为所述衬底,可以使用现有公知的衬底。另外,作为所述引线框,可以使用Cu引线框、42合金引线框等金属引线框或者由玻璃环氧、 BT(双马来酰亚胺-三嗪)、聚酰亚胺等制成的有机衬底。但是,本发明不限于这些,也包括在安装半导体元件并与半导体元件电连接后可以使用的电路板。

上述半导体晶片的厚度没有特别限制,例如,可以设定为15μm~700μm,优选20μm~500μm。

接着,通过将胶粘薄膜3进行加热处理使其热固化,从而将半导体芯片5与被粘物6胶粘。作为加热处理条件,优选温度在80℃~180℃的范围内,并且加热时间在0.1小时~24小时、优选0.1小时~4小时、更优选0.1小时~1小时的范围内。

然后,进行用焊线7将被粘物6的端子部(内部引线)的前端与半导体芯片5上的电极焊盘(未图示)电连接的丝焊工序。作为所述焊线7,可以使用例如金线、铝线或铜线等。进行丝焊时的温度为80℃~250℃,优选80℃~220℃的范围内。另外,其加热时间为几秒~几分钟。接线在加热至所述温度范围内的状态下,通过组合使用超声波的振动能与加压的压接能来进行。

在此,热固化后的胶粘薄膜3的剪切胶粘力对于被粘物6优选为0.1MPa以上,更优选0.1MPa~10MPa。胶粘薄膜3的剪切胶粘力至少为0.1MPa以上时,进行丝焊工序时很少会由于该工序中的超声波振动或加热而在胶粘薄膜3与半导体芯片5或被粘物6的胶粘面处产生剪切变形。即,半导体元件因丝焊时的超声波振动而活动的情况显著降低,由此可以防止丝焊成功率下降。

另外,丝焊工序也可以在不利用加热处理使胶粘剂层3热固化的情况下进行。此时,胶粘薄膜3的暂时固着时(热固化前)的175℃下的剪切胶粘力对于被粘物6(硅衬底)优选为0.04MPa~2MPa,更优选0.06MPa~2MPa,进一步优选0.1MPa~2MPa。胶粘薄膜3的暂时固着时 的剪切胶粘力为至少0.04MPa以上时,即使在不经加热工序的情况下进行丝焊工序,也很少会由于该工序中的超声波振动或加热而在胶粘薄膜3与半导体芯片5或被粘物6的胶粘面处产生剪切变形。即,半导体元件因丝焊时的超声波振动而活动的情况显著降低,由此可以防止丝焊成功率下降。

另外,未固化的胶粘薄膜3即使进行丝焊工序也不会完全热固化。另外,胶粘薄膜3的剪切胶粘力即使在80℃~250℃的温度范围内也需要为0.04MPa以上。这是因为,在该温度范围内的剪切胶粘力低于0.04MPa时,半导体元件受到丝焊时的超声波振动而活动,从而不能进行丝焊,成品率下降。

接着,进行利用密封树脂8将半导体芯片5密封的密封工序。本工序是为了保护装载在被粘物6上的半导体芯片5和焊线7等而进行的。本工序通过用模具将密封用树脂成形来进行。作为密封树脂8,例如使用环氧树脂。树脂密封时的加热温度通常在175℃下进行60秒~90秒,但是,本发明不限于此,例如也可以在165℃~185℃下进行几分钟固化。由此,使密封树脂固化,并且通过胶粘薄膜3将半导体芯片5与被粘物6固着。即,本发明中,即使在不进行后述的后固化工序的情况下,在本工序中也可以通过胶粘薄膜3进行固着,从而可以有助于减少制造工序数以及缩短半导体装置的制造时间。

然后,将在所述密封工序中固化不充分的密封树脂8进行完全固化(后固化工序)。即使在密封工序中胶粘薄膜3没有进行完全热固化,在本工序中胶粘薄膜3也可以与密封树脂8一起完全热固化。本工序中的加热温度根据密封树脂的种类的不同而不同,例如为165℃~185℃的范围内,加热时间为约0.5小时~约8小时。

另外,本发明的带有切割薄膜的胶粘薄膜,也适合用于将多个半导体芯片层叠进行三维安装的情况。此时,半导体芯片间可以层叠胶 粘薄膜和隔片,也可以在半导体芯片间不层叠隔片而仅层叠胶粘薄膜,可以根据制造条件或用途等进行适当变更。

实施例

以下,对本发明的优选实施例进行详细的例示说明。但是,该实施例中记载的材料或配合量等只要没有特别限定的记载则不将本发明的要旨仅限定于此。

(实施例1-1)

