CN102157407A - 电路部件连接用粘接剂的使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热固型的电路部件连接用粘接剂的使用方法。该电路部件连接用粘接剂的使用方法中，所述热固型的电路部件连接用粘接剂用于使具有突出连接端子的半导体芯片和具有线路图的电路基板按照所述连接端子和所述线路图电连接的方式进行粘接；所述热固型的电路部件连接用粘接剂由树脂组合物和分散在该树脂组合物中的复合氧化物粒子构成，所述树脂组合物包含热交联性树脂以及与该热交联性树脂反应的固化剂，所述复合氧化物粒子由含有2种以上的金属的、可结晶化的金属氧化物或结晶化了的金属氧化物形成。在该使用方法中，可以透过电路部件连接用粘接剂而识别芯片电路面的辨认标记，同时，在电路部件连接后，不会产生导通不良等问题。

Description

电路部件连接用粘接剂的使用方法
本申请是原申请的申请日为2008年7月9日，申请号为200880023514.1，发明名称为《电路部件连接用粘接剂》的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及电路部件连接用粘接剂以及半导体装置。
背景技术
通常，作为通过面朝下接合(face down bonding)方式将半导体芯片直接安装在电路基板上的方式，已知有在半导体芯片的电极部分上形成焊接凸点而与电路基板进行焊接的方式，以及将导电性粘接剂涂布在设置在半导体芯片上的突起电极上而与电路基板电极进行电连接的方法。
在这些方法中，当暴露于各种环境下时，由于连接的芯片和基板的热膨胀系数差，在连接界面上产生应力，因此存在连接可靠性下降的问题。从而，为了缓和连接界面上的应力，通常研究使用环氧树脂等底部填料(under filler)填充芯片和基板间隙的方式。
作为底部填料的填充方式，存在有在连接芯片和基板后，注入低粘度的液状树脂的方式，以及在基板上设置底部填料后，搭载芯片的方式。进一步，作为在基板上设置底部填料后搭载芯片的方式，有涂布液状树脂的方法和贴附膜状树脂的方法。
然而，在液状树脂的涂布中，难以通过分布器控制精确的涂布量，而在近年来的芯片薄型化过程中，如果涂布量过多，则接合(bonding)时溢出的树脂流至芯片的侧面，污染了接合工具，因此需要对工具进行洗涤，这就导致量产时的工序变得复杂。此外，贴附膜状树脂时，容易通过控制树脂的厚度而获得最适合树脂量，但另一方面，其需要将膜贴附在基板上的称为暂时压合工序的附加工序。
在暂时压合工序中，使用切割至比对象芯片宽度更大宽度的卷轴状带，根据芯片尺寸对基材上的粘接剂进行半切(half cut)，并在不会反应的温度下通过热压合将粘接剂贴附在基板上。
为了确保生产率，暂时压合工序中贴附的膜，通常比芯片尺寸大。但是，当膜大于芯片时，在与相邻部件的距离上需要一些富裕，成为高密度化安装时的障碍。因此，作为提供和芯片相同尺寸粘接剂的方法，已提出了在以贴附在晶片上的状态供给粘接剂后，通过切割等进行芯片加工，并同时进行粘接剂加工，从而得到带有粘接剂的芯片的方法。
例如，专利文献1的方法，就是在将膜状粘接剂贴附在晶片上后，切割成单片，而得到带有粘接膜的芯片。在该方法中，制作晶片/粘接剂/隔离片这样的叠层体，将其切断后，剥离隔离片，得到带有粘接剂的芯片。但是，该方法中，在切断叠层体时，剥离了粘接剂和隔离片，因此存在着单片化的半导体芯片飞散的风险。
专利文献2是涉及具有粘合材料层和粘接剂层的晶片加工用带的方法，其提出了在将晶片贴附在晶片加工用带上后，进行切割和拾取(pick up)，并将单片化的芯片以倒装芯片(flip chip)方式连接在基板上的方法。
通常，在倒装芯片方式安装中，为了将称为芯片电路面的凸点(bump)的端子与相对的基板侧的端子进行连接，需要通过芯片接合机使芯片侧的对准位置标记与基板侧的对准位置标记对好位置，由此将其贴附。在将粘接剂贴附在芯片电路面上时，由于粘接剂覆盖了电路面的对准位置标记，因此需要透过粘接剂确认对准位置标记。
为了透过粘接剂确认芯片电路面的对准位置标记，考虑将提高粘接剂的透过率作为一种解决手段。通常配合成分的相溶性高并且形态均匀的树脂组合物，其透过率高。另一方面，产生相分离的树脂组合物，光会在树脂内部产生散射，因此透过率降低。从而，通过形成形态均匀的组成，可以构筑容易辨认对准位置标记的粘接剂。
另一方面，半导体用粘接剂，还需要有用于对抗因芯片和基板的热膨胀系数差而产生的应力的高粘接性、用于对应回流温度的高耐热性、对应于高温环境的低热膨胀性、对应于高温高湿环境的低吸湿性等高可靠性。作为提高这些特性的方法，正在研究在能够获得高耐热性和高粘接性的环氧树脂中添加线膨胀系数小的二氧化硅填料的组成。然而，在环氧树脂中混合二氧化硅填料时，由于在填料和环氧树脂的界面处产生散射，因此透过率差，难以得到透明性。
此处，在专利文献3中，作为在树脂中添加填料时得到透明性的方法，记载了含有绝缘性粘接剂和分散在粘接剂中的导电粒子、以及透明玻璃粒子的各向异性导电膜。
专利文献1：日本特许2833111号公报
专利文献2：日本特开2006-049482号公报
专利文献3：日本特许3408301号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，即使玻璃粒子透明的情况，当与分散玻璃粒子的树脂之间具有折射率差时，就会产生了光散射，因此存在因分散了玻璃粒子而损害透明性的情况。因此，要想混合粒子并获得透明性，仅仅通过粒子本身透明是无法达到的。如上所述，由于专利文献1～3的晶片前置型底部填充(underfill)方法，分别存在问题，因此未在市场上普及。
由此，本发明提供一种在进行电路部件的连接时，可以透过电路部件连接用粘接剂而识别芯片电路面的辨认标记，同时，在电路部件连接后，不会产生导通不良等问题，并且可以获得稳定的低连接电阻的电路部件连接用粘接剂。
解决问题的方法
本发明提供一种热固型的电路部件连接用粘接剂，其由包含热交联性树脂以及与该热交联性树脂反应的固化剂的树脂组合物、和分散在该树脂组合物中的复合氧化物粒子形成。
在使用本发明的电路部件连接用粘接剂连接电路部件的情况下，在连接时可以透过电路部件连接用粘接剂识别芯片电路面的辨认标记，同时，在电路部件连接后，不会产生导通不良等问题，并且可以获得稳定的低连接电阻。
复合氧化物粒子的平均粒径优选为0.1μm～0.5μm。在上述范围时，复合氧化物粒子分散在树脂组合物中，并增强了树脂组合物。此外，连接稳定性提高。
电路部件连接用粘接剂，相对于100重量份树脂组合物，优选含有20～150重量份复合氧化物粒子。当复合氧化物粒子为20重量份以上时，由于电路部件连接用粘接剂的线膨胀系数下降，弹性模量上升，因此压合后的半导体芯片和基板的连接可靠性进一步提高。当复合氧化物粒子不到150重量份时，和超过150重量份的情况相比，由于电路部件连接用粘接剂的熔融粘度低，因此半导体的突出电极和基板的电路容易连接。
电路部件连接用粘接剂在未固化时优选具有15～100％的可见光平行透过率。通过具有上述范围的可见光平行透过率，更加容易识别芯片电路面的辨认标记。
复合氧化物粒子的折射率优选为1.5～1.7。当折射率为上述范围时，电路部件连接用粘接剂的可见光平行透过率上升，并且更加容易识别芯片电路面的辨认标记。
