JP2020122218A - Thermal bonding sheet, thermal bonding sheet with dicing tape, bonded body production method, and power semiconductor device - Google Patents

Thermal bonding sheet, thermal bonding sheet with dicing tape, bonded body production method, and power semiconductor device Download PDF

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Abstract

To provide a thermal bonding sheet that is inexpensive and can provide an improved yield ratio of a bonded body to be produced.SOLUTION: A thermal bonding sheet includes a pre-sintering layer containing copper particles and polycarbonate. The content of copper particles is 60-98 wt.% relative to the total weight of the pre-sintering layer. The copper particles have an average particle size in a range of 10 to 1000 nm. The polycarbonate is aliphatic polycarbonate or aromatic polycarbonate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、加熱接合用シート、ダイシングテープ付き加熱接合用シート、及び、接合体の製造方法、パワー半導体装置に関する。 The present invention relates to a heat-bonding sheet, a heat-bonding sheet with a dicing tape, a method for manufacturing a bonded body, and a power semiconductor device.

半導体装置の製造において半導体素子を金属リードフレームなどの被着体に接着する方法(いわゆるダイボンディング法)は、従来の金−シリコン共晶に始まり、半田、樹脂ペーストによる方法に推移してきた。現在では、導電性の樹脂ペーストを使用することがある。 A method of adhering a semiconductor element to an adherend such as a metal lead frame (so-called die bonding method) in the manufacture of a semiconductor device has started from a conventional gold-silicon eutectic and has been changed to a method using solder or resin paste. At present, a conductive resin paste is sometimes used.

近年、電力の制御や供給を行うパワー半導体装置の普及が顕著となっている。パワー半導体装置には常に電流が流れるため、発熱量が大きい。それゆえ、パワー半導体装置に使用される導電性の接着剤は、高い放熱性と低い電気抵抗率を持つことが望ましい。 In recent years, power semiconductor devices that control and supply electric power have become popular. Since current always flows through the power semiconductor device, the amount of heat generated is large. Therefore, it is desirable that the conductive adhesive used in the power semiconductor device has high heat dissipation and low electrical resistivity.

パワー半導体装置には、低損失で高速動作が求められる。従来、パワー半導体装置にはIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)などのSiを用いた半導体が用いられていた。近年では、SiCやGaNなどの半導体を用いたものが開発され、今後拡大するものと予想されている。 The power semiconductor device is required to operate at high speed with low loss. Conventionally, a semiconductor using Si such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) has been used for a power semiconductor device. In recent years, those using semiconductors such as SiC and GaN have been developed and are expected to expand in the future.

SiCやGaNを用いた半導体は、バンドギャップが大きい、絶縁破壊電界が高いなどの特徴があり、低損失、高速動作、高温動作が可能となる。高温動作は、熱環境が厳しい自動車や小型電力変換機器等においてメリットとなる。熱環境が厳しい用途の半導体装置は、250℃前後の高温動作が想定されており、従来の接合・接着材料であるはんだや導電性接着剤では、熱特性、信頼性に問題が生じる。そこで、従来、焼結金属粒子含有のペースト材が提案されている(例えば、特許文献1参照)。焼結金属粒子含有ペースト材は、ナノ・マイクロサイズの金属粒子を含み、これら金属粒子がナノサイズ効果で通常の融点よりも低い温度で融解し、粒子間の焼結が進行する。 A semiconductor using SiC or GaN has characteristics such as a large bandgap and a high dielectric breakdown electric field, and thus enables low loss, high speed operation, and high temperature operation. High-temperature operation is an advantage in automobiles and small power converters where the heat environment is severe. A semiconductor device for use in a harsh thermal environment is expected to operate at a high temperature of about 250° C., and conventional soldering or adhesive materials that are bonding/adhesive materials have problems in thermal characteristics and reliability. Therefore, conventionally, a paste material containing sintered metal particles has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The sintered metal particle-containing paste material contains nano/micro-sized metal particles, and these metal particles are melted at a temperature lower than a normal melting point due to a nano-size effect, and sintering between particles proceeds.

特開2014−111800号公報JP, 2014-111800, A

焼結金属粒子含有ペースト材としては、焼結金属粒子として銀を主成分とする粒子を含ませる場合が多い。しかしながら、銀という貴金属を主成分とすると高価となるといった問題がある。
また、焼結金属粒子含有のペースト材は、ペースト状態であるため、塗布時のばらつきが発生し、製造される接合体の歩留りが低下するといった問題がある。
The sintered metal particle-containing paste material often contains particles containing silver as a main component as the sintered metal particles. However, there is a problem that it becomes expensive if the precious metal called silver is the main component.
In addition, since the paste material containing the sintered metal particles is in a paste state, there is a problem in that variations occur during application and the yield of the joined body to be manufactured decreases.

本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、安価であり、且つ、製造される接合体の歩留りを向上させることが可能な加熱接合用シート、及び、当該加熱接合用シートを有するダイシングテープ付き加熱接合用シートを提供することにある。また、当該加熱接合用シートを用いた接合体の製造方法を提供することにある。また、当該加熱接合用シートを有するパワー半導体装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is inexpensive, and a heating bonding sheet capable of improving the yield of a manufactured joined body, and the heating bonding sheet. It is to provide a sheet for heating and joining with a dicing tape having the above. Moreover, it is providing the manufacturing method of the joined body using the said heating joining sheet. Another object is to provide a power semiconductor device having the heat bonding sheet.

従来、低温焼結性の銅粒子の焼結温度(焼結が加速的に進行する温度)は、260〜270℃程度であることが知られている。また、銅粒子を含有する加熱接合用シートを検討した場合、銅粒子単独ではシートとはならないため、バインダー(例えば、熱分解性バインダー)を含有させた上でシート化することが考えられる。しかしながら、バインダーが熱分解する温度は、銅粒子の焼結温度に近いかそれよりも高いことが多い。そのため、銅粒子の焼結時に、未だバインダーが残存しており、焼結が好適に進行しないといった問題があった。 Conventionally, it is known that the sintering temperature of low-temperature sinterable copper particles (the temperature at which sintering proceeds acceleratingly) is about 260 to 270°C. In addition, when a heat-bonding sheet containing copper particles is examined, it is considered that the copper particles alone do not form a sheet, and therefore, a sheet may be formed after containing a binder (for example, a thermally decomposable binder). However, the temperature at which the binder thermally decomposes is often close to or above the sintering temperature of the copper particles. Therefore, there is a problem that the binder still remains during the sintering of the copper particles and the sintering does not proceed properly.

本願発明者等は、前記問題点を解決すべく検討した。その結果、銅粒子とポリカーボネートとを含有するシートを加熱すると、驚くべきことに、ポリカーボネートの熱分解する温度が低下し、銅粒子の焼結温度と比較してある程度低くなることを見出した。そして、加熱接合用シートの焼結金属粒子として銅粒子を用い、且つ、バインダーとしてポリカーボネートを用いれば、焼結工程の早期にほんとんどのポリカーボネートが熱分解され、銅粒子の焼結への影響が低減できることを突き止めた。 The inventors of the present application studied to solve the above problems. As a result, it was surprisingly found that when the sheet containing the copper particles and the polycarbonate is heated, the temperature at which the polycarbonate decomposes by heat is lowered, which is somewhat lower than the sintering temperature of the copper particles. When copper particles are used as the sintered metal particles of the heat-bonding sheet, and polycarbonate is used as the binder, most of the polycarbonate is pyrolyzed early in the sintering process, which affects the sintering of the copper particles. We have found that it can be reduced.

本発明は、上記知見に基づきなされたものである。 The present invention has been made based on the above findings.

すなわち、本発明に係る加熱接合用シートは、
銅粒子とポリカーボネートとを含有する焼結前層を有することを特徴とする。
That is, the heat bonding sheet according to the present invention,
It is characterized by having a pre-sintering layer containing copper particles and polycarbonate.

前記構成によれば、焼結前層が銅粒子とポリカーボネートとを含有するため、焼結工程の早期にほんとんどのポリカーボネートが熱分解される。その結果、当該焼結前層を有する加熱接合用シートは、銅粒子の焼結を利用して2つの被接合物を接合することができる。特に、焼結工程の早期にほんとんどのポリカーボネートが熱分解されるため、焼結が好適に進行する。その結果、歩留りの高い接合体を得ることが可能となる。
また、前記構成によれば、ペーストではなく、シート状であるため、貼り付け時のはみ出しや被接合物表面への這い上がりを抑制できる。
また、銅粒子を使用するため、銀等の貴金属を用いる場合に比較して安価に製造することができる。
According to the above configuration, since the pre-sintering layer contains copper particles and polycarbonate, most of the polycarbonate is pyrolyzed early in the sintering process. As a result, the heat-bonding sheet having the pre-sintering layer can bond two objects to be bonded by utilizing the sintering of copper particles. In particular, most of the polycarbonate is pyrolyzed early in the sintering process, so that the sintering proceeds properly. As a result, it becomes possible to obtain a bonded body with a high yield.
Further, according to the above configuration, since it is not a paste but a sheet shape, it is possible to suppress the protrusion at the time of attachment and the creeping up to the surface of the object to be joined.
In addition, since copper particles are used, it can be manufactured at a lower cost than when a noble metal such as silver is used.

前記構成においては、前記銅粒子の平均粒径が、10〜1000nmの範囲内であることが好ましい。 In the said structure, it is preferable that the average particle diameter of the said copper particle exists in the range of 10-1000 nm.

前記銅粒子の平均粒径が、1000nm以下であると、焼結温度をより好適に低下させることができる。一方、前記銅粒子の平均粒径が、10nm以上であると、好適にシートへ粒子を分散させることができる。 When the average particle diameter of the copper particles is 1000 nm or less, the sintering temperature can be reduced more preferably. On the other hand, when the average particle size of the copper particles is 10 nm or more, the particles can be preferably dispersed in the sheet.

前記構成において、前記銅粒子は、複数の結晶子により構成されており、
前記結晶子の結晶子径が、50nm以下であることが好ましい。
In the above structure, the copper particles are composed of a plurality of crystallites,
The crystallite diameter of the crystallite is preferably 50 nm or less.

前記結晶子の結晶子径が、50nm以下であると、焼結温度をさらに好適に低下させることができる。 When the crystallite diameter of the crystallite is 50 nm or less, the sintering temperature can be further reduced.

また、本発明に係るダイシングテープ付き加熱接合用シートは、
ダイシングテープと、
前記ダイシングテープ上に積層された前記加熱接合用シートと
を有することを特徴とする。
Further, the heat-bonding sheet with a dicing tape according to the present invention,
Dicing tape,
The heat-bonding sheet laminated on the dicing tape.

前記ダイシングテープ付き加熱接合用シートによれば、ダイシングテープと一体型であるため、ダイシングテープと貼り合わせる工程を省略することができる。また、前記加熱接合用シートを備えるため、歩留りの高い接合体を得ることが可能となる。また、前記加熱接合用シートは、ペーストではなく、シート状であるため、貼り付け時のはみ出しや被接合物表面への這い上がりを抑制できる。
また、前記加熱接合用シートには銅粒子を使用するため、銀等の貴金属を用いる場合に比較して安価に製造することができる。
The heat-bonding sheet with a dicing tape is integrated with the dicing tape, so that the step of attaching the sheet to the dicing tape can be omitted. Further, since the sheet for heating and joining is provided, a joined body having a high yield can be obtained. Further, since the heat bonding sheet is not a paste but has a sheet shape, it is possible to suppress the protrusion at the time of attachment and the creeping to the surface of the object to be bonded.
Moreover, since copper particles are used for the heat-bonding sheet, the heat-bonding sheet can be manufactured at a lower cost than when a noble metal such as silver is used.

また、本発明に係る接合体の製造方法は、
前記加熱接合用シートを準備する工程と、
前記加熱接合用シートを介して、2つの被接合物を加熱接合する工程と
を含み、
前記加熱接合する工程における接合温度は、200〜400℃の範囲内であることを特徴とする。
Further, the manufacturing method of the joined body according to the present invention,
A step of preparing the heating bonding sheet,
A step of heat-bonding two objects to be bonded via the sheet for heat-bonding,
The joining temperature in the heating and joining step is in the range of 200 to 400°C.

前記構成によれば、前記加熱接合用シートを用いるため、200〜400℃にて加熱接合(銅粒子の焼結)を行えば、焼結工程の早期にほんとんどのポリカーボネートが熱分解される。従って、焼結が好適に進行する。その結果、歩留りの高い接合体を得ることが可能となる。 According to the above configuration, since the heat-bonding sheet is used, if heat-bonding (sintering of copper particles) is performed at 200 to 400°C, most of the polycarbonate is thermally decomposed early in the sintering process. Therefore, the sintering proceeds properly. As a result, it becomes possible to obtain a bonded body with a high yield.