将下述(a)~(c)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)283重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)    283重量份

(c)丙烯酸类树脂(ナガセケムテツクス(株)制、テイサンレジンSG-70L、玻璃化转变温度:-13℃)            100重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(实施例2-1)

将下述(a)~(c)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)  200重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)      200重量份

(c)丙烯酸类树脂(ナガセケムテツクス(株)制、テイサンレジンSG-P3、玻璃化转变温度:12℃)                100重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫) 上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(实施例3-1)

将下述(a)~(c)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)    50重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)        50重量份

(c)丙烯酸类树脂(根上工业(株)制、パラクロンW-248、玻璃化转变温度:7℃)                              100重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(实施例4-1)

将下述(a)~(d)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)      21重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)          21重量份

(c)丙烯酸类树脂(根上工业(株)制、パラクロンW-248、玻璃化转变温度:7℃)                                100重量份

(d)交联剂(日本聚氨酯工业(株)制、コロネ一トL)15重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(实施例5-1)

将下述(a)~(d)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY) 12.5重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)     12.5重量份

(c)丙烯酸类树脂1(ナガセケムテツクス(株)制、テイサンレジンSG-P3、玻璃化转变温度:12℃)             50重量份

(d)丙烯酸类树脂2(ナガセケムテツクス(株)制、テイサンレジンSG-70L、玻璃化转变温度:-13℃)           50重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(比较例1-1)

将下述(a)~(c)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)    1重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)        1重量份

(c)丙烯酸类树脂(东亚合成(株)制、アロンタツクS-2060、玻璃化转变温度:-22℃)                          100重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(比较例2-1)

将下述(a)~(c)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)    50重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)        50重量份

(c)丙烯酸类树脂(根上工业(株)制、パラクロンW-197C、玻璃化转变温度:18℃)                           1重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(比较例3-1)

将下述(a)~(d)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)      283重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)          283重量份

(c)丙烯酸类树脂(ナガセケムテツクス(株)制、テイサンレジンSG-70L、玻璃化转变温度:-13℃)                  100重量份

(d)球状二氧化硅(アドマテツクス(株)制、SO-E2)10重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(比较例4-1)

将下述(a)~(d)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)      200重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)          200重量份

(c)丙烯酸类树脂(东亚合成(株)制、アロンタツクS-2060、玻璃化转变温度:-22℃)                            100重量份

(d)球状二氧化硅(アドマテツクス(株)制、SO-E2)50重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(比较例5-1)

将下述(a)~(d)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)      4950重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)          4950重量份

(c)丙烯酸类树脂(根上工业(株)制、パラクロンW-248、玻璃化转变温度:7℃)                                100重量份

(d)球状二氧化硅(アドマテツクス(株)制、SO-E2)25重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(比较例6-1)

将下述(a)~(d)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)      2450重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)          2450重量份

(c)丙烯酸类树脂(根上工业(株)制、パラクロンW-248、玻璃化转变温度:7℃)                                100重量份

(d)球状二氧化硅(アドマテツクス(株)制、SO-E2)25重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(比较例7-1)

将下述(a)~(d)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)      12.5重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)          12.5重量份

(c)丙烯酸类树脂(ナガセケムテツクス(株)制、テイサンレジンSG-P3、玻璃化转变温度:12℃)                    100重量份

(d)球状二氧化硅(アドマテツクス(株)制、SO-E2)10重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(比较例8-1)

将下述(a)~(d)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)      6重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)          6重量份

(c)丙烯酸类树脂(根上工业(株)制、パラクロンW-248、玻璃化转变温度:7℃)                                100重量份

(d)球状二氧化硅(アドマテツクス(株)制、SO-E2)70重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(比较例9-1)

将下述(a)~(d)溶解于甲乙酮,得到浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。

(a)环氧树脂(日本化药(株)制、EPPN501HY)      2.6重量份

(b)酚树脂(明和化成(株)制、MEH7851)          2.6重量份

(c)丙烯酸类树脂(东亚合成(株)制、アロンタツクS-2060、玻璃化转变温度:-22℃)                            100重量份

(d)球状二氧化硅(アドマテツクス(株)制、SO-E2)20重量份

将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130℃干燥2分钟。由此,制作厚度3μm的胶粘薄膜。

(实施例1-2)

在本实施例1-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述实施例1-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(实施例2-2)

在本实施例2-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述实施例2-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(实施例3-2)

在本实施例3-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述实施例3-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(实施例4-2)

