JP5976716B2 - 熱硬化型ダイボンドフィルム - Google Patents
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Description
固着する際に用いられる熱硬化型ダイボンドフィルムに関する。また本発明は、当該熱硬
化型ダイボンドフィルムがダイシングフィルム上に積層されたダイシング・ダイボンドフ
ィルムに関する。
着には、銀ペーストが用いられている。かかる固着処理は、リードフレームのダイパッド
等の上にペースト状接着剤を塗工し、それに半導体チップを搭載してペースト状接着剤層
を硬化させて行っている。
大きなバラツキを生じる。その結果、形成されるペースト状接着剤厚は不均一となる為、
半導体チップに係わる固着強度の信頼性が乏しい。即ち、ペースト状接着剤の塗工量が不
足すると、半導体チップと電極部材との間の固着強度が低くなり、その後のワイヤーボン
ディング工程で半導体チップが剥離する。一方、ペースト状接着剤の塗工量が多すぎると
半導体チップの上までペースト状接着剤が流延して特性不良を生じ、歩留まりや信頼性が
低下する。この様な固着処理に於ける問題は、半導体チップの大型化に伴って特に顕著な
ものとなっている。その為、ペースト状接着剤の塗工量の制御を頻繁に行う必要があり、
作業性や生産性に支障をきたしている。
チップに別途塗布する方法がある。しかし、この方法では、ペースト状接着剤層の均一化
が困難であり、またペースト状接着剤の塗布に特殊装置や長時間を必要とする。この為、
ダイシングエ程で半導体ウェハを接着保持するとともに、マウント工程に必要なチップ固
着用の接着剤層をも付与するダイシング・ダイボンドフィルムが開示されている(例えば
、下記特許文献1参照)。
ボンドフィルム)が積層された構造を有している。また、ダイシングフィルムは支持基材
上に粘着剤層積層された構造である。このダイシング・ダイボンドフィルムは次のように
して使用される。即ち、ダイボンドフィルムによる保持下に半導体ウェハをダイシングし
た後、支持基材を延伸して半導体チップをダイボンドフィルムと共に剥離しこれを個々に
回収する。更に、半導体チップを、ダイボンドフィルムを介して、BT基板やリードフレ
ーム等の被着体に接着固定させる。
、80〜140℃)下での貯蔵弾性率が高いため、前記被着体に対し十分な濡れ性を示さ
ず、接着力が小さくなる場合がある。その結果、工程内又は各工程間の搬送中に加えられ
る振動や被着体の湾曲により、半導体チップが被着体から脱落するという問題がある。
)下においても高い貯蔵弾性率を示すため、接着力が不十分な場合がある。その結果、ダ
イボンドフィルム上に接着固定された半導体チップに対してワイヤーボンディングを行う
際にも、超音波振動や加熱によりダイボンドフィルムと被着体との接着面でずり変形が生
じ、ワイヤーボンディングの成功率が低下するという問題がある。
モールド工程の際、当該半導体チップが封止樹脂の注入の際に押し流され、歩留まりが低
下するという問題がある。
率と高い接着力を併せ持つ熱硬化型ダイボンドフィルム、及び当該熱硬化型ダイボンドフ
ィルムを備えたダイシング・ダイボンドフィルムの提供を目的とする。
検討した。その結果、貯蔵弾性率を所定の数値範囲に制御することにより、当該熱硬化型
ダイボンドフィルムが、半導体装置を製造する為の所定の各工程において良好な濡れ性及
び接着性を示すことを見出し、本発明を完成させるに至った。
硬化型ダイボンドフィルムであって、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル共重合体
及びフィラーを少なくとも含み、80℃〜140℃における熱硬化前の貯蔵弾性率が10
kPa〜10MPaの範囲内であり、175℃における熱硬化前の貯蔵弾性率が0.1M
Pa〜3MPaの範囲内であることを特徴とする。
することにより、熱硬化型ダイボンドフィルム(以下、「ダイボンドフィルム」という場
合がある。)を介して半導体チップをBT基板やリードフレーム等の被着体にダイボンド
する際に、当該被着体に対し十分な濡れ性を示し、接着力の低下を防止する。その結果、
ダイボンド後の搬送中に加えられる振動や被着体の湾曲により、半導体チップが被着体か
ら脱落するのを防止することができる。
ることにより、半導体チップに対するワイヤーボンディングの際にも十分な接着力を維持
させることができる。その結果、ダイボンドフィルム上に接着固定した半導体チップに対
してワイヤーボンディングを行う際にも、超音波振動や加熱によるダイボンドフィルムと
被着体との接着面でのずり変形を防止し、ワイヤーボンディングの成功率を向上させるこ
とができる。
際にも、当該半導体チップが封止樹脂の注入の際に押し流されるのを防止することができ
る。
アクリル共重合体の重量をY重量部としたときの比率X/Yが、0.11〜4であること
が好ましい。エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計重量(X重量部)と、アクリル共重
合体の重量(Y重量部)との重量の比率X/Yを0.11以上にすることにより、175
℃で1時間の熱処理をした後の260℃における貯蔵弾性率を0.1MPa以上にするこ
とができる。その結果、半導体関連部品の信頼性評価に用いられる耐湿半田リフロー試験
においても、ダイボンドフィルムの剥離の発生を防止することができ、信頼性の向上が図
れる。その一方、前記X/Yを4以下にすることにより、ダイボンドフィルムのフィルム
としての機械的強度を増し自己支持性を確保することができる。
の合計重量をA重量部とし、フィラーの重量をB重量部としたときのB/(A+B)が、
0.8以下であることが好ましい。フィラーの含有量を、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
及びアクリル共重合体の合計重量に対し0.8以下にすることにより、貯蔵弾性率が大き
くなり過ぎるのを抑制し、被着体に対する濡れ性及び接着性を一層良好に維持することが
できる。
フェノール樹脂がフェノールノボラック樹脂、フェノールビフェニル樹脂又はフェノール
アラルキル樹脂の少なくとも何れかであり、前記アクリル共重合体がカルボキシル基含有
アクリル共重合体又はエポキシ基含有アクリル共重合体の少なくとも何れかであることが
好ましい。
あることが好ましい。フィラーの平均粒径を0.005μm以上にすることにより、貯蔵
弾性率が大きくなり過ぎるのを抑制し、被着体に対する濡れ性及び接着性を一層良好に維
持することができる。その一方、前記平均粒径を10μm以下にすることにより、ダイボ
ンドフィルムに対する補強効果を付与し、耐熱性の向上が図れる。
囲内であることが好ましい。エポキシ樹脂の重量平均分子量を300以上にすることによ
り、熱硬化後のダイボンドフィルムの機械的強度、耐熱性、耐湿性が低下するのを防止す
ることができる。その一方、前記重量平均分子量を1500以下にすることにより、熱硬
化後のダイボンドフィルムが剛直になって脆弱となるのを防止することができる。
範囲内であることが好ましい。フェノール樹脂の重量平均分子量を300以上にすること
により、前記エポキシ樹脂の硬化物に対し十分な強靱性を付与することができる。その一
