膜状胶粘剂、带有膜状胶粘剂的切割带、半导体装置的制造方法、以及半导体装置的制造方法

文档序号:10540504阅读:253来源:国知局
膜状胶粘剂、带有膜状胶粘剂的切割带、半导体装置的制造方法、以及半导体装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供导电性优异的膜状胶粘剂、带有膜状胶粘剂的切割带。本发明提供一种含有特定形状的导电性粒子的膜状胶粘剂。作为导电性粒子,可以举出金粒子、银粒子、铜粒子及包覆粒子等。包覆粒子具备芯粒子及包覆芯粒子的包覆膜。作为包覆膜的材质,例如可以举出金、银、铜等。
【专利说明】
膜状胶粘剂、带有膜状胶粘剂的切割带、半导体装置的制造方 法、以及半导体装置
技术领域
[0001] 本发明涉及膜状胶粘剂、带有膜状胶粘剂的切割带、半导体装置的制造方法、以及 半导体装置。
【背景技术】
[0002] 在半导体装置的制造中将半导体元件与金属引线框等胶粘的方法(所谓的芯片接 合法)从以往的金-硅共晶开始,正在发展为借助焊料、树脂胶的方法。目前,采用的是使用 导电性的树脂胶的方法。
[0003] 但是,在使用树脂胶的方法中,存在有因空隙而使导电性降低、树脂胶的厚度不均 匀、焊盘因树脂胶的渗出而受到污染的问题。为了解决这些问题,有时取代树脂胶而使用含 有聚酰亚胺树脂的膜状的胶粘剂(例如参照专利文献1)。
[0004] 另一方面,在近年的半导体装置的市场中可以预见到功率半导体装置的成长。功 率半导体装置中,对于元件接合材料要求高导电性。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开平6-145639号公报

【发明内容】

[0008] 发明所要解决的问题
[0009] 第一及第二本发明的目的在于,解决所述问题,提供导电性优异的膜状胶粘剂、带 有膜状胶粘剂的切割带。
[0010]用于解决问题的方法
[0011] 第一本发明提供一种膜状胶粘剂,其含有导电性粒子,导电性粒子是选自金粒子、 银粒子、铜粒子及包覆粒子中的至少1种,包覆粒子具备芯粒子及包覆芯粒子的包覆膜,包 覆膜含有选自金、银及铜中的至少1种,导电性粒子含有纵横比为5以上的片状粒子,导电性 粒子100重量%中的片状粒子的含量为5重量%~100重量%。
[0012] 若仅配合球状粒子,则会因球状粒子之间的点接触而形成导电路径。与之不同,第 一本发明的膜状胶粘剂中,片状粒子之间发生面接触,由此形成导电路径。因而,与仅配合 球状粒子的胶粘剂相比,可以获得优异的导电性。
[0013] 另外,由于片状粒子含有金、银、铜等,因此可以获得优异的导电性。
[0014] 第二本发明提供一种膜状胶粘剂,其含有导电性粒子,导电性粒子是选自金粒子、 银粒子、铜粒子及包覆粒子中的至少1种,包覆粒子具备芯粒子及包覆芯粒子的包覆膜,包 覆膜含有选自金、银及铜中的至少1种,导电性粒子含有球状的球状粒子,在球状粒子的粒 度分布中,存在2个以上的峰值,在0.2μπι~0.8μπι的粒径范围中存在峰值A,在3μπι~15μπι的 粒径范围中存在峰值Β,峰值Β的粒径与峰值Α的粒径的比为5~15。
[0015] 第二本发明的膜状胶粘剂中,由于在形成峰值B的球状粒子之间(间隙),填充形成 峰值A的球状粒子,因此形成多个球状粒子之间的接触点。因而,可以获得优异的导电性。
[0016] 另外,由于球状粒子含有金、银、铜等,因此可以获得优异的导电性。
[0017] 膜状胶粘剂优选利用溶剂涂布方式得到。这是因为,厚度的均匀性优异。
[0018] 膜状胶粘剂优选含有固化性树脂。由此,可以提高热稳定性。
[0019] 膜状胶粘剂中的导电性粒子的含量优选为30重量%~95重量%。若小于30重 量%,则会有难以形成导电路径的趋势。另一方面,若大于95重量%,则会有难以膜化的趋 势。另外,会有与晶片的密合力降低的趋势。
[0020] 膜状胶粘剂的体积电阻率优选为1Χ10-6Ω ·πι以上且9Χ10-2Ω ·πι以下。这是因 为,导电性良好,可以良好地适用于小型·高密度安装。
[0021] 膜状胶粘剂的厚度优选为5μπι~100μπι。由此,与半导体晶片等的粘接面积稳定。另 外,可以抑制膜状胶粘剂的渗出。
[0022]膜状胶粘剂优选作为芯片粘贴膜使用。
[0023]另外,第一及第二本发明提供具备切割带、和层叠于切割带上的膜状胶粘剂的带 有膜状胶粘剂的切割带。
[0024]在剥离温度25°C、剥离速度300mm/min的条件下,将膜状胶粘剂从切割带剥离时的 剥离力优选为〇. 〇lN/20mm~3.00N/20mm。由此,就可以防止芯片飞散,同时可以良好地进行 拾取。
[0025] 另外,第一及第二本发明提供一种半导体装置的制造方法,其包括使用膜状胶粘 剂在被粘物上芯片粘贴半导体芯片的工序。
[0026] 另外,第一及第二本发明提供一种半导体装置。
[0027] 在将膜状的胶粘剂与基板胶粘时,会在膜状的胶粘剂与基板之间等混入空隙。在 膜状的胶粘剂与基板之间存在空隙的情况下,膜状的胶粘剂与基板接触的面积小,因此导 通性低。
[0028] 第三本发明的目的在于,解决所述问题,提供能够消灭存在于导电性膜状胶粘剂 与被粘物之间的空隙、从而能够确保导电性膜状胶粘剂与被粘物接触的面积的膜状胶粘 剂、带有膜状胶粘剂的切割带、半导体装置的制造方法。
[0029] 第三本发明提供一种导电性膜状胶粘剂,其用于包含如下工序的半导体装置的制 造方法,即,夹隔着导电性膜状胶粘剂在被粘物上芯片接合半导体芯片的工序、在被粘物上 芯片接合半导体芯片的工序之后通过在加压下加热导电性膜状胶粘剂而使之热固化的工 序。
[0030] 第三本发明的导电性膜状胶粘剂通常含有导电性粒子。第三本发明的导电性膜状 胶粘剂中的导电性粒子的含量优选为30重量%~95重量%。若小于30重量%,则会有难以 形成导电路径的趋势。另一方面,若大于95重量%,则会有难以膜化的趋势。另外,会有与金 属层的密合力降低的趋势。
[0031] 从导电性优异的理由考虑,导电性粒子优选为选自金粒子、银粒子、铜粒子及包覆 粒子中的至少1种。包覆粒子具备芯粒子及包覆芯粒子的包覆膜。包覆膜优选含有选自金、 银及铜中的至少1种。
[0032] 优选导电性粒子含有纵横比为5以上的片状粒子,导电性粒子100重量%中的片状 粒子的含量为5重量%~100重量%。
[0033] 含有片状粒子的导电性膜状胶粘剂中,片状粒子之间发生面接触,由此形成导电 路径。另一方面,若仅配合球状粒子,则会因球状粒子之间的点接触而形成导电路径。因而, 含有片状粒子的导电性膜状胶粘剂与仅含有球状粒子的胶粘剂相比,可以获得优异的导电 性。
[0034] 导电性粒子优选含有球状的球状粒子。优选在球状粒子的粒度分布中,存在2个以 上的峰值,在〇 · 2μπι~0 · 8μπι的粒径范围中存在峰值A,在3μπι~15μπι的粒径范围中存在峰值 Β,峰值Β的粒径与峰值Α的粒径的比为5~15。
[0035] 在粒度分布中存在峰值A及峰值B的导电性膜状胶粘剂中,由于在形成峰值B的球 状粒子之间(间隙),填充形成峰值A的球状粒子,因此可以形成多个球状粒子之间的接触 点。因而,可以获得优异的导电性。
[0036] 另外,第三本发明提供一种半导体装置的制造方法,其包括:夹隔着导电性膜状胶 粘剂在被粘物上芯片接合半导体芯片的工序、在被粘物上芯片接合半导体芯片的工序之后 通过在加压下加热而使导电性膜状胶粘剂热固化的工序。
[0037] 通过在加压下使导电性膜状胶粘剂热固化,可以消灭存在于导电性膜状胶粘剂与 被粘物之间的空隙,从而可以确保导电性膜状胶粘剂与被粘物接触的面积。因而,可以制造 容易在半导体芯片与被粘物之间流过电流的半导体装置。
[0038]在使导电性膜状胶粘剂热固化的工序中,优选在0.51^/〇112~201^/〇11 2的压力下进 行加热。在使导电性膜状胶粘剂热固化的工序中,优选在80°C~260°C的范围内进行加热。 另外,优选在〇. 1小时~24小时的范围内进行加热。
[0039] 另外,第三本发明提供具备切割带、以及配置于切割带上的导电性膜状胶粘剂的 带有膜状胶粘剂的切割带。
[0040] 第三本发明的带有膜状胶粘剂的切割带被用于包括如下工序的半导体装置的制 造方法中,即,在带有膜状胶粘剂的切割带的导电性膜状胶粘剂上配置半导体晶片的工序、 切割配置于导电性膜状胶粘剂上的半导体晶片而形成半导体芯片的工序、将半导体芯片与 导电性膜状胶粘剂一起拾取的工序、夹隔着导电性膜状胶粘剂在被粘物上芯片接合半导体 芯片的工序、和在被粘物上芯片接合半导体芯片的工序之后通过在加压下加热而使导电性 膜状胶粘剂热固化的工序。
[0041] 另外,第三本发明提供一种包括如下工序的半导体装置的制造方法,即,准备带有 膜状胶粘剂的切割带的工序、在带有膜状胶粘剂的切割带的导电性膜状胶粘剂上配置半导 体晶片的工序、切割配置于导电性膜状胶粘剂上的半导体晶片而形成半导体芯片的工序、 将半导体芯片与导电性膜状胶粘剂一起拾取的工序、夹隔着导电性膜状胶粘剂在被粘物上 芯片接合半导体芯片的工序、和在被粘物上芯片接合半导体芯片的工序之后通过在加压下 加热而使导电性膜状胶粘剂热固化的工序。
[0042] 另外,第三本发明提供一种半导体装置。
[0043]发明效果
[0044]根据第一及第二本发明,可以提供导电性优异的膜状胶粘剂、带有膜状胶粘剂的 切割带。
【附图说明】
[0045] 图1是带有膜状胶粘剂的切割带的示意剖面图。
[0046] 图2是变形例的带有膜状胶粘剂的切割带的示意剖面图。
[0047] 图3是用于说明半导体装置的制造方法的一例的工序剖面图。
[0048]图4是膜状胶粘剂的示意剖面图。
[0049]图5是带有膜状胶粘剂的切割带的示意剖面图。
[0050]图6是变形例的带有膜状胶粘剂的切割带的示意剖面图。
[0051]图7是表示在带有膜状胶粘剂的切割带上配置有半导体晶片的样子的概略的剖面 图。
[0052]图8是表示将半导体晶片单片化后的样子的概略的剖面图。
[0053]图9是带有半导体芯片的被粘物的示意剖面图。
[0054]图10是半导体装置的示意剖面图。
【具体实施方式】
[0055] [第一本发明]
[0056] 第一本发明的膜状胶粘剂含有导电性粒子。作为导电性粒子,可以举出金粒子、银 粒子、铜粒子、包覆粒子等。
[0057] 包覆粒子具备芯粒子及包覆芯粒子的包覆膜。芯粒子可以是导电性、非导电性的 任意一种,例如可以使用玻璃粒子等。作为包覆膜,可以举出含有金的膜、含有银的膜、含有 铜的I吴等。
