CN103305138A - 树脂密封用压敏粘合带和树脂密封型半导体器件的生产方法 - Google Patents

树脂密封用压敏粘合带和树脂密封型半导体器件的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及树脂密封用压敏粘合带和树脂密封型半导体器件的生产方法。本发明提供在生产树脂密封型半导体器件中用于树脂密封的压敏粘合带，和使用所述压敏粘合带生产树脂密封型半导体器件的方法，所述压敏粘合带包括不具有在260℃以下温度范围内的玻璃转变温度的基材层，和层压于所述基材层之上的压敏粘合剂层。根据本发明的压敏粘合带即使在严格条件下例如在MAP-QFN生产过程中，也高度地防止树脂泄漏，没有不利地影响引线接合的确定性，并且在树脂密封后具有优异的剥离性能。

Description

树脂密封用压敏粘合带和树脂密封型半导体器件的生产方法
技术领域
本发明涉及树脂密封用压敏粘合带和树脂密封型半导体器件的生产方法。
背景技术
近年来，CSP(芯片大小/尺寸封装)技术在LSI的安装技术中受到关注。该技术中，作为由QFN(Quad Flat Non-leaded Package)表示的以引线端子包含于封装体内形式的封装在小型化和高集成化方面受到特别关注。
在该QFN中，能够显著地改善每引线框面积的生产性的生产方法受到特别关注。这样的方法包括下述生产方法，该方法包括在引线框的模片垫(die pad)上排列多个QFN用芯片，在模具的空腔内用密封树脂将其整体密封，然后将其切断以分割为单独的QFN结构。
在整体密封多个半导体芯片的QFN的生产方法中，树脂密封时由成型模具夹持的引线框区域仅仅是完全覆盖封装图案区域(package pattern area)的树脂密封区外侧的一部分。因此，在封装图案区域中，特别是在其中心部，引线框的背面不能被足够的压力压到成型模具，并很难防止密封树脂泄漏至引线框的背面。结果，容易出现QFN的端子等被树脂覆盖的问题。
出于这样的原因，将压敏粘合带粘合到引线框背面，并通过利用压敏粘合带自粘力的密封效果而防止树脂泄漏到引线框背面的生产方法对于QFN的生产方法是有效的。
此处，在将半导体芯片安装到引线框上之后或引线接合后，考虑到处理性，将耐热性压敏粘合带粘合到引线框背面实质上是困难的。因此，期望首先将耐热性压敏粘合带粘合到引线框的背面，并经过半导体芯片安装和引线接合后，进行用密封树脂的密封，并随后剥离耐热性压敏粘合带。作为这些方法的实例，已提出使用具有厚度为10μm以下的压敏粘合剂层的耐热性压敏粘合带，在防止树脂泄漏的同时进行一系列引线接合等步骤的方法(例如，JP-A-2002-184801)。
发明内容
上述生产方法中，除防止密封树脂泄漏的性能之外，压敏粘合带还要求具有在半导体芯片安装步骤中足以耐热的高耐热性，没有不利地影响引线接合步骤中的精细操作性能，并在树脂密封后具有优异的剥离性。
难以满足所有这些要求。特别地，近年来在各种各样的QFN的生产(特别是整体密封许多封装体的MAP型生产)过程中，存在压敏粘合带受到热史影响和通过压敏粘合带防止密封树脂的树脂泄漏的确定性降低，以及压敏粘合带不利地影响引线接合的确定性的情况。
根据上述，存在即使在严格条件下例如MAP-QFN制造过程中也高度地防止树脂泄漏并且没有不利地影响引线接合，以及在树脂密封后还具有优异的剥离性的耐热性压敏粘合带的需求。
考虑上述问题完成了本发明。
因此，本发明的目的是提供耐热性压敏粘合带，其即使在严格条件下例如MAP-QFN制造过程中也高度地防止树脂泄漏并没有不利地影响引线接合的确定性，以及在树脂密封后还具有优异的剥离性。
本发明另外的目的是提供使用压敏粘合带生产半导体器件的方法。
作为为了达到上述目的而对耐热性压敏粘合带的性能、材料和厚度等各种研究的结果，本发明人发现通过使用在特定温度区域内观察不到玻璃化转变温度(Tg)的基材层可以达到上述目的，并达到完成本发明。
即，本发明提供在生产树脂密封型半导体器件中用于树脂密封的压敏粘合带，所述压敏粘合带包括：不具有在260℃以下温度范围内的玻璃化转变温度的基材层，和层压于所述基材层之上的压敏粘合剂层。
优选所述基材层不具有在300℃以下的温度范围内的玻璃化转变温度。
优选所述基材层具有5至100μm的厚度。
优选所述基材层当在180℃下加热3小时时具有0.40％以下的热收缩度。
优选所述压敏粘合剂层仅层压于所述基材层的一个面上。
优选所述压敏粘合剂层具有2μm至50μm的厚度。
优选所述压敏粘合剂层的厚度(B)与所述基材层的厚度(A)之比(B/A)为3以下。
优选构成所述压敏粘合剂层的压敏粘合剂具有根据以下测定条件下的热重分析时的5％失重温度为250℃以上，所述测定条件为：升温速率为10℃/分钟、气氛气体为大气和气体流量为200ml/分钟。
优选当构成所述压敏粘合带的压敏粘合剂在200℃下加热1小时时的气体产生量为1.0mg/g以下。
优选所述压敏粘合带具有在对于引线框为180°剥离角时的粘合力为0.05至6.0N/19mm宽度。
优选所述压敏粘合带当在200℃下加热1小时然后冷却至常温时具有在对于引线框为180°剥离度时的粘合力为0.1至6.0N/19mm宽度。
优选所述压敏粘合带具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为10.0N/19mm宽度以下。
优选所述压敏粘合剂层具有在200℃下的储能模量为0.50×105Pa以上。
优选构成所述压敏粘合剂层的压敏粘合剂为硅酮类压敏粘合剂、丙烯酸类压敏粘合剂或橡胶类压敏粘合剂。
优选构成所述压敏粘合剂层的压敏粘合剂具有60％以上的凝胶率。
优选所述压敏粘合带进一步包括与所述压敏粘合剂层接触的剥离片，所述剥离片满足以下要求(a)至(d)中的至少之一：
(a)剥离角90°±15°时的剥离强度为1.5N/50mm宽度以下，
(b)剥离角120°±15°时的剥离强度为1.2N/50mm宽度以下，
(c)剥离角150°±15°时的剥离强度为1.0N/50mm宽度以下，和
(d)剥离角180°+0°至180°-15°时的剥离强度为1.0N/50mm宽度以下。
优选将所述压敏粘合带用于生产树脂密封型半导体器件的方法中，所述方法包括：
将所述压敏粘合带粘合到具有端子部和模片垫的金属引线框的面，所述面与金属引线框的设置模片垫的面相反；
将具有电极垫的半导体芯片模片接合到金属引线框的模片垫上；
用接合线电连接金属引线框端子部的接头和在半导体芯片上的电极垫；和
用密封树脂密封金属引线框的设置半导体芯片的面。
另外，本发明提供生产树脂密封型半导体器件的方法，所述方法包括：
将本发明的上述压敏粘合带粘合到具有端子部和模片垫的金属引线框的面，所述面与金属引线框的设置模片垫的面相反；
将具有电极垫的半导体芯片模片接合到金属引线框的模片垫上；
用接合线电连接金属引线框端子部的接头和在半导体芯片上的电极垫；和
用密封树脂密封金属引线框的设置半导体芯片的面。
本说明书中，除非另有说明，表示数值范围的表述“由X到Y(X和Y各自为数值)”用于意指数值范围包含所述表述两端的数值(即，包括X和Y)。
根据本发明的压敏粘合带即使在严格条件下例如在MAP-QFN生产过程中，也高度地防止树脂泄漏并且没有不利地影响引线接合的确定性，以及在树脂密封后具有优异的剥离性能。
另外，根据生产根据本发明的半导体器件的方法，即使将该方法用于MAP-QFN生产过程中，也难以发生树脂泄漏，引线接合的确定性也高，并且树脂密封后用于树脂密封的压敏粘合带的剥离也容易。
