TW201504384A - 接著薄片、及切割.晶粒接合薄膜 - Google Patents
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Abstract
本發明提供可靠性高且凹凸填埋性優異的接著薄片、及切割‧晶粒接合薄膜。本發明關於一種接著薄片,其包含球狀氧化鋁填料和樹脂成分,所述樹脂成分包含高分子量成分(A)和低分子量成分(B),相對於100重量份接著薄片,前述球狀氧化鋁填料的含量為78~88重量份,前述球狀氧化鋁填料的平均粒徑為2~9μm,比表面積為0.8~8.0m2/g,由前述高分子量成分(A)的重量/前述高分子量成分(A)和前述低分子量成分(B)的總重量表示的重量比為0.03~0.25。
Description
本發明關於接著薄片、及切割‧晶粒接合薄膜。
出於半導體元件的應用方面的需求,高容量化、資料處理速度的高速化推進,因而自半導體元件的發熱量增大。因此,迫切需要應對發熱量增大的對策。
作為半導體封裝體的散熱方法,如有:將密封樹脂薄型化或高導熱係數化來進行散熱的方法;嵌入散熱器等散熱材料而介由其進行散熱的方法;自介由接著劑與半導體晶片接著的基板、引線框等進行散熱的方法等。
自密封樹脂進行散熱的方法由於密封樹脂層較厚而難以高效地散熱。另外,嵌入散熱器的方法不利於小型化(高積體化),能夠使用的封裝體有限。另一方面,通過將用於接著半導體晶片和基板的接著劑高導熱化,自半導體晶片產生的熱釋放至基板,從而能夠高效地散熱。
作為將接著劑高導熱化的方法,已知有配混高導熱性的填料的方法。作為高導熱性的填料,有多種多樣的填料,例如有氧化鋁填料、氫氧化鋁、氮化鋁等。其中,氧
化鋁填料由於較廉價且化學穩定性高、導熱係數高,因而經常被使用。
另一方面,氫氧化鋁由於導熱性比氧化鋁填料低,會因加熱而形成鋁並產生水,因此存在導致可靠性降低的擔心。
另外,氮化鋁的化學穩定性低,與空氣中的水反應而產生氫氧化鋁並生成氨。接著劑有時在切割步驟中被曝露於大量水中,而且經常長時間地放置於常規氣氛下,因此需要對水、空氣穩定,但氮化鋁從上述特性來看很難說適用於接著劑。
關於接著劑的形狀,一直以來,使用銀漿等液態的接著劑。但是,將比50μm薄的由半導體晶圓得到的半導體晶片介由糊狀的接著劑接著於基板時,有時發生半導體晶片的傾斜、或突出、接著劑向晶片上部環抱等。因此,糊狀的接著劑不利於高積體化的半導體元件的製造。另外,糊狀的接著劑在固化時容易產生空隙,容易產生由空隙導致的可靠性降低、散熱性降低等問題。
在這種背景下,例如,專利文獻1~3中提出了配混有氧化鋁填料的高導熱性的薄片狀接著劑。
專利文獻1:日本特開2012-186360號公報
專利文獻2:日本特開2012-186361號公報
專利文獻3:日本特開2011-23607號公報
然而,專利文獻1~3的薄片狀接著劑僅能夠接著於較平坦的被著體,用途受到限定。換言之,對凹凸的追隨性(凹凸填埋性)尚有改善的餘地。另外,近年來,接著劑所需的可靠性的水準日益增高,因此也需要對可靠性進行研究。
本發明的目的在於,解決前述問題,提供可靠性高且凹凸填埋性優異的接著薄片、及切割‧晶粒接合薄膜。
本發明關於一種接著薄片,其包含球狀氧化鋁填料和樹脂成分,所述樹脂成分包含高分子量成分(A)和低分子量成分(B),相對於100重量份接著薄片,前述球狀氧化鋁填料的含量為78~88重量份,前述球狀氧化鋁填料的平均粒徑為2~9μm,比表面積為0.8~8.0m2/g,由前述高分子量成分(A)的重量/前述高分子量成分(A)和前述低分子量成分(B)的總重量表示的重量比為0.03~0.25。
若僅僅將球狀氧化鋁填料高填充化,則無法充分提高耐濕回流焊性,而且會降低填埋性。另一方面,本發明的接著薄片通過使用滿足特定的平均粒徑且滿足特定的比表面積的球狀氧化鋁填料,並將由高分子量成分(A)的重
量/高分子量成分(A)和低分子量成分(B)的總重量表示的重量比調整為特定範圍,從而良好地得到高溫下的流動性,得到優異的凹凸填埋性。另外,也得到優異的耐濕回流焊性。
較佳的是,在前述球狀氧化鋁填料的細微性分佈中,存在2個以上的峰,第一峰存在於0.2~0.8μm的粒徑範圍,第二峰存在於3~15μm的粒徑範圍,第二峰的粒徑/第一峰的粒徑為7~15。由此,能夠將球狀氧化鋁填料高填充化,並進一步提高填埋性。
較佳的是,前述球狀氧化鋁填料用矽烷偶合劑進行了處理。由此,球狀氧化鋁填料的分散性變得良好,球狀氧化鋁填料的高填充化成為可能。另外,能夠進一步提高填埋性。
較佳的是,前述低分子量成分(B)至少包含環氧樹脂和酚醛樹脂。
較佳的是,前述環氧樹脂包含液態的雙酚型環氧樹脂,由前述液態的雙酚型環氧樹脂的重量/前述低分子量成分(B)的重量表示的重量比為0.1~0.6。由此,能夠進一步提高填埋性。
較佳的是,前述高分子量成分(A)為丙烯酸類橡膠。
較佳的是,前述高分子量成分(A)的玻璃化轉變溫度為0℃以下。
較佳的是,前述球狀氧化鋁填料的最大粒徑為20μm
以下。由此,能夠得到良好的填埋性。
較佳的是,前述接著薄片在固化前的130℃下的熔融黏度為5~5000Pa.s。
較佳的是,前述接著薄片在固化後的玻璃化轉變溫度為100℃以上,固化後的260℃下的拉伸儲能模量為10~1000MPa。
較佳的是,前述接著薄片在固化前的拉伸試驗時的斷裂伸長率為10~200%。較佳的是,前述接著薄片的厚度為30μm以下。
較佳的是,前述接著薄片用作晶粒接合薄膜。
本發明還關於一種切割‧晶粒接合薄膜,其在帶黏著劑層的基材的前述黏著劑層上層疊有前述接著薄片。
根據本發明,能夠提供可靠性高且凹凸填埋性優異的接著薄片、及切割‧晶粒接合薄膜。
1‧‧‧基材
2‧‧‧黏著劑層
3、3’‧‧‧接著薄片
4‧‧‧半導體晶圓
5‧‧‧半導體晶片
6‧‧‧被著體
7‧‧‧接合線
8‧‧‧密封樹脂
10、12‧‧‧切割‧晶粒接合薄膜
11‧‧‧切割薄膜
