专利名称：切割·小片接合用粘合片以及半导体装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及新的切割·小片接合(dicing/die-bonding)用粘合片。更具体来讲，本发明尤其涉及特别适于用在将硅晶片等切割，再在引线框架等基板的压料垫(diepat)部进行模片接合工序中的切割·小片接合用粘合片。
背景技术：
硅、镓砒素等的半导体晶片是以大直径的状态制造的，该晶片是被切断分离(切割)成元件(集成电路芯片)后，移送至接下来的装载工序。此时，半导体晶片在预先粘合在胶带上的状态下进行切割、洗净、干燥、扩张、拾取(pickup)等各种工序，之后转送到接下来的粘合工序。
在这些工序中，为了简化拾取工序和粘合工序，提出了多种同时具有晶片固定功能和粘合功能的切割·小片接合用粘合片(例如专利文献1-3)。
专利文献1～3中、公开了由特定的组合物特定构成的粘合剂层和，由基材构成的粘合片。该粘合剂层在晶片的切割时，具有将晶片固定的功能，为了能控制基材之间的粘合力，如在进行完切割后进行芯片的拾取，粘合剂层则与芯片同时剥离。若将具有粘合剂层的集成电路芯片装载在基板上并加热，则粘合剂层中的热硬化性树脂表现粘合力，集成电路芯片和基板完成粘合。
上述专利文献中公开的粘合片使得进行所谓的直接模片接合成为可能，并能省略小片粘合用粘合剂的涂布工序。即，上述的粘合片的粘合剂层在经过能量束硬化及热硬化的小片接合后其成分完全硬化，使得芯片和基板粘合的很牢固。
然而，近年来IC的封装结构多样化、因此必须具有与其结构对应的各种特性。例如，装载芯片的压料垫部分的结构多样化，有通过铜布线或焊接保护膜(solderrasist)等在压料垫部分形成高度差约为5～20μm左右的凹凸的情况出现。在高度差大的压料垫部分通过粘合剂层如上装载芯片时，因压料垫部分的凹凸而粘合剂没有稠密地埋入，在压料垫部分和粘合剂层之间出现空隙。
如果存在如上所述的空隙，则可能成为在热循环或耐湿试验中发生断裂的原因，将导致生产效率下降。
日本专利特开平2-32181号公报[专利文献2]日本专利特开平8-239636号公报[专利文献3]日本专利特开平10-8001号公报发明的揭示发明要解决的课题本发明是认真研究上述目前技术而得的，目的是提供一种具有即使在高低起伏大的压料垫部上装载芯片，在压料垫部和粘合剂层之间也不会出现空隙的，小片接合时嵌入性优良的粘合剂层的切割·小片接合用粘合片。
解决课题的手段本发明涉及的切割·小片接合用粘合片的特征在于，在基材上设置有粘合层，该粘合层100℃时的弹性率(M100)与70℃时的弹性率(M70)之比(M100/M70)在0.5以下。
本发明中上述粘合剂层较好由重均分子量为30,000～500,000的丙烯酸类聚合物形成的粘合成分和热硬化性成分形成。该丙烯酸聚合物较好为含有5～50质量％的由乙酸乙烯酯形成的重复单元。
上述粘合剂层中较好含有玻璃化温度为60～150℃的热塑性树脂。这种情况时，丙烯酸类聚合物和热塑性树脂的重量比(丙烯酸类聚合物/热塑性树脂)较好为为9/1～3/7。
另外，本发明中上述基材的与粘合剂层接触的面的表面张力较好在40mN/m以下。
本发明涉及的半导体装置的制造方法的特征在于，将半导体晶片粘附在上述切割·小片接合用粘合片的粘合剂层上，将上述半导体晶片切割形成为集成电路芯片，使粘合剂层固定残留在上述集成电路芯片上而从基材上剥离，上述集成电路芯片通过上述粘合剂层热压附在压料垫部上。
