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半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜的制作方法_3

文檔序號(hào):9367004閱讀:來源:國知局
3、14、15、16、17、23、24、34、35、37、42、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、 98、100、101、104、108、109、110、113、114、116、117、120、128、129、133、138、139、147、150、 151、153、154、155、156、167、172、173、180、185、195 ;C.I?甕黃 1、3 和 20。
[0094] 各種著色劑如青色著色劑、品紅色著色劑和黃色著色劑可分別單獨(dú)使用或以兩種 以上的組合使用。在這點(diǎn)上,在使用各種著色劑如青色著色劑、品紅色著色劑和黃色著色劑 的兩種以上的情況下,這些著色劑的混合比(或共混比)沒有特別限定,可根據(jù)各著色劑的 種類和目標(biāo)顏色等適當(dāng)選擇。
[0095] 此外,在將通過混合青色著色劑、品紅色著色劑和黃色著色劑形成的著色劑混合 物用作黑色著色劑的情況下,這些著色劑可單獨(dú)使用或以兩種以上的組合使用。青色著色 劑、品紅色著色劑和黃色著色劑在混合墨組合物中的混合比(或共混比)沒有特別限定,只 要能夠顯不黑色系顏色(例如,具有在上述范圍內(nèi)的在顏色空間中定乂的L*、a*和 b*的黑色系顏色)即可,可根據(jù)各著色劑的類型等適當(dāng)選擇。青色著色劑、品紅色著色劑和 黃色著色劑在混合墨組合物中的含量例如可在以下范圍內(nèi)適當(dāng)選擇:相對于著色劑總量, 青色著色劑/品紅色著色劑/黃色著色劑=10重量% -50重量% /10重量% -50重量% /10重量% -50重量% (優(yōu)選20重量% -40重量% /20重量% -40重量% /20重量% -40 重量% )。
[0096] 著色劑的含量可適當(dāng)選自在形成半導(dǎo)體背面用膜的樹脂組合物(排除溶劑)中 0. 1至10重量%的范圍,優(yōu)選0.5至8重量%,更優(yōu)選1至5重量%。
[0097] 在這點(diǎn)上,在半導(dǎo)體背面用膜中,根據(jù)需要可適當(dāng)共混其它添加劑。除了填料、阻 燃劑、硅烷偶聯(lián)劑和離子捕集劑之外,其它添加劑的實(shí)例還包括增量劑、防老劑、抗氧化劑 和表面活性劑。
[0098] 填料可為任意無機(jī)填料和有機(jī)填料,但無機(jī)填料是合適的。通過共混填料如無機(jī) 填料,能夠?qū)崿F(xiàn)賦予半導(dǎo)體背面用膜以導(dǎo)電性、改進(jìn)半導(dǎo)體背面用膜的導(dǎo)熱性、控制半導(dǎo)體 背面用膜的彈性模量等。在這點(diǎn)上,半導(dǎo)體背面用膜可為導(dǎo)電性的或非導(dǎo)電性的。無機(jī)填 料的實(shí)例包括由以下組成的各種無機(jī)粉末:二氧化硅,粘土,石膏,碳酸鈣,硫酸鋇,氧化鋁, 氧化鈹,陶瓷如碳化硅和氮化硅,金屬或合金如鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、鉛、錫、鋅、鈀,和焊料 及碳等。填料可以單獨(dú)使用或兩種以上組合使用。特別地,填料適合為二氧化硅,更適合為 熔凝硅石。無機(jī)填料的平均粒徑優(yōu)選在0. 1至80iim的范圍內(nèi)。無機(jī)填料的平均粒徑可通 過激光衍射型粒徑分布測量設(shè)備來測量。
[0099] 填料(例如無機(jī)填料)的共混量優(yōu)選為80重量份以下(0至80重量份),更優(yōu)選 為0至70重量份,基于100重量份有機(jī)樹脂組分的總量。