方、前記重量平均分子量を1500以下にすることにより、高粘度となるのを抑制して、
良好な作業性を維持することができる。
の範囲内であることが好ましい。アクリル共重合体の重量平均分子量を10万以上にする
ことにより、配線基板等の被着体表面に対する高温時の接着性に優れ、かつ、耐熱性も向
上させることができる。その一方、前記重量平均分子量を100万以下にすることにより
、容易に有機溶剤への溶解することができる。
好ましい。ダイボンドフィルムのガラス転移温度を10℃以上にすることで、半導体チッ
プのダイボンドの際にダイボンドフィルムを構成する接着剤のはみ出しが生じるのを防止
することができる。その一方、前記ガラス転移温度を50℃以下にすることにより、被着
体に対する濡れ性及び接着性を一層良好に維持することができる。
何れか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルムが、ダイシングフィルム上に積層された
構造であることを特徴とする。
即ち、本発明によれば、80℃〜140℃における貯蔵弾性率を10kPa〜10MP
aの範囲内とし、175℃における貯蔵弾性率を0.1MPa〜3MPaの範囲内とする
ので、BT基板やリードフレーム等の被着体に対し良好な濡れ性及び接着性を発揮するこ
とができる。その結果、例えば、本発明の熱硬化型ダイボンドフィルムを介して半導体チ
ップを被着体にダイボンドする場合や、ダイボンド後の半導体チップに対しワイヤーボン
ディングをする場合、更に被着体にダイボンドされた半導体チップを樹脂封止する場合に
も、半導体チップを被着体に接着固定させ続けることができる。即ち、本発明の構成であ
ると、歩留まりを向上させて半導体装置を製造することが可能な熱硬化型ダイボンドフィ
ルムを提供することができる。
いて、ダイシング・ダイボンドフィルムの態様を例にして以下に説明する。本実施の形態
に係るダイシング・ダイボンドフィルム10は、ダイシングフィルム上にダイボンドフィ
ルム3が積層された構造である(図1参照)。前記ダイシングフィルムは、基材1上に粘
着剤層2が積層された構造である。ダイボンドフィルム3はダイシングフィルムの粘着剤
層2上に積層されている。
及びフィラーを少なくとも含み構成される。前記ダイボンドフィルム3の80℃〜140
℃における熱硬化前の貯蔵弾性率は、10kPa〜10MPaの範囲内であり、好ましく
は10kPa〜5MPa、より好ましくは10kPa〜3MPaである。前記貯蔵弾性率
を10kPa以上にすることにより、フィルムとしての機械的強度を増し自己支持性を確
保することができる。その一方、前記貯蔵弾性率を10MPa以下にすることにより、被
着体に対する濡れ性を確保し、接着力の維持が図れる。その結果、ダイボンド後の搬送中
に加えられる振動や被着体の湾曲により、半導体チップが被着体から脱落するのを防止す
ることができる。
〜3MPaの範囲内であり、好ましくは0.5kPa〜2.5MPa、より好ましくは0
.7kPa〜2.3MPaである。175℃における熱硬化前の貯蔵弾性率を前記数値範
囲内にすることにより、半導体チップに対するワイヤーボンディングの際にも十分な接着
力を維持させることができる。その結果、ダイボンドフィルム上に接着固定した半導体チ
ップに対してワイヤーボンディングを行う際にも、超音波振動や加熱によるダイボンドフ
ィルムと被着体との接着面でのずり変形を防止し、ワイヤーボンディングの成功率を向上
させることができる。
20℃〜45℃であることがより好ましい。前記ガラス転移温度が10℃以上にすること
により、半導体チップのダイボンドの際にダイボンドフィルムを構成する接着剤のはみ出
しが生じるのを防止することができる。その一方、前記ガラス転移温度を50℃以下にす
ることにより、被着体に対する濡れ性及び接着性を一層良好に維持することができる。
重量をY重量部とした場合に、その配合比率X/Y(−)は0.11〜4が好ましく、0
.11〜1.5がより好ましく、0.11〜1.4が更に好ましく、0.11〜1が特に
好ましく、0.11〜0.5が一層好ましい。配合比率X/Yを0.11以上にすること
により、175℃で1時間の熱処理を行った後の260℃に於ける貯蔵弾性率を0.1M
Pa以上にすることができ、耐湿半田リフロー試験においてもダイボンドフィルム3の剥
離の発生を防止することができ、信頼性の向上が図れる。その一方、配合比率を4以下に
することにより、ダイボンドフィルム3のフィルムとしての機械的強度を増し、その自己
支持性を確保することができる。
く、例えばビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、臭素化ビス
フェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型、ナフ
タレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、
トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型等の二官能エポキシ樹
脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若
しくはグリシジルアミン型等のエポキシ樹脂が用いられる。これらは単独で、又は2種以
上を併用して用いることができる。これらのエポキシ樹脂のうち本発明においては、ベン
ゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環等の芳香族環を有するエポキシ樹脂が特に好ましい
。具体的には、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂、キシリレン骨格含有フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格含有ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェノール型エポ
キシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂
は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性等に優れるからである。尚
、エポキシ樹脂は、半導体素子を腐食させるイオン性不純物等の含有が少ない。
、350〜1000の範囲内であることがより好ましい。重量平均分子量が300未満で
あると、熱硬化後のダイボンドフィルム3の機械的強度、耐熱性、耐湿性が低下する場合
がある。その一方、1500より大きいと、熱硬化後のダイボンドフィルムが剛直になっ
て脆弱になる場合がある。尚、本発明に於ける重量平均分子量とは、ゲルパーミエーショ
ンクロトマトグラフィー法(GPC)で標準ポリスチレンによる検量線を用いたポリスチ
レン換算値を意味する。
例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールビフェニル樹脂、フェノールアラルキル
樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニル
フェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂
、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン等が挙げられる。これらは単独で、又
は2種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうち、下記化学式
で表されるビフェニル型フェノールノボラック樹脂や、フェノールアラルキル樹脂が好ま
しい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。
り好ましい。前記数値範囲内にすることにより、ダイボンドフィルム3の流動性の確保が
図れる。
く、350〜1000の範囲内であることがより好ましい。重量平均分子量が300未満
であると、前記エポキシ樹脂の熱硬化が不十分となり十分な強靱性が得られない場合があ
る。その一方、重量平均分子量が1500より大きいと、高粘度となって、ダイボンドフ
ィルムの作製時の作業性が低下する場合がある。
エポキシ基1当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が0.5〜2.0当量になるように配
合することが好適である。より好適なのは、0.8〜1.2当量である。即ち、両者の配
合割合が前記範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、エポキシ樹脂硬化物の特性が劣
化し易くなるからである。
含有アクリル共重合体、エポキシ基含有アクリル共重合体が好ましい。前記カルボキシル
基含有アクリル共重合体に用いる官能基モノマーとしてはアクリル酸又はメタクリル酸が
挙げられる。アクリル酸又はメタクリル酸の含有量は酸価が1〜4の範囲内となる様に調
節される。その残部は、メチルアクリレート、メチルメタクリレートなどの炭素数1〜8
のアルキル基を有するアルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、スチレン、又は
アクリロニトリル等の混合物を用いることができる。これらの中でも、エチル(メタ)ア
クリレート及び/又はブチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。混合比率は、後述す
る前記アクリル共重合体のガラス転移点(Tg)を考慮して調整することが好ましい。ま
た、重合方法としては特に限定されず、例えば、溶液重合法、隗状重合法、懸濁重合法、
乳化重合法等の従来公知の方法を採用することができる。
えば、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の使用量は、
全モノマー成分に対し1〜20重量%の範囲内であることが好ましい。当該数値範囲内の
他のモノマー成分を含有させることにより、凝集力、接着性などの改質が図れる。
法、懸濁重合法、乳化重合法等の従来公知の方法を採用することができる。
く、−20〜15℃であることがより好ましい。ガラス転移点が−30℃以上にすること
により耐熱性が確保され得る。その一方、30℃以下にすることにより、表面状態が粗い
ウェハにおけるダイシング後のチップ飛びの防止効果が向上する。
35万〜90万であることがより好ましい。重量平均分子量を10万以上にすることによ
り、被着体表面に対する高温時の接着性に優れ、かつ、耐熱性も向上させることができる
。その一方、重量平均分子量を100万以下にすることにより、容易に有機溶剤への溶解
することができる。
熱伝導性の向上、溶融粘度の調整、並びにチキソトロピック性の付与等の観点からは、無
機フィラーが好ましい。
酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、
酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、窒化ホウ素、結晶質シリカ
、非晶質シリカ等が挙げられる。これらは単独で、又は2種以上を併用して用いることが
できる。熱伝導性の向上の観点からは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ
素、結晶性シリカ、非晶質シリカ等が好ましい。また、ダイボンドフィルム3の接着性と
のバランスの観点からは、シリカが好ましい。また、前記有機フィラーとしては、ポリイ
ミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエス
テルイミド、ナイロン、シリコーン等が挙げられる。これらは単独で、又は2種以上を併
用して用いることができる。
り好ましい。フィラーの平均粒径が0.005μm以上であると、被着体に対する濡れ性
を良好なものにし、接着性の低下を抑制することができる。その一方、前記平均粒径を1
0μm以下にすることにより、フィラーの添加によるダイボンドフィルム3に対する補強
効果を高め、耐熱性の向上が図れる。尚、平均粒径が相互に異なるフィラー同士を組み合
わせて使用してもよい。また、フィラーの平均粒径は、例えば、光度式の粒度分布計(H
ORIBA製、装置名;LA−910)により求めた値である。
できる。
ィラーの重量をB重量部とした場合に、比率B/(A+B)は0を超えて0.8以下であ
ることが好ましく、0を超えて7以下であることがより好ましい。前記比率が0であると
フィラー添加による補強効果がなく、ダイボンドフィルム3の耐熱性が低下する傾向があ
る。その一方、前記比率が0.8を超えると、被着体に対する濡れ性及び接着性が低下す
る場合がある。
とができる。他の添加剤としては、例えば難燃剤、シランカップリング剤又はイオントラ
ップ剤等が挙げられる。
樹脂等が挙げられる。これらは、単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。
)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で又
は2種以上を併用して用いることができる。
げられる。これらは、単独で又は2種以上を併用して用いることができる。
、トリフェニルフォスフィン骨格、アミン骨格、トリフェニルボラン骨格、トリハロゲン
ボラン骨格等の何れかからなる塩が好ましい。
、5〜100μm程度、好ましくは5〜50μm程度である。
る。また、ガラス転移温度の異なる熱可塑性樹脂、熱硬化温度の異なる熱硬化性樹脂を適
宜に組み合わせて、2層以上の多層構造にしてもよい。尚、半導体ウェハのダイシング工
程では切削水を使用することから、ダイボンドフィルムが吸湿して、常態以上の含水率に
なる場合がある。この様な高含水率のまま、基板等に接着させると、アフターキュアの段
階で接着界面に水蒸気が溜まり、浮きが発生する場合がある。従って、ダイボンドフィル
ムとしては、透湿性の高いコア材料を接着剤層で挟んだ構成とすることにより、アフター
キュアの段階では、水蒸気がフィルムを通じて拡散して、かかる問題を回避することが可
能となる。かかる観点から、ダイボンドフィルムはコア材料の片面又は両面に接着剤層を
形成した多層構造にしてもよい。
、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカー
ボネートフィルム等)、ガラス繊維やプラスチック製不織繊維で強化された樹脂基板、ミ
ラーシリコンウェハ、シリコン基板又はガラス基板等が挙げられる。