圖1為本發明的一個實施方式的切割‧晶粒接合薄膜的截面示意圖。
圖2為本發明的另一個實施方式的切割‧晶粒接合薄膜的截面示意圖。
圖3為示出半導體裝置的一種製造步驟的圖。
本發明的接著薄片包含球狀氧化鋁填料。
球狀氧化鋁填料的平均粒徑為2μm以上、較佳為3μm以上。通過為2μm以上,可良好地得到高溫下的流動性,可得到優異的填埋性。另外,球狀氧化鋁填料的平均粒徑為9μm以下、較佳為8μm以下。通過為9μm以下,可得到優異的耐濕回流焊性。
需要說明的是,球狀氧化鋁填料的平均粒徑可以通過實施例中記載的方法測定。
球狀氧化鋁填料的最大粒徑較佳為20μm以下。為20μm以下時,接著薄片的薄膜化成為可能,散熱效果也提高。
在球狀氧化鋁填料的細微性分佈中,較佳存在2個以上的峰。具體而言,較佳的是,第一峰存在於0.2~0.8μm的粒徑範圍,第二峰存在於3~15μm的粒徑範圍。由此,可以在形成第二峰的球狀氧化鋁填料之間(間隙中)填充形成第一峰的球狀氧化鋁填料,因此能夠將球狀氧化鋁填料高填充。
第一峰的粒徑不足0.2μm時,存在接著薄片的黏度變得過高而無法追隨被著體的凹凸的傾向。第一峰的粒徑超過0.8μm時,球狀氧化鋁填料的高填充化困難。
另外,第二峰的粒徑不足3μm時,球狀氧化鋁填料
的高填充化困難。另外,存在接著薄片的黏度變得過高而無法追隨被著體的凹凸的傾向。第二峰的粒徑超過15μm時,接著薄片的薄膜化變得困難。需要說明的是,球狀氧化鋁填料的細微性分佈可以通過實施例中記載的方法測定。
第二峰的粒徑/第一峰的粒徑較佳為7~15。第一峰的粒徑與第二峰的粒徑相近時,無法充分得到高填充效果,而第二峰的粒徑/第一峰的粒徑的值為上述範圍時,能夠充分得到高填充效果。另外,接著薄片對被著體的凹凸追隨性變得良好。
需要說明的是,為了使球狀氧化鋁填料的細微性分佈中存在2個以上的峰,配混平均粒徑不同的2種以上球狀氧化鋁填料即可。
球狀氧化鋁填料的比表面積為0.8m2/g以上、較佳為0.9m2/g以上。通過為0.8m2/g以上,可得到良好的凹凸追隨性。另外,球狀氧化鋁填料的比表面積為8.0m2/g以下、較佳為7.5m2/g以下。通過為8.0m2/g以下,接著薄片的薄膜化成為可能。
需要說明的是,球狀氧化鋁填料的比表面積可以通過實施例中記載的方法測定。
球狀氧化鋁填料較佳用矽烷偶合劑進行了處理(前處理)。由此,球狀氧化鋁填料的分散性變得良好,球狀氧化鋁填料的高填充化成為可能。
作為矽烷偶合劑,沒有特別限定,從能夠將球狀氧化
鋁填料高填充化並進一步提高填埋性的理由出發,能夠適宜地使用環氧矽烷系矽烷偶合劑、二甲基矽烷系矽烷偶合劑、甲基系矽烷偶合劑、苯基系矽烷偶合劑、苯胺系矽烷偶合劑、甲基丙烯醯基矽烷系矽烷偶合劑。其中,從提高球狀氧化鋁填料的分散性並提高接著薄片的流動性的理由出發,較佳環氧矽烷系矽烷偶合劑、甲基丙烯醯基矽烷系矽烷偶合劑。
作為環氧矽烷系矽烷偶合劑,可列舉出2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等。作為二甲基矽烷系矽烷偶合劑,可列舉出二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷等。作為甲基系矽烷偶合劑,可列舉出甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷等。作為苯基系矽烷偶合劑,可列舉出苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷等。
作為苯胺系矽烷偶合劑,可列舉出N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等。作為甲基丙烯醯基矽烷系矽烷偶合劑,可列舉出3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等。
作為用矽烷偶合劑處理球狀氧化鋁填料的方法,沒有特別限定,可列舉出:在溶劑中將球狀氧化鋁填料與矽烷
偶合劑混合的濕式法;在氣相中將球狀氧化鋁填料和矽烷偶合劑進行處理的幹式法等。
對矽烷偶合劑的處理量沒有特別限定,相對於100重量份球狀氧化鋁填料,較佳用0.05~5重量份矽烷偶合劑進行處理。
相對於100重量份接著薄片,球狀氧化鋁填料的含量為78重量份以上、較佳為80重量份以上。通過為78重量份以上,可得到良好的導熱性。另外,球狀氧化鋁填料的含量為88重量份以下、較佳為84重量份以下。通過為88重量份以下,可得到良好的填埋性。
本發明的接著薄片包含樹脂成分,該樹脂成分包含高分子量成分(A)和低分子量成分(B)。
高分子量成分(A)的重量平均分子量(Mw)較佳為10000以上、更佳為200000以上。為10000以上時,可得到撓性。另外,高分子量成分(A)的重量平均分子量較佳為2000000以下、更佳為1500000以下、又更佳為1000000以下。為2000000以下時,能夠將接著薄片在高溫下低黏度化,可得到良好的凹凸填埋性。
需要說明的是,重量平均分子量是利用GPC(凝膠滲透色譜法)測定並以聚苯乙烯換算而算出的值。
作為高分子量成分(A),沒有特別限定,從玻璃化轉變溫度的調整、官能團的控制容易,通常廣泛使用的觀點出發,較佳丙烯酸類橡膠。
作為丙烯酸類橡膠,沒有特別限定,可列舉出將具有
碳數30以下、特別是碳數4~18的直鏈或支鏈的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯中的1種或2種以上作為成分的聚合物(丙烯酸類共聚物)等。作為前述烷基,例如可列舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、或十二烷基等。