附图说明
图1A至1F表示示出根据本发明的半导体器件的生产方法的一个实例的工艺流程图。
图2A为示出在根据本发明的半导体器件的生产方法中使用的引线框的一个实例的平面图，和图2B为引线框主要部分的放大图。
附图标记说明
10：封装图案区域
11：引线框
11a：开口
11b：引线端子
11c：模片垫
11d：一个或多个模片条(Die bar(s))
15：半导体芯片
16：接合线
17：密封树脂
19：导电性糊剂
20：压敏粘合带
21：半导体器件
具体实施方式
基材层
本发明的压敏粘合带包括不具有在260℃以下温度范围内的玻璃化转变温度的基材层。
将在生产树脂密封型半导体器件中用于树脂密封的压敏粘合带在使用时暴露于高温。特别地，在引线接合步骤中将压敏粘合带通常暴露于约200℃的高温。
本发明的压敏粘合带包括不具有在260℃以下温度范围内的玻璃化转变温度的基材层。因此，压敏粘合带即使在严格条件下例如在MAP-QFN生产过程中，也高度地防止树脂泄漏并且没有不利地影响引线接合的确定性，以及在树脂密封后具有优异的剥离性能。
根据本发明人的研究，意外地，即使在基材层不具有约200℃(其为上述引线接合温度)下的玻璃化转变温度的情况中，也存在树脂密封步骤中出现树脂泄漏以及受到通过热史影响的压敏粘合片影响引线接合的确定性的一些情况。
更优选地，基材层不具有在300℃以下温度范围内的玻璃化转变温度。
基材层并不特别限定，只要其在上述温度范围内不具有玻璃化转变温度即可，并且可以使用任何基材层，只要其由用于在该技术领域内中使用的压敏粘合带的基材层的材料构成即可。
该材料的实例包括聚醚砜(PES)树脂、聚醚亚胺(PEI)树脂、聚砜(PSF)树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂、聚芳酯(PAR)树脂、芳族聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、液晶聚合物(LCP)和铝箔等金属箔。
其中，从耐热性和基材强度的观点，优选使用聚酰亚胺树脂。
本说明书中，术语“玻璃化转变温度”指在DMA方法(拉伸方法)中，在升温速率：5℃/分钟、样品宽度：5mm、卡盘距离：20mm和频率：10Hz的条件下确认的显示损耗角正切(tanδ)峰的温度。玻璃化转变温度用商购装置(例如，RSA-II，由RheometricScientific FE Ltd.制造)测量。因此，例如，表述“不具有在260℃以下温度范围内的玻璃化转变温度”指在260℃以下的温度范围内没有观察到损耗角正切(tanδ)的峰。
从压敏粘合带的处理性(例如，难以发生带的弯曲或撕裂)的观点，基材层具有优选5μm以上，并更优选10μm以上的厚度。另一方面，从压敏粘合带的剥离性的观点，基材层具有优选100μm以下，并更优选75μm以下的厚度。
从防止由于基材层收缩引起的引线框翘曲的观点，基材层优选在180℃下加热3小时后具有0.40％以下的热收缩度。
本说明书中，术语“热收缩度”测量如下。即，在180℃下加热5cm见方的膜3小时，将相对于加热前的大小(5cm见方)(100％)的尺寸变化的比例(％)作为“热收缩度”。通过商购投影机(PJ-H3000F，由Mitsutoyo Corporation制造)测量收缩度。
压敏粘合剂
压敏粘合带具有层压于基材层上的压敏粘合剂层。此处，压敏粘合剂层可仅设置于基材层的一面上，并且可以设置于基材层的两面上。
压敏粘合剂层优选仅层压于基材层的一面上。
构成压敏粘合剂层的压敏粘合剂并不特别限定，只要其具有耐热性即可，并且可以是压敏型、热敏型和光敏型的任何类型。
压敏粘合剂的实例包括各种压敏粘合剂，例如丙烯酸类压敏粘合剂、硅酮类压敏粘合剂、橡胶类压敏粘合剂和环氧类压敏粘合剂。其中，从耐热性的观点，优选使用硅酮类压敏粘合剂和丙烯酸类压敏粘合剂，并且更优选使用硅酮类压敏粘合剂。
硅酮类压敏粘合剂的实例包括含有聚二甲基硅氧烷的压敏粘合剂。
丙烯酸类压敏粘合剂的实例包括含有通过共聚至少含有(甲基)丙烯酸烷基酯的单体而获得的丙烯酸类共聚物的压敏粘合剂。本说明书中，术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”指丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯。
(甲基)丙烯酸烷基酯的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯和(甲基)丙烯酸十二烷基酯。首先，优选丙烯酸类单体和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体的共聚物以及(甲基)丙烯酸甲酯和/或(甲基)丙烯酸乙酯、丙烯酸单体和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体的共聚物。
如有必要，压敏粘合剂层可包含交联剂。
交联剂的实例包括异氰酸酯交联剂、环氧交联剂、氮丙啶类化合物和螯合物类交联剂。
交联剂的添加量并不特别限定。例如，在使用丙烯酸类压敏粘合剂的情况中，交联剂的添加量优选0.1至15重量份，并更优选0.5至10重量份，相对于每100重量份的丙烯酸类压敏粘合剂。当在该范围内使用交联剂时，压敏粘合剂层的粘弹性可适当地设定，并且可以获得压敏粘合剂层适当的对引线框或密封树脂的粘合力。结果，即使当剥离压敏粘合带时，也防止密封树脂被剥离或破坏以及部分压敏粘合剂层粘合到引线框或密封树脂(即，粘合剂残余)的现象。另外，可以抑制压敏粘合剂层的过度固化。
从防止当剥离本发明的压敏带时粘合剂残余的观点，构成压敏粘合剂层的压敏粘合剂优选具有60％以上的凝胶率。
防止粘合剂残余可以使其省略半导体芯片的清洁步骤。
压敏粘合剂的凝胶率可通过例如调节交联度来调节。
本说明书中，术语“凝胶率”指压敏粘合剂中的溶剂不溶性组分的比例，并且通过以下方法测量和计算。
(凝胶率的测量方法)
将压敏粘合剂施涂于剥离片等的表面，随后干燥和固化。用四氟乙烯片材覆盖由此获得的约0.1g压敏粘合剂膜，并在室温下浸渍于过量溶剂(甲苯)中1周。测量压敏粘合剂层浸渍前后的重量，并将比(浸渍后的重量/浸渍后的重量)×100用作凝胶率。
压敏粘合剂层可进一步包含通常在本技术领域内使用的各种添加剂，例如增塑剂、颜料、染料、老化抑制剂、抗静电剂以及为改善压敏粘合剂层的性能(例如，弹性模量)而添加的填料。添加剂的添加量并不特别限定，只要所述量不损害压敏粘合剂层的适当粘合性即可。添加剂的添加量通常为0.5至20重量份，并优选1.0至15重量份，相对于每100重量份整个压敏粘合剂层。
从防止由于产生的气体组分在引线框表面上的二次沉积而引起的引线接合不良以及树脂密封后封装体的耐湿可靠性降低的观点，期望当在200℃下加热压敏粘合剂层1小时时气体的产生量为1.0mg/g以下。
气体的产生量可通过例如增加压敏粘合剂的交联度以及在压敏粘合剂中除去低分子量组分等来降低。
本说明书中，术语“气体的产生量”指通过收集10mg压敏粘合剂层，密封于气相色谱用瓶中，捕集通过加热产生的气体，并用气相色谱法测量气体的产生量而获得的气体的产生量(总放气量，μg(气体)/g(压敏粘合剂层))。
可通过以下装置和条件等来测量气体的产生量。
<测量装置>
顶空自动进样器：“7694”，由Aglilent Tchnologies制造
GC：“6890 Plus”，由Agilent Technologies制造
