JP4438961B2 - 多層フィルム - Google Patents

Description

本発明は多層フィルム及びそれを用いた電子部品の製造方法に関する。

ＩＣなどの電子部品の組立方法として、半導体ウエハ上に回路パターンを形成し、半導体ウエハを粘接着フィルムに固定し、個々のチップに切断分離（ダイシング）し、チップを粘接着フィルムでリードフレーム等に固定（マウント）してから樹脂等で封止する方法が知られている（特許文献１、２、３及び非特許文献１等参照）。

この粘接着フィルムは、従来のペースト状接着剤を用いた粘着シートに比べ、厚みやはみ出しの制御に優れているため、チップサイズパッケージ、スタックパッケージ、システムインパッケージなどの半導体パッケージの製造に多く利用されている。

特許文献３に記載の粘着テープは、ダイシング後にチップ裏面に粘着剤層を付けたままでピックアップし、リードフレーム等にマウントし、加熱などにより硬化接着させる方法（ダイレクトダイボンディング）を可能にし、接着剤の塗布工程を省略することが可能であった。

ダイアタッチフィルムの支持フィルムとして一般的なポリエチレンテレフタレートを用いた場合、ダイシング時にポリエチレンテレフタレートの切削屑が発生し、ピックアップ工程が妨げられる場合があった。

さらに相乗作用でダイアタッチフィルムの切削屑も発生しやすくなり、よりピックアップが困難になるとともに、マウント、硬化接着した際に、はみ出しや厚み精度の不均一さが生じる場合があり、歩留まりが低下するとともに、製造工程が中断する場合があった（特許文献１参照）。

特開２００４−１８６４２９号公報 特開平０２−２４８０６４号公報 特開平０８−０５３６５５号公報 リンテック株式会社、"粘着捜査線 １０"、［平成１７年１２月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.lintec.co.jp/l_life/l_life_10.html＞

電子部品のダイシング工程及びピックアップ工程に適した多層フィルム、及びそれを用いた電子部品の製造方法を提供する。

本発明は、エチレン単位、（メタ）アクリル酸単位、及び（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位を有する共重合体を金属イオンで架橋したアイオノマ樹脂フィルムと、粘接着剤を有するダイアタッチフィルムを積層してなる多層フィルムである。

本発明の多層フィルムは、これをダイシング工程及びピックアップ工程に供することにより、高効率高信頼性のピックアップ処理が可能となるため、電子部品製造に好適に用いることができる。

本発明は、エチレン単位、（メタ）アクリル酸単位、及び（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位を有する共重合体を金属イオンで架橋したアイオノマ樹脂フィルムと、粘接着剤を有するダイアタッチフィルムを積層してなる多層フィルムを用いることを特徴とする。

アイオノマ樹脂フィルムをダイアタッチフィルムに積層することにより、アイオノマ樹脂フィルムがダイシング時に線状の切削屑の発生が抑制される。ダイアタッチフィルム自身の切削屑の発生も抑制することができ、ダイシングされたダイアタッチフィルム付きチップをアイオノマ樹脂フィルムから剥離する際に悪影響を及ぼさず、ダイアタッチフィルム付きチップのピックアップを高効率高信頼性で行える。

アイオノマ樹脂とは、エチレン単位、（メタ）アクリル酸単位、及び（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位を有する共重合体を金属イオンで架橋した樹脂である。アイオノマ樹脂は、ランダム共重合体であってもよく、モノマーの一部をあらかじめ重合してなるオリゴマーに残りのモノマーを重合させてなるブロック共重合体であってもよい。

金属イオンは特に限定されないが、リチウム、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及び／又は亜鉛イオン等が挙げられる。

アイオノマ樹脂のカルボキシル基を架橋する金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、亜鉛イオン等が挙げられる。これらの金属イオンのうち、電子部品の不良率への影響が小さい亜鉛イオンを含有するアイオノマ樹脂が好ましい。

