CN102386054A - 半导体装置用薄膜以及半导体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种半导体装置用薄膜以及半导体装置,在将所述半导体装置用薄膜卷绕为卷筒状时,可以抑制在胶粘薄膜上产生转印痕迹,所述半导体装置用薄膜为在切割薄膜上层叠有胶粘薄膜的带有切割片的胶粘薄膜以规定的间隔层叠在覆盖薄膜上而得到的半导体装置用薄膜。一种半导体装置用薄膜,其为在切割薄膜上层叠有胶粘薄膜的带有切割片的胶粘薄膜以规定的间隔层叠在覆盖薄膜上而得到的半导体装置用薄膜,其特征在于,23℃下胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea与23℃下覆盖薄膜的拉伸储能弹性模量Eb的比Ea/Eb在0.001~50的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及半导体装置用薄膜、以及使用该半导体装置用薄膜制造的半导体装置。
背景技术
以往,在半导体装置的制造过程中,在引线框和电极构件上固着半导体芯片时采用银浆。所述固着处理通过在引线框的芯片焊盘等上涂布浆状胶粘剂,在其上搭载半导体芯片并使浆状胶粘剂层固化来进行。
但是,浆料胶粘剂由于其粘度行为或劣化等而在涂布量或涂布形状等方面产生大的偏差。结果,形成的浆状胶粘剂厚度不均匀,因此半导体芯片的固着强度缺乏可靠性。即,在浆状胶粘剂的涂布量不足时,半导体芯片与电极构件之间的固着强度降低,从而在后续的丝焊工序中半导体芯片剥离。另一方面,在浆状胶粘剂的涂布量过多时,浆状胶粘剂会流延到半导体芯片上而产生特性不良,从而成品率和可靠性下降。这样的固着处理中的问题,伴随半导体芯片的大型化变得特别显著。因此,需要频繁地进行浆状胶粘剂的涂布量的控制,从而给作业性或生产率带来问题。
在该浆状胶粘剂的涂布工序中,有将浆状胶粘剂分别涂布到引线框和形成的芯片上的方法。但是,在该方法中,浆状胶粘剂层难以均匀化,并且浆状胶粘剂的涂布需要特殊装置和长时间。因此,提出了切割薄膜、带有切割片的胶粘薄膜,其在切割工序中胶粘保持半导体芯片,并且也提供安装工序所需的芯片固着用胶粘剂层(例如,参考专利文献1)。
该带有切割片的胶粘薄膜以可剥离的方式在支撑基材上设置有胶粘剂层,在该胶粘剂层的保持下对半导体晶片进行切割后,拉伸支撑基材将形成的芯片与胶粘剂层一起剥离,将其分别回收,并通过该胶粘剂层将其固着到引线框等被粘物上。
以往,由于受到制造工序上的制约,带有切割片的胶粘薄膜是分别制作切割薄膜和胶粘薄膜,然后将二者粘贴而制作的。因此,在各薄膜的制作工序中,从防止产生松弛或卷绕偏移、位置偏移、空隙(气泡)等的观点考虑,在利用辊进行运送时,在对各薄膜施加拉伸张力的同时对其进行制作。
这种带有切割片的胶粘薄膜,在高温、高湿的环境下放置、或者在施加有负荷的状态下长期保存时,有时发生固化。结果,导致胶粘剂层的流动性和对半导体晶片的保持力下降、切割后的剥离性下降。因此,多数情况下在-30~-10℃的冷冻状态、或者-5~10℃的冷藏状态下将带有切割片的胶粘薄膜进行保存的同时进行运输,由此可以长期保持薄膜特性。
考虑到对半导体晶片的粘贴、切割时对贴片环框(リングフレ一ム)的安装等的作业性,作为上述的带有切割片的胶粘薄膜,存在预先加工为待粘贴的半导体晶片的形状(例如圆形)的、实施了预切割加工的胶粘薄膜。
这样的带有切割片的胶粘薄膜,通过在基材层上层叠有粘合剂层的切割薄膜上粘贴冲裁为圆形的胶粘薄膜后,将切割薄膜冲裁为与贴片环框对应的圆形而制造。由此,在切割半导体晶片时,可以将贴片环框粘贴到切割薄膜的外周部从而将带有切割片的胶粘薄膜固定。
预切割加工后的带有切割片的胶粘薄膜,在以规定的间隔粘贴到长尺寸的覆盖薄膜上后,卷绕为卷筒状,作为半导体装置用薄膜进行运输和保存。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭60-57642号公报
发明内容
但是,在上述的半导体装置用薄膜的情况下,层叠有带有切割片的胶粘薄膜的部分的厚度比未进行层叠的部分的厚度厚。因此,特别是在卷绕数增大、卷绕时的张力增高的情况下,一个带有切割片的胶粘薄膜的边缘被按压在另一个带有切割片的胶粘薄膜上,从而将卷绕印迹(巻き跡)转印在后者上,有时胶粘薄膜的平滑性受到损害。这样的转印痕迹,特别是在胶粘薄膜由比较柔软的树脂形成的情况、胶粘薄膜的厚度厚的情况、以及半导体装置用薄膜的卷绕数多的情况等情况下显著产生。而且,在将由于具有这样的转印痕迹而缺乏平滑性的胶粘薄膜粘贴到半导体晶片上时,在半导体晶片与胶粘薄膜之间会产生空隙(气泡)。这样的空隙在半导体晶片加工时会导致缺陷,从而有可能使所制造的半导体装置的成品率降低。