前記構成において、前記加熱接合する工程は、窒素雰囲気下、減圧下、又は、還元ガス雰囲気下のいずれかで行われることが好ましい。 In the above structure, it is preferable that the step of heating and joining is performed under a nitrogen atmosphere, a reduced pressure, or a reducing gas atmosphere.

銅粒子は、高温で酸化してしまう性質がある。また、被接合物が銅製である場合、高温で酸化してしまう。そこで、加熱接合する工程を、窒素雰囲気下、減圧下、又は、還元ガス雰囲気下のいずれかで行えば、加熱による銅粒子等の酸化を防止することができる。 Copper particles have the property of being oxidized at high temperatures. Further, when the article to be joined is made of copper, it is oxidized at a high temperature. Therefore, if the step of heating and joining is performed under a nitrogen atmosphere, a reduced pressure, or a reducing gas atmosphere, it is possible to prevent oxidation of copper particles and the like due to heating.

また、本発明に係るパワー半導体装置は、
前記加熱接合用シートと、
パワー半導体素子と
を備えることを特徴とする。
Further, the power semiconductor device according to the present invention is
A sheet for heat bonding,
And a power semiconductor element.

前記構成によれば、前記加熱接合用シートを備えるため、例えば、250℃前後の高温環境での動作も可能な、熱特性、信頼性に優れたパワー半導体装置を提供できる。 According to the above configuration, since the heat bonding sheet is provided, it is possible to provide a power semiconductor device having excellent thermal characteristics and reliability, which is capable of operating in a high temperature environment of about 250° C., for example.

本発明の一実施形態に係るダイシングテープ付き加熱接合用シートを示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the sheet|seat for heating joining with a dicing tape which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るダイシングテープ付き加熱接合用シートを示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the sheet|seat for heating joining with a dicing tape which concerns on other embodiment of this invention. 両面セパレータ付き加熱接合用シートを示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the sheet for heat joining with a double-sided separator. 本実施形態に係る半導体装置の一製造方法を説明するための断面模式図である。FIG. 6 is a schematic cross sectional view for illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.

(ダイシングテープ付き加熱接合用シート)
本発明の一実施形態に係る加熱接合用シート、及び、ダイシングテープ付き加熱接合用シートについて、以下に説明する。本実施形態に係る加熱接合用シートは、以下に説明するダイシングテープ付き加熱接合用シートにおいて、ダイシングテープが貼り合わせられていない状態のものを挙げることができる。従って、以下では、ダイシングテープ付き加熱接合用シートについて説明し、加熱接合用シートについては、その中で説明することとする。図1は、本発明の一実施形態に係るダイシングテープ付き加熱接合用シートを示す断面模式図である。図2は、本発明の他の実施形態に係る他のダイシングテープ付き加熱接合用シートを示す断面模式図である。
(Heating bonding sheet with dicing tape)
A heat-bonding sheet and a heat-bonding sheet with a dicing tape according to an embodiment of the present invention will be described below. Examples of the heat-bonding sheet according to the present embodiment include a heat-bonding sheet with a dicing tape described below, in which the dicing tape is not attached. Therefore, the heat-bonding sheet with a dicing tape will be described below, and the heat-bonding sheet will be described therein. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a sheet for heating and joining with a dicing tape according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another sheet for heating and joining with a dicing tape according to another embodiment of the present invention.

図1に示すように、ダイシングテープ付き加熱接合用シート10は、ダイシングテープ11上に加熱接合用シート3が積層された構成を有する。ダイシングテープ11は基材1上に粘着剤層2を積層して構成されており、加熱接合用シート3は粘着剤層2上に設けられている。また本発明のダイシングテープ付き加熱接合用シートは、図2に示すダイシングテープ付き加熱接合用シート12のように、ワーク貼り付け部分にのみ加熱接合用シート3’を形成した構成であってもよい。 As shown in FIG. 1, the heat-bonding sheet 10 with a dicing tape has a configuration in which the heat-bonding sheet 3 is laminated on the dicing tape 11. The dicing tape 11 is configured by laminating the pressure-sensitive adhesive layer 2 on the base material 1, and the heating bonding sheet 3 is provided on the pressure-sensitive adhesive layer 2. Further, the heat-bonding sheet with a dicing tape of the present invention may have a structure in which the heat-bonding sheet 3 ′ is formed only on the work sticking portion, like the heat-bonding sheet 12 with a dicing tape shown in FIG. 2. ..

(加熱接合用シート)
加熱接合用シート3、3’は、シート状である。ペーストではなく、シートであるため、貼り付け時のはみ出しや貼り付け対象物表面への這い上がりを抑制できる。
(Sheet for heat bonding)
The heat-bonding sheets 3, 3′ are sheet-shaped. Since it is not a paste but a sheet, it is possible to suppress the protrusion at the time of sticking and the creeping up to the surface of the sticking object.

本実施形態に係る加熱接合用シート3、3’は、1層の焼結前層31で構成されている。焼結前層とは、所定の加熱により焼結層となる層をいう。 The heat-bonding sheets 3, 3 ′ according to the present embodiment are each composed of a single pre-sintering layer 31. The pre-sintering layer refers to a layer that becomes a sintered layer by predetermined heating.

本実施形態では、加熱接合用シートが、1層の焼結前層からなる場合について説明する。しかしながら、本発明の加熱接合用シートは、焼結前層を有していれば、この例に限定されない。焼結前層は、1層に限定されず、組成の異なる複数の層で形成されていてもよい。
また、本発明の加熱接合用シートは、例えば、焼結前層と他の層との2層以上からなるシートであってもよい。例えば、本発明の加熱接合用シートは、一方の面に第1の焼結前層が露出し、他方の面に第2の焼結前層が露出したシートであってもよい。具体的には、第1の焼結前層、他の層、第2の焼結前層がこの順で積層されたシートであってもよい。例えば、この場合、第1の焼結前層と第2の焼結前層とは、同一の組成であってもよく、異なっていてもよい。
In the present embodiment, a case where the heat-bonding sheet is composed of one pre-sintering layer will be described. However, the heat-bonding sheet of the present invention is not limited to this example as long as it has a pre-sintering layer. The pre-sintering layer is not limited to one layer, and may be formed of a plurality of layers having different compositions.
The heat-bonding sheet of the present invention may be, for example, a sheet composed of two or more layers including a pre-sintering layer and another layer. For example, the heat-bonding sheet of the present invention may be a sheet in which the first pre-sintering layer is exposed on one surface and the second pre-sintering layer is exposed on the other surface. Specifically, it may be a sheet in which a first pre-sintering layer, another layer, and a second pre-sintering layer are laminated in this order. For example, in this case, the first pre-sintering layer and the second pre-sintering layer may have the same composition or different compositions.

(焼結前層)
焼結前層31は、銅粒子を含有する。前記銅粒子は、純銅であってもよく、ケイ素(Si)、リン(P)、炭素(C)、ジルコニア(Zr)、チタン(Ti)、硫黄(S)、塩素(Cl)、酸素(O)等を含んだ銅でも良い。銅以外の元素の含有量は、銅と銅以外との合計を全体として、0〜2質量%が好ましい。前記銅粒子が純銅であると、より好適に加熱接合することができる。
(Before sintering)
The pre-sintering layer 31 contains copper particles. The copper particles may be pure copper, and include silicon (Si), phosphorus (P), carbon (C), zirconia (Zr), titanium (Ti), sulfur (S), chlorine (Cl), oxygen (O). ) Etc. may be used. The content of elements other than copper is preferably 0 to 2 mass% as a whole, including the total of copper and other than copper. When the copper particles are pure copper, the heat bonding can be performed more preferably.

前記銅粒子の平均粒径は、好ましくは、10〜1000nmの範囲内であり、より好ましくは、50〜800nmの範囲内であり、さらに好ましくは、100〜500nmの範囲内である。前記銅粒子の平均粒径が、1000nm以下であると、焼結温度をより好適に低下させることができる。一方、前記銅粒子の平均粒径が、10nm以上であると、粒子の分散性が良くなる。 The average particle size of the copper particles is preferably in the range of 10 to 1000 nm, more preferably in the range of 50 to 800 nm, and further preferably in the range of 100 to 500 nm. When the average particle diameter of the copper particles is 1000 nm or less, the sintering temperature can be reduced more preferably. On the other hand, when the average particle diameter of the copper particles is 10 nm or more, the dispersibility of the particles is improved.

前記銅粒子の平均粒径は、次の方法で測定する。
1.焼結前層を冷却環境でイオンポリッシングし、断面を露出させる。
2.断面を、電界放出形走査電子顕微鏡 SU8020(メーカー:日立ハイテクノロジーズ)を用いて撮像する。撮像条件は、加速電圧5kV、倍率50000倍とし、反射電子像を画像データとして得る。
3.画像解析ソフト Image Jを用い、得られた画像データを自動2値化処理してから粒子の平均粒径を算出する。
The average particle size of the copper particles is measured by the following method.
1. Ion polishing the pre-sintered layer in a cooling environment to expose the cross section.
2. The cross section is imaged using a field emission scanning electron microscope SU8020 (manufacturer: Hitachi High Technologies). The imaging conditions are an acceleration voltage of 5 kV and a magnification of 50,000 times, and a backscattered electron image is obtained as image data.
3. Using image analysis software Image J, the obtained image data is automatically binarized, and then the average particle size of the particles is calculated.

前記銅粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、棒状、鱗片状、不定形状である。 The shape of the copper particles is not particularly limited, and is, for example, a spherical shape, a rod shape, a scale shape, or an indefinite shape.

前記銅粒子は、複数の結晶子により構成されていることが好ましい。この場合、前記結晶子の結晶子径は、50nm以下であることが好ましく、45nm以下であることがより好ましい。前記結晶子の結晶子径が、50nm以下であると、焼結温度をさらに好適に低下させることができる。
前記結晶子径は、(株)リガク製のUltimaIVを用いて銅粉のX線回折測定を行い、得られた(111)ピークを用いて、シェラー(Scherrer)法によって算出される値である。
The copper particles are preferably composed of a plurality of crystallites. In this case, the crystallite diameter of the crystallite is preferably 50 nm or less, and more preferably 45 nm or less. When the crystallite diameter of the crystallite is 50 nm or less, the sintering temperature can be further reduced.
The crystallite size is a value calculated by the Scherrer method using the (111) peak obtained by performing X-ray diffraction measurement of copper powder using Ultima IV manufactured by Rigaku Corporation.

前記銅粒子の含有量は、焼結前層31全体に対して60〜98重量%の範囲内でることが好ましく、65〜97重量%の範囲内であることがより好ましく、70〜95重量%の範囲内であることがさらに好ましい。前記金属微粒子を60〜98重量%の範囲内で含むと、好適に被接合物を接合することができる。 The content of the copper particles is preferably in the range of 60 to 98% by weight, more preferably in the range of 65 to 97% by weight, and more preferably 70 to 95% by weight, based on the whole pre-sintering layer 31. It is even more preferable that it is within the range. When the metal fine particles are contained in the range of 60 to 98% by weight, it is possible to preferably bond the objects to be bonded.

焼結前層31は、低沸点バインダーを含有していてもよい。前記低沸点バインダーは、前記銅粒子の取り扱いを容易とするために用いられる。また、前記低沸点バインダーは、任意の機械的物性を調整するためにも用いられる。具体的には、前記銅粒子を前記低沸点バインダーに分散させた銅粒子含有ペーストとして使用することができる。 The pre-sintering layer 31 may contain a low boiling point binder. The low boiling point binder is used to facilitate the handling of the copper particles. Further, the low boiling point binder is also used for adjusting arbitrary mechanical properties. Specifically, it can be used as a copper particle-containing paste in which the copper particles are dispersed in the low boiling point binder.

