TWI443164B - 黏著劑用液狀樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本發明係關於黏著劑用液狀樹脂組成物、使用其而製作之半導體裝置及半導體裝置之製造方法。
近年來之行動電話、行動式資訊終端、DVC(數位錄影相機,digital video camera)等之高機能化、小型化、輕量化的進展顯著,而強烈地要求半導體封裝之高機能化、小型化、輕量化。因此,為了半導體封裝之高機能化,並為了將功能不同之複數之半導體元件、或相同功能之複數之半導體元件搭載於1個封裝的小型化‧輕量化,開始嚐試著使半導體元件之尺寸與封裝尺寸儘可能地接近。因此,半導體元件之薄型化更進一步,半導體元件與金屬或有機基板等支撐體之銲線墊的距離越來越接近。
習知之半導體組裝步驟中之黏晶步驟,係於支撐體塗佈液狀之黏晶材料並於室溫下搭載半導體元件後進行加熱硬化,而使半導體元件接黏於支撐體上,但並無法忽視黏晶材料附著於半導體元件表面或銲線墊的問題、因黏晶材料滲出(僅黏晶材料之液狀成分以毛細管現象進行轉移的現象)所造成的汙染問題。
因此,採用下述方法:取代液狀之黏晶材料,使用薄膜狀之黏晶材料,將薄膜狀之黏晶材料貼附於支撐體後,一邊加熱、一邊搭載半導體元件的方法;依在半導體晶圓背面貼附了薄膜狀黏晶材料之狀態下,貼附於切割片(dicing sheet)後予以個片化,將如此得到的附黏晶材料之半導體元件一邊加熱、一邊搭載於支撐體上的方法;於具有切割片功能之黏晶薄膜上貼附半導體晶圓而予以個片化,將如此所得之附黏晶材料之半導體元件一邊加熱、一邊搭載於支撐體上的方法;等(例如,參照專利文獻1、2)。
另一方面,薄膜狀之黏晶材料必須根據所使用之半導體元件尺寸與黏晶材料之厚度,集合分別合適對應之薄膜,品種管理亦變得複雜,故亦開始進行將黏晶材料層藉印刷形成於支撐基板上,進行半硬化,而取代薄膜材的方法。此種用途之黏著劑通常係使反應進行至一定的半硬化狀態,因此必須使反應停止。故較常使用分別設計了至半硬化狀態為止之硬化系、與接下來至完全硬化為止的硬化系(例如,參照專利文獻3)。
此種二階段的硬化系黏著劑中,一般認為有丙烯酸系樹脂與環氧樹脂之混合系。將半導體元件搭載於支撐基板時的黏著劑層之厚度,有成為30μm左右或變得更薄的傾向,此種厚度下,難以控制丙烯酸系樹脂之硬化反應,於常溫附近將殘留黏瘩。室溫附近的黏瘩將成為印刷了黏著劑之支撐基板彼此之間接黏的原因,於搭載半導體元件之步驟中,於支撐基板之自動搬送產生問題。
然而,若進行一階段之硬化系黏著劑,將發生反應溫度所造成之問題。亦即,若使用於乾燥時耗費時間的高沸點溶劑,則在搭載半導體元件前黏著劑之硬化即先進行,半導體元件搭載性降低。另一方面,若將溶劑改為低沸點者,則於印刷中變乾,而使連續印刷性差劣。又,為了使半導體元件搭載性優先,若大量地導入高分子性橡膠等,則於連續印刷中發生絲狀滓,故不佳(例如,參照專利文獻4)。如此,難以實現使半硬化時之常溫附近之黏瘩消失,並兼顧連續印刷性與半導體元件搭載性的黏著劑。
(專利文獻1)日本專利特開2002-294177號公報
(專利文獻2)日本專利特開2003-347321號公報
(專利文獻3)日本專利特表2005-513192號公報
(專利文獻4)日本專利特開2001-220556號公報
從而,本發明之目的在於提供一種黏著劑用液狀樹脂組成物,係印刷時之連續印刷性優越,且溶劑揮發後具有良好之半導體元件搭載性,於室溫下無黏瘩。
此種目的可藉由下述(1)~(11)記載之本發明而達成。(1)一種黏著劑用液狀樹脂組成物,係至少含有溶劑(A)、於1分子中具有二個以上環氧基之環氧樹脂(B)、於1分子中具有二個以上酚性羥基之環氧樹脂硬化劑(C)與硬化促進劑(D)者,其特徵為,該環氧樹脂(B)及該環氧樹脂硬化劑(C)係溶解於該溶劑(A);該硬化促進劑(D)係在自常溫至使該溶劑(A)揮發之溫度為止的溫度範圍下,於將該環氧樹脂(B)與該環氧樹脂硬化劑(C)溶解於該溶劑(A)之清漆(W)中,以及於使該溶劑(A)自該清漆(W)揮發所得之黏著劑層中,依目視可觀察之尺寸存在,且在自較使該溶劑(A)揮發之溫度高之溫度至硬化溫度為止的溫度範圍下,成為無法目視觀察之尺寸、或溶解於該黏著劑層。
(2)一種黏著劑用液狀樹脂組成物,係至少含有溶劑(A)、於1分子中具有二個以上環氧基之環氧樹脂(B)、於1分子中具有二個以上酚性羥基之環氧樹脂硬化劑(C)與硬化促進劑(E)者,其特徵為,該環氧樹脂(B)及該環氧樹脂硬化劑(C)係溶解於該溶劑(A),該硬化促進劑(E)為具有陽離子部與陰離子部之硬化促進劑。
(3)如(1)或(2)之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述具有陽離子部與陰離子部之硬化促進劑,係以下述一般式(1)所示之硬化促進劑。
(式中,R1
、R2
及R3
分別表示選自氫原子、甲基、甲氧基及酚性羥基的1種,彼此可為相同或相異。n為0~2。A表示萘環或下述一般式(2]所示之芳香族基。)
(式中,R4
、R5
、R6
及R7
分別表示自氫原子、鹵原子及碳數1~6之有機基選擇的1種,彼此可為相同或相異。V表示單鍵、醚基、磺酸基(sulfonic group)、硫離子基(sulfide group)、羰基或碳數1~13之有機基。)
(4)如(1)或(2)之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述具有陽離子部與陰離子部之硬化促進劑,係以下述一般式(4)所示之硬化促進劑。
(式中,R1
、R2
及R3
分別表示選自氫原子、甲基、甲氧基及酚性羥基之1種,彼此可為相同或相異。Y1
及Y2
為氧原子、氮原子、硫原子之任一者,彼此可為相同或相異。X表示有機基,可為相同或相異。Z表示取代或無取代之芳香族環式有機基或雜環式有機基。)