示せず)。セパレータは、実用に供するまでダイボンドフィルムを保護する保護材として
の機能を有している。また、セパレータは、更に、ダイシングフィルムにダイボンドフィ
ルム3、3’を転写する際の支持基材として用いることができる。セパレータはダイボン
ドフィルム上にワークを貼着する際に剥がされる。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等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
等も使用可能である。
ィルム3の他に、図2に示す様に半導体ウェハ貼り付け部分にのみダイボンドフィルム3
’を積層したダイシング・ダイボンドフィルム11の構成であってもよい。
。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、ポリイミド、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。粘着剤層2が紫外線硬化型である場合、基材1は紫外線に対し
透過性を有するものが好ましい。
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とダイボンドフィルム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。
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。
て数種をブレンドしたものを用いることができる。また、基材1には、帯電防止能を付与
する為、前記の基材1上に金属、合金、これらの酸化物等からなる厚さが30〜500Å
程度の導電性物質の蒸着層を設けることができる。基材1は単層又は2種以上の複層でも
よい。
である。
紫外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の半導体ウェハ貼り付け部分に対応する部分2aのみを紫外線照射する
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。
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にダイボンドフィルム3’が貼付けられる為、粘着剤層2
の前記部分2aとダイボンドフィルム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、紫外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。
未硬化の紫外線硬化型粘着剤により形成されている前記部分2bはダイボンドフィルム3
と粘着し、ダイシングする際の保持力を確保できる。この様に紫外線硬化型粘着剤は、半
導体チップを被着体に固着する為のダイボンドフィルム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・ダイボンドフィルム11の粘着剤層2に
於いては、前記部分2bがウェハリング16を固定することができる。前記被着体6とし
ては特に限定されず、例えば、BGA基板等の各種基板、リードフレーム、半導体素子、
スペーサ等が挙げられる。
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。紫外線硬化型粘着剤としては
、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粘着剤に、紫外線硬化性
のモノマー成分やオリゴマー成分を配合した添加型の紫外線硬化型粘着剤を例示できる。
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。
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。尚、(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。
(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。
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
。
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30
万以上、更に好ましくは40万〜300万程度である。
高める為、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、更には、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、更には0.1〜5重量部配合するのが好ましい。更に、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。
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。また紫外線
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100〜300
00程度の範囲のものが適当である。紫外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。
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紫外線硬化型粘着剤が挙げられる。内在型の紫外線硬
化型粘着剤は、低分子量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
含まない為、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為好ましい。
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。
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において
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
素二重結合の紫外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。
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、ジエチレングル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。
(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
に前記紫外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。紫外線硬
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。
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−フェニルアセトフェノン、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;チオキサンソン、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。