MS：“5973N”，由Agilent Technologies制造
<测量条件>
(顶空自动进样器)
加压时间：0.12分钟
回路重点时间(Loop priority time)：0.12分钟
回路平衡时间：0.05分钟
注入时间：3.00分钟
样品回路温度(Sample loop temperature)：200℃
输送管线温度：220℃
(GC)
柱：HP-5MS(0.25μm)，0.25mm直径×30m
载气：He，1.0ml/分钟(恒流模式)
柱头压力：48.7kPa(40℃)
注入口：分流(split)(分流比46∶1)
注入口温度：250℃
柱温：40℃(保持5分钟)-(+10℃/分钟)→300℃(保持9分钟)
(MS)
电离法：EI
发射电流：35μA
电子能量：70eV
E.M.电压：1141V
源温度：230℃
Q-极：150℃
接口：280℃
从防止由于压敏粘合剂通过模具附着或引线接合等半导体生产步骤过程中的加热步骤劣化而引起的带剥离后粘合剂残余的观点，压敏粘合剂期望地具有250℃以上的5％失重温度。
可通过例如增加压敏粘合剂的交联度和除去压敏粘合剂中的低分子量组分来增加5％失重温度。
在升温速率：10℃/分钟、气氛气体：大气和气体流量：200ml/分钟的条件下测量5％失重温度。
具体地，通过以下测量方法测量5％失重温度。
(测量方法)
测量项：TG(热重)
测量装置：“TG/DTA6200”，由SII NanoTechnology Inc.制造
测量操作：将样品放入铂容器内，在以下条件下进行TG测量，并测量5％失重时的值。
测量条件：
测量温度范围：室温至850℃
升温速率：10℃/分钟
气氛气体：大气
气体流量：200ml/分钟
在通过接合线电连接引线框端子部的接头与半导体芯片上的电极垫的引线接合步骤之前，压敏粘合带有时粘合到引线框。在压敏粘合剂层为柔性的情况中，获得不了充分的引线接合性。因此，从充分的引线接合性的观点，压敏粘合剂层优选具有在200℃下的储能模量为5.0×104Pa以上。
另一方面，从获得适当粘合力的观点，储能模量为1.0×107Pa以下。
本说明书中，术语“储能模量”是通过以1.5mm至2mm厚度制备样品层，用直径为7.9mm的冲头冲压样品层以得到样品，并用Rheometric Scientific制造的粘弹性光谱仪(ARES)在卡盘压力：100g重量和频率：1Hz的条件下测量样品而获得的值。
从充分的对引线框的粘合力的观点，压敏粘合剂层具有优选2μm以上，更优选3μm以上，并进一步优选4μm以上的厚度。另一方面，从充分的引线接合性的观点，厚度优选为50μm以下，更优选40μm以下，和进一步优选30μm以下。
从抑制剥离带时粘合剂残余的观点，在压敏粘合带中压敏粘合剂层的厚度(B)与基材层的厚度(A)之比(B/A)优选为3以下。
压敏粘合带的生产方法
本发明的压敏粘合带可以通过本技术领域内常规的生产方法来制备。例如，制备上述压敏粘合剂层组分，和施涂到基材层的一面，随后干燥。因此，可以形成压敏粘合剂层。作为压敏粘合剂层组分的涂布方法，可以采用棒涂机涂布、气刀涂布、凹版涂布、凹版反向涂布、逆辊涂布、唇口涂布、模压涂布、浸涂、胶版印刷、柔性印刷和丝网印刷等各种方法。也可使用单独地在剥离衬垫上形成压敏粘合剂层并将压敏粘合剂层粘合到基材膜的方法。
压敏粘合带
在树脂密封型半导体器件生产中将由此获得的本发明的压敏粘合带粘合到引线框，因此，要求具有适当的对引线框的压敏粘合性。
从充分的对引线框的粘合力(例如，加工过程中不出现带剥离的粘合力)的观点，压敏粘合带在对于引线框(特别是由下述金属板形成的引线框)为180°剥离角时的粘合力优选为0.05N/19mm宽度以上，更优选0.10N/19mm宽度以上，并进一步优选0.15N/19mm宽度以上。另一方面，从防止当带粘合到引线框失败时在剥离该带时可能发生的粘合剂残余和模片垫部变形等的观点，压敏粘合带具有优选6.0N/19mm宽度以下，更优选5.0N/19mm宽度以下，并进一步优选4.0N/19mm以下的粘合力。
通过商购测量装置(例如，Autograph AG-X，由ShimadzuCorporation制造)测量剥离强度。
类似地，从防止带剥离时粘合剂残余到密封树脂上的观点，压敏粘合带具有在对于密封树脂(特别是下述密封树脂)为180°的剥离角时的粘合力为10.0N/19mm宽度以下，优选8.0N/19mm宽度以下，并更优选6.0N/19mm以下。
在树脂密封步骤后的任选阶段从引线框剥离本发明的压敏粘合带。因此，从防止树脂泄漏的观点，要求压敏粘合带甚至在暴露于高温后也具有对引线框的粘合力。然而，具有过强的粘合力的压敏粘合带容易引起粘合剂残余，并难以被剥离。另外，根据情况，存在这样的压敏粘合带导致模制树脂由于用于剥离压敏粘合带的应力而引起的剥离和破坏的顾虑。从这些观点，比抑制密封树脂凸出的粘合力更强的粘合反而不优选。出于这样的原因，压敏粘合带在200℃下加热1小时后对于引线框(特别地，通过下文中所述的金属板形成的引线框)为180°的剥离角时的剥离强度(粘合力)优选为0.1N/19mm宽度以上，更优选0.2N/19mm宽度以上，并进一步优选0.3N/19mm宽度以上，并且另一方面，优选6.0N/19mm宽度以下，更优选5.0N/19mm宽度以下，并进一步优选4.0N/19mm宽度以下。
本说明书中，“剥离强度(粘合力)”根据JIS Z0237：1999来测量。
另一方面，首先将压敏粘合带粘合到引线框，然后在任选阶段从引线框剥离。在压敏粘合带具有过强的粘合力时，难以剥离压敏粘合带，并根据情况，导致由于用于剥离压敏粘合带的应力而引起的模制树脂的剥离和破坏。因此，比抑制密封树脂凸出的粘合力更强的粘合反而不优选。例如，在半导体器件的生产过程中根据JIS Z0237在25℃下的粘合力为约0.05至6.0N/19mm宽度是适当的。此外，在200℃下加热压敏粘合带1小时后对引线框的粘合力优选为约0.1至6.0N/19mm宽度，并更优选约0.1至4.0N/19mm宽度。
优选本发明的压敏粘合带进一步包括剥离片。剥离片是为了保护压敏粘合剂层而与压敏粘合剂层接触形成的片材。取决于在压敏粘合剂层中包含的压敏粘合剂的类型等，剥离片优选具有特定值的剥离强度。剥离强度可通过当剥离压敏粘合带时的角度而适当地调节。例如，优选满足以下要求(a)至(d)的至少之一的剥离强度，并更优选满足更多要求的剥离强度。
(a)90°±15°的剥离角时剥离强度为1.5N/50mm宽度以下，优选1.0N/50mm宽度以下，更优选0.5N/50mm宽度以下，进一步优选0.3N/50mm宽度以下，还更加优选0.2N/50mm宽度以下。
(b)120°±15°的剥离角时剥离强度为1.2N/50mm宽度以下，优选1.0N/50mm宽度以下，更优选0.8N/50mm宽度以下，进一步优选0.6N/50mm宽度以下，还更加优选0.3N/50mm宽度以下。
(c)150°±15°的剥离角时剥离强度为1.0N/50mm宽度以下，优选0.8N/50mm宽度以下，更优选0.6N/50mm宽度以下，进一步优选0.5N/50mm宽度以下，还更加优选0.3N/50mm宽度以下，并特别优选0.2N/50mm宽度以下。
(d)180°±0°至180°-15°的剥离角时剥离强度为1.0N/50mm宽度以下，优选0.8N/50mm宽度以下，更优选0.6N/50mm宽度以下，进一步优选0.5N/50mm宽度以下，还更加优选0.3N/50mm宽度以下，并特别优选0.2N/50mm宽度以下。
