JP2009149727A

JP2009149727A - フィルム状接着剤、それを用いた半導体パッケージ、及びその製造方法

Info

Publication number: JP2009149727A
Application number: JP2007327264A
Authority: JP
Inventors: Minoru Morita; 稔森田; Hidekazu Taichi; 英一太地; Tokuyuki Kirikae; 徳之切替
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2027-12-19
Also published as: JP5345313B2

Abstract

【課題】空気の巻き込みや樹脂のはい上がり等の不良を十分に防止しつつ、半導体素子を配線基板に搭載することを可能とすると共に、半導体素子を配線基板に搭載することが可能な温度範囲を広げることを可能とするフィルム状接着剤を提供すること。
【解決手段】接着剤組成物をフィルム状に成形してなるフィルム状接着剤であって、前記接着剤組成物が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）シリカ、（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤及び（Ｄ）有機溶剤を含有するものであり、前記接着剤組成物中の前記（Ｂ）シリカの含有比率が固形分換算で１０〜５０質量％の範囲内にあり、前記（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤が前記（Ｄ）有機溶剤に対する耐性及び１５０℃以上の融点を有するものであり、且つ、前記フィルム状接着剤が、室温から１０℃／分の昇温速度で昇温した場合における測定温度と溶融粘度との関係が特定の条件を満たすものであることを特徴とするフィルム状接着剤。
【選択図】なし

Description

本発明は、フィルム状接着剤、それを用いた半導体パッケージ、及びその製造方法に関し、より詳しくは、半導体パッケージ内の半導体素子と配線基板とを接合する際に好適に使用することができる絶縁性フィルム状接着剤に関する。

近年、電子機器の小型化及び高機能化が進む中で、内部に搭載される半導体パッケージの構造は限られた実装領域の中で実装効率をより高めることが求められている。例えば、周辺端子配列のクワッドフラットパッケージ（ＱＦＰ）に代わり、面端子配列のチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）やボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）等の半導体パッケージが増えてきた。また単一のパッケージ内に複数個の半導体素子を搭載することにより、携帯機器等に搭載されるメモリへ付加価値を付与したり、メモリ容量を増大させたりすることを狙ったスタックドパッケージ等の半導体パッケージが検討されている。

このような高密度実装化の要求に対し、半導体パッケージは部材の薄型化、内部構造の緻密化が進行しており、半導体素子と配線基板間を接合するダイアタッチ材料においては、樹脂流れ、樹脂のはい上がりによる半導体素子、ワイヤーパッド等の他部材への汚染を防止することが要求されている。そのため、ダイアタッチ材料としては従来のペースト形態のものに代わりフィルム形態のもの（ダイアタッチフィルム）への要求が高まってきている。

このような半導体パッケージにおいて、半導体素子が搭載される配線基板の表面は必ずしも平滑な面状態ではないため、ダイアタッチ工程において被着体との界面に空気を巻き込むことがある。このように巻き込まれた空気は加熱硬化後の接着力を低下させるだけでなく、パッケージクラックの原因ともなる。また、このようなダイアタッチフィルムが凹凸のある配線基板の面によく追従するには、搭載温度における溶融粘度が低いことが必要である。従って、常温ではフィルム性を保持するための高粘度を保ちつつ、搭載温度域で低粘度（例えば１０００Ｐａ・ｓ以下）に到達できることが必要である。そして、例えば、特開２００７−１０３９５４号公報（特許文献１）や特開２００７−１５７７５８号公報（特許文献２）には、上記のような特性を保持するフィルム材料が開示されている。しかしながら、搭載温度域での粘度が低すぎる（例えば１０Ｐａ・ｓ未満）場合には、ペースト形態のダイアタッチ材料と同様に半導体素子への樹脂のはい上がり、配線基板上ワイヤーパッドの汚染等の不具合が発生するという問題があった。