因此,为了抑制上述转印痕迹的产生,考虑了降低半导体装置用薄膜的卷绕压力的方法。但是,这样的方法有可能会产生卷绕偏移,从而在实际使用时造成障碍,例如,难以设置到胶带安装工具上等。
本发明鉴于上述问题而创立,其目的在于提供一种半导体装置用薄膜,该半导体装置用薄膜为,在切割薄膜上层叠有胶粘薄膜的带有切割片的胶粘薄膜以规定的间隔层叠在覆盖薄膜上而得到的半导体装置用薄膜,在将该半导体装置用薄膜卷绕为卷筒状时,可以抑制在胶粘薄膜上产生转印痕迹。
本发明人为了解决所述现有问题点,对半导体装置用薄膜进行了研究。结果发现,通过控制构成半导体装置用薄膜的胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量和覆盖薄膜的拉伸储能弹性模量,可以抑制在芯片接合薄膜上产生转印痕迹,由此完成了本发明。
即,本发明的半导体装置用薄膜,其为在切割薄膜上层叠有胶粘薄膜的带有切割片的胶粘薄膜以规定的间隔层叠在覆盖薄膜上而得到的半导体装置用薄膜,其特征在于,23℃下胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea与23℃下覆盖薄膜的拉伸储能弹性模量Eb的比Ea/Eb在0.001~50的范围内。
所述Ea/Eb的值越大,相对而言胶粘薄膜越硬,覆盖薄膜越软。另一方面,所述Ea/Eb的值越小,相对而言胶粘薄膜越软,覆盖薄膜越硬。根据所述构成,由于所述Ea/Eb为0.001以上,因此胶粘薄膜的硬度(拉伸储能弹性模量Ea)为一定水平以上。因此,可以抑制在构成带有切割片的胶粘薄膜的胶粘薄膜上产生转印痕迹。另外,由于所述Ea/Eb为0.001以上,胶粘薄膜的硬度(拉伸储能弹性模量Ea)为一定水平以上,因此胶粘薄膜的滑动性提高,从而在往覆盖薄膜上粘贴时可以抑制产生褶皱。
另外,由于所述Ea/Eb为50以下,因此覆盖薄膜的硬度(拉伸储能弹性模量Eb)为一定水平以上,另一方面,胶粘薄膜的硬度(拉伸储能弹性模量Ea)为一定水平以下。因此,可以提高覆盖薄膜对胶粘薄膜的追随性。另外,在往覆盖薄膜上粘贴胶粘薄膜时可以抑制覆盖薄膜产生折断,可以防止损伤胶粘薄膜或者在薄膜间混入气泡。结果,可以抑制覆盖薄膜的薄膜翘起,或在半导体晶片的安装时可以抑制胶粘薄膜与半导体晶片之间产生空隙。
这样,根据所述构成,在卷绕为卷筒状时,可以抑制在胶粘薄膜上产生转印痕迹。另外,可以抑制覆盖薄膜的薄膜翘起,或在半导体晶片的安装时可以抑制胶粘薄膜与半导体晶片之间产生空隙(气泡)。
关于所述构成,优选:在温度23±2℃、剥离速度300mm/分钟的条件下的T型剥离试验中,所述胶粘薄膜与所述覆盖薄膜之间的剥离力F1在0.025~0.075N/100mm的范围内,所述胶粘薄膜与所述切割薄膜之间的剥离力F2在0.08~10N/100mm的范围内,并且所述F1与所述F2满足F1<F2的关系。
半导体装置用薄膜,从防止松弛或卷绕偏移、位置偏移、空隙(气泡)等的观点考虑,在对切割薄膜或胶粘薄膜、覆盖薄膜施加拉伸张力的同时进行制造。结果,半导体装置用薄膜是在构成其的任意一个薄膜存在拉伸残留应变的状态下进行制造的。该拉伸残留应变,例如在-30~-10℃的冷冻状态、或者-5~10℃的低温状态下输送或长时间保存的情况下,会在各薄膜中引起收缩。另外,由于各薄膜的物性不同,因此收缩的程度也不同。例如,切割薄膜在各薄膜中收缩程度最大,覆盖薄膜的收缩程度最小。结果,在切割薄膜与胶粘薄膜间产生界面剥离,或者引起覆盖薄膜的薄膜翘起现象。
所述构成是,将胶粘薄膜与覆盖薄膜之间的剥离力F1调节到0.025~0.075N/100mm的范围内,并且将胶粘薄膜与切割薄膜之间的剥离力F2调节到0.08~10N/100mm的范围内,由此满足F1<F2的关系的构成。如前所述,由于各薄膜的收缩中切割薄膜的最大,因此通过使胶粘薄膜与切割薄膜之间的剥离力F2大于胶粘薄膜与覆盖薄膜之间的剥离力F1,由此抑制收缩率最大的切割薄膜的收缩,从而防止切割薄膜与胶粘薄膜之间的界面剥离、覆盖薄膜的薄膜翘起现象。另外,可以防止胶粘薄膜部分或全部转印到覆盖薄膜上。
关于所述构成,优选:所述胶粘薄膜含有重均分子量为30万以上且150万以下的热塑性树脂。通过将所述热塑性树脂的重均分子量设定为30万以上,可以将23℃下胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea控制为合适的值。