当剥离强度落入上述范围时，即使在使用通常使用的带层压装置等的情况中，也不要求用于剥离剥离片的过度剥离强度，不发生压敏带起皱和粘合位置偏移，并可防止残余应力施加到压敏粘合带。因此，可以抑制引线框翘曲的发生和密封树脂的树脂泄漏等。
剥离片包括以单层结构或多层结构并采用本技术领域内通常使用的以下材料及它们的交联产品等形成的剥离基材，所述材料例如，聚合物如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二酯)、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚烯烃(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、无规共聚的聚丙烯、嵌段共聚的聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯和聚甲基戊烯)、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离聚物树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(无规或交替)共聚物)、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、氟树脂、纤维素树脂。
作为剥离片，适合使用其中其与压敏粘合剂层接触的至少一面进行剥离处理，从而使剥离片基本上不粘合到压敏粘合剂层的剥离片。剥离处理可使用本技术领域中的常规方法及材料而进行。剥离处理的实例包括用硅树酯的剥离处理和用氟树脂的剥离处理。具体地，例举CERAPEEL系列(Toray AdvancedFilm Co.，Ltd.)的轻剥离级和中等剥离级。
树脂密封型半导体器件的生产方法
本发明的压敏粘合带是用于在生产半导体器件中，特别是当进行树脂密封时使用的压敏粘合带。即，当进行安装于引线框正面上的半导体芯片的树脂密封时，将压敏粘合带用于粘合引线框的至少一面，通常是背面(与安装半导体芯片的面相反的面，下文中如此)，并用于在密封后剥离。
例如，将本发明的压敏粘合带用于生产半导体器件的方法中，所述方法包括将压敏粘合带粘合到引线框的至少一面，通常是背面，在模片垫的表面上安装半导体芯片，用树脂密封半导体芯片侧和在密封后剥离压敏粘合带的步骤。
以下描述使用本发明的压敏粘合带生产树脂密封型半导体芯片的方法。
生产树脂密封型半导体芯片的方法通常包括以下步骤。
步骤1：将压敏粘合带(耐热性压敏粘合带)粘合到具有端子部和模片垫的金属引线框的面，所述面与金属引线框的设置模片垫的面相反。
步骤2：将具有电极垫的半导体芯片模片接合到金属引线框的模片垫上。
步骤3：用接合线电连接金属引线框端子部的接头和在半导体芯片上的电极垫。
步骤4：用密封树脂密封金属引线框的设置半导体芯片的面。
依次进行步骤2至4，但在步骤4之前进行步骤1是充分的。即，步骤1可以在步骤2之前或之后(即，在步骤3之前)，或在步骤3之后进行。
优选依次进行步骤1至4。
如前所述，在步骤1中粘合到引线框的本发明的压敏粘合带在步骤4之后的任选阶段从引线框剥离。
具体地，如图1A所示，本发明的压敏粘合带20粘合到引线框11的一面，即背面。
引线框11通常由Cu系材料(例如Cu-Fe-P)或Fe系材料(例如Fe-Ni)等的金属板形成。特别地，优选电接触部(与半导体芯片的连接部，下面将要描述)用银、镍、钯或金等覆盖(镀覆)的引线框。引线框11通常具有约100至300μm的厚度。
引线框11优选为排列多个给定配置图案(configurationpattern)(例如，单个QFN的配置图案)的引线框，从而可以在随后的切断步骤时将其容易地分开。具体地，如图2A和2B所示，封装图案区域10以矩阵形状排列于引线框11上的配置称为QFN或MAP-QFN等，并且是最优选的配置之一。
引线框11通常具有模片垫11c和引线端子11b。模片垫11c和引线端子11b可单独设置。然而，如图2B所示，优选一体地设置有由多个邻近开口11a所规定的多个引线端子11b、在开口11a的中心处排列的模片垫11c和任选地在开口11a的四个角处支承模片垫11c的模片条11d的引线框11。模片垫11c和引线端子11b可为了其它功能例如放热的目的而形成。
压敏粘合带20与引线框11的粘合优选在引线框11中的至少封装图案区域10、比引线框的封装图案区域10更外侧的区域(即，包括要树脂密封的树脂密封区的整个外周的区域)，或者封装图案区域10和包括封装图案区域整个外周的区域进行。
在本发明的压敏粘合带粘合到包括树脂密封区域的整个外周的区域的情况中，压敏粘合带不仅可以粘合到引线框的背面，而且还可以粘合到其正面。在压敏粘合带粘合到封装图案区域10和包括要树脂密封的树脂密封区的整个外周的区域的情况中，压敏粘合带优选仅粘合到引线框的背面。
引线框11通常在其边缘侧附近具有导销用孔(例如，图2A中的13)，以在树脂密封时用于进行定位。因此，压敏粘合带优选粘合到不阻塞所述孔的区域。多个封装图案区域10沿引线框11的纵向排列。因此，压敏粘合带20优选连续粘合从而跨越那些多个区域。
如图1B所示，半导体芯片15安装于引线框11的表面上(压敏粘合带20未粘合的面)。
通常，如上所述，引线框11设置有称为模片垫11c的固定区用于固定半导体芯片15。因此，半导体芯片被安装于模片垫11c上。
使用例如导电性糊剂19、粘合带或压敏粘合剂(例如，热固性压敏粘合剂)等的各种方法被用于将半导体芯片15安装于模片垫11c上。在使用导电性糊剂或压敏粘合剂等安装的情况中，通常在约150至200℃的温度下进行热固化约30至90分钟。
如图1C所示，在半导体芯片15表面上的电极垫(未示出)和引线框11任选地引线接合。
用接合线16例如金线或铝线进行引线接合。通常通过借助于超声波的振动能和借助于施加压力的压力接合能的组合在150至250℃的加热状态中进行引线接合。
然后，将引线框11夹持于上下模(未示出)之间，并注入密封树脂17以密封半导体芯片15。在压敏粘合带在包括引线框内的树脂密封区整个外周的区域内粘合到引线框的正面和背面的情况中，此时的密封可以是单面密封和双面密封之一。在压敏粘合带粘合到封装图案区域10和包括封装图案区域10的整个外周的区域的情况中，优选进行单面密封。首先，在进行单面密封的情况中，可优选使用本发明的压敏粘合带。
进行半导体芯片的密封以保护安装于引线框11上的半导体芯片15和接合线16。例如，在模具内使用环氧树脂等成型的方法是代表性方法。在此情况下，优选使用包括具有多个空腔的上模和下模的模具同时密封多个半导体芯片。通常，树脂密封时的加热温度为约170至180℃，并在该温度下进行固化几分钟，然后进行成型后的固化(post-mold curing)几小时。
之后，如图1D所示，将包括密封树脂17的引线框11从模具取出。
如图1E所示，剥离粘合到引线框11背面的压敏粘合带。
密封后压敏粘合带20的剥离优选在上述成型后的固化之前进行。
之后，如图1F所示，基于各半导体芯片15分割包含密封树脂17的引线框11，从而可以获得半导体器件21。
可以使用切片机(dicer)的旋转切割刀等基于各半导体芯片15来进行分割引线框。
此外，充分的是在半导体芯片的树脂密封中将本发明的压敏粘合带粘合到引线框的一面，优选背面。在图1A至图1C所示的步骤中，压敏粘合带可在安装半导体芯片后粘合，并且可在引线接合半导体芯片后粘合。首先，该步骤优选以上述图1A至图1C所示的顺序进行。此外，取决于半导体芯片的结构可以不进行引线接合。