(5)如(1)或(2)之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述具有陽離子部與陰離子部之硬化促進劑,係以下述一般式(6)所示之硬化促進劑。
(式中,R1
、R2
及R3
分別表示選自氫原子、甲基、甲氧基及酚性羥基之1種,彼此可為相同或相異。Y3
、Y4
、Y5
及Y6
中之至少1者為由具有至少1個釋出至分子外之質子的質子供給體釋出1個質子而成的基,該等彼此可為相同或相異。)
(6)如(1)至(5)中任一項之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述環氧樹脂(B)係於常溫下為固態之環氧樹脂。
(7)如(1)至(6)中任一項之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述環氧樹脂硬化劑(C)係於常溫下為固態之環氧樹脂硬化劑。
(8)如(1)至(7)中任一項之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述溶劑(A)之沸點為200℃以上。
(9)如(1)至(8)中任一項之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述硬化促進劑之硬化反應起始溫度為130℃以上。
(10)一種半導體裝置之製造方法,係具有:將(1)至(9)中任一項之黏著劑用液狀樹脂組成物印刷至支撐基板上的印刷步驟;自黏著劑用液狀樹脂組成物使溶劑揮發,形成黏著劑層的揮發步驟;搭載半導體元件之搭載步驟;與使該黏著劑層硬化之硬化步驟。
(11)一種半導體裝置,係使用(1)至(9)中任一項之黏著劑用液狀樹脂組成物而製成。
藉由本發明,可提供印刷時之連續印刷性優越,且溶劑揮發後具有良好半導體元件搭載性,於室溫下無黏瘩之黏著劑用液狀樹脂組成物。
本發明之第一形態之黏著劑用液狀樹脂組成物(以下有時記載為本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)),係至少具有溶劑(A)、於1分子中具有二個以上環氧基之環氧樹脂(B)、於1分子中具有二個以上酚性羥基之環氧樹脂硬化劑(C)與硬化促進劑(D)者,該環氧樹脂(B)及該環氧樹脂硬化劑(C)係溶解於該溶劑(A)中;該硬化促進劑(D)係在自常溫至使該溶劑(A)揮發之溫度為止的溫度範圍下,於將該環氧樹脂(B)與該環氧樹脂硬化劑(C)溶解於該溶劑(A)之清漆(W)中,以及於使該溶劑(A)自該清漆(W)揮發所得之黏著劑層中,依目視可觀察之尺寸存在,且在自較使該溶劑(A)揮發之溫度高之溫度至硬化溫度為止的溫度範圍下,成為無法目視觀察之尺寸、或溶解於該黏著劑層。
本發明中,所謂使溶劑(A)揮發之溫度,若為溶劑(A)進行揮發之溫度,則亦可為溶劑(A)之沸點以下。又,所謂硬化溫度係指使自本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物令溶劑(A)揮發而得的黏著劑層進行硬化的溫度。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)係用於將半導體元件接黏於支撐基板上之黏著劑用的液狀樹脂組成物。而且,本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)係使用於下述半導體裝置之製造方法:該製造方法係具有:藉連續印刷,將黏著劑用液狀樹脂組成物層印刷至支撐基板上的印刷步驟;接著,自印刷於支撐基板上之黏著劑用液狀樹脂組成物層,使溶劑(A)揮發,藉此於支撐基板上形成黏著劑層的揮發步驟;接著,於形成有黏著劑層之支撐基板上,搭載半導體元件之搭載步驟;其後,藉由進行使黏著劑層硬化之硬化步驟,將半導體元件接黏於支撐基板上的步驟。
此時,於揮發步驟中,使溶劑(A)揮發之揮發溫度為25~150℃、較佳80~120℃。又,於硬化步驟中,使黏著劑層硬化之硬化溫度為90~170℃、較佳140~160℃。又,搭載步驟中,搭載半導體元件之溫度係與揮發溫度為相同程度之溫度。又,硬化溫度較揮發溫度高。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)之溶劑(A)係使環氧樹脂(B)及環氧樹脂硬化劑(C)溶解之溶劑。而且,由於本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物係藉由網版印刷、模板印刷等印刷至該支撐基板之半導體元件搭載面側,故溶劑(A)之沸點較佳為200℃以上、特佳200~260℃、更佳210~250℃。在環氧樹脂(B)及環氧樹脂硬化劑(C)不溶解於溶劑(A)的情況,印刷後之表面不平滑,在搭載半導體元件時,有發生不良情況(例如,半導體元件不呈水平等)之虞,且有於搭載在支撐基板上時殘留空氣之虞。又,在溶劑(A)之沸點未滿200℃時,印刷時因溶劑揮發所造成的黏度變化變得過大,而有厚度不均勻之情況,或有成為粗糙之原因之虞,又,在溶劑(A)之沸點高於260℃時,有於溶劑揮發時過於耗費時間、殘留揮發份量過多、殘留黏瘩等之可能性。
作為此種溶劑(A),若為環氧樹脂(B)及環氧樹脂硬化劑(C)可進行溶解者,則並無特別限定,但由於為半導體用途,故具有鹵原子之溶劑較不佳。又,如含有1級胺或2級胺之溶劑般使黏著劑用液狀樹脂組成物之保存性惡化的溶劑亦不佳。溶劑(A)可為1種,亦可並用複數種。