关于所述构成,优选:所述胶粘薄膜含有使单体成分聚合而得到的热塑性树脂,所述单体成分含有含羧基单体。通过含有使含有含羧基单体的单体成分聚合而得到的热塑性树脂,可以将胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea控制为合适的值。
关于所述构成,优选:所述胶粘薄膜含有作为热塑性树脂的丙烯酸类树脂,并且所述丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度为20℃以下。胶粘薄膜中所含的丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度为20℃以下时,可以防止胶粘薄膜的流动性下降。另外,可以保持与半导体晶片的良好胶粘性。
关于所述构成,优选:23℃下胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea为5~5000MPa。
关于所述构成,优选:23℃下覆盖薄膜的拉伸储能弹性模量Eb为5~5000MPa。
另外,本发明的半导体装置,其中,使用所述中记载的半导体装置用薄膜进行制造。
附图说明
图1的(a)是表示本实施方式的半导体装置用薄膜的概略的俯视图,(b)为其局部剖视图。
图2为将图1(a)和图1(b)所示的半导体装置用薄膜卷绕为卷筒状的状态下的局部剖视图。
图3是用于说明所述半导体装置用薄膜的制造过程的概略图。
附图标记
1带有切割片的胶粘薄膜
2覆盖薄膜
10半导体装置用薄膜
11切割薄膜
12胶粘薄膜
13基材
14粘合剂层
21第一隔片
22基材隔片
23第二隔片
具体实施方式
以下对本实施方式的半导体装置用薄膜进行说明。
图1(a)是表示本实施方式的半导体装置用薄膜的概略的俯视图,图1(b)是其局部剖视图。半导体装置用薄膜10具有带有切割片的胶粘薄膜1以规定的间隔层叠在覆盖薄膜2上的构成。带有切割片的胶粘薄膜1具有在切割薄膜11上层叠有胶粘薄膜12的结构,并且切割薄膜11具有在基材13上层叠有粘合剂层14的结构。
图2是将图1(a)和图1(b)所示的半导体装置用薄膜卷绕为卷筒状的状态下的局部剖视图。如图2所示,卷绕为卷筒状的半导体装置用薄膜10中,在层叠有带有切割片的胶粘薄膜1的部分与未层叠的部分18间存在高差19。另外,覆盖薄膜2上的多个带有切割片的胶粘薄膜1在横向上相互错开层叠。因此,一个带有切割片的胶粘薄膜1的边缘被按压到另一个带有切割片的胶粘薄膜1上。
关于半导体装置用薄膜10,23℃下胶粘薄膜12的拉伸储能弹性模量Ea与23℃下覆盖薄膜2的拉伸储能弹性模量Eb的比Ea/Eb在0.001~50的范围内。所述Ea/Eb优选为0.01~30,更优选0.1~10。所述Ea/Eb的值越大,相对地胶粘薄膜12越硬、覆盖薄膜2越软。另一方面,所述Ea/Eb的值越小,相对地胶粘薄膜12越软、覆盖薄膜2越硬。根据半导体装置用薄膜10,由于所述Ea/Eb为0.001以上,因此胶粘薄膜12的硬度(拉伸储能弹性模量Ea)为一定水平以上。因此,可以抑制在构成带有切割片的胶粘薄膜1的胶粘薄膜2上产生转印痕迹。另外,根据半导体装置用薄膜10,由于所述Ea/Eb为0.001以上,胶粘薄膜12的硬度(拉伸储能弹性模量Ea)为一定水平以上,因此胶粘薄膜12的滑动性提高,从而在往覆盖薄膜2上粘贴时可以抑制产生褶皱。
另外,根据半导体装置用薄膜10,由于所述Ea/Eb为50以下,因此覆盖薄膜2的硬度(拉伸储能弹性模量Eb)为一定水平以上,另一方面,胶粘薄膜12的硬度(拉伸储能弹性模量Ea)为一定水平以下。因此,可以提高覆盖薄膜2对胶粘薄膜12的追随性。另外,在往胶粘薄膜2上粘贴胶粘薄膜12时可以抑制覆盖薄膜2产生折断,并可以防止损伤胶粘薄膜12或者在薄膜间混入气泡。结果,可以抑制覆盖薄膜2的薄膜翘起,或在半导体晶片的安装时可以抑制胶粘薄膜12与半导体晶片之间产生空隙。
这样,根据半导体装置用薄膜10,在卷绕为卷筒状时,可以抑制在胶粘薄膜12上产生转印痕迹。另外,可以抑制覆盖薄膜2的薄膜翘起,或在半导体晶片的安装时可以抑制在胶粘薄膜12与半导体晶片之间产生空隙(气泡)。
胶粘薄膜12与覆盖薄膜2之间的剥离力F1小于胶粘薄膜12与切割薄膜11之间的剥离力F2。半导体装置用薄膜10,从在其制造过程中防止产生松弛或卷绕偏移、位置偏移、空隙(气泡)等的观点考虑,在对切割薄膜11、胶粘薄膜12和覆盖薄膜2施加拉伸张力的同时进行层叠、制造。因此,各薄膜中存在拉伸残留应变。该拉伸残留应变例如在-30~-10℃的冷冻状态、或者-5~10℃的低温状态下运输或长时间保存的情况下,会在各薄膜中分别引起收缩。例如,切割薄膜的收缩程度最大,覆盖薄膜的收缩程度最小。在此,本实施方式的半导体装置用薄膜中,通过使所述剥离力F1和F2满足F1<F2的关系,由此可以防止由于各薄膜间的收缩差异而引起的薄膜间的界面剥离或覆盖薄膜2的薄膜翘起现象。另外,可以防止胶粘薄膜12部分或全部转印到覆盖薄膜2上。