前記低沸点バインダーは、23℃で液状である。本明細書において、「液状」とは、半液状を含む。具体的に、動的粘弾性測定装置(レオメーター)による粘度測定による23℃における粘度が100,000Pa・s以下であることをいう。
粘度測定の条件は、下記の通りである。
レオメータ:Thermo SCIENTFIC社製 MARS III
治具:パラレルプレート20mmφ、ギャップ100μm、せん断速度 1/秒)
The low boiling point binder is liquid at 23°C. In the present specification, “liquid” includes semi-liquid. Specifically, it means that the viscosity at 23° C. measured by a dynamic viscoelasticity measuring device (rheometer) is 100,000 Pa·s or less.
The conditions of viscosity measurement are as follows.
Rheometer: MARS III made by Thermo SCIENTFIC
Jig: parallel plate 20 mmφ, gap 100 μm, shear rate 1/sec)

前記低沸点バインダーの具体例としては、例えば、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、1−デカノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、2,4−ジエチル−1,5ペンタンジオール等の一価及び多価アルコール類、シトロネロール、ゲラニオール、ネロール、カルベオール、α−テルピネオール、イソボルニルシクロヘキサノール等のテルペンアルコール類、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(DPMA)等を挙げることができる。これらは2種以上を併用してもよい。なかでも、沸点の異なる2種類を併用することが好ましい。沸点の異なる2種類を用いると、シート形状の維持の点で優れる。なかでもテルペンアルコールを含有させることで焼結前層にさらなる可とう性を付与することができる。 Specific examples of the low boiling point binder include, for example, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, 1-decanol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, 2,4-diethyl-1,5 pentanediol and the like. And polyhydric alcohols, citronellol, geraniol, nerol, carveol, α-terpineol, terpene alcohols such as isobornylcyclohexanol, ethylene glycol butyl ether, ethylene glycol phenyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol butyl ether, Diethylene glycol isobutyl ether, diethylene glycol hexyl ether, triethylene glycol methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, diethylene glycol isopropyl methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, propylene glycol propyl Ethers such as ether, dipropylene glycol methyl ether, dipropylene glycol ethyl ether, dipropylene glycol propyl ether, dipropylene glycol butyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate , Ethylene glycol butyl ether acetate, diethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol butyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate (DPMA) and the like. These may be used in combination of two or more. Among them, it is preferable to use two kinds having different boiling points together. When two types having different boiling points are used, it is excellent in maintaining the sheet shape. In particular, the inclusion of the terpene alcohol can impart further flexibility to the pre-sintering layer.

焼結前層31は、熱分解性バインダーとしてポリカーボネートを含有する。熱分解性バインダーとしてポリカーボネートを含有するため、加熱接合工程前は、シート形状を維持し易い。また、加熱接合工程時に熱分解させ易い。 The pre-sintering layer 31 contains polycarbonate as a thermally decomposable binder. Since it contains polycarbonate as a thermally decomposable binder, it is easy to maintain the sheet shape before the heat bonding step. Further, it is easy to thermally decompose during the heating and joining process.

前記ポリカーボネートとしては、加熱接合工程において熱分解させることが可能なものであれば、特に限定されないが、主鎖の炭酸エステル基(−O−CO−O−)間に芳香族化合物(例えば、ベンゼン環など)を含まず、脂肪族鎖からなる脂肪族ポリカーボネートや、主鎖の炭酸エステル基(−O−CO−O−)間に芳香族化合物を含む芳香族ポリカーボネートを挙げることができる。なかでも、脂肪族ポリカーボネートか好ましい。
前記脂肪族ポリカーボネートとしては、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート等が挙げられる。なかでもシート形成のためのワニス作製における有機溶剤への溶解性の観点から、ポリプロピレンカーボネートが好ましい。
前記芳香族ポリカーボネートとしては、主鎖にビスフェノールA構造を含むもの等が挙げられる。
前記ポリカーボネートの重量平均分子量は、10,000〜1,000,000の範囲内であることが好適である。なお、重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値である。
The polycarbonate is not particularly limited as long as it can be thermally decomposed in the heating and joining step, but an aromatic compound (for example, benzene Examples thereof include an aliphatic polycarbonate that does not include a ring) and an aliphatic chain, and an aromatic polycarbonate that includes an aromatic compound between carbonic acid ester groups (—O—CO—O—) in the main chain. Of these, aliphatic polycarbonate is preferable.
Examples of the aliphatic polycarbonate include polyethylene carbonate and polypropylene carbonate. Among them, polypropylene carbonate is preferable from the viewpoint of solubility in an organic solvent in producing a varnish for forming a sheet.
Examples of the aromatic polycarbonate include those containing a bisphenol A structure in the main chain.
The weight average molecular weight of the polycarbonate is preferably in the range of 10,000 to 1,000,000. The weight average molecular weight is a value measured by GPC (gel permeation chromatography) and calculated in terms of polystyrene.

焼結前層31は、前記ポリカーボネート以外の熱分解性バインダー(以下、「他の熱分解性バインダー」ともいう)を含有していてもよい。 The pre-sintering layer 31 may contain a thermally decomposable binder other than the polycarbonate (hereinafter, also referred to as “other thermally decomposable binder”).

本明細書において「熱分解性バインダー」とは、加熱接合工程において熱分解させることが可能なバインダーをいう。前記熱分解性バインダーは、加熱接合工程後には、焼結層(加熱後の焼結前層31)に、ほとんど残存しないことが好ましい。 In the present specification, the "pyrolytic binder" refers to a binder that can be pyrolyzed in the heating and joining step. It is preferable that the thermally decomposable binder hardly remains in the sintered layer (pre-sintered layer 31 after heating) after the heating and joining step.

なお、焼結前層31には、前記成分以外にも、例えば、フラックス成分などを適宜含有してよい。 The pre-sintering layer 31 may appropriately contain, for example, a flux component in addition to the above components.

加熱接合用シート3、3’は、通常の方法で製造できる。例えば、焼結前層31を形成するための前記各成分を含有するワニスを作製し、ワニスを基材セパレータ上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を乾燥させることで、加熱接合用シート3、3’を製造できる。 The heat-bonding sheets 3, 3'can be manufactured by a usual method. For example, a varnish containing the above-mentioned components for forming the pre-sintering layer 31 is prepared, the varnish is applied on the base material separator to a predetermined thickness to form a coating film, and then the coating film is formed. The sheets 3 and 3'for heating and joining can be manufactured by drying.

ワニスに用いる溶媒としては特に限定されないが、前記各成分を均一に溶解、混練又は分散できる有機溶剤やアルコール溶剤が好ましい。前記有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、トルエン、キシレンなどが挙げられる。また、前記アルコール溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、グリセリン、オクタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、テルピネオールが挙げられる。 The solvent used for the varnish is not particularly limited, but an organic solvent or an alcohol solvent capable of uniformly dissolving, kneading or dispersing the above-mentioned components is preferable. Examples of the organic solvent include ketone solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, acetone, methylethylketone and cyclohexanone, toluene and xylene. Examples of the alcohol solvent include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol and 2- Examples include butene-1,4-diol, 1,2,6-hexanetriol, glycerin, octanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol and terpineol.

塗布方法は特に限定されない。溶剤塗工の方法としては、例えば、ダイコーター、グラビアコーター、ロールコーター、リバースコーター、コンマコーター、パイプドクターコーター、スクリーン印刷などが挙げられる。なかでも、塗布厚みの均一性が高いという点から、ダイコーターが好ましい。また、塗布膜の乾燥条件は特に限定されず、例えば、乾燥温度70〜160℃、乾燥時間1〜5分間で行うことができる。なお、塗布膜を乾燥させた後であっても溶剤の種類によって、溶剤の全部が気化せずに塗膜中に残る場合がある。 The coating method is not particularly limited. Examples of the solvent coating method include a die coater, a gravure coater, a roll coater, a reverse coater, a comma coater, a pipe doctor coater, and screen printing. Among them, the die coater is preferable because the coating thickness is highly uniform. Moreover, the drying conditions of the coating film are not particularly limited, and for example, the drying temperature may be 70 to 160° C. and the drying time may be 1 to 5 minutes. Even after the coated film is dried, depending on the type of the solvent, the entire solvent may remain in the coated film without being vaporized.

焼結前層31が前記低沸点バインダーを含有する場合、前記乾燥条件に応じて、前記低沸点バインダーの一部が揮発する場合がある。そのため、前記乾燥条件に応じて、焼結前層31を構成する各成分の比率が変化する。例えば、同一のワニスから形成した焼結前層31であっても、乾燥温度が高いほど、また、乾燥時間が長いほど、焼結前層31全体に占める金属微粒子の含有量や、熱分解性バインダーの含有量は多くなる。従って、焼結前層31中の金属微粒子や熱分解性バインダーの含有量が所望の量となるように、前記乾燥条件を設定することが好ましい。 When the pre-sintering layer 31 contains the low boiling point binder, part of the low boiling point binder may be volatilized depending on the drying conditions. Therefore, the ratio of each component constituting the pre-sintering layer 31 changes depending on the drying conditions. For example, even in the pre-sintering layer 31 formed from the same varnish, the higher the drying temperature and the longer the drying time, the more the content of the metal fine particles in the whole pre-sintering layer 31 and the thermal decomposability. The binder content is high. Therefore, it is preferable to set the drying conditions so that the content of the metal fine particles and the thermally decomposable binder in the pre-sintering layer 31 becomes a desired amount.

基材セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤などの剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙などが使用可能である。 As the substrate separator, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polypropylene, or a plastic film or paper surface-coated with a release agent such as a fluorine-based release agent or a long-chain alkyl acrylate-based release agent can be used.

加熱接合用シート3、3’の製造方法としては、例えば、前記各成分をミキサーにて混合し、得られた混合物をプレス成形して加熱接合用シート3、3’を製造する方法なども好適である。ミキサーとしてはプラネタリーミキサーなどが挙げられる。 As a method for producing the heat-bonding sheets 3, 3', for example, a method of producing the heat-bonding sheets 3, 3'by mixing the above components in a mixer and press-molding the resulting mixture is also preferable. Is. Examples of the mixer include a planetary mixer.

加熱接合用シート3、3’は、加熱前における23℃での厚さが、5〜100μmであることが好ましく、10〜80μmであることがより好ましい。23℃での厚さが、5μm以上であると、はみだしをより抑制できる。一方、100μm以下であると、加熱接合時の傾き発生をより抑制できる。 The thickness of the heat-bonding sheets 3, 3 ′ at 23° C. before heating is preferably 5 to 100 μm, and more preferably 10 to 80 μm. When the thickness at 23° C. is 5 μm or more, the protrusion can be further suppressed. On the other hand, when the thickness is 100 μm or less, it is possible to further suppress the occurrence of inclination during heat bonding.

(ダイシングテープ)
ダイシングテープ11は基材1上に粘着剤層2を積層して構成されている。
(Dicing tape)
The dicing tape 11 is formed by laminating the pressure-sensitive adhesive layer 2 on the base material 1.

基材1は、ダイシングテープ付き加熱接合用シート10、12の強度母体となるものであり、紫外線透過性を有するものが好ましい。基材1としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル(ランダム、交互)共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド(紙)、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、金属(箔)、紙等が挙げられる。 The base material 1 serves as a strength matrix of the heat-bonding sheets 10 and 12 with a dicing tape, and is preferably one having an ultraviolet ray transparency. Examples of the substrate 1 include low-density polyethylene, linear polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, ultra-low-density polyethylene, random copolymer polypropylene, block copolymer polypropylene, homopolypropylene, polybutene, polymethylpentene, etc. Polyolefin, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, ethylene-(meth)acrylic acid ester (random, alternating) copolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene -Hexene copolymer, polyurethane, polyethylene terephthalate, polyester such as polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyimide, polyether ether ketone, polyether imide, polyamide, wholly aromatic polyamide, polyphenyl sulfide, aramid (paper), glass, Examples thereof include glass cloth, fluororesin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, cellulosic resin, silicone resin, metal (foil), paper and the like.

また基材1の材料としては、前記樹脂の架橋体等のポリマーが挙げられる。前記プラスチックフィルムは、無延伸で用いてもよく、必要に応じて一軸又は二軸の延伸処理を施したものを用いてもよい。延伸処理等により熱収縮性を付与した樹脂シートによれば、ダイシング後にその基材1を熱収縮させることにより粘着剤層2と加熱接合用シート3、3’との接着面積を低下させて、半導体チップの回収の容易化を図ることができる。 In addition, examples of the material of the base material 1 include polymers such as a cross-linked body of the above resins. The plastic film may be used without stretching, or may be subjected to a uniaxial or biaxial stretching treatment as needed. According to the resin sheet provided with the heat shrinkability by the stretching treatment or the like, the adhesive area between the pressure-sensitive adhesive layer 2 and the heat bonding sheets 3 and 3′ is reduced by heat shrinking the substrate 1 after dicing, It is possible to facilitate the collection of semiconductor chips.

基材1の表面は、隣接する層との密着性、保持性等を高めるため、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的処理、下塗剤(例えば、後述する粘着物質)によるコーティング処理を施すことができる。 The surface of the base material 1 is formed by a conventional surface treatment such as chromic acid treatment, ozone exposure, flame exposure, high piezoelectric bombardment exposure, ionizing radiation treatment, or the like in order to enhance the adhesion and the holding property with the adjacent layers. Alternatively, a physical treatment or a coating treatment with an undercoat (for example, an adhesive substance described later) can be performed.

基材1の厚さは、特に制限されず適宜に決定できるが、一般的には5〜200μm程度である。 The thickness of the substrate 1 is not particularly limited and can be appropriately determined, but is generally about 5 to 200 μm.