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。
剤層2を形成した後、前記部分2aに部分的に紫外線を照射し硬化させる方法が挙げられ
る。部分的な紫外線照射は、半導体ウェハ貼り付け部分3a以外の部分3b等に対応する
パターンを形成したフォトマスクを介して行うことができる。また、スポット的に紫外線
を照射し硬化させる方法等が挙げられる。紫外線硬化型の粘着剤層2の形成は、セパレー
タ上に設けたものを基材1上に転写することにより行うことができる。部分的な紫外線硬
化はセパレータ上に設けた紫外線硬化型の粘着剤層2に行うこともできる。
<その他の部分2bの粘着力、となるように粘着剤層2の一部を紫外線照射してもよい。
即ち、基材1の少なくとも片面の、半導体ウェハ貼り付け部分3aに対応する部分以外の
部分の全部又は一部が遮光されたものを用い、これに紫外線硬化型の粘着剤層2を形成し
た後に紫外線照射して、半導体ウェハ貼り付け部分3aに対応する部分を硬化させ、粘着
力を低下させた前記部分2aを形成することができる。遮光材料としては、支持フィルム
上でフォトマスクになりえるものを印刷や蒸着等で作製することができる。これにより、
効率よく本発明のダイシング・ダイボンドフィルム10を製造可能である。
2の表面から酸素(空気)を遮断するのが望ましい。その方法としては、例えば粘着剤層
2の表面をセパレータで被覆する方法や、窒素ガス雰囲気中で紫外線等の紫外線の照射を
行う方法等が挙げられる。
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2〜30μ
m、更には5〜25μmが好ましい。
次に、本実施の形態に係るダイシング・ダイボンドフィルム10を用いた半導体装置の
製造方法について、以下に説明する。
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(マウント工程)。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。
ズに切断して個片化し、半導体チップ5を製造する。ダイシングは、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・ダイボン
ドフィルム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、半導体ウェハは、ダイシング・ダイボンドフィルム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。
半導体チップ5のピックアップを行う。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・ダイボ
ンドフィルム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。
射した後に行う。これにより、粘着剤層2の接着剤層3a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、前述のもの
を使用することができる。
フィルム3aを介して被着体6にダイボンドする。ダイボンドは圧着により行われる。ダ
イボンドの条件としては特に限定されず、適宜必要に応じて設定することができる。具体
的には、例えば、ダイボンド温度80〜160℃、ボンディング圧力5N〜15N、ボン
ディング時間1〜10秒の範囲内で行うことができる。
チップ5と被着体6とを接着させる。加熱処理条件としては、温度80〜180℃の範囲
内であり、かつ、加熱時間0.1〜24時間、好ましくは0.1〜4時間、より好ましく
は0.1〜1時間の範囲内であることが好ましい。
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
を行う。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、80〜250℃、好ましくは8
0〜220℃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
による圧着エネルギーの併用により行われる。
の剪断接着力を有していることが好ましく、0.01〜5MPaがより好ましい。熱硬化
後の175℃における剪断接着力を0.01MPa以上にすることにより、ワイヤーボン
ディング工程の際の超音波振動や加熱に起因して、ダイボンドフィルム3aと半導体チッ
プ5又は被着体6との接着面でずり変形が生じるのを防止できる。即ち、ワイヤーボンデ
ィングの際の超音波振動により半導体素子が動くことがなく、これにより、ワイヤーボン
ディングの成功率が低下するのを防止する。
ることなく行ってもよい。この場合、ダイボンドフィルム3aの25℃における剪断接着
力は、被着体6に対し0.2MPa以上であることが好ましく、0.2〜10MPaであ
ることがより好ましい。前記剪断接着力を0.2MPa以上にすることにより、ダイボン
ドフィルム3aを熱硬化させることなくワイヤーボンディング工程を行っても、当該工程
に於ける超音波振動や加熱により、ダイボンドフィルム3aと半導体チップ5又は被着体
6との接着面でずり変形を生じることがない。即ち、ワイヤーボンディングの際の超音波
振動により半導体素子が動くことがなく、これにより、ワイヤーボンディングの成功率が
低下するのを防止する。
に熱硬化することはない。更に、ダイボンドフィルム3aの剪断接着力は、80〜250
℃の温度範囲内であっても、0.2MPa以上であることが必要である。当該温度範囲内
で剪断接着力が0.2MPa未満であると、ワイヤーボンディングの際の超音波振動によ
り半導体素子が動き、ワイヤーボンディングを行うことができず、歩留まりが低下するか
らである。
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を保護する為に行われる。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。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、封止樹脂を硬化させると共に、ダイボンドフィルム3aが熱
硬化されていない場合は当該ダイボンドフィルム3aも熱硬化させる。即ち、本発明に於
いては、後述する後硬化工程が行われない場合に於いても、本工程に於いてダイボンドフ
ィルム3aを熱硬化させて接着させることが可能であり、製造工程数の減少及び半導体装
置の製造期間の短縮に寄与することができる。
。封止工程に於いてダイボンドフィルム3aが熱硬化されない場合でも、本工程に於いて
封止樹脂8の硬化と共にダイボンドフィルム3aを熱硬化させて接着固定が可能になる。
本工程に於ける加熱温度は、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。
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。図4は、ダイボ