作為溶劑(A),可舉例如:苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、γ-丁內酯、草酸二丁酯、順丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸二乙酯、乙二醇單丁酸酯、碳酸伸丙酯、N-甲基吡咯啶酮、2-(己基氧基)乙醇、二乙二醇、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單甲基醚、二丙二醇、三丙二醇單甲基醚、柳酸甲酯、二乙二醇單乙基醚醋酸酯、二乙二醇單丁基醚醋酸酯等。其中,較佳係沸點210~250℃之苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、γ-丁內酯、草酸二丁酯、順丁烯二酸二乙酯、乙二醇單丁酸酯、碳酸伸丙酯、二乙二醇、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單甲基醚、二丙二醇、三丙二醇單甲基醚、柳酸甲酯、二乙二醇單乙基醚醋酸酯、二乙二醇單丁基醚醋酸酯等。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)中之於1分子中具有二個以上環氧基之環氧樹脂(B)(以下有時亦記載為環氧樹脂(B)),可舉例如:苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、聯苯基芳烷基型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、其他具有三苯基次甲基骨架的環氧樹脂、具有萘骨架之環氧樹脂、具有蒽骨架之環氧樹脂等。此等之中,較佳係常溫下固態之環氧樹脂。環氧樹脂(B)可為1種,亦可並用複數種。環氧樹脂(B)中,作為常溫下呈固形之環氧樹脂,可舉例如軟化點55℃以上之環氧樹脂,例如甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、聯苯基芳烷基型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂等,較佳為甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)中之於1分子中具有二個以上酚性羥基之環氧樹脂硬化劑(C)(以下有時亦記載為環氧樹脂硬化劑(C)),可舉例如:雙酚A、雙酚F、雙酚S等之雙酚類;苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等苯酚或其衍生物與甲醛之反應所得的化合物;苯酚或其衍生物與苯甲醛之反應所得的化合物;苯酚芳烷基型苯酚樹脂、聯苯基芳烷基型苯酚樹脂、其他具有萘骨架者、具有蒽骨架者且於1分子中具有二個以上酚性羥基之化合物等。環氧樹脂硬化劑(C)中,較佳係常溫下為固態之環氧樹脂硬化劑。環氧樹脂硬化劑(C)可為1種,亦可並用複數種。環氧樹脂硬化劑(C)中,作為常溫下為固態之環氧樹脂硬化劑,可舉例如軟化點55℃以上之環氧樹脂硬化劑,例如苯酚酚醛清漆、苯酚芳烷基型苯酚樹脂、聯苯基芳烷基型苯酚樹脂、雙酚F等,較佳為苯酚酚醛清漆、苯酚芳烷基型苯酚樹脂。
即使環氧樹脂硬化劑(C)之軟化點較高,在與環氧樹脂(B)混合時,混合物之軟化點下降,故作為環氧樹脂硬化劑(C),例如可為軟化點150℃左右者。又,環氧樹脂(B)及環氧樹脂硬化劑(C)之任一者,若均於使溶劑(A)揮發後,於室溫附近無黏瘩者,則亦可為一部分呈液狀之環氧樹脂(B)或液狀之環氧樹脂硬化劑(C)。所謂液狀之環氧樹脂(B)或液狀之環氧樹脂硬化劑(C),係指含有軟化點未滿55℃之半固態樹脂,可舉例如甲酚酚醛型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、烯丙基苯酚型環氧樹脂硬化劑等。
環氧樹脂(B)與環氧樹脂硬化劑(C)之比例,係相對於環氧基1,酚性羥基較佳為0.7~1.3。更佳之比例係相對於環氧基1,酚性羥基為0.9~1.2。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)中之硬化促進劑(D),係促進環氧樹脂(B)之環氧基與環氧樹脂硬化劑(C)之酚性羥基之反應的硬化促進劑。
硬化促進劑(D)係在自常溫至使溶劑(A)揮發之溫度為止的溫度範圍下,於將環氧樹脂(B)與環氧樹脂硬化劑(C)溶解於溶劑(A)之清漆(W)中,以及於使溶劑(A)自清漆(W)揮發所得之黏著劑層中,依目視可觀察之尺寸存在,且在自較使溶劑(A)揮發之溫度高之溫度至硬化溫度為止的溫度範圍下,成為無法目視觀察之尺寸、或溶解於該黏著劑層。例如,在使溶劑(A)揮發之溫度為100℃、硬化溫度為175℃時,硬化促進劑(D)係在自常溫至100℃的溫度範圍下,亦即,在100℃下使溶劑(A)揮發時之清漆(W)中,以及於使溶劑(A)自清漆(W)揮發所得之黏著劑層中,依目視可觀察之尺寸存在。而且,在為了使黏著劑層硬化而以100℃至175℃進行加熱時之任意溫度下,成為無法目視觀察之尺寸、或溶解於該黏著劑層。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)中,藉由使用具有此種性質之硬化促進劑(D),則於印刷步驟及揮發步驟中,幾乎不發生硬化反應,於搭載步驟後、硬化步驟中,加熱至硬化溫度時,發生硬化反應。若硬化促進劑(D)在自常溫至使溶劑(A)揮發之溫度為止的溫度範圍下,成為無法目視觀察之尺寸,或溶解於清漆(W)或黏著劑層,則即使在印刷前之常溫下反應亦慢慢進行,因此,常溫下之保存性惡化,或於揮發步驟中進行硬化反應,在其後之半導體元件之搭載步驟中,無法得到充分之接黏力,或例如即使在具接黏力之狀態下完成揮發步驟,在此揮發步驟後之狀態下放置於常溫時之保存性極端地變短。