[0058] 导电性粒子含有纵横比为5以上的片状粒子。由于为5以上,因此片状粒子之间容 易发生面接触,可以容易地形成导电路径。纵横比优选为8以上,更优选为10以上。另一方 面,纵横比优选为10000以下,更优选为100以下,进一步优选为70以下,特别优选为50以下。
[0059] 片状粒子的纵横比是平均长径与平均厚度的比(平均长径/平均厚度)。
[0060] 本说明书中,片状粒子的平均长径是通过利用扫描型电子显微镜(SEM)观察膜状 胶粘剂的剖面、测定随机选择的100个片状粒子的长径而得到的平均值。
[0061] 另外,片状粒子的平均厚度是通过利用扫描型电子显微镜(SEM)观察膜状胶粘剂 的剖面、测定随机选择的100个片状粒子的厚度而得到的平均值。
[0062] 片状粒子的平均长径优选为0·5μηι以上,更优选为1 ·0μηι以上。若为0·5μηι以上,则 片状粒子的接触概率提高,容易取得导通。
[0063]另一方面,片状粒子的平均长径优选为50μπι以下,更优选为30μπι以下。若为50μπι以 下,则难以产生涂布清漆阶段中的粒子的沉降,可以制作稳定的涂布清漆。
[0064] 导电性粒子也可以在片状粒子以外,还含有针状粒子、丝状粒子、球状粒子等。其 中,从获得高导电性的理由考虑,优选球状粒子。
[0065] 导电性粒子100重量%中的片状粒子的含量优选为5重量%以上,更优选为10重 量%以上。导电性粒子100重量%中的片状粒子的含量也可以为100重量%,然而优选为50 重量%以下,更优选为20重量%以下。
[0066] 导电性粒子100重量%中的球状粒子的含量优选为50重量%以上,更优选为80重 量%以上。导电性粒子100重量%中的球状粒子的含量优选为95重量%以下,更优选为90重 量%以下。
[0067]导电性粒子的平均粒径没有特别限定,然而相对于膜状胶粘剂的厚度优选为 0.001倍以上(膜状胶粘剂的厚度X 0.001以上),更优选为0.1倍以上。若小于0.001倍,则难 以形成导电路径,会有导电性不稳定的趋势。另外,导电性粒子的平均粒径相对于膜状胶粘 剂的厚度优选为1倍以下(膜状胶粘剂的厚度以下),更优选为0.8倍以下。若大于1倍,则会 有引起芯片破裂的危险性。
[0068]而且,导电性粒子的平均粒径是利用光度式的粒度分布计(H0RIBA制、装置名;LA-910)求出的值。
[0069] 导电性粒子的比重优选为0.7以上,更优选为1以上。若小于0.7,则制作胶粘剂组 合物溶液(清漆)时导电性粒子会浮起,导电性粒子的分散有可能变得不均匀。另外,导电性 粒子的比重优选为22以下,更优选为21以下。若大于22,则导电性粒子容易沉降,导电性粒 子的分散有可能变得不均匀。
[0070] 膜状胶粘剂中的导电性粒子的含量优选为30重量%以上,更优选为40重量%以 上。若小于30重量%,则会有难以形成导电路径的趋势。另外,导电性粒子的含量优选为95 重量%以下,更优选为94重量%以下。若大于95重量%,则会有难以膜化的趋势。另外,会有 与晶片的密合力降低的趋势。
[0071] 膜状胶粘剂优选含有热塑性树脂。作为热塑性树脂,可以举出天然橡胶、丁基橡 胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸 酯共聚物、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、6 -尼龙或6,6-尼龙等聚 酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、PET或PBT等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、或氟 树脂等。这些热塑性树脂当中,特别优选离子性杂质少而耐热性高、可以确保半导体元件的 可靠性的丙烯酸类树脂。
[0072]作为丙烯酸类树脂,没有特别限定,可以举出以具有碳原子数30以下、特别是碳原 子数4~18的直链或支链的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的1种或2种以上作为成分的聚 合物(丙烯酸类共聚物)等。作为所述烷基,例如可以举出甲基、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、或十二烷基 等。
[0073]另外,作为形成聚合物(丙烯酸类共聚物)的其他单体,没有特别限定,例如可以举 出丙烯酸、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 那样的含羧基单体、马来酸酐或衣康酸酐等那样的酸酐单体、(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 一羟基丁酯、(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-羟基月桂酯或丙 烯酸(4一羟甲基环己基)甲酯等那样的含羟基单体、苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯 酰胺基一 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 氧基萘磺酸等那样的含磺酸基单体、或丙烯酰磷酸2 -羟基乙酯等那样的含磷酸基单体。
[0074]在丙烯酸类树脂当中,优选重均分子量为10万以上的树脂,更优选30万~300万的 树脂,进一步优选50万~200万的树脂。这是因为,若为上述数值范围内,则粘接性及耐热性 优异。而且,重均分子量是利用GPC(凝胶渗透色谱)测定、并利用聚苯乙烯换算算出的值。 [0075]热塑性树脂的玻璃化转变温度优选为一40°C以上,更优选为一35°C以上,进一步 优选为一 25°C以上。若低于一 40°C,则膜状胶粘剂发粘,与切割带过于紧贴而会有拾取性变 差的趋势。另外,热塑性树脂的玻璃化转变温度优选为一 l〇°C以下,更优选为一 1TC以下。 若高于一 l〇°C,则弹性模量变高,会有在40°C左右的低温下难以将膜状胶粘剂贴附于半导 体晶片上(低温贴附性降低)的趋势。
[0076]本说明书中,热塑性树脂的玻璃化转变温度是指利用Fox公式求出的理论值。
[0077] 另外,作为求出玻璃化转变温度的其他方法,还有根据用差示扫描量热计(DSC)测 定的最大吸热峰值时的温度求出热塑性树脂的玻璃化转变温度的方法。具体而言,将所要 测定的试样用差示扫描量热计(TA Instrument公司制的"Q - 2000")在比预测的试样的玻 璃化转变温度(预测温度)高约50°C的温度加热10分钟后,冷却到比预测温度低50°C的温度 而进行前处理,其后,在氮气气氛下,以5°C/分钟的升温速度升温而测定吸热开始点温度, 将其作为玻璃化转变温度。
[0078] 膜状胶粘剂优选含有热固性树脂等固化性树脂。由此,可以提高热稳定性。
[0079] 作为固化性树脂,可以举出酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨 酯树脂、硅树脂、或热固性聚酰亚胺树脂等。特别是优选腐蚀半导体元件的离子性杂质等的 含量少的环氧树脂。另外,作为环氧树脂的固化剂优选酚醛树脂。
[0080] 作为环氧树脂没有特别限定,例如可以使用双酸A型、双酚F型、双酚S型、溴化双酚 A型、氢化双酚A型、双酚AF型、联苯型、萘型、芴型、苯酚线性酚醛型、邻甲酚线性酚醛型、三 (羟苯基)甲烷型、四(羟苯基)乙烷型等二官能环氧树脂或多官能环氧树脂、或乙内酰脲型、 异氰脲酸三缩水甘油酯型或缩水甘油胺型等环氧树脂。特别优选这些环氧树脂当中的线性 酚醛型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三(羟苯基)甲烷型树脂或四(羟苯基)乙烷型环氧树脂。 这是因为,这些环氧树脂富于与作为固化剂的酚醛树脂的反应性,耐热性等优异。
[0081] 酚醛树脂是作为环氧树脂的固化剂发挥作用的物质,例如可以举出苯酚线性酚醛 树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚线性酚醛树脂、叔丁基苯酚线性酚醛树脂、壬基苯酚线性酚醛 树脂等线性酚醛型酚醛树脂、甲阶酚醛型酚醛树脂、聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯等。特 别优选这些酚醛树脂当中的苯酚线性酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂。这是因为,可以提高半导 体装置的连接可靠性。
[0082] 对于环氧树脂与酚醛树脂的配合比例,例如优选以相对于环氧树脂成分中的每1 当量环氧基使酚醛树脂中的羟基为0.5~2.0当量的方式配合。更优选为0.8~1.2当量。即 因为,若两者的配合比例脱离所述范围,则不会进行充分的固化反应,固化物的特性容易劣 化。
[0083]膜状胶粘剂优选含有在25°C为固体的固化性树脂及在25°C为液状的固化性树脂。 由此,就可以得到良好的低温贴附性。
[0084]本说明书中,所谓在25°C为液状,是指在25°C时粘度小于5000Pa · s。另一方面,所 谓在25°C为固体,是指在25°C时粘度为5000Pa · s以上。
[0085] 而且,粘度可以使用Thermo Scientific公司制的型号HAAKE Roto VISC01测定。
[0086] 在膜状胶粘剂中,固化性树脂100重量%中的25°C时为固体的固化性树脂的含量 优选为10重量%以上,更优选为12重量%以上。若小于10重量%,则膜状胶粘剂发粘,会有 与切割带过于紧贴而使拾取性变差的趋势。
[0087] 另一方面,固化性树脂100重量%中的25°C时为固体的固化性树脂的含量优选为 60重量%以下,更优选为30重量%以下,进一步优选为20重量%以下。若大于60重量%,则 会有在40°C左右的低温下难以将膜状胶粘剂贴附于半导体晶片上(低温贴附性降低)的趋 势。
[0088] 膜状胶粘剂中的热塑性树脂及固化性树脂的合计含量优选为5重量%以上,更优 选为10重量%以上。若为5重量%以上,则容易保持作为膜的形状。另外,热塑性树脂及固化 性树脂的合计含量优选为70重量%以下,更优选为60重量%以下。若为70重量%以下,则导 电性粒子会恰当地体现出导电性。
[0089]在膜状胶粘剂中,热塑性树脂的重量/固化性树脂的重量优选为50/50~10/90,更 优选为40/60~15/85。若热塑性树脂的比率大于50/50,则会有热稳定性变差的趋势。另一 方面,若热塑性树脂的比率小于10/90,则会有难以膜化的趋势。
