层叠薄膜以及半导体装置的制造方法与流程

文档序号:30140289发布日期:2022-05-21 04:59阅读:366来源:国知局
层叠薄膜以及半导体装置的制造方法与流程

1.本发明涉及层叠薄膜。更详细而言,本发明涉及用于半导体装置的制造的层叠薄膜。
2.另外,本发明涉及使用前述层叠薄膜的半导体装置的制造方法。


背景技术:

3.以往,在半导体装置的制造中,通过钎焊将电子部件搭载在布线基板上等。
4.近年,为了将半导体芯片固定于布线基板,也利用被称为芯片接合薄膜的粘接片等。
5.关于半导体装置,已知由于对小型化的需求高,因此为了以被称为fod(film on die)、fow(film on wire)的形态搭载多个半导体芯片而使用带粘接剂层的间隔物(以下也称为间隔用粘接薄膜)。
6.前述带粘接剂层的间隔物使用层叠薄膜来制作,所述层叠薄膜具备:在基材上层叠有粘合剂层的切割带、在该切割带的粘合剂层上层叠的粘接剂层、以及在该粘接剂层上层叠的间隔层(例如专利文献1)。
7.前述带粘接剂层的间隔物例如通过如下方式使用。
8.首先,带粘接剂层的间隔物通过如下方法制作:准备层叠有间隔用粘接薄膜和切割带的层叠薄膜,所述间隔用粘接薄膜层叠有间隔层和粘接剂层,对该层叠薄膜进行切割而将间隔用粘接薄膜单片化,将经单片化的间隔用粘接薄膜从切割带剥离。
9.并且,带粘接剂层的间隔物处于如下目的而被利用:在将多个半导体芯片搭载于布线基板时,如果将它们横向排列,则需要大面积,因此将多个半导体芯片之内的其他半导体芯片配置在比一个半导体芯片更高的位置,使得一个半导体芯片与其他半导体芯片在俯视下重合,从而实现省空间化。
10.现有技术文献
11.专利文献
12.专利文献1:日本国特开2007-220913号公报


技术实现要素:

13.发明要解决的问题
14.以往的带粘接剂层的间隔物中,间隔层由硅晶圆等构成。
15.硅晶圆的需求与供给的平衡很难说是充分稳定的,如果利用这样的材料形成间隔层,则有材料的获取困难的担心。
16.另外,使用硅晶圆作为间隔物时,需要对前述硅晶圆实施各种处理。具体而言,形成在硅晶圆上贴附有背面研磨带的状态,对于贴附有背面研磨带的硅晶圆,使用背面研磨装置将该硅晶圆研磨处理为规定的厚度后,进行对研磨处理后的硅晶圆贴附粘接带的处理。由于进行这样的各种处理而使工艺繁杂化。
17.进而,若实施如上所述的处理,则会花费背面研磨带的材料费、背面研磨装置的运行成本,为了实施工艺而花费的费用高。
18.另外,作为硅晶圆的代替品,从刚度高、作为片材的处理性优异的观点出发,也有时使用金属箔,但在半导体装置内,有前述金属箔与接合引线接触的风险。
19.如以上所述,对于以往的带粘接剂层的间隔物(间隔用粘接薄膜),在容易地制造半导体装置的观点上还留有改善的余地。
20.于是,本发明课题在于,提供使半导体装置的制造容易的层叠薄膜。
21.用于解决问题的方案
22.本发明的层叠薄膜层叠有间隔用粘接薄膜和切割带,所述间隔用粘接薄膜层叠有间隔层和粘接剂层,
23.前述间隔层由树脂薄膜构成,该间隔层在温度260℃下的拉伸储能模量为100mpa以上。
24.前述层叠薄膜中,
25.前述间隔层优选在温度85℃且相对湿度85%rh的环境中暴露168小时后的吸水率为3质量%以上。
26.前述层叠薄膜中,
27.前述间隔层优选具有3μm以上且300μm以下的厚度。
28.前述层叠薄膜中,优选:
29.前述粘接剂层具有10μm以上且200μm以下的厚度,
30.前述间隔用粘接薄膜被单片化而作为带粘接剂层的间隔物使用,
31.该带粘接剂层的间隔物在安装有多个半导体芯片的布线基板中使用,
32.其用于将前述多个半导体芯片之内的其他半导体芯片配置在比一个半导体芯片更高的位置。
33.前述层叠薄膜中,
34.前述间隔层优选由包含选自由聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚苯并咪唑树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂、以及聚醚醚酮树脂组成的组中的至少1种的树脂组合物构成。
35.半导体装置的制造方法为具备安装有多个半导体芯片的布线基板的半导体装置的制造方法,其包括:
36.对层叠有间隔用粘接薄膜和切割带的层叠薄膜进行切割,所述间隔用粘接薄膜层叠有间隔层和粘接剂层;
37.通过该切割将前述间隔用粘接薄膜单片化,从而制作带粘接剂层的间隔物;
38.为了将前述多个半导体芯片之内的其他半导体芯片配置在比一个半导体芯片更高的位置,在该其他半导体芯片与前述布线基板之间插入安装前述带粘接剂层的间隔物,
39.作为该带粘接剂层的间隔物,使用前述间隔层由树脂薄膜构成、且该间隔层在温度260℃下的拉伸储能模量为100mpa以上的带粘接剂层的间隔物。
40.前述半导体装置的制造方法中,优选的是:
41.前述带粘接剂层的间隔物的间隔层具备:层叠有前述粘接剂层的第1面,以及与该第1面处于相反面的第2面,
42.在该第2面夹着芯片接合薄膜层叠前述其他半导体芯片,
43.制作如下的半导体装置:其中,在温度85℃且相对湿度85%rh的环境下暴露168小时后,在温度260℃下测定前述芯片接合薄膜与前述间隔层之间的剪切粘接力时,该剪切粘接力为0.5mpa以上。
附图说明
44.图1为示出本发明的一个实施方式的层叠薄膜的构成的截面图。
45.图2a为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的使用例进行说明的图,为示出控制器芯片安装在布线基板上且通过接合引线与布线基板电连接的状态的图。
46.图2b为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的使用例进行说明的图,为示出控制器芯片和接合引线嵌入本发明的一个实施方式的层叠薄膜的粘接剂层的状态的图。
47.图2c为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的使用例进行说明的图,为示出在本发明的一个实施方式的层叠薄膜的间隔层上使内存芯片沿高度方向层叠的状态的图。
48.图3a为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的其他使用例进行说明的图,为用于对其他第1使用例进行说明的图。
49.图3b为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的其他使用例进行说明的图,为用于对其他第2使用例进行说明的图。
50.图3c为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的其他使用例进行说明的图,为用于对其他第3使用例进行说明的图。
51.图3d为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的其他使用例进行说明的图,为用于对其他第4使用例进行说明的图。
52.图3e为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的其他使用例进行说明的图,为用于对其他第5使用例进行说明的图。
53.图4a为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的制造方法的一例进行说明的图,为示出制造装置的一例的图。
54.图4b为用于对本发明的一个实施方式的层叠薄膜的制造方法的一例进行说明的图,为示出第1层叠体的构成的图。
55.图5a为用于对本发明的第一实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为示出制造装置的一例的图。
56.图5b为用于对本发明的第一实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为示出第2层叠体的构成的图。
57.图5c为用于对本发明的第一实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为示出去除了冲裁成规定形状的部分以外的粘接剂层和间隔层的第3层叠体的构成的截面图。
58.图5d为用于对本发明的第一实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为示出第4层叠体的构成的截面图。
59.图6a为用于对本发明的第一实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为用于对纵切加工进行说明的俯视图。
60.图6b为用于对本发明的第一实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为用于对预切割加工进行说明的俯视图。
61.图7a为用于对本发明的第二实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为示出制造装置的一例的图。
62.图7b为用于对本发明的第二实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为示出第2层叠体的构成的截面图。
63.图7c为用于对本发明的第二实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为示出去除了冲裁成规定形状的部分以外的粘接剂层和间隔层的第3层叠体的构成的截面图。
64.图7d为用于对本发明的第二实施方式的层叠薄膜的制造方法进行说明的图,为示出第4层叠体的构成的截面图。
65.图8a为用于对本发明的第二实施方式的层叠薄膜的制造方法的一例进行说明的图,为示出制造装置的一例的图。
66.图8b为用于对本发明的第二实施方式的层叠薄膜的制造方法的一例进行说明的图,为示出第4层叠体的构成的截面图。
67.图8c为用于对本发明的第二实施方式的层叠薄膜的制造方法的一例进行说明的图,为示出剥离了转印带的第4层叠体的构成的截面图。
68.图8d为用于对本发明的第二实施方式的层叠薄膜的制造方法的一例进行说明的图,为示出第5层叠体的构成的截面图。
69.图9a为示出未从间隔层剥离芯片接合层的状态的显微镜照片(实施例1)。
