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導電性膜狀粘接劑、半導體裝置的制造方法、以及半導體裝置的制造方法

文檔序號:10540986閱讀:380來源:國知局
導電性膜狀粘接劑、半導體裝置的制造方法、以及半導體裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于在半導體裝置的制造方法中使用的導電性膜狀粘接劑,所述半導體裝置的制造方法包括:借助導電性膜狀粘接劑,在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序;在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序之后,將導電性膜狀粘接劑在100℃~260℃加熱3分鐘~300分鐘,由此使之熱固化的工序。
【專利說明】
導電性膜狀粘接劑、半導體裝置的制造方法、以及半導體裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及導電性膜狀粘接劑、半導體裝置的制造方法、以及半導體裝置。
【背景技術】
[0002] 在半導體裝置的制造中將半導體元件與金屬引線框等粘接的方法(所謂的芯片接 合法)從現(xiàn)有的金-硅共晶開始,發(fā)展為借助焊料、樹脂糊(resin paste)的方法。目前,采用 的是使用導電性的樹脂糊的方法。
[0003] 然而,在使用樹脂糊的方法中,存在有因空隙而使導電性降低、樹脂糊的厚度不均 勻、或因樹脂糊的滲出而污染焊盤的問題。為了解決這些問題,有時取代樹脂糊而使用含有 聚酰亞胺樹脂的膜狀的粘接劑(例如參照專利文獻1)。
[0004] 現(xiàn)有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1:日本特開平6-145639號公報

【發(fā)明內容】

[0007] 發(fā)明所要解決的問題
[0008] 在使用專利文獻1中記載的那樣的導電性的膜狀粘接劑制造半導體裝置的情況 下,經常包含使粘接劑熱固化的工序。然而,若熱固化的時間長,每單位時間可以制造的半 導體裝置的數量就會減少,因而可能成為成本增大的原因。
[0009] 本發(fā)明是鑒于所述問題點而完成的,其目的在于,提供能夠提高制造效率的膜狀 粘接劑、半導體裝置的制造方法、以及利用該半導體裝置的制造方法得到的半導體裝置。 [0010]用于解決問題的方法
[0011] 本發(fā)明的導電性膜狀粘接劑是用于在如下的半導體裝置的制造方法中使用的粘 接劑,即,包括:借助導電性膜狀粘接劑在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序;在被粘物 上芯片接合所述半導體芯片的工序之后,將所述導電性膜狀粘接劑在l〇〇°C~260Γ加熱3 分鐘~300分鐘,由此使之熱固化的工序。
[0012] 根據所述構成,通過將導電性膜狀粘接劑在100°C~260°C加熱3分鐘~300分鐘而 使之熱固化。通過將加熱時間設為3分鐘~300分鐘這樣較短的時間,就可以增多每單位時 間可以制造的半導體裝置的數量。
[0013] 在所述構成中,在200°C加熱固化180分鐘后的175°C的儲能模量優(yōu)選為IMPa~ 3000MPa〇
[0014] 若在200°C加熱固化180分鐘后的175°C的儲能模量為IMPa以上,則可以獲得良好 的絲焊性。另外,可以防止樹脂密封時的芯片流動。另一方面,若所述儲能模量為3000MPa以 下,在對半導體裝置施加沖擊時也不會過硬,因此很難發(fā)生導電性膜狀粘接劑與芯片的剝 離。因而,使用該導電性膜狀粘接劑制造的半導體裝置的成品率提高。
[0015] 在所述構成中,優(yōu)選含有熱固性樹脂、使熱固性樹脂固化的固化劑、和促進熱固化 的促進劑。若含有熱固性樹脂、使熱固性樹脂固化的固化劑、和促進熱固化的促進劑,則可 以將熱固化后的175Γ的儲能模量設為合適的范圍內。
[0016] 通過使導電性膜狀粘接劑含有導電性粒子,可以賦予導電性。導電性膜狀粘接劑 中的導電性粒子的含量優(yōu)選為30重量%~95重量%。若小于30重量%,則會有難以形成導 電路徑的趨勢。另一方面,若大于95重量%,則會有難以膜化的趨勢。另外,會有與金屬層的 密合力降低的趨勢。
[0017] 從導電性優(yōu)異的理由出發(fā),導電性粒子優(yōu)選為選自金粒子、銀粒子、銅粒子及被覆 粒子中的至少1種。被覆粒子具備芯粒子及覆蓋芯粒子的被覆膜。被覆膜優(yōu)選含有選自金、 銀及銅中的至少1種。
[0018] 導電性粒子優(yōu)選含有縱橫比為5以上的板狀粒子,導電性粒子100重量%中的板狀 粒子的含量優(yōu)選為5重量%~100重量%。
[0019] 在含有板狀粒子的導電性膜狀粘接劑中,通過使板狀粒子之間進行面接觸而形成 導電路徑。另一方面,若僅配合球狀粒子,則會利用球狀粒子之間的點接觸形成導電路徑。 因而,含有板狀粒子的導電性膜狀粘接劑與僅含有球狀粒子的粘接劑相比,可以獲得優(yōu)異 的導電性。
[0020] 導電性粒子優(yōu)選含有球狀的球狀粒子。優(yōu)選在球狀粒子的粒度分布中,存在有2個 以上的峰,在0.2μπι~0.8μπι的粒徑范圍存在峰A,在3μπι~15μπι的粒徑范圍存在峰B,峰B的粒 徑與峰Α的粒徑的比為5~15。
[0021] 在粒度分布中存在有峰A及峰B的導電性膜狀粘接劑中,由于在形成峰B的球狀粒 子之間(間隙),填充有形成峰A的球狀粒子,因此形成多個球狀粒子之間的接觸點。因而,可 以獲得優(yōu)異的導電性。
[0022] 另外,本發(fā)明還涉及一種半導體裝置的制造方法,其包括:借助導電性膜狀粘接劑 在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序;在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序之后,將 所述導電性膜狀粘接劑在1 〇〇 °C~260 °C加熱3分鐘~300分鐘,由此使之熱固化的工序。 [0023]根據所述構成,通過將導電性膜狀粘接劑在100°C~260°C加熱3分鐘~300分鐘而 使之熱固化。通過將加熱時間設為3分鐘~300分鐘這樣較短的時間,就可以增多每單位時 間可以制造的半導體裝置的數量。
[0024]另外,本發(fā)明還涉及利用所述半導體裝置的制造方法得到的半導體裝置。
[0025]發(fā)明效果
[0026]根據本發(fā)明,可以提供能夠提高制造效率的膜狀粘接劑、半導體裝置的制造方法、 以及利用該半導體裝置的制造方法得到的半導體裝置。
【附圖說明】
[0027]圖1是膜狀粘接劑的示意剖面圖。
[0028]圖2是帶有膜狀粘接劑的切割帶的示意剖面圖。
[0029]圖3是變形例的帶有膜狀粘接劑的切割帶的示意剖面圖。
[0030]圖4是表示在帶有膜狀粘接劑的切割帶上配置有半導體晶片的樣子的概略的剖面 圖。
[0031]圖5是表示將半導體晶片單片化了的樣子的概略的剖面圖。
[0032]圖6是帶有半導體芯片的被粘物的示意剖面圖。
[0033]圖7是半導體裝置的示意剖面圖。
【具體實施方式】
[0034]以下將舉出實施方式,對本發(fā)明進行詳細說明,然而本發(fā)明并不僅限定于這些實 施方式。
[0035][膜狀粘接劑]
[0036] 如圖1所示,實施方式1的膜狀粘接劑3的形態(tài)為膜狀。膜狀粘接劑3具備導電性及 熱固性。
[0037] 膜狀粘接劑3被用于包括以下的工序的半導體裝置的制造方法。
[0038] 借助導電性膜狀粘接劑,在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序;在被粘物上芯 片接合所述半導體芯片的工序之后,將所述導電性膜狀粘接劑在l〇〇°C~260Γ加熱3分鐘 ~300分鐘,由此使之熱固化的工序。