[0090] 膜状胶粘剂也可以在所述成分以外,还适当地含有制造膜时一般使用的配合剂, 例如交联剂等。
[0091] 膜状胶粘剂可以利用通常的方法制造。例如,可以通过制作含有所述各成分的胶 粘剂组合物溶液,将胶粘剂组合物溶液以达到给定厚度的方式涂布于基材隔片上而形成涂 布膜后,使该涂布膜干燥,而制造膜状胶粘剂。
[0092] 作为胶粘剂组合物溶液中所用的溶媒,没有特别限定,然而优选可以将所述各成 分均匀地溶解、混炼或分散的有机溶媒。例如可以举出二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲 基吡咯烷酮、丙酮、甲乙酮、环己酮等酮类溶媒、甲苯、二甲苯等。涂布方法没有特别限定。作 为溶剂涂布的方法,例如可以举出模涂机、凹版涂布机、辊涂机、逆转辊涂布机、逗点型刮刀 涂布机、管式刮刀涂布机、丝网印刷等。其中,从涂布厚度的均匀性高的方面考虑,优选模涂 机。
[0093]作为基材隔片,可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、或利用氟 类剥离剂、长链烷基丙烯酸酯类剥离剂等剥离剂进行了表面涂布的塑料膜或纸等。作为胶 粘剂组合物溶液的涂布方法,例如可以举出辊涂、丝网涂布、凹版涂布等。另外,涂布膜的干 燥条件没有特别限定,例如可以以70~160°C的干燥温度、1~5分钟的干燥时间来进行。
[0094] 作为膜状胶粘剂的制造方法,例如也适合为将所述各成分用混合机混合、将所得 的混合物压制成形而制造膜状胶粘剂的方法等。作为混合机可以举出行星混合机等。
[0095] 膜状胶粘剂的厚度没有特别限定,然而优选为5μπι以上,更优选为15μπι以上。若小 于5μπι,则会产生与发生翘曲的半导体晶片或半导体芯片不胶粘的部位,粘接面积会变得不 稳定。另外,膜状胶粘剂的厚度优选为100μπι以下,更优选为50μπι以下。若大于100μπι,则会因 芯片粘贴的负荷而使膜状胶粘剂过度地渗出,从而会污染焊盘。
[0096]膜状胶粘剂在40°C粘贴在镜面硅晶片上后、在25°C测定的密合力优选为0.5Ν/ 10mm以上,更优选为0.6N/10mm以上,进一步优选为4N/10mm以上。若为0.5N/10mm以上,贝lj可 以在40°C左右的低温下将膜状胶粘剂良好地胶粘于半导体晶片,因此可以防止对半导体晶 片的热影响,可以抑制半导体晶片的翘曲。另一方面,若小于0.5N/10mm,则密合力低,半导 体晶片有可能从膜状胶粘剂剥离。密合力的上限没有特别限定,然而例如为10N/10mm以下。 [0097]本说明书中,密合力是指将膜状胶粘剂从镜面硅晶片剥离时的剥离力,可以利用 下述方法测定。
[0098]剥离力的测定
[0099]使用2kg辊筒,在膜状胶粘剂上粘贴40 °C的镜面硅晶片后,在40°C放置2分钟。其 后,在常温(25°C)放置20分钟,得到具备膜状胶粘剂及粘贴于膜状胶粘剂上的镜面硅晶片 的样品。使用拉伸试验机((株)岛津制作所制的AGS-J)对样品以剥离角度180度、剥离温度 25°C、剥离速度300mm/min测定从镜面硅晶片剥离膜状胶粘剂时的剥离力。
[0100]膜状胶粘剂的25°C的储能模量优选为5MPa以上,更优选为2 X 102MPa以上。若小于 5MPa,则与切割带的密合力变高,拾取性有降低的趋势。膜状胶粘剂的25°C的储能模量优选 为5 X 103MPa以下,更优选为3 X 103MPa以下,进一步优选为2.5 X 103MPa以下。在配合上很难 大于5X103MPa。
[0101] 膜状胶粘剂的100°C的储能模量优选为O.OIMPa以上,更优选为0.05MPa以上。若为 0.0 IMPa以上,则芯片粘贴时膜状胶粘剂难以渗出。另一方面,膜状胶粘剂的100°C的储能模 量优选为IMPa以下,更优选为0.8MPa以下。若为IMPa以下,则芯片粘贴时难以卷入空隙,容 易形成稳定的芯片粘贴。
[0102] 膜状胶粘剂的表面粗糙度(Ra)优选为0.1~5000nm。若小于O.lnm,则在配合上困 难。另一方面,若大于5000nm,则低温贴附性有可能降低。另外,芯片粘贴时的与被粘物的贴 附性有可能降低。
[0103] 膜状胶粘剂的电阻率越低越好,例如为9Χ10_2Ω ·πι以下。若为9X10 -2Ω .m以 下,则导电性良好,可以应对小型-高密度安装。体积电阻率优选为1Χ10_2Ω ·πι以下。另一 方面,电阻率优选为1Χ1〇_6Ω ·πι以上。
[0104] 而且,体积电阻率可以利用实施例中记载的方法测定。
[0105] 膜状胶粘剂的热导率越高越好,例如为0.5W/m · Κ以上。若为0.5W/m · Κ以上,则散 热性良好,可以应对小型-高密度安装。另一方面,若小于〇.5W/m · K,则散热性差,热量蓄 积,有可能使导电性恶化。
[0106] 膜状胶粘剂可以适用于半导体装置的制造。其中,特别是可以适于作为对引线框 等被粘物与半导体芯片进行胶粘(芯片粘贴)的芯片粘贴膜使用。作为被粘物,可以举出引 线框、内插板、半导体芯片等。其中,优选引线框。
[0107] 膜状胶粘剂优选以带有膜状胶粘剂的切割带的形态使用。若以该形态使用,则可 以处置贴附于带有膜状胶粘剂的切割带上的状态的半导体晶片,因此可以减少以单独的半 导体晶片处置的机会,处置性良好。因而,即使是近年的薄型的半导体晶片,也可以良好地 处置。另外,在以该形态使用的情况下,是在膜状胶粘剂上粘贴半导体晶片,然而由于使用 前述的膜状胶粘剂,因此可以抑制半导体晶片的翘曲。
[0108] 对带有膜状胶粘剂的切割带进行说明。
[0109] 如图1所示,带有膜状胶粘剂的切割带10具备切割带11、以及层叠于切割带11上的 膜状胶粘剂3。切割带11具备基材1及层叠于基材1上的粘合剂层2。膜状胶粘剂3配置于粘合 剂层2上。
[0110]如图2所示,带有膜状胶粘剂的切割带10也可以是仅在工件(半导体晶片4等)贴附 部分形成有胶粘剂层3的构成。
[0111]基材1是成为带有膜状胶粘剂的切割带10的强度母体的材料,优选具有紫外线透 射性的材料。作为基材1,例如可以举出低密度聚乙烯、直链状聚乙烯、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、均聚聚丙烯、聚丁烯、聚甲 基戊烯等聚烯烃、乙烯一乙酸乙烯酯共聚物、离聚物树脂、乙烯一(甲基)丙烯酸共聚物、乙 烯一(甲基)丙烯酸酯(无规、交替)共聚物、乙烯一丁烯共聚物、乙烯一己烯共聚物、聚氨酯、 聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚酰 亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、芳族聚酰胺(纸)、玻璃、玻璃布、氟 树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纤维素类树脂、硅树脂、金属(箱)、纸等。
[0112] 对于基材1的表面,为了提高与相邻的层的密合性、保持性等,可以实施惯用的表 面处理,例如铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、电离射线处理等化学或物理处 理、借助底涂剂(例如后述的粘合物质)的涂布处理。
[0113] 基材1的厚度可以没有特别限制地适当地决定,一般为5~200μπι左右。
[0114] 作为粘合剂层2的形成中所用的粘合剂,没有特别限制,例如可以使用丙烯酸类粘 合剂、橡胶类粘合剂等一般的压敏胶粘剂。作为压敏胶粘剂,从半导体晶片或玻璃等忌避污 染的电子部件的借助超纯水、醇等有机溶剂的清洁洗涤性等方面考虑,优选以丙烯酸类聚 合物作为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。
[0115] 作为丙烯酸类聚合物,例如可以举出将(甲基)丙烯酸烷基酯(例如甲酯、乙酯、丙 酯、异丙酯、丁酯、异丁酯、仲丁酯、叔丁酯、戊酯、异戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、异 辛酯、壬酯、癸酯、异癸酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、 十八烷基酯、二十烷基酯等烷基的碳原子数为1~30、特别是碳原子数为4~18的直链状或 支链状的烷基酯等)及(甲基)丙烯酸环烷基酯(例如环戊酯、环己酯等)的1种或2种以上作 为单体成分使用的丙烯酸类聚合物等。而且,所谓(甲基)丙烯酸酯,是指丙烯酸酯和/或甲 基丙烯酸酯,本发明的所谓(甲基)全是相同的意味。
[0116] 丙烯酸类聚合物也可以出于凝聚力、耐热性等的改性的目的,根据需要含有与能 够与所述(甲基)丙烯酸烷基酯或环烷基酯共聚的其他单体成分对应的单元。作为这样的单 体成分,例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣 康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等含羧基单体;马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体;(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 一羟基丁酯、(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 基十二烷基酯、(甲基)丙烯酸(4一羟基甲基环己基)甲酯等含羟基单体;苯乙烯磺酸、烯丙 磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基一2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺 丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体;丙烯酰磷酸2-羟基乙酯等含磷酸基单 体;丙烯酰胺、丙烯腈等。这些可以共聚的单体成分可以使用1种或2种以上。这些可以共聚 的单体的使用量优选为全部单体成分的40重量%以下。
[0117] 此外,为了使丙烯酸类聚合物交联,也可以根据需要作为共聚用单体成分含有多 官能性单体等。作为这样的多官能性单体,例如可以举出己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙 二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊 四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二 季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲 基)丙烯酸酯等。这些多官能性单体也可以使用1种或2种以上。对于多官能性单体的使用 量,从粘合特性等方面考虑,优选为全部单体成分的30重量%以下。