本發明中,係將依可目視觀察之尺寸存在之硬化促進劑(D)成為無法目視觀察之尺寸、或溶解於黏著劑層中之溫度,記載為硬化促進劑(D)之狀態變化溫度。此硬化促進劑(D)之狀態變化溫度係視硬化促進劑(D)之種類而異,故可適當選擇狀態變化溫度較揮發溫度高之硬化促進劑(D),硬化促進劑(D)之狀態變化溫度較佳為100~160℃、特佳120~150℃。又,本發明中,所謂硬化促進劑(D)之狀態變化溫度,係指相對於95重量%之清漆(W),混合5重量%之硬化促進劑(D),進行加熱,依可目視觀察之尺寸存在的硬化促進劑(D)成為無法目視觀察之尺寸時的溫度;或者,於90重量%之清漆(W)中,混合10重量%之硬化促進劑(D),藉DSC(示差掃瞄熱量計,Seiko Instruments公司製,DSC220)以升溫速度5℃/分鐘進行測定,硬化促進劑(D)進行溶解時之吸熱峰值所表示的溫度。
硬化促進劑(D)之硬化反應起始溫度,較佳為130℃以上、更佳140℃以上。又,所謂硬化反應起始溫度,係指將黏著劑用液狀樹脂組成物藉DSC(示差掃瞄熱量計,Seiko Instruments公司製,DSC220)以升溫速度7℃/分鐘進行測定,將反應峰值之下緣連結之線的起始之溫度。
本發明中之第二形態之黏著劑用液狀樹脂組成物(以下有時記載為本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(2)),係至少含有溶劑(A)、於1分子中具有二個以上環氧基之環氧樹脂(B)、於1分子中具有二個以上酚性羥基之環氧樹脂硬化劑(C)與硬化促進劑(E)者,該環氧樹脂(B)及該環氧樹脂硬化劑(C)係溶解於該溶劑(A);該硬化促進劑(E)為具有陽離子部與陰離子部之硬化促進劑。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(2)係用於將半導體元件接黏於支撐基板上之黏著劑用的液狀樹脂組成物。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(2)中之溶劑(A)、環氧樹脂(B)及環氧樹脂硬化劑(C),係與本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)中之溶劑(A)、環氧樹脂(B)及環氧樹脂硬化劑(C)相同。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(2)中之硬化促進劑(E),係具有陽離子部與陰離子部之硬化促進劑,作為硬化促進劑(E)可舉例如下述一般式(1)所示之硬化促進劑。
(式(1)中,R1
、R2
及R3
分別表示選自氫原子、甲基、甲氧基及酚性羥基的1種,彼此可為相同或相異。n為0~2。A表示萘環或下述一般式(2)所示之芳香族基。)
(式(2)中,R4
、R5
、R6
及R7
分別表示自氫原子、鹵原子及碳數1~6之有機基選擇的1種,彼此可為相同或相異。V表示單鍵、醚基、磺酸基、硫離子基、羰基或碳數1~13之有機基。)
尚且,在上述一般式(1)所示之硬化促進劑中,在n為0時,陰離子部係於1分子內具有1個以上酚性羥基及苯氧基之化合物的共軛鹼,又,n大於0時,陰離子部係於1分子內具有2個以上酚性羥基之化合物、與於1分子內具有1個以上酚性羥基及苯氧基之化合物的共軛鹼之分子會合體。
作為上述一般式(1)所示之硬化促進劑,可舉例如下述一般式(3)。
(式(3)中,R1
、R2
及R3
分別表示選自氫原子、甲基、甲氧基及酚性羥基的1種,彼此可為相同或相異。n為0~2。)
另外,作為本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(2)中之具有陽離子部與陰離子部之硬化促進劑(E),可舉例如下述一般式(4)所示之硬化促進劑。
(式(4)中,R1
、R2
及R3
分別表示選自氫原子、甲基、甲氧基及酚性羥基之1種,彼此可為相同或相異。Y1
及Y2
為氧原子、氮原子、硫原子之任一者,彼此可為相同或相異。X表示有機基。Z表示取代或無取代之芳香族環式有機基或雜環式有機基。)
上述一般式(4)中,X、Y1
及Y2
係與矽原子形成嵌合構造。
作為上述一般式(4)所示之硬化促進劑,可舉例如下述一般式(5)。
(式中,R1
、R2
及R3
分別表示選自氫原子、甲基、甲氧基及酚性羥基的1種,彼此可為相同或相異。Ph表示苯基。)
另外,本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(2)中之具有陽離子部與陰離子部之硬化促進劑(E),可舉例如下述一般式(6)所示之硬化促進劑。
(式(6)中,R1
、R2
及R3
分別表示選自氫原子、甲基、甲氧基及酚性羥基之1種,彼此可為相同或相異。Y3
、Y4
、Y5
及Y6
中之至少1者為由具有至少1個釋出至分子外之質子的質子供給體釋出1個質子而成的基,該等彼此可為相同或相異。)
上述一般式(6)之Y3
、Y4
、Y5
及Y6
為具有芳香環或雜環之有機基或脂肪族基,Y3
、Y4
、Y5
及Y6
中之至少1者係從由具有1個以上羧基之芳香族羧酸、於1分子內分別具有至少1個酸酐基及/或羧基之芳香族羧酸、於1分子內具有1個以上羥基之苯酚化合物、以及於1分子內分別具有至少1個羧基與酚性羥基之芳香族化合物之群組選擇的質子供給體,釋出1個質子而成之基,該等彼此可為相同或相異。
上述一般式(6)所示之硬化促進劑,可舉例如下述一般式(7)。
(式(7)中,R1
、R2
及R3
分別表示選自氫原子、甲基、甲氧基及酚性羥基的1種,彼此可為相同或相異。B表示硼原子。)
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(2)係使用於下述半導體裝置之製造方法:該製造方法係具有:藉連續印刷,將黏著劑用液狀樹脂組成物層印刷至支撐基板上的印刷步驟;接著,自印刷於支撐基板上之黏著劑用液狀樹脂組成物層,使溶劑(A)揮發,藉此於支撐基板上形成黏著劑層的揮發步驟;接著,於形成有黏著劑層之支撐基板上,搭載半導體元件後,藉由進行使黏著劑層硬化之硬化步驟,將半導體元件接黏於支撐基板上的步驟。