アイオノマ樹脂は、２１０℃におけるメルトフローレートが１〜３のものが好適に用いられる。メルトフローレートが大きいと、ダイシング時の切削屑が発生する場合がある。

エチレン単位、（メタ）アクリル酸単位、及び（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位を有するアイオノマ樹脂は特に限定されないが、例えばエチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸プロピルアイオノマ樹脂、エチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸ブチルアイオノマ樹脂、エチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸ヘキシルアイオノマ樹脂、エチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸２−メチルプロピルアイオノマ樹脂、エチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸２−エチルプロピルアイオノマ樹脂、エチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸２−エチルブチルアイオノマ樹脂、エチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸２−メチルヘキシルアイオノマ樹脂、エチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸３−メチルヘキシルアイオノマ樹脂、エチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルアイオノマ樹脂、及びエチレン−メタアクリル酸−（メタ）アクリル酸１，２−ジメチルブチルアイオノマ樹脂等が挙げられる。

アイオノマ樹脂中のエチレン単位、（メタ）アクリル酸単位、及び（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位の割合は特に限定されないが、エチレン単位が５〜３０質量部、（メタ）アクリル酸単位が２０〜５０質量部、（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位２０〜５０質量部のものが、諸物性のバランスが良く好適に用いられる。

これらのアイオノマ樹脂のうち、入手が容易で切削屑の発生が特に少ないエチレン−メタアクリル酸−アクリル酸２−メチルプロピルアイオノマ樹脂が好適に用いられる。

アイオノマ樹脂フィルムの片面にはダイアタッチフィルムを接触させるが、他方の面は平均表面粗さ（Ｒａ）が０．３〜１．５μｍのエンボス面とすることが好ましい。ダイシング後のエキスパンド工程において、機械テーブル側にエンボス面を設置することにより、アイオノマ樹脂フィルムを容易に拡張することができる。

平均表面粗さが０．３μｍ未満の場合には、エキスパンド工程における多層フィルムの拡張が不足してピックアップ不良が生じる場合がある。平均表面粗さが１．５μｍより大きい場合、基材フィルムの厚み精度が不足し、ダイシング時のブレード切り込み深さが変動する場合がある。

（滑り剤）
ダイシング後のエキスパンド性を更に向上させるために、アイオノマ樹脂フィルムのダイアタッチフィルム非接触面に滑り剤を施したり、アイオノマ樹脂フィルムに滑り剤を練り込んでもよい。

滑り剤は、粘着シートとエキスパンド装置の摩擦係数を低下させる物質であれば特に限定されず、例えばシリコーン樹脂や（変性）シリコーン油等のシリコーン系化合物、フッ素樹脂、六方晶ボロンナイトライド、カーボンブラック、及び二硫化モリブデン等が挙げられる。これらの摩擦低減剤は複数の成分を混合してもよい。電子部品の製造はクリーンルームで行われるため、シリコーン系化合物又はフッ素樹脂を用いることが好ましい。シリコーン系化合物の中でも特にシリコーン系グラフト化合物を単量体とした共重合体は帯電防止層との相溶性が良く、帯電防止性とエキスパンド性のバランスが図れるため、好適に用いられる。

アイオノマ樹脂フィルムとダイアタッチフィルムの剥離性を向上させるために、アイオノマ樹脂フィルムのダイアタッチフィルム接触面の算術平均Ｒａは０．５μｍ以上１．５μｍ以下であることが好ましい。

アイオノマ樹脂フィルムとダイアタッチフィルムの剥離性を更に向上させるために、アイオノマ樹脂フィルムのダイアタッチフィルム接触面に離型処理を施してもよい。離型処理には、アルキド樹脂系、シリコーン樹脂系、フッ素樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ワックス系等の離型剤を用いることができる。

アイオノマ樹脂フィルムには、ダイアタッチフィルム剥離時における帯電を防止するために、アイオノマ樹脂フィルムのダイアタッチフィルム接触面、又は／及び非接触に帯電防止処理を施してもよい。帯電防止処理には、四級アミン塩単量体等の帯電防止剤を用いることができる。

四級アミン塩単量体としては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート四級塩化物、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート四級塩化物、メチルエチルアミノエチル（メタ）アクリレート四級塩化物、ｐ−ジメチルアミノスチレン四級塩化物、及びｐ−ジエチルアミノスチレン四級塩化物等が挙げられ、ジメチルアミノエチルメタクリレート四級塩化物が好適に用いられる。