70.图9b为示出从间隔层剥离了芯片接合层的状态的显微镜照片(比较例1)。
71.附图标记说明
[0072]1ꢀꢀꢀ
基材层
[0073]2ꢀꢀꢀ
粘合剂层
[0074]3ꢀꢀꢀ
粘接剂层
[0075]4ꢀꢀꢀ
间隔层
[0076]
10
ꢀꢀ
切割带
[0077]
20
ꢀꢀ
层叠薄膜
具体实施方式
[0078]
以下对本发明的一个实施方式进行说明。
[0079]
[层叠薄膜]
[0080]
如图1所示,本实施方式的层叠薄膜20层叠有间隔用粘接薄膜f和切割带10,所述间隔用粘接薄膜f层叠有间隔层4和粘接剂层3。
[0081]
本实施方式的层叠薄膜20中,间隔层4由树脂薄膜构成。
[0082]
由此,能够省略使用硅晶圆作为间隔物时那样使用背面研磨装置对贴附于背面研磨带的状态的硅晶圆进行研磨处理、对研磨处理后的硅晶圆贴附粘接带之类的处理。
[0083]
另外,能够抑制使用金属箔作为间隔物时那样在半导体装置内金属箔与接合引线发生接触的风险。
[0084]
即,能够容易地进行半导体装置的制造。
[0085]
以下,以切割带10为在基材层1上层叠有粘合剂层2的构成为例进行说明。
[0086]
基材层1支撑粘合剂层2。基材层1包含树脂。作为基材层1包含的树脂,可列举出聚
烯烃(聚丙烯(pp)、高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(低密度聚乙烯)、α-烯烃等)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)、乙烯-丙烯酸甲酯(ema)、乙烯-丙烯酸乙酯(eea)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯(emma)、丁苯橡胶(sbr)、氢化苯乙烯系热塑性弹性体(sebs)、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物(seps)、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯硫醚、氟树脂、纤维素树脂、有机硅树脂以及离聚物树脂等。
[0087]
基材层1可以包含1种前述树脂,也可以包含2种以上前述树脂。
[0088]
需要说明的是,粘合剂层2包含后述紫外线固化粘合剂时,基材层1优选以具有紫外线透过性的方式构成。
[0089]
基材层1可以通过无拉伸成型而得到,也可以通过拉伸成型而得到,优选通过拉伸成型而得到。
[0090]
基材层1的厚度优选为55μm以上且195μm以下、更优选为55μm以上且190μm以下、进一步优选为55μm以上且170μm以下、最适宜为60μm以上且160μm以下。
[0091]
基材层1的厚度例如可以通过使用千分表(peacock公司制造、型号r-205)测定随机选择的5点的厚度并对这些厚度进行算术平均来求出。
[0092]
粘合剂层2含有粘合剂。粘合剂层2保持粘接剂层3。
[0093]
作为前述粘合剂,可列举出在层叠薄膜20的使用过程中能够通过来自外部的作用来降低粘合力的粘合剂(以下称为粘合降低型粘合剂)。
[0094]
使用粘合降低型粘合剂作为粘合剂时,在层叠薄膜20的使用过程中,可以分成粘合剂层2显示较高的粘合力的状态(以下称为高粘合状态)和显示较低的粘合力的状态(以下称为低粘合状态)来使用。例如,保持间隔用粘接薄膜f时,为了抑制粘接剂层3从粘合剂层2浮起而利用高粘合状态。
[0095]
与此相对,取下间隔用粘接薄膜f时,为了容易从粘合剂层2将粘接剂层3取下而利用低粘合状态。
[0096]
作为前述粘合降低型粘合剂,可列举出在层叠薄膜20的使用过程中能够通过辐射线照射而固化的粘合剂(以下称为辐射线固化粘合剂)。
[0097]
作为前述辐射线固化粘合剂,例如可列举出通过电子射线、紫外线、α射线、β射线、γ射线、或x射线的照射而固化的类型的粘合剂。这些之中,优选使用通过紫外线照射而固化的粘合剂(紫外线固化粘合剂)。
[0098]
作为前述辐射线固化粘合剂,例如可列举出添加型的辐射线固化粘合剂,其包含丙烯酸类聚合物等基础聚合物和具有辐射线聚合性的碳-碳双键等官能团的辐射线聚合性单体成分、辐射线聚合性低聚物成分。
[0099]
作为前述丙烯酸类聚合物,可列举出包含源自(甲基)丙烯酸酯的单体单元的丙烯酸类聚合物。作为(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、以及(甲基)丙烯酸芳基酯等。
[0100]
粘合剂层2可以包含外部交联剂。作为外部交联剂,只要是能够与作为基础聚合物的丙烯酸类聚合物反应而形成交联结构的交联剂,则任何物质均可使用。作为这样的外部交联剂,例如可列举出多异氰酸酯化合物、环氧化合物、多元醇化合物、氮丙啶化合物、以及三聚氰胺系交联剂等。
[0101]
作为前述辐射线聚合性单体成分,例如可列举出氨基甲酸酯(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、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、以及1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。作为前述辐射线聚合性低聚物成分,例如可列举出氨基甲酸酯系、聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系、聚丁二烯系等各种低聚物。前述辐射线固化粘合剂中的辐射线聚合性单体成分、辐射线聚合性低聚物成分的含有比率在使粘合剂层2的粘合性适当降低的范围内选择。
[0102]
前述辐射线固化粘合剂优选包含光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,例如可列举出α-酮醇系化合物、苯乙酮系化合物、苯偶姻醚系化合物、缩酮系化合物、芳香族磺酰氯系化合物、光活性肟系化合物、二苯甲酮系化合物、噻吨酮系化合物、樟脑醌、卤化酮、酰基氧化膦、以及酰基膦酸酯等。
[0103]
粘合剂层2在前述各成分的基础上还可包含交联促进剂、增粘剂、防老剂、颜料或染料等着色剂等。
[0104]
粘合剂层2的厚度优选为1μm以上且50μm以下、更优选为2μm以上且30μm以下、进一步优选为5μm以上且25μm以下。
[0105]
粘合剂层2的厚度例如可以通过使用千分表(peacock公司制造、型号r-205)测定随机选择的5点的厚度并对这些厚度进行算术平均来求出。
[0106]
粘接剂层3优选具有热固性。通过使芯片接合薄膜包含热固性树脂和具有热固性官能团的热塑性树脂中的至少一者,能够对粘接剂层3赋予热固性。
[0107]
粘接剂层3包含热固性树脂时,作为这样的热固性树脂,可列举出环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、热固性聚酰亚胺树脂等。上述热固性树脂可以仅使用一种,也可以组合使用两种以上。从存在离子性杂质等的含量少的倾向的观点出发,作为上述热固性树脂,优选为环氧树脂。另外,作为环氧树脂的固化剂,优选为酚醛树脂。
[0108]
作为上述环氧树脂,例如可列举出双酚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、苯酚酚醛清漆型、邻甲酚酚醛清漆型、三羟基苯基甲烷型、四羟苯基乙烷型、乙内酰脲型、三羟基苯基甲烷型、缩水甘油胺型的环氧树脂等。其中,从富有与作为固化剂的酚醛树脂的反应性、且耐热性优异的方面出发,优选酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型环氧树脂、四羟苯基乙烷型环氧树脂。
[0109]
对于可作为环氧树脂的固化剂发挥作用的酚醛树脂,例如可列举出酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂、聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯等。作为酚醛清漆型酚醛树脂,例如可列举出苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等。上述酚醛树脂可以仅使用一种,也可以组合使用两种以上。其中,在用作作为间隔用粘接剂的环氧树脂的固化剂的情况下,从存在提高该粘接剂的连接可靠性的倾向的观点出发,优选苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂。
[0110]
粘接剂层3包含环氧树脂和作为该环氧树脂的固化剂的酚醛树脂时,从使环氧树脂与酚醛树脂的固化反应充分进行的观点出发,相对于环氧树脂中的环氧基1当量,优选以酚醛树脂中的羟基为0.5当量以上2.0当量以下的量包含该酚醛树脂,更优选以0.7当量以上且1.5当量以下的量包含。
[0111]
从在粘接剂层3中适当地显现作为上述热固型粘接剂的功能的观点出发,粘接剂层3中的上述热固性树脂的含有比率优选相对于粘接剂层3的总质量为5质量%以上且60质量%以下、更优选为10质量%以上且50质量%以下。
[0112]
粘接剂层3包含具有热固性官能团的热塑性树脂时,作为这样的热塑性树脂,例如可以使用含热固性官能团的丙烯酸类树脂。该含热固性官能团的丙烯酸类树脂优选为包含源自(甲基)丙烯酸酯的单体单元作为以质量比率计最多的单体单元的聚合物。
[0113]
作为(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、以及(甲基)丙烯酸芳基酯等。
[0114]
作为热固性官能团,例如可列举出缩水甘油基、羧基、羟基、异氰酸酯基等。其中,优选为缩水甘油基、羧基。
[0115]
即,作为含热固性官能团的丙烯酸类树脂,特别优选为含缩水甘油基的丙烯酸类树脂、含羧基的丙烯酸类树脂。
[0116]
另外,粘接层3含有含热固性官能团的丙烯酸类树脂时,优选包含固化剂。作为上述固化剂,例如可列举出多酚系化合物。
[0117]