粘着剤層2の形成に用いる粘着剤としては特に制限されず、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性接着剤を用いることができる。前記感圧性接着剤としては、半導体ウェハやガラス等の汚染をきらう電子部品の超純水やアルコール等の有機溶剤による清浄洗浄性等の点から、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましい。 The pressure-sensitive adhesive used for forming the pressure-sensitive adhesive layer 2 is not particularly limited, and for example, a general pressure-sensitive adhesive such as an acrylic pressure-sensitive adhesive or a rubber-based pressure-sensitive adhesive can be used. As the pressure-sensitive adhesive, an acrylic pressure-sensitive adhesive using an acrylic polymer as a base polymer from the viewpoint of cleanliness and cleanability of electronic components such as semiconductor wafers and glass that are resistant to contamination by ultrapure water or organic solvents such as alcohol. Is preferred.

前記アクリル系ポリマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、s−ブチルエステル、t−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、2−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、エイコシルエステル等のアルキル基の炭素数1〜30、特に炭素数4〜18の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルエステル等)及び(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル(例えば、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステル等)の1種又は2種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマー等が挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸エステルとはアクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルをいい、本発明の(メタ)とは全て同様の意味である。 Examples of the acrylic polymer include (meth)acrylic acid alkyl ester (for example, methyl ester, ethyl ester, propyl ester, isopropyl ester, butyl ester, isobutyl ester, s-butyl ester, t-butyl ester, pentyl ester, Isopentyl ester, hexyl ester, heptyl ester, octyl ester, 2-ethylhexyl ester, isooctyl ester, nonyl ester, decyl ester, isodecyl ester, undecyl ester, dodecyl ester, tridecyl ester, tetradecyl ester, hexadecyl ester , Octadecyl ester, eicosyl ester, and other alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms, and particularly 4 to 18 carbon atoms, such as linear or branched alkyl esters, and (meth)acrylic acid cycloalkyl esters (eg, cyclopentyl). Ester, cyclohexyl ester and the like) and acrylic polymers using one or more of them as a monomer component. In addition, (meth)acrylic acid ester means an acrylic acid ester and/or a methacrylic acid ester, and (meth) of the present invention has the same meaning.

前記アクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性等の改質を目的として、必要に応じ、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル又はシクロアルキルエステルと共重合可能な他のモノマー成分に対応する単位を含んでいてもよい。この様なモノマー成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物モノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有モノマー;スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー;アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これら共重合可能なモノマー成分は、1種又は2種以上使用できる。これら共重合可能なモノマーの使用量は、全モノマー成分の40重量%以下が好ましい。 The acrylic polymer contains units corresponding to other monomer components copolymerizable with the (meth)acrylic acid alkyl ester or cycloalkyl ester, if necessary, for the purpose of modifying cohesive force, heat resistance and the like. You can leave. Examples of such a monomer component include carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl (meth)acrylate, carboxypentyl (meth)acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid; maleic anhydride. Acid anhydride monomers such as itaconic anhydride; 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate A hydroxyl group-containing monomer such as 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 10-hydroxydecyl (meth)acrylate, 12-hydroxylauryl (meth)acrylate, and (4-hydroxymethylcyclohexyl)methyl (meth)acrylate; Sulfonic acid groups such as styrenesulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-(meth)acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, (meth)acrylamidopropanesulfonic acid, sulfopropyl(meth)acrylate, (meth)acryloyloxynaphthalenesulfonic acid Monomers included; phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethylacryloyl phosphate; acrylamide, acrylonitrile and the like. These copolymerizable monomer components may be used alone or in combination of two or more. The amount of these copolymerizable monomers used is preferably 40% by weight or less based on the total monomer components.

さらに、前記アクリル系ポリマーは、架橋させるため、多官能性モノマー等も、必要に応じて共重合用モノマー成分として含むことができる。この様な多官能性モノマーとして、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの多官能性モノマーも1種又は2種以上用いることができる。多官能性モノマーの使用量は、粘着特性等の点から、全モノマー成分の30重量%以下が好ましい。 Further, since the acrylic polymer is crosslinked, a polyfunctional monomer or the like can be included as a monomer component for copolymerization, if necessary. Examples of such polyfunctional monomers include hexanediol di(meth)acrylate, (poly)ethylene glycol di(meth)acrylate, (poly)propylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, Pentaerythritol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate, polyester (meth)acrylate, urethane (meth) An acrylate etc. are mentioned. These polyfunctional monomers may be used alone or in combination of two or more. The amount of the polyfunctional monomer used is preferably 30% by weight or less of the total monomer components from the viewpoint of adhesive properties and the like.

前記アクリル系ポリマーは、単一モノマー又は2種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得られる。重合は、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合等の何れの方式で行うこともできる。清浄な被着体への汚染防止等の点から、低分子量物質の含有量が小さいのが好ましい。この点から、アクリル系ポリマーの数平均分子量は、好ましくは10万以上、さらに好ましくは20万〜300万程度であり、特に好ましくは30万〜100万程度である。 The acrylic polymer can be obtained by polymerizing a single monomer or a mixture of two or more kinds of monomers. The polymerization can be carried out by any method such as solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization and suspension polymerization. From the viewpoint of preventing contamination of a clean adherend, it is preferable that the content of the low molecular weight substance is small. From this point, the number average molecular weight of the acrylic polymer is preferably 100,000 or more, more preferably about 200,000 to 3,000,000, and particularly preferably about 300,000 to 1,000,000.

また、前記粘着剤には、ベースポリマーであるアクリル系ポリマー等の数平均分子量を高めるため、外部架橋剤を適宜に採用することもできる。外部架橋方法の具体的手段としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン系架橋剤等のいわゆる架橋剤を添加し反応させる方法が挙げられる。外部架橋剤を使用する場合、その使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスにより、さらには、粘着剤としての使用用途によって適宜決定される。一般的には、前記ベースポリマー100重量部に対して、5重量部程度以下、さらには0.1〜5重量部配合するのが好ましい。さらに、粘着剤には、必要により、前記成分のほかに、従来公知の各種の粘着付与剤、老化防止剤等の添加剤を用いてもよい。 In addition, an external cross-linking agent can be appropriately used for the pressure-sensitive adhesive in order to increase the number average molecular weight of the acrylic polymer as the base polymer. Specific examples of the external crosslinking method include a method in which a so-called crosslinking agent such as a polyisocyanate compound, an epoxy compound, an aziridine compound, and a melamine-based crosslinking agent is added and reacted. When an external cross-linking agent is used, the amount used is appropriately determined depending on the balance with the base polymer to be cross-linked and further according to the intended use as an adhesive. Generally, it is preferable to add about 5 parts by weight or less, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the base polymer. Further, in the pressure-sensitive adhesive, if necessary, in addition to the above components, various conventionally known additives such as tackifiers and antioxidants may be used.

粘着剤層2は放射線硬化型粘着剤により形成することができる。放射線硬化型粘着剤は、紫外線等の放射線の照射により架橋度を増大させてその粘着力を容易に低下させることができ、図2に示す粘着剤層2のワーク貼り付け部分に対応する部分2aのみを放射線照射することにより他の部分2bとの粘着力の差を設けることができる。 The pressure-sensitive adhesive layer 2 can be formed of a radiation-curable pressure-sensitive adhesive. The radiation-curable pressure-sensitive adhesive can increase the degree of cross-linking by irradiation with radiation such as ultraviolet rays and easily reduce its adhesive force, and thus the portion 2a corresponding to the work-attached portion of the pressure-sensitive adhesive layer 2 shown in FIG. By irradiating only one part with radiation, a difference in adhesive strength with the other part 2b can be provided.

また、図2に示す加熱接合用シート3’に合わせて放射線硬化型の粘着剤層2を硬化させることにより、粘着力が著しく低下した前記部分2aを容易に形成できる。硬化し、粘着力の低下した前記部分2aに加熱接合用シート3’が貼付けられるため、粘着剤層2の前記部分2aと加熱接合用シート3’との界面は、ピックアップ時に容易に剥がれる性質を有する。一方、放射線を照射していない部分は十分な粘着力を有しており、前記部分2bを形成する。なお、粘着剤層への放射線の照射は、ダイシング後であってかつピックアップ前に行ってもよい。 Further, by curing the radiation-curable pressure-sensitive adhesive layer 2 in accordance with the heat-bonding sheet 3'shown in FIG. 2, the portion 2a having a significantly reduced adhesive force can be easily formed. Since the heat-bonding sheet 3′ is attached to the cured and adhesively weakened portion 2a, the interface between the part 2a of the adhesive layer 2 and the heat-bonding sheet 3′ has a property of being easily peeled off at the time of pickup. Have. On the other hand, the portion not irradiated with radiation has a sufficient adhesive force and forms the portion 2b. The radiation of the pressure-sensitive adhesive layer may be performed after dicing and before pickup.

前述の通り、図1に示すダイシングテープ付き加熱接合用シート10の粘着剤層2において、未硬化の放射線硬化型粘着剤により形成されている前記部分2bは加熱接合用シート3と粘着し、ダイシングする際の保持力を確保できる。この様に放射線硬化型粘着剤は、チップ状ワーク(半導体チップ等)を基板等の被着体に固着するための加熱接合用シート3を、接着・剥離のバランスよく支持することができる。図2に示すダイシングテープ付き加熱接合用シート11の粘着剤層2においては、前記部分2bがウェハリングを固定することができる。 As described above, in the pressure-sensitive adhesive layer 2 of the heat-bonding sheet 10 with a dicing tape shown in FIG. 1, the portion 2b formed of an uncured radiation-curable pressure-sensitive adhesive adheres to the heat-bonding sheet 3, and the dicing is performed. The holding power when doing can be secured. Thus, the radiation-curable pressure-sensitive adhesive can support the heat-bonding sheet 3 for fixing a chip-shaped work (semiconductor chip or the like) to an adherend such as a substrate in a well-balanced manner of adhesion and peeling. In the pressure-sensitive adhesive layer 2 of the sheet 11 for heating and joining with a dicing tape shown in FIG. 2, the portion 2b can fix the wafer ring.

放射線硬化型粘着剤は、炭素−炭素二重結合等の放射線硬化性の官能基を有し、かつ粘着性を示すものを特に制限なく使用することができる。放射線硬化型粘着剤としては、例えば、前記アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性粘着剤に、放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合した添加型の放射線硬化型粘着剤を例示できる。 As the radiation-curable pressure-sensitive adhesive, those having a radiation-curable functional group such as a carbon-carbon double bond and exhibiting adhesiveness can be used without particular limitation. Examples of the radiation-curable pressure-sensitive adhesive include an addition-type radiation-curable pressure-sensitive adhesive prepared by mixing a radiation-curable monomer component or an oligomer component with a general pressure-sensitive pressure-sensitive adhesive such as the acrylic pressure-sensitive adhesive or the rubber-based pressure-sensitive adhesive. An agent can be illustrated.

配合する放射線硬化性のモノマー成分としては、例えば、ウレタンオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリストールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。また放射線硬化性のオリゴマー成分はウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系等種々のオリゴマーがあげられ、その分子量が100〜30000程度の範囲のものが適当である。放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分の配合量は、前記粘着剤層の種類に応じて、粘着剤層の粘着力を低下できる量を、適宜に決定することができる。一般的には、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー100重量部に対して、例えば5〜500重量部、好ましくは40〜150重量部程度である。 Examples of the radiation-curable monomer component to be blended include urethane oligomer, urethane (meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tetramethylolmethane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythrium. Examples thereof include stall tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol monohydroxypenta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate and 1,4-butanediol di(meth)acrylate. As the radiation-curable oligomer component, various oligomers such as urethane-based, polyether-based, polyester-based, polycarbonate-based, and polybutadiene-based can be mentioned, and those having a molecular weight of about 100 to 30,000 are suitable. The amount of the radiation-curable monomer component or oligomer component to be blended can be appropriately determined according to the type of the pressure-sensitive adhesive layer, as long as it can reduce the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer. Generally, the amount is, for example, 5 to 500 parts by weight, preferably 40 to 150 parts by weight, relative to 100 parts by weight of a base polymer such as an acrylic polymer that constitutes the adhesive.

また、放射線硬化型粘着剤としては、前記説明した添加型の放射線硬化型粘着剤のほかに、ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖又は主鎖中もしくは主鎖末端に有するものを用いた内在型の放射線硬化型粘着剤が挙げられる。内在型の放射線硬化型粘着剤は、低分子成分であるオリゴマー成分等を含有する必要がなく、又は多くは含まないため、経時的にオリゴマー成分等が粘着剤中を移動することなく、安定した層構造の粘着剤層を形成することができるため好ましい。 As the radiation-curable pressure-sensitive adhesive, in addition to the addition-type radiation-curable pressure-sensitive adhesive described above, as a base polymer, those having a carbon-carbon double bond in the polymer side chain or main chain or at the main chain end Intrinsic radiation-curable pressure-sensitive adhesives using The internal radiation-curable adhesive does not need to contain a low molecular weight oligomer component or the like, or does not contain a large amount thereof, so that the oligomer component does not move in the adhesive over time and is stable. It is preferable because a pressure-sensitive adhesive layer having a layer structure can be formed.