另外,作為形成聚合物(丙烯酸類共聚物)的其它單體,沒有特別限定,例如可列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等各種含羧基單體;馬來酸酐或衣康酸酐等各種酸酐單體;(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等各種含羥基單體;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯或(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等各種含磺酸基單體;或2-羥乙基丙烯醯基磷酸酯等各種含磷酸基單體。
高分子量成分(A)的玻璃化轉變溫度較佳為0℃以下、更佳為-5℃以下、又更佳為-20℃以下。為0℃以下時,能夠在40~70℃這樣較低的溫度下貼附至被著體,可
容易地進行晶圓安裝。需要說明的是,在高溫下貼附至被著體時,切割薄膜由於熱而變形,因此晶圓安裝困難。高分子量成分(A)的玻璃化轉變溫度例如為-40℃以上。
高分子量成分(A)的玻璃化轉變溫度由利用差示掃描量熱計(DSC)測定的最大吸熱峰時的溫度得到。具體而言,對於要測定的試樣,使用差示掃描量熱計(TA Instruments公司製造的“Q-2000”),在比預測的試樣的玻璃化轉變溫度(預測溫度)高約50℃的溫度下加熱10分鐘後,冷卻至比預測溫度低50℃的溫度,從而進行前處理,然後,在氮氣氣氛下以升溫速度5℃/分鐘進行升溫並測定吸熱起點溫度,將其作為玻璃化轉變溫度。
低分子量成分(B)的重量平均分子量較佳為5000以下、更佳為3000以下。為5000以下時,在高溫下低黏度化,可得到良好的凹凸填埋性。低分子量成分(B)的重量平均分子量較佳為200以上、更佳為300以上。為200以上時,可得到常溫下的穩定性。
作為低分子量成分(B),沒有特別限定,可列舉出酚醛樹脂、胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、有機矽樹脂、熱固化性聚醯亞胺樹脂等。特別較佳較少地含有腐蝕半導體元件的離子性雜質等的環氧樹脂。另外,作為環氧樹脂的固化劑,較佳酚醛樹脂。
作為環氧樹脂,沒有特別限定,例如可使用雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型、溴化雙酚A型、氫化雙酚A型、雙酚AF型、聯苯型、萘型、芴型、苯酚酚醛清漆
型、鄰甲酚酚醛清漆型、三羥苯基甲烷型、四羥苯基乙烷型等二官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂、或者乙內醯脲型、三縮水甘油基異氰脲酸酯型或縮水甘油胺型等環氧樹脂。其中,從在室溫下為液態且能夠賦予撓性的理由出發,較佳包含液態的雙酚型環氧樹脂。另外,從為多官能的固化樹脂,固化後的交聯密度高,能夠對接著薄片賦予良好的耐回流焊性的理由出發,較佳鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂。
由液態的雙酚型環氧樹脂的重量/低分子量成分(B)的重量表示的重量比較佳為0.1以上。為0.1以上時,能夠賦予在切割時或拾取時接著薄片不會破裂的水準的柔軟性。另外,可得到優異的填埋性。另外,該重量比較佳為0.6以下。為0.6以下時,能夠將接著薄片從切割薄膜良好地剝離,能夠良好地拾取。
本說明書中,液態是指在25℃下黏度低於5000Pa.s。需要說明的是,黏度可以使用Thermo Scientific公司製造的型號HAAKE Roto VISCO1來測定。
酚醛樹脂作為環氧樹脂的固化劑發揮作用,例如可列舉出苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、叔丁基苯酚酚醛清漆樹脂、壬基苯酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚醛樹脂、可溶型酚醛樹脂、聚對羥基苯乙烯等聚羥基苯乙烯等。這些酚醛樹脂當中,特別較佳苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。這是因為能夠提高半導體裝置的連接可靠性。
關於環氧樹脂與酚醛樹脂的配混比例,例如,以相對於環氧樹脂成分中的環氧基1當量,酚醛樹脂中的羥基為0.5~2.0當量的方式進行配混是較佳的。更適宜為0.8~1.2當量。即,這是因為,兩者的配混比例偏離前述範圍時,無法進行充分的固化反應,固化物的特性容易劣化。
由高分子量成分(A)的重量/高分子量成分(A)和低分子量成分(B)的總重量表示的重量比為0.03以上。通過為0.03以上,能夠賦予柔軟且不易破裂的性質。另外,該重量比為0.25以下、較佳為0.22以下。通過為0.25以下,可良好地得到高溫下的流動性,可得到優異的凹凸填埋性。
相對於100重量份接著薄片,樹脂成分的含量較佳為10重量份以上、更佳為12重量份以上、又更佳為16重量份以上。為10重量份以上時,可得到良好的接著薄片的成型性、填埋性、回流焊可靠性。另外,樹脂成分的含量較佳為22重量份以下、更佳為21重量份以下、又更佳為20重量份以下。為22重量份以下時,球狀氧化鋁填料的含量相對增多,可得到高導熱性。
本發明的接著薄片較佳包含固化催化劑。由此,能夠促進環氧樹脂與酚醛樹脂等固化劑的熱固化。作為固化催化劑,沒有特別限定,例如可列舉出四苯基鏻四苯基硼酸鹽(商品名:TPP-K)、四苯基鏻四對甲苯基硼酸鹽(商品名:TPP-MK)、三苯基膦三苯基硼烷(商品名:TPP-S)等磷-硼系固化催化劑(均為HOKKO CHEMICAL
INDUSTRY CO.,LTD.製造)。
固化催化劑的含量可以適當設定,相對於100重量份樹脂成分,較佳為0.1~3重量份。
本發明的接著薄片除前述成分以外還可以適當含有接著薄片製造中通常使用的配混劑,例如交聯劑等。