粘接剂层3可以在上述热固性树脂的基础上还包含热塑性树脂。作为热塑性树脂,例如可列举出天然橡胶、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、聚酰胺6、聚酰胺6,6等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、pet、pbt等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、氟树脂等。上述热塑性树脂可以仅使用一种,也可以组合使用两种以上。作为上述热塑性树脂,从由于离子性杂质且耐热性高而容易确保粘接剂层3带来的连接可靠性的观点出发,优选为丙烯酸类树脂。
[0118]
上述丙烯酸类树脂优选为包含源自(甲基)丙烯酸酯的单体单元作为以质量比率计最多的单体单元的聚合物。作为(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、以及(甲基)丙烯酸芳基酯等。上述丙烯酸类树脂可以包含源自能够与(甲基)丙烯酸酯共聚的其他成分的单体单元。作为上述其他成分,例如可列举出含羧基单体、酸酐单体、含羟基单体、含缩水甘油基单体、含磺酸基单体、含磷酸基单体、丙烯酰胺、丙烯腈等含官能团单体、各种多官能性单体等。从在芯片接合层中实现高的内聚力的观点出发,上述丙烯酸类树脂优选为(甲基)丙烯酸酯(特别是烷基的碳数为4以下的(甲基)丙烯酸烷基酯)、含羧基单体、含氮原子单体以及多官能性单体(特别是聚缩水甘油基系多官能单体)的共聚物,更优选为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯腈以及聚(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。
[0119]
粘接剂层3在上述热固性树脂的基础上还包含上述热塑性树脂时,相对于粘接剂层3中的除填料以外的有机成分(例如热固性树脂、热塑性树脂、固化催化剂、硅烷偶联剂、染料)的总质量,上述热塑性树脂的含有比率优选为30质量%以上且70质量%以下、更优选为40质量%以上且60质量%以下、进一步优选为45质量%以上且55质量%以下。
[0120]
粘接剂层3可以包含填料。通过包含填料,能够调整导电性、导热性、以及弹性模量等各种物性。作为填料,可列举出无机填料和有机填料,特别优选为无机填料。作为无机填料,例如可列举出氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氮化铝、硼酸铝晶须、氮化硼、晶体二氧化硅、非晶二氧化硅,以及铝、金、银、铜、镍等
金属单质、合金、无定型炭黑、石墨等。填料可以具有球状、针状、薄片状等各种形状。上述填料可以仅使用一种,也可以组合使用两种以上。
[0121]
粘接剂层3包含填料时,上述填料的含有比率相对于粘接剂层3的总质量优选为30质量%以上且70质量%以下、更优选为40质量%以上且60质量%以下、进一步优选为42质量%以上且55质量%以下。
[0122]
粘接剂层3可以根据需要包含上述以外的其他成分。作为上述以外的其他成分,可列举出固化催化剂、阻燃剂、硅烷偶联剂、离子捕捉剂、染料等。作为上述阻燃剂,例如可列举出三氧化锑、五氧化锑、溴化环氧树脂等。作为上述硅烷偶联剂,例如可列举出β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。作为上述离子捕捉剂,例如可列举出水滑石类、氢氧化铋、苯并三唑等。上述其他成分可以仅使用一种,也可以组合使用两种以上。
[0123]
粘接剂层3优选具有1μm以上且200μm以下的厚度,更优选具有3μm以上且150μm以下的厚度。
[0124]
粘接剂层3的厚度例如可以通过使用千分表(peacock公司制造、型号r-205)测定随机选择的5点的厚度并对这些厚度进行算术平均来求出。
[0125]
本实施方式的层叠薄膜20中,粘接剂层3具有上述数值范围的厚度,并且优选在安装有多个半导体芯片的布线基板中用于嵌入前述多个半导体芯片的至少一部分、或用于嵌入将前述多个半导体芯片与前述布线基板电连接的多个接合引线的至少一部分中的至少一者。
[0126]
粘接剂层3在120℃下进行测定时的熔融粘度的值优选为1pa
·
s以上且5000pa
·
s以下。粘接剂层3通过具有如上所述的数值范围的拉伸储能模量,从而如后所述地容易嵌入配置在布线基板上的控制器芯片、将该控制器芯片与前述布线基板电连接的接合引线的至少一部分。
[0127]
粘接剂层3的熔融粘度可以通过以下的方法来测定。
[0128]
即,使用流变仪(haake公司制、商品名:marsiii),通过平行板法来测定熔融粘度。具体而言,在加热为120℃的板上投入粘接剂层3并开始测定。将从开始测定起240秒后的值的平均值作为熔融粘度。需要说明的是,板间的间隙设为0.1mm。
[0129]
间隔层4用于为了在半导体装置中三维安装(为了在高度方向上层叠)半导体芯片而确保高度方向的空间。
[0130]
更详细而言,间隔层4用于为了三维安装作为半导体芯片的内存芯片而确保高度方向的空间。
[0131]
如上所述,间隔层4由树脂薄膜构成。构成间隔层4的树脂薄膜的材料没有特别限定,间隔层4优选由包含选自由聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚苯并咪唑树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂、以及聚醚醚酮树脂组成的组中的至少1种的树脂组合物构成。
[0132]
间隔层4可以通过将由如上所述的树脂组合物构成的树脂薄膜切断成规定尺寸而得到。
[0133]
作为这样的树脂薄膜,可列举出由包含聚酰亚胺树脂的树脂组合物构成的du pont-toray co.,ltd.制的kapton(注册商标)系列(例如kapton(注册商标)200v、kapton(注册商标)300v)、由包含聚醚酰亚胺树脂的树脂组合物构成的三菱树脂株式会社制的
superio(注册商标)ut系列(例如、superio(注册商标)ut nb-型)、由包含聚醚醚酮树脂的树脂组合物构成的信越聚合物株式会社制的sh系列、由包含聚苯硫醚树脂的树脂组合物构成的东丽株式会社制的torelina系列等。
[0134]
间隔层4优选具有3μm以上且300μm以下的厚度。
[0135]
间隔层4的厚度例如可以通过使用千分表(peacock公司制造、型号r-205)测定随机选择的5点的厚度并对这些厚度进行算术平均来求出。
[0136]
关于本实施方式的层叠薄膜20,温度260℃下的间隔层4的拉伸储能模量为100mpa以上是重要的。
[0137]
通过使温度260℃下的间隔层4的拉伸储能模量为100mpa以上,能够使间隔层4在温度260℃下具有较大的硬度,能够较为抑制间隔层4在温度260℃下发生变形。
[0138]
由此,通过通常在260℃左右的温度下进行的钎焊来将半导体封装体与主板电连接而得到半导体装置时,能够较为抑制间隔层4发生变形而导致间隔层4的一部分从层叠有半导体芯片(内存芯片)的芯片接合层剥离。
[0139]
另外,温度260℃下的间隔层4的拉伸储能模量的上限值没有特别限定,例如为100gpa。
[0140]
温度260℃下的间隔层4的拉伸储能模量可以如下所述地求出。
[0141]
详细而言,将长40mm(测定长度)、宽10mm的大小的间隔物作为试验片,使用固体粘弹性测定装置(例如,型号rsaiii、rheometric scientific inc.制),在频率1hz、应变量0.1%、升温速度10℃/min、卡盘间距离20.0mm的条件下,在-30℃~300℃的温度范围内测定前述试验片的拉伸模量。此时,可以通过读取260℃下的值来求出。
[0142]
需要说明的是,前述测定通过将前述试验片在md方向(树脂流动方向)上拉伸而进行。
[0143]
本实施方式的层叠薄膜20中,间隔层4优选在温度85℃且相对湿度85%rh的环境中暴露168小时后的吸水率为3质量%以下。
[0144]
通过使间隔层4在温度85℃且相对湿度85%rh的环境中暴露168小时后的吸水率为3质量%以下,从而即使在温度85℃且相对湿度85%这样的高温高湿环境下暴露168小时这样的长时间的情况下,也能够抑制间隔层4的形状因水分而变形。
[0145]
前述吸水率可以如下所述地求出。
[0146]
详细而言,可以将长80mm、宽10mm的大小的间隔物作为试验片,将该试验片放入使温度为85℃并将相对湿度调整为85%rh的恒温恒湿器内,放置168小时后,通过使用卡尔费休微量水分测定装置来进行测定。
[0147]
作为测定条件,可以采用以下的条件。
[0148]
[测定条件]
[0149]
·
测定装置:三菱化学株式会社制微量水分测定装置ca-07
[0150]
·
水分气化装置:三菱化学株式会社制va-07
[0151]
·
生成溶液:三菱化学株式会社制aquamicron ax
[0152]
·
逆电解液:三菱化学株式会社制aquamicron cxu
[0153]
[层叠薄膜的使用例]
[0154]
另外,半导体装置通常在布线基板上具备多个半导体芯片,作为该多个半导体芯
片,具备用于存储信息的多个内存芯片和用于控制该多个内存芯片的多个控制器芯片。
[0155]
另外,近年来,从使半导体装置高密度集成化的观点出发,尝试了通过在布线基板上三维安装多个内存芯片和多个控制器芯片来使半导体装置小型化。
[0156]
本实施方式的层叠薄膜20中,间隔用粘接薄膜f从粘合剂层2取下并通过以具有规定大小的方式进行切割而单片化,用于制造如上所述地在布线基板上三维安装多个内存芯片和多个控制器芯片的半导体装置。
[0157]
以下,一边参照图2a~3e,一边对本实施方式的层叠薄膜20的使用例进行说明。
[0158]
需要说明的是,如上所述地在布线基板上三维安装多个内存芯片和多个控制器芯片时,作为控制器芯片,通常使用具有比内存芯片小一圈以上的尺寸的芯片。
[0159]
如上所述地在布线基板上三维安装半导体芯片时,首先,如图2a所示,控制器芯片6a通过芯片接合薄膜5a而粘接在布线基板30上。
[0160]
另外,如图2a所示,粘接在布线基板30上的控制器芯片6a通过2根接合引线7与布线基板30电连接。
[0161]
芯片接合薄膜5a优选具有热固性,优选通过以插入安装于布线基板30与控制器芯片6a之间的状态进行热固化而使控制器芯片6a粘接在布线基板30上。由此,能够将控制器芯片6a更牢固地安装在布线基板30上。
