密封片材、半导体装置的制造方法及带有密封片材的基板的制作方法_2

文档序号:9355374阅读:来源:国知局
而得的塑料膜。
[0049] 为了提高基材1的表面与邻接的层的密合性、保持性等,可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、离子化放射线处理等化学性或物理性 的处理,基于底涂剂(例如后述的粘合物质)的涂布处理。
[0050] 上述基材1可适当选择同种或不同种类的基材,可以根据需要使用将多种基材混 合而成的混合物。另外,为了对基材1赋予抗静电能力,可以在上述的基材1上设置由金属、 合金、它们的氧化物等形成的厚度30~500A左右的导电性物质的蒸镀层。基材1可为单 层或2种以上的多层。
[0051] 基材1的厚度可考虑密封片材10的作业性等而适当决定,通常为5 y m以上且 200 um以下左右,优选为35 um以上且120 um以下。
[0052] 需要说明的是,在无损本发明的效果等的范围内,基材1还可含有各种添加剂(例 如着色剂、填充剂、增塑剂、防老化剂、抗氧化剂、表面活性剂、阻燃剂等)。
[0053] (底部填充材料)
[0054] 本实施方式中的底部填充材料2可用作填充经表面安装后的半导体元件5与被粘 物6之间的空间的密封用膜(参照图2C)。
[0055] 底部填充材料2自基材1的90°剥离力为lmN/20mm以上且50mN/20mm以下。90° 剥离力的下限只要为lmN/20mm以上,则并无特别限定,优选为5mN/20mm以上,更优选为 10mN/20mm以上。另一方面,90°剥离力的上限只要为50mN/20mm以下,则并无特别限定,但 优选为40mN/20mm以下,更优选为30mN/20mm以下。通过采用这种90°剥离力,在将底部 填充材料2贴合于基板等被粘物6后将基材1自底部填充材料2剥离时,可不对密封片材 10施加过剩负荷而顺利地剥离(参照图2B),并且还可以防止在密封片材的操作时底部填 充材料与基材之间产生意外的剥离。
[0056] 底部填充材料2的25°C下的断裂延伸率为10%以上,优选为50%以上,更优选为 100 %以上。即便在操作密封片材10并且粘贴于被粘物前产生伸缩作用,底部填充材料2也 不会断裂,此外,即便在剥离时负荷上述剥离力,也可以防止底部填充材料2本身的断裂。 需要说明的是,上述断裂延伸率的上限越高越好,在物理上极限为1000%左右。
[0057] 底部填充材料2的40°C以上且低于100°C的粘度为20000Pa,s以下,优选为 15000Pa ? s以下,更优选为lOOOOPa ? s以下。通过这种粘度,底部填充材料2对被粘物6 的凹凸的埋入性较为良好,可防止在底部填充材料2与被粘物6之间产生空隙。需要说明 的是,虽然上述粘度的下限并无特别限定,但从贴合于基板等被粘物时的形状维持性的观 点出发,只要为l〇〇〇Pa ? s以上即可。
[0058] 底部填充材料2的100°C以上且200°C以下的最低粘度为100Pa,s以上,优选 为500Pa ? s以上,更优选为1000Pa ? s以上。通过采用上述最低粘度,可抑制自底部填充 材料的逸气(水分或有机溶剂等)所引起的空隙的产生。需要说明的是,虽然上述最低 粘度的上限并无特别限定,但从对半导体元件所具有的凹凸的埋入性的观点出发,优选为 lOOOOPa ? s以下,更优选为5000Pa ? s以下。
[0059] 作为底部填充材料的构成材料,可列举并用热塑性树脂与热固化性树脂的材料。 另外,热塑性树脂或热固化性树脂也可以单独使用。
[0060] 作为上述热塑性树脂,可以列举: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、6, 6-尼龙等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸 系树脂、PET或PBT等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、或氟树脂等。这些热塑性树脂可 以单独使用或者并用两种以上。这些热塑性树脂中,特别优选离子性杂质少、耐热性高、且 能够确保半导体元件的可靠性的丙烯酸系树脂。
[0061] 作为上述丙烯酸系树脂,没有特别限定,可以列举以具有碳原子数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中的一种或两种以上 为成分的聚合物等。作为上述烷基,可以列举例如: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。
[0062] 另外,作为形成上述聚合物的其他单体,没有特别限定,可以列举例如:丙烯酸、甲 基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等各种含羧 基单体;马来酸酐或衣康酸酐等各种酸酐单体;(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-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-羟基甲基环己基)甲酯等各种含羟基单体;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯酰氧 基萘磺酸等各种含磺酸基单体;或者2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等各种含磷酸基单体;丙 烯腈等含氰基单体等。
