树脂膜形成用复合片的制作方法_4

文档序号:9692622阅读:来源:国知局
0质 量%、进一步优选以5~25质量%的比例含有在表面具有反应性双键基团的填充材料。而 且,相对于100质量份粘合剂成分,优选以5质量份以上不足100质量份、更优选以8~60质量 份、进一步优选以10~40质量份的范围含有在表面具有反应性双键基团的填充材料。若在 表面具有反应性双键基团的填充材料的量过多,有可能对工件的贴附性或对基板的接着性 变差。若表面具有反应性双键基团的填充材料的量过少,有可能无法充分发挥添加填充材 料的效果。
[0212] 若以这样的范围使树脂膜形成用膜含有在表面具有反应性双键基团的填充材料, 即使树脂膜形成用膜处于未固化或半固化的状态,也能够表现出耐受引线键合(wire bonding)时的震动程度的弹性模量。因此,引线键合时芯片不会震动、位移而稳定的进行引 线键合的效果高。
[0213] 填充材料(H)的平均粒径优选为在0.01~ΙΟμπι、更优选为在0.01~0.2μπι的范围 内。填充材料的平均粒径在上述范围内时,能够不损及与工件的贴附性而发挥接着性。另 外,特别是用作用于将半导体芯片接着于管芯搭载部的管芯键合用接着膜时,能够显著获 得封装可靠性提高效果。若上述平均粒径过大,具有产生片的面状态恶化,且树脂膜形成用 膜的面内厚度不均的不良状况的可能性。
[0214] 另外,上述"平均粒径"是通过使用动态光散射法的粒度分布仪(日机装公司制,装 置名:Nanotracl50)所求取。
[0215] 通过使填充材料的平均粒径在上述范围内,显著获得封装可靠性提高效果,推测 其理由如下。
[0216] 若填充材料的粒径大,填充材料彼此之间所埋入的填充材料以外的成分所形成的 结构也变大。填充材料以外的成分比填充材料的凝集性低。若由填充材料以外的成分所形 成的结构大,填充材料以外的成分产生破裂的情况下,具有破裂会扩散至大范围的疑虑。另 一方面,若填充材料细微,填充材料以外的成分所形成的结构也细微。因此,即使填充材料 以外的成分发生破裂,混入其细微结构的填充材料会妨碍破裂的进行。其结果,具有破裂不 会扩散至大范围的倾向。进而,本发明的填充材料所具有的甲基丙烯酰氧基等的反应性双 键基团与填充材料以外的成分(例如粘合剂成分)所含的反应性双键基团产生键合。填充材 料细微的话,填充材料与填充材料以外的成分的接触面积变大。其结果,具有填充材料与接 合剂成分等的键合增加的倾向。
[0217] ⑴着色剂
[0218] 在树脂膜形成用膜中也可以加入着色剂(I)。通过加入着色剂,在将半导体装置组 装入机器时,能够防止周围的装置发生的红外线等所致的半导体装置的误运行。此外,通过 激光打标等手段而在树脂膜上进行印刷的情况下,具有文字、记号等标记变得容易辨认的 效果。即,形成有树脂膜的半导体装置或半导体芯片,在树脂膜的表面通过一般的激光打标 法(通过激光切削保护膜表面以进行印刷的方法)印刷部件编号等,但通过使树脂膜含有着 色剂(I),能够充分的得到树脂膜的通过激光切削的部分与未切削的部分的对比差,提高辨 认性。
[0219] 作为着色剂,可以使用有机或无机的颜料以及染料。这些之中由电磁波或红外线 遮蔽性的角度考虑,优选为黑色颜料。作为黑色颜料可以使用碳黑、二氧化锰、苯胺黑、反应 性炭等,但不限定于此。由提高半导体装置的可靠性的角度考虑,优选为碳黑。着色剂(I)可 以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
[0220] 在树脂膜形成用膜的总质量中,着色剂(I)的加入量优选为0.1~35质量%,更优 选为0.5~25质量%,尤其优选为1~15质量%。
[0221] (J)偶联剂
[0222] 可以将具有与无机物反应的官能团以及与有机官能团反应的官能团的偶联剂 (J),用于提高树脂膜形成用膜的对工件的贴附性以及接着性、树脂膜形成用膜的凝集性。 另外,通过使用偶联剂(J)能够不损及树脂膜的耐热性而提高其耐水性。作为这种偶联剂, 可例举钛酸酯类偶联剂、铝酸酯类偶联剂、硅烷偶联剂等。这些之中,优选使用硅烷偶联剂。
[0223] 作为硅烷偶联剂,优选使用与其有机官能团反应的官能团是与聚合物成分(F)、热 固性成分(G)等所具有的官能团反应的基团的硅烷偶联剂。