[0039] 膜狀粘接劑3由于在所述熱固化的工序中被以3分鐘~300分鐘這樣較短的時間熱 固化,因此可以增多每單位時間可以制造的半導體裝置的數量。
[0040]而且,對于半導體裝置的制造方法的詳情,將在后面說明。
[0041]膜狀粘接劑3優(yōu)選在2 0 0 °C加熱固化18 0分鐘后的17 5 °C的儲能模量為1Μ P a~ 3000MPa。若在200 °C加熱固化180分鐘后的175 °C的儲能模量為IMPa以上,則可以獲得良好 的絲焊性。另外,可以防止樹脂密封時的芯片流動。另一方面,若所述儲能模量為3000MPa以 下,則即使在對半導體裝置施加沖擊時也不會過硬,因此很難發(fā)生導電性膜狀粘接劑與芯 片的剝離。
[0042]對于膜狀粘接劑3的在200 °C加熱固化180分鐘后的175 °C的儲能模量,可以通過促 進熱固化的促進劑的含量、配合材料的官能團的種類或量來控制。
[0043] 膜狀粘接劑3優(yōu)選含有熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂,可以舉出天然橡膠、丁基橡 膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸 酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚酰亞胺樹脂、6-尼龍或6,6_尼龍等聚酰 胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸類樹脂、PET或PBT等飽和聚酯樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、或氟樹 脂等。這些熱塑性樹脂當中,特別優(yōu)選離子性雜質少而耐熱性高、可以確保半導體元件的可 靠性的丙烯酸類樹脂。
[0044] 作為丙烯酸類樹脂,沒有特別限定,可以舉出以具有碳原子數30以下、特別是碳原 子數4~18的直鏈或支鏈的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的1種或2種以上作為成分的聚 合物(丙烯酸類共聚物)等。作為所述烷基,例如可以舉出甲基、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(huán)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、或二十烷基 等。
[0045] 另外,作為形成聚合物(丙烯酸類共聚物)的其他的單體,沒有特別限定,例如可以 舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或巴 豆酸等之類的含有羧基的單體、馬來酸酐或衣康酸酐等之類的酸酐單體、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己 酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或 (4-羥基甲基環(huán)己酯)-甲基丙烯酸酯等之類的含有羥基的單體、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、 2_(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基) 丙烯酰氧基萘磺酸等之類的含有磺酸基的單體、或丙烯酰磷酸2-羥基乙酯等之類的含有磷 酸基的單體。
[0046]在丙烯酸類樹脂當中,優(yōu)選重均分子量為10萬以上的樹脂,更優(yōu)選30萬~300萬的 樹脂,進一步優(yōu)選50萬~200萬的樹脂。這是因為,若為上述數值范圍內,則粘接性及耐熱性 優(yōu)異。而且,重均分子量是利用GPC(凝膠滲透色譜)進行測定、并利用聚苯乙烯換算算出的 值。
[0047]熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度優(yōu)選為-40°C以上,更優(yōu)選為-35°C以上,進一步優(yōu) 選為-25°C以上。若低于_40°C,則膜狀粘接劑3發(fā)粘,與切割帶過于緊貼而會有拾取性變差 的趨勢。另外,熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度優(yōu)選為_5°C以下,更優(yōu)選為-10°C以下,進一步 優(yōu)選為-11°C以下。若高于-10°C,則彈性模量變高,會有在40°C左右的低溫下難以將膜狀粘 接劑3貼附于半導體晶片(低溫粘貼性降低)的趨勢。另外,若熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度 為-5°C以下,則可以提高熱固化溫度附近的膜狀粘接劑3的流動性,容易利用壓力下的加熱 來消滅空隙。
[0048]本說明書中,熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度是指利用Fox公式求出的理論值。
[0049] 另外,作為求出玻璃化轉變溫度的其他方法,還有根據利用差示掃描量熱計(DSC) 測定的最大熱吸收峰時的溫度來求出熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度的方法。具體而言,對 所測定的試樣使用差示掃描量熱計(DA Instrument公司制的"Q-2000")在比預測的試樣的 玻璃化轉變溫度(預測溫度)高約50°C的溫度加熱10分鐘后,冷卻到比預測溫度低50°C的溫 度而進行前處理,其后,在氮氣氣氛下,以升溫速度5°C/分鐘升溫而測定吸熱開始點溫度, 將其作為玻璃化轉變溫度。
[0050] 膜狀粘接劑3優(yōu)選含有熱固性樹脂等固化性樹脂和固化劑。由此,可以提高熱穩(wěn)定 性。
[0051] 作為固化性樹脂,可以舉出酚醛樹脂、氨基樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨 酯樹脂、硅樹脂、熱固性聚酰亞胺樹脂等。特別是優(yōu)選腐蝕半導體元件的離子性雜質等的含 量少的環(huán)氧樹脂。另外,作為環(huán)氧樹脂的固化劑優(yōu)選酚醛樹脂或咪唑類化合物。
[0052] 作為環(huán)氧樹脂沒有特別限定,例如可以使用雙酸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(lián)苯型、萘型、芴型、苯酚線性酚醛型、鄰甲酚線性酚醛型、三 (羥苯基)甲烷型、四(羥苯基)乙烷型等二官能環(huán)氧樹脂或多官能環(huán)氧樹脂、或乙內酰脲型、 異氰脲酸三縮水甘油酯型或縮水甘油胺型等環(huán)氧樹脂。這些環(huán)氧樹脂當中特別優(yōu)選線性酚 醛型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、三(羥苯基)甲烷型樹脂或四(羥苯基)乙烷型環(huán)氧樹脂。這 是因為,這些環(huán)氧樹脂富于與作為固化劑的酚醛樹脂的反應性,耐熱性等優(yōu)異。
[0053]酚醛樹脂是作為環(huán)氧樹脂的固化劑發(fā)揮作用的物質,例如可以舉出苯酚線性酚醛 樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚線性酚醛樹脂、叔丁基苯酚線性酚醛樹脂、壬基苯酚線性酚醛 樹脂等線性酚醛型酚醛樹脂、甲階酚醛型酚醛樹脂、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優(yōu)選苯酚線性酚醛樹脂、苯酚芳烷基樹脂。這是因為,可以提高半導體 裝置的連接可靠性。