[0118]丙烯酸类聚合物可以通过将单一单体或2种以上的单体混合物加以聚合而得到。 聚合可以利用溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等任意的方式进行。从防止对洁净 的被粘物的污染等方面考虑,低分子量物质的含量越小越好。从这一点考虑,丙烯酸类聚合 物的数均分子量优选为30万以上,进一步优选为40万~300万左右。
[0119]另外,在所述粘合剂中,为了提高作为基础聚合物的丙烯酸类聚合物等的数均分 子量,也可以适当地采用外部交联剂。作为外部交联方法的具体的方法,可以举出添加聚异 氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺类交联剂等所谓的交联剂并使之反应 的方法。在使用外部交联剂的情况下,其使用量可以根据与应当交联的基础聚合物的平衡, 此外根据作为粘合剂的使用用途适当地决定。一般而言,相对于所述基础聚合物100重量 份,优选配合5重量份左右以下,更优选配合0.1~5重量份。此外,在粘合剂中,根据需要,也 可以在所述成分之外,还使用现有公知的各种的增粘剂、抗老化剂等添加剂。
[0120] 粘合剂层2可以利用射线固化型粘合剂来形成。射线固化型粘合剂可以因紫外线 等射线的照射而使交联度增大,从而很容易地使其粘合力降低。
[0121] 通过仅对图1所示的粘合剂层2的与工件贴附部分对应的部分2a进行射线照射,就 可以设置与其他的部分2b的粘合力的差。该情况下,由未固化的射线固化型粘合剂形成的 所述部分2b与膜状胶粘剂3粘合,可以确保进行切割时的保持力。
[0122] 另外,通过与图2所示的膜状胶粘剂3匹配地使射线固化型的粘合剂层2固化,可以 形成粘合力明显地降低的所述部分2a。该情况下,可以在由未固化的射线固化型粘合剂形 成的所述部分2b固定晶片环。
[0123] 即,在利用射线固化型粘合剂形成粘合剂层2的情况下,优选以使粘合剂层2的所 述部分2a的粘合力<其他部分2b的粘合力的方式对所述部分2a进行射线照射。
[0124] 射线固化型粘合剂可以没有特别限制地使用具有碳一碳双键等射线固化性的官 能团、并且显示出粘合性的物质。作为射线固化型粘合剂,例如可以例示出在所述丙烯酸类 粘合剂、橡胶类粘合剂等一般的压敏粘合剂中配合了射线固化性的单体成分或低聚物成分 的添加型的射线固化型粘合剂。
[0125] 作为所配合的射线固化性的单体成分,例如可以举出氨基甲酸酯低聚物、氨基甲 酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、 季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙 烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4一丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。另外,射线固化 性的低聚物成分可以举出氨基甲酸酯类、聚醚类、聚酯类、聚碳酸酯类、聚丁二烯类等各种 低聚物,适合为其分子量为100~30000左右的范围的低聚物。射线固化性的单体成分或低 聚物成分的配合量可以根据所述粘合剂层的种类,适当地确定为可以降低粘合剂层的粘合 力的量。一般而言,相对于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物1〇〇重量份,例如为5 ~500重量份,优选为40~150重量份左右。
[0126] 另外,作为射线固化型粘合剂,除了所述说明过的添加型的射线固化型粘合剂以 外,还可以举出作为基础聚合物使用了在聚合物侧链或主链中或者主链末端具有碳一碳双 键的聚合物的内在型的射线固化型粘合剂。内在型的射线固化型粘合剂不需要含有作为低 分子成分的低聚物成分等,或者不用大量含有,因此不会有低聚物成分等随时间推移在粘 合剂层中移动的情况,可以形成稳定化的层结构的粘合剂层,因此优选。
[0127] 所述具有碳一碳双键的基础聚合物可以没有特别限制地使用具有碳一碳双键、并 且具有粘合性的聚合物。作为这样的基础聚合物,优选以丙烯酸类聚合物作为基本骨架的 聚合物。作为丙烯酸类聚合物的基本骨架,可以举出前面所例示的丙烯酸类聚合物。
[0128] 碳一碳双键向所述丙烯酸类聚合物中的导入法没有特别限制,可以采用各种方 法,而将碳一碳双键导入聚合物侧链在分子设计上容易。例如,可以举出预先使具有官能团 的单体与丙烯酸类聚合物共聚后、在维持碳一碳双键的射线固化性的同时使具有能够与该 官能团反应的官能团及碳一碳双键的化合物进行缩聚或加成反应的方法。
[0129] 作为这些官能团的组合的例子,可以举出羧酸基与环氧基、羧酸基与氮丙啶基、羟 基与异氰酸酯基等。在这些官能团的组合中,从追踪反应的容易度考虑,适合为羟基与异氰 酸酯基的组合。另外,只要是借助这些官能团的组合生成所述具有碳一碳双键的丙烯酸类 聚合物的组合,则官能团处于丙烯酸类聚合物和所述化合物的哪一侧都可以,而在所述的 优选的组合中,适合为丙烯酸类聚合物具有羟基、所述化合物具有异氰酸酯基的情况。该情 况下,作为具有碳一碳双键的异氰酸酯化合物,例如可以举出甲基丙烯酰基异氰酸酯、2 - 甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、间异丙烯基一α,α-二甲基苄基异氰酸酯等。另外,作为丙 烯酸类聚合物,可以使用将所述例示的含羟基单体或2 -羟基乙基乙烯基醚、4 一羟基丁基 乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚的醚类化合物等共聚而得的聚合物。
[0130] 所述内在型的射线固化型粘合剂可以单独地使用所述具有碳一碳双键的基础聚 合物(特别是丙烯酸类聚合物),然而也可以以不使特性恶化的程度配合所述射线固化性的 单体成分或低聚物成分。射线固化性的低聚物成分等通常相对于基础聚合物1〇〇重量份为 30重量份的范围内,优选为0~10重量份的范围。
[0131] 在所述射线固化型粘合剂中,在利用紫外线等使之固化的情况下含有光聚合引发 剂。作为光聚合引发剂,例如可以举出4一(2-羟基乙氧基)苯基(2 -羟基一2-丙基)酮、 α -羟基一α,α'一二甲基苯乙酮、2 -甲基一2 -羟基苯丙酮、1 一羟基环己基苯基酮等α-酮 醇类化合物;甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基一2 -苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2 - 甲基一 1 一 [4一(甲硫基)一苯基]一2 -吗啉基丙烷一 1 一酮等苯乙酮类化合物;苯偶姻乙 醚、苯偶姻异丙醚、茴香偶姻甲醚等苯偶姻醚类化合物;联苯酰二甲基缩酮等缩酮类化合 物;2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯类化合物;1 一苯基一 1,1一丙二酮一 2 -(0-乙氧基羰基) 肟等光活性肟类化合物;二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3,3'一二甲基一4一甲氧基二苯甲酮 等二苯甲酮类化合物;噻吨酮、2-氯噻吨酮、2 -甲基噻吨酮、2,4一二甲基噻吨酮、异丙基 噻吨酮、2,4一二氯噻吨酮、2,4一二乙基噻吨酮、2,4一二异丙基噻吨酮等噻吨酮类化合物; 樟脑酮;卤代酮;酰基膦氧化物;酰基膦酸酯等。光聚合引发剂的配合量相对于构成粘合剂 的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份,例如为0.05~20重量份左右。
[0132] 另外,作为射线固化型粘合剂,例如可以举出日本特开昭60 -196956号公报中公 开的、含有具有2个以上的不饱和键的加成聚合性化合物、具有环氧基的烷氧基硅烷等光聚 合性化合物、和羰基化合物、有机硫化合物、过氧化物、胺、鑰盐类化合物等光聚合引发剂的 橡胶类粘合剂或丙烯酸类粘合剂等。
[0133] 在所述射线固化型的粘合剂层2中,根据需要,也可以含有因射线照射而着色的化 合物。通过使粘合剂层2中含有因射线照射而着色的化合物,可以仅将被射线照射的部分着 色。因射线照射而着色的化合物是在射线照射前为无色或淡色、因射线照射而变为有色的 化合物,例如可以举出染料隐色体等。因射线照射而着色的化合物的使用比例可以适当地 设定。
[0134] 粘合剂层2的厚度没有特别限定,然而从防止芯片切断面的缺损、保持胶粘层的固 定的兼顾性等方面考虑,优选为1~50μηι左右。更优选为2~30μηι,进一步优选为5~25μηι。
[0135] 带有膜状胶粘剂的切割带10的膜状胶粘剂3优选由隔片保护(未图示)。隔片具有 在用于实际应用之前保护膜状胶粘剂3的作为保护材料的功能。隔片在将工件贴合于膜状 胶粘剂3上时被剥下。作为隔片,也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(ΡΕΤ)、聚乙烯、聚丙烯、 或利用氟类剥离剂、长链烷基丙烯酸酯类剥离剂等剥离剂进行了表面涂布的塑料膜或纸 等。
[0136] 带有膜状胶粘剂的切割带10可以利用通常的方法制造。例如,通过将切割带11的 粘合剂层2与膜状胶粘剂3贴合,可以制造带有膜状胶粘剂的切割带10。
[0137] 在剥离温度25°C、剥离速度300mm/min的条件下,将膜状胶粘剂3从切割带11剥离 时的剥离力(最大负荷)优选为0.01~3.00N/20mm。若小于0.01N/20mm,则切割时有可能产 生芯片飞散。另一方面,若大于3.00N/20mm,则会有拾取变得困难的趋势。
[0138] 在剥离温度25°C、剥离速度300mm/min的条件下,将膜状胶粘剂3从切割带11剥离 时的剥离力可以利用实施例中记载的方法测定。
[0139] 在参照图3的同时,对使用带有膜状胶粘剂的切割带10制造半导体装置的方法的 一例进行说明。