发明效果在本发明的切割·小片接合用粘合片中，由于该粘合剂层在小片接合条件下，对应于压料垫部的凹凸具有优良的嵌入性，因此即使在高低起伏大的压料垫部上装载芯片，在压料垫部和粘合剂层之间也不会出现空隙，可有助于生产效率的提高。
实施发明的最佳方式以下，对本发明进行更具体的说明。
本发明的切割·小片接合用粘合片是由基材和在其上形成的粘合剂层构成的，其特征在于，该粘合剂层的100℃时的弹性率(M100)与70℃时的弹性率(M70)之比比(M100/M70)在0.5以下，较好在0.4以下，更好在0.1～0.3。
另外，该粘合剂层的70℃时的弹性率(M70)的下限值，较好为5000Pa，更好为6000Pa。另外，100℃时的弹性率(M100)的上限值较好为4000Pa，更好为3000Pa。
粘合剂层具有压敏附着性，还具有热硬化性，上述弹性率是指在进行热硬化之前的弹性率。另外有的粘合剂层还具有能量束硬化性，该情况的上述弹性率是指在能量束硬化后，在进行热硬化之前的弹性率。
该粘合剂层，如上所述，100℃时的弹性率显著低于70℃时的弹性率。这意味着，在高温范围内粘合剂层将流动化。一般半导体芯片的小片接合是在100℃以上的加热下进行，其它操作是在常温下进行的。因此，因为上述粘合剂层在小片接合条件下是流动化，可充分埋入到压料垫部的凹凸中，防止空隙的发生。另一方面，低温范围时，粘合剂层由于维持一定程度的弹性率，因此与芯片紧密贴靠，不损坏在切割工序—拾取工序中的操作性。
上述粘合剂层基本上由粘合成分(A)和热硬化性成分(B)形成，也可以混合热塑性树脂(C)。另外可根据必要添加能量束硬化性成分(D)以及其它的添加物(E)。
以下，说明上述成分(A)～(E)。
作为粘合成分(A)较好使用通常的丙烯酸类聚合物。作为丙烯酸类聚合物的重复单元，可例举如由(甲基)丙烯酸酸酯单体以及(甲基)丙烯酸衍生物引入的重复单元。在此作为(甲基)丙烯酸酯单体，可使用(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、烷基的碳原子数为1～18的(甲基)丙烯酸烷基酯。其中，特好为烷基的碳原子数为1～18的(甲基)丙烯酸烷基酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等。另外，作为(甲基)丙烯酸的衍生物，可例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
特好为含有(甲基)丙烯酸缩水甘油酯单元和至少1种的(甲基)丙烯酸烷基酯单位的共聚物。这种情况时，共聚物中由(甲基)丙烯酸缩水甘油酯衍生而得的成分单元的含有率通常为0～80质量％，较好为5～50质量％。通过引入缩水甘油基，提高与后述的作为热硬化成分的环氧树脂的相溶性，另外硬化后的Tg提高，耐热性也上升。作为(甲基)丙烯酸烷基酯，较好使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等。另外通过引入含有丙烯酸羟乙酯等羟基的单体，可更容易控制被粘合体的密合性或粘合物性。
丙烯酸类聚合物的重均分子量为30,000～500,000，较好为40,000～400,000，更好50,000～300,000。如果丙烯酸类聚合物的重均分子量变小，则M100/M70值会变小。
如减小丙烯酸类聚合物的重均分子量，则涂布形成粘合剂层时，产生气泡等涂布液的涂工性易劣化。
丙烯酸类聚合物较好为在主链的重复单元的一部分中具有乙酸乙烯酯单元。通过使丙烯酸类聚合物具有乙酸乙烯酯的重复单元可改善形成粘合剂层用的涂布液的涂工性，可抑制气泡产生。丙烯酸类聚合物中由乙酸乙烯酯形成的重复单元的比例较好为5～50质量％，更好7.5～40质量％，特好为10～30质量％。