实施例
参考实施例等更详细地的描述本发明，但本发明并不解释为受限于这些实施例。
实施例1
使用25μm厚的聚酰亚胺膜(KAPTON 100H(商品名)，由Dupont-Toray Co.，Ltd.制造，线性热膨胀系数：2.7×10-5/K，Tg：402℃)作为基材层。将100重量份硅酮类压敏粘合剂“SD-4586”(由Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.制造)和2.5重量份铂催化剂添加到甲苯，并均匀地分散于甲苯中。将所得分散液施涂于基材层的一面，随后干燥。因此，制备具有约6μm厚度的压敏粘合剂层的耐热性压敏粘合带。压敏粘合剂具有在200℃下的储能模量为4.0×105Pa。所述带具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为1.0N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为约2.7N/19mm宽度。此外，在树脂密封后所述带具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为3.0N/19mm。
使用的铜引线框具有约80nm的表面粗糙度。表面粗糙度通过使用以下测量装置和测量条件的接触法来测量。
(测量装置)
KLA-Tencor Corporation″P-15″
(测量条件)
测量宽度：2mm
测量速度：50μm/秒
压敏粘合剂具有330℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.03mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.35％。
实施例2
除了使用25μm厚度的聚酰亚胺膜(商品名：APICAL25NPI(商品名)，由Kaneka Corporation制造，线性热膨胀系数：1.7×10-5/K，Tg：421℃)作为基材层以外，以与实施例1相同的方式获得压敏粘合带。所述带具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为1.1N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为约2.8N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为3.2N/19mm。
压敏粘合剂具有330℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.03mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.11％。
实施例3
除了使用50μm厚度的聚酰亚胺膜(KAPTON 200H(商品名)，由Du pont-Toray Co.，Ltd.制造，线性热膨胀系数：2.7×10-5/K，Tg：402℃)作为基材层以外，以与实施例1相同的方式获得压敏粘合带。所述带具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为1.3N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为约3.5N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为3.7N/19mm。
压敏粘合剂具有330℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.03mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.36％。
实施例4
除了将压敏粘合剂层的厚度变为15μm以外，以与实施例1相同的方式得到压敏粘合带。所述带具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为1.8N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为约4.2N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为4.5N/19mm。
压敏粘合剂具有330℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.08mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.35％。
实施例5
除了使用通过将作为交联剂的5重量份异氰酸酯交联剂添加到通过共聚100重量份丙烯酸丁酯和10重量份丙烯酸获得的聚合物而获得的材料作为压敏粘合剂以外，以与实施例1相同的方式制备耐热性压敏粘合带。所述带具有200℃下的储能模量为1.0×106Pa。所述带具有在对于铜线框为180°剥离角时的粘合力为0.5N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜线框为180°剥离角时的粘合力为约1.5N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为4.0N/19mm。
压敏粘合剂具有270℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.5mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.35％。
比较例1
除了使用25μm厚度的聚对苯二甲酸乙二酯膜(TEONXQ81(商品名)，由Teijin DuPont-Teijin Japan Limited制造，线性热膨胀系数：1.0×10-5/K，Tg：156℃)作为基材层以外，以与实施例1相同的方式获得压敏粘合带。所述带具有在对于铜线框为180°剥离角时的粘合力为0.9N/19mm宽度，和在200℃下加热压敏粘合剂1小时后具有在对于铜线框为180°剥离角时的粘合力为约2.5N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为2.8N/19mm。
压敏粘合剂具有270℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.03mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.42％。
比较例2
除了使用25μm厚度的聚苯硫醚膜(TORELINA 3030(商品名)，由Toray Industries，Inc.制造，线性热膨胀系数：3.2×10-5/K，Tg：127℃)作为基材层之外，以与实施例1相同的方式获得压敏粘合带。所述带具有在对于铜线框为180°剥离角时的粘合力为0.9N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜线框为180°剥离角时的粘合力为约2.5N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为2.9N/19mm。