[0140] 首先,将半导体晶片4压接于带有膜状胶粘剂的切割带10的膜状胶粘剂3的半导体 晶片贴附部分3a上,使之胶粘保持而固定(贴附工序)。本工序是在利用压接辊等按压工具 按压的同时进行。此时,可以在40°C左右的低温下压接。具体而言,压接温度(贴附温度)优 选为35°C以上,更优选为37°C以上。优选压接温度的上限低,优选为50°C以下,更优选为45 °C以下,进一步优选为43°C以下。由于可以在40°C左右的低温下贴附于半导体晶体4上,因 此可以防止对半导体晶片4的热影响,从而可以抑制半导体晶片4的翘曲。
[0141] 另外,压力优选为1 X 105~1 X 107Pa,更优选为2 X 105~8 X 106Pa。另外,作为贴附 时间,优选为1秒~5分钟,更优选为1分钟~3分钟。
[0142] 然后,进行半导体晶片4的切割。由此,将半导体晶片4切割为给定的尺寸而单片 化,制造出半导体芯片5。切割例如可以从半导体晶片4的电路面侧依照常法进行。另外,本 工序中,例如可以采用切入至带有膜状胶粘剂的切割带10的被称作全切的切割方式等。作 为本工序中所用的切割装置没有特别限定,可以使用现有公知的切割装置。另外,由于半导 体晶片4由带有膜状胶粘剂的切割带10胶粘固定,因此可以抑制芯片缺损或芯片飞散,同时 还可以抑制半导体晶片4的破损。
[0143] 为了将胶粘固定于带有膜状胶粘剂的切割带10上的半导体芯片5剥离,进行半导 体芯片5的拾取。作为拾取的方法没有特别限定,可以采用现有公知的各种方法。例如,可以 举出用针将各个半导体芯片5从带有膜状胶粘剂的切割带10侧顶起、利用拾取装置拾取被 顶起的半导体芯片5的方法等。
[0144] 在此,在粘合剂层2为紫外线固化型的情况下,在对该粘合剂层2照射紫外线后进 行拾取。由此,粘合剂层2对膜状胶粘剂3的粘合力降低,半导体芯片5的剥离变得容易。其结 果是,可以不损伤半导体芯片5地拾取。紫外线照射时的照射强度、照射时间等条件没有特 别限定,只要适当地根据需要设定即可。
[0145] 将所拾取的半导体芯片5夹隔着膜状胶粘剂3胶粘固定于被粘物6上(芯片粘贴)。
[0146] 芯片粘贴温度优选为80°C以上,更优选为90°C以上。另外,芯片粘贴温度优选为 150 °C以下,更优选为130 °C以下。通过设为150 °C以下,可以防止芯片粘贴后的翘曲的产生。
[0147] 接下来,利用加热使膜状胶粘剂3热固化,使半导体芯片5与被粘物6胶粘。优选利 用加压气氛下的加热使膜状胶粘剂3热固化,使半导体芯片5与被粘物6胶粘。通过在加压气 氛下使膜状胶粘剂3热固化,可以消灭存在于膜状胶粘剂3与被粘物6之间的空隙,从而可以 确保膜状胶粘剂3与被粘物6接触的面积。
[0148] 加压气氛的压力优选为0.5kg/cm2(4.9 X 10_2MPa)以上,更优选为lkg/cm2(9.8 X 10一2MPa)以上,进一步优选为5kg/cm2 (4 · 9 X 1 O^MPa)以上。若为0 · 5kg/cm2以上,则可以容 易地消灭存在于膜状胶粘剂3与被粘物6之间的空隙。加压气氛的压力优选为20kg/cm 2 (1 · 96MPa)以下,更优选为 18kg/cm2 (1 · 77MPa)以下,进一步优选为 15kg/cm2 (1 · 47MPa)以下。 若为20kg/cm2以下,则可以抑制由过度的加压造成的膜状胶粘剂3的渗出。
[0149] 加热处理的温度优选为80°C以上,更优选为170°C以上。加热处理的温度优选为 200°C以下,更优选为180°C以下。若加热处理的温度为上述范围,则可以良好地胶粘。另外, 加热处理的时间可以适当地设定。
[0150]然后,进行将被粘物6的端子部(内部引线)的前端与半导体芯片5上的电极焊盘 (未图示)利用焊线7电连接的丝焊工序。作为焊线7,例如可以使用金线、铝线或铜线等。进 行丝焊时的温度优选为80°C以上,更优选为120°C以上,该温度优选为250°C以下,更优选为 175°C以下。另外,其加热时间为数秒~数分钟(例如1秒~1分钟)。接线是在加热为所述温 度范围内的状态下,通过组合使用超声波的振动能与加压的压接能来进行。
[0151]接下来,进行利用密封树脂8将半导体芯片5密封的密封工序。本工序是为了保护 搭载于被粘物6上的半导体芯片5、焊线7而进行。本工序是通过用模具将密封用的树脂成型 而进行。作为密封树脂8,例如使用环氧类的树脂。树脂密封时的加热温度优选为165°C以 上,更优选为170°C以上,该加热温度优选为185°C以下,更优选为180°C以下。
[0152] 根据需要,也可以将密封物进一步加热(后固化工序)。由此,就可以使密封工序中 固化不足的密封树脂8完全固化。加热温度可以适当地设定。
[0153] 如上所述,利用包含使用膜状胶粘剂3在被粘物6上芯片粘贴半导体芯片5的工序 的方法,可以制造出半导体装置。即,利用包含将具备膜状胶粘剂3及与膜状胶粘剂3接触的 半导体芯片5的芯片接合用芯片压接于被粘物6上的工序的方法,可以制造出半导体装置。
[0154] 例如,利用包括在带有膜状胶粘剂的切割带10的膜状胶粘剂3上配置半导体晶片4 的工序I、切割配置于膜状胶粘剂3上的半导体晶片4而形成半导体芯片5的工序II、将利用 工序II形成的半导体芯片5与膜状胶粘剂3-起拾取的工序III、以及将利用工序III拾取的 半导体芯片5夹隔着膜状胶粘剂3在被粘物6上芯片粘贴的工序IV的方法,可以合适地制造 出半导体装置。
[0155] 以上,对第一本发明进行了说明。
[0156] [第二本发明]
[0157] 第二本发明除了导电性粒子以外与第一本发明相同。因此,以下仅对导电性粒子 进行说明。
[0158] 第二本发明的膜状胶粘剂含有导电性粒子。作为导电性粒子,可以举出金粒子、银 粒子、铜粒子、包覆粒子等。
[0159] 包覆粒子具备芯粒子及包覆芯粒子的包覆膜。芯粒子可以是导电性、非导电性的 任意一种,例如可以使用玻璃粒子等。作为包覆膜,可以举出含有金的膜、含有银的膜、含有 铜的膜等。
[0160] 导电性粒子含有球状的球状粒子。
[0161 ] 在球状粒子的粒度分布中,至少存在峰值A及峰值B。具体而言,在0.2μπι~0.8μπι的 粒径范围中存在峰值A,在3μπι~15μπι的粒径范围中存在峰值Β。膜状胶粘剂中,在形成峰值Β 的球状粒子之间,填充形成峰值Α的球状粒子,由此形成多个球状粒子之间的接触点。因而, 可以获得优异的导电性。
[0162] 由于峰值A存在于0.2μπι以上的粒径范围中,因此难以发生球状粒子之间的凝聚。
[0163] 优选峰值Α存在于0.5μπι以上的粒径范围中。
[0164] 由于峰值Α存在于0.8μπι以下的粒径范围中,因此可以在形成峰值Β的球状粒子之 间,填充形成峰值Α的球状粒子。优选峰值Α存在于0.75μπι以下的粒径范围中。
[0165] 由于峰值Β存在于3μπι以上的粒径范围中,因此可以在形成峰值Β的球状粒子之间, 填充形成峰值Α的球状粒子。优选峰值Β存在于3.5μηι以上的粒径范围中。
[0166] 由于峰值Β存在于15μπι以下的粒径范围中,因此可以抑制制成膜状时的表面粗糙 度,可以使之与被粘物稳定地粘接。优选峰值Β存在于ΙΟμπι以下的粒径范围中,更优选存在 于8μπι以下的粒径范围中,进一步优选存在于6μπι以下的粒径范围中。
[0167] 峰值Β的粒径与峰值Α的粒径的比(峰值Β的粒径/峰值Α的粒径)为5以上,优选为7 以上。由于为5以上,因此可以在形成峰值B的球状粒子之间,填充形成峰值A的球状粒子。
[0168] 另一方面,峰值B的粒径与峰值A的粒径的比为15以下,优选为10以下。由于为15以 下,因此可以高密度填充球状粒子。
[0169] 在球状粒子的粒度分布中,也可以存在峰值A及峰值B以外的峰。
[0170] 而且,球状粒子的粒度分布可以利用实施例中记载的方法测定。
[0171] 球状粒子的平均粒径优选为1M1以上,更优选为1·5μπι以上。若为Ιμπι以上,则可以 获得良好的凹凸追随性。另外,球状粒子的平均粒径优选为ΙΟμπι以下,更优选为8μπι以下,进 一步优选为5WI1以下。若为ΙΟμπι以下,则膜成形性良好。
[0172 ]而且,球状粒子的平均粒径可以利用实施例中记载的方法测定。
[0173] 导电性粒子也可以在球状粒子以外,还含有针状粒子、丝状粒子、片状粒子等。
[0174] 导电性粒子100重量%中的球状粒子的含量优选为5重量%以上,更优选为80重 量%以上,进一步优选为90重量%以上,特别优选为100重量%。
[0175] 导电性粒子的合适的平均粒径、合适的比重如第一膜状胶粘剂中说明所示。
[0176] 合适的导电性粒子的含量如第一膜状胶粘剂中说明所示。
[0177] 以上,对第二本发明进行了说明。
[0178] [第三本发明]
[0179] 如图4所示,膜状胶粘剂103的形态为膜状。膜状胶粘剂103具备导电性及热固性。 关于膜状胶粘剂103的说明与第一及第二本发明的膜状胶粘剂相同。因而,对于膜状胶粘剂 103,简单地进行说明。
[0180] 膜状胶粘剂103优选含有热塑性树脂。作为热塑性树脂,可以举出天然橡胶、丁基 橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯一乙酸乙烯酯共聚物、乙烯一丙烯酸共聚物、乙烯一丙 烯酸酯共聚物、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、6 -尼龙或6,6-尼龙 等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、PET或PBT等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、 或氟树脂等。这些热塑性树脂当中,特别优选离子性杂质少而耐热性高、可以确保半导体元 件的可靠性的丙烯酸类树脂。
[0181] 热塑性树脂的玻璃化转变温度优选为一40°C以上,更优选为一35°C以上,进一步 优选为一 25°C以上。若低于一 40 °C,则膜状胶粘剂103发粘,与切割带过于紧贴而会有拾取 性变差的趋势。另外,热塑性树脂的玻璃化转变温度优选为一5°C以下,更优选为一 10°C以 下,进一步优选为一 11°C以下。若高于一 10°C,则弹性模量变高,会有在40°C左右的低温下 难以将膜状胶粘剂103贴附于半导体晶片上(低温贴附性降低)的趋势。另外,若热塑性树脂 的玻璃化转变温度为_5°C以下,则可以提高热固化温度附近的膜状胶粘剂103的流动性,容 易利用压力下的加热来消灭空隙。
[0182] 膜状胶粘剂103优选含有热固性树脂等固化性树脂。由此,可以提高热稳定性。
