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_5

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65~185°C下固化几分 钟。由此,在使密封树脂固化的同时通过芯片接合薄膜3将半导体芯片5与被粘物6固着。即, 本发明中,即使在不进行后述的后固化工序的情况下,本工序中也可以利用芯片接合薄膜3 进行固着,从而可以有助于减少制造工序数及缩短半导体装置的制造时间。
[0131]所述后固化工序中,使在前述密封工序中固化不足的密封树脂8完全固化。即使在 密封工序中芯片接合薄膜3未完全热固化的情况下,在本工序中也可以与密封树脂8-起实 现芯片接合薄膜3的完全热固化。本工序中的加热温度因密封树脂的种类而异,例如,在165 ~185°C的范围内,加热时间为约0.5小时~约8小时。
[0132] 然后,在印刷布线板上表面安装所述半导体封装。表面安装的方法可以列举例如: 在印刷布线板上预先供给焊料后,利用温风等进行加热熔融而进行焊接的回流焊接(回流 焊接工序)。作为加热方法,可以列举热风回流、红外线回流等。另外,可以为整体加热、局部 加热中的任意一种方式。加热温度优选为230~280°C,加热时间优选在1~360秒的范围内。
[0133] 另外,本发明的切割/芯片接合薄膜,如图4所示,也可以适当用于将多个半导体芯 片层叠进行三维安装的情况。图4是表示通过图1所示的切割/芯片接合薄膜中的胶粘剂层 三维安装半导体芯片的例子的示意剖视图。图4所示的三维安装的情况下,首先,将切割为 与半导体芯片相同尺寸的至少一个芯片接合薄膜3芯片接合到被粘物6上,然后,通过芯片 接合薄膜3将半导体芯片5以其丝焊面为上侧的方式进行芯片接合。然后,避开半导体芯片5 的电极焊盘部分将芯片接合薄膜13进行芯片接合。进而,将另一个半导体芯片15以其丝焊 面为上侧的方式芯片接合到芯片接合薄膜13上。
[0134] 然后,进行芯片接合薄膜3、3'的热固化,然后进行丝焊工序。由此,用焊线7将半导 体芯片5及另一半导体芯片15中各自的电极焊盘与被粘物6电连接。
[0135] 接着,利用密封树脂8进行将半导体芯片5等密封的密封工序,并使密封树脂固化。 另外,在密封工序后可以进行后固化工序。
[0136] 进行半导体芯片的三维安装的情况下,将半导体芯片5、15与被粘物6连接的焊线7 数量增多,因此具有丝焊工序中所花费的时间增加的倾向,从而在高温下长时间暴露。但 是,通过芯片接合薄膜3、13,即使在高温下长时间暴露,也可以抑制热固化反应的进行。
[0137] 另外,可以如图5所示进行在半导体芯片间通过芯片接合薄膜层叠垫片的三维安 装。图5是表示使用图1所示的切割/芯片接合薄膜,隔着垫片利用胶粘剂层将两个半导体芯 片三维安装的例子的示意剖视图。
[0138] 图5所示的三维安装的情况下,首先,在被粘物6上依次层叠芯片接合薄膜3、半导 体芯片5和芯片接合薄膜21。另外,在芯片接合薄膜21上,依次层叠隔片9、芯片接合薄膜21、 芯片接合薄膜3和半导体芯片5进行芯片接合。
[0139] 然后,进行芯片接合薄膜3、21的热固化,然后,如图5所示进行丝焊工序。由此,利 用焊线7将半导体芯片5中的电极焊盘与被粘物6电连接。
[0140]接着,进行利用密封树脂8将半导体芯片5密封的密封工序,并使密封树脂固化。由 此,得到半导体封装。密封工序优选仅将半导体芯片5侧单面密封的一次密封法。密封是为 了保护粘贴在粘合片上的半导体芯片5而进行的,其方法以使用密封树脂8在模具中成型为 代表。此时,一般是使用具有多个腔室的由上模和下模构成的模具,同时进行密封工序。树 脂密封时的加热温度例如优选在170~180°C的范围内。密封工序后,可以进行后固化工序。
[0141]另外,作为所述垫片9,没有特别限制,例如可以使用现有公知的硅芯片、聚酰亚胺 薄膜等。另外,可以使用芯材作为所述垫片。作为芯材没有特别限制,可以使用现有公知的 芯材。具体而言,可以使用薄膜(例如,聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄 膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯薄膜等)、由玻璃纤维或塑料制无纺纤维增强的树 脂衬底、镜面硅晶片、硅衬底或玻璃衬底等。
[0142] 然后,在印刷布线板上将所述半导体封装表面安装。表面安装的方法可以列举例 如:在印刷布线板上预先供给焊料后,利用温风等进行加热熔融而进行焊接的回流焊接。作 为加热方法,可以列举热风回流、红外线回流等。另外,可以为整体加热、局部加热中的任意 一种方式。加热温度优选为230~280°C,加热时间优选在1~360秒的范围内。
[0143] 实施例
[0144] 以下,例示性地详细说明本发明的优选实施例。但是,该实施例中记载的材料、配 合量等,如果并非特别限定性的记载,则不仅仅将本发明限于此。另外,"份"是指重量份。 [0145](环氧值的测定)
[0146]本实施例、比较例中使用的含腈基热固性丙烯酸类共聚物的环氧值根据JIS K 7236进行计算。具体而言,将4g含腈基热固性丙烯酸类共聚物称量到100ml的锥形瓶中,在 其中加入10ml氯仿将其溶解。再加入30ml乙酸、5ml四乙基溴化铵和5滴结晶紫指示剂,在用 磁力搅拌器搅拌的同时用O.lmol/L的高氯酸乙酸规度溶液进行滴定。通过同样方法进行空 白试验,并利用下式计算环氧值。
[0147] 环氧值=[(V-B)X0.1XF]/W
[0148] W:称量的试样的克数
[0149] B:空白试验所需要的O.lmol/L高氯酸乙酸规度溶液的毫升数
[0150] V:试样的滴定所需要的O.lmol/L高氯酸乙酸规度溶液的毫升数
[0151] F: 0. lmol/L高氯酸乙酸规度溶液的因子
[0152] (玻璃化转变温度(Tg)的测定)
[0153] 本实施例、比较例中使用的含腈基热固性丙烯酸类共聚物的玻璃化转变温度,使 用粘弹性测定装置(Rheometric Scientific公司制造,RSA-III),由升温速度10°C/分钟、 频率1MHz下的Tan(E"(损耗弹性模量)/E'(储能弹性模量))来测定。
[0154](含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重均分子量的测定)
[0155] 本实施例、比较例中使用的含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重均分子量,通过凝 胶渗透色谱法测定。凝胶渗透色谱法中,将TSK G2000H HR、G3000H HR、G4000H HR、及GMH-H HR这4根柱(均为东曹株式会社制)串联连接使用,使用四氢呋喃作为洗脱液,在流速lml/分 钟、温度40°C、试样浓度0.1重量%四氢呋喃溶液、试样注射量500μ1的条件下进行,检测器 使用差示折光计。