對接著薄片的製造方法沒有特別限定,較佳包括以下步驟的方法:製作接著劑組合物溶液的步驟,該接著劑組合物溶液含有球狀氧化鋁填料、樹脂成分、及根據需要的其它配混劑,所述樹脂成分包含高分子量成分(A)和低分子量成分(B);過濾接著劑組合物溶液,得到濾液的步驟;以及將濾液塗布到基材隔離膜上而形成塗布膜後,將塗布膜乾燥的步驟。
作為接著劑組合物溶液中使用的溶劑,沒有特別限定,較佳能夠使前述各成分均勻溶解、混煉或分散的有機溶劑。例如,可列舉出二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲乙酮、環己酮等酮系溶劑、甲苯、二甲苯等。
過濾中使用的過濾材料的孔隙較佳為20μm以下。由此,能夠使球狀氧化鋁填料的最大粒徑為20μm以下,能夠使接著薄片的厚度為30μm以下。
作為基材隔離膜,可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯;利用氟系剝離劑、丙烯酸長鏈烷基酯系剝離劑等剝離劑進行了表面塗布的塑膠薄膜或紙等。作為接著劑組合物溶液的塗布方法,例如可列舉出
輥塗、絲網塗覆、凹版塗覆等。另外,對塗布膜的乾燥條件沒有特別限定,例如,可以在乾燥溫度70~160℃、乾燥時間1~5分鐘的條件下進行。
對接著薄片的厚度沒有特別限定,較佳為5μm以上、更佳為15μm以上。不足5μm時,產生未與發生了翹曲的半導體晶圓或半導體晶片接著的位置,有時接著面積會不穩定。另外,接著薄片的厚度較佳為100μm以下。超過100μm時,由於晶片貼裝的載荷而使接著薄片過度突出,有時污染焊盤。
從半導體裝置的高積體化、和散熱性提高的觀點出發,較佳接著薄片的厚度薄。具體而言,接著薄片的厚度更佳為30μm以下、又更佳為20μm以下。
本發明的接著薄片中,固化前的130℃的熔融黏度較佳為5Pa.s以上。為5Pa.s以上時,能夠抑制熱固化時的發泡。另外,固化前的130℃的熔融黏度較佳為5000Pa.s以下。為5000Pa.s以下時,可得到良好的凹凸追隨性。
熔融黏度可以通過以下方法測定。
即,使用流變儀(HAAKE公司製造,商品名:RS-1),利用平行板法測定熔融黏度。具體而言,在加熱至130℃的板上放置0.1g的接著薄片,開始測定。將自測定開始起240秒後的值的平均值作為熔融黏度。其中,板間的間隙設為0.1mm。
固化前的拉伸試驗時的斷裂伸長率較佳為10%以上。為10%以上時,可得到良好的撓性,能夠防止接著薄片使
用時的裂紋、缺口。固化前的拉伸試驗時的斷裂伸長率較佳為200%以下。為200%以下時,能夠將接著薄片適宜地用於隱形切割製程(stealth dicing process)。隱形切割是如下的製程:在切割膠帶(切割薄膜)和接著薄片的層疊物的接著薄片側黏貼晶圓,利用鐳射照射在晶圓內部製作缺陷,將切割膠帶伸展,從而將晶圓和接著薄片切斷。斷裂伸長率大時,無法順利地切斷接著薄片。
斷裂伸長率可以通過以下方法測定。
即,用切割刀將接著薄片切出寬度10mm、長度30mm、厚度40μm的長條狀,使用拉伸試驗機((股)島津製作所製造,商品名:TENSILON),以卡盤間距離20mm、拉伸速度0.5m/min進行拉伸試驗。然後,利用下述式求出斷裂伸長率。
斷裂伸長率(%)=(((斷裂時的卡盤間距離(mm))-20)/20)×100
本發明的接著薄片在固化後的玻璃化轉變溫度較佳為100℃以上。為100℃以上時,由半導體裝置的使用溫度區域內的溫度變化造成的應力、翹曲受到抑制,因此能夠得到可靠性高的半導體裝置。另外,對固化後的玻璃化轉變溫度的上限沒有特別限定,例如為200℃以下。
固化後的260℃下的拉伸儲能模量較佳為10MPa以上。為10MPa以上時,可得到良好的耐回流焊性。另外,對固化後的260℃下的拉伸儲能模量沒有特別限定,例如為10000MPa以下。
玻璃化轉變溫度和拉伸儲能模量可以通過以下方法測定。
即,將接著薄片在175℃下通過1小時的加熱處理進行熱固化,然後用切割刀切出厚度200μm、長度400mm(測定長度)、寬度10mm的長條狀,使用固體粘彈性測定裝置(RSAIII,Rheometric Scientific Inc.製造),測定-50~300℃下的儲能模量。測定條件設為:頻率1Hz、升溫速度10℃/min。進而,通過算出tanδ(G”(損耗彈性模量)/G’(儲能模量))的值,得到玻璃化轉變溫度。
本發明的接著薄片可以用於半導體裝置的製造。尤其可以適宜地作為接著被著體與半導體晶片的晶粒接合薄膜來使用。作為被著體,可列舉出引線框、中介層(interposer)、半導體晶片等。
本發明的接著薄片較佳與切割薄膜一體地使用。換言之,較佳以帶接著薄片的切割薄膜(切割‧晶粒接合薄膜)的形態來使用。
以下,對本發明的切割‧晶粒接合薄膜進行說明。圖1為本發明的一個實施方式的切割‧晶粒接合薄膜的截面示意圖。圖2為本發明的另一個實施方式的切割‧晶粒接合薄膜的截面示意圖。
如圖1所示,切割‧晶粒接合薄膜10具有在切割薄膜11上層疊有接著薄片3的結構。切割薄膜11是在基材
1上層疊黏著劑層2而構成的,接著薄片3設置在該黏著劑層2上。另外,本發明也可以為如下的結構:像圖2中示出的切割‧晶粒接合薄膜12那樣,僅在工件(半導體晶圓等)貼附部分形成有接著薄片3’。
基材1作為切割‧晶粒接合薄膜10、12的強度基體,較佳具有紫外線透過性。作為基材1,例如可列舉出低密度聚乙烯、直鏈狀聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、無規共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烴、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、多離子聚合物樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(無規、交替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚氨酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醯胺、全芳香族聚醯胺、聚苯硫醚、芳綸(紙)、玻璃、玻璃布、氟樹脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纖維素系樹脂、有機矽樹脂、金屬(箔)、紙等。
