芯片用树脂膜形成用片及半导体装置的制造方法_4

文档序号:8548236阅读:来源:国知局
特别优选为1~2质量%。通过使硅烷偶联剂(D)的质量比例 在上述范围,硅烷偶联剂(D)的反应性官能团A能与无机填料(C)(特别是其它粒子(C2)) 有效地发生化学反应,反应性官能团B能与粘合剂聚合物成分(A)、固化性成分(B)等所具 有的官能团有效地发生化学反应,从而形成网络,由此能够抑制氮化物粒子(Cl)导致的树 脂膜形成层的粘接性降低。
[0099] 另外,本发明中的树脂膜形成层可以含有不具有反应性官能团B的硅烷化合物 0')(以下,也简称为"硅烷化合物0')"),该硅烷化合物0')的分子量为300以上且烷 氧基当量为l〇mmol/g以上。硅烷化合物(D')由于不具有反应性官能团B,不与粘合剂聚 合物成分(A)、固化性成分⑶等所具有的官能团反应,但由于具有反应性官能团A,因此与 其它分子的烷氧基、被粘附物表面、无机填料(C)(特别是其它粒子(C2))的表面反应而参 与树脂膜形成层的固化。作为硅烷化合物(D'),可以举出聚甲氧基硅氧烷、聚乙氧基硅氧 烧、甲氧基硅氧烷与^乙基硅氧烷的共聚物等。
[0100]其灾成分
[0101] 树脂膜形成层除了上述粘合剂聚合物成分(A)、固化性成分(B)、无机填料(C)及 硅烷偶联剂〇))以外,还可以含有下述成分。
[0102] (E)着色剂
[0103] 树脂膜形成层中可以配合着色剂(E)。通过配合着色剂,在将半导体装置装入设备 中时,可以防止由周围的装置所产生的红外线等所导致的半导体装置的误动作。这样的效 果特别是在使用树脂膜作为保护膜的情况下是有用的。作为着色剂,可使用有机或无机的 颜料或染料。
[0104] 作为染料,可以使用酸性染料、活性染料、直接染料、分散染料、阳离子染料等中的 任一种染料。另外,颜料也没有特别限制,可以从公知的颜料中适当选择使用。
[0105] 其中,从电磁波及红外线遮蔽性方面考虑,优选黑色颜料。作为黑色颜料,可以使 用炭黑、氧化铁、二氧化锰、苯胺黑、活性炭等,但并不限定于这些。从提高半导体装置的可 靠性的观点考虑,特别优选炭黑。着色剂(E)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0106] 相对于除着色剂(E)以外的构成树脂膜形成层的全部固体成分100质量份,着色 剂(E)的配合量优选为0. 1~35质量份,进一步优选为0. 5~25质量份,特别优选为1~ 15质量份。
[0107] (F)固化促讲剂
[0108] 固化促进剂(F)用于调整树脂膜形成层的固化速度。特别是至少使用热固性成分 及热固化剂作为固化性成分(B)的情况下,组合使用环氧树脂和热固化剂时优选使用固化 促进剂(F)。
[0109] 作为优选的固化促进剂,可以举出:三乙二胺、苄基二甲胺、三乙醇胺、二甲基氨基 乙醇、三(二甲基氨基甲基)苯酚等叔胺类;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪 唑、2-苯基-4, 5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑等咪唑类;三丁基 膦、二苯基膦、三苯基膦等有机膦类;四苯基禱'四苯基硼酸盐、三苯基膦四苯基硼酸盐等四 苯基硼盐等。它们可以单独使用1种,或者混合使用2种以上。
[0110] 相对于热固性成分及热固化剂的总量100质量份,优选所含有的固化促进剂(F) 的量为〇. 01~10质量份的量,进一步优选为〇. 1~5质量份。通过以上述范围的量含有 固化促进剂(F),即使暴露于高温高湿下,也具有优异的粘接性,即使在暴露于严酷的回流 条件下时,也可以实现高可靠性。如果固化促进剂(F)的含量较少,则有时因固化不足而无 法得到充分的粘接性,如果过多,则具有高极性的固化促进剂在高温高湿下会在树脂膜形 成层中向粘接界面一侧移动、偏析,从而使半导体装置的可靠性降低。
[0111] (G)光聚合引发剂
[0112] 对于树脂膜形成层而言,在含有能量线聚合性化合物作为固化性成分(B)的情况 下,在其使用时,照射紫外线等能量线使能量线聚合性化合物固化。此时,通过使构成树脂 膜形成层的组合物中含有光聚合引发剂(G),能够减少聚合固化时间及光线照射量。
[0113] 作为这样的光聚合引发剂(G),具体可以举出:二苯甲酮、苯乙酮、苯偶姻、苯偶 姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯酰苯甲酸、苯酰苯甲酸甲酯、 安息香双甲醚、2, 4-二乙基噻唑酮、a-羟基环己基苯基甲酮、苄基二苯基硫醚、一硫化 四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、二苯甲酰、联苄、二乙酰、1,2-二苯基甲烷、2-羟基-2-甲 基甲基乙烯基)苯基]丙酮、2, 4, 6-二甲基苄基二苯基氧化勝、|3 -氯蒽醌等。 光聚合引发剂(G)可以单独使用1种,或者组合使用2种以上。
[0114] 相对于能量线聚合性化合物100质量份,光聚合引发剂(G)的配合比例优选含有 〇. 1~10质量份,更优选含有1~5质量份。如果小于0. 1质量份,则光聚合不足而有时无 法获得满意的转印性,如果超过10质量份,则生成对光聚合没有贡献的残留物,树脂膜形 成层的固化性有时不足。
[0115] (H)夺联剂
[0116] 为了调整树脂膜形成层的初始粘接力及凝聚力,可以添加交联剂。作为交联剂 (H),可以列举有机多异氰酸酯化合物、有机多亚胺化合物等。