また、半導体素子を配線基板に搭載する時の最適温度領域は広いことが求められている。例えば、近年薄型化している有機基板〔ビスマレイミド−トリアジン基板（ＢＴ基板）など〕を使用する場合には、熱による基板反りが発生しやすくなるため、ダイアタッチフィルムには１２０℃以下の低温領域においても十分に粘度が低下して半導体素子が搭載可能となることが求められる。しかしながら、前記特許文献等に記載されているような従来材料を用いた場合には、低温領域において低粘度となる温度領域が狭いために、半導体素子の搭載温度が限定されるという問題があった。
特開２００７−１０３９５４号公報特開２００７−１５７７５８号公報

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、空気の巻き込みや樹脂のはい上がり等の不良を十分に防止しつつ、半導体素子を配線基板に搭載することを可能とすると共に、半導体素子を配線基板に搭載することが可能な温度範囲を広げることを可能とするフィルム状接着剤、並びにそれを用いた半導体パッケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、接着剤組成物をフィルム状に成形してなるフィルム状接着剤において、前記フィルム状接着剤が室温から１０℃／分の昇温速度で昇温した場合における測定温度と溶融粘度との関係が特定の条件を満たすものを用いることにより、空気の巻き込みや樹脂のはい上がり等の不良を十分に防止しつつ、半導体素子を配線基板に搭載することが可能となると共に、半導体素子を配線基板に搭載することが可能な温度範囲を広げることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のフィルム状接着剤は、接着剤組成物をフィルム状に成形してなるフィルム状接着剤であって、
前記接着剤組成物が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）シリカ、（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤及び（Ｄ）有機溶剤を含有するものであり、前記接着剤組成物中の前記（Ｂ）シリカの含有比率が固形分換算で１０〜５０質量％の範囲内にあり、前記（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤が前記（Ｄ）有機溶剤に対する耐性及び１５０℃以上の融点を有するものであり、且つ、
前記フィルム状接着剤が、室温から１０℃／分の昇温速度で昇温した場合における測定温度と溶融粘度との関係が下記条件（i）及び（ii）：
（i）溶融粘度（η）が最低となる最低溶融粘度（η_ｍｉｎ）が１０〜１０００Ｐａ・ｓの範囲内にあること、
（ii）溶融粘度（η）が下記数式（Ｆ１）：
η ≦ η_ｍｉｎ × １．１〔Ｐａ・ｓ〕・・・（Ｆ１）
で表される条件を満たす粘度安定温度領域に入る温度（Ｔ_１）と前記粘度安定温度領域を出る温度（Ｔ_２）とが下記数式（Ｆ２）及び（Ｆ３）：
７０ ≦ Ｔ_１ ≦ １２０〔℃〕・・・（Ｆ２）
１０ ≦ Ｔ_２ − Ｔ_１〔℃〕・・・（Ｆ３）
で表される条件を満たすこと、
を満たすものであることを特徴とするものである。

また、本発明のフィルム状接着剤においては、前記（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤が下記一般式（１）：

（式（１）中、ｎは１〜１０の整数を表す。）
で表されるヒドラジド化合物であることが好ましい。

さらに、本発明のフィルム状接着剤においては、前記接着剤組成物が（Ｅ）粘度調整剤として界面活性剤を更に含有することが好ましい。

また、本発明のフィルム状接着剤の厚みは１０〜１５０μｍの範囲であることが好ましい。

本発明の半導体パッケージの製造方法は、少なくとも一つの半導体素子が形成されたウェハの裏面に前記フィルム状接着剤を形成し、その後前記フィルム状接着剤の表面にダイシングテープを貼り合せた後に、前記フィルム状接着剤と前記ウェハとを同時にダイシングすることにより接着剤付き半導体素子を得る工程と、前記接着剤付き半導体素子をダイシングテープから剥がし被着体である配線基板とダイアタッチする工程とを含むことを特徴とする方法である。また、本発明の半導体パッケージは、前記半導体パッケージの製造方法により得られるものである。

本発明によれば、空気の巻き込みや樹脂のはい上がり等の不良を十分に防止しつつ、半導体素子を配線基板に搭載することを可能とすると共に、半導体素子を配線基板に搭載することが可能な温度範囲を広げることを可能とするフィルム状接着剤、並びにそれを用いた半導体パッケージ及びその製造方法を提供することが可能となる。