树脂组合物优选包含在侧链上含有至少一个能够与固化剂或热交联性树脂反应的官能团的共聚性树脂。
在180℃下加热电路部件连接用粘接剂20秒钟后，使用差示扫描量热计由放热量算出的电路部件连接用粘接剂的反应率优选为80％以上。当反应率为80％以上时，连接稳定性提高。
电路部件连接用粘接剂固化后，在40～100℃下的线膨胀系数优选为70×10-6/℃以下。当固化后的线膨胀系数超过70×10-6/℃时，由于安装后的温度变化或加热吸湿而发生膨胀，存在半导体芯片的连接端子和电路基板的配线间难以保持电连接的倾向。
本发明的电路部件连接用粘接剂，可以用于使具有突出连接端子的半导体芯片和具有线路图的电路基板，按照连接端子和线路图电连接的方式进行粘接。
本发明提供一种半导体装置，其包括具有线路图的电路基板、安装在电路基板上并具有突出连接端子的半导体芯片、以及介于电路基板和半导体芯片之间并使它们粘接的粘接层，其中，连接端子和线路图电连接，并且粘接层由上述本发明的电路部件粘接剂形成。本发明的半导体装置，不会产生导通不良，并且保持了稳定的低连接电阻。
发明效果
根据本发明，可以提供一种在进行电路部件的连接时，可以透过电路部件连接用粘接剂识别芯片电路面的辨认标记，同时，在连接电路部件后，不会产生导通不良等问题，并且可以获得稳定的低连接电阻的电路部件连接用粘接剂。此外，可以提供一种使用上述电路部件连接用粘接剂所得的半导体装置。
附图说明
图1是表示使用本发明一种实施方式涉及的电路部件连接用粘接剂的电路连接材料的截面图。
符号说明
1是电路连接材料、10是隔离片、20是含有复合氧化物粒子的层、21是树脂组合物、22是复合氧化物粒子、30是含有复合氧化物粒子和导电粒子的层、31是树脂组合物、33是导电粒子、40是电路部件连接用粘接剂。
具体实施方式
以下，根据需要参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，在附图中，对于相同要素给予相同符号，并省略重复的说明。此外，关于上下左右等位置关系，只要没有特别说明，则是基于附图所示的位置关系。此外，附图的尺寸比例并不限于图示比例。
本实施方式的电路部件连接用粘接剂，是由包含热交联性树脂以及与该热交联性树脂反应的固化剂的树脂组合物、和分散在该树脂组合物中的复合氧化物粒子构成的热固型粘接剂。
图1是表示具有电路部件连接用粘接剂的电路连接材料的一种实施方式的截面图。图1所示的电路连接材料1具有：膜状的电路部件连接用粘接剂40、配置在电路部件连接用粘接剂40两侧的2块隔离片10。电路部件连接用粘接剂40具有：包含球状复合氧化物粒子的层20、与其叠层并包含球状复合氧化物粒子以及导电粒子的层30。包含复合氧化物粒子的层20，由树脂组合物21和分散在树脂组合物21中的复合氧化物粒子22形成。包含复合氧化物粒子以及导电粒子的层30，由树脂组合物31和分散在树脂组合物31中的复合氧化物粒子22以及导电粒子33形成。隔离片10是剥离性的树脂膜。
树脂组合物21和31，分别是包含热交联性树脂和固化剂的热固性树脂组合物。构成包含复合氧化物粒子22的层20的树脂组合物21与构成包含复合氧化物粒子22和导电粒子33的层30的树脂组合物31，可以相同也可以不同。
树脂组合物21和/或31中所含的热交联性树脂，是与固化剂反应而形成交联结构的树脂。作为热交联性树脂，优选环氧树脂。特别是，从实现透过性的提高、高Tg化、低线膨胀系数化的角度考虑，优选萘酚酚醛清漆型固体环氧树脂、含有芴骨架的液状或固体环氧树脂。除了环氧树脂，作为树脂组合物21和/或31中所含的热交联性树脂，可以使用双马来酰亚胺树脂、三嗪树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、氰基丙烯酸酯树脂、酚树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚氨酯树脂、聚异氰酸酯树脂、呋喃树脂、间苯二酚树脂、二甲苯树脂、苯并胍胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、硅氧烷改性聚酰胺酰亚胺树脂、丙烯酸酯树脂等。它们可以单独使用，或将两种以上组合使用。
热交联性树脂，也可以包含在侧链上含有至少一个能够与固化剂或上述热交联性树脂反应的官能团的共聚性树脂。作为这种共聚性树脂，优选为在侧链上含有作为能够与上述热交联性树脂反应的官能团的环氧基、羧基或羟基的丙烯酸共聚物。特别优选，使用丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯等作为共聚成分所得的含有环氧基的丙烯酸共聚物。除此之外，可以使用作为共聚成分使用了(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯等(甲基)丙烯酸羟烷基酯；甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸糠酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸三甲基环己酯、甲基丙烯酸三环癸酯、四环十二烷基-3-丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯；苯乙烯、乙烯基甲苯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯腈、甲基丙烯酸苄酯、环己基马来酰亚胺等的共聚性树脂。
与热交联性树脂反应的固化剂，例如，可以选自酚系、咪唑系、酰肼系、硫醇系、苯并噁嗪、三氟化硼-胺配位化合物、锍盐、胺酰亚胺、聚胺盐、双氰胺、以及有机过氧化物系固化剂。
为了延长使用寿命，可以将上述固化剂制成微胶囊型固化剂。微胶囊型固化剂，是以固化剂为核，并且实质上由聚氨酯、聚苯乙烯、明胶和聚异氰酸酯等高分子物质；或硅酸钙、沸石等无机物；以及镍、铜等金属薄膜等的覆膜来覆盖。微胶囊型固化剂的平均粒径为10μm以下，并优选为5μm以下。
为了增大粘接强度，树脂组合物21和/或31可以含有偶联剂。为了辅助成膜性，在树脂组合物21和/或31中还可以含有聚酯、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛、多芳基化合物、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸橡胶、聚苯乙烯、苯氧基树脂、NBR、SBR、聚酰亚胺或硅氧烷改性树脂(丙烯酸有机硅、环氧有机硅、聚酰亚胺有机硅)等热塑性树脂。此外，出于复合氧化物粒子的表面改性目的，可以含有硅油、聚硅氧烷、有机硅低聚物、偶联剂。
树脂组合物21和/或31，固化后的折射率优选为1.5～1.7。为了使固化后的折射率为上述范围，未固化状态的折射率优选为1.5～1.7。为了使未固化状态的折射率为1.5以上，将高折射率成分分散在树脂组合物21和/或31中即可。作为这种高折射率成分，可以列举用作环氧树脂固化催化剂的咪唑化合物、以及胺系固化剂等在分子中含有氮原子的化合物。另一方面，为了使未固化状态的折射率为1.7以下，使树脂组合物21和/或31中含有低折射率成分即可。当低折射率成分分散在树脂组合物21和/或31中时，存在树脂组合物21和/或31的折射率也降低的倾向。作为这种低折射率成分，可以列举高分子量的热塑性树脂。作为高分子量的热塑性树脂，可以列举苯氧基树脂或丙烯酸树脂的共聚物。如此所述，通过在树脂组合物21和/或31中含有高折射率成分和低折射率成分，可以使未固化状态的树脂组合物21和/或31的折射率为1.6左右。树脂组合物21和31的折射率，可以使用阿贝折射仪，以钠D线(589nm)作为光源进行测定。