[0162]
芯片接合薄膜5a可以与上述粘接剂层3同样地构成。
[0163]
接着,如图2b所示,本实施方式的层叠薄膜20中,从粘合剂层2取下并切割成规定尺寸的间隔用粘接薄膜f的粘接剂层3将控制器芯片6a和2根接合引线7嵌入,然后,间隔用粘接薄膜f通过粘接剂层3而粘接在布线基板30上。
[0164]
如上所述,粘接剂层3优选具有热固性。通过使粘接剂层3具有热固性,在以利用粘接剂层3将控制器芯片6a和2根接合引线7嵌入的方式将间隔用粘接薄膜f配置在布线基板30上之后,通过使粘接剂层3热固化而能够更牢固地将间隔用粘接薄膜f安装在布线基板30上。
[0165]
需要说明的是,在图2b中示出将控制器芯片6a的全部和2根接合引线7的全部嵌入粘接剂层3后使间隔用粘接薄膜f粘接在布线基板30上的例子,但如后述方式中列举的那样,控制器芯片6a和接合引线7也可以不嵌入粘接剂层3,且间隔用粘接薄膜f粘接在布线基板30上,也可以以仅一部分接合引线7嵌入粘接剂层3的状态将间隔用粘接薄膜f粘接在布线基板30上。
[0166]
接着,如图2c所示,在粘接于布线基板30上的间隔用粘接薄膜f的间隔层4上,夹着芯片接合薄膜5b配置内存芯片6b,并进一步多次在内存芯片6b上夹着芯片接合薄膜5b层叠内存芯片6b。图2c中示出在粘接于间隔层4上的内存芯片6b上进一步层叠有2个内存芯片6b的状态。
[0167]
需要说明的是,图2c中示出在间隔层4上使2个内存芯片6b层叠成阶梯状的例子。
[0168]
即,本实施方式的层叠薄膜20如下地使用:以将间隔用粘接薄膜f从粘合剂层2取下并以具有规定大小的方式进行切割而单片化的状态,例如制成利用间隔用粘接薄膜f的粘接剂层3嵌入控制器芯片6a和接合引线7、然后通过粘接剂层3使间隔用粘接薄膜f粘接于布线基板30的状态,进而,在间隔用粘接薄膜f的间隔层4上沿高度方向层叠多个内存芯片6b。
[0169]
本实施方式的层叠薄膜20不限于图2a~2c所示的例子,例如,也可如图3a~3e所示的例子那样地使用。
[0170]
例如,可以以如下方式使用:如图3a所示,对于在大致中央部通过芯片接合薄膜5a粘接有控制器芯片6a、并通过2根接合引线7与控制器芯片6a电连接的布线基板30,制成利用1个间隔用粘接薄膜f的粘接剂层3嵌入控制器芯片6a和接合引线7、然后利用粘接剂层3将1个间隔用粘接薄膜f粘接于布线基板30的状态,进而,将利用多个芯片接合薄膜5b层叠多个内存芯片6b而成的内存芯片层叠体m中的一个通过芯片接合薄膜5b粘接于间隔用粘接薄膜f的间隔层4的一端缘侧,将内存芯片层叠体m中的另一个通过芯片接合薄膜5b粘接于间隔用粘接薄膜f的间隔层4另一端缘侧。
[0171]
另外,也可以以如下方式使用:如图3b所示,对于在一端缘侧通过芯片接合薄膜5a粘接有控制器芯片6a、并通过2根接合引线7与控制器芯片6a电连接的布线基板30,制成在另一端缘侧通过粘接剂层3使1个间隔用粘接薄膜f粘接于布线基板30的状态,将利用多个芯片接合薄膜5b层叠多个内存芯片6b而成的内存芯片层叠体m通过芯片接合薄膜5b粘接于间隔用粘接薄膜f的间隔层4和控制器芯片6a。
[0172]
进而,也可以以如下方式使用:如图3c所示,对于在大致中央部通过芯片接合薄膜5a粘接有控制器芯片6a、并通过2根接合引线7与控制器芯片6a电连接的布线基板30,制成以夹着控制器芯片6a的方式在布线基板30的两端侧通过各粘接剂层3分别粘接1个间隔用粘接薄膜f的状态,在2个间隔层4的各自上通过芯片接合薄膜5b粘接1个内存芯片6b。
[0173]
另外,也可以以如下方式使用:如图3d所示,对于在大致中央部通过芯片接合薄膜5a粘接有控制器芯片6a、并通过2根接合引线7与控制器芯片6a电连接的布线基板30,制成以夹着控制器芯片6a的方式在布线基板30的两端侧以各粘接剂层3嵌入2根接合引线7各自的一部分的状态通过各粘接剂层3分别粘接1个间隔用粘接薄膜f的状态,在2个间隔层4的各自上通过芯片接合薄膜5b粘接1个内存芯片6b。
[0174]
进而,也可以以如下方式使用:如图3e所示,对于在大致中央部通过芯片接合薄膜5a粘接有控制器芯片6a、并通过2根接合引线7与控制器芯片6a电连接的布线基板30,制成以夹着控制器芯片6a的方式在布线基板30的两端侧通过各粘接剂层3各粘接1个间隔用粘接薄膜f的状态,在2个间隔层4和控制器芯片6a的各自上,通过芯片接合薄膜5b,粘接利用多个芯片接合薄膜5b层叠多个内存芯片6b而成的1个内存芯片层叠体m。
[0175]
总而言之,本实施方式的层叠薄膜20以如下方式使用即可:从粘合剂层2取下间隔用粘接薄膜f,通过以具有规定大小的方式进行切割而制成单片化的状态后,间隔层4确保层叠半导体芯片(例如内存芯片6b)的高度方向的空间。
[0176]
[层叠薄膜的制造方法]
[0177]
一个实施方式(以下也称为第一实施方式)的层叠薄膜的制造方法具备:
[0178]
对于在粘接剂层的一面配置有间隔层、且在前述粘接剂层的另一面配置有剥离片的第1层叠体,在前述间隔层的配置有前述粘接剂层的一侧的相反侧安装转印带而得到第2层叠体(第2层叠体制作工序s1);
[0179]
在第2层叠体制作工序s1之后,对前述第2层叠体实施冲裁加工,将前述粘接剂层、前述间隔层、以及前述剥离片冲裁成规定形状(冲裁工序s2);
[0180]
在冲裁工序s2之后,从前述第2层叠体将冲裁成规定形状的部分以外的剥离片去
除(第1去除工序s3);
[0181]
在第1去除工序s3之后,在前述第2层叠体的残留有冲裁成规定形状的部分的剥离片的一侧安装去除带而得到第3层叠体(第3层叠体制作工序s4);
[0182]
在第3层叠体制作工序s4之后,通过将前述去除带去除,从而从前述第3层叠体将冲裁成规定形状的部分的剥离片、冲裁成规定形状的部分以外的前述粘接剂层和前述间隔层去除(第2去除工序s5);
[0183]
在第2去除工序s5之后,将在基材上层叠有粘合剂层的切割带以抵接前述粘合剂层侧的方式安装在前述第3层叠体的去除了前述去除带的一侧,得到第4层叠体(第4层叠体制作工序s6)。
[0184]
本实施方式的层叠薄膜20可以使用图4a和图5a所示的装置,按照第一实施方式的层叠薄膜的制造方法来制造。
[0185]
首先,如图4a所示,装置100a具备:第1层叠体卷出部101a,其安装第1层叠体l1(在粘接剂层3的一面配置有间隔层4、且在粘接剂层3的另一面配置有剥离片h的第1层叠体l1(参照图4b)),并将所安装的第1层叠体l1朝向上游侧卷出;转印带卷出部102a,其配置在第1层叠体卷出部101a的上游侧,安装转印带t并且为了对第1层叠体l1安装转印带t而将转印带t朝向上游侧卷出;第2层叠体卷取部103a,其配置在转印带卷出部102a的上游侧,将通过对第1层叠体l1安装转印带t而得到的第2层叠体l2进行卷取。
[0186]
即,上述第2层叠体制作工序s1利用装置100a来进行。
[0187]
以下,一边参照图4a和图4b,一边对第2层叠体制作工序s1进行说明。
[0188]
首先,对于在粘接剂层3的一面配置有间隔层4、且在粘接剂层3的另一面配置有剥离片h的第1层叠体l1(参照图4b),以间隔层4侧的面相对于卷出方向为上侧的方式安装于第1层叠体卷出部101a,从第1层叠体卷出部101a朝向上游侧卷出第1层叠体l1。
[0189]
需要说明的是,图4a中,第1层叠体l1以顺时针地卷出的方式安装于第1层叠体卷出部101a,但也可以以逆时针地卷出的方式来安装。
[0190]
接着,将从转印带卷出部102a卷出的转印带t安装在第1层叠体l1的间隔层4上,由此得到第2层叠体l2,在第2层叠体卷取部103a卷取该第2层叠体l2。
[0191]
需要说明的是,图4a中,第2层叠体l2在第2层叠体卷取部103a以逆时针方式卷取,但也可以以顺时针方式卷取。
[0192]
在第2层叠体卷取部103a被卷取的第2层叠体l2以经卷取的状态在图5a所示的装置100b中使用。
[0193]
如图5a所示,装置100b具备:第2层叠体卷出部101b,其安装第2层叠体l2,并且将所安装的第2层叠体l2朝向上游侧卷出;冲裁加工部200,其配置在第2层叠体卷出部101b的上游侧,对第2层叠体l2实施冲裁加工;剥离片卷取部102b,其配置在冲裁加工部200的上游侧,从第2层叠体l2将剥离片h的一部分去除并卷取;去除带卷出部103b,其配置在剥离片卷取部102b的上游侧,安装去除带s,并且为了对去除了剥离片h的第2层叠体l2安装去除带s而得到第3层叠体,将去除带s朝向上游侧卷出;去除带卷取部104b,其配置在去除带卷出部103b的上游侧,从第3层叠体l3将去除带s去除并卷取;切割带卷出部105b,其配置在去除带卷取部104b的上游侧,安装在基材层1上层叠有粘合剂层2的切割带10,并且为了对去除了去除带s的第3层叠体l3安装切割带10而将切割带10向上游侧卷出;第4层叠体卷取部106b,
其配置在切割带卷出部105b的上游侧,将通过对去除了去除带s的第3层叠体l3安装切割带10而得到的第4层叠体进行卷取。
[0194]
即,上述冲裁工序s2至第4层叠体制作工序s6利用装置100b进行。
[0195]
以下,一边参照图5a~5d,一边对冲裁工序s2至第4层叠体制作工序s6进行说明。
[0196]
首先,将卷取状态的第2层叠体l2以转印带t相对于卷出方向为下侧的方式安装于第2层叠体卷出部101b(即,以剥离片h相对于卷出方向为上侧的方式安装于第2层叠体卷出部101b(参照图5b)),从第2层叠体卷出部101b将第2层叠体l2卷出,一边朝向剥离片卷取部102b输送第2层叠体l2,一边利用冲裁加工部200将粘接剂层3、间隔层4、以及剥离片h冲裁成规定形状(冲裁工序s2)。
[0197]
需要说明的是,图5a~5d所示的例子中,粘接剂层3、间隔层4、以及剥离片h被冲裁成圆板状(参照图5a)。即,图5a~5d所示的例子中,第2层叠体l2的冲裁部分为圆板状。
[0198]
另外,图5a中,第2层叠体l2以顺时针地卷出的方式安装于第2层叠体卷出部101b,但也可以以逆时针地卷出的方式来安装。
[0199]
接着,利用剥离片卷取部102b从第2层叠体l2将冲裁成规定形状的部分以外的剥离片h去除(第1去除工序s3)。去除了冲裁成规定形状的部分以外的剥离片h的第2层叠体l2朝向去除带卷出部103b输送。