热硬化性成分(B)虽不是通过能量束来硬化的，但是受热后呈三维网状化，具有与被粘合体牢固粘接的性质。这样的热硬化性成分(B)一般是由环氧、酚醛、间苯二酚、尿素、蜜胺、呋喃、不饱和聚酯、有机硅等热硬化性树脂与，合适的硬化促进剂而形成的。这样热硬化性成分均是已知的，本发明没有特别的限定，可使用目前公知的各种热硬化性成分。作为这种热硬化性成分的一例，可例如由(B-1)环氧树脂和(B-2)热活性型潜在性环氧树脂硬化剂形成的粘接成分。
作为环氧树脂(B-1)，可使用目前公用的各种环氧树脂，通常较好为重均分子量为300～2000左右的树脂，特好为将300～500，较好为330～400的常态液状的环氧树脂和，重均分子量为400～2000、较好为500～1500的常态固体的环氧树脂以混合形式使用。另外，本发明中较好使用的环氧树脂的环氧当量通常为50～5000g/Eq。作为这样的环氧树脂，具体可例举如，双酚A、双酚F、间苯二酚、苯基酚醛清漆、甲酚线性酚醛等酚醛类的缩水甘油醚；丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇类的缩水甘油醚；苯二甲酸、间苯二酸、四氢化邻苯二甲酸等羧酸的缩水甘油酯；将与苯胺异氰脲酸酯等的氮原子结合的活性氢用缩水甘油基取代而得的缩水甘油型或者烷基缩水甘油型的环氧树脂；如乙烯环氧己烷二环氧化物、3，4-环氧环己基甲基-3，4-二环己烷羧酸盐、2-(3，4-环氧)环己基-5，5-螺(3，4-环氧)环己烷-m-二噁烷，通过例如将分子内碳-碳双键氧化而引入环氧的所谓的脂环型环氧化物。另外也可使用分子内具有二聚环戊二烯骨架和反应性环氧基的含二聚环戊二烯骨架的环氧树脂。
其中，本发明中，较好使用双酚系缩水甘油型环氧树脂、O-甲酚线性酚醛型环氧树脂以及线性酚醛型环氧树脂。
这些环氧树脂可单独使用1种，也可将2种或2种以上组合使用。
热活性型潜在性环氧树脂硬化剂(B-2)是以下类型的硬化剂，即在室温不与环氧树脂反应，通过一定温度以上的加热进行活性化，从而与环氧树脂反应。
热活性型潜在性环氧树脂硬化剂(B-2)的活性化方法有，通过加热进行化学反应的活性体(阴离子、阳离子)的方法于接近室温下稳定分散于环氧树脂(B-1)中，在高温下与环氧树脂相溶·溶解，开始硬化反应的方法；通过分子筛填充型的硬化剂在高温溶出开始硬化反应的方法；通过微胶囊的方法等。
这些热活性型潜在性环氧树脂硬化剂可单独使用1种，也可将2种或2中以上组合使用。特好为上述中的双氰胺、咪唑化合物或者它们的混合物。
相对于环氧树脂(B-1)100质量份，上述这样的热活性型潜在性环氧树脂硬化剂(B-2)，通常以0.1～20质量份、较好以0.5～15质量份、特好以1～10质量份的比例使用。
在上述粘着剂成分(A)和热硬化性成分(B)的合计((A)+(B))100质量份中，热硬化性成分(B)较好以10～97质量份，更好以30～95质量份、特好以50～90质量份的比例使用。
另外，如果将重量比(A)/(B)减小，则M100/M70将变小。
通过在本发明的粘合剂层内混合具有60～150℃玻璃化温度热塑性树脂，可减小M100/M70的值。作为热塑性树脂，可例举如聚酯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯化乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺树脂、纤维素、聚乙烯、聚异丁烯、聚乙烯醚、聚酰亚胺树脂、苯氧基树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等。其中由于和粘合剂层中其它成分的相溶性优良，因此特好为苯氧基树脂。