压敏粘合剂具有270℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.03mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为1.9％。
实施例6
除了使用12.5μm厚度的聚酰亚胺膜(KAPTON 50H(商品名)，由Du pont-Toray Co.，Ltd.制造，线性热膨胀系数：2.7×10-5/K，Tg：404℃)作为基材层，并将压敏粘合剂层的厚度改为40μm以外，以与实施例1相同的方式获得压敏粘合带。所述带具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为3.8N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为约5.5N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为6.5N/19mm。
压敏粘合剂具有330℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.32mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.35％。
实施例7
除了使用通过将2重量份铂催化剂添加到100重量份硅酮类压敏粘合剂“SD-4560”(由Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.制造)获得的材料作为压敏粘合剂以外，以与实施例1相同的方式获得压敏粘合带。压敏粘合剂具有在200℃下的储能模量为8.0×103Pa。所述带具有在对铜引线框180°剥离角时的粘合力为1.2N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为约3.4N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为4.1N/19mm。
压敏粘合剂具有320℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.12mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.35％。
实施例8
除了使用通过将0.6重量份过氧化苯甲酰作为交联剂添加到100重量份硅酮类压敏粘合剂“SD-4284”(由Dow CorningToray Silicone Co.，Ltd.制造)获得的材料作为压敏粘合剂以外，以与实施例1相同的方式获得压敏粘合带。所述带具有对铜引线框的粘合力为7.0N/19mm宽度，和压敏粘合剂具有在200℃下的储能模量为6.0×104Pa。所述带在200℃下加热1小时后具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为约10.5N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为12.3N/19mm。
压敏粘合剂具有310℃下的5％失重温度，并且在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.21mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.35％。
实施例9
除了使用通过将作为交联剂的2重量份异氰酸酯交联剂添加到聚合物(其中3重量份丙烯酸共聚到100重量份丙烯酸2-乙基己酯)而获得的材料作为压敏粘合剂以外，以与实施例1相同的方式制备耐热性压敏粘合带。压敏粘合剂具有在200℃下的储能模量为7.0×105Pa，和5％失重温度为230℃。
所述带具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为1.2N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为约2.5N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为5.5N/19mm。
在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为0.65mg/g。此外，基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.35％。
实施例10
除了使用通过将2重量份铂催化剂添加到100重量份硅酮类压敏粘合剂“SD-4585”(由Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.制造)获得的材料作为压敏粘合剂以外，以与实施例1相同的方式获得压敏粘合带。在200℃下加热压敏粘合剂1小时后气体的产生量为1.2mg/g。此外，压敏粘合剂具有在200℃下的储能模量为1.0×105Pa。所述带具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为1.3N/19mm宽度，和在200℃下加热1小时后具有在对于铜引线框为180°剥离角时的粘合力为约2.0N/19mm宽度。此外，所述带在树脂密封后具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为4.0N/19mm。
压敏粘合剂具有5％失重温度为310℃，和基材层在180℃下加热3小时后的热收缩度为0.35％。
试验例1
通过以下方法来证实上述制备的样品、引线接合度、树脂密封时的掩盖(masking)性和带的剥离性。各试验的结果示于下表1中。
<引线接合性的评价>
在常温下使用带层压装置“PL-55 TRM”(由Nitto DenkoCorporation制造)，将耐热性压敏粘合带粘合到铜引线框(在上面排列4片×4片具有银镀覆的端子部(terminal areas)的一边16销型QFN)的外侧小块(outer pat)侧。使用环氧-酚型银糊将半导体芯片粘合到引线框的模片垫区域，并通过在180℃下固化1小时将其固定。
从耐热性压敏粘合带侧以真空吸引方式将引线框固定到加热至200℃的加热块，然后通过用发条夹持器(wind clamper)保持引线框的周边部分来固定。使用115KHz引线接合器(UTC-300B1，由Shinkawa Ltd.制造)在以下条件下用25μm直径的金线(GMG-25，由Tanaka Holdings Co.，Ltd.制造)将它们引线接合。
第一接合压力：100g
第一接合施加时间：10毫秒
第二接合压力：150g
第二接合施加时间：15毫秒
通过用上述方法引线接合而制备的引线的拉伸强度(PullStrength)用拉伸试验机(Bonding Tester PTR-30，由RhescaCorporation制造)来测量。当满足以下两种条件时，将其评价为“成功”，当对各样品的引线框进行100条引线的引线接合时，将成功引线的数量/所有引线的数量指定为“成功率”。
(条件)
条件1：拉伸试验的断裂不是第一接合(1st bond)和第二接合(2nd bond)的界面断裂。
条件2：拉伸强度显示4gf以上的值。
<掩盖性能的评价>
将耐热性压敏粘合带粘合到其上排列有4片×4片具有银镀覆的端子部的一边16销型QFN的铜引线框的外侧小块侧。