[0200]
接着,从去除带卷出部103b将去除带s卷出,在残留有冲裁成规定形状的部分的剥离片h的一侧安装去除带s而得到第3层叠体l3(第3层叠体制作工序s4)。第3层叠体l3朝向去除带卷取部104b输送。
[0201]
接着,在去除带卷取部104b,从第3层叠体l3将冲裁成规定形状的部分的剥离片h和冲裁成规定形状的部分以外的粘接剂层3及间隔层4去除(第2去除工序s5)。去除了冲裁成规定形状的部分的剥离片h和冲裁成规定形状的部分以外的粘接剂层3及间隔层4的第3层叠体l3(参照图5c)朝向切割带卷出部105b输送。
[0202]
接着,从切割带卷出部105b将切割带10卷出,在第3层叠体l3的去除了去除带s的一侧安装切割带10而得到第4层叠体l4(参照图5d)(第4层叠体制作工序s6)。第4层叠体l4朝向第4层叠体卷取部106b输送,在第4层叠体卷取部106b被卷取。
[0203]
需要说明的是,图5a中,第4层叠体l4在第4层叠体卷取部106b以逆时针方式卷取,但也可以以顺时针方式卷取。
[0204]
如以上所述,通过第一实施方式的层叠薄膜的制造方法得到层叠薄膜20。
[0205]
需要说明的是,对于第4层叠体l4(即层叠薄膜20),在从第4层叠体卷取部106b卷出的状态(切割带10为上侧的状态)下,根据制品的标准宽度实施将第4层叠体l4的宽度方向的两端侧切除(将第4层叠体l4的无用部分切除)的纵切加工工序后(图6a),可以使用冲裁加工部(未图示)以略大于冲裁部(粘接剂层3和间隔层4的冲裁部)尺寸的尺寸(例如前述冲裁部尺寸的1.1倍~1.4倍)实施从上侧将切割带10冲裁成规定形状并去除不需要的切割带10的预切割工序(图6b)。
[0206]
需要说明的是,图6b所示的例子中,切割带10被冲裁成圆板状。
[0207]
另外,其他实施方式(以下也称第二实施方式)的层叠薄膜的制造方法具备:
[0208]
对于在粘接剂层的一面配置有间隔层、且在前述粘接剂层的另一面配置有剥离片的第1层叠体,在前述间隔层的配置有前述粘接剂层的一侧的相反侧安装转印带而得到第2
层叠体(第2层叠体制作工序s1’);
[0209]
在第2层叠体制作工序s1’之后,从前述第2层叠体将前述剥离片去除(剥离片去除工序s2’);
[0210]
在剥离片去除工序s2’之后,在前述第2层叠体的去除了前述剥离片的一侧安装去除带而得到第3层叠体(第3层叠体制作工序s3’);
[0211]
在第3层叠体制作工序s3’之后,对前述第3层叠体实施冲裁加工,将前述粘接剂层、前述间隔层、以及前述去除带冲裁成规定形状(冲裁工序s4’);
[0212]
在冲裁工序s4’之后,通过将前述去除带去除,从而从前述第3层叠体将冲裁成规定形状的部分以外的粘接剂层和前述间隔层去除(去除工序s5’);
[0213]
在去除工序s5’之后,将在基材上层叠有粘合剂层的切割带以抵接前述粘合剂层侧的方式安装在前述第3层叠体的去除了前述去除带的一侧,得到第4层叠体(第4层叠体制作工序s6’);
[0214]
在第4层叠体制作工序s6’之后,从前述第4层叠体将前述转印带去除(转印带去除工序s7’);
[0215]
在转印带去除工序s7’之后,在前述第4层叠体的去除了前述转印带的一侧安装剥离带(剥离带安装工序s8’)。
[0216]
本实施方式的层叠薄膜20可以使用图4a、图7a、以及图8a所示的装置,按照第二实施方式的层叠薄膜的制造方法来制造。
[0217]
首先,如图4a所示,装置100a具备:第1层叠体卷出部101a,其安装第1层叠体l1(在粘接剂层3的一面配置有间隔层4、且在粘接剂层3的另一面配置有剥离片h的第1层叠体l1(参照图4b)),并将所安装的第1层叠体l1朝向上游侧卷出;转印带卷出部102a,其配置在第1层叠体卷出部101a的上游侧,安装转印带t并且为了对第1层叠体l1安装转印带t而将转印带t朝向上游侧卷出;第2层叠体卷取部103a,其配置在转印带卷出部102a的上游侧,将通过对第1层叠体l1安装转印带t而得到的第2层叠体l2进行卷取。
[0218]
即,上述第2层叠体制作工序s1’利用装置100a来进行。
[0219]
以下,一边参照图4a和图4b,一边对第2层叠体制作工序s1’进行说明。
[0220]
首先,对于在粘接剂层3的一面配置有间隔层4、且在粘接剂层3的另一面配置有剥离片h的第1层叠体l1(参照图4b),以间隔层4侧的面相对于卷出方向为上侧的方式安装于第1层叠体卷出部101a,从第1层叠体卷出部101a朝向上游侧卷出第1层叠体l1。
[0221]
需要说明的是,图4a中,第1层叠体l1以顺时针地卷出的方式安装于第1层叠体卷出部101a,但也可以以逆时针地卷出的方式来安装。
[0222]
接着,将从转印带卷出部102a卷出的转印带t安装在第1层叠体l1的间隔层4上,由此得到第2层叠体l2,在第2层叠体卷取部103a卷取该第2层叠体l2。
[0223]
需要说明的是,图4a中,第2层叠体l2在第2层叠体卷取部103a以逆时针方式卷取,但也可以以顺时针方式卷取。
[0224]
在第2层叠体卷取部103a被卷取的第2层叠体l2以经卷取的状态在图7a所示的装置100b’中使用。
[0225]
如图7a所示,装置100b’具备:第2层叠体卷出部101b’,其安装第2层叠体l2,并且将所安装的第2层叠体l2朝向上游侧卷出;剥离片卷取部102b’,其配置在第2层叠体卷出部
101b’的上游侧,从由第2层叠体卷出部101b’卷出的第2层叠体l2将剥离片h去除并卷取;去除带卷出部103b’,其配置在剥离片卷取部102b’的上游侧,安装去除带s并且为了对去除了剥离片h的第2层叠体l2安装去除带s而将去除带s朝向上游侧卷出;冲裁加工部200’,其配置在去除带卷出部103b’的上游侧,对第3层叠体l3实施冲裁加工,所述第3层叠体l3是通过对去除了剥离片h的第2层叠体l2安装去除带s而得到的;去除带卷取部104b’,其配置在去除带卷出部103b’和冲裁加工部200’的上游侧,卷取去除带s;切割带卷出部105b’,其配置在去除带卷取部104b’的上游侧,安装在基材层1上层叠有粘合剂层2的切割带10,并且为了对去除了去除带s的第3层叠体l3安装切割带10而将切割带10向上游侧卷出;第4层叠体卷取部106b’,其配置在切割带卷出部105b’的上游侧,将通过对去除了去除带s的第3层叠体l3安装切割带10而得到的第4层叠体进行卷取。
[0226]
即,上述剥离片去除工序s2’至第4层叠体制作工序s6’利用装置100b’进行。
[0227]
以下,一边参照图7a~7d,一边对剥离片去除工序s2’至第4层叠体制作工序s6’进行说明。
[0228]
首先,将卷取状态的第2层叠体l2以转印带t相对于卷出方向为下侧的方式安装于第2层叠体卷出部101b’(即,以剥离片h相对于卷出方向为上侧的方式安装于第2层叠体卷出部101b’(参照图7b)),从第2层叠体卷出部101b’将第2层叠体l2卷出并朝向剥离片卷取部102b’输送,利用剥离片卷取部102b’一边从第2层叠体l2将剥离片h剥离(去除)一边进行卷取(剥离片去除工序s2’)。去除了剥离片h的第2层叠体l2朝向去除带卷出部103b’输送。
[0229]
需要说明的是,图7a中,第1层叠体l1以顺时针地卷出的方式安装于第2层叠体卷出部101b’,但也可以以逆时针地卷出的方式来安装。
[0230]
接着,从去除带卷出部103b’卷出去除带s,在第2层叠体l2的去除了剥离片h的一侧安装去除带s而得到第3层叠体l3(第3层叠体制作工序s3’)。第3层叠体l3朝向冲裁加工部200’输送。
[0231]
接着,利用冲裁加工部200’对第3层叠体l3实施冲裁加工,将粘接剂层3、间隔层4、以及去除带s冲裁成规定形状(冲裁工序s4’)。冲裁工序s4的第3层叠体l3朝向去除带卷取部104b’输送。
[0232]
需要说明的是,图7a~7d所示的例子中,粘接剂层3、间隔层4、以及去除带s被冲裁成圆板状(参照图7a)。即,图7a~7d所示的例子中,第3层叠体l3的冲裁部分为圆板状。
[0233]
接着,在去除带卷取部104b’,通过从实施了冲裁加工的第3层叠体l3将去除带s卷取而去除,从而将冲裁成规定形状的部分以外的粘接剂层3和间隔层4去除(去除工序s5’)。去除了冲裁成规定形状的部分以外的粘接剂层3和间隔层4的第3层叠体l3(参照图7c)朝向切割带卷出部105b’输送。
[0234]
接着,从切割带卷出部105b’卷出切割带10,在第3层叠体l3的去除了去除带s的一侧安装切割带10而得到第4层叠体l4(参照图7d)(第4层叠体制作工序s6)。第4层叠体l4朝向第4层叠体卷取部106b’输送,在第4层叠体卷取部106b’被卷取。
[0235]
需要说明的是,图7a中,第4层叠体l4在第4层叠体卷取部106b’以逆时针方式卷取,但也可以以顺时针方式卷取。
[0236]
在第4层叠体卷取部106b’被卷取的第4层叠体l4以经卷取的状态在图8a所示的装置100c中使用。
[0237]
需要说明的是,切割带10以粘合剂层2与第3层叠体l3的去除了去除带s的一侧抵接的方式安装于切割带卷出部105b’。
[0238]
如图8a所示,装置100c具备:第4层叠体卷出部101c,其安装第4层叠体l4,并且将所安装的第4层叠体l4朝向上游侧卷出;转印带卷取部102c,其配置在第4层叠体卷出部101c的上游侧,卷取从第4层叠体l4剥离的转印带t;剥离带卷出部103c,其配置在转印带卷取部102c的上游侧,安装剥离带h1并且将所安装的剥离带h1卷出;第5层叠体卷取部104c,其配置在剥离带卷出部103c的上游侧,将通过对第4层叠体l4安装剥离带h1而得到的第5层叠体l5进行卷取。
[0239]
即,上述转印带去除工序s7’和剥离带安装工序s8’利用装置100c进行。
[0240]
以下,一边参照图8a~8d,一边对转印带去除工序s7’和剥离带安装工序s8’进行说明。
[0241]
首先,将卷取状态的第4层叠体l4以转印带t相对于卷出方向为上侧的方式安装于第4层叠体卷出部101c(即,以切割带10相对于卷出方向为下侧的方式安装于第4层叠体卷出部101c)(参照图8b),从第4层叠体卷出部101c将第4层叠体l4卷出并朝向转印带卷取部102c输送,利用转印带卷取部102c一边从第4层叠体l4将转印带t剥离一边进行卷取(转印带卷取工序s7’)。剥离了转印带t的第4层叠体l4(参照图8c)朝向剥离带卷出部103c输送。