[0183] 作为固化性树脂,可以举出酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨 酯树脂、硅树脂、或热固性聚酰亚胺树脂等。特别是优选腐蚀半导体元件的离子性杂质等的 含量少的环氧树脂。另外,作为环氧树脂的固化剂优选酚醛树脂。
[0184] 对于环氧树脂与酚醛树脂的配合比例,例如优选以相对于环氧树脂成分中的每1 当量环氧基使酚醛树脂中的羟基为0.5~2.0当量的方式配合。更优选为0.8~1.2当量。即 因为,若两者的配合比例脱离所述范围,则不会进行充分的固化反应,固化物的特性容易劣 化。
[0185] 膜状胶粘剂103优选含有在25°C为固体的固化性树脂及在25°C为液状的固化性树 月旨。由此,就可以得到良好的低温贴附性。
[0186] 在膜状胶粘剂103中,固化性树脂100重量%中的25°C时为固体的固化性树脂的含 量优选为10重量%以上,更优选为12重量%以上。若小于10重量%,则膜状胶粘剂103发粘, 会有与切割带过于紧贴而使拾取性变差的趋势。另一方面,固化性树脂100重量%中的25°C 时为固体的固化性树脂的含量优选为60重量%以下,更优选为30重量%以下,进一步优选 为20重量%以下。若大于60重量%,则会有在40°C左右的低温下难以将膜状胶粘剂103贴附 于半导体晶片上(低温贴附性降低)的趋势。
[0187] 膜状胶粘剂103中的热塑性树脂及固化性树脂的合计含量优选为5重量%以上,更 优选为10重量%以上。若为5重量%以上,则容易保持作为膜的形状。另外,热塑性树脂及固 化性树脂的合计含量优选为70重量%以下,更优选为60重量%以下。若为70重量%以下,则 导电性粒子会恰当地体现出导电性。
[0188] 在膜状胶粘剂103中,热塑性树脂的重量/固化性树脂的重量优选为50/50~10/ 90,更优选为40/60~15/85。若热塑性树脂的比率大于50/50,则会有热稳定性变差的趋势。 另一方面,若热塑性树脂的比率小于10/90,则会有难以膜化的趋势。
[0189] 膜状胶粘剂103优选含有导电性粒子。由此,就可以赋予导电性。作为导电性粒子, 可以举出金粒子、银粒子、铜粒子、包覆粒子等。
[0190] 包覆粒子具备芯粒子及包覆芯粒子的包覆膜。芯粒子可以是导电性、非导电性的 任意一种,例如可以使用玻璃粒子等。作为包覆膜,可以举出含有金的膜、含有银的膜、含有 铜的I吴等。
[0191] 导电性粒子的平均粒径没有特别限定,然而优选相对于膜状胶粘剂103的厚度为 0.001倍以上(膜状胶粘剂103的厚度X 0.001以上),更优选为0.1倍以上。若小于0.001倍, 则难以形成导电路径,会有导电性不稳定的趋势。另外,导电性粒子的平均粒径优选相对于 膜状胶粘剂103的厚度为1倍以下(膜状胶粘剂103的厚度以下),更优选为0.8倍以下。若大 于1倍,则会有引起芯片破裂的危险性。
[0192] 而且,导电性粒子的平均粒径是利用光度式的粒度分布计(H0RIBA制、装置名; LA-910)求出的值。
[0193] 导电性粒子的比重优选为0.7以上,更优选为1以上。若小于0.7,则制作胶粘剂组 合物溶液(清漆)时导电性粒子会浮起,导电性粒子的分散有可能变得不均匀。另外,导电性 粒子的比重优选为22以下,更优选为21以下。若大于22,则导电性粒子容易沉降,导电性粒 子的分散有可能变得不均匀。
[0194] 导电性粒子可以含有片状粒子、球状粒子、针状粒子、丝状粒子等。其中,导电性粒 子优选含有片状粒子、球状粒子。
[0195] 作为片状粒子,例如可以举出纵横比为5以上的片状的粒子。若为5以上,则片状粒 子之间容易发生面接触,可以容易地形成导电路径。
[0196] 纵横比优选为8以上,更优选为10以上。另一方面,纵横比优选为10000以下,更优 选为100以下,进一步优选为70以下,特别优选为50以下。
[0197] 片状粒子的纵横比是平均长径与平均厚度的比(平均长径/平均厚度)。
[0198] 片状粒子的平均长径优选为0.5μηι以上,更优选为1. Ομπι以上。若为0.5μηι以上,则 片状粒子的接触概率提高,容易取得导通。另一方面,片状粒子的平均长径优选为50μπι以 下,更优选为30wii以下。若为50μπι以下,则难以产生涂布清漆阶段中的粒子的沉降,可以制 作稳定的涂布清漆。
[0199] 导电性粒子100重量%中的片状粒子的含量优选为5重量%以上,更优选为10重 量%以上。导电性粒子100重量%中的片状粒子的含量也可以为100重量%,然而优选为50 重量%以下,更优选为20重量%以下。
[0200] 导电性粒子优选含有球状的球状粒子。
[0201 ] 优选在球状粒子的粒度分布中,至少存在峰值Α及峰值Β。例如,优选在0.2μπι~0.8 μπι的粒径范围中存在峰值A,在3μπι~15μπι的粒径范围中存在峰值Β。膜状胶粘剂103中,在形 成峰值Β的球状粒子之间,填充形成峰值Α的球状粒子,由此形成多个球状粒子之间的接触 点。因而,可以获得优异的导电性。
[0202] 若峰值A存在于0.2μπι以上的粒径范围中,则难以发生球状粒子之间的凝聚。
[0203] 优选峰值Α存在于0.5μπι以上的粒径范围中。
[0204] 若峰值Α存在于0.8μπι以下的粒径范围中,则可以在形成峰值Β的球状粒子之间,填 充形成峰值Α的球状粒子。优选峰值Α存在于0.75μπι以下的粒径范围中。
[0205] 若峰值Β存在于3μπι以上的粒径范围中,则可以在形成峰值Β的球状粒子之间,填充 形成峰值Α的球状粒子。优选峰值Β存在于3.5μπι以上的粒径范围中。
[0206] 若峰值B存在于15μπι以下的粒径范围中,则可以抑制制成膜状时的表面粗糙度,可 以使之与被粘物稳定地粘接。优选峰值Β存在于ΙΟμπι以下的粒径范围中,更优选存在于8μηι 以下的粒径范围中,进一步优选存在于6μπι以下的粒径范围中。
[0207] 峰值Β的粒径与峰值Α的粒径的比(峰值Β的粒径/峰值Α的粒径)为5以上,优选为7 以上。若为5以上,则可以在形成峰值B的球状粒子之间,填充形成峰值A的球状粒子。
[0208] 另一方面,峰值B的粒径与峰值A的粒径的比为15以下,优选为10以下。若为15以 下,则可以高密度填充球状粒子。
[0209] 在球状粒子的粒度分布中,也可以存在峰值A及峰值B以外的峰。
[0210] 球状粒子的平均粒径优选为1M1以上,更优选为1·5μπι以上。若为Ιμπι以上,则可以 获得良好的凹凸追随性。另外,球状粒子的平均粒径优选为ΙΟμπι以下,更优选为8μπι以下,进 一步优选为5WI1以下。若为ΙΟμπι以下,则膜成形性良好。
[0211] 而且,球状粒子的粒度分布及平均粒径可以利用下述方法测定。
[0212] 球状粒子的粒度分布及平均粒径的测定
[0213] 将膜状胶粘剂103放入坩埚,施加强热而使膜状胶粘剂103灰化。将所得的灰分分 散于纯水中后进行10分钟超声波处理,使用激光衍射散射式粒度分布测定装置(贝克曼库 尔特公司制、"LS 13 320";湿式法)求出粒度分布(体积基准)及平均粒径。
[0214] 导电性粒子100重量%中的球状粒子的含量优选为5重量%以上,更优选为80重 量%以上,进一步优选为90重量%以上,特别优选为100重量%。
[0215] 膜状胶粘剂103中的导电性粒子的含量优选为30重量%以上,更优选为40重量% 以上,进一步优选为60重量%以上,特别优选为70重量%以上。若小于30重量%,则会有难 以形成导电路径的趋势。另外,导电性粒子的含量优选为95重量%以下,更优选为94重量% 以下。若大于95重量%,则会有难以膜化的趋势。另外,会有密合力降低的趋势。
[0216] 膜状胶粘剂103也可以在所述成分以外,还适当地含有制造膜时一般使用的配合 剂,例如交联剂等。
[0217] 膜状胶粘剂103可以利用通常的方法制造。
[0218] 膜状胶粘剂103的厚度没有特别限定,然而优选为5μπι以上,更优选为15μπι以上。若 小于5μπι,则会产生与发生翘曲的半导体晶片或半导体芯片不粘接的部位,粘接面积会变得 不稳定。另外,膜状胶粘剂103的厚度优选为100μπι以下,更优选为50μπι以下。若大于100μπι, 则会因芯片粘贴的负荷而使膜状胶粘剂103过度地渗出,从而会污染焊盘。
[0219] 膜状胶粘剂103的表面粗糙度(Ra)优选为0.1~5000nm。若小于O.lnm,则在配合上 困难。另一方面,若大于5000nm,则芯片粘贴时的与被粘物的贴附性有可能降低。
[0220] 膜状胶粘剂103的电阻率越低越好,例如为9Χ10_2Ω · m以下。若为9Χ10_2Ω · m 以下,则导电性良好,可以应对小型-高密度安装。另一方面,电阻率优选为1Χ1〇_6Ω ·πι以 上。
[0221] 膜状胶粘剂103的热导率越高越好,例如为0.5W/m· Κ以上。若为0.5W/m· Κ以上, 则散热性良好,可以应对小型-高密度安装。另一方面,若小于0.5W/m · K,则散热性差,热量 蓄积,有可能使导电性恶化。
[0222]膜状胶粘剂103的120°C的拉伸储能模量优选为lOMPa以下,更优选为5MPa以下。若 为lOMPa以下,则热固化温度附近的膜状胶粘剂103的流动性高,容易利用压力下的加热消 灭空隙。120°C的拉伸储能模量优选为O.OIMPa以上,更优选为0.05MPa以上。若为O.OIMPa以 上,则膜状胶粘剂103难以渗出。
[0223] 120°C的拉伸储能模量可以利用以下的方法测定。
[0224] 120Γ的拉伸储能模量的测定
[0225] 从膜状胶粘剂103中,切出纵30mm、宽10mm、厚400μπι的条状的测定片。对测定片,使 用固定粘弹性测定装置(RSA-II、Rheometric Scientific公司制)在频率1Hz、升温速度10 °C /分钟的条件下测定夹盘宽度22.6mm、0 °C~200 °C的拉伸储能模量。
[0226] 120°C的拉伸储能模量可以利用热塑性树脂的玻璃化转变温度、导电性粒子的配 合量等来控制。例如,通过配合玻璃化转变温度低的热塑性树脂,可以降低120°C的拉伸储 能模量。
[0227] 膜状胶粘剂103优选以带有膜状胶粘剂的切割带的形态使用。
[0228] 如图5所示,带有膜状胶粘剂的切割带110具备切割带101、以及配置于切割带101 上的膜状胶粘剂103。切割带101具备基材111及配置于基材111上的粘合剂层112。膜状胶粘 剂103配置于粘合剂层112上。
[0229] 如图6所示,带有膜状胶粘剂的切割带110也可以是仅在工件(半导体晶片104等) 贴附部分形成有膜状胶粘剂103的构成。
[0230] 关于基材111的说明与关于基材1的说明相同,因此省略。关于粘合剂层112的说明 与关于粘合剂层112的说明相同,因此省略。