具有压敏粘合带的引线框在上述引线接合条件下引线接合，然后用环氧密封树脂(HC-300，由Nitto Denko Corporation制造)在175℃时在预热：40秒、注入时间：11.5秒和固化时间：120秒的条件下使用成型机(Model-Y-series，由TOWA制造)成型。剥离耐热性带，并确认树脂泄漏。将该试验应用于30片引线框，并确认发生树脂泄漏的比例。
<粘合剂残余的评价>
目视观察用于评价掩盖性能的样品的带剥离面的密封树脂面以及引线框面。在表1中，当观察到粘合剂残余时，将其指定为“+”，并且当未观察到粘合剂残余时，将其指定为“-”。此外，当不可能测量时，将其指定为“ND”。
<再加工性能>
将耐热性压敏粘合带粘合到其上排列有4片×4片具有银镀覆的端子部的一边16销型QFN的铜引线框的外侧小块侧，并在180°剥离角下剥离。确认剥离后引线框的形状。表1中，当未观察到引线框形状的变形时，将其指定为“可以”。
下表1中示出了制备的带的性能和评价结果。实施例1至5的样品满足所有性能。然而，在比较例1和2中，因为在引线接合过程中发生基材层的收缩，所以未获得充分的引线接合性和掩盖性能。
实施例6中，压敏粘合剂层的厚度大，并且在实施例7中，压敏粘合剂的弹性模量低。因此，虽然在密封树脂的掩盖性能中未确认到有问题，但是未获得充分的引线接合性。
实施例8中，对引线框的粘合力过高。因此，当带被剥离时，确认到引线框的变形。另外，因为加热后对引线框的粘合力以及对密封树脂的粘合力高，所以当带被剥离时，在引线框和密封树脂上确认到粘合剂残余。
实施例9中，压敏粘合剂的分解温度低。因此，当树脂密封后带被剥离时，在引线框和密封树脂上确认到粘合剂残余。
实施例10中，放气量大。因此，不可能引线接合。
所得的上述结果示于下表1中。
从上述结果中，获得耐热性压敏粘合带，其可以适当地防止密封步骤中的树脂泄漏，并且在生产其中同时密封大量封装体的MAP型的一系列步骤中难以产生问题。
表1
Figure BDA0000141712950000291
表1(续)
Figure BDA0000141712950000301
实施例11
使用25μm厚度的聚酰亚胺膜(KAPTON 100H(商品名)，由Du pont-Toray Co.，Ltd.制造，由DMA方法的Tg：402℃)作为基材层。将100重量份硅酮类压敏粘合剂“SD-4586”(由DowCorning Toray Silicone Co.，Ltd.制造)和2.5重量份铂催化剂添加到甲苯，并均匀地分散于甲苯中。将所得分散液施涂于基材层，随后干燥。因此，制备具有约10μm厚度的压敏粘合剂层的耐热性压敏粘合带。用Teflon(注册商标)覆盖压敏粘合剂，并在室温下浸渍于甲苯1周。浸渍前后的凝胶率通过重量变化来测量。结果，凝胶率为72.1％。
在常温下使用手压辊，将耐热性压敏粘合带粘合到其上排列4片×4片具有银镀覆的端子部的一边16销型QFN的铜引线框的外侧小块侧(在与具有模片垫面相反的引线框的面上)。
为了在半导体芯片安装过程中重复热处理的目的，在200℃下固化引线框1小时。
从耐热性压敏粘合带侧以真空吸引方式将引线框固定到加热至225℃下的加热块，然后通过用发条夹持器保持引线框的周边部分来进一步固定。使用115KHz引线接合器(UTC-300B1，由Shinkawa Ltd.制造)在以下条件下用具有25μm直径的金线(GMG-25，由Tanaka Holdings Co.，Ltd.制造)将那些引线接合。
第一接合压力：100g
第一接合施加时间：10毫秒
第二接合压力：150g
第二接合施加时间：15毫秒
用环氧密封树脂(HC-300 B6，由Nitto Denko Corporation制造)在175℃时在预热设置：3秒、注入时间：12秒和固化时间：90秒的条件下使用成型机(Model-Y系列，由TOWA制造)将那些成型。剥离耐热性压敏粘合带。因此，制备QFN封装体。
实施例12
将100重量份丙烯酸丁酯单体和5重量份丙烯酸单体作为构成单体共聚以获得丙烯酸类共聚物。将1.0重量份环氧交联剂(Tetrad-C，由Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.制造)和1.5重量份异氰酸酯交联剂(CORONATE-L，由Nippon PolyurethaneIndustry Co.，Ltd.制造)添加到100重量份丙烯酸类共聚物以制备压敏粘合剂。以与实施例11相同的方式测量压敏粘合剂的凝胶率。凝胶率为97.8％。之后，以与实施例11相同的方式制备QFN封装体。
比较例3
除了使用25μm厚度的聚醚酰亚胺膜(SUPERIO UT，由Mitsubishi Resin Co.，Ltd.，制造，Tg：239℃(根据DMA方法))作为基材层以外，以与实施例11相同的方式制备QFN封装体。
比较例4
除了使用如比较例3中使用的相同聚醚酰亚胺膜作为基材层以外，以与实施例12相同的方式制备QFN封装体。
实施例13
除了不向压敏粘合剂层中添加环氧交联剂以外，以与实施例12相同的方式制备QFN封装体。作为以与实施例11相同的方式测量压敏粘合剂的凝胶率的结果，凝胶率为46.2％。
比较例5
除了使用如比较例3中使用的相同聚醚亚胺膜作为基材层以外，以与实施例13相同的方式制备QFN封装体。
试验例2
在上述制备的QFN封装体中测量引线接合的成功率(表2中表示为“W/B”)以及当加工完成后剥离带时粘合剂残余的发生。
通过对一边16销型QFN的所有边的64销进行引线接合来获得引线接合的成功率，并由对其能够准确地配置引线的销的数量计算。通过目视观察带剥离后的QFN封装体来确认粘合剂残余的发生。
所得结果示于下表2中。
表2
Figure BDA0000141712950000331
实施例11中，引线接合的成功率大多数是良好的，并且可剥离带而没有粘合剂残余。
在实施例12中，与实施例11类似，引线接合的成功率大多数是良好的，并且可剥离带而没有粘合剂残余。
比较例3和4中，可剥离带而没有粘合剂残余。然而，由于基材的玻璃化转变点(Tg)接近于引线接合中的温度，因此与实施例11和12相比，引线接合的成功率降低。
实施例13和比较例5中，由于压敏粘合剂的凝胶率低并且其弹性低，因此根本不能进行引线接合，并且当带剥离时在整个表面上发生粘合剂残余。
从上述结果，可以提供用于生产半导体器件的耐热性压敏粘合带，其抑制由于使用步骤过程中的热引起的基材性能显著变化，并且在使用后可剥离而没有粘合剂残余。
实施例14
使用25μm厚度的聚酰亚胺膜(KAPTON 100H(商品名)，由Du pont-Toray Co.，Ltd.制造)作为基材层。将100重量份的硅酮类压敏粘合剂(SD-4560，由Dow Coring Toray Silicone Co.，Ltd.制造)和2.5重量份铂催化剂添加到甲苯，并均匀地分散于其中以制备分散液。将分散液施涂于基材层的一面，并干燥以制备具有厚度为约15μm的压敏粘合剂层的耐热性压敏粘合带。将厚度为约50μm的PET隔离膜(MRS-50S，由Mitsubishi ChemicalPolyester Film Co.，Ltd.制造)粘合到耐热性压敏粘合带。因此，制备耐热性压敏粘合带。所述带具有在180°剥离角时的隔离膜剥离力(剥离强度)为0.20N/50mm，和具有在90°剥离角时的隔离膜剥离力为0.30/50mm(剥离速率：300mm/分钟)。
实施例15