前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーは、炭素−炭素二重結合を有し、かつ粘着性を有するものを特に制限なく使用できる。この様なベースポリマーとしては、アクリル系ポリマーを基本骨格とするものが好ましい。アクリル系ポリマーの基本骨格としては、前記例示したアクリル系ポリマーが挙げられる。 As the base polymer having a carbon-carbon double bond, those having a carbon-carbon double bond and having tackiness can be used without particular limitation. As such a base polymer, one having an acrylic polymer as a basic skeleton is preferable. Examples of the basic skeleton of the acrylic polymer include the acrylic polymers exemplified above.

前記アクリル系ポリマーへの炭素−炭素二重結合の導入法は特に制限されず、様々な方法を採用できるが、炭素−炭素二重結合はポリマー側鎖に導入するのが分子設計の点で容易である。例えば、予め、アクリル系ポリマーに官能基を有するモノマーを共重合した後、この官能基と反応しうる官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物を、炭素−炭素二重結合の放射線硬化性を維持したまま縮合又は付加反応させる方法が挙げられる。 The method of introducing the carbon-carbon double bond into the acrylic polymer is not particularly limited and various methods can be adopted, but it is easy to introduce the carbon-carbon double bond into the polymer side chain from the viewpoint of molecular design. Is. For example, a compound having a functional group capable of reacting with the functional group and a carbon-carbon double bond is preliminarily copolymerized with an acrylic polymer and then a compound having a carbon-carbon double bond is radiation-curable A method of conducting a condensation or addition reaction while maintaining

これら官能基の組合せの例としては、カルボン酸基とエポキシ基、カルボン酸基とアジリジル基、ヒドロキシル基とイソシアネート基等が挙げられる。これら官能基の組合せのなかでも反応追跡の容易さから、ヒドロキシル基とイソシアネート基との組合せが好適である。また、これら官能基の組み合わせにより、前記炭素−炭素二重結合を有するアクリル系ポリマーを生成するような組合せであれば、官能基はアクリル系ポリマーと前記化合物のいずれの側にあってもよいが、前記の好ましい組み合わせでは、アクリル系ポリマーがヒドロキシル基を有し、前記化合物がイソシアネート基を有する場合が好適である。この場合、炭素−炭素二重結合を有するイソシアネート化合物としては、例えば、メタクリロイルイソシアネート、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート等が挙げられる。また、アクリル系ポリマーとしては、前記例示のヒドロキシ基含有モノマーや2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテルのエーテル系化合物等を共重合したものが用いられる。 Examples of combinations of these functional groups include carboxylic acid groups and epoxy groups, carboxylic acid groups and aziridyl groups, hydroxyl groups and isocyanate groups, and the like. Among these combinations of functional groups, the combination of a hydroxyl group and an isocyanate group is preferable because of easy reaction tracking. In addition, the functional group may be on either side of the acrylic polymer and the compound as long as the combination of these functional groups is a combination that produces the acrylic polymer having the carbon-carbon double bond. In the above preferable combination, it is preferable that the acrylic polymer has a hydroxyl group and the compound has an isocyanate group. In this case, examples of the isocyanate compound having a carbon-carbon double bond include methacryloyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, m-isopropenyl-α,α-dimethylbenzyl isocyanate and the like. As the acrylic polymer, those obtained by copolymerizing the above-exemplified hydroxy group-containing monomer, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, ether compound of diethylene glycol monovinyl ether, and the like are used.

前記内在型の放射線硬化型粘着剤は、前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマー(特にアクリル系ポリマー)を単独で使用することができるが、特性を悪化させない程度に前記放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合することもできる。放射線硬化性のオリゴマー成分等は、通常ベースポリマー100重量部に対して30重量部の範囲内であり、好ましくは0〜10重量部の範囲である。 The intrinsic radiation-curable pressure-sensitive adhesive can use the base polymer having a carbon-carbon double bond (particularly an acrylic polymer) alone, but the radiation-curable monomer to the extent that characteristics are not deteriorated. Ingredients and oligomer ingredients can also be blended. The radiation-curable oligomer component or the like is usually in the range of 30 parts by weight, preferably 0 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base polymer.

前記放射線硬化型粘着剤には、紫外線等により硬化させる場合には光重合開始剤を含有させる。光重合開始剤としては、例えば、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、α−ヒドロキシ−α,α’−ジメチルアセトフェノン、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のα−ケトール系化合物;メトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフエノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)−フェニル]−2−モルホリノプロパン−1等のアセトフェノン系化合物;ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アニソインメチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物;ベンジルジメチルケタール等のケタール系化合物;2−ナフタレンスルホニルクロリド等の芳香族スルホニルクロリド系化合物;1−フェノン−1,1―プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム等の光活性オキシム系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2−クロロチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、2,4−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジクロロチオキサンソン、2,4−ジエチルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物;カンファーキノン;ハロゲン化ケトン;アシルホスフィノキシド;アシルホスフォナート等が挙げられる。光重合開始剤の配合量は、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー100重量部に対して、例えば0.05〜20重量部程度である。 The radiation-curable pressure-sensitive adhesive contains a photopolymerization initiator when it is cured by ultraviolet rays or the like. Examples of the photopolymerization initiator include 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl(2-hydroxy-2-propyl)ketone, α-hydroxy-α,α′-dimethylacetophenone, and 2-methyl-2-hydroxypropio. Α-ketol compounds such as phenone and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone; methoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2-methyl-1-[4-( Acetophenone compounds such as methylthio)-phenyl]-2-morpholinopropane-1; benzoin ether compounds such as benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and anisoin methyl ether; ketal compounds such as benzyl dimethyl ketal; 2-naphthalenesulfonyl Aromatic sulfonyl chloride compounds such as chloride; photoactive oxime compounds such as 1-phenone-1,1-propanedione-2-(o-ethoxycarbonyl)oxime; benzophenone, benzoylbenzoic acid, 3,3′-dimethyl Benzophenone-based compounds such as 4-methoxybenzophenone; thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2 , 4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, and other thioxanthone compounds; camphorquinone; halogenated ketones; acyl phosphinoxides; acyl phosphonates and the like. The blending amount of the photopolymerization initiator is, for example, about 0.05 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base polymer such as an acrylic polymer forming the pressure-sensitive adhesive.

また放射線硬化型粘着剤としては、例えば、特開昭60−196956号公報に開示されている、不飽和結合を2個以上有する付加重合性化合物、エポキシ基を有するアルコキシシラン等の光重合性化合物と、カルボニル化合物、有機硫黄化合物、過酸化物、アミン、オニウム塩系化合物等の光重合開始剤とを含有するゴム系粘着剤やアクリル系粘着剤等が挙げられる。 As the radiation-curable pressure-sensitive adhesive, for example, an addition-polymerizable compound having two or more unsaturated bonds and a photo-polymerizable compound having an epoxy group such as alkoxysilane, which are disclosed in JP-A-60-196956. And a rubber-based pressure-sensitive adhesive containing a carbonyl compound, an organic sulfur compound, a peroxide, an amine, a photopolymerization initiator such as an onium salt-based compound, and an acrylic pressure-sensitive adhesive.

前記放射線硬化型の粘着剤層2中には、必要に応じて、放射線照射により着色する化合物を含有させることもできる。放射線照射により、着色する化合物を粘着剤層2に含ませることによって、放射線照射された部分のみを着色することができる。すなわち、図1に示すワーク貼り付け部分3aに対応する部分2aを着色することができる。従って、粘着剤層2に放射線が照射されたか否かが目視により直ちに判明することができ、ワーク貼り付け部分3aを認識し易く、ワークの貼り合せが容易である。また光センサー等によって半導体チップを検出する際に、その検出精度が高まり、半導体チップのピックアップ時に誤動作が生ずることがない。放射線照射により着色する化合物は、放射線照射前には無色又は淡色であるが、放射線照射により有色となる化合物であり、例えば、ロイコ染料などが挙げられる。放射線照射により着色する化合物の使用割合は、適宜設定できる。 If necessary, the radiation-curable pressure-sensitive adhesive layer 2 may contain a compound that is colored by irradiation with radiation. By including in the pressure-sensitive adhesive layer 2 a compound that is colored by irradiation with radiation, only the irradiated portion can be colored. That is, the portion 2a corresponding to the work pasting portion 3a shown in FIG. 1 can be colored. Therefore, whether or not the pressure-sensitive adhesive layer 2 is irradiated with radiation can be immediately determined visually, the work pasting portion 3a can be easily recognized, and the works can be pasted easily. Further, when a semiconductor chip is detected by an optical sensor or the like, the detection accuracy is increased, and no malfunction occurs when the semiconductor chip is picked up. The compound that is colored by irradiation with radiation is a compound that is colorless or light-colored before irradiation with irradiation but becomes colored by irradiation with irradiation, and examples thereof include leuco dyes. The use ratio of the compound that is colored by irradiation with radiation can be appropriately set.

粘着剤層2の厚さは、特に限定されないが、チップ切断面の欠け防止や加熱接合用シート3、3’の固定保持の両立性等の点よりは、1〜50μm程度であるのが好ましい。好ましくは2〜30μm、さらには5〜25μmが好ましい。 The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 2 is not particularly limited, but it is preferably about 1 to 50 μm in terms of prevention of chipping of the chip cut surface and compatibility of fixing and holding the sheets 3 and 3 ′ for heat bonding. .. The thickness is preferably 2 to 30 μm, more preferably 5 to 25 μm.

本実施の形態に係るダイシングテープ11は、例えば、次の通りにして作製される。
まず、基材1は、従来公知の製膜方法により製膜することができる。当該製膜方法としては、例えばカレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Tダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法等が例示できる。
The dicing tape 11 according to this embodiment is manufactured, for example, as follows.
First, the base material 1 can be formed into a film by a conventionally known film forming method. Examples of the film forming method include a calendar film forming method, a casting method in an organic solvent, an inflation extrusion method in a closed system, a T-die extrusion method, a co-extrusion method, and a dry lamination method.

次に、基材1上に粘着剤組成物溶液を塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させ(必要に応じて加熱架橋させて)、粘着剤層2を形成する。塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度80〜150℃、乾燥時間0.5〜5分間の範囲内で行われる。また、セパレータ上に粘着剤組成物を塗布して塗布膜を形成した後、前記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて粘着剤層2を形成してもよい。その後、基材1上に粘着剤層2をセパレータと共に貼り合わせる。これにより、ダイシングテープ11が作製される。 Next, after coating the pressure-sensitive adhesive composition solution on the substrate 1 to form a coating film, the coating film is dried under predetermined conditions (heat-crosslinking if necessary) to form the pressure-sensitive adhesive layer 2. Form. The coating method is not particularly limited, and examples thereof include roll coating, screen coating, and gravure coating. The drying conditions are, for example, a drying temperature of 80 to 150° C. and a drying time of 0.5 to 5 minutes. Alternatively, the pressure-sensitive adhesive composition may be applied onto the separator to form a coating film, and then the coating film may be dried under the drying conditions to form the pressure-sensitive adhesive layer 2. Then, the pressure-sensitive adhesive layer 2 is attached to the base material 1 together with the separator. As a result, the dicing tape 11 is manufactured.

ダイシングテープ付き加熱接合用シート10、12は、通常の方法で製造できる。例えば、ダイシングテープ11の粘着剤層2と加熱接合用シート3とを貼り合わせることで、ダイシングテープ付き加熱接合用シート10を製造できる。
ダイシングテープ付き加熱接合用シート10においては、加熱接合用シート3がセパレータで覆われていることが好ましい。例えば、ダイシングテープ11と加熱接合用シート3とを貼り合わせた後、加熱接合用シート3に積層されていた前記基材セパレータを剥離し、前基材セパレータを剥離した後のダイシングテープ付き加熱接合用シート10の加熱接合用シート3の露出面に、セパレータを貼り付ける方法が挙げられる。すなわち、ダイシングテープ11、加熱接合用シート3、及び、前記セパレータがこの順で積層された形態とすることが好ましい。
The sheets 10 and 12 for heating and joining with a dicing tape can be manufactured by a usual method. For example, the pressure-sensitive adhesive layer 2 of the dicing tape 11 and the heat-bonding sheet 3 are attached to each other, whereby the heat-bonding sheet 10 with a dicing tape can be manufactured.
In the heat-bonding sheet 10 with a dicing tape, the heat-bonding sheet 3 is preferably covered with a separator. For example, after bonding the dicing tape 11 and the heat-bonding sheet 3, the base material separator laminated on the heat-bonding sheet 3 is peeled off, and the front base material separator is peeled off, followed by heat bonding with a dicing tape. A method of attaching a separator to the exposed surface of the heating-bonding sheet 3 of the application sheet 10 may be used. That is, it is preferable that the dicing tape 11, the heat-bonding sheet 3, and the separator are laminated in this order.