[0231] 在剥离温度25°C、剥离速度300mm/min的条件下,将膜状胶粘剂103从切割带101剥 离时的剥离力优选为0.01~3.00N/20mm。若小于0.01N/20mm,则切割时有可能产生芯片飞 散。另一方面,若大于3.00N/20mm,则会有拾取变得困难的趋势。
[0232] 对半导体装置的制造方法进行说明。
[0233] 如图7所示,将带有膜状胶粘剂的切割带110压接于半导体晶片104上。作为半导体 晶片104,可以举出硅晶片、碳化硅晶片、化合物半导体晶片等。作为化合物半导体晶片,可 以举出氮化镓晶片等。
[0234] 作为压接方法,例如可以举出利用压接辊等按压工具进行按压的方法等。
[0235] 压接温度(贴附温度)优选为35°C以上,更优选为37°C以上。优选压接温度的上限 低,优选为50°C以下,更优选为45°C以下。通过在低温下进行压接,可以防止对半导体晶片 104的热影响,从而可以抑制半导体晶片104的翘曲。
[0236] 另外,压力优选为1 X 105Pa~1 X 107Pa,更优选为2 X 105Pa~8 X 106Pa。
[0237] 然后,如图8所示,进行半导体晶片104的切割。即,将半导体晶片104切割为给定的 尺寸而单片化,切出半导体芯片105。切割可以依照常法进行。另外,本工序中,例如可以采 用切入至带有膜状胶粘剂的切割带110的被称作全切的切割方式等。作为本工序中所用的 切割装置没有特别限定,可以使用现有公知的切割装置。另外,由于半导体晶片104由带有 膜状胶粘剂的切割带110胶粘固定,因此可以抑制芯片缺损或芯片飞散,同时还可以抑制半 导体晶片104的破损。
[0238] 为了将胶粘固定于带有膜状胶粘剂的切割带110上的半导体芯片105剥离,进行半 导体芯片105的拾取。作为拾取的方法没有特别限定,可以采用现有公知的各种方法。例如, 可以举出用针将各个半导体芯片105从带有膜状胶粘剂的切割带110侧顶起、利用拾取装置 拾取被顶起的半导体芯片105的方法等。
[0239] 在此,在粘合剂层112为紫外线固化型的情况下,在对该粘合剂层112照射紫外线 后进行拾取。由此,粘合剂层112对膜状胶粘剂103的粘合力降低,半导体芯片105的剥离变 得容易。其结果是,可以不损伤半导体芯片105地拾取。紫外线照射时的照射强度、照射时间 等条件没有特别限定,只要适当地根据需要设定即可。
[0240] 如图9所示,将所拾取的半导体芯片105夹隔着膜状胶粘剂103胶粘固定于被粘物 106上,得到带有半导体芯片的被粘物161。带有半导体芯片的被粘物161具备被粘物106、配 置于被粘物106上的膜状胶粘剂103、以及配置于膜状胶粘剂103上的半导体芯片105。
[0241] 芯片粘贴温度优选为80°C以上,更优选为90°C以上。另外,芯片粘贴温度优选为 150 °C以下,更优选为130 °C以下。通过设为150 °C以下,可以防止芯片粘贴后的翘曲的产生。 [0242 ]接下来,通过在加压下加热带有半导体芯片的被粘物161而使膜状胶粘剂103热固 化,使半导体芯片105与被粘物106固着。通过在加压下使膜状胶粘剂103热固化,可以消灭 存在于膜状胶粘剂103与被粘物106之间的空隙,从而可以确保膜状胶粘剂103与被粘物106 接触的面积。
[0243] 作为在加压下进行加热的方法,例如可以举出将配置于填充有惰性气体的腔室内 的带有半导体芯片的被粘物161加热的方法等。
[0244] 加压气氛的压力优选为〇 · 5kg/cm2(4 · 9 X 10-2MPa)以上,更优选为lkg/cm2(9 · 8 X 10 一 2MPa)以上,进一步优选为5kg/cm2(4.9 X 10-^Pa)以上。若为0 · 5kg/cm2以上,则可以容易 地消灭存在于膜状胶粘剂103与被粘物106之间的空隙。加压气氛的压力优选为20kg/cm 2 (1 · 96MPa)以下,更优选为 18kg/cm2 (1 · 77MPa)以下,进一步优选为 15kg/cm2 (1 · 47MPa)以下。 若为20kg/cm2以下,则可以抑制由过度的加压造成的膜状胶粘剂103的渗出。
[0245] 在加压下进行加热时的加热温度优选为80°C以上,更优选为100°C以上,进一步优 选为120 °C以上,特别优选为170 °C以上。若为80 °C以上,则可以将膜状胶粘剂103制成适度 的硬度,可以利用加压固化使空隙有效地消失。
[0246] 加热温度优选为260 °C以下,更优选为200 °C以下,更优选为180 °C以下。若为260 °C 以下,则可以防止固化前的膜状胶粘剂103的分解。
[0247] 加热时间优选为0.1小时以上,更优选为0.2小时以上,进一步优选为0.5小时以 上。若为0.1小时以上,则可以充分地获得加压的效果。加热时间优选为24小时以下,更优选 为3小时以下,进一步优选为1小时以下。
[0248] 如图10所示,进行将被粘物106的端子部(内部引线)的前端与半导体芯片105上的 电极焊盘(未图示)利用焊线107电连接的丝焊工序。作为焊线107,例如可以使用金线、铝线 或铜线等。进行丝焊时的温度优选为80°C以上,更优选为120°C以上,该温度优选为250°C以 下,更优选为175°C以下。另外,其加热时间为数秒~数分钟(例如1秒~1分钟)。接线是在加 热为所述温度范围内的状态下,通过组合使用超声波的振动能与加压的压接能来进行。
[0249] 接下来,进行利用密封树脂108将半导体芯片105密封的密封工序。本工序是为了 保护搭载于被粘物106上的半导体芯片105、焊线107而进行。本工序是通过用模具将密封用 的树脂成型而进行。作为密封树脂108,例如使用环氧类的树脂。树脂密封时的加热温度优 选为165°C以上,更优选为170°C以上,该加热温度优选为185°C以下,更优选为180°C以下。
[0250] 根据需要,也可以将密封物进一步加热(后固化工序)。由此,就可以使密封工序中 固化不足的密封树脂108完全固化。加热温度可以适当地设定。
[0251] 如上所述,利用包含夹隔着膜状胶粘剂103在被粘物106上芯片接合半导体芯片 105的工序、和在被粘物106上芯片接合半导体芯片105的工序之后通过将膜状胶粘剂103在 加压下加热而使之热固化的工序的方法,制造半导体装置。即,利用包含将具备膜状胶粘剂 103及与膜状胶粘剂103接触的半导体芯片105的芯片接合用芯片压接在被粘物106上的工 序、在将芯片接合用芯片压接于被粘物106上的工序后通过将膜状胶粘剂103在加压下加热 而使之热固化的工序的方法,制造半导体装置。
[0252] 更具体而言,该方法包含:在带有膜状胶粘剂的切割带110的膜状胶粘剂103上配 置半导体晶片104的工序、切割配置于膜状胶粘剂103上的半导体晶片104而形成半导体芯 片105的工序、将半导体芯片105与膜状胶粘剂103-起拾取的工序、夹隔着膜状胶粘剂103 在被粘物106上芯片接合半导体芯片105的工序、在被粘物106上芯片接合半导体芯片105的 工序之后通过将膜状胶粘剂103在加压下加热而使之热固化的工序。
[0253] 以上,对第三本发明进行了说明。
[0254] [实施例]
[0255] 以下,使用实施例对第一、第二及第三本发明进行详细说明,然而第一、第二及第 三本发明只要不超出其主旨,就不限定于以下的实施例。另外,各例中,只要没有特别记载, 份就是重量基准。
[0256][第一及第二本发明的实施例]
[0257] 对实施例中使用的成分进行说明。
[0258] Aron Tac S-2060:东亚合成(株)制的Aron Tac S-2060(丙烯酸类共聚物、Mw:55 万、玻璃化转变温度:-22 °C)
[0259] Teisan Resin SG_70L:Nagase ChemteX(株)制的Teisan Resin SG -70L(丙稀酸 类共聚物、Mw: 90万、玻璃化转变温度:一 13 °C)
[0260] E0CN -1020 - 4:日本化药(株)制的E0CN -1020 - 4(25°C时为固体的环氧树脂)
[0261] JER828:三菱化学(株)制的JER828 (25 °C时为液状的环氧树脂)
[0262] MEH-7851SS:明和化成公司制的MEH-7851SS(苯酚芳烷基树脂)
[0263] 1400¥1:三井金属矿业(株)制的1400¥1(铜粉、球状、平均粒径4以111、比重8.9)
[0264] 1300YM:三井金属矿业(株)制的1300YM (铜粉、球状、平均粒径3μπι、比重8.9)
[0265] ES - 6000:Potters Ballotini(株)制的ES - 6000(涂银玻璃珠、球状、平均粒径6μ m、比重3.9~4.0)
[0266] AUP -1000:大崎工业(株)制的AUP -1000(金粉末、球状、平均粒径Ιμπι、比重19.3)
[0267] 1200ΥΡ:三井金属矿业(株)制的1200ΥΡ(片状铜粉、平均粒径3.5μπι、纵横比:10、比 重 8.9)
[0268] 1050ΥΡ:三井金属矿业(株)制的1050ΥΡ(片状铜粉、平均粒径0.9μπι、纵横比:4、比 重 8.9)
[0269] 1400ΥΡ:三井金属矿业(株)制的1400ΥΡ(片状铜粉、平均粒径7. Ομπι、纵横比:25、比 重 8.9)
[0270] SPQ01:三井金属矿业(株)制的SPQ01 (银粉、球状、平均粒径0. Ιμπι、比重10.5)
[0271] EHD:三井金属矿业(株)制的EHD (银粉、球状、平均粒径0 · 7μπι、比重10 · 5)
[0272] [膜状胶粘剂及带有膜状胶粘剂的切割带的制作]
[0273] (实施例及比较例)
[0274] 依照表1~2中记载的配合比,将表1~2中记载的各成分及溶媒(甲乙酮)加入混合 搅拌机(KEYENCE制HM-500)的搅拌釜中,以搅拌模式搅拌、混合3分钟。将所得的清漆利用 模涂机涂布于脱模处理膜(三菱树脂(株)制的MRA50)上后,使之干燥,制作出膜状胶粘剂。
[0275] 将所得的膜状胶粘剂裁切为直径230mm的圆形,在25°C粘贴在切割带(日东电工 (株)制的P2130G)的粘合剂层上,制作出带有膜状胶粘剂的切割带。
[0276][镜面硅晶片的制作]
[0277]使用晶圆磨背机((株)DISC0制的DFG - 8560),磨削至硅晶片(信越化学工业(株) 制、厚0.6mm)的厚度为0.05mm,制作出镜面硅晶片。
[0278][评价]
[0279] 使用所得的膜状胶粘剂、带有膜状胶粘剂的切割带、镜面硅晶片进行了以下的评 价。将结果表不于表1~2中。