ンドフィルムを介して半導体チップを3次元実装した例を示す断面模式図である。図4に
示す3次元実装の場合、先ず半導体チップと同サイズとなる様に切り出した少なくとも1
つのダイボンドフィルム3aを被着体6上に貼り付けた後、ダイボンドフィルム3aを介
して半導体チップ5を、そのワイヤーボンド面が上側となる様にしてダイボンドする。次
に、ダイボンドフィルム13を半導体チップ5の電極パッド部分を避けて貼り付ける。更
に、他の半導体チップ15をダイボンドフィルム13上に、そのワイヤーボンド面が上側
となる様にしてダイボンドする。その後、ダイボンドフィルム3a、13を加熱すること
により熱硬化させて接着固定し、耐熱強度を向上させる。加熱条件としては、前述と同様
、温度80〜200℃の範囲内であり、かつ、加熱時間0.1〜24時間の範囲内である
ことが好ましい。
ドさせてもよい。その後、加熱工程を経ることなくワイヤーボンディングを行い、更に半
導体チップを封止樹脂で封止して、当該封止樹脂をアフターキュアすることもできる。
チップ15に於けるそれぞれの電極パッドと、被着体6とをボンディングワイヤー7で電
気的に接続する。尚、本工程は、ダイボンドフィルム3a、13の加熱工程を経ることな
く実施される。
化させる。それと共に、熱硬化が行われていない場合は、ダイボンドフィルム3aの熱硬
化により被着体6と半導体チップ5との間を接着固定する。また、ダイボンドフィルム1
3の熱硬化により、半導体チップ5と他の半導体チップ15との間も接着固定させる。尚
、封止工程の後、後硬化工程を行ってもよい。
よる加熱処理を行わないので、製造工程の簡素化及び歩留まりの向上が図れる。また、被
着体6に反りが生じたり、半導体チップ5及び他の半導体チップ15にクラックが発生し
たりすることもないので、半導体素子の一層の薄型化が可能になる。
層させた3次元実装としてもよい。図5は、2つの半導体チップをスペーサを介してダイ
ボンドフィルムにより3次元実装した例を示す断面模式図である。
5及びダイボンドフィルム21を順次積層してダイボンドする。更に、ダイボンドフィル
ム21上に、スペーサ9、ダイボンドフィルム21、ダイボンドフィルム3a及び半導体
チップ5を順次積層してダイボンドする。その後、ダイボンドフィルム3a、21を加熱
することにより熱硬化させて接着固定し、耐熱強度を向上させる。加熱条件としては、前
述と同様、温度80〜200℃の範囲内であり、かつ、加熱時間0.1〜24時間の範囲
内であることが好ましい。
ドさせてもよい。その後、加熱工程を経ることなくワイヤーボンディングを行い、更に半
導体チップを封止樹脂で封止して、当該封止樹脂をアフターキュアすることもできる。
プ5に於ける電極パッドと被着体6とをボンディングワイヤー7で電気的に接続する。尚
、本工程は、ダイボンドフィルム3a、21の加熱工程を経ることなく実施される。
化させると共に、ダイボンドフィルム3a、21が未硬化の場合は、これらを熱硬化させ
ることにより、被着体6と半導体チップ5との間、及び半導体チップ5とスペーサ9との
間を接着固定させる。これにより、半導体パッケージが得られる。封止工程は、半導体チ
ップ5側のみを片面封止する一括封止法が好ましい。封止は粘着シート上に貼り付けられ
た半導体チップ5を保護するために行われ、その方法としては封止樹脂8を用いて金型中
で成型されるのが代表的である。その際、複数のキャビティを有する上金型と下金型から
なる金型を用いて、同時に封止工程を行うのが一般的である。樹脂封止時の加熱温度は、
例えば170〜180℃の範囲内であることが好ましい。封止工程の後に、後硬化工程を
行ってもよい。
ンチップ、ポリイミドフィルム等を用いることができる。また、前記スペーサとしてコア
材料を用いることができる。コア材料としては特に限定されるものではなく、従来公知の
ものを用いることができる。具体的には、フィルム(例えばポリイミドフィルム、ポリエ
ステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィ
ルム、ポリカーボネートフィルム等)、ガラス繊維やプラスチック製不織繊維で強化され
た樹脂基板、ミラーシリコンウェハ、シリコン基板又はガラス被着体を使用できる。
前記被着体上に半導体素子を3次元実装する場合、半導体素子の回路が形成される面側
には、バッファーコート膜が形成されている。当該バッファーコート膜としては、例えば
窒化珪素膜やポリイミド樹脂等の耐熱樹脂からなるものが挙げられる。
成からなるものに限定されるものではなく、製造条件や用途等に応じて適宜変更可能であ
る。
してワイヤーボンディング工程を行う態様について述べたが、本発明はこれに限定される
ものではない。例えば、半導体素子を被着体の上に積層する度にワイヤーボンディング工
程を行うことも可能である。
されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれら
のみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。また、部とあるのは、重
量部を意味する。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル共重合体としてのア
クリル酸エステル系ポリマー(ナガセケムテックス(株)製、テイサンレジン SG−7
08−6、重量平均分子量80万)100部に対して、エポキシ樹脂(JER(株)製、
エピコート834、重量平均分子量470)6.25部、フェノール樹脂(荒川化学(株
)製、タマノル100S、重量平均分子量900)12.5部、平均粒径500nmの球
状シリカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)54部をメチルエチルケトンに溶解
させ、濃度20.7重量%の接着剤組成物を調製した。
フタレートフィルムからなる離型処理フィルム(剥離ライナー)上に塗布した後、130
℃で2分間乾燥させた。これにより、厚さ40μmの熱硬化型ダイボンドフィルムAを作
製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル共重合体としてのア
クリル酸エステル系ポリマー(ナガセケムテックス(株)製、テイサンレジン SG−7
08−6、重量平均分子量80万)100部に対して、エポキシ樹脂(JER(株)製、
エピコート834、重量平均分子量470)12.5部、フェノール樹脂(荒川化学(株
)製、タマノル100S、重量平均分子量900)12.5部、平均粒径500nmの球
状シリカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)83部をメチルエチルケトンに溶解
させ、濃度21.5重量%の接着剤組成物を調製した。
フタレートフィルムからなる離型処理フィルム(剥離ライナー)上に塗布した後、130
℃で2分間乾燥させた。これにより、厚さ40μmの熱硬化型ダイボンドフィルムBを作
製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル共重合体としてのア
クリル酸エステル系ポリマー(ナガセケムテックス(株)製、テイサンレジン SG−7
08−6、重量平均分子量80万)100部に対して、エポキシ樹脂(JER(株)製、