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。

先ず、本発明のフィルム状接着剤について説明する。すなわち、本発明のフィルム状接着剤は、後述する接着剤組成物をフィルム状に成形してなるフィルム状接着剤である。そして、本発明のフィルム状接着剤は、室温から１０℃／分の昇温速度で昇温した場合における測定温度と溶融粘度との関係が以下説明する条件（i）及び（ii）を満たすものであることが必要である。なお、上記のような測定を行った場合における、本発明のフィルム状接着剤の温度に対する溶融粘度の関係を模式的に示したグラフを図１に示す。

本発明のフィルム状接着剤においては、以下の条件（i）：
（i）溶融粘度（η）が最低となる最低溶融粘度（η_ｍｉｎ）が１０〜１０００Ｐａ・ｓの範囲内（好ましくは１００〜１０００Ｐａ・ｓの範囲内、より好ましくは１００〜５００Ｐａ・ｓの範囲内）にあること、を満たすことが必要である。最低溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ未満では、接着剤が半導体素子側面から表面へはい上がる現象が発生し、配線基板上ワイヤーパッドまで流れ出し汚染するといった不具合が発生する。他方、最低溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓを超えると、フィルム状接着剤が凹凸のある配線基板の面によく追従することができずに、凹凸の溝に空隙が発生する。

本発明のフィルム状接着剤においては、以下の条件（ii）：
（ii）溶融粘度（η）が下記数式（Ｆ１）：
η ≦ η_ｍｉｎ × １．１〔Ｐａ・ｓ〕・・・（Ｆ１）
で表される条件を満たす粘度安定温度領域に入る温度（Ｔ_１）と前記粘度安定温度領域を出る温度（Ｔ_２）とが下記数式（Ｆ２）及び（Ｆ３）：
７０ ≦ Ｔ_１ ≦ １２０〔℃〕・・・（Ｆ２）
１０ ≦ Ｔ_２ − Ｔ_１〔℃〕・・・（Ｆ３）
で表される条件を満たすこと、を満たすことが必要である。本発明のフィルム状接着剤について上記のような測定を行った場合には、図１に示すように、先ずは温度の上昇に伴い溶融粘度が低くなるが、特定の溶融粘度に達した後には温度の上昇に対する溶融粘度の変化が小さくなって安定し、その後溶融粘度が最低となった後に、温度の上昇に対する溶融粘度の変化が徐々に大きくなり、温度の上昇に伴い溶融粘度が高くなる傾向にある。本明細書においては、このように温度の上昇に対する溶融粘度の変化が小さい温度領域のことを粘度安定温度領域といい、より具体的には、溶融粘度（η）が前記数式（Ｆ１）で表される条件を満たしている温度領域であり、且つこのような温度領域に入る温度（Ｔ_１）とこのような温度領域を出る温度（Ｔ_２）とが前記数式（Ｆ３）で表される条件を満たしている温度領域のことを粘度安定温度領域という。そして、このような粘度安定温度領域に入る温度（Ｔ_１）が前記数式（Ｆ２）で表される条件を満たすことにより、すなわち、前記温度（Ｔ_１）が７０〜１２０℃の範囲内にあることにより、半導体素子を配線基板に搭載することが可能な温度範囲を広くすることが可能となる。前記温度（Ｔ_１）が７０℃未満では、フィルム状接着剤の硬化性が高すぎるため、温度の上昇に伴う粘度上昇が大きくなり、却って半導体素子を配線基板に搭載することが可能な温度範囲が狭くなり、他方、１２０℃を超えると、低温領域において半導体素子を配線基板に搭載した場合に空気の巻き込み等の不良が発生するため、半導体素子を配線基板に搭載することが可能な温度範囲が狭くなる。なお、半導体素子を配線基板に搭載することが可能な温度範囲をより広くするという観点から、前記（Ｔ_２−Ｔ_１）の値は、２０℃以上であることが好ましく、３０℃以上であることがより好ましい。

本発明のフィルム状接着剤は、以下説明する接着剤組成物をフィルム状に成形してなるものである。そして、本発明にかかる接着剤組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）シリカ、（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤及び（Ｄ）有機溶剤を含有するものである。