[0100] 阻燃劑的實(shí)例包括三氧化銻、五氧化銻和溴化環(huán)氧樹脂。阻燃劑可以單獨(dú)使用或 兩種以上組合使用。硅烷偶聯(lián)劑的實(shí)例包括(6-(3, 4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、 y-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和y-環(huán)氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷。硅烷偶聯(lián)劑可以 單獨(dú)使用或兩種以上組合使用。離子捕集劑的實(shí)例包括水滑石和氫氧化鉍。離子捕集劑可 以單獨(dú)使用或兩種以上組合使用。
[0101] 半導(dǎo)體背面用膜例如可通過利用包括以下步驟的常用方法形成:混合熱固性樹脂 如環(huán)氧樹脂和/或熱塑性樹脂如丙烯酸類樹脂和任選的溶劑及其它添加劑從而制備樹脂 組合物,接著將其成形為膜狀層。具體地,作為半導(dǎo)體背面用膜的膜狀層能夠例如通過以下 方法形成:包括將樹脂組合物施涂至切割帶的壓敏粘合劑層上的方法;包括將樹脂組合物 施涂至適當(dāng)?shù)母綦x體(如剝離紙)上以形成樹脂層,然后將其轉(zhuǎn)移(轉(zhuǎn)換)至切割帶的壓 敏粘合劑層上的方法;等。
[0102] 在這點(diǎn)上,在半導(dǎo)體背面用膜由包含熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂的樹脂組合物形成的 情況下,在將半導(dǎo)體背面用膜施涂至半導(dǎo)體晶片前的階段該膜處于其中熱固性樹脂為未固 化或部分固化的狀態(tài)。在這種情況下,將其施涂至半導(dǎo)體晶片后(具體地,通常,當(dāng)在倒裝 芯片接合步驟中固化封裝材料時(shí)),在半導(dǎo)體背面用膜中的熱固性樹脂完全或幾乎完全固 化。
[0103] 如上所述,由于即使當(dāng)半導(dǎo)體背面用膜包含熱固性樹脂時(shí),所述膜也處于熱固性 樹脂未固化或部分固化的狀態(tài),因此半導(dǎo)體背面用膜的凝膠分?jǐn)?shù)沒有特別限定,但例如在 50重量%以下(0-50重量% )的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇,并優(yōu)選30重量%以下(0-30重量% ), 更優(yōu)選10重量%以下(0-10重量% )。半導(dǎo)體背面用膜的凝膠分?jǐn)?shù)可通過以下述測量方法 測量。
[0104] 〈凝膠分?jǐn)?shù)測量方法〉
[0105] 從半導(dǎo)體背面用膜中取樣約0.Ig樣品,并精確稱重(樣品重量),將樣品包裹在 網(wǎng)型片(mesh-typesheet)中后,將它在室溫下在約50ml甲苯中浸漬1周。此后,從甲苯 中取出溶劑不溶性物質(zhì)(網(wǎng)型片中的內(nèi)容物),并在130°C下干燥約2小時(shí),將干燥后的溶 劑不溶性物質(zhì)稱重(浸漬并干燥后的重量),然后根據(jù)下述方程式(a)計(jì)算凝膠分?jǐn)?shù)(重 量% )O
[0106] 凝膠分?jǐn)?shù)(重量% ) = [(浸漬并干燥后的重量V(樣品重量)]X100 (a)
[0107]此外,半導(dǎo)體背面用膜的凝膠分?jǐn)?shù)可通過樹脂組分的種類和含量、交聯(lián)劑的種類 和含量,加熱溫度和加熱時(shí)間等來控制。
[0108] 在半導(dǎo)體背面用膜為膜狀制品并著色的情況下,著色狀態(tài)不特別限制。半導(dǎo)體背 面用膜例如可以為由包含熱塑性和/或熱固性樹脂和著色劑等的樹脂組合物形成的膜狀 制品,或者可以為具有將由包含熱塑性和/或熱固性樹脂等的樹脂組合物形成的樹脂層和 著色劑層層壓的構(gòu)造的膜狀制品。著色劑層優(yōu)選由著色劑和包含熱塑性和/或熱固性樹脂 等的樹脂組合物形成。
