芯片接合薄膜、切割/芯片接合薄膜及半导体装置的制造方法_2

文档序号:9744254阅读:来源:国知局
化5小时后的吸水率优选为1重量%以 下,更优选〇. 9重量%以下,进一步优选0.8重量%以下。所述吸水率越小越好,例如,为0.05 重量%以上。所述吸水率可以通过实施例记载的方法得到。
[0051] 芯片接合薄膜3、3',通过实现以在175°C热固化5小时后为基准失重5重量%的温 度为280°C以上,以及在175°C热固化5小时后的吸水率为1重量%以下,由此可以防止回流 焊接工序中以所述空隙为起点的剥离。
[0052]关于芯片接合薄膜3、3',在175°C热固化5小时后的260°C下的拉伸储能弹性模量 优选为〇. 5MPa以上,更优选0.55MPa以上且3000MPa以下,进一步优选0.6MPa以上且2000MPa 以下。在175°C热固化5小时后的260°C下的拉伸储能弹性模量为0.5MPa以上时,可以进一步 防止回流焊接工序中以所述空隙为起点的剥离。
[0053]关于芯片接合薄膜3、3',设所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重量为X、所述固 化剂的重量为y时,重量比(x/y)优选为2以上且20以下,更优选2.3以上且15.6以下,进一步 优选3以上且11.5以下。所述重量比(x/y)为2以上时,所述放热量容易为10mJ/mg以下。另一 方面,所述重量比(x/y)为20以下时,在进行回流焊接工序时容易赋予抵抗剥离的凝聚力。 [0054]所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物,优选重均分子量为50万以上,更优选80万以 上且200万以下。所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重均分子量为50万以上时,在进行回 流焊接工序时容易进一步赋予抵抗剥离的凝聚力。
[0055] 所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物,优选含有环氧基,并且环氧值为O.leq/kg以 上且leq/kg以下,更优选0.15eq/kg以上且0.8eq/kg以下,进一步优选0.2eq/kg以上且 0.6eq/kg以下。所述环氧值为O.leq/kg以上时,即使在热固化后也可以得到高温下的充分 的弹性模量。另一方面,所述环氧值为leq/kg以下时,可以进一步抑制与固化剂的反应。
[0056] 另外,所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的玻璃化转变点(Tg),只要可以在芯片 接合薄膜3、3'与被粘物(例如晶片)之间得到适度的胶粘性,则没有特别限制,优选_15°C以 上且40°C以下,更优选_10°C以上且35°C以下。这是因为:通过设定为_15°C以上,可以使对 半导体晶片的胶粘性充分。另外,这是因为:通过设定为40°C以下,可以抑制发粘,提高操作 性。另外,玻璃化转变点可以通过实施例所述的方法得到。
[0057] 作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物,没有特别限制,可以列举:在以一种或两 种以上具有直链或支链烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作为成分的聚合物(共聚物)中添 加具有热固性官能团的单体而得到的聚合物。
[0058] 作为所述烷基,可以列举例如:甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、 戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、 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。
[0059] 作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的制造方法,没有特别限制,可以列举例 如:将含腈基单体与丙烯酸类单体和具有热固性官能团的单体进行共聚的方法。另外,也可 以列举:在含腈基单体与丙烯酸类聚合物的共聚物中添加具有热固性官能团的单体的方 法。另外,作为另一方法,可以列举:将丙烯酸类单体与具有第一官能团的单体共聚后,使具 有能够与所述第一官能团反应的官能团以及腈基的化合物在保持腈基的状况下进行缩合 或加成反应,然后添加具有热固性官能团的方法。
[0060] 另外,所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物可以为以腈基、热固性官能团和一种或 两种以上具有直链或支链烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作为成分的聚合物(共聚物)。此 时,作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的制造方法,没有特别限制,可以列举例如:将 含腈基单体、具有热固性官能团的单体和丙烯酸类单体共聚的方法。
[0061] 另外,作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的制造方法,可以列举:
[0062] (A)在将具有热固性官能团的单体、丙烯酸类单体和具有第一官能团的单体共聚 后,在保持腈基的状况下使具有能够与所述第一官能团反应的官能团及腈基的化合物缩合 或加成的方法;
[0063] (B)在将具有腈基的单体、丙烯酸类单体和具有第二官能团的单体共聚后,在保持 热固性官能团的状况下使具有能够与所述第二官能团反应的官能团及热固性官能团的化 合物缩合或加成的方法;
[0064] (C)在将丙烯酸类单体、具有第二官能团的单体和具有第一官能团的单体(共)聚 合后,在保持热固性官能团的状况下使具有能够与所述第二官能团反应的官能团及热固性 官能团的化合物缩合或加成并且在保持腈基的状况下使具有能够与所述第一官能团反应 的官能团及腈基的化合物缩合或加成的方法。
[0065]作为所述含腈基单体,可以列举(甲基)丙烯腈、氰基苯乙烯等。
[0066]作为所述具有热固性官能团的单体,可以适当使用例如:具有缩水甘油基并且具 有可共聚的烯属不饱和键的单体,可以列举例如:丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油 酯等含缩水甘油基单体。另外,作为所述具有热固性官能团的单体的其它例子,可以列举马 来酰亚胺丙烯酸酯。