本発明にかかる（Ａ）エポキシ樹脂としては、常温で固形であるエポキシ樹脂を適宜選択して用いることができる。このようなエポキシ樹脂の軟化点は、常温ではフィルム性を保持するための高粘度を保ちつつ、半導体素子を配線基板に搭載する温度領域では低粘度とするという観点から、５０〜１００℃の範囲であることが好ましく、６０〜７０℃の範囲であることがより好ましい。また、このようなエポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、ジシクロペンタジエン型、ビフェニル型、フルオレンビスフェノールＡ型、トリアジン型、ナフトール型、ナフタレンジオール型、トリフェニルメタン型、テトラフェニル型、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型、トリメチロールメタン型が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

本発明にかかる（Ｂ）シリカとしては、特に限定されないが、破砕状や球状の溶融シリカ粉末が挙げられる。このようなシリカにより、得られるフィルム状接着剤の低吸水化や線膨張係数の低減を図ることができる。なお、得られるフィルム状接着剤の線膨張率の値が高いと配線基板との線膨張率の差が大きくなるため、これら被接着物との応力を抑制する効果が低く、パッケージクラックが発生しやすくなる傾向にある。

また、このようなシリカは、高充填化ができ、しかも流動性が優れているという観点から、球状のものを用いることが好ましい。さらに、このような球状シリカの平均粒子径は３〜２０μｍの範囲であることが好ましい。粒径が３μｍ未満では、フィラーが凝集しやすくなるため樹脂バインダー中に分散しにくくなると共に、比表面積が大きくなるため樹脂との接触面積が大きくなるため、溶融粘度が上昇しやすくなる傾向にある。他方、粒径が２０μｍを超えると、ロールナイフコーター等の塗工機で薄型のフィルムを作製する際に、フィラーがきっかけとなりフィルム表面にスジが発生しやすくなる傾向にある。

このようなシリカの含有量は、本発明にかかる接着剤組成物中のシリカの含有比率が固形分換算で１０〜５０質量％の範囲内（好ましくは、２０〜４０質量％の範囲内）となる量であることが必要である。このようにシリカの含有量を調整することにより、得られるフィルム状接着剤の最低溶融粘度の値を調整することができる。シリカの含有比率が１０質量％未満では、最低溶融粘度の値は小さくなり、半導体素子表面やワイヤーパッドの汚染を引き起こし、他方、５０質量％を超えると、最低溶融粘度の値は大きくなり、配線基板の凹凸間に空隙が残りやすくなる。

本発明にかかる（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤は、後述する（Ｄ）有機溶剤に対して耐性を有するものであれば、特に限定されない。ここで、（Ｄ）有機溶剤に対して耐性を有するとは、常温において（Ｄ）有機溶剤の不溶であることをいう。このようなエポキシ樹脂硬化剤が有機溶剤に対して耐性を有さないものである場合には、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）シリカ、（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤及び（Ｄ）有機溶剤の混合ワニス状態にした際に、エポキシ樹脂硬化剤が（Ｄ）有機溶剤中へ溶解するため、（Ａ）エポキシ樹脂の硬化反応が進行し、ワニス粘度が著しく上昇してしまう。

また、このようなエポキシ樹脂硬化剤の融点は１５０℃以上であることが必要である。これは、融点がエポキシ樹脂の硬化反応開始点となるためである。すなわち、融点未満の温度では、硬化剤は固体のまま接着剤中に分散され安定に存在しているが、融点を越えると液体に状態変化し、（Ａ）エポキシ樹脂との硬化反応が進行するものと本発明者らは推察する。また、硬化剤の融点が高いほど、前記粘度安定温度領域が広がるという観点から、このようなエポキシ樹脂硬化剤の融点は１７０℃以上であることがより好ましい。