上述した実施形態では、ダイシングテープと加熱接合用シートとが積層されたダイシングテープ付き加熱接合用シートについて説明した。しかしながら、本発明の加熱接合用シートは、ダイシングテープと貼り合わせない状態で提供されてもよい。
加熱接合用シートは、ダイシングテープが貼り合わせられていない形態とする場合、2枚のセパレータに挟まれた両面セパレータ付き加熱接合用シートとすることが好ましい。すなわち、第1のセパレータ、加熱接合用シート、及び、第2のセパレータがこの順で積層された両面セパレータ付き加熱接合用シートとすることが好ましい。
図3は、両面セパレータ付き加熱接合用シートの一実施形態を示す断面模式図である。
図3に示す両面セパレータ付き加熱接合用シート30は、第1のセパレータ32、加熱接合用シート3、及び、第2のセパレータ34がこの順で積層された構成を有する。第1のセパレータ32、及び、第2のセパレータ34としては、前記基材セパレータと同一のものを使用することができる。
なお、加熱接合用シートは、ダイシングテープが貼り合わせられていない形態とする場合、加熱接合用シートの一方の面にのみセパレータが積層された形態であってもよい。
In the above-described embodiment, the heat bonding sheet with the dicing tape, in which the dicing tape and the heat bonding sheet are laminated, has been described. However, the heat-bonding sheet of the present invention may be provided without being attached to the dicing tape.
When the sheet for heat bonding is not bonded with the dicing tape, it is preferable to use a sheet for heat bonding with a double-sided separator sandwiched between two separators. That is, it is preferable to use a double-sided separator-attached heat-bonding sheet in which the first separator, the heat-bonding sheet, and the second separator are laminated in this order.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a heat-bonding sheet with a double-sided separator.
The heat-bonding sheet 30 with a double-sided separator shown in FIG. 3 has a structure in which a first separator 32, a heat-bonding sheet 3, and a second separator 34 are laminated in this order. As the first separator 32 and the second separator 34, the same one as the base material separator can be used.
In addition, when the dicing tape is not attached to the heat bonding sheet, the separator may be laminated only on one surface of the heat bonding sheet.

(接合体の製造方法)
本実施形態に係る接合体の製造方法は、
前記加熱接合用シートを準備する工程と、
前記加熱接合用シートを介して、2つの被接合物を加熱接合する工程と
を少なくとも含み、
前記加熱接合する工程における接合温度は、200〜400℃の範囲内である。
(Method for manufacturing bonded body)
The manufacturing method of the joined body according to the present embodiment,
A step of preparing the heating bonding sheet,
At least including a step of heat-bonding two objects to be bonded via the heat-bonding sheet,
The joining temperature in the heat joining step is in the range of 200 to 400°C.

以下では、本発明の接合体が半導体装置であり、本発明の被接合物が、半導体チップ、及び、被着体である場合について説明する。ただし、本発明における被接合物は、加熱接合用シートを用いて接合し得るものであれば、この例に限定されない。また、本発明における接合体は、加熱接合用シートを用いて接合されたものであればよく、半導体装置に限定されない。 Below, the case where the bonded body of the present invention is a semiconductor device and the bonded object of the present invention is a semiconductor chip and an adherend will be described. However, the article to be joined in the present invention is not limited to this example as long as it can be joined by using the heating joining sheet. Further, the bonded body in the present invention is not limited to the semiconductor device as long as it is bonded by using the heat bonding sheet.

(半導体装置の製造方法)
本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、前記加熱接合用シートを準備する工程と、
前記加熱接合用シートを介して、半導体チップを被着体上に加熱接合する工程とを砂なくとも含み、
前記加熱接合する工程における接合温度は、200〜400℃の範囲内である(以下、第1実施形態ともいう)。
なお、上述の通り、前記半導体チップ、及び、前記被着体は、本発明の被接合物に相当する。
(Method of manufacturing semiconductor device)
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, a step of preparing the heating bonding sheet,
Through the heat bonding sheet, including a step of heat bonding the semiconductor chip on the adherend, even without sand,
The joining temperature in the heating and joining step is in the range of 200 to 400° C. (hereinafter, also referred to as the first embodiment).
As described above, the semiconductor chip and the adherend correspond to the article to be bonded of the present invention.

また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、前記に記載のダイシングテープ付き加熱接合用シートを準備する工程と、
前記ダイシングテープ付き加熱接合用シートの加熱接合用シートと、半導体ウェハの裏面とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
前記半導体ウェハを前記加熱接合用シートと共にダイシングして、チップ状の半導体チップを形成するダイシング工程と、
前記半導体チップを、前記ダイシングテープ付き加熱接合用シートから前記加熱接合用シートと共にピックアップするピックアップ工程と、
前記加熱接合用シートを介して、前記半導体チップを被着体上に加熱接合する加熱接合工程とを含み、
前記加熱接合する工程における接合温度は、200〜400℃の範囲内である(以下、第2実施形態ともいう)。
第1実施形態に係る半導体装置の製造方法は、第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法が、ダイシングテープ付き加熱接合用シートを用いているのに対して、第1実施形態に係る半導体装置の製造方法では、加熱接合用シートを単体で用いている点で異なりその他の点で共通する。第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法においては、加熱接合用シートを準備した後、これをダイシングテープと貼り合わせる工程を行なえば、その後は、第2実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様とすることができる。そこで、以下では、第2実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明することとする。
Further, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, a step of preparing a sheet for heating bonding with a dicing tape described above,
A bonding step of bonding the heat bonding sheet of the heat bonding sheet with the dicing tape and the back surface of the semiconductor wafer,
Dicing the semiconductor wafer together with the heat-bonding sheet to form chip-shaped semiconductor chips,
A pickup step of picking up the semiconductor chip together with the heat-bonding sheet from the heat-bonding sheet with the dicing tape;
A heat bonding step of heat bonding the semiconductor chip onto an adherend via the heat bonding sheet;
The joining temperature in the heating and joining step is in the range of 200 to 400° C. (hereinafter, also referred to as the second embodiment).
The semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment is different from the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment in that the heating bonding sheet with a dicing tape is used. The manufacturing method of the device is different in that the heating bonding sheet is used alone, and is common in other points. In the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment, a step of preparing a heating bonding sheet and then bonding it with a dicing tape is performed, and thereafter, the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment. Can be similar to. Therefore, the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment will be described below.

本実施形態に係る半導体装置の製造方法においては、まず、ダイシングテープ付き加熱接合用シート10、12を準備する(準備する工程)。ダイシングテープ付き加熱接合用シート10、12は、加熱接合用シート3、3’上に任意に設けられたセパレータを適宜に剥離して、次の様に使用される。以下では、図1、及び、図4を参照しながらダイシングテープ付き加熱接合用シート10を用いた場合を例にして説明する。 In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, first, the heat bonding sheets 10 and 12 with a dicing tape are prepared (preparing step). The heat-bonding sheets 10 and 12 with a dicing tape are used in the following manner by appropriately peeling off a separator optionally provided on the heat-bonding sheets 3 and 3'. Hereinafter, a case where the heat-bonding sheet with a dicing tape 10 is used will be described as an example with reference to FIGS. 1 and 4.

まず、ダイシングテープ付き加熱接合用シート10における加熱接合用シート3の半導体ウェハ貼り付け部分3a上に半導体ウェハ4を圧着し、これを接着保持させて固定する(貼り合わせ工程)。本工程は、圧着ロール等の押圧手段により押圧しながら行う。マウントの際の貼り付け温度は特に限定されず、例えば23〜90℃の範囲内であることが好ましい。 First, the semiconductor wafer 4 is pressure-bonded onto the semiconductor-wafer bonding portion 3a of the heat-bonding sheet 3 in the heat-bonding sheet 10 with the dicing tape, and the semiconductor wafer 4 is bonded and held to be fixed (bonding step). This step is performed while pressing with a pressing means such as a pressure roll. The attaching temperature at the time of mounting is not particularly limited, and is preferably in the range of 23 to 90°C, for example.

半導体ウェハ4としては、一方の面に電極パッドが形成され、他方の面(以下、裏面ともいう)の最表面に銀薄膜が形成されているものが好ましい。前記銀薄膜の厚さとしては、例えば、10nm〜1000nmが挙げられる。また、半導体ウェハ4と前記銀薄膜との間に、さらに、チタン薄膜が形成されていてもよい。前記チタン薄膜の厚さとしては、例えば、10nm〜1000nmが挙げられる。前記銀薄膜が形成されていると、後述する加熱接合工程において、半導体チップ5と加熱接合用シート3とを強固に加熱接合することができる。また、前記チタン薄膜が形成されていると電極の信頼性が向上する。前記銀薄膜、及び、前記チタン薄膜は、例えば、蒸着により形成することができる。 It is preferable that the semiconductor wafer 4 has an electrode pad formed on one surface and a silver thin film formed on the outermost surface of the other surface (hereinafter, also referred to as a back surface). The thickness of the silver thin film is, for example, 10 nm to 1000 nm. Further, a titanium thin film may be further formed between the semiconductor wafer 4 and the silver thin film. The thickness of the titanium thin film is, for example, 10 nm to 1000 nm. When the silver thin film is formed, the semiconductor chip 5 and the heat-bonding sheet 3 can be firmly heat-bonded in the heat-bonding step described later. Further, when the titanium thin film is formed, the reliability of the electrode is improved. The silver thin film and the titanium thin film can be formed by vapor deposition, for example.

次に、半導体ウェハ4のダイシングを行う(ダイシング工程)。これにより、半導体ウェハ4を所定のサイズに切断して個片化し、半導体チップ5を製造する。ダイシングの方法は特に限定されないが、例えば半導体ウェハ4の回路面側から常法に従い行われる。また、本工程では、例えばダイシングテープ付き加熱接合用シート10まで切込みを行なうフルカットと呼ばれる切断方式等を採用できる。本工程で用いるダイシング装置としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。また、半導体ウェハ4は、ダイシングテープ付き加熱接合用シート10により接着固定されているので、チップ欠けやチップ飛びを抑制できると共に、半導体ウェハ4の破損も抑制できる。 Next, the semiconductor wafer 4 is diced (dicing step). As a result, the semiconductor wafer 4 is cut into a predetermined size and individualized to manufacture the semiconductor chips 5. The dicing method is not particularly limited, but, for example, the dicing is performed from the circuit surface side of the semiconductor wafer 4 according to a conventional method. Further, in this step, for example, a cutting method called a full cut for cutting even the heat-bonding sheet 10 with a dicing tape can be adopted. The dicing device used in this step is not particularly limited, and a conventionally known device can be used. Further, since the semiconductor wafer 4 is adhesively fixed by the heat-bonding sheet 10 with a dicing tape, chipping and chip fly can be suppressed, and damage to the semiconductor wafer 4 can also be suppressed.

次に、ダイシングテープ付き加熱接合用シート10に接着固定された半導体チップ5を剥離するために、半導体チップ5のピックアップを行う(ピックアップ工程)。ピックアップの方法としては特に限定されず、従来公知の種々の方法を採用できる。例えば、個々の半導体チップ5をダイシングテープ付き加熱接合用シート10側からニードルによって突き上げ、突き上げられた半導体チップ5をピックアップ装置によってピックアップする方法等が挙げられる。 Next, the semiconductor chip 5 is picked up in order to peel off the semiconductor chip 5 adhered and fixed to the sheet 10 for heating and joining with a dicing tape (pickup step). The pickup method is not particularly limited, and various conventionally known methods can be adopted. For example, a method may be mentioned in which individual semiconductor chips 5 are pushed up from the side of the sheet 10 for heating and joining with a dicing tape with a needle, and the pushed up semiconductor chips 5 are picked up by a pickup device.

ピックアップ条件としては、チッピング防止の点で、ニードル突き上げ速度を5〜100mm/秒とすることが好ましく、5〜10mm/秒とすることがより好ましい。 From the standpoint of preventing chipping, the pick-up condition is such that the needle push-up speed is preferably 5 to 100 mm/sec, and more preferably 5 to 10 mm/sec.