基材1的表面可以為了提高與鄰接的層的密合性、保持性等而實施常用的表面處理,例如鉻酸處理、臭氧曝露、火焰曝露、高壓電擊曝露、離子化輻射線處理等化學或物理的處理、利用底塗劑(例如後述黏著物質)的塗布處理。
對基材1的厚度沒有特別限制,可適當確定,通常為5~200μm左右。
作為用於形成黏著劑層2的黏著劑沒有特別限制,例如可以使用丙烯酸類黏著劑、橡膠系黏著劑等常用的壓敏性接著劑。作為壓敏性接著劑,從忌諱半導體晶圓或玻璃等的污染的電子部件的利用超純水、醇等有機溶劑的清潔清洗性等的觀點出發,較佳以丙烯酸類聚合物為基礎聚合物的丙烯酸類黏著劑。
作為丙烯酸類聚合物,例如可列舉出使用(甲基)丙烯酸烷基酯(例如,甲酯、乙酯、丙酯、異丙酯、丁酯、異丁酯、仲丁酯、叔丁酯、戊酯、異戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、異辛酯、壬酯、癸酯、異癸酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯、二十烷基酯等烷基的碳數1~30、特別是碳數4~18的直鏈狀或支鏈狀的烷基酯等)和(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如,環戊酯、環己酯等)中的1種或2種以上作為單體成分的丙烯酸類聚合物等。需要說明的是,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯,本發明的(甲基)全部都是指同樣的含義。
丙烯酸類聚合物出於內聚力、耐熱性等的改善的目的,也可以根據需要包含與能跟前述(甲基)丙烯酸烷基酯或環烷基酯共聚的其它單體成分相對應的單元。作為這種單體成分,例如可列舉出:丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等含羧基單體;馬來酸酐、衣康酸酐等酸酐單體;(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯
酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等含羥基單體;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基單體;2-羥乙基丙烯醯基磷酸酯等含磷酸基單體;丙烯醯胺、丙烯腈等。這些能共聚的單體成分可以使用1種或2種以上。這些能共聚的單體的用量較佳為全部單體成分的40重量%以下。
進而,丙烯酸類聚合物也可以為了進行交聯而根據需要包含多官能性單體等作為共聚用單體成分。作為這種多官能性單體,例如可列舉出己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。這些多官能性單體也可以使用1種或2種以上。多官能性單體的用量從黏著特性等的觀點出發較佳為全部單體成分的30重量%以下。
丙烯酸類聚合物通過將單一單體或2種以上的單體混
合物用於聚合而得到。聚合可以通過溶液聚合、乳液聚合、本體聚合、懸浮聚合等中的任意方式進行。從防止對乾淨的被著體污染等的觀點出發,較佳低分子量物質的含量小。從該觀點出發,丙烯酸類聚合物的數均分子量較佳為30萬以上、又更佳為40萬~300萬左右。
另外,前述黏著劑中,為了提高作為基礎聚合物的丙烯酸類聚合物等的數均分子量,也可以適當採用外部交聯劑。作為外部交聯方法的具體手段,可列舉出添加多異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺系交聯劑等所謂交聯劑使其反應的方法。使用外部交聯劑時,其用量通過與要進行交聯的基礎聚合物的平衡、進而作為黏著劑的使用用途而適當確定。通常,相對於100重量份前述基礎聚合物,較佳配混5重量份左右以下、又更佳配混0.1~5重量份。進而,黏著劑中,根據需要,除了前述成分之外,也可以使用現有公知的各種增黏劑、抗老化劑等添加劑。
黏著劑層2可以利用輻射線固化型黏著劑而形成。輻射線固化型黏著劑能夠利用紫外線等輻射線的照射而使交聯度增大,容易地降低其黏著力。
通過僅對與圖1中示出的黏著劑層2的工件貼附部分相對應的部分2a進行輻射線照射,能夠設置與其它部分2b的黏著力的差異。此時,利用未固化的輻射線固化型黏著劑而形成的前述部分2b與接著薄片3黏著,能夠確保切割時的保持力。
另外,通過與圖2中示出的接著薄片3’相對應地將輻射線固化型的黏著劑層2固化,能夠形成黏著力明顯降低的前述部分2a。此時,可以在由未固化的輻射線固化型黏著劑形成的前述部分2b上固定晶圓環。
即,利用輻射線固化型黏著劑形成黏著劑層2時,較佳對前述部分2a進行輻射線照射,使得黏著劑層2的前述部分2a的黏著力<其它部分2b的黏著力。
輻射線固化型黏著劑可以沒有特別限制地使用具有碳碳雙鍵等輻射線固化性的官能團且表現出黏著性的物質。作為輻射線固化型黏著劑,例如,可例示出在前述丙烯酸類黏著劑、橡膠系黏著劑等常用的壓敏性黏著劑中配混輻射線固化性的單體成分、低聚物成分而成的添加型的輻射線固化型黏著劑。