このようなエポキシ樹脂硬化剤としては、下記一般式（１）で表されるヒドラジド化合物が挙げられる。下記一般式（１）において、ｎは１〜１０の整数を表す。

このようなヒドラジド化合物は融点が１５０〜１９０℃の範囲内にあり、後述する（Ｄ）有機溶剤にも不溶であるため、有機溶剤中でも安定して存在できる。このようなヒドラジド化合物の中でも、一般的にｎの数が大きくなるほど、融点も上昇し、有機溶剤にも溶けにくくなるという観点から、ｎの値が８の場合の化合物であるセバシン酸ジヒドラジド（融点：１９０℃）もしくは、ｎの値が１０の場合の化合物であるドデカン二酸ジヒドラジド（融点：１９０℃）又はこれらの混合物を用いることが好ましい。

本発明にかかる（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤の含有量は、特に限定されないが、前記（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部（例えば、エポキシ樹脂当量２００に相当）に対して５〜３０質量部の範囲内であることが好ましく、１０〜２５質量部の範囲内であることがより好ましい。含有量が前記下限未満では、エポキシ基と反応する硬化剤量が不足するため、架橋点数が少なくなり、結果として耐熱性が不足しやすくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、系中に硬化剤が残留し、硬化剤分子中に存在する窒素、硫黄、酸素等の部位が水分子と相互作用（水素結合）し、吸水性が高くなりやすい傾向にある。

本発明にかかる（Ｄ）有機溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ＭＩＢＫやＭＥＫ等のケトン系溶剤、モノグライム、ジグライム等のエーテル系溶剤が挙げられる。

本発明にかかる接着剤組成物は、以上説明した（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）シリカ、（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤及び（Ｄ）有機溶剤を含有するものであるが、前記粘度安定温度領域をより広くするために、（Ｅ）粘度調整剤として界面活性剤を更に含有していてもよい。このような界面活性剤としては、樹脂組成物等の粘度を調整するために使用されるものであれば、特に制限されない。このような界面活性剤としては、できるだけ少量の添加量で粘度を調整できるものを用いることが好ましい。このような界面活性剤としては、例えば、ビックケミー・ジャパン社製のポリカルボン酸のアマイド系、変性ウレア系、ウレア変性ウレタン系、ウレア変性ポリアマイド系、ウレア変性ポリアマイド系等の界面活性剤が挙げられる。このような界面活性剤を用いる場合には、その含有量は（Ａ）エポキシ樹脂及び（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤の総量に対して、０．１〜４．０質量部の範囲内であることが好ましく、０．３〜１．０質量部の範囲内であることがより好ましい。含有量が前記下限未満では、粘度調整作用が働きにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、接着性低下や吸水率の上昇といった組成物性能への影響が生じやすくなる傾向にある。

本発明にかかる接着剤組成物は、必要に応じて、カップリング剤、酸化防止剤、難燃剤、着色剤等の他の添加剤；ブタジエン系ゴムやシリコーンゴム等の応力緩和剤を更に含有していてもよい。このようなカップリング剤は、前記（Ｂ）シリカとの界面を補強し高い破壊強度を発現させると共に接着力の向上を図ることができるという点で好ましい。また、このようなカップリング剤としては、アミノ基、エポキシ基を含有したものが好ましい。

本発明のフィルム状接着剤は、以上説明した接着剤組成物をフィルム状に成形してなるものである。より具体的には、前記接着剤組成物を、離型処理されたＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ等の基材（保護フィルム）に、ロールナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーター等の公知の方法に従って塗工し、前記接着剤組成物の硬化開始温度以下の熱処理を施して乾燥することにより、本発明のフィルム状接着剤を得られる。このようにして形成されるフィルム状接着剤の厚みは、１０〜１５０μｍの範囲であることが好ましい。

次に、本発明の半導体パッケージ及びその製造方法について説明する。すなわち、本発明の半導体パッケージの製造方法は、少なくとも一つの半導体素子が形成されたウェハの裏面に前記フィルム状接着剤を形成し、その後前記フィルム状接着剤の表面にダイシングテープを貼り合せた後に、前記フィルム状接着剤と前記ウェハとを同時にダイシングすることにより接着剤付き半導体素子を得る工程（接着剤付き半導体素子の作製工程）と、前記接着剤付き半導体素子をダイシングテープから剥がし被着体である配線基板とダイアタッチする工程（ダイアタッチ工程）とを含むことを特徴とする方法である。また、本発明の半導体パッケージは、前記半導体パッケージの製造方法により得られるものである。