[0054] 咪唑類化合物例如可以舉出2-甲基咪唑(商品名;2MZ)、2-^烷基咪唑(商品名; Cll-Z)、2-十七烷基咪唑(商品名;C17Z)、1,2-二甲基咪唑(商品名;1.2DMZ)、2-乙基-4-甲 基咪唑(商品名;2E4MZ)、2-苯基咪唑(商品名;2PZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(商品名;2P4MZ)、 1-芐基-2-甲基咪唑(商品名;1B2MZ)、1_芐基-2-苯基咪唑(商品名;182PZ)、1-氰乙基-2-甲 基咪唑(商品名;2MZ-CN)、1-氰乙基-2-^烷基咪唑(商品名;Cl 1Z-CN)、1-氰乙基-2-苯基 咪唑鑰偏苯三酸鹽(商品名;2PZCNS-PW)、2,4-二氨基-6-[2'_甲基咪唑基乙基-均 三嗪(商品名;2MZ-A)、2,4-二氨基-6-[2 ' ^一烷基咪唑基_0- ) ]_乙基-均三嗪(商品名; CllZ-A)、2,4-二氨基-6-[2'-乙基-4'-甲基咪唑基-0-)]-乙基-均三嗪(商品名;2E4MZ-A)、2,4_二氨基-6-[2 ' -甲基咪唑基-0- )]-乙基-均三嗪異氰脲酸加成物(商品名;2MA-0K)、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(商品名;2PHZ-PW)、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑(商 品名;2P4MHZ-PW)等(都是四國化成工業(yè)(株)制)。
[0055] 對于環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的配合比例,例如適合以相對于環(huán)氧樹脂成分中的每1 當量環(huán)氧基使酚醛樹脂中的羥基為0.5~2.0當量的方式配合。更適合為0.8~1.2當量。即 因為,若兩者的配合比例脫離所述范圍,就不會進行充分的固化反應,固化物的特性容易劣 化。
[0056]膜狀粘接劑3優(yōu)選含有在25°C為固體的固化性樹脂及在25°C為液狀的固化性樹 月旨。由此,就可以獲得良好的低溫粘貼性。
[0057]本說明書中,所謂在25°C為液狀,是指在25°C粘度低于5000Pa · s。另一方面,所謂 在25°C為固體,是指在25°C粘度為5000Pa · s以上。
[0058] 而且,粘度可以使用Thermo Scientific公司制的型號HAAKE Roto VISC01測定。
[0059] 在膜狀粘接劑3中,固化性樹脂100重量%中的在25°C為固體的固化性樹脂的含量 優(yōu)選為1 〇重量%以上,更優(yōu)選為12重量%以上。若低于10重量%,則膜狀粘接劑3發(fā)粘,與切 割帶過于緊貼而有拾取性變差的趨勢。
[0060] 另一方面,固化性樹脂100重量%中的在25°C為固體的固化性樹脂的含量優(yōu)選為 60重量%以下,更優(yōu)選為30重量%以下,進一步優(yōu)選為20重量%以下。若超過60重量%,則 會有難以在40°C左右的低溫下將膜狀粘接劑3貼附于半導體晶片的(低溫粘貼性降低)趨 勢。
[0061] 膜狀粘接劑3中的熱塑性樹脂及固化性樹脂的合計含量優(yōu)選為5重量%以上,更優(yōu) 選為10重量%以上。若為5重量%以上,則容易保持作為膜的形狀。另外,熱塑性樹脂及固化 性樹脂的合計含量優(yōu)選為70重量%以下,更優(yōu)選為60重量%以下。若為70重量%以下,則導 電性粒子會恰當地體現(xiàn)出導電性。
[0062]在膜狀粘接劑3中,熱塑性樹脂的重量/固化性樹脂的重量優(yōu)選為50/50~10/90, 更優(yōu)選為40/60~15/85。若熱塑性樹脂的比率大于50/50,則會有熱穩(wěn)定性變差的趨勢。另 一方面,若熱塑性樹脂的比率小于10/90,則會有難以膜化的趨勢。
[0063]膜狀粘接劑3優(yōu)選含有導電性粒子。由此,就可以賦予導電性。作為導電性粒子,可 以舉出金粒子、銀粒子、銅粒子、被覆粒子等。
[0064]被覆粒子具備芯粒子及覆蓋芯粒子的被覆膜。芯粒子可以是導電性、非導電性的 任意一種,例如可以使用玻璃粒子等。作為被覆膜,可以舉出含有金的膜、含有銀的膜、含有 銅的膜等。
[0065]導電性粒子的平均粒徑沒有特別限定,然而優(yōu)選相對于膜狀粘接劑3的厚度為 0.001倍以上(膜狀粘接劑3的厚度X 0.001以上),更優(yōu)選為0.1倍以上。若小于0.001倍,則 難以形成導電路徑,會有導電性不穩(wěn)定的趨勢。另外,導電性粒子的平均粒徑優(yōu)選相對于膜 狀粘接劑3的厚度為1倍以下(膜狀粘接劑3的厚度以下),更優(yōu)選為0.8倍以下。若大于1倍, 則會有引起芯片破裂的危險性。
[0066]而且,導電性粒子的平均粒徑是利用光度式的粒度分布計(H0RIBA制、裝置名;LA-910)求出的值。
[0067] 導電性粒子的密度優(yōu)選為0.7以上,更優(yōu)選為1以上。若小于0.7,則在制作粘接劑 組合物溶液(清漆)時導電性粒子會浮起,有可能使得導電性粒子的分散變得不均勻。另外, 導電性粒子的密度優(yōu)選為22以下,更優(yōu)選為21以下。若大于22,則導電性粒子容易沉降,有 可能使得導電性粒子的分散變得不均勻。
[0068] 導電性粒子可以包含板狀粒子、球狀粒子、針狀粒子、絲狀粒子等。其中,導電性粒 子優(yōu)選含有板狀粒子、球狀粒子。
[0069] 作為板狀粒子,例如可以舉出縱橫比為5以上的片狀的粒子。若為5以上,則板狀粒 子之間容易產生面接觸,可以容易地形成導電路徑。
[0070] 縱橫比優(yōu)選為8以上,更優(yōu)選為10以上。另一方面,縱橫比優(yōu)選為10000以下,更優(yōu) 選為100以下,進一步優(yōu)選為70以下,特別優(yōu)選為50以下。
[0071]板狀粒子的縱橫比是平均長徑與平均厚度的比(平均長徑/平均厚度)。
[0072]本說明書中,板狀粒子的平均長徑是通過利用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察膜狀 粘接劑3的剖面、并測定隨機選擇的100個板狀粒子的長徑而得的平均值。
[0073]另外,板狀粒子的平均厚度是通過利用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察膜狀粘接劑3 的剖面、并測定隨機選擇的100個板狀粒子的厚度而得的平均值。
[0074] 板狀粒子的平均長徑優(yōu)選為0.5μηι以上,更優(yōu)選為1. Ομπι以上。若為0.5μηι以上,則 板狀粒子的接觸概率提高,易于取得導通。
[0075]另一方面,板狀粒子的平均長徑優(yōu)選為50μπι以下,更優(yōu)選為30μπι以下。若為50μπι以 下,則難以產生涂布清漆階段中的粒子的沉降,可以制作穩(wěn)定的涂布清漆。
[0076] 導電性粒子100重量%中的板狀粒子的含量優(yōu)選為5重量%以上,更優(yōu)選為10重 量%以上。導電性粒子100重量%中的板狀粒子的含量也可以為100重量%,然而優(yōu)選為50 重量%以下,更優(yōu)選為20重量%以下。
[0077] 導電性粒子優(yōu)選含有球狀的球狀粒子。
[0078] 在球狀粒子的粒度分布中,優(yōu)選至少存在峰Α及峰Β。例如,優(yōu)選在0.2μπι~0.8μπι的 粒徑范圍存在峰A,在3μπι~15μπι的粒徑范圍存在峰Β。膜狀粘接劑3中,在形成峰Β的球狀粒 子之間,填充形成峰Α的球狀粒子,由此形成多個球狀粒子之間的接觸點。因而,可以獲得優(yōu) 異的導電性。
[0079] 若在0.2μπι以上的粒徑范圍存在峰A,則難以產生球狀粒子之間的凝聚。
[0080] 優(yōu)選在0.5μπι以上的粒徑范圍存在峰A。
[0081]若在0.8μπι以下的粒徑范圍存在峰Α,則會在形成峰Β的球狀粒子之間,填充形成峰 Α的球狀粒子。優(yōu)選在0.75μπι以下的粒徑范圍存在峰Α。
[0082]若在3μπι以上的粒徑范圍存在峰Β,則會在形成峰Β的球狀粒子之間,填充形成峰A 的球狀粒子。優(yōu)選在3.5μπι以上的粒徑范圍存在峰B。