复合氧化物粒子22，优选其折射率为1.5～1.7的同时，与树脂组合物21和/或31的折射率差在±0.1以内，更优选在±0.05以内。如果折射率差在±0.1以外，在树脂组合物21和/或31中添加复合氧化物粒子22时存在透过率减小的倾向。特别是，当电路部件连接用粘接剂40的膜厚大时，存在难以透过粘贴在半导体芯片具有突出连接端子的面上的电路部件连接用粘接剂40，来识别在半导体芯片的电路面上所形成的对准位置标记的倾向。复合氧化物粒子22的折射率可以根据贝克法并使用显微镜进行测定。
复合氧化物粒子22，优选由含有2种以上的金属的、可结晶化的金属氧化物或结晶化了的金属氧化物形成。作为这种金属氧化物，优选为含有选自铝、镁和钛的至少一种金属，和两种以上其它金属的复合氧化物。更优选为含有钛和硅的复合氧化物，并且从容易通过组成比调整折射率的观点考虑，进一步优选含有二氧化硅和二氧化钛。含有二氧化硅和二氧化钛的二氧化硅二氧化钛粒子，可以通过溶胶凝胶法制造，也可以使用市售品，因此优选用作复合氧化物粒子22。
复合氧化物粒子22的平均粒径优选为0.1～0.5μm。当平均粒径不到0.1μm时，和0.1μm以上的情况相比，由于粒子的比表面积大，因此表面能也变大。结果，粒子之间的相互作用变大，生成凝集体，存在分散性下降的倾向。此外，即使在分散性良好的情况下，由于比表面积大，因此当其分散在树脂组合物21和/或31中时会增粘，容易使成型性下降。
当复合氧化物粒子22的平均粒径超过0.5μm时，和0.5μm以下的情况相比，由于粒子的比表面积小，因此树脂组合物21和/或31的流动性变大，在成型时容易产生空隙。此外，由于粒径变大，因此在以相同添加量分散复合氧化物粒子22时，和粒径小的情况相比，粒子数变少。其结果，作为分散复合氧化物粒子22的目的之一的，增强树脂组合物21和/或31的效果存在有减小的倾向。此外，当复合氧化物粒子22的粒径大时，容易因在芯片的凸点和电路基板的电极间的复合氧化物粒子22的卷入而损害电气特性。特别是，在低压下安装时以及凸点由镍等硬质材料形成时，复合氧化物粒子22难以填入到连接端子中。其结果，在进行连接时，妨碍了凸点和基板电极间的接触，并且在电路部件连接用粘接剂40含有导电粒子33时，妨碍导电粒子33扁平化，容易阻碍电连接。此外，当复合氧化物粒子22的最大粒径为40μm以上时，存在有复合氧化物粒子22的粒径大于芯片和基板的间隙的情况。这时，在安装压力下，存在有复合氧化物粒子22损伤芯片的连接端子或基板电路的可能性。
复合氧化物粒子22，其比重优选为5以下，更优选为2～5，并进一步优选为2～3.2。当比重超过5时，在将其添加到树脂组合物21和/或31的清漆中时，由于比重差大，因而容易在清漆中产生沉降。因此，难以得到复合氧化物粒子22均匀分散的电路部件连接用粘接剂40。
复合氧化物粒子22的线膨胀系数，在0～700℃以下的温度范围内，优选为70×10-6/℃以下，并更优选为3×10-6/℃以下。如果复合氧化物粒子22的线膨胀系数小，则由于降低了电路部件连接用粘接剂40的线膨胀系数，因此可以减少添加的复合氧化物粒子22的量。
电路部件连接用粘接剂40，相对于100重量份树脂组合物21和/或31，优选含有20～150重量份复合氧化物粒子22，更优选含有25～100重量份，并进一步优选含有50～100重量份。当复合氧化物粒子22不到20重量份时，存在有电路部件连接用粘接剂40的线膨胀系数增大并且弹性模量降低的倾向。因此，压合后的半导体芯片和基板的连接可靠性容易下降。另一方面，当配合量超过150重量份时，存在有电路部件连接用粘接剂40的熔融粘度增加的倾向。因此，半导体的突出电极和基板的电路难以充分连接。
本发明的电路部件连接用粘接剂40，吸收进行连接的芯片凸点和基板电极等的高低不均匀性，因此，为了充分赋予各向异性导电性，还可以包括除了复合氧化物粒子22外还混入并分散有导电粒子33的，含有复合氧化物粒子22和导电粒子33的层30。作为导电粒子33，优选包含Au、Ag、Ni、Cu、焊锡等金属的粒子或碳粒子等，并且平均粒径为1～10μm的粒子。为了获得充分的可用时间，其中，导电粒子33的表层优选由Au、Ag、铂属贵金属形成，而不是由Ni和Cu等过渡金属形成，更优选由Au形成。或者，导电粒子33，也可以由Au等贵金属覆盖Ni等过渡金属的表面而成。当导电粒子33是由上述金属覆盖非导电性玻璃、陶瓷、塑料等并且最外层为贵金属时，以及当其为热熔融金属粒子时，通过加热加压，导电粒子具有变形性，吸收电极的高低不均匀性。其结果，在连接时，增加了和电极的接触面积，可靠性提高，因而优选。为了获得良好的电阻，这种导电粒子33中贵金属类的覆盖层的厚度，优选为100埃。但是，在Ni等过渡金属上设置贵金属类的层时，如果在导电粒子33混合分散时所生成的贵金属类层缺损，则容易引起氧化还原作用。其结果，生成的游离自由基导致保存性下降，因此贵金属类的覆盖层厚度优选为300埃以上。当贵金属类的覆盖层厚度变厚时，由于其效果饱和，因此希望最大为1μm，但并不限制于此。
导电粒子33，相对于100体积份树脂组合物31，根据用途在0.1～30体积份的范围内进行调整。为了防止过剩的导电粒子33导致相邻电路的短路等，更优选为0.1～10体积份。电路部件连接用粘接剂40，也可以具有包含复合氧化物粒子22和导电粒子33的层30。
电路部件连接用粘接剂40，在未固化时优选具有15～100％的可见光平行透过率，更优选具有18～100％的可见光平行透过率，并进一步优选具有25～100％的可见光平行透过率。当可见光平行透过率不到15％时，难以识别倒装芯片接合机中的辨认标记，难以进行对准位置作业。
可见光平行透过率，可以通过株式会社日立制作所制造的，商品名为U-3310型分光光度计进行测定。例如，可以将膜厚为50μm的帝人杜邦薄膜公司制造的PET膜(商标名为PUREX，555nm透过率为86.03)作为基准物质，进行基线修正测定，然后在PET基材上以25μm的厚度涂布电路连接用粘接剂40，并测定400nm～800nm的可见光区域的平行透过率。由于在倒装芯片接合机所用的卤素光源和光导的波长相对强度中，555nm～600nm最强，因此在本发明中，可以用555nm的透过率进行可见光平行透过率的测定。
在180℃下对电路部件连接用粘接剂40加热20秒钟后，使用差示扫描量热计(DSC)由放热量所算出的反应率优选为80％以上。此处，电路部件连接用粘接剂的反应率(单位：％)，是将对加热前的电路部件连接用粘接剂进行DSC测定所得的放热量作为初期放热量，将对加热后的电路部件连接用粘接剂进行DSC测定所得的放热量作为加热后放热量，并通过下述式(1)算出。
反应率＝(初期放热量-加热后放热量)/初期放热量×100(1)