エピコート834、重量平均分子量470)7部、フェノール樹脂(荒川化学(株)製、
タマノル100S、重量平均分子量900)7部、平均粒径500nmの球状シリカ(ア
ドマテックス(株)製、SO−25R)85部をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度2
0.5重量%の接着剤組成物を調製した。
フタレートフィルムからなる離型処理フィルム(剥離ライナー)上に塗布した後、130
℃で2分間乾燥させた。これにより、厚さ40μmの熱硬化型ダイボンドフィルムCを作
製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル共重合体としてのア
クリル酸エステル系ポリマー(ナガセケムテックス(株)製、テイサンレジン SG−7
08−6、重量平均分子量40万)100部に対して、エポキシ樹脂(JER(株)製、
エピコート834、重量平均分子量470)85部、フェノール樹脂(荒川化学(株)製
、タマノル100S、重量平均分子量900)47部、平均粒径500nmの球状シリカ
(アドマテックス(株)製、SO−25R)232部をメチルエチルケトンに溶解させ、
濃度21.0重量%の接着剤組成物を調製した。
フタレートフィルムからなる離型処理フィルム(剥離ライナー)上に塗布した後、130
℃で2分間乾燥させた。これにより、厚さ40μmの熱硬化型ダイボンドフィルムDを作
製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル共重合体としてのア
クリル酸エステル系ポリマー(ナガセケムテックス(株)製、テイサンレジン SG−7
08−6、重量平均分子量40万)100部に対して、エポキシ樹脂(JER(株)製、
エピコート834、重量平均分子量470)43部、フェノール樹脂(荒川化学(株)製
、タマノル100S、重量平均分子量900)23部、平均粒径500nmの球状シリカ
(アドマテックス(株)製、SO−25R)588部をメチルエチルケトンに溶解させ、
濃度21.0重量%の接着剤組成物を調製した。
フタレートフィルムからなる離型処理フィルム(剥離ライナー)上に塗布した後、130
℃で2分間乾燥させた。これにより、厚さ40μmの熱硬化型ダイボンドフィルムDを作
製した。
本比較例1においては、球状シリカの含有量を1125部に変更したこと以外は、実施
例1と同様にして本比較例1に係る熱硬化型ダイボンドフィルムDを作製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル共重合体としてのア
クリル酸エステル系ポリマー(根上工業(株)製、パラクロンW−197CM、重量平均
分子量40万)100部に対して、エポキシ樹脂1(JER(株)製、エピコート100
4、重量平均分子量1400)250部、エポキシ樹脂2(JER(株)製、エピコート
827、重量平均分子量370)250部、フェノール樹脂(三井化学(株)製、レミッ
クスXLC−4L、重量平均分子量1385)500部、平均粒径500nmの球状シリ
カ(アドマテックス(株)製、SO−25R)667部をメチルエチルケトンに溶解させ
、濃度21.4重量%の接着剤組成物を調製した。
フタレートフィルムからなる離型処理フィルム(剥離ライナー)上に塗布した後、130
℃で2分間乾燥させた。これにより、厚さ40μmの熱硬化型ダイボンドフィルムEを作
製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル共重合体としてのア
クリル酸エステル系ポリマー(ナガセケムテックス(株)製、テイサンレジン SG−7
08−6、重量平均分子量40万)100部に対して、エポキシ樹脂(JER(株)製、
エピコート834、重量平均分子量470)3.3部、フェノール樹脂(荒川化学(株)
製、タマノル100S、重量平均分子量900)1.9部、平均粒径500nmの球状シ
リカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)45部をメチルエチルケトンに溶解させ
、濃度20.9重量%の接着剤組成物を調製した。
フタレートフィルムからなる離型処理フィルム(剥離ライナー)上に塗布した後、130
℃で2分間乾燥させた。これにより、厚さ40μmの熱硬化型ダイボンドフィルムGを作
製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル共重合体としてのア
クリル酸エステル系ポリマー(ナガセケムテックス(株)製、テイサンレジン SG−7
08−6、重量平均分子量40万)100部に対して、エポキシ樹脂(JER(株)製、
エピコート828、重量平均分子量370)300部、フェノール樹脂(明和化成(株)
製、MEH−7500−3S、重量平均分子量500)165部、平均粒径500nmの
球状シリカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)253部をメチルエチルケトンに
溶解させ、濃度20.9重量%の接着剤組成物を調製した。
フタレートフィルムからなる離型処理フィルム(剥離ライナー)上に塗布した後、130
℃で2分間乾燥させた。これにより、厚さ40μmの熱硬化型ダイボンドフィルムGを作
製した。
アクリル共重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによ
るポリスチレン換算の値である。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーは、TSK
G2000H HR、G3000H HR、G4000H HR、及びGMH−H HR
の4本のカラム(いずれも東ソ株式会社製)を直列に接続して使用し、溶雛液にテトラヒ
ドロフランを用いて、流速1ml/分、温度40℃、サンプル濃度0.1重量%テトラヒ
ドロフラン溶液、サンプル注入量500μlの条件で行い、検出器には示差屈折計を用い
た。
各実施例及び比較例の熱硬化型ダイボンドフィルムから、厚さ200μm、長さ25m
m(測定長さ)、幅10mmの短冊状にカッターナイフで切り出し、固体粘弾性測定装置
(RSAIII、レオメトリックサイエンティフィック(株)製)を用いて、−50〜30
0℃における貯蔵弾性率を測定した。測定条件は、周波数1Hz、昇温速度10℃/mi
nとした。80℃、140℃、175℃における貯蔵弾性率E1’、E2’、E3’の値
を下記表1に示す。
各実施例及び比較例に係る熱硬化型ダイボンドフィルムのガラス転移点は、先ず、前記
貯蔵弾性率の場合と同様にして貯蔵弾性率を測定した。更に、損失弾性率も測定した後、
tanδ(G”(損失弾性率)/G’(貯蔵弾性率))の値を算出することにより、ガラ
ス転移温度を求めた。結果を下記表1に示す。
前記実施例及び比較例に於いて作製した熱硬化型ダイボンドフィルムについて、半導体
素子に対する剪断接着力を以下の通り測定した。
0mm×横10mm×厚さ0.5mm)に貼り付けた。次に、BGA基板上に、ダイボン
ド温度120℃、ボンディング圧力0.1MPa、ボンディング時間1秒の条件下でダイ
アタッチした。次に、ボンドテスター(デイジ社製、dagy4000)を用いて、室温下におけ
る剪断接着力をそれぞれ測定した。結果を下記表1に示す。