[0280] [粘接性评价]
[0281] 使用贴片机(日东精机(株)制的ΜΑ-3000111),以贴附速度10mm/min、贴附温度40 °(:在带有膜状胶粘剂的切割带的膜状胶粘剂上贴合了镜面硅晶片。
[0282]将利用贴合得到的材料用切割机((株)DI S⑶制的DFD - 6361)切割(单片化)为 lOmmX 10mm□,得到单片。使用芯片接合机((株)新川制的SPA-300),以120°C、0 · lMPa、l秒 在引线框上芯片粘贴单片(包含芯片及膜状胶粘剂的单片)。在芯片粘贴后利用扫描型电子 显微镜观察单片的侧面,若在单片与引线框之间没有间隙,则判定为"无",若有间隙,则判 定为"有"。
[0283] [渗出评价]
[0284] 使用贴片机(日东精机(株)制的ΜΑ-3000111),以贴附速度10mm/min、贴附温度40 °(:在带有膜状胶粘剂的切割带的膜状胶粘剂上贴合了镜面硅晶片。
[0285] 将利用贴合得到的材料用切割机((株)DI S⑶制的DFD - 6361)切割(单片化)为 10111111\10111111口,得到单片。使用芯片接合机((株)新川制的3?4-300),以120°(:、0.4]\收、1秒 在引线框上芯片粘贴单片(包含芯片及膜状胶粘剂的单片)。在芯片粘贴后使用光学显微镜 从上面观察单片,测定出从芯片的端面渗出膜状胶粘剂的距离(渗出距离)。
[0286][膜状胶粘剂与切割带间的剥离力测定]
[0287] 在带有膜状胶粘剂的切割带的膜状胶粘剂上,出于保持目的贴合了聚酯粘合带 (日东电工(株)制的BT-315)后,以lOOmmXIOOmm宽切割,制作出样品。对该样品,以剥离速 度300mm/min、剥离温度25 °C利用T型剥离从切割带剥离膜状胶粘剂,测定出剥离力。
[0288] [体积电阻率的测定]
[0289] 对膜状胶粘剂,使用电阻率计(三菱化学(株)制的Loresta MP MCP-T350),利用基 于JIS K 7194的四探针法进行了体积电阻率的测定。
[0290][导电性粒子的粒度分布及平均粒径的测定]
[0291]将实施例2、实施例6、比较例5及比较例6的膜状胶粘剂放入坩埚,施加强热而使膜 状胶粘剂灰化。将所得的灰分分散于纯水中而进行10分钟超声波处理,使用激光衍射散射 式粒度分布测定装置(贝克曼库尔特公司制、"LS 13 320" ;湿式法)求出粒度分布(体积基 准)及平均粒径。而且,作为膜状胶粘剂的组成除了导电性粒子以外为有机成分,由于利用 上述的强热处理在实质上将所有的有机成分烧掉,因此将所得的灰分看作导电性粒子而进 行了测定。
[0292][综合判定]
[0293] 将满足以下的全部条件的情况判定为?,将不满足任意一个的情况判定为X。
[0294] 条件(1):粘接性评价的判定结果为"无"。
[0295] 条件(2):渗出评价中测定的渗出距离为100μπι以下。
[0296] 条件(3):膜状胶粘剂与切割带间的剥离力测定的测定结果为0.01~3.00N/20mm。
[0297] 条件⑷:膜状胶粘剂的体积电阻率为1Χ10-6Ω .m以上且9Χ10-2Ω .m以下。
[0298] [表1]
[0299] [表1]

[0304] 使用了含有纵横比为5以上的片状粒子的膜状胶粘剂的实施例1、实施例3~5、实 施例7中可以获得优异的导电性。另一方面,使用了含有纵横比为4的片状粒子的膜状胶粘 剂的比较例4中导电性差。
[0305] 使用了含有2种球状粒子的膜状胶粘剂的实施例2、实施例6中,也可以获得优异的 导电性。另一方面,使用了含有1种球状粒子的膜状胶粘剂的比较例1~3、比较例5~6中,导 电性差。
[0306]而且,对实施例2、实施例6、比较例5及比较例6的膜状胶粘剂的灰分,测定了粒度 分布及平均粒径。该测定结果是与根据导电性粒子的平均粒径计算的值大致相同的结果。 [0307]以上,对第一及第二本发明的实施例进行了说明。
[0308][第三本发明的实施例]
[0309 ]对实施例中使用的成分进行说明。
[0310] Teisan Resin SG_70L:Nagase ChemteX(株)制的Teisan Resin SG_70L(含駿基 的丙烯酸类共聚物、Mw: 90万、酸值:5mgK0H/g、玻璃化转变温度:-13 °C)
[0311] E0CN-1020-4:日本化药(株)制的E0CN-1020-4(25°C时为固体的环氧树脂)
[0312] JER828:三菱化学(株)制的JER828 (25 °C时为液状的环氧树脂)
[0313] MEH-7851SS:明和化成公司制的MEH-7851SS(苯酚芳烷基树脂)
[0314] 1400¥1:三井金属矿业(株)制的1400¥1(铜粉、球状、平均粒径4以111、比重8.9)
[0315] 1200YP:三井金属矿业(株)制的1200YP(片状铜粉、平均粒径3·5μπι、纵横比:10、比 重 8.9)
[0316] EHD:三井金属矿业(株)制的EHD (银粉、球状、平均粒径0.7μπι、比重10.5)
[0317][膜状胶粘剂及带有膜状胶粘剂的切割带的作制]
[0318](实施例8~10及比较例7~9)
[0319]依照表3~表4中记载的配合比,将表3~表4中记载的各成分及溶媒(甲乙酮)加入 混合搅拌机(KEYENCE制ΗΜ-500)的搅拌釜中,以搅拌模式搅拌、混合3分钟。将所得的清漆利 用模涂机涂布于脱模处理膜(三菱树脂(株)制的MRA50)上后,使之干燥,制作出膜状胶粘 剂。
[0320]将所得的膜状胶粘剂裁切为直径230mm的圆形,在25°C粘贴在切割带(日东电工 (株)制的P2130G)的粘合剂层上,制作出带有膜状胶粘剂的切割带。
[0321][评价]
[0322]对所得的膜状胶粘剂、带有膜状胶粘剂的切割带,进行了以下的评价。将结果表示 于表3~表4中。
[0323][粘接面积]
[0324] (实施例8~10的评价方法)
[0325] 使用贴片机(日东精机(株)制的MA-3000III),以贴附速度1 Omm/min、贴附温度40 °(:在带有膜状胶粘剂的切割带的膜状胶粘剂上贴合了镜面硅晶片。
[0326] 将配置于带有膜状胶粘剂的切割带上的镜面硅晶片用切割机((株)DISCO制的 Dro-6361)切割(单片化)为lOmmXIOmm□,得到单片。使用芯片接合机((株)新川制的SPA-300),以120°C、0.1MPa、1秒夹隔着膜状胶粘剂在引线框上芯片粘贴单片。在芯片粘贴后使 用加压固化炉((株)芦田制作所制的MODEL AC),在表3所示的条件下进行加压固化。固化 后,使用超声波显微镜观察膜状胶粘剂与引线框胶粘的粘接面积。将粘接面积为95%以上 的情况判定为?,将小于95 %的情况判定为X。而且,就粘接面积而言,百分率的值越大,则 存在于膜状胶粘剂与引线框之间的空隙越少。
[0327] (比较例7~9的评价方法)
[0328] 除了取代加压固化炉,而使用干燥机((株)EspeC制的STC-120H)在表4所示的条件 下进行不加压固化这一点以外,利用与实施例8~10相同的方法评价了粘接面积。
[0329] [表 3]
[0330] [表 3]
[0331]加压下固化)
[0332]
[0333] [表 4]
[0334] [表 4]
[0335] 大气压下固化)
[0337] 以上,对第三本发明的实施例进行了说明。
[0338] 符号的说明
[0339] 1 基材,
[0340] 2 粘合剂层,
[0341] 3 膜状胶粘剂,
[0342] 4 半导体晶片,
[0343] 5 半导体芯片,
[0344] 6 被粘物,
[0345] 7 焊线,
[0346] 8 密封树脂,
[0347] 10 带有膜状胶粘剂的切割带,
[0348] 11 切割带,
[0349] 110带有膜状胶粘剂的切割带,
[0350] 1〇1 切割带,
[0351] 111 基材,
[0352] 112粘合剂层,
[0353] 103膜状胶粘剂,
[0354] 1〇4半导体晶片,
[0355] 105半导体芯片,
[0356] 106 被粘物,
[0357] 161带有半导体芯片的被粘物,
[0358] 107 焊线,
[0359] 108密封树脂
【主权项】
1. 一种膜状胶粘剂,其含有导电性粒子, 所述导电性粒子是选自金粒子、银粒子、铜粒子及包覆粒子中的至少1种, 所述包覆粒子具备芯粒子及包覆所述芯粒子的包覆膜, 所述包覆膜含有选自金、银及铜中的至少1种, 所述导电性粒子含有纵横比为5以上的片状粒子, 所述导电性粒子100重量%中的所述片状粒子的含量为5重量%~100重量%。2. 根据权利要求1所述的膜状胶粘剂,其中, 所述膜状胶粘剂中的所述导电性粒子的含量为30重量%~95重量%。3. 根据权利要求1或2所述的膜状胶粘剂,其中, 体积电阻率为1X10-6Ω .m以上且9X10-2Ω .m以下。4. 一种带有膜状胶粘剂的切割带,其具备切割带、和层叠于所述切割带上的权利要求1 ~3中任一项所述的膜状胶粘剂。5. -种半导体装置的制造方法,其包括使用权利要求1~3中任一项所述的膜状胶粘剂 在被粘物上芯片粘贴半导体芯片的工序。6. -种膜状胶粘剂,其含有导电性粒子, 所述导电性粒子是选自金粒子、银粒子、铜粒子及包覆粒子中的至少1种, 所述包覆粒子具备芯粒子及包覆所述芯粒子的包覆膜, 所述包覆膜含有选自金、银及铜中的至少1种, 所述导电性粒子含有球状的球状粒子, 在所述球状粒子的粒度分布中,存在2个以上的峰值, 在0 · 2μπι~0 · 8μπι的粒径范围中存在峰值A,在3μπι~15μπι的粒径范围中存在峰值B, 所述峰值B的粒径与所述峰值A的粒径的比为5~15。7. 根据权利要求6所述的膜状胶粘剂,其中, 所述膜状胶粘剂中的所述导电性粒子的含量为30重量%~95重量%。8. 根据权利要求6或7所述的膜状胶粘剂,其体积电阻率为IX 10-6Ω 以上且9Χ HT2 Ω · m以下。9. 一种带有膜状胶粘剂的切割带,其具备切割带、和层叠于所述切割带上的权利要求6 ~8中任一项所述的膜状胶粘剂。10. -种半导体装置的制造方法,其包括使用权利要求6~8中任一项所述的膜状胶粘 剂在被粘物上芯片粘贴半导体芯片的工序。
【文档编号】C09J7/02GK105899629SQ201480072327
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月22日
【发明人】菅生悠树, 大西谦司, 木村雄大
【申请人】日东电工株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1