此時,於揮發步驟中,使溶劑(A)揮發之揮發溫度為25~150℃、較佳80~120℃。又,於硬化步驟中,使黏著劑層硬化之硬化溫度為90~170℃、較佳140~160℃。又,搭載步驟中,搭載半導體元件之溫度係與揮發溫度為相同程度之溫度。又,硬化溫度較揮發溫度高。
硬化促進劑(E)係在揮發步驟中,於揮發溫度下,在清漆(W)中及使溶劑(A)自清漆(W)揮發而得之黏著劑層中,依可目視觀察之程度的尺寸存在。此種狀態下,硬化促進劑(E)幾乎不促進硬化反應。而且,硬化促進劑(E)係在為了進行硬化步驟而加熱至硬化溫度時,亦即,在自較揮發溫度高之溫度至硬化溫度為止的溫度範圍內之任意溫度下,成為無法目視觀察程度之尺寸,或溶解於黏著劑層中。因此,硬化促進劑(E)促進硬化反應。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(2)中,藉由利用此種硬化促進劑(E)之作用,則於揮發步驟中,幾乎不發生硬化反應,於硬化反應本身中,發生硬化反應,而容易控制硬化反應。
本發明中,係將依可目視觀察之尺寸存在之硬化促進劑(E)成為無法目視觀察之尺寸、或溶解於黏著劑層中之溫度,記載為硬化促進劑(E)之狀態變化溫度。此硬化促進劑(E)之狀態變化溫度係視硬化促進劑(E)之種類而異,故可選擇狀態變化溫度較揮發溫度高之硬化促進劑(E),硬化促進劑(E)之狀態變化溫度較佳為100~160℃、特佳120~150℃。又,所謂硬化促進劑(E)之狀態變化溫度,係指相對於95重量%之清漆(W),混合5重量%之硬化促進劑(D),進行加熱,依可目視觀察之尺寸存在的硬化促進劑(D)成為無法目視觀察之尺寸時的溫度;或者,於90重量%之清漆(W)中,混合10重量%之硬化促進劑(E),藉DSC(示差掃瞄熱量計,Seiko Instruments公司製,DSC220)以升溫速度5℃/分鐘進行測定,進行溶解時之吸熱峰值所表示的溫度。
硬化促進劑(E)之硬化反應起始溫度,較佳為130℃以上、更佳140℃以上。又,所謂硬化反應起始溫度,係指將黏著劑用液狀樹脂組成物藉DSC(示差掃瞄熱量計,Seiko Instruments公司製,DSC220)以升溫速度7℃/分鐘進行測定,將反應峰值之下緣連結之線的起始之溫度。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)及(2)之黏度為10~600Pa‧s、較佳20~300Pa‧s、更佳30~200Pa‧s。又,本發明中,液狀樹脂組成物之黏度係使用E型黏度計(東洋產業股份有限公司製,3度轉子),依25℃、2.5rpm所測定之值。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)及(2),可進一步含有填充材。作為填充材,係矽氧烷或胺基甲酸乙酯粒子等之有機填充材,或二氧化矽或碳酸鈣等之無機填充材,其係使用於提升印刷性。亦即,若為作為用於保持印刷物形狀或抑制移動至遮罩開孔部以外處的黏度調整材而揮發機能者,則可使用任意者。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)及(2)視需要亦可進一步含有偶合劑、均平劑、消泡劑、界面活性劑等。
本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)及(2),係印刷時之連續印刷性優越,且於溶劑揮發後具有良好之半導體元件搭載性,於室溫下無黏瘩之黏著劑用液狀樹脂組成物。
以下針對使用本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)及(2)的半導體裝置之製造方法進行說明。
首先,將本發明之黏著劑用液狀樹脂組成物(1)及(2)印刷至搭載半導體元件之支撐基板上。於此,作為支撐基板,有如導線框架或有機基板、可撓基板等之印刷基板,並於支撐基板搭載半導體元件,藉金線進行電性連接者,但亦可為半導體元件本身或其他者。作為黏著劑用液狀樹脂組成物之印刷方法,可使用網版印刷、模板印刷等,由表面平滑性之觀點而言,較佳係藉由使用了模板遮罩之模板印刷法進行塗佈。模板印刷法可依公知方法進行。
其次,將印刷了黏著劑用液狀樹脂組成物之支撐基板,於烘爐或加熱盤上進行加熱,藉此進行使溶劑(A)揮發之揮發步驟。在於揮發步驟使溶劑揮發而得的黏著劑層大量地含有揮發份時,可成為黏著劑層黏瘩之原因、於半導體元件搭載步驟中之空隙之原因,故較佳係揮發步驟後之黏著劑層之揮發份為1重量%以下。揮發步驟之溫度可為使溶劑蒸發、且未滿硬化促進劑之狀態變化溫度的範圍,但由生產性觀點而言,為了於120分鐘以內完成,故較佳為80℃以上。又,為了防止因將密封前之支撐基板曝露於高溫下而曲翹之發生,較佳為150℃以下、更佳120℃以下。
所謂揮發步驟後之黏著劑層之揮發份,係指使用50μm厚度之模板遮罩、長27cm之胺基甲酸乙酯刮板,依刮板負重2kg、刮板速度20mm/s印刷於支撐基板上,於揮發步驟、亦即於100℃±5℃之乾燥機中進行加熱處理80±3分鐘後,將在取出之支撐基板冷卻前以刮勺所取樣黏著劑層5~30mg,以熱天秤法(TGA)自室溫依10℃/分鐘升溫至300℃時所測定之重量減少曲線中之200℃時的重量減少率。較佳之重量減少率為0.5重量%以下、特佳0.1重量%以下。