以下、図２を参照しながら本発明の半導体パッケージの製造方法についてより詳細に説明する。図２は、本発明の半導体パッケージの製造方法の好適な一実施形態を説明するための模式工程図である。

本発明の半導体パッケージの製造方法においては、先ず、シリコンウェハ１の一方の面に本発明のフィルム状接着剤２を貼り付けた後（図２（ａ）及び（ｂ）参照）、ダイシングテープ３を下地にしてシリコンウェハ１とフィルム状接着剤２を切断して（図２（ｃ）参照）、接着剤付き半導体素子１０を得る（接着剤付き半導体素子の作製工程）。次いで、接着剤付き半導体素子１０をダイシングテープ３から剥がし（図２（ｄ）参照）、被着体である配線基板４に搭載し、加熱することにより組成物中のエポキシ樹脂を硬化させ、半導体素子と配線基板とを熱圧着を行う（ダイアタッチ工程、図２（ｅ）参照）。このような熱圧着における加熱温度は、８０〜１８０℃の範囲内であればよいが、７０〜１２０℃の範囲内とすることが好ましい。また、このような熱圧着における加熱時間は１〜１８０分間の範囲内とすることが好ましい。このようなダイアタッチ工程により、エポキシ樹脂が硬化し、半導体素子と配線基板とを強固に接着できる。その後、ボンディングワイヤー５により配線基板４とシリコンウェハ１とを接続した後（図２（ｆ）参照）、封止樹脂６により樹脂封止することにより（図２（ｇ）参照）、本発明の半導体パッケージを製造することができる。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例において、溶融粘度及びダイアタッチ可能温度領域はそれぞれ以下の方法により測定又は評価した。

（i）溶融粘度
熱硬化前のフィルム状接着剤を２．５ｃｍ×２．５ｃｍの大きさに切り取り、真空ラミネーター装置（名機製作所社製、商品名「ＭＶＬＰ−５００」）で温度５０℃、圧力０．３ＭＰａ、貼り合わせ時間１０秒間の条件で、厚みが３００μｍとなるように貼り合わせて試料を得た。得られた試料について、溶融粘度測定装置（ＨＡＡＫＥ社製、商品名「レオストレスＲＳ−１５０」）を用い、昇温速度１０℃／分にて温度２０〜２００℃の範囲における溶融粘度の変化を測定した。得られた温度−粘度曲線から、先ず、最低溶融粘度（η_ｍｉｎ）を読み取り、次に、溶融粘度（η）が下記数式（Ｆ１）：
η ≦ η_ｍｉｎ × １．１・・・（Ｆ１）
で表される条件を満たしている温度範囲を「粘度安定温度範囲」として読み取った。そして、前記粘度安定温度範囲に入る温度（Ｔ_１）、並びに前記粘度安定温度範囲に入った後に硬化反応に伴い粘度上昇開始したときの温度、すなわち、前記粘度安定温度領域を出る温度（Ｔ_２）を温度−粘度曲線から読み取り、その後、（Ｔ_２−Ｔ_１）の値を算出した。

（ii）ダイアタッチ可能温度領域
先ず、マニュアルラミネーター（テクノビジョン社製、商品名「ＦＭ−１１４」）を使用して、熱硬化前のフィルム状接着剤をシリコンダミーウェハに貼り付け、更にダイシングテープを貼り付けた。次に、ダイシング装置（ディスコ社製、商品名「ＤＦＤ３８０」）を使用して、８ｍｍ×８ｍｍの大きさの接着剤付き半導体素子に個片化した。次いで、ダイボンダー装置（日立社製、商品名「ＰＢ−１５０」）を使用して、ステージ温度を変えて個片化した接着剤付き半導体素子をガラス基板にダイアタッチして試料を得た。得られた試料を光学顕微鏡にて観察することによりダイアタッチ性を評価した。すなわち、ガラス基板側から光学顕微鏡にて観察して５０μｍサイズ以下のボイドがなく、また半導体素子側から光学顕微鏡にて観察してチップ表面に樹脂のはい上がりがない場合をダイアタッチ性が良好と判定した。そして、ステージ温度を変えてダイアタッチした試料について上記項目をそれぞれ評価し、ダイアタッチ性が良好な温度領域を測定した。なお、ダイアタッチ性が良好な温度領域が３０℃以上である場合を「○」と判定し、１０℃以上で３０℃未満である場合を「△」と判定し、１０℃以下である場合を「×」と判定した。