[0242]
接着,从剥离带卷出部103c将剥离带h1卷出,在第4层叠体l4的剥离了转印带t的一侧安装剥离带h1(剥离带安装工序s8’),将对第4层叠体l4安装剥离带h1而得到的第5层叠体l5(参照图8d)在第5层叠体卷取部104c进行卷取。
[0243]
如上所述地得到本实施方式的层叠薄膜20。
[0244]
需要说明的是,第5层叠体l5从第5层叠体卷取部104c以被卷取的状态取下,例如直接以被卷取的状态作为制品出厂。
[0245]
另外,如上所述地制造的层叠薄膜20以剥离带h1被剥离且如图1所示地使间隔层4露出的状态使用。
[0246]
上述层叠薄膜的制造方法中,对具备在剥离了转印带t的原卷(第4层叠体l4)的表面安装剥离带h1的剥离带安装工序s8’的例子进行了说明,但层叠薄膜的制造方法中,剥离带安装工序s8’并非必需的工序,也可以省略。
[0247]
即,层叠薄膜20可以以露出间隔层4的方式来制造。
[0248]
[半导体装置的制造方法]
[0249]
本实施方式的半导体装置的制造方法为具备安装有多个半导体芯片的布线基板的半导体装置的制造方法,其包括:
[0250]
对层叠有间隔用粘接薄膜和切割带的层叠薄膜进行切割,所述间隔用粘接薄膜层叠有间隔层和粘接剂层;
[0251]
通过该切割将前述间隔用粘接薄膜单片化,从而制作带粘接剂层的间隔物(带粘接剂层的间隔物制作工序s1”);
[0252]
为了将前述多个半导体芯片之内的其他半导体芯片配置在比一个半导体芯片更高的位置,在该其他半导体芯片与前述布线基板之间插入安装前述带粘接剂层的间隔物(带粘接剂层的间隔物插入安装工序s2”),
[0253]
作为该带粘接剂层的间隔物,使用前述间隔层由树脂薄膜构成、且该间隔层在温
度260℃下的拉伸储能模量为100mpa以上的带粘接剂层的间隔物。
[0254]
本实施方式的半导体装置的制造方法中,优选制作如下的半导体装置:
[0255]
前述带粘接剂层的间隔物的间隔层具备:层叠有前述粘接剂层的第1面,以及与该第1面处于相反面的第2面,
[0256]
在该第2面借助芯片接合薄膜层叠前述其他半导体芯片,
[0257]
在温度85℃且相对湿度85%rh的环境下暴露168小时后,在温度260℃下测定前述芯片接合薄膜与前述间隔物之间的剪切粘接力时,前述剪切粘接力为0.5mpa以上。
[0258]
前述剪切粘接力更优选为1mpa以上、进一步优选为2mpa以上。
[0259]
另外,前述剪切粘接力优选为5mpa以下、更优选为3mpa以下。
[0260]
在温度85℃且相对湿度85%rh的环境下暴露168小时后,前述芯片接合薄膜与前述间隔物的剪切粘接力的温度260℃下的测定可以如下所述地进行。
[0261]
具体而言,使用剪切试验机(dage公司制、dage4000),对于在温度85℃且相对湿度85%rh的环境下暴露168小时后的前述层叠体,可以通过采用测定速度(芯片剪切速度)500μm/s、测定间隙(芯片剪切高度)50μm、台温度260℃的条件来进行测定。需要说明的是,上述测定在将前述试验片放置于测定台约20秒后进行。
[0262]
本说明书公开的事项包括以下方案。
[0263]
(1)
[0264]
一种层叠薄膜,其层叠有间隔用粘接薄膜和切割带,所述间隔用粘接薄膜层叠有间隔层和粘接剂层,
[0265]
前述间隔层由树脂薄膜构成,该间隔层在温度260℃下的拉伸储能模量为100mpa以上。
[0266]
根据该构成,能够容易地进行半导体装置的制造。
[0267]
另外,能够难以产生钎焊时的问题。
[0268]
(2)
[0269]
根据上述(1)所述的层叠薄膜,其中,前述间隔层在温度85℃且相对湿度85%rh的环境中暴露168小时后的吸水率为3质量%以上。
[0270]
根据该构成,能够更容易地进行半导体装置的制造。
[0271]
另外,能够更难以产生钎焊时的问题。
[0272]
(3)
[0273]
根据上述(1)或(2)所述的层叠薄膜,其中,前述间隔层具有3μm以上且300μm以下的厚度。
[0274]
根据该构成,能够更容易地进行半导体装置的制造。
[0275]
另外,能够更难以产生钎焊时的问题。
[0276]
(4)
[0277]
根据上述(1)~(3)中任一项所述的层叠薄膜,其中,前述粘接剂层具有10μm以上且200μm以下的厚度,
[0278]
前述间隔用粘接薄膜被单片化而作为带粘接剂层的间隔物使用,
[0279]
该带粘接剂层的间隔物在安装有多个半导体芯片的布线基板中使用,
[0280]
前述层叠薄膜用于将前述多个半导体芯片之内的其他半导体芯片配置在比一个
半导体芯片更高的位置。
[0281]
根据该构成,能够更容易地进行半导体装置的制造。
[0282]
另外,能够更难以产生钎焊时的问题。
[0283]
(5)
[0284]
根据上述(1)~(4)中任一项所述的层叠薄膜,其中,前述间隔层由包含选自由聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚苯并咪唑树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂、以及聚醚醚酮树脂组成的组中的至少1种的树脂组合物构成。
[0285]
根据该构成,能够更容易地进行半导体装置的制造。
[0286]
另外,能够更难以产生钎焊时的问题。
[0287]
(6)
[0288]
一种半导体装置的制造方法,所述半导体装置具备安装有多个半导体芯片的布线基板,所述制造方法包括:
[0289]
对层叠有间隔用粘接薄膜和切割带的层叠薄膜进行切割,所述间隔用粘接薄膜层叠有间隔层和粘接剂层;
[0290]
通过该切割将前述间隔用粘接薄膜单片化,从而制作带粘接剂层的间隔物;
[0291]
为了将前述多个半导体芯片之内的其他半导体芯片配置在比一个半导体芯片更高的位置,在该其他半导体芯片与前述布线基板之间插入安装前述带粘接剂层的间隔物,
[0292]
作为该带粘接剂层的间隔物,使用前述间隔层由树脂薄膜构成、且该间隔层在温度260℃下的拉伸储能模量为100mpa以上的带粘接剂层的间隔物。
[0293]
根据该构成,能够容易地进行半导体装置的制造。
[0294]
另外,能够难以产生钎焊时的问题。
[0295]
(7)
[0296]
根据上述(6)所述的半导体装置的制造方法,其中,制作如下的半导体装置:
[0297]
前述带粘接剂层的间隔物的间隔层具备:层叠有前述粘接剂层的第1面,以及与该第1面处于相反面的第2面,
[0298]
在该第2面借助芯片接合薄膜层叠前述其他半导体芯片,
[0299]
在温度85℃且相对湿度85%rh的环境下暴露168小时后,在温度260℃下测定前述芯片接合薄膜与前述间隔层之间的剪切粘接力时,该剪切粘接力为0.5mpa以上。
[0300]
根据该构成,能够更容易地进行半导体装置的制造。
[0301]
另外,能够更难以产生钎焊时的问题。
[0302]
需要说明的是,本发明的层叠薄膜以及半导体装置的制造方法不限定于前述实施方式。另外,本发明的层叠薄膜以及半导体装置的制造方法不受前述作用效果的限定。本发明的层叠薄膜和半导体装置的制造方法可以在不脱离本发明主旨的范围内进行各种变更。
[0303]
实施例
[0304]
接着,列举实施例进一步对本发明进行具体说明。以下的实施例用于更详细地对本发明进行说明,并非限定本发明的范围。
[0305]
[实施例1]
[0306]
(在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力)
[0307]
《带芯片接合层的芯片的制作》
[0308]
将以下各原料按以下比率进行混合,由此制作第1粘接剂组合物。
[0309]
·
丙烯酸酯系聚合物溶液(nagase chemtex corporation制、商品名“teisan resin sg-p3(固体成分浓度15质量%)”)100质量份
[0310]
·
酚醛树脂(明和化成株式会社制、商品名“mehc-7851ss”)1.8质量份
[0311]
·
二氧化硅有机溶剂浆料(使admatechs公司制的商品名“so-e2”以粉体浓度为60质量%的方式分散于甲乙酮中而得到的浆料)24质量份
[0312]
·
甲乙酮(昭荣化学株式会社制)26质量份
[0313]
将前述第1粘接剂组合物涂布在pet隔离膜(fujiko co.,ltd.制、商品名“diafoil pet38”)上,以120℃使其干燥2分钟,由此在前述pet隔离膜上制作厚度10μm的芯片接合层(以下称为带pet隔离膜的芯片接合层)。
[0314]
接着,在70℃下对厚度500μm的硅晶圆(裸晶圆)层压前述带pet隔离膜的芯片接合层。
[0315]
接着,使用切割装置(disco公司制的dfd6361),对层压有带pet隔离膜的芯片接合层的硅晶圆进行切割。
[0316]
关于切割,作为切割刀片,使用nbc-zh 2030-se 27hcff,通过单切(single cut)来进行。另外,切割以得到尺寸为3mm
×
3mm的大小的芯片的方式进行。
[0317]
《层叠薄膜的制作》
[0318]
将以下各原料按以下比率进行混合,由此制作第2粘接剂组合物。
[0319]
·
丙烯酸酯系聚合物溶液(nagase chemtex corporation制、商品名“teisan resin sg-70l(固体成分浓度12.8质量%)”100质量份
[0320]
·
环氧树脂(三菱化学株式会社制、商品名“epikote yl980”)1.7质量份
[0321]
·
环氧树脂(dic株式会社制、商品名“epicon n-665-exp-s”13质量份
[0322]
·
酚醛树脂(明和化成株式会社制、商品名“mehc-7851ss”)15质量份
[0323]
·
二氧化硅有机溶剂浆料(使admatechs公司制的商品名“so-e2”以粉体浓度为60质量%的方式分散于甲乙酮中而得到的浆料)47质量份
[0324]
·
固化催化剂(四国化成株式会社制、商品名“curezol 2phz”)0.085质量份