另外,黏著劑層較佳係於室溫下無黏性(黏瘩)。在有黏瘩時,將有使支撐基板彼此重疊放置時,互相黏合,而在半導體元件搭載裝置之支撐基板選取步驟中發生不良情況之虞。因此,將黏著劑用液狀樹脂組成物使用50μm厚度之模板遮罩、長27cm之胺基甲酸乙酯刮板,依刮板負重2kg、刮板速度20mm/s印刷於支撐基板上,於100℃±5℃之乾燥機中進行加熱處理80±3分鐘後之黏著劑層,較佳係成為黏瘩指標之25℃下的黏力為0.05N以下。黏力係使用黏力測定機(RHESCA公司製),依探針下降速度(Immersion Speed)30mm/min、測試速度600mm/min、密黏負重(Preload)0.2N、密黏保持時間(Press Time)1.0秒、探針5.1mmΦ(SUS304)所測定之值。
如此所得之附黏著劑層之半導體元件搭載用支撐基板,通常係重疊設置於黏晶機上,予以選取(從上方取一片支撐基板的步驟),搬運至加熱器上,以加熱狀態搭載半導體元件。支撐基板之選取時,必需於所選取之支撐基板上所印刷之黏著劑層與其他支撐基板之未印刷黏著劑的背面(背側)的界面進行剝離。在黏著劑層之25℃下之黏力大於0.05N時,將有經重疊之附黏著劑層之半導體元件搭載用支撐基板黏合,而無法選取支撐基板,於支撐基板選取時,重疊選取二片支撐基板,黏著劑層之一部分殘留於支撐基板背面等問題之虞。
所謂附有黏著劑層之半導體元件搭載用支撐基板,係指於導線框架、有機基板等印刷黏著劑用液狀樹脂組成物,並使溶劑揮發者,於積層半導體元件時,係於搭載在導線框架、有機基板等之第2半導體元件上印刷黏著劑用液狀樹脂組成物,並使其揮發者。半導體元件搭載溫度較佳為150℃以下、更佳130℃以下。高溫下之半導體元件搭載係常發生曲翹之原因。又,於半導體元件搭載步驟中係施加負重,而負重係由黏晶機之種類所支配。雖有如一部分LOC(Lead On Chip)黏晶機般對每半導體元件施加20N左右之負重的機種,但通常係依3~5N之負重進行。若考慮半導體元件之薄型化、機械強度較低之半導體元件,則較佳可依5N以下、更佳1~4N進行搭載。搭載時間(將半導體元件加壓至支撐體的時間)係由生產性之觀點而言,較佳為10秒以下、更佳3秒以下、特佳1秒以下。
為了如此以低溫搭載半導體元件,較佳係將黏著劑用液狀樹脂組成物,使用50μm厚度之模板遮罩、長27cm之胺基甲酸乙酯刮板,依刮板負重2kg、刮板速度20mm/s印刷於支撐基板上,於100℃±5℃之乾燥機中進行加熱處理80±3分鐘後,以100℃將半導體元件搭載(亦包括虛擬元件)於黏著劑層,於100℃下之切斷強度為1N以上。此係由於,進行於加熱處理後之黏著劑層之100℃下之切斷強度不同的各種附黏著劑層之支撐基板上搭載半導體元件的實驗,結果,若100℃下之切斷強度為1N以上,則搭載後之半導體元件無偏移,相對於此,在不滿1N時,常發生半導體元件之偏移。
於此,切斷強度之測定,係將個片化為6×6mm之半導體元件於黏晶機上進行選取,依黏晶加重1.0N、支撐基板加熱溫度100℃、搭載時間8秒(包括使支撐基板表面之溫度升溫至100℃為止之時間的7秒)的條件,搭載於PBGA(Plastic Ball Grid Array)基板(封裝尺寸35×35mm,核材:BT(雙順丁烯二醯亞胺-三)樹脂,阻焊劑:PSR4000AUS308(太陽油墨製造(股)製),厚0.56mm)上之樣本之100℃下的切斷強度。切斷強度之測定係以晶片剪切測式機(Dage公司製,系列4000)所進行之值。
於搭載半導體元件後進行黏著劑層之硬化,並以金屬線進行電性連接,黏著劑層之硬化係依硬化促進劑之狀態變化溫度以上之溫度進行。此溫度係考慮支撐基板之曲翹或黏著劑層之分解溫度,較佳為200℃以下、更佳180℃以下、特佳160℃以下。
如此進行了電性連接後進行樹脂密封,在使用導線框架作為支撐基板時,係視需要實施導線加工、外裝鍍敷等而得到半導體裝置。又,於使用有機基板作為支撐基板時,視需要進行焊球黏附等而得到半導體裝置。
二乙二醇單丁基醚醋酸酯(沸點247℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物A。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
下述式(8)之硬化促進劑(狀態變化溫度140℃、硬化反應起始溫度160℃)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物A之黏度為45Pa‧s。尚且,黏度之測定係使用E型黏度計(東機產業(股)製,3度轉子)於25℃、2.5rpm下之值(以下所示之黏度亦同樣地進行測定)。
二乙二醇單丁基醚醋酸酯(沸點247℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物B。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
下述式(9)之硬化促進劑(狀態變化溫度120℃、硬化反應起始溫度140℃)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物B之黏度為45Pa‧S。
γ-丁內酯(沸點206℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物C。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
上述式(8)之硬化促進劑(狀態變化溫度140℃、硬化反應起始溫度160℃)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物C之黏度為40Pa‧s。
二乙二醇單乙基醚醋酸酯(沸點217℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物D。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