粘合剂层中热塑性树脂(C)的混合比例，相对于每合计100质量份粘合成分(A)和热硬化性成分(B)，较好为1～50质量份、更好为2～40质量份、特好为3～30质量份。另外，使用丙烯酸类聚合物作为粘合成分(A)时，丙烯酸类聚合物和热塑性树脂重量比(丙烯酸类聚合物/热塑性树脂)较好为9/1～3/7。通过增加粘合剂层中热塑性树脂(C)的混合比，可使M100/M70值减小。
粘合剂层中可更高必要混合能量束硬化性成分(D)。由于使能量束硬化性成分(D)硬化可引起粘合剂层的粘合力下降，因此基材和粘合剂层的层间剥离就变得容易进行。
能量束硬化性成分(D)是受到紫外线、电子射线等能量束照射而聚合硬化的化合物。该能量束聚合性化合物，具体可使用三羟甲基三丙烯酸丙酯、四羟甲基四丙烯酸甲酯、三丙烯酸季戊四醇酯、单羟基五丙烯酸二季戊四醇酯丙烯酸酯、六丙烯酸二季戊四醇酯或者二丙烯酸1，4-丁二酯、二丙烯酸1，6-己二酯、聚二丙烯酸乙二酯、酯类低聚物丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯系低聚物、环氧基变性丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、衣康酸酸低聚物等丙烯酸酯系化合物。这些化合物在分子中至少具有1个聚合性双键，并且通常重均分子量为100～30000，较好为300～10000左右。
作为能量束聚合性化合物的其他例，也可使用具有二聚环戊二烯骨架的化合物等。
相对于上述成分(A)和(B)的合计100质量份，能量束硬化性成分(D)以0～50质量份，较好以0～30质量份，特好以5～20质量份左右的比例使用。
含有如上述的能量束硬化性成分(D)的粘合剂组合物，通过能量束照射而硬化。作为能量束，具体可使用紫外线、电子射线等。
使用紫外线作为能量束时，通过混入光聚合引发剂，可减少聚合固化时间以及光线照射量。
作为这样的光聚合引发剂，具体可例举如，二苯酮、苯乙酮、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻苯甲酸、甲基苯偶姻苯甲酸、苯偶姻二甲基乙酮醇、2，4-二乙基噻吨、α-羟基环己基苯甲酮、苄基二苯基亚硫酸酯、单亚硫化四甲基秋兰母、偶氮二异丁腈、苄基、二苄基、二乙酰基、β-氯蒽醌或者2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物等。
相对于100质量份上述能量束硬化性成分(D)，光聚合引发剂以0.01～20质量份，较好以0.1～15质量份左右的比例使用。
在粘合剂层中也可混合偶联剂(E1)。偶联剂(E1)较好具有能与上述(A)～(D)成分，较好为成分(B)所具有的官能团反应的基团。
偶联剂(E1)被认为，在硬化反应时偶联剂中的有机官能团与热硬化性成分(B)(特好为环氧树脂)反应，可不损害硬化物耐热性，并可提高粘合性、密合性，还提高耐水性(耐湿热性)。
作为偶联剂(E1)，从通用性和成本优势考虑，较好为硅烷系(硅烷偶联剂)。另外，对应于100质量份的上述热硬化性成分(B)，上述这样的偶联剂(E1)通常以0.1～20质量份，较好以0.3～15质量份，特好以0.5～10质量份的比例使用。
为了调节能量束照射前初期粘合力以及凝集力，可在上述粘合剂中添加有机多价异氰酸酯化合物、有机多价亚胺化合物等交联剂(E2)。