由于在180℃下加热20秒钟后的，电路部件连接用粘接剂40的反应率为80％以上，因此可以将连接端子和线路图进行电连接和机械连接。进一步，即使在连接后冷却收缩时，也可以保持连接端子和线路图的连接。
将电路部件连接用粘接剂40固化后，在40～100℃下的线膨胀系数优选为70×10-6/℃以下，更优选为60×10-6/℃以下，并进一步优选为50×10-6/℃以下。当固化后的线膨胀系数超过70×10-6/℃时，由于安装后的温度变化或加热吸湿而膨胀，因此难以保持半导体芯片的连接端子和电路基板的线路图的电连接。
电路部件连接用粘接剂40，用于粘接具有突出连接端子的半导体芯片和具有线路图的电路基板，并使上述连接端子和上述线路图电连接。
上述连接端子，是通过热压合或并用了超声波的热压合机将使用金线所形成的金销子(stud)凸点、金属球固定在半导体芯片的电极上而成，也可以是通过电镀或蒸镀而形成。此外，上述连接端子不必由单一的金属构成，其可以含有金、银、铜、镍、铟、钯、锡、铋等多种金属成分，并且也可以由这些金属成分的层进行层叠而成。此外，具有上述连接端子的半导体芯片，即使为具有突出的连接端子的半导体晶片的形式也没关系。
为了将上述半导体芯片的突出连接端子和上述形成了线路图的基板粘接至电连接，希望将上述连接端子和上述线路图相对配置。因此，半导体芯片优选在和突出的连接端子相同的面上具有对准位置标记。
上述形成了线路图的电路基板可以是通常的电路基板，也可以是半导体芯片。当其为电路基板时，上述线路图，可以通过对将环氧树脂或具有苯并三嗪骨架的树脂浸渍在玻璃布或无纺布中而形成的基板，具有增强(buildup)层的基板，或聚酰亚胺、玻璃、陶瓷等绝缘基板的表面上的铜等金属层的不需要部分进行蚀刻除去而形成。此外，也可以通过在绝缘基板表面上电镀而形成，并且还可以通过蒸镀等而形成。
上述线路图，不必由单一的金属形成，其可以含有金、银、铜、镍、铟、钯、锡、铋等多种金属成分，并且也可以由这些金属成分的层进行层叠而成。此外，当基板为半导体芯片时，线路图通常由铝构成，也可以在其表面上形成金、银、铜、镍、铟、钯、锡、铋等金属层。
关于将电路部件连接用粘接剂40粘附在半导体芯片具有突出连接端子的面上的形式，可以如下获得。(1)将芯片化之前的具有突出连接端子的半导体晶片、在半导体晶片的突出连接端子面上配置的电路部件连接用粘接剂40、在半导体晶片侧设有粘合层并通过UV照射固化的切割带，按照该顺序依次叠层，制作叠层体。(2)通过切割切成单片。(3)将单片化的带有电路部件连接用粘接剂40的半导体芯片从切割带上剥离。
(1)由半导体晶片、电路部件连接用粘接剂40、切割带构成的叠层体，可以通过层压电路部件连接用粘接剂40和切割带而得到叠层体后，使用具有加热机构和加压辊的晶片安装器(mounter)或具有加热机构和真空压力机构的晶片安装器对半导体晶片进行层压而得到。叠层体中，电路部件连接用粘接剂40的面积和半导体晶片相同，切割带的面积比半导体晶片和电路部件连接用粘接剂大，并且比切割框的内尺寸大而比外尺寸小。
上述层压，优选在电路部件连接用粘接剂40软化的温度进行，例如优选一边加热至40～80℃，一边进行层压，更优选一边加热至60～80℃，一边进行层压，并进一步优选一边加热至70～80℃，一边进行层压。当在电路部件连接用粘接剂40软化的温度以下进行层压时，存在着半导体晶片的突出连接端子周围填入不足、形成卷入空隙的状态、切割时剥离、拾取时电路部件连接用粘接剂40发生变形、对准位置时不好识别辨认标记、并且因空隙而导致连接可靠性下降等风险。
(2)在对由半导体晶片、电路部件连接用粘接剂40、切割带构成的叠层体进行切割时，通过使用IR辨认标记，可以透过晶片识别半导体晶片的电路图或切割用的对准位置标记，来对准切割线的位置。
在上述叠层体中，切断半导体晶片和电路部件连接用粘接剂40的工序，可以使用通常的切割机进行。使用切割机进行切断时，可以使用通常称作为切割的工序。切割时优选通过阶段性切割法进行切割，也就是说，作为第1阶段仅切断晶片，然后切断第1阶段的切割槽内的残余晶片、电路部件连接用粘接剂40、直到切割带的界面或切割带的内部。切割时还可以使用激光进行切割。在切割后，使用常规的曝光机等，以15～30mW对切割带侧照射150～300mJ左右的UV光。
(3)将单片化的带有电路部件连接用粘接剂40的半导体芯片从切割带上剥离的工序可以通过以下方式进行，即，从与半导体芯片叠层面的相反面上以推长的方式推按切割带，在电路部件连接用粘接剂40与UV照射后的切割带的界面上通过剥离撕开。
电路部件连接用粘接剂40，在UV照射后对于切割带的粘附力优选为10N/m以下，对于半导体晶片的粘附力优选为70N/m以上。当UV照射后对于切割带的粘附力超过10N/m时，在将切割后的单片化的带有电路部件连接用粘接剂40的半导体芯片从切割带上剥离的操作中，存在有芯片损坏、电路部件连接用粘接剂层变形的风险。另一方面，当对于半导体晶片的粘附力不到70N/m时，存在有在由切割时切刀的旋转切削所产生的冲击和水压的影响下，在芯片和电路部件连接用粘接剂40的界面上产生剥离的风险。
电路部件连接用粘接剂40和UV照射后的切割带的粘附力，可以如下进行测定。使用加热温度设定至80℃的层压机，将电路部件连接用粘接剂40层压到晶片上，将UV照射前的切割带的粘合面朝向电路部件连接用粘接剂40，并在40℃下进行层压，然后以15mW对切割带侧照射300mJ左右的UV光。在UV照射后的切割带上割开10mm宽的切口，制备拉伸测定用的短条。将晶片压在试料台上，并将形成短条的切割带的一端固定在拉伸测定机的拉伸夹具上，进行90°剥离试验，拉伸剥离电路部件连接用粘接剂40和UV照射后的切割带。如此可以测定电路部件连接用粘接剂40和UV照射后的切割带的粘附力。
电路部件连接用粘接剂40和半导体晶片的粘附力，可以如下测定。使用加热温度设定至80℃的层压机，将电路部件连接用粘接剂40层压到晶片上，将粘合面朝向电路部件连接用粘接剂40，贴附Kapton带(日东电工株式会社制造，10mm宽，25μm厚)，使其充分密合。然后，沿着Kapton带的端面，在电路部件连接用粘接剂40上割开10mm宽的切口。从晶片上拉伸剥离将该电路部件连接用粘接剂40和Kapton带叠层体的一端，并将其固定在拉伸测定机的拉伸夹具上。将晶片压在试料台上，提拉短条，进行90°剥离试验，从晶片上拉伸剥离电路部件连接用粘接剂40。如此可以测定电路部件连接用粘接剂40和半导体晶片的粘附力。
带有电路部件连接用粘接剂40的芯片的吸引工序、对准位置工序、加热加压工序，可以使用通常的倒装芯片接合机进行。在本说明书中，所谓可以识别对准位置辨认标记，是指使用倒装芯片接合机的芯片辨认用装置获得的对准位置标记的图像和已登记的对准位置标记的图像的匹配性良好，可以进行对准位置操作。该辨认装置，通常由具有卤素灯的卤素光源、光导、照射装置、CCD照相机构成。判断CCD照相机所获得的图像和由图像处理装置预先登记的对准位置用图像图案的匹配性，进行对准位置操作。
例如，使用Athlete FA公司制造的商品名为CB-1050的倒装芯片接合机，在电路部件连接用粘接剂40与具有突出连接端子的面所粘附的叠层体的、与连接端子面相反的面，用倒装芯片接合机的吸附喷嘴吸引叠层体，然后，用装置内的辨认装置，透过电路部件连接用粘接剂层，拍摄半导体芯片表面上所形成的辨认标记，与预先输入到图像处理装置中的半导体芯片的识别标记具有匹配性而能够对准位置的情况，判断为能够识别的电路部件连接用粘接剂，无法对准位置的情况则判断为不能够识别的电路部件连接用粘接剂。