上述式(8)之硬化促進劑(狀態變化溫度140℃、硬化反應起始溫度160℃)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物D之黏度為45Pa‧s。
二乙二醇單丁基醚醋酸酯(沸點247℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物E。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
下述式(10)之硬化促進劑(狀態變化溫度140℃、硬化反應起始溫度160℃、n=0.5)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物E之黏度為47Pa‧s。
(式(10)中,n=0.5。)
環己酮(沸點156℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物F。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
上述式(8)之硬化促進劑(狀態變化溫度140℃、硬化反應起始溫度160℃)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物F之黏度為10Pa‧S。
環己酮(沸點156℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物G。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三(狀態變化溫度80℃以下、硬化反應起始溫度100℃)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物G之黏度為11Pa‧s。
二乙二醇單丁基醚醋酸酯(沸點247℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物H。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三(狀態變化溫度80℃以下、硬化反應起始溫度100℃)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物H之黏度為45Pa‧s。
二乙二醇單丁基醚醋酸酯(沸點247℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物I。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
三苯基膦(狀態變化溫度80℃以下、硬化反應起始溫度120℃)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物I之黏度為45Pa‧s。
γ-丁內酯(沸點206℃)22.5重量份
鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(軟化點70℃、環氧當量210)33.4重量份
苯酚酚醛清漆樹脂(軟化點110℃、羥基當量104)16.6重量份
將上述原料調配至分離燒瓶中,以80℃攪拌2小時而得到褐色透明清漆。將其冷卻至室溫後添加以下原料,於室溫下藉三根輥進行混練,得到黏著劑用液狀樹脂組成物J。
3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷0.2重量份
2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三(狀態變化溫度80℃以下、硬化反應起始溫度100℃)0.2重量份
Aerosil 200V(DEGUSSA公司製)4.0重量份
平均粒徑6μm之有機填充材(C-800、根上工業(股)製)23.0重量份
所得之黏著劑用液狀樹脂組成物J之黏度為40Pa‧s。
將上述黏著劑用液狀樹脂組成物A~J,印刷至BOC(Board On Chip)型半導體裝置用之基板、亦即BT(雙順丁烯二醯亞胺-三)樹脂基板(光阻劑:PSR4000AUS308(太陽油墨製造(股)製),厚度0.56mm)。所使用之模板遮罩厚度為50μm,印刷厚度係調整刮板移動速度與刮板負重而使溶劑揮發後之厚度成為35μm±5。將其進行100℃、80分鐘加熱處理,使溶劑自黏著劑用液狀樹脂組成物揮發,而得到附黏著劑層之半導體支撐基板。印刷係於印刷裝置使用(Toray Engineering製,VE500)金屬刮板(不銹鋼型式,長27cm),依負重約20N、刮板移動速度25mm/s進行。
另外,使用上述黏著劑用液狀樹脂組成物A~J,於載玻片上將黏著劑用液狀樹脂組成物印刷為50μm之厚度,進行100℃、80分鐘加熱處理,使溶劑自黏著劑用液狀樹脂組成物揮發,而得到附黏著劑層之載玻片。
使用上述黏著劑用液狀樹脂組成物A~J之製作時之清漆,相對於此清漆95重量%,混合5重量%之硬化促進劑,於加熱盤上進行加熱,將依可目視觀察之尺寸存在之硬化促進劑成為無法目視觀察之尺寸的溫度,作為狀態變化溫度。於以下試驗中,由於將溶劑揮發溫度設為100℃而進行,故將狀態變化溫度為未滿100℃者設為╳,將狀態變化溫度為100℃以上者設為○(常溫~揮發溫度)。又,以下試驗中,由於將硬化溫度設為175℃而進行,故將狀態變化溫度高於100℃且175℃以下者設為○,將狀態變化溫度超過175℃者設為╳(揮發溫度以上)。
硬化反應起始溫度係將黏著劑用液狀樹脂組成物A~J藉由DSC(示差掃瞄熱量計,Seiko Instruments公司製,DSC220)依升溫速度7℃/分鐘進行測定,依將反應峰值之下緣連結之線的起始之溫度進行測定。