前記実施例及び比較例に於いて作製した熱硬化型ダイボンドフィルムについて、半導体
素子に対する剪断接着力を以下の通り測定した。
及び比較例に係る熱硬化型ダイボンドフィルムを介して半導体チップ(縦10mm×横1
0mm×厚さ0.5mm)をダイアタッチした。次に、ボンドテスター(デイジ社製、da
gy4000)を用いて、175℃における剪断接着力をそれぞれ測定した。結果を下記表1に
示す。
前記実施例及び比較例に於いて作製した熱硬化型ダイボンドフィルムを用い、BGA基
板上にダイボンドしたミラーチップにワイヤーボンディングをした場合のワイヤーボンデ
ィング性を評価した。
プを作製した。このミラーチップを、熱硬化型ダイボンドフィルムを介してBGA基板上
にダイボンドした。ダイボンドは、温度120℃、0.1MPa、1秒間の条件下で、ダ
イボンダー((株)新川製SPA−300)を用いて行った。
直径25μmのAuワイヤーでミラーチップの一辺にそれぞれ50回のワイヤーボンディ
ングを行った。ワイヤーボンディング条件は、超音波出力時間2.5msec、超音波出
力0.75W、ボンド荷重60g、ステージ温度は175℃とした。ワイヤーボンディン
グ性の評価は、ミラーチップの位置ズレ及びチップの割れの発生有無を確認することで行
った。位置ズレ及びチップ割れが発生していない場合を○、発生した場合を×とした。
前記剪断接着力の測定の場合と同様にして、BGA基板上に、各実施例及び比較例に係
る熱硬化型ダイボンドフィルムを介して半導体チップ(縦10mm×横10mm×厚さ0
.5mm)をダイアタッチした。次に、モールドマシン(TOWAプレス社製、マニュア
ルプレスY−1)を用いて、成形温度175℃、クランプ圧力184kN、トランスファ
ー圧力5kN、時間120秒、封止樹脂GE−100(日東電工(株)製)の条件下で封
止工程を行った。
ファインテック社製、FS200II)を用いて観察した。結果を表1に示す。尚、表1に
おいては、半導体チップの位置ズレや剥離による浮きが無い場合を○、何れかが確認され
た場合を×とした。
下記表1の結果から分かる通り、実施例1〜5の熱硬化型ダイボンドフィルムであると
、ダイボンド後の半導体チップが搬送中にBGA基板から脱落することがない。また、ワ
イヤーボンディング工程の際にも、BGA基板に対してずり変形による位置ズレやチップ
割れが生じず、その結果、ワイヤーボンディング工程の際にも歩留まりの向上が図れる。
更に、封止樹脂による封止の際にも半導体チップが当該封止樹脂により押し流されること
がなかった。これにより、本実施例に係る熱硬化型ダイボンドフィルムが半導体装置の製
造に必要な貯蔵弾性率と高い接着力を併せ持つことが確認された。
2 粘着剤層
3、3’、13、21 熱硬化型ダイボンドフィルム
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
9 スペーサ
10、11 ダイシング・ダイボンドフィルム
15 半導体チップ
16 ウェハリング
Claims (12)
- 半導体装置の製造の際に用いる熱硬化型ダイボンドフィルムであって、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル共重合体及びフィラーを少なくとも含み、80℃及び140℃における熱硬化前の貯蔵弾性率が10kPa〜10MPaの範囲内であり、175℃における熱硬化前の貯蔵弾性率が0.1MPa〜3MPaの範囲内であり、
前記エポキシ樹脂、前記フェノール樹脂及び前記アクリル共重合体以外の架橋剤を含まず、
BGA基板上に、熱硬化型ダイボンドフィルムを介して半導体チップ(縦10mm×横10mm×厚さ0.5mm)をダイアタッチし、ボンドテスターで測定した175℃における剪断接着力が0.014MPa以上である、熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂の合計重量をX重量部とし、アクリル共重合体の重
量をY重量部としたときの比率X/Yが、0.11〜4である請求項1に記載の熱硬化型
ダイボンドフィルム。 - 前記エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル共重合体の合計重量をA重量部とし、
フィラーの重量をB重量部としたときのB/(A+B)が、0.8以下である請求項1又
は2に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 前記エポキシ樹脂が芳香族環を有するエポキシ樹脂であり、前記フェノール樹脂がフェ
ノールノボラック樹脂、フェノールビフェニル樹脂又はフェノールアラルキル樹脂の少な
くとも何れかであり、前記アクリル共重合体がカルボキシル基含有アクリル共重合体又は
エポキシ基含有アクリル共重合体の少なくとも何れかである請求項1〜3の何れか1項に
記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 前記フィラーの平均粒径が0.005μm〜10μmの範囲内である請求項1〜4の何
れか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 前記エポキシ樹脂の重量平均分子量が300〜1500の範囲内である請求項1〜5の
何れか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 前記フェノール樹脂の重量平均分子量が300〜1500の範囲内である請求項1〜6
の何れか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 前記アクリル共重合体の重量平均分子量が10万〜100万の範囲内である請求項1〜
7の何れか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。 - ガラス転移温度が10℃〜50℃の範囲内である請求項1〜8の何れか1項に記載
の熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 前記エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル共重合体の合計重量をA重量部とし、
フィラーの重量をB重量部としたときのB/(A+B)が、0.31以上である請求項1〜9の何れか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 請求項1〜10の何れか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルムが、ダイシングフィルム上に積層された構造であるダイシング・ダイボンドフィルム。
- 前記ダイシングフィルムは基材および前記基材上に積層された粘着剤層を備え、
前記粘着剤層は、前記熱硬化型ダイボンドフィルムに接している第1部分および前記熱硬化型ダイボンドフィルムに接していない第2部分を備え、
前記第2部分は、ウェハリングを固定するための固定用部を備え、
前記第1部分の粘着力は前記固定用部の粘着力より低い、請求項11に記載のダイシング・ダイボンドフィルム。
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