[0083]若在15μπι以下的粒徑范圍存在峰B,則可以抑制制成膜狀時的表面粗糙度,可以使 之與被粘物穩(wěn)定地粘接。優(yōu)選在1 Own以下的粒徑范圍存在峰Β,更優(yōu)選在8μηι以下的粒徑范 圍存在,進一步優(yōu)選在6μηι以下的粒徑范圍存在。
[0084] 峰Β的粒徑與峰Α的粒徑的比(峰Β的粒徑/峰Α的粒徑)優(yōu)選為5以上,更優(yōu)選為7以 上。若為5以上,則可以在形成峰B的球狀粒子之間,填充形成峰A的球狀粒子。
[0085] 另一方面,峰B的粒徑與峰A的粒徑的比優(yōu)選為15以下,更優(yōu)選為10以下。若為15以 下,則可以高密度填充球狀粒子。
[0086] 在球狀粒子的粒度分布中,也可以存在峰A及峰B以外的峰。
[0087] 球狀粒子的平均粒徑優(yōu)選為Ιμπι以上,更優(yōu)選為1 ·5μηι以上。若為Ιμπι以上,則可以 獲得良好的凹凸追隨性。另外,球狀粒子的平均粒徑優(yōu)選為ΙΟμπι以下,更優(yōu)選為8μπι以下,進 一步優(yōu)選為5WI1以下。若為ΙΟμπι以下,則膜成形性良好。
[0088] 而且,球狀粒子的粒度分布及平均粒徑可以利用下述方法。
[0089] 球狀粒子的粒度分布及平均粒徑的測定
[0090] 將膜狀粘接劑3放入坩堝中,進行強熱而使膜狀粘接劑3灰化。將所得的灰分分散 于純水中并進行10分鐘超聲波處理,使用激光衍射散射式粒度分布測定裝置(Beckman Coulter公司制、"LS 13320" ;濕式法)求出粒度分布(體積基準)及平均粒徑。
[0091] 導電性粒子100重量%中的球狀粒子的含量優(yōu)選為5重量%以上,更優(yōu)選為80重 量%以上,進一步優(yōu)選為90重量%以上,特別優(yōu)選為100重量%。
[0092]膜狀粘接劑3中的導電性粒子的含量優(yōu)選為30重量%以上,更優(yōu)選為40重量%以 上,進一步優(yōu)選為60重量%以上,特別優(yōu)選為70重量%以上。若小于30重量%,則會有難以 形成導電路徑的趨勢。另外,導電性粒子的含量優(yōu)選為95重量%以下,更優(yōu)選為94重量%以 下。若大于95重量%,則會有難以膜化的趨勢。另外,會有密合力降低的趨勢。
[0093] 膜狀粘接劑3優(yōu)選含有促進熱固化的促進劑。由此,可以促進環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂 等的固化劑的熱固化。
[0094] 作為所述促進劑沒有特別限定,然而例如可以舉出四苯基鱗四苯基硼酸鹽(商品 名;TPP-K)、四苯基鱗二氰胺(商品名;TPP-DCA)、四苯基鱗四(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-硼類固化促進劑(都是北興化學工業(yè) (株)制)。
[0095] 另外,作為所述促進劑,例如可以舉出2-甲基咪唑(商品名;2MZ )、2-十一烷基咪唑 (商品名;Cl 1-Z)、2-十七烷基咪唑(商品名;C17Z)、1,2-二甲基咪唑(商品名;1.2DMZ)、2-乙 基-4-甲基咪唑(商品名;2E4MZ)、2-苯基咪唑(商品名;2PZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(商品名; 2P4MZ)、1-芐基-2-甲基咪唑(商品名;1B2MZ)、1-芐基-2-苯基咪唑(商品名;1B2PZ)、1-氰乙 基-2-甲基咪唑(商品名;2MZ-CN)、1 -氰乙基-2-^烷基咪唑(商品名;C11Z-CN)、1 -氰乙 基-2-苯基咪唑鑰偏苯三酸鹽(商品名;2PZCNS-PW)、2,4-二氨基-6-[2'_甲基咪唑基-0- )]-乙基-均三嗪(商品名;2MZ-A)、2,4-二氨基-6-[2 ' Η烷基咪唑基_0- ) ]_乙基-均 三嗪(商品名;C11Z-A)、2,4-二氨基-6-[2'_乙基-4'-甲基咪唑基乙基-均三嗪(商 品名;2E4MZ-A)、2,4-二氨基-6-[2'_甲基咪唑基乙基-均三嗪異氰脲酸加成物(商 品名;2MA-0K)、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(商品名;2PHZ-PW)、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲 基咪唑(商品名;2P4MHZ-PW)等咪唑類固化促進劑(都是四國化成工業(yè)(株)制)。
[0096] 其中,從膜狀粘接劑的保存性的觀點考慮,優(yōu)選潛伏性優(yōu)異的四苯基鱗四苯基硼 酸鹽(商品名;TPP-K)、四苯基鱗二氰胺(商品名;TPP-DCA)。
[0097] 所述促進劑的含量可以適當地設定,然而優(yōu)選相對于從膜狀粘接劑的構成材料中 除去導電性粒子而得的材料的100重量份為〇. 05~10重量份,更優(yōu)選為0.1~5重量份。
[0098] 膜狀粘接劑3可以在所述成分以外,還適當地含有在膜制造中普遍使用的配合劑, 例如交聯(lián)劑等。
[0099] 膜狀粘接劑3可以利用通常的方法制造。例如,可以制作含有所述各成分的粘接劑 組合物溶液,將粘接劑組合物溶液以達到規(guī)定厚度的方式涂布在基材隔片上而形成涂布膜 后,使該涂布I吳干燥,由此制造 I吳狀粘接劑3。
[0100] 作為粘接劑組合物溶液中所用的溶劑沒有特別限定,然而優(yōu)選可以將所述各成分 均勻地溶解、混煉或分散的有機溶劑。例如,可以舉出二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基 吡咯烷酮、丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮等酮類溶劑、甲苯、二甲苯等。涂布方法沒有特別限定。作為 涂布溶劑的方法,例如可以舉出模涂機、凹版涂布機、輥涂機、逆轉涂布機、逗點型刮刀涂布 機、管式刮刀涂布機、絲網印刷等。其中,從涂布厚度的均勻性高的方面考慮,優(yōu)選模涂機。
[0101] 作為基材隔片,可以使用利用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、或氟 類剝離劑、長鏈烷基丙烯酸酯類剝離劑等剝離劑進行了表面涂布的塑料膜或紙等。作為粘 接劑組合物溶液的涂布方法,例如可以舉出輥涂、絲網涂布、凹版涂布等。另外,涂布膜的干 燥條件沒有特別限定,例如可以在70~160°C的干燥溫度、以1~5分鐘的干燥時間進行。
[0102] 作為膜狀粘接劑3的制造方法,例如還適合采用將所述各成分用混合機混合、并將 所得的混合物沖壓成形而制造膜狀粘接劑3的方法等。作為混合機可以舉出行星式混合機 等。
[0103] 膜狀粘接劑3的厚度沒有特別限定,然而優(yōu)選為5μπι以上,更優(yōu)選為15μπι以上。若小 于5μπι,則會產生出現(xiàn)翹曲的半導體晶片、或沒有與半導體芯片粘接的部位,會有粘接面積 變得不穩(wěn)定的情況。另外,膜狀粘接劑3的厚度優(yōu)選為100μπι以下,更優(yōu)選為50μπι以下。若大 于1 ΟΟμL?,則會因芯片粘貼的負荷而使膜狀粘接劑3過度地露出,會有污染焊盤的情況。 [0104] 膜狀粘接劑3的表面粗糙度(Ra)優(yōu)選為0.1~5000nm。若小于O.lnm,則在配合上困 難。另一方面,若大于5000nm,則芯片粘貼時的與被粘物的貼附性有可能降低。
[0105] 膜狀粘接劑3的電阻率越低越好,例如為9Χ10_2Ω · m以下。若為9Χ10_2Ω · m以 下,則導電性良好,可以應對小型-高密度安裝。另一方面,電阻率優(yōu)選為IX 10-6Ω ·πι以上。
[0106] 膜狀粘接劑3的熱導率越高越好,例如為0.5W/m · Κ以上。若為0.5W/m · Κ以上,則 散熱性良好,可以應對小型-高密度安裝。另一方面,若小于0.5W/m · K,則散熱性差,熱量蓄 積,有可能使導電性惡化。