作為配混的輻射線固化性的單體成分,例如可列舉出胺基甲酸酯低聚物、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。另外,輻射線固化性的低聚物成分可列舉出聚氨酯系、聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系、聚丁二烯系等各種低聚物,其分子量為100~30000左右的範圍是適當的。輻射線固化性的單體成分、低聚物成分的配混量可以根據前述黏著劑層的種類適當確定能夠降低黏著劑層的
黏著力的量。通常,相對於構成黏著劑的丙烯酸類聚合物等基礎聚合物100重量份,例如為5~500重量份、較佳為40~150重量份左右。
另外,作為輻射線固化型黏著劑,除了前述說明過的添加型的輻射線固化型黏著劑之外,可列舉出:使用在聚合物側鏈或主鏈中或者主鏈末端具有碳碳雙鍵的物質作為基礎聚合物的內在型的輻射線固化型黏著劑。內在型的輻射線固化型黏著劑不需要含有作為低分子成分的低聚物成分等或含有得不多,因此低聚物成分等不會經時地在黏著劑中移動,能夠形成穩定的層結構的黏著劑層,故而較佳。
前述具有碳碳雙鍵的基礎聚合物可以沒有特別限制地使用具有碳碳雙鍵且具有黏著性的物質。作為這種基礎聚合物,較佳以丙烯酸類聚合物為基本骨架的聚合物。作為丙烯酸類聚合物的基本骨架,可列舉出前述例示的丙烯酸類聚合物。
對向前述丙烯酸類聚合物中導入碳碳雙鍵的方法沒有特別限制,可以採用各種方法,碳碳雙鍵從聚合物側鏈導入時,分子設計容易。例如,可列舉出如下的方法:預先使丙烯酸類聚合物與具有官能團的單體共聚,然後將具有能與該官能團反應的官能團和碳碳雙鍵的化合物在維持碳碳雙鍵的輻射線固化性的狀態下進行縮合或加成反應的方法。
作為這些官能團的組合的例子,可列舉出羧酸基團和
環氧基、羧酸基團和氮丙啶基、羥基和異氰酸酯基等。這些官能團的組合當中,從反應追蹤的容易性出發,羥基和異氰酸酯基的組合是適宜的。另外,只要是能利用這些官能團的組合生成具有前述碳碳雙鍵的丙烯酸類聚合物那樣的組合,則官能團可以位於丙烯酸類聚合物和前述化合物中的任意側,在前述較佳的組合中,丙烯酸類聚合物具有羥基、前述化合物具有異氰酸酯基的情況是適宜的。此時,作為具有碳碳雙鍵的異氰酸酯化合物,例如可列舉出甲基丙烯醯基異氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、間異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯等。另外,作為丙烯酸類聚合物,可以使用將前述例示的含羥基單體、2-羥乙基乙烯基醚、4-羥丁基乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚這樣的醚系化合物等共聚而成的物質。
前述內在型的輻射線固化型黏著劑可以單獨使用前述具有碳碳雙鍵的基礎聚合物(特別是丙烯酸類聚合物),也可以以不使特性惡化的水準配混前述輻射線固化性的單體成分、低聚物成分。輻射線固化性的低聚物成分等相對於100重量份基礎聚合物,通常為30重量份的範圍內、較佳為0~10重量份的範圍。
前述輻射線固化型黏著劑中,在利用紫外線等進行固化的情況下含有光聚合引發劑。作為光聚合引發劑,例如可列舉出4-(2-羥基乙氧基)苯基(2-羥基-2-丙基)酮、α-羥基-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羥基苯丙酮、1-羥基環己基苯甲酮等α-酮醇系化合物;甲氧基苯乙酮、2,2-
二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-甲基-1-〔4-(甲硫基)-苯基〕-2-嗎啉代丙烷-1-酮等苯乙酮系化合物;苯偶姻***、苯偶姻異丙醚、茴香偶姻甲醚等苯偶姻醚系化合物;苯偶醯二甲基縮酮等縮酮系化合物;2-萘磺醯氯等芳香族磺醯氯系化合物;1-苯基-1,1-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等光活性肟系化合物;二苯甲酮、苯甲醯基苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系化合物;噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等噻噸酮系化合物;樟腦醌;鹵代酮;醯基氧化膦;醯基膦酸酯等。光聚合引發劑的配混量相對於構成黏著劑的丙烯酸類聚合物等基礎聚合物100重量份,例如為0.05~20重量份左右。
另外,作為輻射線固化型黏著劑,例如可列舉出日本特開昭60-196956號公報中公開的橡膠系黏著劑或丙烯酸類黏著劑等,所述橡膠系黏著劑或丙烯酸類黏著劑含有:具有2個以上不飽和鍵的加聚性化合物、具有環氧基的烷氧基矽烷等光聚合性化合物、以及羰基化合物、有機硫化合物、過氧化物、胺、鎓鹽系化合物等光聚合引發劑。
前述輻射線固化型的黏著劑層2中,也可以根據需要含有利用輻射線照射而著色的化合物。通過在黏著劑層2中含有利用輻射線照射而著色的化合物,能夠僅使經輻射線照射的部分著色。利用輻射線照射而著色的化合物是在輻射線照射前為無色或淺色,利用輻射線照射而變為有色
的化合物,例如,可列舉出隱色染料等。利用輻射線照射而著色的化合物的使用比例可以適當設定。
對黏著劑層2的厚度沒有特別限定,從防止晶片切截面的缺口、兼顧接著層的固定保持等觀點出發,較佳為1~50μm左右。較佳為2~30μm、又更佳為5~25μm。
切割‧晶粒接合薄膜10、12的接著薄片3、3’較佳用隔離膜保護(未圖示)。隔離膜具有作為保護接著薄片3、3’直至供於實用的保護材料的功能。隔離膜在要將工件貼合於切割‧晶粒接合薄膜的接著薄片3、3’上時被剝離。作為隔離膜,也可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯;用氟系剝離劑、丙烯酸長鏈烷基酯系剝離劑等剝離劑進行了表面塗布的塑膠薄膜或紙等。