[0325]
·
甲乙酮(昭荣化学株式会社制)50质量份
[0326]
将前述第2粘接剂组合物涂布在pet隔离膜(fujiko co.,ltd.制、商品名“diafoil pet38”),以120℃使其干燥2分钟,由此制作厚度120μm的粘接剂层(以下称为带pet隔离膜的粘接剂层)。
[0327]
接着,在70℃下对间隔物薄膜(du pont-toray co.,ltd.制、商品名“kapton200v”)层压前述带pet隔离膜的粘接剂层。
[0328]
接着,将层压有带pet隔离膜的粘接剂层的间隔物薄膜切成直径330mm的圆形状后,在室温下将切割带层压于粘接剂层上。
[0329]
接着,使用切割装置(disco公司制的dfd6361),对层压有带pet隔离膜的粘接剂层的间隔物薄膜进行切割。
[0330]
关于切割,作为切割刀片,使用2种刀片(z1:2030-se 27hcdd、以及z2:2030-se 27cbb),通过阶梯切割(step cut)来进行。另外,切割以得到6mm
×
12mm的大小的芯片状间隔物的方式进行。
[0331]
需要说明的是,前述切割带如以下那样地制作。
[0332]
《切割带的制作》
[0333]
在具备冷却管、氮导入管、温度计以及搅拌装置的反应容器内放入下述各原料,使得单体浓度为55质量%,在氮气流中以60℃进行10小时的聚合反应,由此得到丙烯酸类聚合物中间体a。
[0334]
·
丙烯酸2-乙基己酯(以下称为2eha)100质量份
[0335]
·
丙烯酸2-羟基乙酯(以下称为hea)20质量份
[0336]
·
适量的聚合引发剂
[0337]
·
甲苯(聚合溶剂)
[0338]
接着,在二月桂酸二丁基锡0.1质量份的存在下,使100质量份丙烯酸类聚合物中间体a与1.4质量份2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(以下称为moi)在空气气流中以50℃进行60小时的加成反应,得到丙烯酸类聚合物a。
[0339]
接着,以下述组成制备粘合剂溶液后,通过适当加入甲苯而将前述粘合剂溶液的粘度调整为500mpa
·
s。
[0340]
·
丙烯酸类聚合物a100质量份
[0341]
·
多异氰酸酯化合物1.1质量份
[0342]
·
光聚合引发剂3质量份
[0343]
需要说明的是,作为上述多异氰酸酯化合物,使用日本聚氨酯株式会社制的coronate l,作为上述光聚合引发剂,使用ciba specialty chemicals制的irgacure 184。
[0344]
接着,作为剥离片,准备pet系薄膜,使用涂抹器在该pet系薄膜的一面涂布如上所述地制备的粘合剂溶液。
[0345]
需要说明的是,前述pet系薄膜的单面实施了作为脱模处理的有机硅处理,将该实施了脱模处理的面作为上述一面并涂布前述粘合剂溶液。
[0346]
涂布前述粘合剂溶液后,以120℃加热干燥2分钟,由此在前述pet系薄膜上制作厚度30μm的粘合剂层。
[0347]
接着,使用层压机,对在前述pet系薄膜上制作的前述粘合剂层的露出面贴合厚度80μm的由聚乙烯薄膜形成的基材(支撑基材)。
[0348]
如上述那样地制作切割带。
[0349]
《试验体的制作》
[0350]
将切割成6mm
×
12mm的尺寸的层叠薄膜从切割带剥离并粘接在进行了阻焊处理的bga基板(大昌电子株式会社制、商品名“bga基板(aus308)”)的大致中央部。层叠薄膜的粘接使用芯片接合机(fasford technology co.,ltd制的芯片接合机db830plus+),以110℃、载荷0.3mpa、粘接时间1秒的条件进行。
[0351]
然后,使用压力烘箱,在压力7kf/cm2下以140℃加热2小时,由此使层叠薄膜的粘接剂层固化,将层叠薄膜粘接于bga基板。
[0352]
接着,将3mm
×
3mm尺寸的芯片从切割带剥离并使芯片接合层露出后,将前述芯片粘接在前述层叠薄膜的间隔物上。前述芯片的粘接使用芯片接合机(fasford technology co.,ltd制的芯片接合机db830plus+),以150℃、载荷0.3mpa、粘接时间1秒的条件进行。
[0353]
然后,以150℃加热1小时,由此使安装于前述芯片的前述芯片接合层固化,将前述
芯片粘接在前述层叠薄膜的间隔物上。
[0354]
如上述那样地制作剪切粘接力用的试验体a1,将该试验体a1在温度85℃、湿度85%rh的恒温恒湿器内放置168小时后,测定260℃下的剪切粘接力。
[0355]
关于260℃下的剪切粘接力的测定,使用剪切试验机(dage公司制、dage4000),通过对在温度85℃且相对湿度85%rh的环境下暴露168小时后的试验体a1采用测定速度(芯片剪切速度)500μm/s、测定间隙(芯片剪切高度)50μm、台温度260℃的条件来测定。需要说明的是,上述测定在将前述试验片放置于测定台约20秒后进行。
[0356]
其结果示于以下的表1。
[0357]
(芯片接合薄膜从间隔物的剥离)
[0358]
《带芯片接合层的内存芯片代替品的制作》
[0359]
将前述第1粘接剂组合物涂布在pet隔离膜(fujiko co.,ltd.制、商品名“diafoil pet38”)上,以120℃使其干燥2分钟,由此在前述pet隔离膜上制作厚度10μm的芯片接合层(以下称为带pet隔离膜的芯片接合层)。
[0360]
接着,在70℃下对厚度50μm的硅晶圆(裸晶圆)层压前述带pet隔离膜的芯片接合层。
[0361]
接着,使用切割装置(disco公司制的dfd6361),对层压有带pet隔离膜的芯片接合层的硅晶圆进行切割。
[0362]
关于切割,作为切割刀片,使用2种刀片(z1:2030-se 27hcdd、以及z2:2030-se 27cbb),通过阶梯切割来进行。另外,切割以得到4mm
×
12mm的大小的芯片状间隔物的方式进行。
[0363]
如上述那样地制作带芯片接合层的内存芯片代替品。
[0364]
《带芯片接合层的控制器芯片代替品的制作》
[0365]
将前述第2粘接剂组合物涂布在pet隔离膜(fujiko co.,ltd.制、商品名“diafoil pet38”),以120℃使其干燥2分钟,由此在前述pet隔离膜上制作厚度10μm的芯片接合层(以下称为带pet隔离膜的芯片接合层)。
[0366]
接着,在70℃下对厚度25μm的硅晶圆(裸晶圆)层压前述带pet隔离膜的芯片接合层。
[0367]
接着,使用切割装置(disco公司制的dfd6361),对层压有带pet隔离膜的芯片接合层的硅晶圆进行切割。
[0368]
关于切割,作为切割刀片,使用2种刀片(z1:2030-se 27hcdd、以及z2:2030-se 27cbb),通过阶梯切割来进行。另外,切割以得到尺寸为1.3mm
×
3mm的大小的芯片的方式进行。
[0369]
如上述那样地制作了带芯片接合层的控制器芯片代替品。
[0370]
《层叠薄膜的制作》
[0371]
与上述同样地制作层叠薄膜。
[0372]
《试验体的制作》
[0373]
将剥离pet隔离膜后的控制器芯片代替品粘接在进行了阻焊处理的bga基板(大昌电子株式会社制、商品名“bga基板(aus308)”)的大致中央部。控制器芯片代替品的粘接使用芯片接合机(fasford technology co.,ltd制的芯片接合机db830plus+),以100℃、载荷
0.5mpa、粘接时间1秒的条件进行。
[0374]
然后,以150℃加热1小时,由此使安装于前述带芯片接合层的控制器芯片代替品的前述芯片接合层固化,将前述带芯片接合层的控制器芯片粘接于前述bga基板。
[0375]
接着,以利用粘接剂层将前述带芯片接合层的控制器芯片嵌入的方式将前述层叠薄膜粘接于前述bga基板。前述层叠薄膜的粘接使用芯片接合机(fasford technology co.,ltd制的芯片接合机db830plus+),以温度110℃、载荷0.3mpa、粘接时间1秒的条件进行。
[0376]
然后,使用压力烘箱,在压力7kf/cm2下以140℃加热2小时,由此使前述层叠薄膜的粘接剂层固化。
[0377]
接着,在前述层叠薄膜的间隔物上以阶梯状粘接2个带芯片接合层的内存芯片代替品。带芯片接合层的内存芯片代替品的粘接使用芯片接合机(fasford technology co.,ltd制的芯片接合机db830plus+),以温度150℃、载荷0.2mpa、粘接时间2秒的条件进行。
[0378]
然后,以150℃加热1小时,由此使带芯片接合层的内存芯片代替品的芯片接合层固化。
[0379]
需要说明的是,带芯片接合层的内存芯片代替品的粘接和固化一个一个地依次进行。
[0380]
在bga基板的划分为3行
×
3列的共计9个区域中分别进行上述操作,制作9个在bga基板上依次层叠有带芯片接合层的控制器芯片代替品、层叠薄膜、以及带芯片接合层的内存芯片代替品的结构体。
[0381]
接着,将9个前述结构体使用模塑树脂进行包覆成形,然后通过以175℃加热5小时而将前述模塑树脂固化,由此制作剥离性评价用的试验体1b。
[0382]
将如上述那样地制作的试验体1b在吸湿回流焊条件(依照jedec level2/ir at 260deg.c的条件)下处理后,评价芯片接合层从间隔物的剥离性。
[0383]
关于剥离性的评价,对在吸湿回流焊条件下处理后的试验体1b进行机械研磨而使带芯片接合层的控制器芯片代替品的截面露出,用光学显微镜观察该截面,将9个全部未确认到剥离的情况评价为“优”,将9个中只要有1个确认到剥离的情况评价为“不可”。
[0384]
其结果示于以下的表1。
[0385]
(260℃下的间隔物的拉伸储能模量)
[0386]
对于在试验体1a和1b的制作中使用的间隔物(聚酰亚胺薄膜。du pont-toray co.,ltd.制的商品名“kapton200v(50μm)”),按照以下方法测定260℃下的拉伸储能模量。
[0387]
具体而言,将长40mm(测定长度)、宽10mm的大小的间隔物作为试验片,使用固体粘弹性测定装置(例如,型号rsaiii、rheometric scientific inc.制),在频率1hz、应变量0.1%、升温速度10℃/min、卡盘间距离20.0mm的条件下,在-30℃~300℃的温度范围内测定前述试验片的拉伸模量。此时,通过读取260℃下的值来求出260℃下的间隔物的拉伸储能模量。