[0107] 膜狀粘接劑3的120 °C的拉伸儲能模量優(yōu)選為lOMPa以下,更優(yōu)選為5MPa以下。若為 lOMPa以下,則熱固化溫度附近的膜狀粘接劑3的流動性高,容易利用壓力下的加熱來消滅 空隙。120°C的拉伸儲能模量優(yōu)選為O.OIMPa以上,更優(yōu)選為0.05MPa以上。若為O.OIMPa以 上,則膜狀粘接劑3難以露出。
[0108] 120°C的拉伸儲能模量可以利用以下的方法測定。
[0109] 120Γ的拉伸儲能模量的測定
[0110] 從膜狀粘接劑3中,切出縱30mm、寬10mm、厚400μπι的條狀的測定片。對測定片,使用 固定粘彈性測定裝置(RSA-II、Rheometrics Scientific公司制)在頻率1Hz、升溫速度10 °C/分鐘的條件下測定夾盤寬度22.6!11111、0°(:~200°(:下的拉伸儲能模量。
[0111] 120°C的拉伸儲能模量可以利用熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度、導電性粒子的配 合量等來控制。例如,通過配合玻璃化轉變溫度低的熱塑性樹脂,可以降低120°C的拉伸儲 能模量。
[0112] 膜狀粘接劑3被用于半導體裝置的制造中。其中,可以特別合適地用于功率半導體 裝置的制造中。具體而言,可以作為將引線框等被粘物與半導體芯片粘接的(芯片粘貼的) 芯片粘貼膜使用。作為被粘物,可以舉出引線框、內插板、半導體芯片等。其中,優(yōu)選引線框。
[0113] 膜狀粘接劑3優(yōu)選以帶有膜狀粘接劑的切割帶的形態(tài)使用。若以該形態(tài)使用,則可 以處置貼附于帶有膜狀粘接劑的切割帶的狀態(tài)的半導體晶片,因此可以減少以半導體晶片 單體進行處置的機會,處置性良好。因而,即使是近年的薄型的半導體晶片,也可以良好地 處置。
[0114][帶有膜狀粘接劑的切割帶]
[0115] 對帶有膜狀粘接劑的切割帶進行說明。
[0116] 如圖2所示,帶有膜狀粘接劑的切割帶10具備切割帶1、以及配置于切割帶1上的膜 狀粘接劑3。切割帶1具備基材11及配置于基材11上的粘合劑層12。膜狀粘接劑3被配置于粘 合劑層12上。
[0117] 如圖3所示,帶有膜狀粘接劑的切割帶10也可以是僅在工件(半導體晶片4等)粘貼 部分形成有膜狀粘接劑3的構成。
[0118] 基材11是成為帶有膜狀粘接劑的切割帶10的強度母體的材料,優(yōu)選具有紫外線透 射性的材料。作為基材11,例如可以舉出低密度聚乙烯、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(guī)共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯、聚甲基 戊烯等聚烯烴、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離聚物樹脂、乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(無規(guī)、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、聚對苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚酰亞 胺、聚醚酰亞胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、芳族聚酰胺(紙)、玻璃、玻璃布、氟樹 月旨、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纖維素類樹脂、硅樹脂、金屬(箱)、紙等。
[0119] 對于基材11的表面,為了提高與相鄰的層的密合性、保持性等,可以實施慣用的表 面處理,例如可以實施絡酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、尚壓電擊暴露、電尚射線處理等化學 或物理處理、借助底涂劑(例如后述的粘合物質)的涂布處理。
[0120] 基材11的厚度沒有特別限制,可以適當地決定,然而一般為5~200μπι左右。
[0121] 作為粘合劑層12的形成中所用的粘合劑沒有特別限制,例如可以使用丙烯酸類粘 合劑、橡膠類粘合劑等一般的壓敏粘接劑。作為壓敏粘接劑,從半導體晶片、玻璃等害怕污 染的電子部件的借助超純水或醇等有機溶劑的清潔洗滌性等方面考慮,優(yōu)選以丙烯酸類聚 合物作為基礎聚合物的丙烯酸類粘合劑。
[0122] 作為丙烯酸類聚合物,例如可以舉出以(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原子數1~30、特別是碳原子數4~18的直鏈狀或支鏈 狀的烷基酯等)及(甲基)丙烯酸環(huán)烷基酯(例如環(huán)戊酯、環(huán)己酯等)的1種或2種以上作為單 體成分使用的丙烯酸類聚合物等。而且,所謂(甲基)丙烯酸酯,是指丙烯酸酯和/或甲基丙 烯酸酯,本發(fā)明的(甲基)全都是相同的含義。
[0123] 丙烯酸類聚合物也可以出于改善凝聚力、耐熱性等的目的,根據需要含有對應于 能夠與所述(甲基)丙烯酸烷基酯或環(huán)烷基酯共聚的其他單體成分的單元。作為這樣的單體 成分,例如可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、 衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等含有羧基的單體;馬來酸酐、衣康酸酐等酸酐單體;(甲 基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯 酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥 基十二烷基酯、(甲基)丙烯酸(4-羥甲基環(huán)己基)甲酯等含有羥基的單體;苯乙烯磺酸、烯丙 磺酸、2_(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、 (甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含有磺酸基的單體;丙烯酰磷酸-2-羥基乙酯等含有磷酸基的 單體;丙烯酰胺、丙烯腈等。這些能夠共聚的單體成分可以使用1種或2種以上。這些能夠共 聚的單體的使用量優(yōu)選為全部單體成分的40重量%以下。
[0124] 此外,為了使之交聯(lián),丙烯酸類聚合物根據需要也可以作為共聚用單體成分含有 多官能性單體等。作為這樣的多官能性單體,例如可以舉出己二醇二(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(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯 (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。從粘合特性等方面考慮, 多官能性單體的使用量優(yōu)選為全部單體成分的30重量%以下。
[0125] 丙烯酸類聚合物可以通過將單一單體或2種以上的單體混合物加以聚合而得到。 聚合可以通過溶液聚合、乳液聚合、本體聚合、懸浮聚合等任意方式來進行。從防止污染潔 凈的被粘物等方面考慮,低分子量物質的含量越小越好。從這一點考慮,丙烯酸類聚合物的 數均分子量優(yōu)選為30萬以上,更優(yōu)選為40萬~300萬左右。