作为上述有机多价异氰酸酯化合物，可例举如芳香族多价异氰酸酯化合物、脂肪族多价异氰酸酯化合物、脂环族多价异氰酸酯化合物以及这些多价异氰酸酯化合物的三聚合体、以及使这些多价异氰酸酯化合物和多元醇化合物反应而得的末端异氰酸酯氨基甲酸乙酯预聚物等。作为有机多价异氰酸酯化合物的更具体的示例，可例举如2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、1，3-二甲苯二异氰酸酯、1，4-二甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯、二苯甲烷-2，4’-二异氰酸酯、3-甲基二苯甲烷二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2，4’-二异氰酸酯、赖氨酸异氰酸酯等。
作为上述有机多价亚胺化合物的具体例，可例举如N，N’-二苯甲烷-4，4’-双(1-氮丙啶羧酰胺)、三羟甲基丙烷-三-β-吖丙啶基丙酸盐、四羟甲基甲烷-三-β-吖丙啶基丙酸盐、N，N’-甲苯-2，4-双(1-氮丙啶羧酰胺)三亚乙基蜜胺等。
另外，为了赋予小片接合后的导电性或者热传导性，还可以在上述粘合剂层中添加金、银、铜、镍、铝、不锈钢、碳或陶瓷，或者将镍、铝等用银被覆而得的具有导电性、热传导性的填料。另外也可以添加石棉、二氧化硅、玻璃、云母、氧化钛铬、氧化钛、顏料等非传导性填料。相对于构成粘合剂层的成分(除填料之外)的合计100质量份，这些填料可以0～400质量份左右的比例混合。
由如上所述成分形成的粘合剂层的厚度通常为3～100μm，较好为5～60μm。
由如上所述各成分形成的粘合剂具有压敏附着性和加热硬化性，在切割时密粘合于基材上、有助于晶片的固定，在安装时还可用作粘接芯片和压料垫部的粘合剂。而后经过热硬化可最终形成耐冲击性较高的硬化物，而且较好地平衡了剪断强度和剥离強度，即使在非常湿热的条件下也可以保持充分的粘合物性。
本发明涉及的切割·小片接合用粘合片是在基材上层压粘合剂层而得。本发明涉及的切割·小片接合用粘合片的形状可是带状、条状等所有的形状。
作为切割·小片接合用粘合片的基材，可使用聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯化乙烯膜、氯化乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙酸乙烯酯膜、离子交联聚合物树脂膜、乙烯·(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯·(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚酰胺膜等透明膜。另外也可以使用这些的交联膜。还可以使用这些的层压膜。另外除上述的透明膜之外，还可以使将它们着色的不透明膜、氟树脂膜等。
在半导体装置的制造工序中使用本发明所涉及的切割·小片接合用粘合片时，要使固定残留于集成电路芯片的粘合剂层从基材上剥离。因此，基材的与粘合剂层接触的面的表面张力较好为40mN/m以下，更好为37mN/m以下，特好为35mN/m以下。这种表面张力较低的基材可由适宜选自材质而得，还可以在基材的表面上涂布剥离剂进行剥离处理而得。
作为在基材剥离处理中使用的剥离剂，可使用醇酸系、硅系、氟系、不饱和聚酯系、聚烯烃系、蜡系等，由于具有耐热性，因此较好为醇酸系、硅系、氟系的剥离剂。由于对基材的密合性高，易调节，因此特好为醇酸树脂。