胶粘薄膜12与覆盖薄膜2之间的剥离力F1优选在0.025~0.075N/100mm的范围内,更优选0.03~0.06N/100mm的范围内,特别优选0.035~0.05N/100mm的范围内。剥离力F1低于0.025N/100mm时,例如在-30~-10℃的冷冻状态、或者-5~10℃的低温状态下运输或长时间保存的情况下,胶粘薄膜12和覆盖薄膜2以各不相同的收缩率收缩,由此有时产生覆盖薄膜2的薄膜翘起现象。另外,在半导体装置用薄膜10等的运送中,有时产生褶皱或卷绕偏移、异物的混入。另外,在半导体晶片的安装时有时在胶粘薄膜12与半导体晶片间产生空隙(气泡)。另一方面,剥离力F1大于0.075N/100mm时,由于胶粘薄膜12与覆盖薄膜2的密合性过强,因此在剥离覆盖薄膜2或其收缩时,有时构成胶粘薄膜12的胶粘剂(具体如后所述)部分或全部地进行转印。另外,在胶粘薄膜12为热固型的情况下,所述剥离力F1的值是指热固化前的胶粘薄膜12与覆盖薄膜2之间的剥离力。
另外,胶粘薄膜12与切割薄膜11之间的剥离力F2优选在0.08~10N/100mm的范围内,更优选0.1~6N/100mm的范围内,特别优选0.15~0.4N/100mm的范围内。剥离力F2为0.08N/100mm以上时,例如在-30~-10℃的冷冻状态、或者-5~10℃的低温状态下运输或长时间保存的情况下,可以防止切割薄膜11和胶粘薄膜12以各不相同的收缩率进行收缩,由此在切割薄膜11与胶粘薄膜12之间产生界面剥离。另外,在半导体装置用薄膜10等的运送中可以防止产生褶皱或卷绕偏移、异物的混入、空隙。另外,在切割半导体晶片时可以防止产生芯片飞散或碎片。另一方面,剥离力F2为10N/100mm以下时,在拾取半导体芯片时,胶粘薄膜12与粘合剂层14之间的剥离性适当,可以良好地进行半导体芯片的拾取。另外,可以防止构成粘合剂层14的粘合剂(具体如后所述)胶糊附着在带有胶粘剂的半导体芯片上。另外,所述剥离力F2的数值范围也包括,切割薄膜11中的粘合剂层为紫外线固化型并且预先通过照射紫外线进行了一定程度的固化的情况。另外,通过照片紫外线进行的粘合剂层的固化,可以在与胶粘薄膜12粘贴前进行,也可以在粘贴后进行。
所述剥离力F1和F2的值是在温度23±2℃、剥离速度300mm/分钟、夹盘间距100mm的条件下进行的T型剥离试验(JIS K6854-3)的测定值。另外,作为拉伸试验机,使用商品名“オ一トグラフAGS-H”(株式会社岛津制作所制造)。
切割薄膜11中的基材13,不仅是切割薄膜11、而且也是半导体装置用薄膜10的强度母体。作为基材13,可以列举例如:低密度聚乙烯、线性聚乙烯、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、均聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离聚物树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(无规、交替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-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、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳族聚酰胺、聚苯硫醚、芳族聚酰胺(纸)、玻璃、玻璃布、含氟树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纤维素类树脂、聚硅氧烷树脂、金属(箔)、纸等。另外,粘合剂层14为紫外线固化型的情况下,作为基材13,优选所述例示的材料中具有紫外线透射性的材料。
另外,作为基材13的材料,可以列举所述树脂的交联体等聚合物。所述塑料薄膜可以不进行拉伸地使用,也可以根据需要进行单轴或双轴拉伸处理后使用。利用通过拉伸处理等而获得了热收缩性的树脂片,通过在切割后使该基材13进行热收缩,可以减小粘合剂层14与胶粘薄膜12的胶粘面积,从而可以容易地回收半导体芯片。
为了提高与邻接层的密合性、保持性等,基材13的表面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、电离放射线处理等化学或物理处理、利用底涂剂(例如后述的粘合物质)的涂布处理。