还可以进行吸引工序、对准位置工序，并将对准位置后的半导体芯片暂时固定在基板上，然后使用仅进行压合的压合机加热加压来进行连接。此外，不仅进行加热加压，还可以一边施加超声波一边进行连接。
以下，通过实施例说明本发明。
实施例
(实施例1)
(1-1)树脂组合物的清漆的制作
将作为热交联性树脂的15重量份环氧树脂(大阪瓦斯化学制造，商品名EX-1020)和20重量份含有环氧基的丙烯酸橡胶(日本长濑公司制造，商品名XTR-860P-3，重均分子量为30万)，作为固化剂的30重量份酚芳烷基树脂(三井化学株式会社制造，商品名XLC-LL)和35重量份微胶囊型固化剂(旭化成株式会社制造，商品名HX-3941HP)，以及1重量份硅烷偶联剂(东丽道康宁有机硅株式会社制造，商品名SH6040)，溶解在甲苯和乙酸乙酯的混合溶剂中，得到树脂组合物清漆。
(1-2)树脂组合物的折射率的测定
使用辊涂机将(1-1)中所得的树脂组合物清漆的一部分涂布在隔膜(PET膜)上，然后在70℃的烘箱中干燥10分钟，在隔膜上得到厚度为25μm的树脂组合物膜。将其作为折射率测定用膜。将所得的折射率测定用膜设置在阿贝折射仪(钠D线)的试料台上，剥离隔膜，滴下1滴匹配油，并装上折射率为1.74的试验片，测定折射率。结果树脂组合物的折射率为1.59(25℃)。
(1-3)含有复合氧化物粒子的层的透过性确认
称量(1-1)中所得的树脂组合物清漆，加入50重量份平均粒径为0.1μm的二氧化硅二氧化钛粒子1(株式会社德山制造，折射率为1.58)，搅拌分散。接着，使用辊涂机将清漆涂布在隔膜(PET膜)上，然后在70℃的烘箱中干燥10分钟，在隔膜上得到厚度为25μm的膜，将其作为透过性确认用膜。使用UV-VIS分光光度计，在波长555nm下测定上述透过性确认用膜的可见光平行透过率，结果可见光平行透过率为40％。
(1-4)含有复合氧化物粒子的层的制作
称量(1-1)中所得的树脂组合物清漆，加入50重量份平均粒径为0.1μm的二氧化硅二氧化钛粒子1作为复合氧化物粒子，搅拌分散。接着，使用辊涂机将清漆涂布在隔膜(PET膜)上，然后在70℃的烘箱中干燥10分钟，由此在隔膜上制作含有复合氧化物粒子并且厚度为20μm的树脂组合物的层。含有复合氧化物粒子的层的材料组成以重量份为基准示于表1。
(1-5)含有复合氧化物粒子和导电粒子的层的制作
制作在以聚苯乙烯为核的粒子的表面上设置了厚度为0.2μm的镍层，在镍层的外层设置了厚度为0.04μm的金层，并且平均粒径为3μm的导电粒子。除了加入该导电粒子外，按照和(1-4)中所制作的含有复合氧化物粒子的层相同的过程，在隔离片上制作含有复合氧化物粒子和导电粒子并且厚度为5μm的树脂组合物的层。含有复合氧化物粒子和导电粒子的层的材料组成以重量份为基准示于表2。
(1-6)电路部件连接用粘接剂的制作
使用层压机将上述含有复合氧化物粒子的层和上述含有复合氧化物粒子和导电粒子的层粘合在一起，制作厚度为25μm的电路部件连接用粘接剂。
(实施例2)
除了使用平均粒径为0.3μm的二氧化硅二氧化钛粒子2(株式会社德山制造，折射率为1.59)作为复合氧化物粒子外，和实施例1同样地，制作以表1和表2所示组成含有复合氧化物粒子的层以及含有复合氧化物粒子和导电粒子的层，并使用这些层和实施例1同样地制作电路部件连接用粘接剂。
(实施例3)
除了使用平均粒径为0.1μm的二氧化硅二氧化钛粒子3(株式会社德山制造，折射率为1.60)作为复合氧化物粒子外，和实施例1同样地，制作以表1和表2所示组成含有复合氧化物粒子的层以及含有复合氧化物粒子和导电粒子的层，并使用这些层和实施例1同样地制作电路部件连接用粘接剂。
(实施例4)
除了使用平均粒径为0.3μm的二氧化硅二氧化钛粒子2(株式会社德山制造，折射率为1.59)作为复合氧化物粒子外，和实施例1同样地，制作以表1和表2所示组成含有复合氧化物粒子的层以及含有复合氧化物粒子和导电粒子的层，并使用这些层和实施例1同样地制作电路部件连接用粘接剂。
(实施例5)
(5-1)树脂组合物清漆的制作
将作为热交联性树脂的20重量份环氧树脂(日本环氧树脂株式会社制造，商品名EP1032H60)和15重量份环氧树脂(大阪瓦斯化学制造，商品名EX-1020)、与25重量份苯氧基树脂(东都化成株式会社制造，商品名FX293)、40重量份微胶囊型固化剂(旭化成株式会社制造，商品名XP-3941HP)、以及1重量份硅烷偶联剂(东丽道康宁有机硅株式会社制造，商品名SH6040)混合，溶解在甲苯和乙酸乙酯的混合溶剂中，得到树脂组合物清漆。
(5-2)树脂组合物的折射率的测定
使用辊涂机将(5-1)中所得的树脂组合物清漆的一部分涂布在隔膜(PET膜)上，然后在70℃的烘箱中干燥10分钟，在隔膜上得到厚度为25μm的树脂组合物膜。将其作为折射率测定用膜。将所得的折射率测定用膜设置在阿贝折射仪(钠D线)的试料台上，剥离隔膜，滴下1滴匹配油，并装上折射率为1.74的试验片，测定折射率。结果树脂组合物的折射率为1.59(25℃)。
(5-3)含有复合氧化物粒子的层的透过性确认
称量(5-1)中所得的树脂组合物清漆，加入100重量份平均粒径为0.3μm的二氧化硅二氧化钛粒子2(株式会社德山制造，折射率为1.59)作为复合氧化物粒子，搅拌分散，然后使用辊涂机将其涂布在隔膜(PET膜)上，然后在70℃的烘箱中干燥10分钟，在隔膜上得到厚度为25μm的膜。将其作为透过性确认用膜。使用UV-VIS分光光度计，在波长555nm下测定上述透过性确认用膜的透过率，结果透过率为70％。
(5-4)含有复合氧化物粒子的层的制作
称量(5-1)中所得的树脂组合物清漆，加入100重量份平均粒径为0.3μm的二氧化硅二氧化钛粒子2作为复合氧化物粒子，搅拌分散，然后使用辊涂机将其涂布在隔膜(PET膜)上，然后在70℃的烘箱中干燥10分钟，由此在隔膜上制作含有复合氧化物粒子并且厚度为20μm的树脂组合物的层。含有复合氧化物粒子的膜的材料组成以重量份为基准示于表1。
(5-5)含有复合氧化物粒子和导电粒子的层的制作
制作在以聚苯乙烯为核的粒子的表面上设置了厚度为0.2μm的镍层，在镍层的外层设置了厚度为0.04μm的金层，并且平均粒径为3μm的导电粒子。除了加入该导电粒子外，按照和(5-4)中所制作的含有复合氧化物粒子的层相同的过程，在隔离片上制作含有复合氧化物粒子和导电粒子并且厚度为5μm的树脂组合物的层。含有导电粒子的层的材料组成以重量份为基准示于表2。
(5-6)电路部件连接用粘接剂的制作
使用层压机将上述含有复合氧化物粒子的层和上述含有复合氧化物粒子和导电粒子的层粘合在一起，制作厚度为25μm的电路部件连接用粘接剂。
(实施例6)
和实施例5同样地得到树脂组合物清漆。称量清漆，并加入作为复合氧化物粒子的100重量份平均粒径为0.3μm的二氧化硅二氧化钛粒子2(株式会社德山制造，折射率为1.59)，搅拌分散，并使用辊涂机将其涂布在隔膜(PET膜)上，然后在70℃的烘箱中干燥10分钟，由此在隔膜上得到厚度为45μm的电路部件连接用粘接剂。
(比较例1)