为了使用上述剥离剂剥离处理基材表面。剥离剂直接以无溶剂状态，或者溶剂稀释或乳化后，用雕刻滚筒涂布机、迈雅棒涂布机(メイヤ一バ一コ一タ一)、气刀式涂布机、辊筒涂布机等涂布，在常温或加热或者用电子射线使之硬化，利用湿层压或干层压、热熔层压、熔融挤出层压、共挤出加工等形成层压体既可。
基材的膜厚通常为10～500μm，较好为15～300μm，特好为20～250μm左右。
对切割·小片接合用粘合片的制造方法没有特别的限定，可通过在基材上涂布干燥组成粘合剂层的组合物来制造，也可以通过在剥离膜上设置粘合剂层，在将其复制在上述基材上来制造。
另外，在使用本发明的切割·小片接合用粘合片之前，为了保护粘合剂层，可在粘合剂层的上面层压剥离膜。
另外，在粘合剂层的表面外周部也可设置固定环状架用的环状架固定用粘着板。
下面围绕本发明所涉及的切割·小片接合用粘合片的利用方法，将该粘合片应用于半导体装置的制造的情况作为示例来说明。
本发明涉及的半导体装置的制造方法，首先，利用环状架将本发明涉及切割·小片接合用粘合片固定在切割装置上小片接合，在切割·小片接合用粘合片的粘合剂层上安置硅晶片的一面，轻轻按压，固定晶片。
之后，在粘合剂层中含有能量束硬化性成分时，从基材侧照射能量束，提高粘合剂层的凝集力，降低粘合剂层合基材之间的粘合力。
接着，使用切割锯等切断方法，切断上述硅晶片得到集成电路芯片。这时的切断深度是加入硅晶片的厚度和粘合剂层的厚度的合计以及切割锯的磨损程度的深度。
另外。照射能量束也可以在切割之后进行，还可以在下述的膨胀工序之后进行。
接下来可根据必要进行切割·小片接合用粘合片膨胀，则集成电路芯片间隔扩大，使集成电路芯片的拾取变得可容易进行。此时，粘合剂层和基材之间出现不吻合，粘合剂层和基材之间的粘合力减小，芯片的拾取性提高。
如这样进行集成电路芯片的拾取，就可从基材上剥离固定残留在集成电路芯片上的被切断的粘合剂层。
再通过粘合剂层将集成电路芯片载放在压料垫部上装载。使压料垫部在装载集成电路芯片之前或者装载后立刻加热。加热温度通常为80～200℃，较好为100～180℃，加热时间通常为0.1秒～5分钟，较好为0.5秒～3分钟，芯片装载压力通常为1KPa～200MPa。
在压料垫部装载集成电路芯片之后，根据必要还可进行加热。此时的加热条件是上述加热温度的范围，加热时间通常为1～180分钟，较好为10～120分钟。
经过这样的工序，粘合剂层硬化，可使集成电路芯片和压料垫部牢固粘合。由于粘合剂层は在片结合条件下是流动化的，因此可充分埋入到压料垫部的凹凸中，防止空隙的出现。
即，在所得的装载品中，由于形成了作为芯片固定手段的粘粘合剂硬化并且充分埋入到压料垫部的凹凸中的结构，因此即使在恶劣的条件下，也可达到充分的组装可靠性和插件板装载可靠性。
另外，除上述使用方法之外，本发明的粘合用板还可使用于半导体化合物、玻璃、陶瓷、金属等的的粘合。
实施例以下通过实施例说明本发明，但是本发明并不限于这些实施例。
对于以下的实施例以及比较例，按照下述方法进行[弹性率]、[切割性]、[小片接合时的嵌入性]、[粘合強度]、[组装可靠性]以及[插件板装载可靠性]的评价。
层压实施例、比较例的粘合剂层使厚度达到3mm，照射紫外线将部分硬化的作为弹性率测定用样品。利用动态粘弹性测定装置(レオメトリクス公司制、RDA II)测定该样品在频率1Hz规定温度下的弹性率。
在实施例和比较例中，在进行切割时，用光学显微镜确认半导体芯片有无裂纹、断裂，从而来评价切割性。
在实施例和比较例中，在压料垫部芯片装载半导体芯片时，用超声波探伤装置观察粘合剂层和压料垫部的界面，用空隙的有无来评价小片接合时的嵌入性。