[0109] 在這點(diǎn)上,在半導(dǎo)體背面用膜為樹脂層和著色劑層的層壓體的情況下,層壓形式 的半導(dǎo)體背面用膜優(yōu)選具有其中依次層壓一層樹脂層、著色劑層和另一樹脂層的形式。在 這種情況下,在著色劑層兩側(cè)的兩層樹脂層可為具有相同組成的樹脂層,或者可為具有不 同組成的樹脂層。
[0110] 在本發(fā)明中,在半導(dǎo)體背面用膜為由包含熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂的樹脂組合物形 成的膜狀制品的情況下,能夠有效地顯示對半導(dǎo)體晶片的緊密粘合性。
[0111] 此外,由于在工件(半導(dǎo)體晶片)的切割步驟中使用切割水(cuttingwater),半 導(dǎo)體背面用膜吸收水分,從而在一些情況下具有常規(guī)狀態(tài)以上的水分含量。當(dāng)在維持該高 水分含量的情況下進(jìn)行倒裝芯片接合時(shí),水蒸氣殘留在半導(dǎo)體背面用膜和工件或其加工體 (芯片形工件)之間的緊密粘合界面處,并且在一些情況下產(chǎn)生浮起。因此,作為半導(dǎo)體背 面用膜,由具有高透濕性的芯材料組成的層的存在擴(kuò)散水蒸氣,由此變得可以避免該問題。 從該觀點(diǎn),半導(dǎo)體背面用膜可為在其一面或兩面層壓由芯材料組成的層的膜。芯材料的實(shí) 例包括膜(例如,聚酰亞胺膜、聚酯膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚碳 酸酯膜等)、用玻璃纖維或塑料無紡纖維增強(qiáng)的樹脂基板,硅基板和玻璃基板。
[0112] 半導(dǎo)體背面用膜的厚度沒有特別限定,但可例如在約2-200ym的范圍內(nèi)適當(dāng)選 擇。在本發(fā)明中,半導(dǎo)體背面用膜的厚度優(yōu)選為約4-160ym,更優(yōu)選約6-100ym,進(jìn)一步更 優(yōu)選約10-80ym。半導(dǎo)體背面用膜可具有單層或?qū)訅簩拥男问健T诎雽?dǎo)體背面用膜具有層 壓層的形式的情況下,作為層壓層形式,例如,可示例由晶片粘合層和激光標(biāo)識(shí)層組成的層 壓形式。此外,在晶片粘合層和激光標(biāo)識(shí)層之間,可設(shè)置其它層(中間層、遮光層、補(bǔ)強(qiáng)層、 著色層、基材層、電磁波屏蔽層、導(dǎo)熱層、壓敏粘合劑層等)。在這點(diǎn)上,晶片粘合層為顯示優(yōu) 良的對晶片的緊密粘合性(粘合性)的層和與晶片背面接觸的層。另一方面,激光標(biāo)識(shí)層 為顯示優(yōu)良激光標(biāo)識(shí)性的層和在激光標(biāo)識(shí)半導(dǎo)體芯片背面時(shí)利用的層。
[0113] 作為本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用膜,在23°C下的彈性模量(拉伸貯能彈性模量E') 優(yōu)選為IGPa以上,更優(yōu)選2GPa以上,進(jìn)一步優(yōu)選3GPa以上。當(dāng)半導(dǎo)體背面用膜的彈性模量 為IGPa以上時(shí),在當(dāng)將芯片形工件與半導(dǎo)體背面用膜一起從切割帶的壓敏粘合劑層剝離, 然后將半導(dǎo)體背面用膜放置在支承體(例如載帶)上以進(jìn)行輸送等時(shí),能夠抑制或防止半 導(dǎo)體背面用膜粘貼至支承體(例如,載體帶中的頂帶(toptape)或底帶(bottomtape))。 在這點(diǎn)上,如上所述,在半導(dǎo)體背面用膜由包含熱固性樹脂的樹脂組合物形成的情況下,熱 固性樹脂通常處于未固化或部分固化的狀態(tài),因此半導(dǎo)體背面用膜在23°C下的彈性模量為 在熱固性樹脂未固化或部分固化的狀態(tài)下在23°C下的彈性模量。