アイオノマ樹脂フィルムの厚みは特に限定されないが、一般的に６０〜３００μｍ程度が用いられ、７０〜２００μｍ程度であるのが好ましい。

本発明に用いられるダイアタッチフィルムは、特に制限されるものではないが、ダイアタッチフィルム用に一般的に使用される粘接着剤であれば良い。例えば、ポリイミド系粘接着剤、ポリアミド系粘接着剤、アクリル系粘接着剤、エポキシ樹脂／アクリル樹脂のブレンド系粘接着剤が挙げられる。

粘接着剤の成分は特に限定されないが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム系ポリマー、フッ素ゴム系ポリマー、フッ素樹脂等が挙げられる。

粘接着剤用の熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、ポリアミド、ポリエチレン、ポリスルホン、アクリル樹脂等が挙げられる。

粘接着剤用の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。

粘接着剤は、これらの樹脂を混合したものであってもよい。粘接着剤には、光重合開始剤、帯電防止剤、架橋促進剤等、任意の添加物を適宜混合してよい。

粘接着剤には、放射線の照射によって粘接着剤の硬化を促進する物質を添加してもよい。このような物質としては、分子内に光重合性の炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有する低分子量化合物や、エポキシ樹脂とポリイミド樹脂を併用した粘接着剤等が挙げられる。

ダイアタッチフィルムの厚みは特に限定されないが、一般的には５〜１００μｍ程度が用いられ、１０〜５０μｍ程度であるのが好ましい。

アイオノマ樹脂フィルムとダイアタッチフィルムの間に中間層を積層してもよい。中間層としては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、エチレン系共重合体フィルム、アイオノマ樹脂フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等が挙げられる。中間層として粘着剤層を積層してもよい。これらの中間層は複数あってもよく、複数の成分を併用してもよい。粘着剤としては、例えば（メタ）アクリル酸エステル系共重合体等が挙げられる。

中間層として粘着剤層を用いる場合は、粘着剤に紫外線及び／又は放射線の照射によって三次元網状化しうる分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を分子内に少なくとも２個以上有する低分子量化合物、たとえば公知のアクリレート系化合物またはウレタンアクリレート系オリゴマ等を用いて光硬化型感圧性粘着剤としてもよい。

（多層フィルムの製造方法）
アイオノマ樹脂フィルムとダイアタッチフィルムの多層フィルムを形成する方法は特に限定されず、例えばダイアタッチフィルムを構成する成分をそのまま、又は適当な有機溶剤により溶液化し、離型処理を施したフィルム上に塗工し、加熱乾燥した後、アイオノマ樹脂フィルムに転写する方法が挙げられる。

（電子部品の製造方法）
多層フィルムを使用した電子部品の製造方法は特に限定されないが、例えば下記の手順が挙げられる。
(1)シリコンウエハを多層粘着シートに貼付けて固定する。
(2)多層粘着シートをリングフレームに固定する。
(3)ダイシングブレードでシリコンウエハをダイシングする。
(4)多層フィルムを放射状に拡大してチップ間隔を広げた後、チップをニードル等で突き上げる。
(5)真空コレツト又はエアピンセット等でチップを吸着し、粘着シートとダイアタッチフィルムとの間で剥離し、ダイアタッチフィルムが付着したチップをピックアップする。
(6)ダイアタッチフィルムが付着したチップをリードフレーム上に搭載（マウント）する。
(7)ダイアタッチフィルムを加熱し、チップとリードフレームを加熱接着する。
(8)リードフレーム又は回路基板に搭載したチップを樹脂でモールドする。
この製造方法では、リードフレームの代わりに回路パターンを形成した回路基板等を用いることができる。

実験No.1-1に係る多層フィルムは下記の処方で製造し、評価した。他の多層フィルムは表１に示した点以外は実験No.1-1と同様とした。

（ダイアタッチフィルムの製造）
液状のダイアタッチフィルムの成分をＰＥＴセパレーターフィルム上に３０μｍ塗工した後、剥離してダイアタッチフィルムとした。

（多層フィルムの製造）
各樹脂をＴダイ押し出し成型により、片面にシボ加工を施して平均表面粗さＲａ１．０μｍとした厚さ５０μｍの樹脂フィルムＡ〜Ｅとし、シボ加工していない面にダイアタッチフィルムを貼り付けて多層フィルムとした。