[0224] 作为这种的硅烷偶联剂,可例举γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧 基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基 三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、γ-胺基丙基三甲氧基硅烷、Ν-6-(胺基乙基)-γ -胺基丙基三甲氧基硅烷、Ν-6-(胺基乙基)-γ -胺基丙基甲基二乙氧基硅 烷、Ν-苯基-γ -胺基丙基三甲氧基硅烷、γ -脲基丙基三乙氧基硅烷、γ -硫醇基丙基三甲氧 基硅烷、γ -硫醇基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基 三甲氧基硅烷等具有2个或3个烷氧基的低分子硅烷偶联剂、双(3-三乙氧基硅基丙基)四硫 化物、乙烯基三乙酰氧基硅烷、咪唑硅烷等。另外,也可例举上述具有2个或3个烷氧基的低 分子硅烷偶联剂或具有4个烷氧基的低分子硅烷偶联剂等通过烷氧基的水解和脱水缩合而 缩合的生成物,该生成物为寡聚物形式。特别是,在上述的低分子硅烷偶联剂中,通过使作 为具有2个或3个烷氧基的低分子硅烷偶联剂与具有4个烷氧基的低分子硅烷偶联剂脱水缩 合而缩合的生成物的寡聚物,因烷氧基的反应性充沛、且具有充分数量的有机官能团,因而 优选,例如可例举作为3-(2,3_乙氧基丙氧基)丙基甲氧基硅氧烷与二甲氧基硅氧烷的共聚 物的寡聚物。
[0225] 这些可单独1种或混合2种以上使用。
[0226] 相对于100质量份粘合剂成分,硅烷偶联剂通常以0.1~20质量份、优选为0.2~10 质量份、更优选为〇. 3~5质量份的比例含有。硅烷偶联剂的含量不足0.1质量份则有可能无 法得到上述的效果,若超过20质量份则具有可能成为逸气的原因。
[0227] (K)交联剂
[0228]为了调节树脂膜形成用膜的初期接着力以及凝集力,也可以添加交联剂(K)。此 外,在加入交联剂的情况下,所述丙烯酸聚合物(F1)含有反应性官能团。
[0229] 作为交联剂(K)可例举有机多元异氰酸酯化合物、有机多元亚胺化合物等。可例举 与上述粘着剂层的交联剂(B)所例示的化合物相同的化合物。
[0230] 在使用异氰酸酯类的交联剂的情况下,作为反应性官能团优选使用含有羟基的丙 烯酸聚合物(F1)。若交联剂具有异氰酸酯基,且丙烯酸聚合物(F1)具有羟基,则交联剂与丙 烯酸聚合物(F1)发生反应,能够简便地向树脂膜形成用膜中导入交联结构。
[0231] 在使用交联剂(K)的情况下,相对于100质量份丙烯酸聚合物(F1),交联剂(K)通常 以0.01~20质量份、优选以0.1~10质量份、更优选以0.5~5质量份的比例使用。
[0232] (L)光聚合引发剂
[0233] 在树脂膜形成用膜中,也可以加入光聚合引发剂(L)。通过含有光聚合引发剂,例 如将本发明的树脂膜形成用复合片用作切割?管芯键合片使用时,在贴附于晶圆后,通过 在切割工序前照射紫外线,能够使粘合剂成分所具有的反应性双键基团、根据情况为填充 材料所含有的反应性双键基团反应,使其预固化。通过进行预固化,在固化前树脂膜形成用 膜较为软化,因此对晶圆的贴附性佳,而且在切割时具有适当的硬度而能够防止对切割刀 的树脂膜形成用膜附着等其他的不佳状况。另外,粘着片与树脂膜形成用膜的界面的剥离 性的控制等也成为可能。而且,由于预固化状态比未固化状态的硬度高,提高了引线键合时 的稳定性。
[0234] 作为光聚合引发剂(L),具体可列举与上述光聚合引发剂(E)相同的化合物。
[0235] 在使用光聚合引发剂(L)的情况下,其添加比例可以根据上述填充材料表面的反 应性双键基团以及粘合剂成分所具有的反应性双键基团的总量适当设定。虽然并没有限 定,但例如相对于总量100质量份的具有反应性双键基团的聚合物成分、具有反应性双键基 团的热固性成分以及上述填充材料,光聚合引发剂(L)通常为0.1~10质量份,优选1~5质 量份。若光聚合引发剂(L)的含量低于上述范围,光聚合不足而有可能无法得到满意的反 应,若高于上述范围,有可能生成无助于光聚合的残留物,树脂膜形成用膜的固化性变得不 充分。
[0236] (Μ)通用添加剂
[0237] 除上述之外,在树脂膜形成用膜中也可以根据需要加入各种添加剂。作为各种添 加剂,可例举流平剂、塑化剂、抗静电剂、抗氧化剂、离子捕捉剂、捕获剂(g e 11 e r i n g agent)、链移动剂或剥离剂等。