除了将实施例1的二氧化硅二氧化钛粒子改变为平均粒径为0.2μm的二氧化硅粒子(Admatechs公司制造，商品名为SE1050，折射率为1.46)外，和实施例1同样地，制作以表1和表2所示组成含有复合氧化物粒子的层以及含有复合氧化物粒子和导电粒子的层，并使用这些层制作电路部件连接用粘接剂。
(比较例2)
除了将实施例1的二氧化硅二氧化钛粒子改变为平均粒径为0.5μm的二氧化硅粒子(Admatechs公司制造，商品名为SE2050，折射率为1.46)外，和实施例1同样地，制作以表1和表2所示组成含有复合氧化物粒子的层以及含有复合氧化物粒子和导电粒子的层，并使用这些层制作电路部件连接用粘接剂。
(比较例3)
(3’-1)树脂组合物清漆的制作
混合作为热交联性树脂的50重量份甲酚酚醛清漆型环氧树脂(东都化成株式会社制造，商品名YDCN700-10)和50重量份含有环氧基的丙烯酸橡胶(日本长濑公司制造，商品名HTR-860P-3，重均分子量为30万)，作为固化剂的咪唑化合物(四国化成工业株式会社制造，商品名2PHZ)，1重量份硅烷偶联剂(东丽道康宁有机硅株式会社制造，商品名SH6040)以及平均粒径为0.012μm的二氧化硅微粒(日本AEROSIL株式会社制造，商品名为R805)，并将其溶解在甲苯和乙酸乙酯的混合溶剂中，得到树脂组合物清漆。
(3’-2)树脂组合物的透过率的测定
使用辊涂机将上述树脂组合物清漆的一部分涂布在隔膜(PET膜)上，然后在70℃的烘箱中干燥10分钟，在隔膜上得到厚度为25μm的膜。将其作为透过性确认用膜。使用UV-VIS分光光度计，在波长555nm下测定上述透过性确认用膜的透过率，结果透过率为9％。
(3’-3)树脂组合物膜的制作
使用辊涂机将(3’-1)中所得的树脂组合物清漆涂布在隔膜(PET膜)上，然后在70℃的烘箱中干燥10分钟，由此在隔膜上得到厚度为20μm的膜。该膜的组成示于表1。
(3’-4)含有导电粒子的层的制作
制作在以聚苯乙烯为核的粒子的表面上设置了厚度为0.2μm的镍层，在镍层的外层设置了厚度为0.04μm的金层，并且平均粒径为3μm的导电粒子。除了混合导电粒子外，按照和(3’-3)的膜的制作相同的过程，以表2所记载的组成制作膜，并在隔膜上制作含有导电粒子并且厚度为5μm的树脂组合物的层。
(3’-5)电路部件连接用粘接剂的制作
使用层压机将上述(3’-4)中所得的膜和上述含有导电粒子的层粘合在一起，制作厚度为25μm的电路部件连接用粘接剂。
[表1]
表1.含有复合氧化物粒子的层的组成
Figure BSA00000426082000191
[表2]
表2.含有复合氧化物粒子和导电粒子的层的组成
(实施例1～5和比较例1～3的半导体装置的制作、特性确认)
(A)半导体晶片/电路部件连接用粘接剂/切割带叠层体的制作
将芯片贴膜安装器(die attach film mounter)(JCM公司制造)的吸附台加热至80℃后，在吸附台上搭载形成有镀金凸点并且厚度为150μm、直径为6英寸的半导体晶片，并使凸点侧朝上。
将实施例1～5和比较例1～3所述的电路部件连接用粘接剂连带隔离片一起切断为200mm×200mm，并使不含导电粒子的膜侧朝向半导体晶片的凸点侧，从半导体晶片端开始，用芯片贴膜安装器的贴附辊子推压来进行层压，以避免卷入空气。层压后，沿着晶片的外形，切断电路部件连接用粘接剂露出的部分。切断后，剥离隔离片。接着，将剥离隔离片后的晶片和电路部件连接用粘接剂的叠层体，搭载在吸附台温度设定为40℃的芯片贴膜安装器的吸附台上，并使粘接剂的贴附面朝上，然后将12英寸晶片用的切割框设置在晶片外周。
UV硬化型切割带(古河电气工业株式会社制，商品名UC-334EP-110)的粘合面朝向半导体晶片侧，从切割框的端部开始，用芯片贴膜安装器的贴附辊子推压来进行层压，以避免卷入空气。层压后，在切割框的外周和内周的中间附近切断切割带，制作固定在切割框上的半导体晶片/电路部件连接用粘接剂/切割带叠层体。
(B)切割
将固定在切割框上的半导体晶片/电路部件连接用粘接剂/切割带叠层体搭载在全自动切割锯(DISCO公司制作，商品名为DFD6361)上，并使半导体晶片的背面研磨面朝上。使用IR照相机，透过晶片，进行切割线的对准位置操作。
在第1阶段，从背面研磨面切断至100μm，然后以长边侧为15.1mm间距、短边侧为1.6mm间距切断残余的晶片、电路部件连接用粘接剂，直至切割带内部。切断后，洗涤，并吹掉水分，然后从切割带侧进行UV照射。之后，由切割带侧推上半导体晶片侧，得到在凸点侧形成电路部件连接用粘接剂并且为15.1mm×1.6mm的半导体芯片。
(C)电路部件的连接
使带有电路部件连接用粘接剂的半导体芯片的背面研磨面朝向超声波倒装芯片接合机(大腾公司(ァルテクス社)制造，商品名为SH-50MP)的吸附头侧，吸引芯片，并使用卤素光源和光导(MORITEX公司制造)从电路部件连接用粘接剂层侧照射光线，识别半导体芯片表面上所形成的铝制对准位置标记。
另一方面，识别在厚度为0.7mm的无碱玻璃上以1400埃的膜厚形成了铟锡氧化物(ITO)电极的基板上的ITO制对准位置标记，与上述半导体芯片表面的对准位置标记进行对准位置操作。然后，不加热，并以0.5MPa的压力将芯片推按至玻璃基板1秒钟，通过电路部件连接用粘接剂将半导体芯片暂时固定在玻璃基板上。接着，在210℃、50MPa下，将芯片推按至玻璃上，同时使粘接剂固化，完成凸点和ITO电极的连接以及芯片和玻璃基板的粘接。
(D)连接电阻值的测定(压合后、高温高湿试验后、温度循环试验后)
压合后，确认半导体芯片-玻璃基板连接体的连接电阻值。进一步，为了确认电路部件连接用粘接剂的连接可靠性，将半导体芯片-玻璃基板连接体投入到60℃、相对湿度为90％的高温高湿装置，或者，-40℃、15分钟和100℃、15分钟的温度循环试验机中，观察一定时间后的连接电阻值变化。
(实施例6的半导体装置的制作，特性确认)
(6-A)电路部件连接用粘接剂/半导体晶片/切割带叠层体的制作
将芯片贴膜安装器(JCM公司制造)的吸附台加热至80℃后，在吸附台上搭载形成了镀金凸点并且厚度为150μm、直径为6英寸的半导体晶片，并使凸点侧向上。
将实施例6所述的电路部件连接用粘接剂和隔离片一起切断为200mm×200mm，并使不含导电粒子的膜侧朝向半导体晶片的凸点侧，从半导体晶片端开始，用芯片贴膜安装器的贴附辊子推压来进行层压，避免卷入空气。层压后，沿着晶片的外形，切断电路部件连接用粘接剂露出的部分。将半导体晶片和电路部件连接用粘接剂的叠层体，搭载在吸附台温度设定为40℃的芯片贴膜安装器的吸附台上，并使粘接剂的贴附面向下，然后将12英寸晶片用的切割框设置在晶片外周。
UV硬化型切割带(古河电气工业株式会社制，商品名UC-334EP-110)的粘合面面向半导体晶片侧，从切割框的端部开始，用芯片贴膜安装器的贴附辊子推压来进行层压，避免卷入空气。层压后，在切割框的外周和内周的中间附近切断切割带，剥离电路连接用粘接剂的隔离片，制作固定在切割框上的电路部件连接用粘接剂/半导体晶片/切割带叠层体。
(6-B)切割
将固定在切割框上的电路部件连接用粘接剂/半导体晶片/切割带叠层体搭载在全自动切割锯(DISCO公司制作，商品名为DFD6361)上，并使电路部件连接用粘接剂侧朝向切割刀片侧。