[0114] 半導(dǎo)體背面用膜在23°C下的彈性模量(拉伸貯能彈性模量E')通過以下方 式測定:制備半導(dǎo)體背面用膜而不層壓至切割帶上,并使用動(dòng)態(tài)粘彈性測量設(shè)備〃Solid AnalyzerRSA2〃(由RheometricsCo. ,Ltd?制造),在預(yù)定溫度(23°C)下,在氮?dú)鈿夥?下,在樣品寬度1〇_、樣品長度22. 5_、樣品厚度0. 2_、頻率IHz和升溫速率10°C/分鐘 的條件下,以拉伸模式測量彈性模量,并將該彈性模量作為拉伸貯能彈性模量E'的值。
[0115] 半導(dǎo)體背面用膜的彈性模量能夠通過樹脂組分(熱塑性樹脂和/或熱固性樹脂) 的種類和含量、填料例如二氧化硅填料的種類和含量等來控制。
[0116] 半導(dǎo)體背面用膜在可見光區(qū)域(波長:400nm-800nm)的透光率(可見光透過率) 沒有特別限定,但例如,優(yōu)選在不大于20% (0%-20%)的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在不大于10% (0%-10% )的范圍內(nèi),特別優(yōu)選在不大于5% (0%-5%)的范圍內(nèi)。當(dāng)半導(dǎo)體背面用膜在 可見光區(qū)域中的透光率為不大于20%時(shí),可見光透過半導(dǎo)體背面用膜并到達(dá)半導(dǎo)體芯片, 從而能夠減少對半導(dǎo)體芯片的不利影響。
[0117] 半導(dǎo)體背面用膜的可見光透過率(%)可通過構(gòu)成半導(dǎo)體背面用膜的樹脂組分的 種類和含量、著色劑(例如,顏料和染料)的種類和含量、填料的種類和含量等來控制。
[0118] 可見光透過率(%)可例如以以下方式計(jì)算。即,制備具有厚度(平均厚度) 為20ym的半導(dǎo)體背面用膜而不將其層壓至切割帶上。接著,將半導(dǎo)體背面用膜使用 "ABSORPTIONSPECTROPHOTOMETER〃(商品名為ShimadzuCorporation)利用可見光照射。 可見光具有400nm-800nm的波長。通過該照射透過半導(dǎo)體背面用膜的可見光的光強(qiáng)度可根 據(jù)以下表達(dá)式計(jì)算。
[0119] 可見光透過率(%) = [(透過半導(dǎo)體背面用膜后的可見光的光強(qiáng)度V(可見光的 初始光強(qiáng)度)]X100
[0120] 透光率(%)的前述計(jì)算方法還可應(yīng)用于厚度不是20ym的半導(dǎo)體背面用膜的透 光率(%)的計(jì)算。具體地,根據(jù)朗伯-比爾定律(Lambert-Beerlaw),在厚度為20ym的 情況下的吸光度A2。可如下計(jì)算。
[0121] A20= a XL20XC (1)
[0122] (在該式中,L2。為光程長度,a為吸收系數(shù)(absorbanceindex),C為樣品濃度。)
[0123] 此外,在厚度為XUm)的情況下的吸光度Ax可如下計(jì)算。
[0124] Ax= a XLxXC (2)
[0125] 此外,在厚度為20ixm的情況下的吸光度A2??扇缦掠?jì)算。
[0126] A20= -log 10T20 (3)
[0127] (在該式中,T2。為在厚度為20ym的情況下的透光率。)
[0128] 從上述式(1)-(3),吸光度Ax可以由下式表示。
[0129] Ax= A20X (Lx/L20) =-[Iog10(T20)] X (Lx/L20)
[0130] 因此,在厚度為Xiim的情況下的透光率Tx (% )可如下計(jì)算。
[0131] Tx= 10Ax
[0132] 其中Ax= -[Iog10(T20)]X(LxA20)。