[0238] 树脂膜形成用膜例如使用将上述各成分以适当的比例混合而得的组合物(树脂膜 形成用组合物)。树脂膜形成用组合物也可以预先使用溶剂稀释,或是在混合时添加于溶 剂。而且,在树脂膜形成用组合物的使用时,也可以使用溶剂稀释。
[0239] 作为这种溶剂,可例举乙酸乙酯、乙酸甲酯、二乙基醚、二甲基醚、丙酮、甲基乙基 酮、乙腈、己烷、环己烷、甲苯、庚烷等。
[0240] 树脂膜形成用膜,具有初期接着性(例如感压接着性或热接着性)与固化性。在树 脂膜形成用膜具有感压接着性的情况下,能够以未固化状态按压于工件而贴附。另外,在树 脂膜形成用膜具有热接着性的情况下,在按压于工件时,能够加热树脂膜形成用膜而贴附。 本发明的热接着性是指在常温下不具感压接着性,但通过热进行软化而能够接着于工件。
[0241] 树脂膜形成用膜在经由固化而最终能够提供耐冲击性高的树脂膜,在严苛的高温 度高湿度条件下的接着强度或保护功能优良。并且,树脂膜形成用膜可为单层结构、也可为 多层结构。
[0242] 另外,加入有在表面具有反应性双键基团的填充材料的树脂膜形成用膜,由于填 充材料的分散性优良,填充材料均匀的分散,因此在作为管芯键合用接着膜使用时,即使芯 片接合且在高温进行引线键合时,树脂膜形成用膜也变形少,稳定的进行引线键合。并且, 经由热固化最终能够提供耐冲击性高的树脂膜,剪切强度也优异,即使在严苛的高温度高 湿度条件下也能够保持充分的接着特性。
[0243] 树脂膜形成用膜的厚度优选为1~100μπι,更优选为2~90μηι,特别优选为3~80μηι。 通过使树脂膜形成用膜的厚度在上述范围内,树脂膜形成用膜具有作为可靠性高的接着剂 或保护膜的功能。
[0244][树脂膜形成用复合片]
[0245] 如同上述的各层所构成的本发明的树脂膜形成用复合片的结构如图1~图3所示。 如图1~图3所示,树脂膜形成用复合片10具有:在基材1上具有粘着剂层2的粘着片3、设置 在该粘着片3上的热固性的树脂膜形成用膜4。树脂膜形成用膜4可剥离地形成于粘着剂层2 上,只要是与工件大致相同形状或是可完全包含工件形状的形状则没有特别的限制。例如 如图1以及图2所示,树脂膜形成用复合片的树脂膜形成用膜,可调整为与工件大致相同形 状或是可完全包含工件形状的形状,层积于比树脂膜形成用膜大尺寸的粘着片上,形成事 先成形结构(日语:事前成形構成)。而且,如图3所示,树脂膜形成用膜也可以与粘着片同形 状。
[0246] 树脂膜形成用复合片的形状,并不限定为单片状,也可为长条的带状,也可将其卷 绕。
[0247] 树脂膜形成用复合片贴附于工件,根据情况在树脂膜形成用复合片上对工件实施 切割等的所需的加工。然后,使树脂膜形成用膜固着残存于工件而剥离粘着片。即,使用包 含如下工序的工艺:将树脂膜形成用膜由粘着片转印至工件的工序。
[0248] 在树脂膜形成用复合片上对工件进行切割工序的情况下,树脂膜形成用复合片, 在切割工序中发挥支承工件的切割片的功能,并且保持粘着片与树脂膜形成用膜之间的接 着性,得到在切割工序中抑制带有树脂膜形成用膜的芯片由粘着片剥离的效果。树脂膜形 成用复合片,在切割工序中发挥用作支承工件的切割片的功能的情况下,在切割工序中在 带有树脂膜形成用膜的晶圆上不需要另外贴合切割片以进行切割,能够使半导体装置的制 造工序简化。
[0249] 树脂膜形成用膜在形成事先成形结构的情况下,树脂膜形成用复合片也可以形成 下述的第1或第2结构。以下,关于树脂膜形成用复合片10的各结构,使用图1以及图2说明。
[0250] 第1结构如图1所示,该结构为在树脂膜形成用膜4的一个面上,可剥离地形成粘着 片3,所述粘着片3为在基材1上形成有粘着剂层2的粘着片3。在采用第1结构的情况下,树脂 膜形成用复合片10在其外周部通过粘着片3的粘着剂层2贴附于夹具7。
[0251] 第2结构如图2所示,该结构为在树脂膜形成用复合片10的粘着剂层2上,在与树脂 膜形成用膜4不重叠的区域设置夹具接着层5。作为夹具接着层,可采用粘着剂层单体所构 成的粘着部件、基材与粘着剂层所构成的粘着部件或具有芯材的双面粘着部件。
[0252] 夹具接着层为环状(Ring shape),具有空洞部(内部开口),并具有能固定环状框 架等夹具的尺寸。具体而言,环状框架的内径比夹具接着层的外径小。而且,环状框架的内 径比夹具接着层的内径略大。另外,环状框架通常为金属或塑料的成形体。