[0067] 构成所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的单体的混合比率,优选考虑玻璃化转变 温度、环氧值进行调节。特别地,作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物中所述具有热固性 官能团的单体的含量,从玻璃化转变温度、环氧值的观点考虑,优选1~20摩尔%,更优选1 ~15摩尔%,进一步优选1~10摩尔%。所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的聚合方法没有 特别限制,可以采用例如溶液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等现有公知的 方法。
[0068] 作为形成所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的其它单体,没有特别限制,可以列 举例如:含羧基单体,如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来 酸、富马酸或巴豆酸等;酸酐单体,如马来酸酐或衣康酸酐等;含羟基单体,如(甲基)丙烯 酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟 基月桂酯或甲基丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等;含磺酸基单体,如苯乙烯磺酸、烯丙磺 酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯 或(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等;含磷酸基单体,如丙烯酰磷酸2-羟基乙酯等;或者苯乙烯单 体。
[0069] (固化剂)
[0070] 所述固化剂,只要作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的固化剂起作用则没有 特别限制,特别地,与环氧基或缩水甘油基反应时,优选含有羧基、酚羟基、氨基、酸酐,其 中,优选酚羟基。可以列举例如:苯酚酚醛清漆树脂、苯酚联苯树脂(7二y -少t'' 7二二少 樹脂)、苯酚芳烷基树脂(7二/ 一7少夺少樹脂)、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚 醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶酚醛树脂型酚醛树脂等 酚醛树脂、聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯等、茜素、水杨酸等双官能以上的低分子材料、 通过热而出现酚羟基的苯并I恶嗪等。这些固化剂可以单独使用或者两种以上组合使用。 [0071]所述固化剂的重均分子量没有特别限制,优选在100~3000的范围内,更优选在 150~2000的范围内。重均分子量为100以上时,可以抑制固化中的挥发,抑制空隙的产生。 另一方面,重均分子量为3000以下时,可以防止成为高粘度,可以改善芯片接合薄膜制作时 的作业性。
[0072]另外,芯片接合薄膜3、3'中,根据其用途可以适当配合填料。填料的配合可以赋予 导电性或提高导热性、调节弹性模量等。作为所述填料,可以列举无机填料和有机填料,从 提高操作性、提高热电导性、调节熔融粘度、赋予触变性等特性的观点考虑,优选无机填料。 作为所述无机填料,没有特别限制,可以列举例如:氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅 酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氮化铝、硼酸铝晶须、氮化硼、结晶二氧化硅、非晶二 氧化硅等。这些填料可以单独使用或者两种以上组合使用。从提高热电导性的观点考虑,优 选氧化铝、氮化铝、氮化硼、结晶二氧化硅、非晶二氧化硅。另外,从上述各特性平衡良好的 观点考虑,优选结晶二氧化硅或非晶二氧化硅。另外,为了赋予导电性、提高热电导性等目 的,也可以使用导电性物质(导电填料)作为无机填料。作为导电填料,可以列举将银、铝、 金、铜、镍、导电性合金等形成为球状、针状、薄片状而得到的金属粉、氧化铝等金属氧化物、 无定开多炭黑、石墨等。
[0073] 所述填料的平均粒径优选为0 · 005~ΙΟμπι,更优选0 · 001~Ιμπι。这是因为:通过将 所述填料的平均粒径设定为〇.〇〇5μηι以上,可以改善对被粘物的润湿性以及胶粘性。另外, 通过设定为1〇μπι以下,可以充分实现用于赋予上述各特性而加入的填料的效果,并且可以 确保耐热性。另外,填料的平均粒径例如为通过光度式粒度分布计(HORIΒΑ制,装置名:LA-910)求出的值。
[0074] 所述填料的配合量,相对于芯片接合薄膜组合物(构成芯片接合薄膜的树脂固体 成分)整体优选为〇~60重量%,更优选0~50重量%。
[0075] 另外,芯片接合薄膜3、3'中,除了所述填料以外,根据需要还可以适当配合其它添 加剂。作为其它添加剂,可以列举例如:阻燃剂、硅烷偶联剂或离子捕获剂等。作为所述阻燃 剂,可以列举例如:三氧化二锑、五氧化二锑、溴化环氧树脂等。这些阻燃剂可以单独使用或 者两种以上组合使用。作为所述硅烷偶联剂,可以列举例如:β-(3,4_环氧环己基)乙基三甲 氧基硅烷、γ -环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ -环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。这 些硅烷偶联剂可以单独使用或者两种以上组合使用。作为所述离子捕获剂,可以列举例如: 水滑石类、氢氧化铋等。这些离子捕获剂可以单独使用或者两种以上组合使用。
[0076] 芯片接合薄膜3、3'的厚度(层叠体的情况下为总厚度)没有特别限制,例如,可以 从5~100μπι的范围内选择,优选5~50μηι。
[0077] 所述切割/芯片接合薄膜10、12的芯片接合薄膜3、3',优选由隔片进行保护(未图 示)。隔片具有在供给实用之前作为保护芯片接合薄膜3、3'的保护材料的功能。另外,隔片 也可以作为将芯片接合薄膜3、3'向粘合剂层2转印时的支撑基材使用。隔片在向切割/芯片 接合薄膜的芯片接合薄膜3、3'上粘贴工件时剥离。作为隔片,可以使用聚对苯二甲酸乙二 醇酯(ΡΕΤ)、聚乙烯、聚丙烯、通过含氟型剥离剂、长链烷基丙烯酸酯型剥离剂等剥离剂进行 表面涂布后的塑料薄膜、纸等。
[0078] 所述基材1具有紫外线透射性,并且作为切割/芯片接合薄膜10、12的强度母体。可 以列举例如:聚烯烃如低密度聚乙烯、线性聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度 聚乙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等、乙烯-乙酸乙 烯酯共聚物、离聚物树脂、乙
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