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)12°C、重均分子量90万）。另外，作为比较例1中的固化剂的酚醛树脂(b-5)，使 用明和化成株式会社制造的"ΜΕΗ785Γ。
[0170]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E。
[0171] (比较例2)
[0172] 将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a_6)、10.3份作为固化剂的酚醛树脂(b-3)和5份固化催化剂（四国化成株式会社制造，Cll-Ζ)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2中的含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-6)，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，丙烯腈在含腈热固性丙烯酸类共聚物(a-6)中所占的含 量，相对于共聚物总重量为24重量％。另外，作为比较例2中的固化剂的酚醛树脂(b-6)，使 用明和化成株式会社制造的"ΜΕΗ785Γ。
[0173]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F。
[0174] (放热量测定）
[0175] 放热量测定中，使用差示扫描量热计(SII Nano Technology公司制造，DSC6220)。 首先，将试样（芯片接合薄膜A~F)10mg投入到带褶铝锅中，在氮气气氛 下，以l〇°C/分钟的升温速度从25°C(室温)升温到300°C。在升温过程中得到的DSC曲线（放 热峰）中画基线，由基线与DSC曲线围成的部分的面积计算热量。图6是表示通过差示扫描量 热测定得到的典型的差示量热曲线的图。所述热量由图6中所示的基线B与差示量热曲线L 围成的区域的面积来计算。
[0176] 然后，由下式计算放热量。
[0177] (放热量(mj/mg)) = (热量(mj))/(测定试样的重量(mg))
[0178] 另外，这些操作和计算全自动进行。结果如表1所示。
[0179] 〈热固化前的25°C下的拉伸储能弹性模量的测定〉
[0180] 将芯片接合薄膜A~F用切刀切割为长度22.5mm(测定长度）X宽度10mm的条状，使 用固体粘弹性测定装置(RSA-III，Rheometric Scientific株式会社制造），测定-50~300 °C的拉伸储能弹性模量。测定条件是，频率1Hz，升温速度10°C/分钟。此时的50°C的拉伸储 能弹性模量的值如表1所示。
[0181 ]〈在175°C热固化5小时后的260°C下的拉伸储能弹性模量〉
[0182]将芯片接合薄膜A~F在175°C热固化5小时。然后，将热固化后的芯片接合薄膜A~ F用切刀切割为长度22.5mm(测定长度）X宽度10mm的条状，使用固体粘弹性测定装置(1?八-III，Rheometric Scientific株式会社制造），测定-50~300°C的拉伸储能弹性模量。测定 条件是，频率1Hz，升温速度10°C/分钟。此时的260°C的拉伸储能弹性模量的值如表1所示。 [0183 ]〈以在17 5°C热固化5小时后为基准，失重5重量％的温度的测定〉
[0184]对于在175°C热固化5小时后的芯片接合薄膜A~F，通过热重量法测定失重5重 量％的温度。结果如表1所示。
[0185 ]〈在17 5°C热固化5小时后的吸水率的测定〉
[0186] 对于芯片接合薄膜A~F，由在85°C、85%RH的恒温恒湿槽中放置168小时前后的重 量减少率测定在175°C热固化5小时后的吸水率。结果如表1所示。
[0187]〈密封工序后的气泡(空隙）消失性(在120°C热处理10小时的情况下)>
[0188] 将各实施例和比较例中得到的芯片接合薄膜A~F在40°C的条件下粘贴到5mm见方 的半导体元件上，然后在温度120°C、压力O.IMPa、时间1秒的条件下安装到BGA(球栅阵列） 衬底上。再用干燥机将其在150°C热处理1小时，然后在120°C实施10小时的热处理。然后，使 用成型机（TOWA Press公司制造，7二二ア/レフ°レスY-l)，在成形温度175°C、夹紧压力 184kN、传送压力5kN、时间120秒、密封树脂GE-100(日东电工株式会社制造）的条件下进行 密封工序。使用超声波图像装置（日立Fine Tech公司制造，FS200II)观察密封工序后的芯 片接合薄膜与BGA衬底的界面。使用二值化软件(WinRoof ver. 5.6)计算观察的图像中空隙 所占的面积。空隙所占的面积相对于芯片接合薄膜的表面积小于30%的情况评价为"〇"， 30%以上的情况评价为"X"。结果如表1所示。
[0189] 〈密封工序后的气泡(空隙）消失性(在175°C热处理1小时的情况下)>
[0190]将各实施例和比较例中得到的芯片接合薄膜A~F在40°C的条件下粘贴到5mm见方 的半导体元件上，然后在温度120°C、压力O.IMPa、时间1秒的条件下安装到BGA(球栅阵列） 衬底上。再用干燥机将其在150°C热处理1小时，然后在175°C实施1小时的热处理。然后，使 用成型机（TOWA Press公司制造，7二二ア/レフ°レスY-l)，在成形温度175°C、夹紧压力 184kN、传送压力5kN、时间120秒、密封树脂GE-100(日东电工株式会社制造）的条件下进行 密封工序。使用超声波图像装置（日立Fine Tech公司制造，FS200II)观察密封工序后的芯 片接合薄膜与BGA衬底的界面。使用二值化软件(WinRoof ver. 5.6)计算观察的图像中空隙 所占的面积。空隙所占的面积相对于芯片接合薄膜的表面积小于30%的情况评价为"〇"， 30%以上的情况评价为"X"。结果如表1所示。