ここでピックアップは、粘着剤層2が紫外線硬化型である場合、該粘着剤層2に紫外線を照射した後に行う。これにより、粘着剤層2の加熱接合用シート3に対する粘着力が低下し、半導体チップ5の剥離が容易になる。その結果、半導体チップ5を損傷させることなくピックアップが可能となる。紫外線照射の際の照射強度、照射時間等の条件は特に限定されず、適宜必要に応じて設定すればよい。また、紫外線照射に使用する光源としては、公知のものを使用することができる。なお、粘着剤層に予め紫外線照射し硬化させておき、この硬化した粘着剤層と加熱接合用シートとを貼り合わせている場合は、ここでの紫外線照射は不要である。 Here, when the pressure-sensitive adhesive layer 2 is an ultraviolet curing type, the pickup is performed after irradiating the pressure-sensitive adhesive layer 2 with ultraviolet rays. As a result, the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer 2 to the heat-bonding sheet 3 is reduced, and the semiconductor chip 5 is easily peeled off. As a result, the pickup can be performed without damaging the semiconductor chip 5. Conditions such as irradiation intensity and irradiation time at the time of ultraviolet irradiation are not particularly limited and may be appropriately set as necessary. Further, as the light source used for the irradiation of ultraviolet rays, known ones can be used. When the pressure-sensitive adhesive layer is previously irradiated with ultraviolet rays to be cured and the cured pressure-sensitive adhesive layer and the heat-bonding sheet are bonded together, the ultraviolet ray irradiation here is unnecessary.

次に、半導体チップ5を、加熱接合用シート3を介して被着体6に仮接着する。仮接着工程は、チップマウンター等を用いて行うことができる。仮接着条件としては、圧力0.01MPa〜5MPaにて仮接着することが好ましい。また、仮接着時の温度は特に限定されないが、例えば23〜150℃の範囲内であることが好ましい。また、加圧時間は、0.01〜5秒であることが好ましい。 Next, the semiconductor chip 5 is temporarily adhered to the adherend 6 via the heat bonding sheet 3. The temporary adhesion step can be performed using a chip mounter or the like. As temporary adhesion conditions, it is preferable to perform temporary adhesion under a pressure of 0.01 MPa to 5 MPa. The temperature at the time of temporary adhesion is not particularly limited, but is preferably in the range of 23 to 150°C, for example. The pressurizing time is preferably 0.01 to 5 seconds.

次に、半導体チップ5を、加熱接合用シート3を介して被着体6に加熱接合する(加熱接合工程)。被着体6としては、リードフレーム、TABフィルム、基板又は別途作製した半導体チップ等が挙げられる。被着体6は、例えば、容易に変形されるような変形型被着体であってもよく、変形することが困難である非変形型被着体(半導体ウェハ等)であってもよい。 Next, the semiconductor chip 5 is heat-bonded to the adherend 6 via the heat-bonding sheet 3 (heat-bonding step). Examples of the adherend 6 include a lead frame, a TAB film, a substrate, or a separately manufactured semiconductor chip. The adherend 6 may be, for example, a deformable adherend that is easily deformed or a non-deformable adherend (semiconductor wafer or the like) that is difficult to deform.

前記リードフレームとしては、Cuリードフレーム、42Alloyリードフレーム等の金属リードフレームを挙げることができる。また、前記基板としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、ガラスエポキシ、BT(ビスマレイミド−トリアジン)、ポリイミド等からなる有機基板を挙げることができる。なかでも、金属リードフレームを用いれば、加熱接合により銅粒子と一体化することができる。また、前記基板としては、セラミックプレート等の絶縁基板に、銅回路基板が積層された絶縁回路基板を挙げることができる。絶縁回路基板を用いれば、例えば、電力の制御や供給を行うパワー半導体装置を製造することができる。 Examples of the lead frame include metal lead frames such as Cu lead frames and 42 Alloy lead frames. Further, as the substrate, a conventionally known substrate can be used. For example, an organic substrate made of glass epoxy, BT (bismaleimide-triazine), polyimide or the like can be used. Especially, if a metal lead frame is used, it can be integrated with copper particles by heat bonding. Further, as the substrate, an insulating circuit substrate in which a copper circuit substrate is laminated on an insulating substrate such as a ceramic plate can be cited. If the insulating circuit board is used, for example, a power semiconductor device that controls or supplies electric power can be manufactured.

前記加熱接合工程では、加熱により銅粒子を焼結するとともに、熱分解性バインダーとしてのポリカーボネートを熱分解させる。また、乾燥工程により揮発しきらなかった残留低沸点バインダーを揮発させる。接合温度は、好ましくは200〜400℃、より好ましくは190〜370℃、さらに好ましくは200〜350℃で行うことができる。また、接合時間は、好ましくは0.3〜300分、より好ましくは0.5〜240分、さらに好ましくは1〜180分で行うことができる。また、加熱接合は、加圧条件下で行なってもよい。加圧条件としては、1〜500kg/cmの範囲内が好ましく、5〜400kg/cmの範囲内がより好ましい。加圧下での加熱接合は、例えば、フリップチップボンダーのような加熱と加圧とを同時に行える装置で実施ができる。また、平行平板プレスでもよい。前記加熱接合工程は、窒素雰囲気下、減圧下、又は、還元ガス雰囲気下のいずれかで行われることが好ましい。銅粒子は、高温で酸化してしまう性質がある。また、被接合物が銅製である場合、高温で酸化してしまう。そこで、加熱接合する工程を、窒素雰囲気下、減圧下、又は、還元ガス雰囲気下のいずれかで行えば、加熱による銅粒子等の酸化を防止することができる。 In the heat bonding step, the copper particles are sintered by heating, and the polycarbonate as the thermally decomposable binder is thermally decomposed. In addition, the residual low boiling point binder which has not been completely volatilized by the drying process is volatilized. The bonding temperature is preferably 200 to 400°C, more preferably 190 to 370°C, and further preferably 200 to 350°C. The joining time is preferably 0.3 to 300 minutes, more preferably 0.5 to 240 minutes, and further preferably 1 to 180 minutes. Further, the heat bonding may be performed under pressure. The pressurization condition is preferably in a range of 1~500kg / cm 2, in the range of 5~400kg / cm 2 is more preferable. The heat-bonding under pressure can be performed by a device such as a flip-chip bonder that can simultaneously perform heating and pressure. Alternatively, a parallel plate press may be used. The heating and bonding step is preferably performed under a nitrogen atmosphere, a reduced pressure, or a reducing gas atmosphere. Copper particles have the property of being oxidized at high temperatures. Further, when the article to be joined is made of copper, it is oxidized at a high temperature. Therefore, if the step of heating and joining is performed under a nitrogen atmosphere, a reduced pressure, or a reducing gas atmosphere, it is possible to prevent oxidation of copper particles and the like due to heating.

前記加熱接合工程の前に、昇温工程を行ってもよい。
例えば、前記仮接着工程後、下記の工程を行うこととしてもよい。
半導体チップ5、加熱接合用シート3、及び、被着体6を有する積層体を、第1の温度以下から第2の温度まで昇温する昇温工程、及び、
前記昇温工程の後、前記積層体の温度を所定範囲内に保持して加熱接合する工程(加熱接合工程)。
A temperature raising step may be performed before the heat bonding step.
For example, the following steps may be performed after the temporary adhesion step.
A temperature raising step of raising the temperature of the laminated body including the semiconductor chip 5, the heating bonding sheet 3, and the adherend 6 from the first temperature or lower to the second temperature, and
After the temperature raising step, a step of maintaining the temperature of the laminate within a predetermined range and performing heat bonding (heat bonding step).

前記第1の温度は、前記焼結前層の組成に応じて異なるが、例えば、50℃、80℃、100℃等が挙げられる。 The first temperature varies depending on the composition of the pre-sintering layer, and is, for example, 50° C., 80° C., 100° C. or the like.

この昇温工程では、例えば、予め、平行平板の一方、又は、両方を前記第1の温度にまで余熱した後、前記平行平板で前記積層体を挟み込み、その後、所定の昇温速度で、第2の温度まで昇温してもよい。 In this heating step, for example, one or both of the parallel plates is preheated to the first temperature in advance, and then the laminated body is sandwiched between the parallel plates, and then, at a predetermined heating rate, You may raise to the temperature of 2.

前記昇温速度としては、好ましくは、0.1℃/s以上、より好ましくは0.5℃/s以上、さらに好ましくは1℃/s以上である。また、前記昇温速度としては、好ましくは、5℃/s以下、より好ましくは3℃/s以下、さらに好ましくは2℃/s以下である。前記昇温速度が、2℃/s以下であると、急激な加熱をより抑制できる。一方、前記昇温温度が、0.1℃/s以上であると、プロセスを短期間化することができる。 The rate of temperature increase is preferably 0.1° C./s or more, more preferably 0.5° C./s or more, and further preferably 1° C./s or more. The rate of temperature rise is preferably 5°C/s or less, more preferably 3°C/s or less, and further preferably 2°C/s or less. When the rate of temperature rise is 2° C./s or less, rapid heating can be further suppressed. On the other hand, when the temperature rising temperature is 0.1° C./s or more, the process can be shortened.

前記第2の温度は、加熱接合工程を開始する時点での温度であり、実質的に焼結が開始する温度である。 The second temperature is a temperature at the time of starting the heat bonding step, and is a temperature at which sintering is substantially started.

前記第2の温度は、前記焼結前層の組成に応じて異なるが、例えば、200℃、250℃、300℃等が挙げられる。 The second temperature varies depending on the composition of the pre-sintering layer, and examples thereof include 200° C., 250° C., and 300° C.

第1の温度以下から第2の温度まで昇温する間、前記積層体10を加圧してもよい。前記加圧としては、5〜40MPaの範囲内であることが好ましく、5〜15MPaの範囲内であることがより好ましい。前記加圧が5MPa以上であると、より強固に接合された接合体が得られる。また、前記加圧が40MPa以下であるとチップへの荷重負荷を軽減することが可能である。前記加圧は、一定の圧力による加圧であってもよく、一定の範囲内で圧力を変動させながらの加圧であってもよい。
また、加圧は、第1の温度以下から第2の温度まで昇温する間、常に、前記積層体を加圧してもよく、少なくとも一部の期間、加圧することとしてもよい。少なくとも一部の期間、加圧していれば、接合がより好適となるからである。例えば、加圧することなく第1の温度以下から昇温を開始し、一定の期間経過後、第2の温度に達する前に、加圧を開始することとしてもよい。
The laminate 10 may be pressurized while the temperature is raised from the first temperature or lower to the second temperature. The pressurization is preferably within the range of 5 to 40 MPa, more preferably within the range of 5 to 15 MPa. When the applied pressure is 5 MPa or more, a more strongly joined body can be obtained. Further, when the pressure is 40 MPa or less, the load applied to the chip can be reduced. The pressurization may be pressurization with a constant pressure, or may be pressurization while varying the pressure within a constant range.
In addition, the pressurization may be constantly applied to the laminate while the temperature is raised from the first temperature or lower to the second temperature, or may be applied for at least a part of the period. This is because joining is more suitable if pressure is applied for at least a part of the period. For example, the temperature increase may be started from the first temperature or lower without applying pressure, and the pressurization may be started after a certain period of time and before reaching the second temperature.

次に、必要に応じて、図4に示すように、被着体6の端子部(インナーリード)の先端と半導体チップ5上の電極パッド(図示しない)とをボンディングワイヤー7で電気的に接続する(ワイヤーボンディング工程)。前記ボンディングワイヤー7としては、例えば金線、アルミニウム線又は銅線等が用いられる。ワイヤーボンディングを行う際の温度は、23〜300℃、好ましくは23〜250℃の範囲内で行われる。また、その加熱時間は数秒〜数分間行われる。結線は、前記温度範囲内となる様に加熱された状態で、超音波による振動エネルギーと印加加圧による圧着工ネルギーの併用により行われる。 Next, as shown in FIG. 4, the tip of the terminal portion (inner lead) of the adherend 6 and an electrode pad (not shown) on the semiconductor chip 5 are electrically connected by a bonding wire 7 as needed. Yes (wire bonding process). As the bonding wire 7, for example, a gold wire, an aluminum wire or a copper wire is used. The temperature for wire bonding is 23 to 300° C., preferably 23 to 250° C. The heating time is from several seconds to several minutes. The connection is performed by using the vibration energy by ultrasonic waves and the pressure-bonding energy by applying pressure while being heated so as to be within the temperature range.