基材13可以适当地选择使用同种或不同种类的材料,根据需要也可以使用将几种材料共混后的材料。另外,为了赋予基材13防静电性能,可以在基材13上设置包含金属、合金、它们的氧化物等的厚度为约~约的导电物质的蒸镀层。基材13可以是单层或者两种以上的多层。
基材13的厚度没有特别限制,可以适当确定,一般为约5μm~约200μm。只要具有能够耐受通过前述热收缩而由胶粘薄膜12产生的张力的厚度,则没有特别限制。
作为粘合剂层14的形成中使用的粘合剂,没有特别限制,例如,可以使用丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂等普通的压敏粘合剂。作为所述压敏粘合剂,从半导体晶片或玻璃等避忌污染的电子部件具有超纯水或醇等有机溶剂的清洁洗涤性等的观点考虑,优选以丙烯酸类聚合物为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。
作为所述丙烯酸类聚合物,可以列举例如:使用(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、十一烷酯、十二烷酯、十三烷酯、十四烷酯、十六烷酯、十八烷酯、二十烷酯等烷基的碳原子数1~30、特别是碳原子数4~18的直链或支链烷基酯等)及(甲基)丙烯酸环烷酯(例如,环戊酯、环己酯等)的一种或两种以上作为单体成分的丙烯酸类聚合物等。另外,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯,本发明的(甲基)全部表示相同的含义。
所述丙烯酸类聚合物,为了改善凝聚力、耐热性等,根据需要可以含有与能够同所述(甲基)丙烯酸烷基酯或环烷酯共聚的其它单体成分对应的单元。作为这样的单体成分,可以列举例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、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-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、(甲基)丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等含羟基单体;苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯酰氧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。这些可共聚单体成分可以使用一种或两种以上。这些可共聚单体的使用量优选为全部单体成分的40重量%以下。
另外,所述丙烯酸类聚合物为了进行交联根据需要也可以含有多官能单体等作为共聚用单体成分。作为这样的多官能单体,可以列举例如: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。这些多官能单体也可以使用一种或两种以上。多官能单体的使用量从粘合特性等观点考虑优选为全部单体成分的30重量%以下。
所述丙烯酸类聚合物可以通过将单一单体或两种以上的单体混合物聚合而得到。聚合可以通过溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等任意方式进行。从防止对洁净被粘物的污染等观点考虑,优选低分子量物质的含量少。从该点考虑,丙烯酸类聚合物的数均分子量优选为约30万以上,更优选约40万~约150万。
另外,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,所述粘合剂中也可以适当采用外部交联剂。外部交联方法的具体手段可以列举:添加多异氰酸酯化合物、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其进行反应的方法。使用外部交联剂时,其使用量根据与应进行交联的基础聚合物的平衡以及作为粘合剂的使用用途适当确定。一般而言,相对于所述基础聚合物100重量份优选配合约5重量份以下,进一步优选配合0.1~5重量份。另外,根据需要,在粘合剂中除所述成分以外也可以使用现有公知的各种增粘剂、抗老化剂等添加剂。
粘合剂层14可以通过紫外线固化型粘合剂形成。紫外线固化型粘合剂通过照射紫外线使交联度增大,从而可以容易地降低其粘合力,通过仅对粘合剂层14的与半导体晶片粘贴部分对应的部分照射紫外线,可以设置与其它部分的粘合力的差。