[0388]
需要说明的是,前述测定通过将前述试验片在md方向(树脂流动方向)上拉伸而进行。
[0389]
其结果示于以下的表1。
[0390]
(间隔物的吸水率)
[0391]
对于在试验体1a和1b的制作中使用的间隔物(聚酰亚胺薄膜。du pont-toray co.,ltd.制的商品名“kapton200v”),按照以下方法测定吸水率。
[0392]
具体而言,将长80mm、宽10mm的大小的间隔物作为试验片,将该试验片放入使温度为85℃并将相对湿度调整为85%rh的恒温恒湿器内,放置168小时后,通过使用卡尔费休微量水分测定装置来进行测定。
[0393]
作为测定条件,可以采用以下的条件。
[0394]
[测定条件]
[0395]
·
测定装置:三菱化学株式会社制微量水分测定装置ca-07
[0396]
·
水分气化装置:三菱化学株式会社制va-07
[0397]
·
生成溶液:三菱化学株式会社制aquamicron ax
[0398]
·
逆电解液:三菱化学株式会社制aquamicron cxu
[0399]
[实施例2]
[0400]
(在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力)
[0401]
除了将间隔物薄膜替换为du pont-toray co.,ltd.制的商品名“kapton300v(75μm)”以外,与实施例1同样地制作剪切粘接力测定用的试验体a2,与实施例1同样地测定在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力。
[0402]
其结果示于以下的表1。
[0403]
(芯片接合层自间隔层的剥离)
[0404]
除了将间隔物薄膜替换为du pont-toray co.,ltd.制的商品名“kapton300v(75μm)”以外,与实施例1同样地制作剥离性评价用的试验体b2,与实施例1同样地评价芯片接合层从间隔物薄膜的剥离性。
[0405]
其结果示于以下的表1。
[0406]
(260℃下的间隔层的拉伸储能模量)
[0407]
对于在试验体a2和b2的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定260℃下的间隔物薄膜的拉伸储能模量。
[0408]
其结果示于以下的表1。
[0409]
(间隔层的吸水率)
[0410]
对于在试验体a2和b2的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定吸水率。
[0411]
其结果示于以下的表1。
[0412]
[实施例3]
[0413]
(在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力)
[0414]
除了将间隔物薄膜替换为信越聚合物公司制的商品名“shin-etsu sepla film(50μm)”(聚醚醚酮薄膜)以外,与实施例1同样地制作剪切粘接力测定用的试验体a3,与实施例1同样地测定在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力。
[0415]
其结果示于以下的表1。
[0416]
(芯片接合层自间隔层的剥离)
[0417]
除了将间隔物薄膜替换为信越聚合物公司制的商品名“shin-etsu sepla film(50μm)”以外,与实施例1同样地制作剥离性评价用的试验体b3,与实施例1同样地评价芯片接合层从间隔物薄膜的剥离性。
[0418]
其结果示于以下的表1。
[0419]
(260℃下的间隔层的拉伸储能模量)
[0420]
对于在试验体a3和b3的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定260℃下的间隔物薄膜的拉伸储能模量。
[0421]
其结果示于以下的表1。
[0422]
(间隔层的吸水率)
[0423]
对于在试验体a3和b3的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定吸水率。
[0424]
其结果示于以下的表1。
[0425]
[比较例1]
[0426]
(在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力)
[0427]
除了将间隔物薄膜替换为东丽株式会社制的商品名“torelina(50μm)”(聚苯硫醚薄膜)以外,与实施例1同样地制作剪切粘接力测定用的试验体a4,与实施例1同样地测定在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力。
[0428]
其结果示于以下的表1。
[0429]
(芯片接合层自间隔层的剥离)
[0430]
除了将间隔物薄膜替换为东丽株式会社制的商品名“torelina(50μm)”以外,与实施例1同样地制作剥离性评价用的试验体b4,与实施例1同样地评价芯片接合层从间隔物薄膜的剥离性。
[0431]
其结果示于以下的表1。
[0432]
(260℃下的间隔层的拉伸储能模量)
[0433]
对于在试验体a4和b4的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定260℃下的间隔物薄膜的拉伸储能模量。
[0434]
其结果示于以下的表1。
[0435]
(间隔层的吸水率)
[0436]
对于在试验体a4和b4的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定吸水率。
[0437]
其结果示于以下的表1。
[0438]
[比较例2]
[0439]
(在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力)
[0440]
除了将间隔物薄膜替换为三菱树脂株式会社制的商品名“superio(注册商标)utnb-型”(聚醚酰亚胺薄膜)以外,与实施例1同样地制作剪切粘接力测定用的试验体a5,与实施例1同样地测定在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力。
[0441]
其结果示于以下的表1。
[0442]
(芯片接合层自间隔层的剥离)
[0443]
除了将间隔物薄膜替换为三菱树脂株式会社制的商品名“superio(注册商标)utnb-型(50μm)”(聚醚酰亚胺薄膜)以外,与实施例1同样地制作剥离性评价用的试验体b5,与实施例1同样地评价芯片接合层从间隔物薄膜的剥离性。
[0444]
其结果示于以下的表1。
[0445]
(260℃下的间隔层的拉伸储能模量)
[0446]
对于在试验体a5和b5的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定260℃下
的间隔物薄膜的拉伸储能模量。
[0447]
其结果示于以下的表1。
[0448]
(间隔层的吸水率)
[0449]
对于在试验体a5和b5的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定吸水率。
[0450]
其结果示于以下的表1。
[0451]
[比较例3]
[0452]
(在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力)
[0453]
除了将间隔物薄膜替换为三菱化学株式会社制的商品名“mra50”(聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)以外,与实施例1同样地制作剪切粘接力测定用的试验体a6,与实施例1同样地测定在高温高湿下暴露后的260℃下的剪切粘接力。
[0454]
其结果示于以下的表1。
[0455]
(芯片接合层自间隔层的剥离)
[0456]
除了将间隔物薄膜替换为三菱化学株式会社制的商品名“mra50”(聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)以外,与实施例1同样地制作剥离性评价用的试验体b6,与实施例1同样地评价芯片接合层从间隔物薄膜的剥离性。
[0457]
其结果示于以下的表1。
[0458]
(260℃下的间隔层的拉伸储能模量)
[0459]
对于在试验体a6和b6的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定260℃下的间隔物薄膜的拉伸储能模量。
[0460]
其结果示于以下的表1。
[0461]
(间隔层的吸水率)
[0462]
对于在试验体a6和b6的制作中使用的间隔物薄膜,与实施例1同样地测定吸水率。
[0463]
其结果示于以下的表1。
[0464]
[表1]
[0465][0466]
根据表1可知,对于260℃下的间隔层的拉伸储能模量的值为100mpa以上的实施例1~3,剥离性的评价均为“优”,而对于260℃下的间隔物的拉伸储能模量的值低于100mpa的比较例1和2,剥离性的评价均为“不可”。
[0467]
需要说明的是,图9a示出实施例1的光学显微镜观察结果,图9b示出比较例1的光学显微镜观察结果,可知图9a中未观察到剥离,而图9b中观察到剥离。
[0468]
由该结果可知,通过使260℃下的间隔层的拉伸储能模量的值为100mpa以上,能够抑制因半导体装置的制造时的钎焊而造成的、芯片接合层自间隔层的剥离,因此能够在半导体装置中较为抑制间隔层自芯片接合层的剥离。
[0469]
即,能够难以产生钎焊时的问题。
[0470]
另外,由于间隔层由pi等树脂薄膜构成,因此与使用硅晶圆、金属箔等作为间隔物的情况相比,能够容易地进行半导体装置的制造。
[0471]
需要说明的是,实施例1~3中,间隔层的吸水率的值均为3质量%以下,另外,吸湿后的260℃下的剪切粘接力的值均为0.5mpa以上,进而,粘接剂层的厚度落入3μm以上且300μm以下的范围。
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