[0253] 将粘着剂层单体所构成的粘着部件作为夹具接着层的情况下,作为形成粘着剂层 的粘着剂,并没有特别的限制,但例如优选由丙烯酸粘着剂、橡胶类粘着剂或者是有机硅粘 着剂所构成。这些之中,考虑到环状框架的再剥离性优选为丙烯酸粘着剂。此外,上述粘着 剂可单独使用,也可以二种以上混合使用。
[0254] 粘着齐lj层的厚度优选为2~20μηι,更优选为3~15μηι,进一步优选为4~ΙΟμπι。粘着 剂层的厚度不足2μπι时,具有无法体现充分接着性的情形。粘着剂层的厚度超过20μπι时,由 环状框架剥离时,具有在环状框架残留粘着剂的残渣物、污染环状框架的情形。
[0255] 将基材与粘着剂层所构成的粘着部件作为夹具接着层的情况下,将构成粘着部件 的粘着剂层贴着于环状框架。
[0256] 作为形成于粘着剂层的粘着剂,与上述粘着剂层单体所构成的粘着部件的形成粘 着剂层的粘着剂相同。另外,粘着剂层的厚度也相同。
[0257] 作为构成夹具接着层的基材并没有特别的限制,例如可例举聚乙烯膜、聚丙烯膜、 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物膜、乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯_(甲基)丙烯酸酯共聚物 膜、离聚物树脂膜等聚烯烃膜;聚氯化乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等。这些之中,考虑 到扩展性优选为聚乙烯膜、聚氯化乙烯膜,更优选为聚氯化乙烯膜。
[0258] 基材的厚度通常为15~200μπι,优选为30~150μπι,更优选为40~100μπι。基材的厚 度不足15μπι时,具有树脂膜形成用复合片与夹具接着层贴合时变形而无法保持形状的情 形。基材的厚度超过200μπι时,为了保管或运送树脂膜形成用复合片而卷成卷状时,具有附 着因层次差(段差C上S)所致的卷绕痕迹的情形。
[0259] 在本发明的树脂膜形成用复合片中,夹具接着层的内径优选为比树脂膜形成用膜 所贴附的工件的直径大〇~l〇mm。即,夹具接着层的内径与工件的直径相等,或者是夹具接 着层的内径仅大于工件的直径以超过〇mm、10mm以下的长度。另外,夹具接着层的内径与工 件的直径的差更优选为0~5_。
[0260] 在使用本发明的树脂膜形成用复合片的半导体装置的制造工序中,通过切割刀将 工件进行切割(切断分离)以得到芯片。此时,通过切割刀切割至工件周围的树脂膜形成用 膜、粘着剂层或夹具接着层,有时会切入。通过使夹具接着层的内径与工件的直径的差在上 述范围内,树脂膜形成用复合片的树脂膜形成用膜或接着剂层中,切割时的切入部分不易 卷起。而且切入部分不易碎裂,抑制其成为小片而飞散。因此,切割工件所得的芯片上不附 着树脂膜形成用膜或粘着剂层,芯片不易被污染。进而,若将夹具接着层的内径与工件的直 径的差抑制在上述范围内,即使是树脂膜形成用膜的粘性少的情况下,也能如上所述防止 芯片的污染。
[0261] 另一方面,若夹具接着层的内径与工件的直径的差超过10mm,容易造成芯片的污 染。若上述差不足〇mm,具有工件贴着于夹具接着层的情形,而且,若上述差不足1mm,具有需 要不使工件贴着于夹具接着层的贴着装置的精度的情形。因此,夹具接着层的内径更优选 为比所贴附的工件的直径大1~l〇mm。
[0262] 上述工件的直径优选为100~450mm,具体而言使用了直径100mm、150mm、200mm、 300mm、400mm、450mm的晶圆。
[0263] 另外,在将具有芯材的双面粘着部件作为夹具接着层使用时,双面粘着部件由芯 材、形成于其一面的层积用粘着剂层、以及形成于其另一面的固定用粘着剂层所构成。层积 用粘着剂层与树脂膜形成用复合片的粘着剂层层积,固定用粘着剂层在切割工序中贴附于 环状框架。
[0264] 作为双面粘着部件的芯材,可例举与上述粘着部件的基材相同的物质。这些之中, 考虑到扩展性优选为聚烯烃膜以及塑化的聚氯化乙烯膜。
[0265] 芯材的厚度通常为15~200μπι,优选为30
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