切割‧晶粒接合薄膜10、12可以通過通常的方法製造。例如,通過將切割薄膜11的黏著劑層2與接著薄片3、3’黏貼,從而能夠製造切割‧晶粒接合薄膜10、12。
一邊參照圖3一邊對使用切割‧晶粒接合薄膜10的半導體裝置的製造方法進行說明。圖3為示出半導體裝置的一種製造步驟的圖。
首先,在切割‧晶粒接合薄膜10的接著薄片3的半導體晶圓貼附部分3a上壓接半導體晶圓4,將其接著保持並固定(貼附步驟)。本步驟利用壓接輥等按壓手段邊
按壓邊進行。
接著,進行半導體晶圓4的切割。由此,將半導體晶圓4切斷成規定的尺寸使其單片化,製造半導體晶片5。切割例如自半導體晶圓4的電路面側根據常法進行。另外,本步驟中,例如可以採用將切割進行至切割‧晶粒接合薄膜10為止的、被稱為全切割(full cut)的切斷方式等。作為本步驟中使用的切割裝置,沒有特別限定,可以使用現有公知的裝置。
為了將接著固定於切割‧晶粒接合薄膜10的半導體晶片5剝離,而進行半導體晶片5的拾取。作為拾取的方法,沒有特別限定,可以採用現有公知的各種方法。例如,可列舉出:將各個半導體晶片5自切割‧晶粒接合薄膜10側用針形件(needle)頂起,利用拾取裝置拾取被頂起的半導體晶片5的方法等。
此處,關於拾取,在黏著劑層2為紫外線固化型的情況下,在對該黏著劑層2照射紫外線後進行。由此,黏著劑層2對接著薄片3的黏著力降低,半導體晶片5的剝離變得容易。其結果,能夠無損傷地拾取半導體晶片5。對紫外線照射時的照射強度、照射時間等條件沒有特別限定,根據需要適當設定即可。
拾取的半導體晶片5介由接著薄片3接著固定於被著體6(晶粒接合)。晶粒接合溫度較佳為80~150℃。
接著,通過對接著薄片3進行加熱處理,從而將半導體晶片5與被著體6接著。加熱處理的溫度較佳為80℃
以上、更佳為170℃以上。加熱處理的溫度較佳為200℃以下、更佳為180℃以下。加熱處理的溫度為上述範圍時,能夠良好地接著。另外,加熱處理的時間可以適當設定。
接著,進行將被著體6的端子部(內部引線)的前端與半導體晶片5上的電極焊盤(未圖示)利用接合線7電連接的引線接合步驟。作為接合線7,例如可以使用金線、鋁線或銅線等。進行引線接合時的溫度較佳為80℃以上、更佳為120℃以上,該溫度較佳為250℃以下、更佳為175℃以下。另外,其加熱時間進行幾秒~幾分鐘(例如,1秒~1分鐘)。線連接通過在加熱至前述溫度範圍內的狀態下、組合使用由超聲波得到的振動能量和由施加壓力得到的壓接能量而進行。
接著,進行利用密封樹脂8將半導體晶片5密封的密封步驟。本步驟是為了保護搭載於被著體6的半導體晶片5、接合線7而進行的。本步驟通過將密封用的樹脂在模具內成型而進行。作為密封樹脂8,例如使用環氧系的樹脂。樹脂密封時的加熱溫度較佳為165℃以上、更佳為170℃以上,該加熱溫度較佳為185℃以下、更佳為180℃以下。
根據需要,也可以進一步對密封物進行加熱(後固化步驟)。由此,能將密封步驟中固化不足的密封樹脂8完全固化。加熱溫度可以適當設定。
如上所述,通過如下的方法,能夠製造半導體裝置。
即,所述方法具有:步驟(I),將切割‧晶粒接合薄膜的接著薄片和半導體晶圓黏貼;步驟(II),切割半導體晶圓,形成半導體晶片;步驟(III),將由步驟(II)形成的半導體晶片與接著薄片一起拾取;以及步驟(IV),將由步驟(III)拾取的半導體晶片介由接著薄片晶粒接合到被著體上。
以下,使用實施例對本發明進行詳細說明,但本發明在不超出其要旨的前提下,不限定於以下實施例。
對實施例中使用的成分進行說明。
丙烯酸類橡膠:Nagase ChemteX Corporation製造的Teisanresin SG-790(丙烯酸酯共聚物、Mw:50萬、玻璃化轉變溫度:-32℃)
固態環氧樹脂:日本化藥(股)製造的KI-3000-4(鄰甲酚酚醛清漆環氧樹脂、Mw:1250)
酚醛樹脂:明和化成(股)製造的MEH-7851H(酚醛樹脂、Mw:1580)
液態環氧樹脂:三菱化學(股)製造的JER827(雙酚A型環氧樹脂、Mw:370)
催化劑:HOKKO CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.製造的TPP-MK(四苯基鏻四對甲苯基硼酸鹽)
填料1:(股)Admatechs製造的AO802(球狀氧化鋁填料、平均粒徑:0.7μm、比表面積:7.5m2/g)
填料2:電氣化學工業(股)製造的ASFP-20(球狀氧化鋁填料、平均粒徑:0.3μm、比表面積:12.5m2/g)
填料3:(股)Admatechs製造的AO809(球狀氧化鋁填料、平均粒徑:10μm、比表面積:1m2/g)
填料4:電氣化學工業(股)製造的DAW-07(球狀氧化鋁填料、平均粒徑:8.1μm、比表面積:0.4m2/g)
填料5:電氣化學工業(股)製造的DAW-03(球狀氧化鋁填料、平均粒徑:5.1μm、比表面積:0.5m2/g)
矽烷偶合劑:信越化學工業(股)製造的KBM-403(3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)。
對填料的表面處理方法進行說明。
將填料1~5用矽烷偶合劑進行表面處理,得到表面處理填料1~5。表面處理通過幹式法進行,利用下述式所示的量的矽烷偶合劑進行處理。
矽烷偶合劑處理量=(填料的重量(g)×填料的比表面積(m2/g))/矽烷偶合劑的最小覆蓋面積(m2/g)
矽烷偶合劑的最小覆蓋面積(m2/g)=6.02×1023×13×10-20/矽烷偶合劑的分子量
按照表1和表2中記載的配混比,將丙烯酸類橡膠、固態環氧樹脂、酚醛樹脂、液態環氧樹脂、催化劑和表面處理填料溶解於甲乙酮(MEK),使其分散,得到適於塗
覆的黏度的接著劑組合物溶液。然後,使用635目(孔隙20μm)的斜紋SUS網過濾接著劑組合物溶液,將濾液塗布到進行了有機矽脫模處理的厚度為50μm的由聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜形成的脫模處理薄膜(剝離襯墊)上,然後,在130℃下乾燥2分鐘,得到接著薄片(厚度25μm)。