[0133] 此外,在將透光率(%)的前述計(jì)算方法中半導(dǎo)體背面用膜的厚度調(diào)整為20ym的 事實(shí)并不特別限定本發(fā)明的半導(dǎo)體背面用膜的厚度。"20ym"的值是為了在測量時(shí)方便起 見而采用的厚度。
[0134] 在本發(fā)明中,半導(dǎo)體背面用膜優(yōu)選具有低的吸濕度。具體地,作為半導(dǎo)體背面用 膜,當(dāng)使膜在溫度85°C和濕度85%RH的氣氛下靜置168小時(shí)時(shí)的吸濕度優(yōu)選為1重量% 以下,更優(yōu)選〇. 8重量%以下。通過調(diào)節(jié)半導(dǎo)體背面用膜(在溫度85°C和濕度85%RH的 氣氛下靜置168小時(shí)后)的吸濕度至1重量%以下,能夠增強(qiáng)激光標(biāo)識(shí)性。此外,例如,在 再流(reflow)步驟中能夠抑制或防止產(chǎn)生空白。半導(dǎo)體背面用膜的吸濕度例如可通過改 變要添加的無機(jī)填料的量來調(diào)節(jié)。半導(dǎo)體背面用膜的吸濕度(重量%)為由當(dāng)使膜在溫度 85°C和濕度85%RH的氣氛下靜置168小時(shí)時(shí)的重量變化計(jì)算的值(參見以下表達(dá)式)。在 半導(dǎo)體背面用膜由包含熱固性樹脂的樹脂組合物形成的情況下,半導(dǎo)體背面用膜的吸濕度 為由當(dāng)在熱固化后使膜在溫度85°C和濕度85%RH的氣氛下靜置168小時(shí)時(shí)的的重量變化 計(jì)算的值。
[0135] 吸濕度(重量% ) = [{(使半導(dǎo)體背面用有色膜靜置后的重量)_(使半導(dǎo)體背面 用有色膜靜置前的重量)}八使半導(dǎo)體背面用有色膜靜置前的重量)]X100
[0136] 此外,在本發(fā)明中,半導(dǎo)體背面用膜優(yōu)選具有小比例的揮發(fā)性物質(zhì)。具體地,作為 半導(dǎo)體背面用膜,在溫度250°C下加熱1小時(shí)后的重量減少的比例(重量減少率)優(yōu)選為1 重量%以下,更優(yōu)選〇. 8重量%以下。通過將半導(dǎo)體背面用膜的重量減少率(在溫度250°C 下加熱1小時(shí)后)調(diào)整至1重量%以下,能夠提高激光標(biāo)識(shí)性。此外,例如,在再流步驟中 能夠抑制或防止封裝時(shí)裂紋的產(chǎn)生。半導(dǎo)體背面用膜的重量減少率可例如通過在無鉛焊料 再流時(shí)添加能夠降低裂紋產(chǎn)生的無機(jī)物質(zhì)例如無機(jī)填料如二氧化硅或氧化鋁來調(diào)整。半導(dǎo) 體背面用膜的重量減少率(重量% )為由當(dāng)將膜在250°C下加熱1小時(shí)時(shí)的重量變化計(jì)算 的值(參見下述表達(dá)式)。在半導(dǎo)體背面用膜由包含熱固性樹脂的樹脂組合物形成的情況 下,半導(dǎo)體背面用膜的重量減少率為由當(dāng)將膜在熱固化后在溫度250°C下加熱1小時(shí)時(shí)的 重量變化計(jì)算的值。
[0137] 重量減少率(重量% ) = [{(使半導(dǎo)體背面用膜靜置前的重量)_(使半導(dǎo)體背面 用膜靜置后的重量)}八使半導(dǎo)體背面用膜靜置前的重量)]X100
[0138] 半導(dǎo)體背面用膜優(yōu)選通過隔離體(剝離襯墊,在圖中未示出)保護(hù)。隔離體具有作 為保護(hù)半導(dǎo)體背面用膜直至其實(shí)際使用的保護(hù)材料的功能。此外,隔離體可進(jìn)一步用作在 將半導(dǎo)體背面用膜轉(zhuǎn)移至在切割帶的基材上的壓敏粘合劑層時(shí)的支承基材。當(dāng)將工件粘貼 至半導(dǎo)體背面用切割帶集成膜的半導(dǎo)體背面用膜上時(shí),剝離隔離體。作為隔離體,也可使用 聚乙烯或聚丙烯的膜,以及其表面用脫模劑例如氟類脫模劑或長鏈烷基丙烯酸酯類脫模劑 涂布
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