次に、必要に応じて、図4に示すように、封止樹脂8により半導体チップ5を封止する(封止工程)。本工程は、被着体6に搭載された半導体チップ5やボンディングワイヤー7を保護するために行われる。本工程は、封止用の樹脂を金型で成型することにより行うことができる。封止樹脂8としては、例えばエポキシ系の樹脂を使用する。樹脂封止の際の加熱温度は、通常175℃で60〜90秒間行われるが、本発明はこれに限定されず、例えば165〜185℃で、数分間キュアすることができる。これにより、封止樹脂8を硬化させる。なお、本封止工程では、シート状の封止用シートに半導体チップ5を埋め込む方法(例えば、特開2013−7028号公報参照)を採用することもできる。また、金型による封止樹脂の成型以外にも、ケース型容器にシリコーンゲルを流し込むゲル封止型でも良い。 Next, as shown in FIG. 4, the semiconductor chip 5 is sealed with a sealing resin 8 as needed (sealing step). This step is performed to protect the semiconductor chip 5 and the bonding wire 7 mounted on the adherend 6. This step can be performed by molding the resin for sealing with a mold. As the sealing resin 8, for example, epoxy resin is used. The heating temperature at the time of resin sealing is usually 175° C. for 60 to 90 seconds, but the present invention is not limited to this, and for example, it can be cured at 165 to 185° C. for several minutes. As a result, the sealing resin 8 is cured. In addition, in the main sealing step, a method of embedding the semiconductor chip 5 in a sheet-shaped sealing sheet (see, for example, JP 2013-7028 A) can be adopted. Further, in addition to molding the sealing resin with a mold, a gel sealing type in which silicone gel is poured into a case type container may be used.

次に、必要に応じて加熱を行い、前記封止工程で硬化不足の封止樹脂8を完全に硬化させる(後硬化工程)。本工程における加熱温度は、封止樹脂の種類により異なるが、例えば165〜185℃の範囲内であり、加熱時間は0.5〜8時間程度である。 Next, if necessary, heating is performed to completely cure the sealing resin 8 that is insufficiently cured in the sealing step (post-curing step). The heating temperature in this step varies depending on the type of sealing resin, but is in the range of, for example, 165 to 185° C., and the heating time is about 0.5 to 8 hours.

なお、本発明の加熱接合用シート、及び、ダイシングテープ付き加熱接合用シートは、複数の半導体チップを積層して3次元実装をする場合にも好適に用いることができる。このとき、半導体チップ間に加熱接合用シートとスペーサとを積層させてもよく、スペーサを積層することなく、加熱接合用シートのみを半導体チップ間に積層させてもよく、製造条件や用途等に応じて適宜変更可能である。
また、本発明の加熱接合用シート、及び、ダイシングテープ付き加熱接合用シートは、上記に例示した用途に限定されず、2つのものを加熱接合するのに利用することができる。
The heat-bonding sheet and the heat-bonding sheet with a dicing tape according to the present invention can be preferably used even when a plurality of semiconductor chips are stacked for three-dimensional mounting. At this time, the heating bonding sheet and the spacer may be laminated between the semiconductor chips, or only the heating bonding sheet may be laminated between the semiconductor chips without stacking the spacers. It can be changed as appropriate.
Further, the heat-bonding sheet of the present invention and the heat-bonding sheet with a dicing tape are not limited to the above-exemplified uses, and can be used for heat-bonding two materials.

以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.

実施例で使用した成分について説明する。
銅粒子A(平均粒径150nm、結晶子径サイズ30nm)
銅粒子B(平均粒径300nm、結晶子径サイズ30nm)
熱分解性バインダーA(ポリプロピレンカーボネート樹脂):Empower社製のQPAC40、23℃で固形
低沸点バインダーB(テルペンアルコール系バインダー(日本テルペン化学(株)製、テルソルブMTPH))
有機バインダーC(アクリル樹脂):藤倉化成社製のMM−2002−1、23℃で固形
有機溶剤A:メチルエチルケトン(MEK)
The components used in the examples will be described.
Copper particles A (average particle size 150 nm, crystallite size 30 nm)
Copper particles B (average particle size 300 nm, crystallite size 30 nm)
Thermally decomposable binder A (polypropylene carbonate resin): QPAC40 manufactured by Empower Co., solid at 23° C. Low boiling point binder B (terpene alcohol-based binder (Tersolve MTPH manufactured by Nippon Terpene Chemical Co., Ltd.))
Organic binder C (acrylic resin): MM-2002-1, manufactured by Fujikura Kasei Co., solid at 23° C. Organic solvent A: methyl ethyl ketone (MEK)

[加熱接合用シートの作製]
表1に記載の配合比に従い、表1に記載の各成分及び溶媒を、ハイブリッドミキサー(キーエンス製 HM−500)の攪拌釜に入れ、攪拌モード、3分で攪拌・混合した。
得られたワニスを、離型処理フィルム(三菱樹脂(株)製のMRA50)に塗布・乾燥させた。乾燥条件は、80℃で2分とした。これにより実施例、及び、比較例に係る厚み65μmの加熱接合用シートを得た。
[Preparation of sheet for heat bonding]
According to the blending ratio shown in Table 1, the components and solvents shown in Table 1 were placed in a stirring vessel of a hybrid mixer (HM-500 manufactured by Keyence Corporation) and stirred and mixed in a stirring mode for 3 minutes.
The obtained varnish was applied to a release treatment film (MRA50 manufactured by Mitsubishi Plastics Co., Ltd.) and dried. The drying condition was 80° C. for 2 minutes. As a result, heat-bonding sheets having a thickness of 65 μm according to Examples and Comparative Examples were obtained.

[信頼性評価]
裏面にTi層(厚さ50nm)とAg層(厚さ100nm)とがこの順で形成されたシリコンチップ(シリコンチップの厚さ350μm、縦5mm、横5mm)を準備した。準備したシリコンチップのAg層面に実施例、及び、比較例の加熱接合用シートをそれぞれ貼り合わせた。
貼り合わせ条件は、温度70℃、圧力0.3MPa、速度10mm/秒とした。
[Reliability evaluation]
A silicon chip (thickness: 350 μm, length: 5 mm, width: 5 mm) having a Ti layer (thickness: 50 nm) and an Ag layer (thickness: 100 nm) formed in this order on the back surface was prepared. The heat bonding sheets of the example and the comparative example were attached to the Ag layer surface of the prepared silicon chip.
The bonding conditions were a temperature of 70° C., a pressure of 0.3 MPa, and a speed of 10 mm/sec.

Ag層(厚さ5μm)で全体が覆われた銅板(銅板の厚さ3mm)を準備した。準備した銅板上に、シリコンチップ付きの加熱接合用シート(上記で作成したもの)を仮接着した。仮接着時の圧力は、0.1MPaである。 A copper plate (copper plate thickness 3 mm) entirely covered with an Ag layer (thickness 5 μm) was prepared. A heat-bonding sheet with a silicon chip (created above) was temporarily adhered to the prepared copper plate. The pressure during temporary adhesion is 0.1 MPa.

次に、下記加熱条件にて、昇温、接合を行った。 Next, heating and joining were performed under the following heating conditions.

<加熱条件>
10MPaの加圧(平板プレス)下で、80℃から300℃まで昇温速度1.5℃/秒にて昇温した後、300℃で2.5分間保持(接合)した。昇温、接合時の雰囲気は、表1に示した通りとした。
<Heating conditions>
Under a pressure (flat plate press) of 10 MPa, the temperature was raised from 80° C. to 300° C. at a heating rate of 1.5° C./sec, and then held (bonded) at 300° C. for 2.5 minutes. The atmosphere during temperature increase and bonding was as shown in Table 1.

その後、170℃になるまで空冷し、その後、80℃になるまで水冷した。なお、水冷は、加圧板内に付設された水冷式冷却板によるものである。 Then, it was air-cooled to 170° C. and then water-cooled to 80° C. The water cooling is performed by a water cooling type cooling plate attached inside the pressure plate.

次に、評価用サンプルを冷熱衝撃試験機(エスペック社製のTSE−103ES)に投入し、−40℃〜200℃の冷熱衝撃を100サイクル与えた。なお、このとき、−40℃と200℃とでそれぞれ15分保持した。 Next, the sample for evaluation was put into a thermal shock tester (TSE-103ES manufactured by Espec Co., Ltd.) and subjected to a thermal shock of −40° C. to 200° C. for 100 cycles. In addition, at this time, it hold|maintained at -40 degreeC and 200 degreeC for 15 minutes each.

100サイクルの後、超音波映像装置[SAT](日立建機ファインテック製のFineSAT II)を用い、シリコンチップと銅板とが焼結層で接合されている部分を確認するために、撮像を行った。使用したトランスデューサー(プローブ)は、PQ−50−13:WD[周波数50MHz]である。 After 100 cycles, an ultrasonic imaging device [SAT] (FineSAT II manufactured by Hitachi Construction Machinery Finetech Co., Ltd.) was used to take an image in order to confirm the portion where the silicon chip and the copper plate were joined by the sintered layer. It was The transducer (probe) used is PQ-50-13:WD [frequency 50 MHz].

得られた像において接合が残っている部分の面積(残面積)を求め、全体の面積に対する残面積の割合(残接合面積率)を算出した。また、残接合面積率が50%以上の場合を○、50%より低い場合を×として評価した。結果を表1に示す。なお、超音波映像装置による像では、シリコンチップと基板が剥離をしている部分は白、接合が残っている部分は灰色に見える。 The area (remaining area) of the portion where the bonding remains in the obtained image was calculated, and the ratio of the remaining area to the entire area (remaining bonding area ratio) was calculated. In addition, when the residual bonding area ratio was 50% or more, it was evaluated as ◯, and when it was lower than 50%, it was evaluated as x. The results are shown in Table 1. In the image obtained by the ultrasonic imaging apparatus, the part where the silicon chip and the substrate are separated looks white, and the part where the bond remains is gray.

Figure 2020122218
Figure 2020122218

1 基材
2 粘着剤層
3、3’ 加熱接合用シート
4 半導体ウェハ
5 半導体チップ
6 被着体
7 ボンディングワイヤー
8 封止樹脂
10、12 ダイシングテープ付き加熱接合用シート
11 ダイシングテープ
30 両面セパレータ付き加熱接合用シート
31 焼結前層
32 第1のセパレータ
34 第2のセパレータ
1 Base Material 2 Adhesive Layer 3, 3'Heating Bonding Sheet 4 Semiconductor Wafer 5 Semiconductor Chip 6 Adherent 7 Bonding Wire 8 Sealing Resin 10, 12 Heating Bonding Sheet with Dicing Tape 11 Dicing Tape 30 Heating with Double-sided Separator Bonding sheet 31 Pre-sintering layer 32 First separator 34 Second separator

Claims (6)

銅粒子とポリカーボネートとを含有する焼結前層を有し、
前記銅粒子の含有量が、前記焼結前層全体に対して60〜98重量%の範囲内であり、
前記銅粒子の平均粒径が、10〜1000nmの範囲内であり、
前記ポリカーボネートが、脂肪族ポリカーボネート、又は、芳香族ポリカーボネートであることを特徴とする加熱接合用シート。
Having a pre-sintered layer containing copper particles and polycarbonate,
The content of the copper particles is in the range of 60 to 98 wt% with respect to the entire pre-sintering layer,
The average particle size of the copper particles is in the range of 10 to 1000 nm,
The heat-bonding sheet, wherein the polycarbonate is an aliphatic polycarbonate or an aromatic polycarbonate.
前記銅粒子は、複数の結晶子により構成されており、
前記結晶子の結晶子径が、50nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の加熱接合用シート。
The copper particles are composed of a plurality of crystallites,
The heat bonding sheet according to claim 1, wherein the crystallite has a crystallite diameter of 50 nm or less.
ダイシングテープと、
前記ダイシングテープ上に積層された請求項1又は2に記載の加熱接合用シートと
を有することを特徴とするダイシングテープ付き加熱接合用シート。
Dicing tape,
The heat-bonding sheet according to claim 1, which is laminated on the dicing tape, and the heat-bonding sheet with a dicing tape.
請求項1又は2に記載の加熱接合用シートを準備する工程と、
前記加熱接合用シートを介して、2つの被接合物を加熱接合する工程と
を含み、
前記加熱接合する工程における接合温度は、200〜400℃の範囲内であることを特徴とする接合体の製造方法。
A step of preparing the heating bonding sheet according to claim 1 or 2,
A step of heat-bonding two objects to be bonded via the sheet for heat-bonding,
The method for manufacturing a joined body, wherein the joining temperature in the heating and joining step is in the range of 200 to 400°C.
前記加熱接合する工程は、窒素雰囲気下、減圧下、又は、還元ガス雰囲気下のいずれかで行われることを特徴とする請求項4に記載の接合体の製造方法。 The method for manufacturing a joined body according to claim 4, wherein the step of heating and joining is performed in a nitrogen atmosphere, a reduced pressure atmosphere, or a reducing gas atmosphere. 請求項1又は2に記載の前記加熱接合用シートと、
パワー半導体素子と
を備えることを特徴とするパワー半導体装置。
The sheet for heat bonding according to claim 1 or 2,
A power semiconductor device comprising a power semiconductor element.
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