[0126] 另外,在所述粘合劑中,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,也可以適當地采用外部交聯(lián)劑。作為外部交聯(lián)方法的具體的途徑,可以舉出添加聚異 氰酸酯化合物、環(huán)氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺類交聯(lián)劑等所謂的交聯(lián)劑并使之反應 的方法。在使用外部交聯(lián)劑的情況下,其使用量可以根據與應該交聯(lián)的基礎聚合物的平衡、 以及作為粘合劑的使用用途來適當地決定。一般而言,相對于所述基礎聚合物1〇〇重量份, 優(yōu)選配合5重量份左右以下,更優(yōu)選配合0.1~5重量份。此外,在粘合劑中,根據需要,也可 以在所述成分以外,還使用現(xiàn)有公知的各種增粘劑、抗老化劑等添加劑。
[0127] 粘合劑層12可以利用輻射線固化型粘合劑來形成。輻射線固化型粘合劑可以通過 紫外線等輻射線的照射而使交聯(lián)度增大,從而使其粘合力容易地降低。
[0128] 通過僅對圖2所示的粘合劑層12的與工件粘貼部分對應的部分12a進行輻射線照 射,就可以設置與其他的部分12b的粘合力的差。該情況下,由未固化的輻射線固化型粘合 劑形成的所述部分12b與膜狀粘接劑3粘合,可以確保進行切割時的保持力。
[0129] 另外,通過與圖3所示的膜狀粘接劑3匹配地使輻射線固化型的粘合劑層12固化, 可以形成粘合力明顯降低了的所述部分12a。該情況下,可以在由未固化的輻射線固化型粘 合劑形成的所述部分12b固定貼片環(huán)。
[0130] 即,在利用輻射線固化型粘合劑形成粘合劑層12的情況下,優(yōu)選以使粘合劑層12 的所述部分12a的粘合力<其他部分12b的粘合力的方式,對所述部分12a進行輻射線照射。
[0131] 輻射線固化型粘合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、并且顯示出粘合性的物質。作為輻射線固化型粘合劑,例如可以例示出在所述丙烯 酸類粘合劑、橡膠類粘合劑等一般的壓敏粘合劑中配合了輻射線固化性的單體成分或低聚 物成分的添加型的輻射線固化型粘合劑。
[0132] 作為所配合的輻射線固化性的單體成分,例如可以舉出氨基甲酸酯低聚物、氨基 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,福射線 固化性的低聚物成分可以舉出氨基甲酸酯類、聚醚類、聚酯類、聚碳酸酯類、聚丁二烯類等 各種低聚物,適合為其分子量為1〇〇~30000左右的范圍的低聚物。輻射線固化性的單體成 分、低聚物成分的配合量可以根據所述粘合劑層的種類適當地確定為能夠降低粘合劑層的 粘合力的量。一般而言,相對于構成粘合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,優(yōu)選為40~150重量份左右。
[0133] 另外,作為輻射線固化型粘合劑,除了所述說明過的添加型的輻射線固化型粘合 劑以外,還可以舉出作為基礎聚合物使用了在聚合物側鏈或主鏈中或主鏈末端具有碳-碳 雙鍵的物質的內在型的輻射線固化型粘合劑。內在型的輻射線固化型粘合劑不需要含有屬 于低分子成分的低聚物成分等,或者含有不多,因此低聚物成分等不會隨時間推移而在粘 合劑層中迀移,可以形成層結構穩(wěn)定的粘合劑層,因此優(yōu)選。
[0134] 所述具有碳-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、并且 具有粘合性的聚合物。作為這樣的基礎聚合物,優(yōu)選以丙烯酸類聚合物作為基本骨架的聚 合物。作為丙烯酸類聚合物的基本骨架,可以舉出所述例示過的丙烯酸類聚合物。
[0135] 碳-碳雙鍵向所述丙烯酸類聚合物中的導入法沒有特別限制,可以采用各種方法, 而將碳-碳雙鍵導入聚合物側鏈在分子設計方面而言容易。例如,可以舉出在預先將具有官 能團的單體與丙烯酸類聚合物共聚后、使具有能夠與該官能團反應的官能團及碳-碳雙鍵 的化合物在維持碳-碳雙鍵的輻射線固化性不變的狀態(tài)下縮合或加成反應的方法。
[0136] 作為這些官能團的組合的例子,可以舉出羧酸基與環(huán)氧基、羧酸基與氮丙啶基、羥 基與異氰酸酯基等。在這些官能團的組合中,從反應追蹤的容易度考慮,適合為羥基與異氰 酸酯基的組合。另外,如果是利用這些官能團的組合可以生成所述具有碳-碳雙鍵的丙烯酸 類聚合物的組合,則官能團無論在丙烯酸類聚合物和所述化合物哪一側都可以,然而在所 述的優(yōu)選的組合中,適合為丙烯酸類聚合物具有羥基、所述化合物具有異氰酸酯基的情況。 該情況下,作為具有碳-碳雙鍵的異氰酸酯化合物,例如可以舉出甲基丙烯酰異氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧乙基異氰酸酯、間異丙烯基-α,α_二甲基芐基異氰酸酯等。另外,作為丙烯酸 類聚合物,可以使用將所述例示的含有羥基的單體或2-羥基乙基乙烯基醚、4-羥基丁基乙 烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚的醚類化合物等共聚而得的丙烯酸類聚合物。
[0137] 所述內在型的輻射線固化型粘合劑可以單獨地使用所述具有碳-碳雙鍵的基礎聚 合物(特別是丙烯酸類聚合物),然而也可以以不會使特性惡化的程度配合所述輻射線固化 性的單體成分或低聚物成分。輻射線固化性的低聚物成分等通常相對于基礎聚合物100重 量份為30重量份的范圍內,優(yōu)選為0~10重量份的范圍。
[0138] 在所述輻射線固化型粘合劑中,在利用紫外線等使之固化的情況下含有光聚合引 發(fā)劑。作為光聚合引發(fā)劑,例如可以舉出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(huán)己基苯基酮等α-酮醇類化合物; 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-嗎啉基丙烷-1-酮等苯乙酮類化合物;苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、茴香偶姻 甲醚等苯偶姻醚類化合物;聯(lián)苯酰二甲基縮酮等縮酮類化合物;2-萘磺酰氯等芳香族磺酰 氯類化合物;1-苯基-1,2-丙二酮-2-(0-乙氧基羰基)肟等光活性肟類化合物;二苯甲酮、苯 甲?;郊姿?、3,3'_二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮類化合物;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類化合物;樟腦醌;鹵代酮;?;⒀趸?;酰基膦酸酯 等。光聚合引發(fā)劑的配合量相對于構成粘合劑的丙烯酸類聚合物等基礎聚合物100重量份 而言例如為〇. 05~20重量份左右。
[0139] 另外,作為輻射線固化型粘合劑,例如可以舉出日本特開昭60-196956號公報中公 開的、含有具有2個以上的不飽和鍵的加成聚合性化合物、具有環(huán)氧基的烷氧基硅烷等光聚 合性化合物、和羰基化合物、有機硫化合物、過氧化物、胺、鑰鹽類化合物等光聚合引發(fā)劑的 橡膠類粘合劑或丙烯酸類粘合劑等。
[0140] 在所述輻射線固化型的粘合劑層12中,根據需要,也可以含有因輻射線照射而著 色的化合物。通過在粘合劑層12中含有因輻射線照射而著色的化合物,就可以僅將經輻射 線照射的部分著色。因輻射線照射而著色的化合物是在輻射線照射前為無色或淡色、然而 因輻射線照射變?yōu)橛猩幕衔?,例如可以舉出染料隱色體等。因輻射線照射而著色的化 合物的使用比例可以適當地設定。
[0141] 粘合劑層12的厚度沒有特別限定,然而從防止芯片切割面的缺損、保持膜狀粘接 劑3的固定的兼顧性等方面考慮,優(yōu)選為1~50μηι左右。優(yōu)選為2~30μηι,更優(yōu)選為5~25μηι。