使用实施例、比较例的切割·小片接合用粘合片，切割硅晶片制成10mm见方的芯片，在120℃、150MPa、1秒的条件下装载在10mm宽的长方形的铜板上，在在160℃60分钟的条件下进行加热硬化。在万能拉力试验机上固定所得的样品，将铜板和芯片的剥离角度设为90度，剥离速度设为50mm/分进行剥离試験，得到的值作为粘合强度。
在85℃、60％RH条件下，将实施例、比较例所得的IC组件放置168小时，使之吸湿后，通过使用扫描式超声探伤装置，判断在进行2次最高温度为260℃的IR回流后有无接合部位的浮子·剥落、有无组件断裂发生以及通过观察断面来进行评价。
在260℃、1分钟条件下，在母插件(使用BT树脂的高密度装载用层压所得的组合布线板)上装载实施例、比较例所得的IC组件。
对装载有IC组件的母插件进行-40以及125℃的热冲击(将加热1分钟，在加热温度保持9分钟，冷却1分钟，在冷却温度保持9分钟作为1次循环)1000次循环。通过用扫描式超声波探伤装置判断母插件和IC组件之间有无断裂发生以及通过观察断面来进行评价。
粘合剂层的成分如下所示。
(A)粘合成分A1由丙烯酸丁酯35质量份、乙酸乙烯酯20质量份、甲基丙烯酸2-羟乙基25质量份、甲基丙烯酸缩水甘油20质量份共聚形成的重均分子量约200,000的共聚物A2由丙烯酸丁酯65质量份、甲基丙烯酸2-羟基乙基25质量份、甲基丙烯酸缩水甘油10质量份共聚形成的重均分子量约为200,000的共聚物A3由丙烯酸丁酯35质量份、乙酸乙烯酯20质量份、甲基丙烯酸2-羟基乙基25质量份、甲基丙烯酸缩水甘油20质量份共聚形成的重均分子量约700,000的共聚物A4由丙烯酸丁酯65质量份、甲基丙烯酸2-羟基乙基25质量份、甲基丙烯酸缩水甘油10质量份共聚形成的重均分子量约700,000的共聚物。
(B)热硬化性成分使用下述成分的混合物。
双酚A型液状环氧树脂(日本催化剂公司制，BPA328，环氧基当量220～240g/eq，分子量约400)10质量份含有二聚环戊二烯骨架的固体环氧树脂(大日本油墨化学工业公司制，EXA7200HH，环氧基当量275～280g/eq，分子量约800)40质量份硬化剂(旭电化公司制，アデカハ一ドナ一3636AS)2质量份硬化促进剂(四国化成工业公司制，キユアゾ一ル2PHZ)2质量份(C)热塑性树脂苯氧树脂(东都化成公司制，フエノト一トYP50-EK35，Tg100℃)(D)能量束硬化性成分D1含有二聚环戊二烯骨架的紫外线硬化性树脂(目本化药公司制，カヤラツドR-684)D2光聚合引发剂(2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物)(E)其它成分E1硅烷偶联剂(三菱化学公司制，MKCシリケ一トMSEP2)
E2聚异氰酸酯类交联剂(三羟甲基丙烷和甲苯二异氰酸酯的附加物)[实施例以及比较例](1)切割·小片接合用粘合片的制造在涂布面保护用的剥离膜(リンテツク公司制，厚度38μm，SP-PET3811)的硅树脂剥离处理的面上，用辊筒刀式涂布机涂布干燥表1所述混合的粘合剂组合物至干燥膜厚为20μm，在厚度100μm的基材(聚乙烯膜、表面张力32mN/m)上层压得到切割·小片接合用粘合片。