將測定結果示於第1表。調配量為重量份。
使用以上述黏著劑用液狀樹脂組成物A所製作之附黏著劑層之半導體支撐基板與附黏著劑層之載玻片,進行以下試驗。
揮發份係以揮發步驟後之黏著劑層之揮發份進行測定。使用50μm厚度之模板遮罩、長27cm之胺基甲酸乙酯刮板,依刮板負重2kg、刮板速度20mm/s印刷於支撐基板上,於揮發步驟、亦即於100℃±5℃之乾燥機中進行加熱處理80±3分鐘後,將在取出之支撐基板冷卻前以刮勺所取樣之黏著劑層5~30mg,以熱天秤法(TGA)自室溫依10℃/分鐘升溫至300℃時所測定之重量減少曲線中之200℃時的重量減少率。
由附黏著劑層之載玻片下方以加熱器進行加熱,確認是否可以黏晶機將6×6mm正方之半導體元件,依黏晶加重2.0N、加熱溫度100℃、20秒(包括載玻片表面之溫度升溫至100℃的時間15秒)之條件進行搭載(半導體元件搭載性)。
此時,6×6mm正方之半導體元件若與黏著劑層接觸之面積為90%以上,則視為0K。搭載8個半導體元件,若有一個為未滿90%之半導體元件則視為NG。又,接觸面積之求取方向係自載玻片背面,對半導體元件之接觸面進行攝影拍照,自接觸部之面積予以計算。在半導體元件搭載性試驗中不為NG者,係進行於室溫下之黏性試驗。
使用搭載了上述半導體元件之試驗片,以黏力測定機(RHESCA公司製),依探針下降速度(侵入速度)30mm/min、測試速度600mm/min、密黏負重(先行負重)0.2N、密黏保持時間(壓附時間)1.0秒、探針5.1mmΦ(SUS304)而進行。
以將約20g之黏著劑用液狀樹脂組成物放置於用於印刷之模板遮罩,連續進行2次印刷後,依該狀態直接停止1小時之周期作為1周期,並進行10周期,評價連續印刷性。於該周期中,使黏著劑用液狀樹脂組成物乾燥,若印刷物粗糙則視為NG,或者,於模板遮罩上進行乾燥,雖無粗糙,但若溶劑揮發後之厚度偏離35μm±5μm,則視為NG。
在將上述附黏著劑層之載玻片放置於常溫下時,將可搭載半導體元件之時間作為黏著劑層之壽命。是否搭載半導體元件,係與半導體元件搭載性試驗同樣地使用附黏著劑層之載玻片,依n=8進行。
使用自動黏晶機,將以聚醯亞胺樹脂(CRC-8800,住友Bakelite(股)製)保護了電路面側之模擬半導體晶圓(Phase8,日立ULSI公司製),切斷為10.5×5mm,將此所準備之半導體元件依搭載條件100℃、8秒、負重300g,將聚醯亞胺樹脂側之面朝屬於上述附黏著劑層之半導體支撐基板(BOC(Board On Chip)型封裝)之BT樹脂基板之黏著劑層進行搭載,以金屬線進行電性連接。將其以半導體用密封材(EME-G700,住友Bakelite(股)製)進行175℃90秒成形、4小時之後硬化,而個片化為12.3×8.3mm尺寸之半導體裝置。使用該半導體裝置,進行乾燥(125℃、20小時)、吸濕處理(85℃、相對濕度85%、168小時)、回焊處理(最高溫度255~260℃、20秒、相當於JEDEC水準1、連續3次處理)之耐濕焊性試驗。以n=10進行試驗,針對內部不良使用超音波探傷裝置5MHz探針進行穿透觀察。將有內部剝離或破裂之半導體裝置之數量計算為不良。
結果係如第1表。
使用上述黏著劑用液狀樹脂組成物B,製作附黏著劑層之半導體支撐基板與附黏著劑層之載玻片,與實施例1同樣地進行試驗。
使用上述黏著劑用液狀樹脂組成物C,製作附黏著劑層之半導體支撐基板與附黏著劑層之載玻片,與實施例1同樣地進行試驗。
使用上述黏著劑用液狀樹脂組成物D,製作附黏著劑層之半導體支撐基板與附黏著劑層之載玻片,與實施例1同樣地進行試驗。
使用上述黏著劑用液狀樹脂組成物E,製作附黏著劑層之半導體支撐基板與附黏著劑層之載玻片,與實施例1同樣地進行試驗。
使用上述黏著劑用液狀樹脂組成物F~J,製作附黏著劑層之半導體支撐基板與附黏著劑層之載玻片,與實施例1同樣地進行試驗。
尚且,於比較例1、2中,在連續印刷之途中溶劑發生乾燥,而變得粗糙,故連續印刷性NG。比較例3~5中,在使溶劑揮發時,發生過度硬化,而無法進行半導體元件搭載,故半導體元件搭載性NG。
藉由使用本發明所使用之黏著劑用液狀樹脂組成物,可提供溶劑揮發後之黏著劑層於室溫下無黏瘩,且連續印刷性優越的附黏著劑層之半導體支撐基板,再者,藉由提供使用了附黏著劑層之半導體支撐基板的半導體裝置,可提升生產性。
Claims (5)
- 一種黏著劑用液狀樹脂組成物,係至少含有溶劑(A)、於1分子中具有二個以上環氧基之環氧樹脂(B)、於1分子中具有二個以上酚性羥基之環氧樹脂硬化劑(C)與硬化促進劑(D)者,其特徵為,該溶劑(A)之沸點為200~260℃;該硬化促進劑(D)為下述一般式(1)所示之硬化促進劑、下述一般式(4)所示之硬化促進劑或者下述一般式(6)所示之硬化促進劑;該環氧樹脂(B)及該環氧樹脂硬化劑(C)係溶解於該溶劑(A);該硬化促進劑(D)之狀態變化溫度為100~160℃;一般式(1):
- 如申請專利範圍第1項之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述環氧樹脂(B)係於常溫下為固態之環氧樹脂。
- 如申請專利範圍第1或2項之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述環氧樹脂硬化劑(C)係於常溫下為固態之環氧樹脂硬化劑。
- 如申請專利範圍第1或2項之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述硬化促進劑之硬化反應起始溫度為130℃以上。
- 如申請專利範圍第3項之黏著劑用液狀樹脂組成物,其中,上述硬化促進劑之硬化反應起始溫度為130℃以上。
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