（実施例１）
ＸＤ−１０００（ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、軟化点：約７０℃、日本化薬社製）６０ｇ、ＹＰ−５０Ｓ（フェノキシ樹脂、軟化点：約１００℃、東都化成社製）２０ｇ、エピコート８２８（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、東都化成社製）４４ｇ、７０ｇのＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）をそれぞれ秤量し、５００ｍｌのセパラブルフラスコ中、温度１１０℃で２時間加熱攪拌して樹脂ワニスを得た。得られた樹脂ワニス１８７ｇを８００ｍｌのプラネタリーミキサーに秤量し、ＦＢ−３ＳＤＸ（球状シリカ、平均粒径：３μｍ、デンカ社製）７８ｇを加えて混合したものを３本ロールで混練した。得られた混練物に、ＳＤＨ（セバシン酸ジヒドラジド、日本ファインケム製）２７ｇ、を加えてプラネタリーミキサーで攪拌混合後、真空脱泡して接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物を厚み５０μｍの離型処理されたＰＥＴフィルム上に塗布後、温度８０℃で１０分間、温度１５０℃で１分間熱風乾燥させ、厚み３０μｍのフィルム状接着剤を得た。

（実施例２）
ＳＤＨに代えてＮ−１２（ドデカン二酸ジヒドラジド、日本ファインケム製）３４ｇを用いた以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。

（実施例３）
ＸＤ−１０００に代えてＮＣ−３０００−Ｈ（ビフェニル型エポキシ樹脂、日本化薬製）６０ｇを用いた以外は実施例２と同様にしてフィルム状接着剤を得た。

（実施例４）
球状シリカＦＢ−３ＳＤＸの添加量を１５５ｇとした以外は実施例２と同様にしてフィルム状接着剤を得た。

（実施例５）
ＸＤ−１０００（ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、軟化点：約７０℃、日本化薬社製）６０ｇ、ＹＰ−５０Ｓ（フェノキシ樹脂、軟化点：約１００℃、東都化成社製）２０ｇ、エピコート８２８（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、東都化成社製）４４ｇ、７０ｇのＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）をそれぞれ秤量し、５００ｍｌのセパラブルフラスコ中、温度１１０℃で２時間加熱攪拌して樹脂ワニスを得た。得られた樹脂ワニス１８７ｇを８００ｍｌのプラネタリーミキサーに秤量し、ＦＢ−３ＳＤＸ（球状シリカ、平均粒径：３μｍ、デンカ社製）７８ｇを加えて混合したものを３本ロールで混練した。得られた混練物に、ＡＨ−１５０（ジシアンジアミド、味の素社製）６ｇ、ＨＸ−３７２２（マイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤、旭化成エポキシ（株）製）２ｇ、粘度調整剤としてＢＹＫ−４０５（ポリヒドロキシカルボン酸アミド溶液型粘度調整剤、ビックケミー・ジャパン社製）１５ｇを加えてプラネタリーミキサーで攪拌混合後、真空脱泡して接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物を厚み５０μｍの離型処理されたＰＥＴフィルム上に塗布後、温度８０℃で１０分間、温度１５０℃で１分間熱風乾燥させ、厚み３０μｍのフィルム状接着剤を得た。

（比較例１）
粘度調整剤ＢＹＫ−４０５を使用しなかった以外は実施例５と同様にしてフィルム状接着剤を得た。

（比較例２）
球状シリカＦＢ−３ＳＤＸ及び粘度調整剤ＢＹＫ−４０５を使用しなかった以外は実施例５と同様にしてフィルム状接着剤を得た。

（比較例３）
球状シリカＦＢ−３ＳＤＸの添加量を３４０ｇとした以外は実施例２と同様にしてフィルム状接着剤を得た。

（比較例４）
ＳＤＨに代えて２ＭＡ（イミダゾール系硬化剤、四国化成社製）５ｇ用いた以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。