[0142] 帶有膜狀粘接劑的切割帶10的膜狀粘接劑3優(yōu)選由隔片保護(未圖示)。隔片具有 在用于實際應用之前保護膜狀粘接劑3的作為保護材料的功能。隔片在將工件貼合于膜狀 粘接劑3上時被剝下。作為隔片,也可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(ΡΕΤ)、聚乙烯、聚丙烯、 或利用氟類剝離劑、長鏈烷基丙烯酸酯類剝離劑等剝離劑進行了表面涂布的塑料膜或紙 等。
[0143] 帶有膜狀粘接劑的切割帶10可以利用通常的方法制造。例如,通過將切割帶1的粘 合劑層12與膜狀粘接劑3貼合,可以制造帶有膜狀粘接劑的切割帶10。
[0144] 在剝離溫度25°C、剝離速度300mm/min的條件下,將膜狀粘接劑3從切割帶1拉剝時 的剝離力優(yōu)選為0.01~3.00N/20mm。若小于0.01N/20mm,則切割時有可能產生芯片飛散。另 一方面,若大于3.00N/20mm,則會有拾取變得困難的趨勢。
[0145] [半導體裝置的制造方法]
[0146] 對半導體裝置的制造方法進行說明。
[0147] 如圖4所示,將帶有膜狀粘接劑的切割帶10壓接于半導體晶片4上。作為半導體晶 片4,可以舉出硅晶片、碳化硅晶片、化合物半導體晶片等。作為化合物半導體晶片,可以舉 出氣化嫁晶片等。
[0148] 作為壓接方法,例如可以舉出利用壓接輥等按壓工具進行按壓的方法等。
[0149] 壓接溫度(粘貼溫度)優(yōu)選為35°C以上,更優(yōu)選為37°C以上。壓接溫度的上限越低 越好,優(yōu)選為50°C以下,更優(yōu)選為45°C以下。通過在低溫下進行壓接,可以防止對半導體晶 片4的熱影響,可以抑制半導體晶片4的翹曲。
[0150] 另外,壓力優(yōu)選為1 X 105Pa~1 X 107Pa,更優(yōu)選為2 X 105Pa~8 X 106Pa。
[0151] 然后,如圖5所示,進行半導體晶片4的切割。即,將半導體晶片4切割為規(guī)定的尺寸 而單片化,切出半導體芯片5。切割可以依照常法進行。另外,本工序中,例如可以采用切入 至帶有膜狀粘接劑的切割帶10的被稱作全切的切割方式等。作為本工序中所用的切割裝置 沒有特別限定,可以使用現(xiàn)有公知的切割裝置。另外,由于半導體晶片4由帶有膜狀粘接劑 的切割帶10粘接固定,因此可以抑制芯片缺損或芯片飛散,同時還可以抑制半導體晶片4的 破損。
[0152] 為了將粘接固定于帶有膜狀粘接劑的切割帶10上的半導體芯片5剝離,進行半導 體芯片5的拾取。作為拾取的方法沒有特別限定,可以采用現(xiàn)有公知的各種方法。例如,可以 舉出用針將各個半導體芯片5從帶有膜狀粘接劑的切割帶10側頂起、利用拾取裝置拾取被 頂起的半導體芯片5的方法等。
[0153]在此,在粘合劑層12為紫外線固化型的情況下,在對該粘合劑層12照射紫外線后 進行拾取。由此,粘合劑層12對膜狀粘接劑3的粘合力降低,半導體芯片5的剝離變得容易。 其結果是,可以不損傷半導體芯片5地拾取。紫外線照射時的照射強度、照射時間等條件沒 有特別限定,只要適當地根據需要設定即可。
[0154]如圖6所示,將所拾取的半導體芯片5借助膜狀粘接劑3粘接固定于被粘物6上,得 到帶有半導體芯片的被粘物61。帶有半導體芯片的被粘物61具備被粘物6、配置于被粘物6 上的膜狀粘接劑3、以及配置于膜狀粘接劑3上的半導體芯片5。
[0155] 芯片粘貼溫度優(yōu)選為80°C以上,更優(yōu)選為90°C以上。另外,芯片粘貼溫度優(yōu)選為 150 °C以下,更優(yōu)選為130 °C以下。通過設為150 °C以下,可以防止芯片粘貼后的翹曲的產生。
[0156] 接下來,通過加熱帶有半導體芯片的被粘物61而使膜狀粘接劑3熱固化,使半導體 芯片5與被粘物6固著。熱固化時的溫度條件為100 °C~260 °C的范圍內,優(yōu)選為110 °C~230 °C的范圍內,更優(yōu)選為120°C~200°C的范圍內。另外,在熱固化時維持在所述溫度下的時間 條件為3分鐘~300分鐘的范圍內,優(yōu)選為10分鐘~240分鐘的范圍內,更優(yōu)選為30分鐘~ 180分鐘的范圍內。由于加熱時間是3分鐘~300分鐘這樣較短的時間,因此可以增多每單位 時間可以制造的半導體裝置的數量。
[0157] 熱固化優(yōu)選在加壓下進行。若在加壓下使膜狀粘接劑3熱固化,則可以消滅存在于 膜狀粘接劑3與被粘物6之間的空隙,可以確保膜狀粘接劑3與被粘物6接觸的面積。
[0158] 作為在加壓下進行加熱的方法,例如可以舉出將配置于填充有惰性氣體的腔室內 的帶有半導體芯片的被粘物61加熱的方法等。
[0159] 加壓氣氛的壓力優(yōu)選為0.5kg/cm2(4.9X10-2MPa)以上,更優(yōu)選為lkg/cm 2(9.8X 10 一 2MPa)以上,進一步優(yōu)選為5kg/cm2(4.9 X 10-^Pa)以上。若為0 · 5kg/cm2以上,則可以容易 地消滅存在于膜狀粘接劑3與被粘物6之間的空隙。加壓氣氛的壓力優(yōu)選為20kg/cm 2 (1 · 96MPa)以下,更優(yōu)選為 18kg/cm2 (1 · 77MPa)以下,進一步優(yōu)選為 15kg/cm2 (1 · 47MPa)以下。 若為20kg/cm2以下,則可以抑制由過度的加壓造成的膜狀粘接劑3的露出。
[0160] 在加壓下進行加熱時的加熱溫度優(yōu)選為100°C以上,更優(yōu)選為110°C以上,進一步 優(yōu)選為120 °C以上,特別優(yōu)選為170 °C以上。若為100 °C以上,則可以將膜狀粘接劑3制成適度 的硬度,可以利用加壓固化使空隙有效地消失。
[0161] 加熱溫度優(yōu)選為260 °C以下,更優(yōu)選為200 °C以下,更優(yōu)選為180 °C以下。若為260 °C 以下,則可以防止固化前的膜狀粘接劑3的分解。
[0162] 在加壓下進行加熱時的加熱時間優(yōu)選為3分鐘以上,更優(yōu)選為15分鐘以上,進一步 優(yōu)選為30分鐘以上。若為3分鐘以上,則可以充分地獲得加壓的效果。加熱時間優(yōu)選為300分 鐘以下,更優(yōu)選為180分鐘以下,進一步優(yōu)選為120分鐘以下,更進一步優(yōu)選為60分鐘以下。
[0163] 然后,進行將被粘物6的端子部(內部引線)的前端與半導體芯片5上的電極焊盤 (未圖示)利用焊線7電連接的絲焊工序。作為焊線7,例如可以使用金線、鋁線或銅線等。進 行絲焊時的溫度優(yōu)選為80°C以上,更優(yōu)選為120°C以上,該溫度優(yōu)選為250°C以下,更優(yōu)選為 175°C以下。另外,其加熱時間為數秒~數分鐘(例如1秒~1分鐘)。接線是在加熱為所述溫 度范圍內的狀態(tài)下,通過組合使用超聲波的振動能與施加加壓的壓接能來進行。
[0164] 接下來,進行利用密封樹脂8將半導體芯片5密封的密封工序。本工序是為了保護 搭載于被粘物6上的半導體芯片5、焊線7而進行。本工序是通過用模具將密封用的樹脂成型 而進行。作為密封樹脂8,例如使用環(huán)氧類的樹脂。樹脂密封時的加熱溫度優(yōu)選為165°C以 上,更優(yōu)選為170°C以上,該加熱溫度優(yōu)選為185°C以下,更優(yōu)選為180°C以下。
[0165] 根據需要,也可以將密封物進一步加熱(后固化工序)。由此,就可以使密封工序中 固化不足的密封樹脂8完全固化。加熱溫度可以適當地設定。
[0166] 如上所述,實施方式1中,利用包含借助膜狀粘接劑3在被粘物6上芯片接合半導體 芯片5的工序、和在被粘物6上芯片接合半導體芯片5的工序之后通過將膜狀粘接劑3在加壓 下加熱而使之熱固化的工序的方法,制造半導體裝置。
[0167] 更具體而言,實施方式1的方法包含:在帶有膜狀粘接劑的切割帶10的膜狀粘接劑 3上配置半導體晶片4的工序、切割配置于膜狀粘接劑3上的半導體晶片4而形成半導體芯片 5的工序、將半導體芯片5與膜狀粘接劑3-起拾取的工序、借助膜狀粘接劑3在被粘物6上芯 片接合半導體芯片5的工序、在被粘物6上芯片接合半導體芯片5的工序之后通過將膜狀粘 接劑3在加壓下加熱而使之熱固化的工序。