[0063] 作为上述热固化性树脂,可以列举酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树 月旨、聚氨酯树脂、有机硅树脂、或热固化性聚酰亚胺树脂等。这些树脂可以单独使用或并用 两种以上。特别优选使半导体元件腐蚀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。
[0064] 上述环氧树脂只要为通常用作胶粘剂组合物的环氧树脂,则没有特别限定,可以 使用例如双酚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、苯酚线型酚醛型、邻甲酚线型酚醛型、三羟基苯基甲烷型、四羟苯基乙烷型等二 官能环氧树脂或多官能环氧树脂、或者乙内酰脲型、三缩水甘油基异氰脲酸酯型或者缩水 甘油基胺型等环氧树脂。这些环氧树脂可以单独使用或者并用两种以上。在这些环氧树脂 中,特别优选线型酚醛型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型树脂或四苯基乙烷 型环氧树脂。这是由于这些环氧树脂富有与作为固化剂的酚醛树脂的反应性且耐热性等优 异。
[0065] 此外,上述酚醛树脂作为上述环氧树脂的固化剂发挥作用,可以列举例如:苯酚线 型酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚线型酚醛树脂、叔丁基苯酚线型酚醛树脂、壬基苯酚线 型酚醛树脂等线型酚醛型酚醛树脂、甲阶酚醛型酚醛树脂、聚对氧基苯乙烯等聚氧基苯乙 烯等。它们可以单独使用或并用两种以上。在这些酚醛树脂中,特别优选苯酚线型酚醛树 月旨、苯酚芳烷基树脂。其原因在于,能够提高半导体装置的连接可靠性。
[0066] 关于上述环氧树脂与酚醛树脂的配合比例,例如优选以酚醛树脂中的羟基相对于 上述环氧树脂成分中的每1当量环氧基为0. 5~2. 0当量的方式配合。更优选为0. 8~ 1.2当量。即,这是由于若两者的配合比例在上述范围之外,则无法进行充分的固化反应,环 氧树脂固化物的特性容易劣化。
[0067] 需要说明的是,在本实施方式中,特别优选使用了环氧树脂、酚醛树脂及丙烯酸系 树脂的底部填充材料。这些树脂的离子性杂质少且耐热性高,因此可确保半导体元件的可 靠性。这种情况下的配合比相对于丙烯酸系树脂成分1〇〇重量份,环氧树脂与酚醛树脂的 混合量为10~200重量份。
[0068] 上述热固化性树脂优选包含液状热固化性树脂。这种情况下,上述液状热固化性 树脂的重量相对于上述热固化性树脂的总重量的比例优选为5重量%以上且40重量%以 下,更优选为10重量%以上且35重量%以下。由此,可平衡性良好地发挥上述底部填充材 料2的所需特性,尤其是可使底部填充材料2对被粘物6的凹凸的埋入性良好。作为液状 热固化性树脂,在上述热固化性树脂中,可优选使用重均分子量为1000以下的树脂。需要 说明的是,重均分子量的测定方法可利用以下方法进行测定。使试样以0. lwt%溶解于THF 中,使用GPC(凝胶渗透色谱)通过聚苯乙烯换算测定重均分子量。详细的测定条件如下所 述。
[0069] <重均分子量的测定条件>
[0070] GPC 装置:Tosoh 制造,HLC-8120GPC
[0071 ]柱:Tosoh 制造,(GMHHR-H) + (GMHHR-H) + (G2000HHR)
[0072] 流量:〇? 8mL/min
[0073] 浓度:0.1wt%
[0074] 注入量:100yL
[0075] 柱温度:40°C
[0076] 洗脱液:THF
[0077] 作为环氧树脂和酚醛树脂的热固化促进催化剂,没有特别限定,可以从公知的热 固化促进催化剂中适当选择使用。热固化促进催化剂可以单独使用或并用两种以上。作为 热固化促进催化剂,可以使用例如胺系固化促进剂、磷系固化促进剂、咪唑系固化促进剂、 硼系固化促进剂、磷-硼系固化促进剂等。
[0078] 为了去除焊料凸块的表面的氧化膜以容易地安装半导体元件,还可以在底部填充 材料2中添加助焊剂。作为助焊剂,并无特别限定,可使用现有公知的具有助焊剂作用的化 合物,但优选为pKa为3. 5以上的含羧基的化合物(以下也称为"含羧基的化合物")。由 此,可抑制产生羧酸根离子,可抑制与具有环氧基等反应性官能团的热固化性树脂等的反 应性。其结果是,该含羧基的化合物即便因安装半导体时的热也不会直接与热固化性树脂 反应,而可通过之后经时赋予的热而充分地发挥助焊剂功能。
[0079] (pKa为3. 5以上的含羧基的化合物)
[0080] 作为本实施方式的含羧基的化合物,只要是分子内具有至少1个羧基、酸解离常 数pKa为3. 5以上且具有助焊剂功能的化合物,则并无特别限定。含
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