將接著薄片在25℃下貼附到切割薄膜(日東電工(股)製造的P2130G)的黏著劑層上,製作切割‧晶粒接合薄膜。
使用得到的接著薄片和切割‧晶粒接合薄膜進行以下的評價。將結果示於表1。
將接著薄片放入坩堝中,在大氣氣氛下、700℃下加強熱2小時,使其灰化。將得到的灰分分散在純水中,進行10分鐘超聲波處理,使用鐳射衍射散射式細微性分佈測定裝置(貝克曼庫爾特公司製造,“LS 13 320”;濕式法)求出細微性分佈(體積基準)和平均粒徑。需要說明的是,作為接著薄片的組成,除填料以外為有機成分,通過上述強熱處理,實質上全部有機成分被燒掉,因此將得到的灰分視為填料進行測定。
BET比表面積通過BET吸附法(多點法)測定。具體而言,使用Quantachrome製造的四聯式比表面積.微孔分佈測定裝置“NOVA-4200e型”,將根據上述“填料的細微性分佈和平均粒徑的測定”一項而得到的灰分在110℃下真空脫氣6小時以上,然後在氮氣中、在77.35K的溫度下進行測定。
使用磨削裝置((股)DISCO製造的DGP-8760),磨削裸矽晶圓(8英寸直徑、厚度750μm)的背面,得到厚度100μm的矽晶圓。在切割‧晶粒接合薄膜的接著薄片上黏貼矽晶圓。黏貼條件如下所述。
貼附裝置:日東精機(股)製造、DR-3000II
貼附速度計:100mm/min
貼附壓力:0.3MPa
貼附時的載台溫度:23℃
接著,切割矽晶圓,形成半導體晶片。切割以成為10mm×10mm(10mm見方)的晶片尺寸的方式進行切割。切割條件如下所述。
切割環裝置:DISCO(股)製造,Dicer(DFD6760)
切割方式:分步切割(step cut)
Z1刀片:DISCO(股)製造,203O-SE 27HCDD
Z2刀片:DISCO(股)製造,203O-SE 27HCBB
Z1刀片高度:切入至晶圓的一半
Z2刀片高度:在切割薄膜中切入20μm
Z1切割速度:30mm/sec
Z2切割速度:30mm/sec
Z1轉速:40000rpm
Z2轉速:45000rpm
使用新川(股)製造的晶粒接合機SPA-300,在130℃、1kg、1sec的條件下在AUS308的BGA基板上將帶接著薄片(厚度25μm)的半導體晶片(10mm×10mm×厚度100μm)晶粒接合。作為BGA基板,使用在晶粒接合前在150℃下加熱2小時而去除了水分的基板。然後,將晶片貼裝有半導體晶片的BGA基板在130℃下加熱處理1小時,用超聲波顯微鏡(SAT試驗)觀察空隙,求出空隙的面積。將空隙的面積為20%以下的情況設為○,將超過20%的情況設為×。
將接著薄片(厚度20μm)分別在溫度40℃的條件下貼附於10mm見方的半導體晶片後,介由接著薄片將半導體晶片安裝於BGA基板。安裝條件設為:溫度120℃、
壓力0.1MPa、1sec。接著,將安裝有半導體晶片的BGA基板用乾燥機在130℃下熱處理1小時,然後用密封樹脂(日東電工(股)製造,GE-100)封裝。密封條件設為:加熱溫度175℃、90秒。然後,在85℃、60%Rh、168小時的條件下進行吸濕,進而在設定為可在260℃以上保持10秒的IR回流焊爐中載置半導體封裝體。然後,用玻璃刀切斷半導體封裝體,用超聲波顯微鏡觀察其截面,確認接著薄片與BGA基板的邊界有無剝離。確認對9個半導體晶片進行,將發生剝離的半導體晶片為0個的情況設為○,將1個以上的情況設為×。
1‧‧‧基材
2‧‧‧黏著劑層
2a、2b‧‧‧部分
3‧‧‧接著薄片
3a‧‧‧貼附部分
4‧‧‧半導體晶圓
10‧‧‧切割‧晶粒接合薄膜
11‧‧‧切割薄膜
Claims (14)
- 一種接著薄片,其包含球狀氧化鋁填料和樹脂成分,所述樹脂成分包含高分子量成分(A)和低分子量成分(B),相對於100重量份接著薄片,所述球狀氧化鋁填料的含量為78~88重量份,所述球狀氧化鋁填料的平均粒徑為2~9μm、比表面積為0.8~8.0m2/g,由所述高分子量成分(A)的重量/所述高分子量成分(A)和所述低分子量成分(B)的總重量表示的重量比為0.03~0.25。
- 如請求項1所述的接著薄片,其中,在所述球狀氧化鋁填料的細微性分佈中,存在2個以上的峰,第一峰存在於0.2~0.8μm的粒徑範圍,第二峰存在於3~15μm的粒徑範圍,第二峰的粒徑/第一峰的粒徑為7~15。
- 如請求項1所述的接著薄片,其中,所述球狀氧化鋁填料用矽烷偶合劑進行了處理。
- 如請求項1所述的接著薄片,其中,所述低分子量成分(B)至少包含環氧樹脂和酚醛樹脂。
- 如請求項4所述的接著薄片,其中,所述環氧樹脂包含液態的雙酚型環氧樹脂,由所述液態的雙酚型環氧樹脂的重量/所述低分子量成分(B)的重量表示的重量比為0.1~0.6。
- 如請求項1所述的接著薄片,其中,所述高分子量成分(A)為丙烯酸類橡膠。
- 如請求項1所述的接著薄片,其中,所述高分子量成分(A)的玻璃化轉變溫度為0℃以下。
- 如請求項1所述的接著薄片,其中,所述球狀氧化鋁填料的最大粒徑為20μm以下。
- 如請求項1所述的接著薄片,其中,固化前的130℃下的熔融黏度為5~5000Pa.s。
- 如請求項1所述的接著薄片,其中,固化後的玻璃化轉變溫度為100℃以上,固化後的260℃下的拉伸儲能模量為10~1000MPa。
- 如請求項1所述的接著薄片,其中,固化前的拉伸試驗時的斷裂伸長率為10~200%。
- 如請求項1所述的接著薄片,其厚度為30μm以下。
- 如請求項1所述的接著薄片,其用作晶粒接合薄膜。
- 一種切割‧晶粒接合薄膜,其在帶黏著劑層的基材的所述黏著劑層上層疊有請求項1~13中任一項所述的接著薄片。
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