所述粘合剂层14紫外线固化后的23℃下的拉伸弹性模量优选在1~170MPa的范围内,更优选在5~100MPa的范围内。通过将所述拉伸弹性模量调节到1MPa以上,可以保持良好的拾取性。另一方面,通过将拉伸弹性模量调节到170MPa以下,可以防止产生切割时的芯片飞散。另外,所述紫外线的照射优选例如以30~1000mJ/cm2的紫外线照射累积光量进行。通过将紫外线照射累积光量设定为30mJ/cm2以上,可以使粘合剂层14充分固化,从而可以防止与胶粘薄膜12的过度密合。结果,在拾取半导体时,可以显示良好的拾取性。另外,可以防止粘合剂层14的粘合剂在拾取后附着(所谓的胶糊残留)在胶粘薄膜12上。另一方面,通过将紫外线照射累积光量设定为1000mJ/cm2以下,可以防止粘合剂层14的粘合力的极度下降,由此可以防止由于在与胶粘薄膜12之间产生剥离而发生所安装的半导体晶片脱落的情况。另外,在切割半导体晶片时,可以防止产生所形成的半导体芯片的芯片飞散。
所述粘合剂层的拉伸弹性模量的值通过以下方法测定。即,将粘合剂层14切割为长30.0mm、宽10.0mm、截面积0.1~0.5mm2的试样。在测定温度23℃、夹盘间距20mm、拉伸速度50mm/分钟的条件下对该试样沿MD方向进行拉伸试验,测定该试样伸长的变化量(mm)。由此,在所得的S-S(应变-强度)曲线中,在其初始上升部分画切线,用相当于该切线100%伸长时的拉伸强度除以截面积,将所得值作为粘合剂层的拉伸弹性模量。
在此,胶粘薄膜12具有根据半导体晶片的俯视图中的形状而仅在其粘贴部分形成的构成。因此,通过按照胶粘薄膜12的形状使紫外线固化型的粘合剂层14固化,由此可以容易地降低与半导体晶片粘贴部分对应的部分的粘合力。由于胶粘薄膜12粘贴在粘合力下降的所述部分,因此粘合剂层14的所述部分与胶粘薄膜12的界面具有在拾取时容易进行剥离的性质。另一方面,未照射紫外线的部分具有充分的粘合力。
如前所述,所述粘合剂层14的通过未固化的紫外线固化型粘合剂形成的所述部分与胶粘薄膜12粘合,从而可以确保切割时的保持力。这样,紫外线固化型粘合剂,可以以良好的胶粘-剥离平衡支撑用于将芯片状半导体晶片(半导体芯片等)固着到衬底等被粘物上的胶粘薄膜12。仅在半导体晶片粘贴部分层叠有胶粘薄膜12时,在未层叠胶粘薄膜12的区域固定有贴片环(ウェハリング)。
紫外线固化型粘合剂可以没有特别限制地使用具有碳-碳双键等紫外线固化性官能团、并且显示粘合性的粘合剂。作为紫外线固化型粘合剂,例如,可以例示在所述丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂等普通的压敏粘合剂中配合有紫外线固化性单体成分或低聚物成分的添加型紫外线固化型粘合剂。
作为用于配合的紫外线固化性单体成分,可以列举例如: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-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。另外,紫外线固化性低聚物成分可以列举聚氨酯类、聚醚类、聚酯类、聚碳酸酯类、聚丁二烯类等各种低聚物,其分子量在约100~约30000的范围内是适当的。紫外线固化性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确定能够使粘合剂层的粘合力下降的量。一般而言,相对于用于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份,例如为约5重量份~约500重量份,优选约40重量份~约150重量份。
另外,作为紫外线固化型粘合剂,除所述说明过的添加型的紫外线固化型粘合剂以外,还可以列举:使用在聚合物侧链或主链中或者主链末端具有碳-碳双键的聚合物作为基础聚合物的内在型的紫外线固化型粘合剂。内在型的紫外线固化型粘合剂,由于不需要含有或者多数不含有作为低分子量成分的低聚物成分等,因此低聚物成分等随时间推移不会在粘合剂中迁移,从而可以形成层结构稳定的粘合剂层,因而优选。
所述具有碳-碳双键的基础聚合物,可以没有特别限制地使用具有碳-碳双键并且具有粘合性的基础聚合物。作为这样的基础聚合物,优选以丙烯酸类聚合物为基本骨架的基础聚合物。作为丙烯酸类聚合物的基本骨架,可以列举前面例示的丙烯酸类聚合物。
在所述丙烯酸类聚合物中引入碳-碳双键的方法没有特别限制,可以采用各种方法,从分子设计方面而言在聚合物侧链中引入碳-碳双键是比较容易的。例如可以列举:预先将具有官能团的单体与丙烯酸类聚合物共聚后,使具有能够与该官能团反应的官能团及碳-碳双键的化合物在保持碳-碳双键的紫外线固化性的情况下与所得共聚物进行缩合或加成反应的方法。