[0117] 作为有机多异氰酸酯化合物,可以举出:芳香族多异氰酸酯化合物、脂肪族多异氰 酸酯化合物、脂环族多异氰酸酯化合物及这些有机多异氰酸酯化合物的三聚物、以及这些 有机多异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应而得到的异氰酸酯封端氨基甲酸酯预聚物等。
[0118] 作为有机多异氰酸酯化合物,具体可以举出:2, 4-甲苯二异氰酸酯、2, 6-甲 苯二异氰酸酯、1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲 烷-4, 4'-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2, 4'-二异氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、六 亚甲基二异氰酸酯、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、三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯的加成物及赖氨酸异氰酸酯。
[0119] 作为有机多亚胺化合物,具体可以举出:N,N'_二苯基甲烷-4, 4'-双(1-氮丙啶 甲酰胺)、三羟甲基丙烷-三_ 0 _氮丙啶基丙酸酯、四羟甲基甲烷-三_ 0 _氮丙啶基丙酸 酯及N,N' -甲苯-2, 4-双(1-氮丙啶甲酰胺)三亚乙基三聚氰胺等。
[0120] 相对于粘合剂聚合物成分(A) 100质量份,通常交联剂(H)以0. 01~20质量份的 比例使用,优选以0. 1~10质量份的比例使用,更优选以0. 5~5质量份的比例使用。
[0121] (I)通用添加齐1丨
[0122] 在树脂膜形成层中,除上述成分以外,还可以根据需要配合各种添加剂。作为各种 添加剂,可以举出流平剂、增塑剂、防静电剂、抗氧剂、离子捕捉剂、吸气剂、链转移剂等。
[0123] 由如上所述的各种成分形成的树脂膜形成层具有粘接性和固化性,通过以未固化 状态挤压到半导体芯片等上,或者一边加热一边挤压来进行粘接。然后经过固化,最后可以 得到耐冲击性高的树脂膜,并且剥离强度也优异,即使在严酷的高温度高湿度条件下也能 够保持足够的保护功能。在本发明中,优选将上述树脂膜形成层作为用于把半导体芯片固 定在基板或其它半导体芯片上的膜状粘接剂、半导体芯片的保护膜使用。需要说明的是,树 脂膜形成层可以是单层结构,或者也可以是以包含1层以上的含有上述成分的层为前提的 多层结构。
[0124] 树脂膜形成层的剥离强度优选为3. 5~10N/10mm,更优选为5~10N/10mm,特别 优选为7~10N/10mm。如果树脂膜形成层的剥离强度在上述范围,则能够制造具有优异的 可靠性的半导体装置。需要说明的是,树脂膜形成层的剥离强度的测定方法按照与实施例 相同的方法进行。
[0125] 树脂膜形成层的导热系数优选为2WAm?K)以上,更优选为3WAm?K)以上。另 外,固化后的树脂膜形成层(树脂膜)的导热系数优选为2WAm*K)以上,更优选为3W/ (m?K)以上。如果树脂膜形成层或树脂膜的导热系数小于2WAm*K),则有时因半导体装 置发热而导致半导体装置变形,从而成为故障、破损的原因、或者导致半导体装置的运算速 度降低或误动作而使半导体装置的可靠性降低。通过使树脂膜形成层或树脂膜的导热系数 在上述范围,能够提高半导体装置的散热特性,可以制造具有优异的可靠性的半导体装置。 需要说明的是,树脂膜形成层的导热系数的测定方法按照与实施例相同的方法来进行。
[0126] 作为树脂膜形成层的散热特性的指标,除了导热系数以外,还可以使用热扩散系 数,优选固化后的树脂膜形成层(树脂膜)的热扩散系数为9.7Xl(T7m2/s以上,更优选为 1.5Xl(T6m2/s以上。需要说明的是,热扩散系数是指树脂膜形成层或树脂膜的导热系数除 以树脂膜的比热与密度之积而算出的值,热扩散系数越大表示具有越优异的散热特性。
[0127] (芯片用树脂膜形成用片)
[0128] 树脂膜形成层可以通过将树脂膜形成用组合物涂布在支撑片上并干燥而得到,所 述树脂膜形成用组合物是以适当的比例混合上述各成分而成的。另外,也可以将树脂膜形 成用组合物涂布在与支撑片不同的工程膜上,干燥成膜,再将其转印到支撑片上。在进行混 合时,可以预先使用分散介质、溶剂将各成分稀释,或者也可以在混合时加入分散介质、溶 剂。从能够均匀地混合上述各成分的观点考虑,优选使用溶剂。作为溶剂,可以列举例如: 甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、异丁醇、正丁醇、乙酸乙酯、甲乙酮、丙酮、四氢呋喃、异丙醇、二甲 基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。这些溶剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
[0129] 对于本发明的芯片用树脂膜形成用片而言,上述树脂膜形成层可剥离地形成在支 撑片上。本发明的芯片用树脂膜形成用片的形状可以采用胶带状、标签状等任意形状。
[0130] 作为支撑片,可以使用例如:聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲 基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯 膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜
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