在本实施例4-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述实施例4-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(实施例5-2)

在本实施例5-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述实施例5-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(比较例1-2)

在本比较例1-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述比较例1-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例2-2)

在本比较例2-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述比较例2-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例3-2)

在本比较例3-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述比较例3-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例4-2)

在本比较例4-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述比较例4-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例5-2)

在本比较例5-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述比较例5-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例6-2)

在本比较例6-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述比较例6-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例7-2)

在本比较例7-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述比较例7-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例8-2)

在本比较例8-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述比较例8-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例9-2)

在本比较例9-2中,将厚度变更为5μm,除此以外,与所述比较 例9-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(实施例1-3)

在本实施例1-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,与所述实施例1-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(实施例2-3)

在本实施例2-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,与所述实施例2-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(实施例3-3)

在本实施例3-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,与所述实施例3-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(实施例4-3)

在本实施例4-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,与所述实施例4-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(实施例5-3)

在本实施例5-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,与所述实施例5-1同样操作,制作本实施例的胶粘薄膜。

(比较例1-3)

在本比较例1-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,与所述比较例1-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例2-3)

在本比较例2-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,所述比较例2-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例3-3)

在本比较例3-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,所述比较例3-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例4-3)

在本比较例4-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,所述比较例4-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例5-3)

在本比较例5-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,所述比较例5-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例6-3)

在本比较例6-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,所述比较例6-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例7-3)

在本比较例7-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,所述比较例7-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例8-3)

在本比较例8-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,所述比较例8-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例9-3)

在本比较例9-3中,将厚度变更为10μm,除此以外,所述比较例9-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例1-4)

在本比较例1-4中,将厚度变更为25μm,除此以外,与所述实施 例1-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例2-4)

在本比较例2-4中,将厚度变更为25μm,除此以外,与所述实施例2-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

(比较例3-4)

在本比较例3-4中,将厚度变更为25μm,除此以外,所述比较例3-1同样操作,制作本比较例的胶粘薄膜。

使用所得到的实施例及比较例的胶粘薄膜,如下所述进行评价。

(热固化后的260℃下的拉伸储能弹性模量的测定)

对于所得到的胶粘薄膜,在40℃的条件下重叠直到厚度达到100μm,然后,在175℃、5小时的条件下使其热固化。之后,分别切割为宽度10mm的条状测定片。然后,使用固定粘弹性测定装置(RSA-III、レオメトリツクサイエンテイフイツク公司制),在频率10Hz、升温速度5℃/分钟的条件下测定-30℃~280℃下的拉伸储能弹性模量。此时的260℃下的测定值如表1~7所示。

(热固化前的玻璃化转变温度的测定)

对于所得到的胶粘薄膜,在40℃的条件下重叠直到厚度达到100μm后,切割为宽度10mm的条状测定片。然后,使用固定粘弹性测定装置(RSA-III、レオメトリツクサイエンテイフイツク公司制),在频率10Hz、升温速度5℃/分钟的条件下测定-30℃~280℃下的损耗角正切(tanδ)。由此时的tanδ的峰值得到的玻璃化转变温度如表1~4所示。

(固化后的翘曲量测定)

对于所得到的胶粘薄膜,在40℃的条件下粘贴到10mm见方、厚 度50μm的半导体芯片上。然后,通过胶粘薄膜将半导体芯片安装到带有阻焊剂的树脂衬底(玻璃环氧型衬底、衬底厚度0.23mm)上。此时的条件为:120℃、0.2MPa、1秒。然后,将安装有半导体芯片的所述树脂衬底用干燥机在175℃进行5小时热处理,使胶粘薄膜热固化。接着,以所述树脂衬底为下侧的方式载置于平板上,并测定半导体芯片的对角线上的凹凸。由此,测定从平板上翘起的半导体芯片的高度,即翘曲量(μm)。测定时,进行校正使得半导体芯片的对角线上的两个端部达到平衡(为0)。测定使用表面粗糙度计(Vecco公司制、DEKTAK8),在测定速度1.5mm/秒、加重1g的条件下进行。测定的结果中,翘曲量大于100μm的判断为×,100μm以下的判断为○。结果如表1~7所示。

(固化前的与硅衬底的剪切胶粘力)

对于所得到的胶粘薄膜,在40℃的条件下粘贴到5mm见方、厚度500μm的半导体芯片。然后,将带有胶粘薄膜的半导体芯片在120℃、0.1MPa、1秒的芯片接合条件下安装到硅衬底上。然后,测定175℃下的剪切胶粘力。结果如表1~7所示。