使用25μm厚度的聚酰亚胺膜(KAPTON 100H(商品名)，由Du pont-Toray Co.，Ltd.制造)作为基材层。将100重量份包含丙烯酸丁酯和丙烯酸(100重量份和5重量份)的共聚物以及0.4重量份环氧交联剂添加到甲苯，并均匀地分散于其中以制备分散液。将分散液施涂于基材层的一面，并干燥以制备具有厚度为约15μm的压敏粘合剂层的耐热性压敏粘合带。将厚度为约38μm的PET隔离膜(#38 CERAPEEL，由Toray Advanced Film Co.，Ltd.制造)粘合到耐热性压敏粘合带。因此，制备耐热性压敏粘合带。所述带具有在120°剥离角时的隔离膜剥离力为0.10N/50mm，和具有在150°剥离角时的隔离膜剥离力为0.05/50mm(剥离速率：300mm/分钟)。
实施例16
除了使用厚度为约38μm的PET隔离膜(#38 CERAPEEL，由Toray Advanced Film Co.，Ltd.制造)作为隔离膜并且粘合到耐热性压敏粘合带以外，以与实施例1相同的方式获得耐热性压敏粘合带。所述带具有在180°剥离角时的隔离膜剥离力为1.80N/50mm，和具有在90°剥离角时的隔离膜剥离力为2.40N/50mm(剥离速率：300mm/分钟)。
实施例17
除了使用厚度为约38μm的PET膜(LUMIRROR #38 S-10，由Toray Polyester Film Co.，Ltd.制造)作为隔离膜并且粘合到耐热性压敏粘合带以外，以与实施例2相同的方式获得耐热性压敏粘合带。所述带具有在120°剥离角时的隔离膜剥离力为3.50N/50mm，和具有在150°剥离角时的隔离膜剥离力为3.0N/50mm(剥离速率：300mm/分钟)。
试验例3
使用引线框毛刺防止成型掩盖带层压装置(PL-55TRM，由Nitto Seiki Co.，Ltd.制造)，将实施例14至17中生产的各耐热性压敏粘合带粘合到一边16销型QFN排列于4单元×4单元的铜引线框的外侧小块侧。之后，进行以下操作以获得单个QFN型半导体器件：
(a)接合半导体芯片，并固化(180℃，1小时)
(b)引线接合
(c)成型(175℃，预热：40秒，注入时间：11.5秒，固化时间：120秒)
(d)剥离耐热性压敏粘合带
(e)成型后固化(175℃，3小时)
(f)用切块机切断(单独分割)
关于由此获得的QFN的树脂泄漏的观察结果示于下表3。
表3
Figure BDA0000141712950000361
在实施例14和15的耐热性压敏粘合带中，未发生带位置的偏离和带粘合后的起皱，并且根本不发生成型时的树脂泄漏。
另一方面，在实施例16和17的耐热性压敏粘合带中，当剥离隔离膜时由于大的隔离膜剥离力而产生偏离的带位置并且起皱。此外，通过带的残余应力在引线框中发生翘曲。结果，成型时未适当地夹持引线框，并在大部分中发生树脂泄漏。
本发明的压敏粘合带即使在MAP-QFN应用中，也适当地防止密封步骤中的树脂泄漏，并且难以产生一系列步骤中的问题，并且树脂密封后的剥离性也优异。因此，所述带可广泛地用于生产半导体器件的方法中。
虽然参考其具体实施方案详细描述了本发明，但对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离范围的前提下可对其进行各种改变和改进。
本申请基于2010年9月9日提交的日本专利申请2010-201905，将其全部内容并入本文以供参考。

Claims (18)

1.一种压敏粘合带，所述压敏粘合带在生产树脂密封型半导体器件中用于树脂密封，所述压敏粘合带包括：
基材层，所述基材层不具有在260℃以下温度范围内的玻璃化转变温度，和
压敏粘合剂层，所述压敏粘合剂层层压于所述基材层上。
2.根据权利要求1所述的压敏粘合带，其中所述基材层不具有在300℃以下温度范围内的玻璃化转变温度。
3.根据权利要求1或2所述的压敏粘合带，其中所述基材层具有5至100μm的厚度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的压敏粘合带，其中所述基材层当在180℃下加热3小时时具有0.40％以下的热收缩度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的压敏粘合带，其中所述压敏粘合剂层仅层压于所述基材层的一面上。
6.根据权利要求1至5任一项所述的压敏粘合带，其中所述压敏粘合剂层具有2μm至50μm的厚度。
7.根据权利要求1至6任一项所述的压敏粘合带，其中所述压敏粘合剂层的厚度(B)与所述基材层的厚度(A)之比(B/A)为3以下。
8.根据权利要求1至7任一项所述的压敏粘合带，其中构成所述压敏粘合剂层的压敏粘合剂具有根据以下测量条件下的热重分析时的5％失重温度为250℃以上，所述测量条件为：升温速率为10℃/分钟、气氛气体为大气和气体流量为200ml/分钟。
9.根据权利要求1至8任一项所述的压敏粘合带，其中当构成所述压敏粘合带的压敏粘合剂在200℃下加热1小时时的气体产生量为1.0mg/g以下。
10.根据权利要求1至9任一项所述的压敏粘合带，其具有在对于引线框为180°剥离角时的粘合力为0.05至6.0N/19mm宽度。
11.根据权利要求1至10任一项所述的压敏粘合带，所述压敏粘合带当在200℃下加热1小时然后冷却至常温时，具有在对于引线框为180°剥离角时的粘合力为0.1至6.0N/19mm宽度。
12.根据权利要求1至11任一项所述的压敏粘合带，所述压敏粘合带具有在对于密封树脂为180°剥离角时的粘合力为10.0N/19mm宽度以下。
13.根据权利要求1至12任一项所述的压敏粘合带，其中所述压敏粘合剂层具有在200℃下的储能模量为0.50×105Pa以上。
14.根据权利要求1至13任一项所述的压敏粘合带，其中构成所述压敏粘合剂层的压敏粘合剂为硅酮类压敏粘合剂、丙烯酸类压敏粘合剂或橡胶类压敏粘合剂。
15.根据权利要求1至14任一项所述的压敏粘合带，其中构成所述压敏粘合剂层的压敏粘合剂具有60％以上的凝胶率。
16.根据权利要求1至15任一项所述的压敏粘合带，其进一步包括与所述压敏粘合剂层接触的剥离片，所述剥离片满足以下要求(a)至(d)中的至少之一：
(a)在90°+15°剥离角时的剥离强度为1.5N/50mm宽度以下，
(b)在120°±15°剥离角时的剥离强度为1.2N/50mm宽度以下，
(c)在150°±15°剥离角时的剥离强度为1.0N/50mm宽度以下，和
(d)在180°+0°至180°-15°剥离角时的剥离强度为1.0N/50mm宽度以下。
17.根据权利要求1至16任一项所述的压敏粘合带，其用于生产树脂密封型半导体器件的方法中，所述方法包括：
将所述压敏粘合带粘合到具有端子部和模片垫的金属引线框的面，所述面与所述金属引线框的设置所述模片垫的面相反；
将具有电极垫的半导体芯片模片接合到所述金属引线框的所述模片垫上；
用接合线电连接所述金属引线框端子部的接头和在所述半导体芯片上的所述电极垫；和
用密封树脂密封所述金属引线框的设置所述半导体芯片的面。
18.一种生产树脂密封型半导体器件的方法，所述方法包括：
将根据权利要求1至16任一项所述的压敏粘合带粘合到具有端子部和模片垫的金属引线框的面，所述面与所述金属引线框的设置所述模片垫的面相反；
将具有电极垫的半导体芯片模片接合到所述金属引线框的所述模片垫上；
用接合线电连接所述金属引线框端子部的接头和在所述半导体芯片上的电极垫；和
用密封树脂密封所述金属引线框的设置所述半导体芯片的面。
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