(2)半导体芯片的制造在经#2000研磨处理的硅晶片(100mm径，厚度200μm)的研磨面上通过带式装载器(tap mouter)(リンテツク公司制，Adwill RAD 2500)进行实施例以及比较例的切割·小片接合用粘合片的贴附，用晶片切割用环状架(デイスコ公司制、2-6-1)固定。之后，用UV照射装置(リンテツク公司制，Adwill RAD 2000)从基材面照射紫外线。接着，用切割装置(东京精密公司制、AWD-4000B)切割成9.0mm×9.0mm的芯片大小。切割时的切入量要使自基材和粘合剂层的界面到基材再深10μm。接着从切割·小片接合用粘合片侧用探针上翻，使粘合剂层和基材之间的界面可剥离拾取。
(3)半导体装置的制造在120℃、150MPa、1秒的条件下，在IC组件用基板(在作为压料垫部的铜箔上依次进行钯电镀以及金电镀图形处理，使聚酰胺膜(50μm)和电解铜箔(20μm)的层压体上再具有高度为25μm的焊料保护膜)的压料垫部上，压着层压状态的芯片的粘合剂层侧，进行芯片装载。之后，在160℃、60分钟的条件加热硬化粘合剂层。再用铸型树脂(含有联苯基型环氧树脂额线性酚醛树脂)将基板的装载芯片侧铸型成规定形状，在175℃、6小时的条件下使树脂硬化高压封固。接着，在未封固的基板侧上，用规定的方法装载直径0.5mm的无铅焊珠，完成BGA(Ball Grid Allay)型的IC组件。
对所得的切割·小片接合用粘合片以及半导体装置，按照上述方法进行[切割性]、[小片接合时的嵌入性]、[粘合强度]、[组装可靠性]以及[插件板装载可靠性]的评价。结果如表2所示。
份质量份[表2]
切割性良＝无裂纹、缺失。不良＝有裂纹、缺失。
小片加合时的嵌入性良＝完全嵌入。可＝一部分未嵌入。
不良＝完全没有嵌入。
产业利用的可能性本发明的切割·小片接合用粘合片，由于其粘合剂层在小片接合条件下对于压料垫部的凹凸，具有良好的嵌入性，因此即使在高低起伏大的压料垫部上装载芯片，压料垫部和粘合剂层之间也不会发生空隙，有助于提高生产效率。
权利要求
1.切割·小片接合用粘合片，其特征在于，所述粘合片通过在基材上设置粘合剂层而形成，上述粘合剂层的100℃时的弹性率(M100)与70℃时的弹性率(M70)之比(M100/M70)在0.5以下。
2.如权利要求1所述的切割·小片接合用粘合片，其特征还在于，上述粘合剂层由重均分子量为30,000～500,000的丙烯酸类聚合物所形成的粘合成分和热硬化性成分形成。
3.如权利要求2所述的切割·小片接合用粘合片，其特征还在于，上述丙烯酸类聚合物是含有5～50质量％的由乙酸乙烯酯所导入的重复单元的共聚体。
4.如权利要求2或3所述的切割·小片接合用粘合片，其特征还在于，上述粘合剂层还含有具有60～150℃的玻璃化温度的热塑性树脂。
5.如权利要求4所述的切割·小片接合用粘合片，其特征还在于，丙烯酸类聚合物和热塑性树脂的重量比(丙烯酸类聚合物/热塑性树脂)为9/1～3/7。
6.如权利要求1～5中任一项所述的切割·小片接合用粘合片，其特征还在于，上述基材的与粘合剂层接触的面的表面张力在40mN/m以下。
7.半导体装置的制造方法，其特征在于，在权利要求1～6中任一项所述的切割·小片接合用粘合片的粘合剂层上贴附半导体晶片，切割上述半导体晶片形成集成电路芯片，使粘合剂层固定残留在上述集成电路芯片上而从基材剥离，通过上述粘合剂层将上述集成电路芯片热压附在压料垫部上。
全文摘要
本发明的目的是提供一种具有即使在高低起伏大的压料垫部上装载芯片也不会在压料垫部和粘合剂层之间出现空隙的、具有良好嵌入性的粘合剂层的切割·小片接合用粘合片。本发明涉及的切割·小片接合用粘合片的特征在于通过在基材上设置100℃时的弹性率(M
文档编号H01L21/52GK1816899SQ20048001896
公开日2006年8月9日 申请日期2004年7月7日 优先权日2003年7月8日
发明者佐伯尚哉 申请人:琳得科株式会社