(胶粘薄膜的表面粗糙度测定)

根据JIS B0601,使用Veeco公司制造的非接触式三维粗糙度测定装置(NT3300)进行表面粗糙度测定。测定结果通过将测定数据在50倍的条件下用中值滤波器(Median Filter)进行处理而得到。结果如表1~7所示。

(热固化前的120℃下的拉伸储能弹性模量测定)

对于所得到的胶粘薄膜,在40℃的条件下重叠直到厚度达到100μm后,分别切割为宽度10mm的条状测定片。然后,使用固定粘弹性测定装置(RSA-III、レオメトリツクサイエンテイフイツク公司制),在频率10Hz、升温速度5℃/分钟的条件下测定-30℃~280℃下的拉伸储能弹性模量。此时的120℃下的拉伸储能弹性模量的值如表1~7所 示。

(胶粘薄膜从切割薄膜剥离的剥離力测定)

首先,使用紫外线照射装置(日东精机株式会社制、UM-810)对切割薄膜(日东电工(株)制、DU-300)照射紫外线。此时,紫外线照射累积光量为300MJ/cm2

然后,在40℃下在所得到的胶粘薄膜上粘贴经紫外线照射后的所述切割薄膜,之后切割为20mm×20mm。然后,使用拉伸试验机((株)岛津制作所制、商品名:AGS-J),读取以剥离角度180°、剥离速度300mm/分钟条件下从切割薄膜上剥离胶粘薄膜时的力。结果如表1~7所示。

(芯片接合时的半导体芯片破损确认)

在所得到的胶粘薄膜上分别粘贴切割薄膜,得到带有切割薄膜的胶粘薄膜。切割薄膜使用日东电工公司制造的DU-300。然后,在各带有切割薄膜的胶粘薄膜上粘贴半导体晶片(厚度30μm),在切割薄膜的保持下切割为10mm见方。接着,拉伸基材将半导体芯片与胶粘薄膜一起剥离,将其在120℃、0.1MPa、1秒的条件下胶粘到引线框上。该芯片接合过程分别实施20个芯片,对因芯片接合时的压力而产生破损的芯片数进行计数。计数的结果中,破损数为0的判断为○,破损数为1个以上的判断为×。结果如表1~7所示。

(回流焊接性)

将所得到的胶粘薄膜分别在40℃的条件下粘贴到5mm见方的半导体芯片上,将剥离衬垫剥离,然后在120℃、0.1MPa、1秒的条件下安装到引线框上,使用密封树脂(GE-100、日东电工公司制)进行密封。树脂密封条件是:加热温度175℃、加热时间3分钟。之后,在175℃下进行5小时的后固化工序。将这样的试样对胶粘薄膜分别制作9个。然后,在60℃、80%RH的环境下放置168小时。之后,使其通 过进行温度设定使得将260℃以上的温度保持10秒的IR回流炉,在超声波显微鏡下观察在半导体芯片与引线框的界面是否产生剥离。观察的结果中,产生剥离的个数为0个则评价为○,为1个以上则评价为×。另外,该回流焊接性试验,使用在安装到引线框上以后确认没有破损的半导体芯片进行。结果如表1~7所示。

(结果)

从下述表1~7的结果可以看出,如实施例所述,为在热固化后的260℃下的拉伸储能弹性模量为2×105Pa~5×107Pa、不含有填充材料、厚度为1μm~10μm的胶粘薄膜时,不会因接合时的压力导致半导体芯片破损,热固化时半导体芯片也没有翘曲。另外,回流焊接性也优良。

表1

表3

表5

表7

   比较例1-4   比较例2-4   比较例3-4   填充材料(重量份)   0   0   10   热固化后的260℃下的拉伸储能弹性模量(Pa)   4.6×107  3.1×107  4.9×107  热固化前的120℃下的拉伸储能弹性模量(Pa)   1.3×104  9.0×104  1.5×105  剪切胶粘力(MPa)   0.055   0.089   0.045   表面粗糙度(nm)   33   21   36   热固化前的玻璃化转变温度(℃)   44   38   46   丙烯酸类树脂的Tg①   -13   12   -13   丙烯酸类树脂的Tg②   -   -   -   翘曲量(μm)   120   102   115   翘曲评价(100μm以下)   ×   ×   ×   芯片接合时的半导体芯片破损数(破损数/实施次数)   0/20   0/20   0/20   芯片接合时的芯片破损评价   ○   ○   ○   剥离力(N/20mm)   0.01   0.02   0.01   回流焊接性   ○   ○   ○

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