＜溶融粘度及びダイアタッチ可能温度領域の評価＞
実施例１〜５及び比較例１〜４で得られたフィルム状接着剤について、溶融粘度（最低溶融粘度（η_ｍｉｎ）、粘度安定温度範囲に入る温度（Ｔ_１）、粘度安定温度領域を出る温度（Ｔ_２）、及び（Ｔ_２−Ｔ_１）の値）及びダイアタッチ可能温度領域を、上記の方法で評価した。得られた結果を表１に示す。また、実施例１〜５及び比較例１〜４で得られたフィルム状接着剤における配合組成を表１に示す。

表１に示した結果から明らかなように、本発明のフィルム状接着剤を用いた場合（実施例１〜５）は、ダイアタッチ可能温度領域が広いことが確認された。

以上説明したように、本発明によれば、空気の巻き込みや樹脂のはい上がり等の不良を十分に防止しつつ、半導体素子を配線基板に搭載することを可能とすると共に、半導体素子を配線基板に搭載することが可能な温度範囲を広げることを可能とするフィルム状接着剤、並びにそれを用いた半導体パッケージ及びその製造方法を提供することが可能となる。

本発明のフィルム状接着剤の温度に対する溶融粘度の関係を模式的に示したグラフである。本発明の半導体パッケージの製造方法の一実施形態を示す模式工程図である。

符号の説明

１…シリコンウェハ、２…フィルム状接着剤、３…ダイシングテープ、４…配線基板、５…ボンディングワイヤー、６…封止樹脂、１０…接着剤付き半導体素子。

Claims

接着剤組成物をフィルム状に成形してなるフィルム状接着剤であって、
前記接着剤組成物が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）シリカ、（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤及び（Ｄ）有機溶剤を含有するものであり、前記接着剤組成物中の前記（Ｂ）シリカの含有比率が固形分換算で１０〜５０質量％の範囲内にあり、前記（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤が前記（Ｄ）有機溶剤に対する耐性及び１５０℃以上の融点を有するものであり、且つ、
前記フィルム状接着剤が、室温から１０℃／分の昇温速度で昇温した場合における測定温度と溶融粘度との関係が下記条件（i）及び（ii）：
（i）溶融粘度（η）が最低となる最低溶融粘度（η_ｍｉｎ）が１０〜１０００Ｐａ・ｓの範囲内にあること、
（ii）溶融粘度（η）が下記数式（Ｆ１）：
η ≦ η_ｍｉｎ × １．１〔Ｐａ・ｓ〕・・・（Ｆ１）
で表される条件を満たす粘度安定温度領域に入る温度（Ｔ_１）と前記粘度安定温度領域を出る温度（Ｔ_２）とが下記数式（Ｆ２）及び（Ｆ３）：
７０ ≦ Ｔ_１ ≦ １２０〔℃〕・・・（Ｆ２）
１０ ≦ Ｔ_２ − Ｔ_１〔℃〕・・・（Ｆ３）
で表される条件を満たすこと、
を満たすものであることを特徴とするフィルム状接着剤。
前記（Ｃ）エポキシ樹脂硬化剤が下記一般式（１）：

（式（１）中、ｎは１〜１０の整数を表す。）
で表されるヒドラジド化合物であることを特徴とする請求項１に記載のフィルム状接着剤。
前記接着剤組成物が（Ｅ）粘度調整剤として界面活性剤を更に含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルム状接着剤。
前記フィルム状接着剤の厚みが１０〜１５０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のフィルム状接着剤。
少なくとも一つの半導体素子が形成されたウェハの裏面に請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のフィルム状接着剤を形成し、その後前記フィルム状接着剤の表面にダイシングテープを貼り合せた後に、前記フィルム状接着剤と前記ウェハとを同時にダイシングすることにより接着剤付き半導体素子を得る工程と、前記接着剤付き半導体素子をダイシングテープから剥がし被着体である配線基板とダイアタッチする工程とを含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
請求項５に記載の半導体パッケージの製造方法により得られるものであることを特徴とする半導体パッケージ。