作为这些官能团的组合例,可以列举:羧基与环氧基、羧基与氮丙啶基、羟基与异氰酸酯基等。这些官能团的组合中,从容易跟踪反应的观点考虑,优选羟基与异氰酸酯基的组合。另外,根据这些官能团的组合,只要是生成所述具有碳-碳双键的丙烯酸类聚合物的组合,则官能团可以在丙烯酸类聚合物和所述化合物的任意一个上,在所述的优选组合中,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是适当的。此时,作为具有碳-碳双键的异氰酸酯化合物,可以列举例如:甲基丙烯酰异氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯、间异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯等。另外,作为丙烯酸类聚合物,可以使用将前面例示的含羟基单体或2-羟基乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚等醚类化合物等共聚而得到的丙烯酸类聚合物。
所述内在型的紫外线固化型粘合剂,可以单独使用所述具有碳-碳双键的基础聚合物(特别是丙烯酸类聚合物),也可以在不损害特性的范围内配合所述紫外线固化性单体成分或低聚物成分。紫外线固化性低聚物成分等通常相对于基础聚合物100重量份在30重量份的范围内,优选0~10重量份的范围。
在通过紫外线等进行固化时,所述紫外线固化型粘合剂中含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,可以列举例如:4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟基-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羟基苯丙酮、1-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-2-苯基苯乙酮、2,2’-二乙氧基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(N-吗啉基)丙烷-1-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-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-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’-二甲基-4-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、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类化合物;樟脑醌;卤代酮;酰基氧化膦;酰基膦酸酯等。光聚合引发剂的配合量相对于用于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份例如为约0.05重量份~约20重量份。
所述紫外线固化型的粘合剂层14中,根据需要也可以含有经紫外线照射会着色的化合物。通过在粘合剂层14中含有经紫外线照射会着色的化合物,可以仅使紫外线照射后的部分着色。由此,通过肉眼观察立即可以判断粘合剂层14是否照射过紫外线,从而可以容易地识别半导体晶片粘贴部分,并容易地进行半导体晶片的粘贴。另外,通过光传感器等检测半导体芯片时,其检测精度提高,在半导体元件的拾取时不会产生误操作。
经紫外线照射会着色的化合物,是在紫外线照射前为无色或浅色,经紫外线照射后变为有色的化合物。作为所述化合物的优选具体例,可以列举染料隐色体(ロイコ染料)。作为染料隐色体,可以优选使用惯用的三苯基甲烷类、荧烷类、吩噻嗪类、金胺类、螺吡喃类的染料。具体而言,可以列举:3-[N-(对甲苯氨基)]-7-苯胺基荧烷、3-[N-(对甲苯基)-N-甲基氨基]-7-苯胺基荧烷、3-[N-(对甲苯基)-N-乙基氨基]-7-苯胺基荧烷、3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、结晶紫内酯、4,4’,4”-三(二甲氨基)三苯基甲醇、4,4’,4”-三(二甲氨基)三苯基甲烷等。
作为优选与这些染料隐色体一起使用的显色剂,可以列举以往使用的酚醛树脂的预聚物、芳香族羧酸衍生物、活性白土等电子受体,另外,在使色调变化的情况下也可以组合使用各种公知的发色剂。