[0191](耐湿回流焊接试验(在120°C进行10小时热处理后的情况下））
[0192]将各实施例和比较例中得到的芯片接合薄膜A~F在40°C下粘贴到5mm见方的半导 体芯片上，然后在温度120°C、压力O.IMPa、时间1秒的条件下安装到BGA衬底上。再用干燥机 将其在150°C热处理1小时，然后在120°C实施10小时的热处理。然后，使用成型机（T0WA Press公司制造，7二二7少7 ；^只￥-1)，在成形温度175°(3、夹紧压力1841^、传送压力51^、 时间120秒、密封树脂GE-100(日东电工株式会社制造）的条件下进行密封工序。然后，在温 度85°C、湿度60%RH、时间168小时的条件下进行吸湿操作，再将样品通过以将260°C以上的 温度保持30秒的方式进行温度设定的IR回流炉。对于9个半导体元件，使用超声波显微镜观 察芯片接合薄膜与BGA衬底的边界处是否产生剥离，并计算产生剥离的比例（％)。结果如表 1所示。
[0193] (耐湿回流焊接试验(在175°C进行1小时热处理后的情况下））
[0194] 将各实施例和比较例中得到的芯片接合薄膜A~F在40°C的条件下粘贴到5mm见方 的半导体芯片上，然后在温度120°C、压力O.IMPa、时间1秒的条件下安装到BGA衬底上。再用 干燥机将其在150°C热处理1小时，然后在175°C实施1小时的热处理。然后，使用成型机 (TOWA Press公司制造，7二二7少7；^只￥-1)，在成形温度175°(3、夹紧压力1841^、传送压 力5kN、时间120秒、密封树脂GE-100(日东电工株式会社制造）的条件下进行密封工序。然 后，在温度85°C、湿度60%RH、时间168小时的条件下进行吸湿操作，再将样品通过以将260 °〇以上的温度保持10秒的方式进行温度设定的IR回流炉。对于9个半导体元件，使用超声波 显微镜观察芯片接合薄膜与BGA衬底的边界处是否产生剥离，并计算产生剥离的比例（％ )。 结果如表1所示。
[0196](结果）
[0197]对于实施例1~4的芯片接合薄膜而言，即使在芯片接合后在高温下长时间进行热 处理（120°C下10小时或175°C下1小时）的情况下，在作为此后的工序的密封工序后，观察芯 片接合薄膜与被粘物的边界时，气泡(空隙)也少。另外，耐湿试验中也显示良好的结果。
【主权项】
1. 一种芯片接合薄膜，其中， 含有含腈基热固性丙烯酸类共聚物和固化剂， 使用差示量热计，以10°c/分钟的升温速度从25°C到300°C进行测定时的放热量为 10mJ/mg 以下， 所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物含有环氧基，并且环氧值为〇.leq/kg以上且leq/kg 以下。2. 如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于， 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， 在175°C热固化5小时后的吸水率为1重量％以下。3. 如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于， 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。4. 如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于， 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(χ/ y)为2以上且20以下。5. 如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于， 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。6. 如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于， 所述固化剂具有酚羟基。7. -种切割/芯片接合薄膜，其特征在于， 权利要求1所述的芯片接合薄膜层叠在切割薄膜上。8. 如权利要求7所述的切割/芯片接合薄膜，其特征在于， 所述芯片接合薄膜的热固化前的25°C下的拉伸储能弹性模量为IMPa以上且5GPa以下。9. 一种半导体装置，其特征在于， 使用权利要求1至6中任一项所述的芯片接合薄膜或者权利要求7或8所述的切割/芯片 接合薄膜制造。
【专利摘要】本发明涉及芯片接合薄膜、切割/芯片接合薄膜及半导体装置。本发明提供即使在高温下长时间暴露也可以减少芯片接合薄膜与被粘物的边界处空隙的产生的芯片接合薄膜。一种芯片接合薄膜，其特征在于，含有含腈基热固性丙烯酸类共聚物和固化剂，使用差示量热计，以10℃/分钟的升温速度从25℃到300℃进行测定时的放热量为10mJ/mg以下。
【IPC分类】H01L23/29, C09J133/08, C09J11/08, C09J11/04, H01L21/683, C09J7/02
【公开号】CN105505244
【申请号】CN201510901642
【发明人】大西谦司, 盛田美希, 宍户雄一郎
【申请人】日东电工株式会社
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2012年8月3日
【公告号】CN102911616A, CN102911616B