透过粘接剂对准晶片切断位置后，在第1阶段中，从背面研磨面切断至离表面100μm，在第2阶段中，以长边侧和短边侧都为10mm的间距切断残余的晶片，直至切割带内部。切断后，洗涤，并吹掉水分，然后从切割带侧进行UV照射。之后，由切割带侧推上半导体晶片侧，得到在凸点侧形成电路部件连接用粘接剂并且为10mm×10mm的半导体芯片。
(6-C)电路部件的连接
使带有电路部件连接用粘接剂的半导体芯片的背面研磨面朝向超声波倒装芯片接合机(大腾公司制造，商品名为SH-50MP)的吸附头侧，吸引芯片，并使用卤素光源和光导(MORITEX公司制造)从电路部件连接用粘接剂层侧照射光线，识别半导体芯片表面上所形成的铝制对准位置标记。接着，和镀Au/Ni的Cu电路印刷基板进行对准位置操作，进行连接，得到半导体装置。
(6-D)连接电阻值的测定
所得的半导体装置的176个凸点连接菊花链的连接电阻为8.6Ω，确认为良好的连接状态。进一步，将半导体装置在30℃、相对湿度为60％的槽内放置192小时后，进行3次IR回流处理(最大为265℃)，结果没有产生芯片剥离和导通不良。
此外，将IR回流后的半导体装置放置在温度循环试验机(-55℃、30分钟；室温(25℃)、5分钟；125℃、30分钟)内，在槽内进行连接电阻测定，确认经过600次循环后没有产生导通不良。
(实施例1～6和比较例1～3的电路连接用粘接剂的特性确认)
(E)线膨胀系数测定
将实施例1～6和比较例1～3的电路部件连接用粘接剂连带隔离片一起放置在设定为180℃的烘箱中3小时，进行加热固化处理。从隔离片上剥离加热固化后的膜，并切断为30mm×30mm的大小。使用日本精工制造的商品名为TMA/SS6100的仪器进行膜的热机械分析。将夹盘间距设定为20mm后，在测定温度范围为20℃～300℃、升温速度为5℃/min、相对于截面积的压力为0.5MPa的荷重条件下，通过拉伸试验模式进行热机械分析，求出线膨胀系数。
(F)反应率测定
在铝制测定容器中称量2～10mg的实施例1～6和比较例1～3记载的电路部件连接用粘接剂，并使用热量测定装置(珀金埃尔默制造，商品名为DSC(Differential Scaning Calorimeter)Pylis1)，以20℃/min的升温速度从30℃到300℃进行放热量测定，并将其作为初期放热量。
接着，用夹在隔离片中的热电偶进行温度确认，将热压合装置的加热头设定至在20秒钟后达到180℃的温度。通过设定加热头，对隔离片所夹住的电路部件连接用粘接剂加热20秒钟，得到实施了和热压合时相同加热处理的状态的膜。称量2～10mg加热处理后的膜，放入铝制测定容器中，并使用上述热量测定装置，以20℃/min的升温速度从30℃到300℃进行放热量测定，将其作为加热后放热量。由所得的放热量，根据下述式(1)算出反应率(％)。
反应率＝(初期放热量-加热后放热量)/(初期放热量)×100(1)
作为电路部件连接用粘接剂的特性，将可见光平行透过率、固化后的线膨胀系数、能否辨认倒装芯片接合机上的校准标记、反应率、以及压合后的连接电阻值和可靠性试验后的连接电阻值示于表3。
[表3]
表3.电路部件连接用粘接剂的特性确认
Figure BSA00000426082000241
如表3所示，使用二氧化硅二氧化钛粒子作为复合氧化物粒子的实施例1～6的电路部件连接用粘接剂，(1)由于可见光平行透过率为30％以上，因此，可以使用倒装芯片接合机的辨认系统，透过粘接剂识别芯片电路面的辨认标记，(2)固化后的线膨胀系数低至70×10-6/℃，在连接可靠性试验中未产生导通不良，(3)在热压合时的加热条件下，达到80％以上的反应率，显示出稳定的低连接电阻。特别是，使用平均粒径为0.3μm的二氧化硅二氧化钛粒子的实施例2、4、5和6的电路部件连接用粘接剂，其可见光平行透过率高，压合后、高温高湿试验后和温度循环试验后的连接电阻值低，因此性能优异。
另一方面，比较例1和2的电路部件连接用粘接剂，使用了二氧化硅粒子，导致和树脂组合物的折射率差变大，因此产生散射，并且可见光平行透过率小。因此，无法通过芯片校准标记的辨认对准位置，并且无法确保半导体装置的初期导通。此外，比较例3的电路部件连接用粘接剂，反应率低，没有快速固化性。因此，粘接剂未固化，无法保持压合后的状态，并且产生了半导体装置的导通不良。无法进行压合后的连接电阻值测定。

Claims (14)

1.一种热固型的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述热固型的电路部件连接用粘接剂用于使具有突出连接端子的半导体芯片和具有线路图的电路基板按照所述连接端子和所述线路图电连接的方式进行粘接；
所述热固型的电路部件连接用粘接剂由树脂组合物和分散在该树脂组合物中的复合氧化物粒子构成，所述树脂组合物包含热交联性树脂以及与该热交联性树脂反应的固化剂，所述复合氧化物粒子由含有2种以上的金属的、可结晶化的金属氧化物或结晶化了的金属氧化物形成。
2.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述复合氧化物粒子的平均粒径为0.1μm～0.5μm。
3.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，相对于100重量份所述树脂组合物，所述电路部件连接用粘接剂含有20～150重量份所述复合氧化物粒子。
4.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述电路部件连接用粘接剂在未固化时具有15～100％的可见光平行透过率。
5.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述复合氧化物粒子的折射率为1.5～1.7。
6.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述树脂组合物含有共聚性树脂，所述共聚性树脂在侧链上具有至少一个能够与所述固化剂或所述热交联性树脂反应的官能团。
7.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，在180℃下加热所述电路部件连接用粘接剂20秒钟后使用差示扫描量热计由放热量算出的所述电路部件连接用粘接剂的反应率为80％以上。
8.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述电路部件连接用粘接剂固化后在40～100℃的线膨胀系数为70×10-6/℃以下。
9.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述复合氧化物粒子为包含选自铝、镁以及钛的至少一种金属和两种以上其他金属的复合氧化物所形成的粒子。
10.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述复合氧化物粒子为包含钛以及硅的复合氧化物所形成的粒子。
11.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述复合氧化物粒子为包含二氧化硅和二氧化钛的复合氧化物所形成的粒子。