[0156] (实施例1)
[0157] 将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a_l)、5.2份作为固化剂的酚醛树脂(b-1) 溶解到甲乙酮中,制备浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。作为实施例1中的含腈基热固 性丙烯酸类共聚物(a-Ι),使用以丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成分、并且含有 4.1摩尔%丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造,ND系列,悬浮 聚合物,环氧值〇 . 41,玻璃化转变点(Tg) 12°C、重均分子量50万)。另外,丙烯腈在含腈基热 固性丙烯酸类共聚物(a-Ι)中所占的含量,相对于共聚物的总重量为28重量%。另外,作为 实施例1中的固化剂的酚醛树脂(b-1),使用明和化成株式会社制造的"ΜΕΗ785Γ。
[0158]将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μπι的聚对苯二甲 酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130°C干燥2分钟。由此,制作厚 度25μπι的芯片接合薄膜A。
[0159] (实施例2)
[0160] 将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a_2)、10.3份作为固化剂的酚醛树脂(b- 2) 溶解到甲乙酮中,制备浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。作为实施例2中的含腈基热 固性丙烯酸类共聚物(a-2),使用以丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成分、并且含有 4.1摩尔%丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造,ND系列,悬浮 聚合物,环氧值0.41,玻璃化转变点(Tg)9°C、重均分子量105万)。另外,丙烯腈在含腈基热 固性丙烯酸类共聚物(a-2)中所占的含量,相对于共聚物的总重量为24重量%。另外,作为 实施例2中的固化剂的酚醛树脂(b-2),使用明和化成株式会社制造的"ΜΕΗ785Γ。
[0161]将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μπι的聚对苯二甲 酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130°C干燥2分钟。由此,制作厚 度25μπι的芯片接合薄膜B。
[0162] (实施例3)
[0163] 将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a_3)、48.5份作为固化剂的酚醛树脂(b- 3) 溶解到甲乙酮中,制备浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。作为实施例3中的含腈基热 固性丙烯酸类共聚物(a-3),使用以丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成分、并且含有 4.1摩尔%丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造,ND系列,悬浮 聚合物,环氧值0.41,玻璃化转变点(Tg)0°C、重均分子量110万)。另外,丙烯腈在含腈基热 固性丙烯酸类共聚物(a-3)中所占的含量,相对于共聚物的总重量为20重量%。另外,作为 实施例3中的固化剂的酚醛树脂(b-3),使用明和化成株式会社制造的"ΜΕΗ785Γ。
[0164]将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μπι的聚对苯二甲 酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130°C干燥2分钟。由此,制作厚 度25μπι的芯片接合薄膜C。
[0165](实施例4)
[0166]将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a_4)、10.3份作为固化剂的1,2,4_三羟基 苯(b-4)溶解到甲乙酮中,进一步在其中分散40份平均粒径500nm的球状二氧化硅K ^ テック只株式会社制,S0-25R),制备浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。作为实施例4中 的含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-4),使用以丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成 分、并且含有2.4摩尔%丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造, ND系列,悬浮聚合物,环氧值0.23,玻璃化转变点(Tg)0°C、重均分子量105万)。另外,丙烯腈 在含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-4)中所占的含量,相对于共聚物的总重量为20重量%。 另外,作为实施例4中的固化剂的1,2,4_三羟基苯(b-4),使用东京化成株式会社制造的产 品。
[0167]将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μπι的聚对苯二甲 酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上,然后在130°C干燥2分钟。由此,制作厚 度25μπι的芯片接合薄膜D。
[0168] (比较例1)
[0169] 将100份热固性丙烯酸类共聚物(a_5)、5.2份作为固化剂的酚醛树脂(b-3)溶解到 甲乙酮中,制备浓度23.6重量%的胶粘剂组合物溶液。作为比较例1中的热固性丙烯酸类共 聚物(a-5),使用以丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯
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