[0168] 實施例
[0169] 以下,使用實施例對本發(fā)明進行詳細說明,然而本發(fā)明只要不超出其主旨,就不限 定于以下的實施例。
[0170] 對實施例中使用的成分進行說明。
[0171] Teisan Resin SG-280 EK23:Nagase ChemteX(株)制的Teisan Resin SG-280 EK23 (熱塑性樹脂、Mw: 90萬、酸值:30mgK0H/g)
[0172] Teisan Resin SG_70L:Nagase ChemteX(株)制的Teisan Resin SG_70L(含有駿 基的丙烯酸類共聚物、Mw: 90萬、酸值:5mgK0H/g、玻璃化轉變溫度:-13 °C)
[0173] Arufon UC-3510:東亞合成(株)制的 Arufon UC-3510(熱塑性樹脂、Mw:2000、酸 值:70mgK0H/g)
[0174] JER828:三菱化學(株)制的JER828(熱固性樹脂、環(huán)氧當量184~194)
[0175] EPICLON EXA-4850-150:DIC(株)制的EPICLON EXA-4850-150(熱固性樹脂、環(huán)氧 當量450)
[0176] EPICLON HP-4700:DIC(株)制的EPICLON HP-4700D(熱固性樹脂、環(huán)氧當量 160)
[0177] EPICLON HP-4032D:DIC(株)制的EPICLON HP-4032D(熱固性樹脂、環(huán)氧當量 136~ 148)
[0178] EPPN-501HY:日本化藥(株)的EPPN-501HY(熱固性樹脂、環(huán)氧當量163~175)
[0179] MEH-8400:明和化成(株)制的MEH-8400(固化劑、羥基當量111)
[0180] MEH-8000H:明和化成(株)制的MEH-8000(固化劑、羥基當量139~143)
[0181] 2PHZ-PW:四國化成工業(yè)(株)制的2PHZ-PW(固化劑)
[0182] TPP-K:北興化學(株)的TPP-K(固化促進劑)
[0183] TPP-DCA:北興化學(株)的TPP-DCA (固化促進劑)
[0184] 1200YP:三井金屬礦業(yè)(株)制的1200YP(薄片狀銅粉、平均粒徑3.5μπι、縱橫比:10、 密度8.9)
[0185] EHD:三井金屬礦業(yè)(株)制的EHD (銀粉、球狀、平均粒徑0.7μπι、密度10.5)
[0186] [膜狀粘接劑及帶有膜狀粘接劑的切割帶的制作]
[0187] (實施例1~3及比較例1)
[0188] 依照表1中記載的配合比,將表1中記載的各成分及溶劑(甲乙酮)加入混合攪拌機 (KEYENCE制ΗΜ-500)的攪拌釜中,以攪拌模式攪拌、混合3分鐘。將所得的清漆利用模涂機涂 布于脫模處理膜(三菱樹脂(株)制的MRA50)上后,在130 °C干燥2分鐘,制作出厚30μπι的膜狀 粘接劑。
[0189] 而且,對于實施例1,將導電性粒子的0.2μηι~0.8μηι的粒徑范圍的峰Α與3μηι~15μηι 的粒徑范圍的峰Β的比也一并表示于表1中。
[0190] 實施例1中,作為熱塑性樹脂,使用了Teisan Resin SG-280EK23、和Arufon UC-SSKLArufon UC-3510由于分子量小(Mw(分子量)為2000)、反應的官能團(羧基)多(表示羧 基的量的酸值為70),因此與環(huán)氧樹脂交聯(lián)。另外,Teisan Resin SG-280 EK23也是因反應 的官能團多,因此與環(huán)氧樹脂交聯(lián)。
[0191] 即,實施例1是比實施例2、3略多地發(fā)生熱塑性樹脂與熱固性樹脂的交聯(lián)的情況的 例子。
[0192] 而且,實施例1中,將2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(商品名;2PHZ-PW)劃分為固化 劑。咪唑類的材料起到使環(huán)氧樹脂固化的作為固化劑的作用、以及促進環(huán)氧樹脂與固化劑 的反應的作為固化促進劑的作用兩方面的作用。實施例1中,由于不含有酚醛樹脂,因此在 記載上劃分為固化劑。
[0193] [評價]
[0194] 對所得的膜狀粘接劑,進行了以下的評價。將結果表示于表1中。
[0195] [熱固化后的175°C的儲能模量]
[0196] 將膜狀粘接劑重疊至厚度為300μπι,制作出包含膜狀粘接劑的層疊體。使該層疊體 以表1記載的固化溫度、固化時間熱固化。從該熱固化了的層疊體中切出寬1〇_的條狀的樣 品。
[0197] 對該樣品,使用動態(tài)粘彈性測定裝置(Rheometrics Scientific公司制的 RSAIII),以夾盤間距離20mm、升溫速度10°C/分鐘、拉伸測定模式在0~200°C進行測定,求 出175 °C時的儲能模量。
[0198] [表 1]
[0199]
[0200] 符號的說明
[0201] 10帶有膜狀粘接劑的切割帶,1切割帶,11基材,12粘合劑層,3膜狀粘接劑,4半導 體晶片,5半導體芯片,6被粘物,61帶有半導體芯片的被粘物,7焊線,8密封樹脂。
【主權項】
1. 一種導電性膜狀粘接劑,其在半導體裝置的制造方法中使用,所述半導體裝置的制 造方法包括:借助導電性膜狀粘接劑,在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序;在被粘物上 芯片接合所述半導體芯片的工序之后,將所述導電性膜狀粘接劑在IOO tC~260Γ加熱3分 鐘~300分鐘,由此使之熱固化的工序。2. 根據權利要求1所述的導電性膜狀粘接劑,其中, 在200°C加熱固化180分鐘后的175°C的儲能模量為IMPa~3000MPa。3. 根據權利要求1或2所述的導電性膜狀粘接劑,其含有熱固性樹脂、使熱固性樹脂固 化的固化劑、和促進熱固化的促進劑。4. 根據權利要求1~3中任一項所述的導電性膜狀粘接劑,其含有導電性粒子, 所述導電性粒子為選自金粒子、銀粒子、銅粒子及被覆粒子中的至少1種, 所述被覆粒子具備芯粒子及覆蓋所述芯粒子的被覆膜, 所述被覆膜含有選自金、銀及銅中的至少1種, 所述導電性粒子含有縱橫比為5以上的板狀粒子, 所述導電性粒子100重量%中的所述板狀粒子的含量為5重量%~100重量%。5. 根據權利要求4所述的導電性膜狀粘接劑,其中, 所述導電性膜狀粘接劑中的所述導電性粒子的含量為30重量%~95重量%。6. 根據權利要求1~3中任一項所述的導電性膜狀粘接劑,其含有導電性粒子, 所述導電性粒子為選自金粒子、銀粒子、銅粒子及被覆粒子中的至少1種, 所述被覆粒子具備芯粒子及覆蓋所述芯粒子的被覆膜, 所述被覆膜含有選自金、銀及銅中的至少1種, 所述導電性粒子含有球狀的球狀粒子, 在所述球狀粒子的粒度分布中,存在2個以上的峰, 在0.2μπι~0.8μπι的粒徑范圍中存在峰A,在3μπι~15μπι的粒徑范圍中存在峰B, 所述峰B的粒徑與所述峰A的粒徑的比為5~15。7. 根據權利要求6所述的導電性膜狀粘接劑,其中, 所述導電性膜狀粘接劑中的所述導電性粒子的含量為30重量%~95重量%。8. -種半導體裝置的制造方法,其包括: 借助導電性膜狀粘接劑,在被粘物上芯片接合半導體芯片的工序;和 在被粘物上芯片接合所述半導體芯片的工序之后,將所述導電性膜狀粘接劑在l〇〇°C ~260°C加熱3分鐘~300分鐘,由此使之熱固化的工序。9. 一種半導體裝置,其利用權利要求8所述的制造方法得到。
【文檔編號】H01L21/52GK105900223SQ201480072196
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月22日
【發(fā)明人】菅生悠樹, 大西謙司
【申請人】日東電工株式會社
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