12.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述复合氧化物粒子为由二氧化硅和二氧化钛构成的复合氧化物所形成的粒子。
13.如权利要求1所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，其特征在于，所述热交联性树脂为环氧树脂。
14.根据权利要求1～13中的任意一项所述的电路部件连接用粘接剂的使用方法，用于形成半导体装置的粘接层，
所述半导体装置，包括具有所述线路图的所述电路基板、安装在该电路基板上并具有突出的所述连接端子的所述半导体芯片、以及介于所述电路基板和所述半导体芯片之间并使它们粘接的所述粘接层，其中，所述连接端子和所述线路图电连接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102408679A (zh) * 2011-08-29 2012-04-11 天威新能源控股有限公司 一种环氧树脂复合材料

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2755835A1 (en) * 2009-03-16 2010-09-23 Loctite (R&D) Limited Elastomer to substrate bonding
JP4766180B2 (ja) * 2009-05-13 2011-09-07 日立化成工業株式会社 接着剤組成物
JP5484792B2 (ja) * 2009-05-29 2014-05-07 日立化成株式会社 接着剤組成物、接着シート及び半導体装置
JP5527816B2 (ja) * 2010-06-22 2014-06-25 信越化学工業株式会社 ダイボンド剤組成物及び半導体装置。
JP2011102404A (ja) * 2011-02-17 2011-05-26 Sony Chemical & Information Device Corp 異方性導電フィルム
JP6017134B2 (ja) 2011-12-13 2016-10-26 東京エレクトロン株式会社 生産効率化システム、生産効率化装置および生産効率化方法
CN103740309B (zh) * 2013-12-10 2015-01-21 江苏瑞德新能源科技有限公司 一种可修复导电胶及其制备方法
US20150371916A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-24 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Pre-applied underfill
CN104952702B (zh) * 2015-05-15 2017-11-28 张家港康得新光电材料有限公司 半导体器件及其制作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0741544A (ja) * 1993-08-02 1995-02-10 Tokuyama Corp エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置
US20010031828A1 (en) * 2000-03-15 2001-10-18 Tsuyoshi Honda Film-type adhesive for electronic components, and electronic components bonded therewith
US20040213994A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Shouhei Kozakai Dicing/die bonding adhesion tape
US20050065296A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-24 Shouhei Kozakai Adhesive composition and adhesive film
WO2006132165A1 (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Toray Industries, Inc. 半導体用接着組成物、それを用いた半導体装置および半導体装置の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4240460B2 (ja) * 2003-03-06 2009-03-18 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 接着剤、接着剤の製造方法及び電気装置
JP4810911B2 (ja) * 2005-07-26 2011-11-09 パナソニック電工株式会社 エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂フィルム、光導波路、光・電気混載配線基板並びに電子デバイス
WO2007034775A1 (ja) * 2005-09-22 2007-03-29 Tomoegawa Co., Ltd. 粘土薄膜基板、電極付き粘土薄膜基板、及びそれらを用いた表示素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0741544A (ja) * 1993-08-02 1995-02-10 Tokuyama Corp エポキシ樹脂組成物及び光半導体装置
US20010031828A1 (en) * 2000-03-15 2001-10-18 Tsuyoshi Honda Film-type adhesive for electronic components, and electronic components bonded therewith
US20040213994A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Shouhei Kozakai Dicing/die bonding adhesion tape
US20050065296A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-24 Shouhei Kozakai Adhesive composition and adhesive film
WO2006132165A1 (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Toray Industries, Inc. 半導体用接着組成物、それを用いた半導体装置および半導体装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102408679A (zh) * 2011-08-29 2012-04-11 天威新能源控股有限公司 一种环氧树脂复合材料

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