樹脂フィルムＡ：アイオノマ樹脂フィルム、エチレン−メタアクリル酸−アクリル酸２−メチルプロピル共重合体のＺｎ塩を主体、５０μm厚。エチレン単位１５質量部、メタアクリル酸単位４５質量部、アクリル酸２−メチルプロピル単位４０質量部含有。ＭＦＲ ２．８ｇ／１０ｍｉｎ（ＪＩＳ Ｋ７２１０法、２１０℃）、三井・デュポンポリケミカル株式会社製、市販品。
樹脂Ｂ：アイオノマ樹脂フィルム、エチレン−メタアクリル酸共重合体Ｚｎ塩を主体、ＭＦＲ ２．８ｇ／１０ｍｉｎ（ＪＩＳ Ｋ７２１０法、２１０℃）、三井・デュポンポリケミカル株式会社製。
樹脂フィルムC：塩化ビニル樹脂製（ＰＶＣ）フィルム、５０μm厚、市販品。
樹脂フィルムD：ポリエチレンテレフタレート樹脂製（ＰＥＴ）フィルム、５０μm厚、市販品。
樹脂フィルムE：ポリエチレン樹脂（ＰＥ）フィルム、５０μm厚、市販品。

（ダイシング）
ダイシング装置はＤＩＳＣＯ社製 ＤＡＤ３４１を用いた。ダイシングブレードはＤＩＳＣＯ社製ＮＢＣ−ＺＨ２０５Ｏ−２７ＨＥＥＥを用いた。形状は外径５５．５６ｍｍ、刃幅３５μｍ、内径１９．０５ｍｍを用いた。ダイシングブレードの回転数は４０，０００ｒｐｍとし、送り速度は８０ｍｍ／秒とした。切削水の水温は２５℃、切削水量は１．５Ｌ／分とした。

半導体ウエハは直径６インチ×厚み０．４ｍｍのシリコンウエハを用い、ダイシングパターンは５ｍｍ×５ｍｍとし、樹脂フィルムへの切り込み量は３０μｍとした。

（エキスパンド）
半導体ウエハをダイシングした後、エキスパンド装置：ＨＵＧＬＥ社製ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＨＳ−１８００を用いてエキスパンドを行った。
引き落とし量：２０ｍｍ
引き落とし速度：２０ｍｍ／秒
加温条件：４０℃×１分

（ダイシング性）
半導体ウエハをダイシングした際に、アイオノマ樹脂フィルムへの切り込み量の最大値と最小値の差を測定した。
◎（優）：差が３μｍ未満。
○（良）：差が３μｍ以上５μｍ未満。
×（不可）：差が５μｍ以上。

（ピックアップ性）
半導体ウエハをダイシングした後、エキスパンドし、チップを多層フィルムから取り上げることができた数を評価した。
エキスパンド装置：ＨＵＧＬＥ社製ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＨＳ−１８００
◎（優）：９５％以上のチップがピックアップできた。
○（良）：７０以上９５％未満のチップがピックアップできた。
×（不可）：ピックアップできたチップが７０％未満であった。

（実装性）
ダイシングしたチップをピックアップし、回路基板上に積層しパッケージングした。
◎（優） ：パッケージのクラックが発生しなかった。
×（不可）：一箇所でもクラックが発生した。

本発明の多層フィルムは、半導体ウエハ等をダイシングし、ダイアタッチフィルム付きのチップを高収率でピックアップする工程に好適に用いられるものである。

Claims (2)

1. エチレン単位、（メタ）アクリル酸単位、及び（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位を有する共重合体を金属イオンで架橋したアイオノマ樹脂フィルムと、粘接着剤を有するダイアタッチフィルムを積層した多層フィルム。
2. アイオノマ樹脂フィルム中のエチレン単位、（メタ）アクリル酸単位、及び（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位の割合が、エチレン単位が５〜２０質量部、（メタ）アクリル酸単位が２０〜４０質量部、（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位２０〜５０質量部である請求項１に記載の多層フィルム。