这样的经紫外线照射会着色的化合物,可以先溶解于有机溶剂等中后再添加到紫外线固化型胶粘剂中,也可以制成微粉末状后添加到该胶粘剂中。该化合物的使用比例在粘合剂层14中期望为10重量%以下,优选0.01~10重量%,进一步优选0.5~5重量%。该化合物的比例超过10重量%时,照射到粘合剂层14上的紫外线被该化合物过度地吸收,因此粘合剂层14的与半导体晶片粘贴部分对应的部分的固化不充分,有时粘合力不能充分下降。另一方面,为了充分地着色,优选将该化合物的比例设定为0.01重量%以上。
另外,通过紫外线固化型粘合剂形成粘合剂层14时,可以使用将基材13的至少单面的、与半导体晶片粘贴部分对应的部分以外的部分的全部或者一部分进行遮光的基材,在其上形成紫外线固化型粘合剂层14后进行紫外线照射,使与半导体晶片粘贴部分对应的部分固化,从而形成粘合力下降的所述部分。作为遮光材料,可以通过印刷或蒸镀等在支撑薄膜上制作能够形成光掩模的遮光材料。通过该制造方法,可以高效地制造本发明的半导体装置用薄膜10。
另外,照射紫外线时因氧而产生固化障碍时,优选通过任意方法从紫外线固化型粘合剂层14的表面隔绝氧(空气)。可以列举例如:用隔片将所述粘合剂层14的表面覆盖的方法、或者在氮气气氛中进行紫外线照射的方法等。
粘合剂层14的厚度没有特别限制,从兼具防止芯片切割面的缺损和固定保持胶粘薄膜等方面考虑,优选为约1μm~约50μm。优选2μm~30μm、更优选5μm~25μm。
胶粘薄膜12是具有胶粘功能的层,作为其构成材料,可以将热塑性树脂与热固性树脂组合使用,也可以单独使用热塑性树脂。
胶粘薄膜12的拉伸储能弹性模量Ea优选在5~5000MPa的范围内,更优选在100~3000MPa的范围内,进一步优选300~2000MPa的范围内。通过将胶粘薄膜12的拉伸储能弹性模量Ea调节到5MPa以上,可以更可靠地抑制在胶粘薄膜12上产生转印痕迹。另外,胶粘薄膜12的滑动性提高,从而在往覆盖薄膜2上粘贴时可以更可靠地抑制产生褶皱。另外,通过将胶粘薄膜12的拉伸储能弹性模量Ea调节到5000MPa以下,可以使与被安装的半导体晶片或要进行芯片接合的衬底等的密合性良好。
另外,本发明中,胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea在胶粘薄膜为热固性型的情况下是指热固化前的拉伸储能弹性模量。
所述拉伸储能弹性模量的值,是通过以下测定方法测定的值。即,在经剥离处理后的剥离衬垫上涂布胶粘剂组合物的溶液并干燥,形成厚度100μm的胶粘薄膜12。使用粘弹性测定装置(Rheometric公司制造,型号:RSA-II),测定胶粘薄膜12的固化前的23℃下的拉伸储能弹性模量。更具体而言,准备长30.0mm×宽5.0mm×厚0.1mm的试样,将测定试样安装到薄膜拉伸测定用夹具上,在-30℃~280℃的温度范围下在频率1.0Hz、应变0.025%、升温速度10℃/分钟的条件下进行测定。
所述热塑性树脂的重均分子量优选为30万以上且150万以下,更优选35万~100万,进一步优选40万~80万。通过将所述热塑性树脂的重均分子量调节为30万以上,可以将23℃下胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea控制为合适的值。另外,所述热塑性树脂的重均分子量为30万以上,较低分子量物质的含量少时,可以防止污染洁净的被粘物。另外,重均分子量是利用GPC(凝胶渗透色谱法)测定,并进行聚苯乙烯换算而计算得到的值。
作为所述热塑性树脂,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、尼龙6或尼龙6,6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、或者含氟树脂等。这些热塑性树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。这些热塑性树脂中,特别优选离子性杂质少、耐热性高、能够确保半导体装置的可靠性的丙烯酸类树脂。
作为所述丙烯酸类树脂,没有特别限制,可以列举以一种或两种以上的、具有碳原子数30以下特别是碳原子数4~18的直链或支链烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为成分的聚合物等。作为所述烷基,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、十八烷基或者十二烷基等。
所述丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度优选为20℃以下,更优选-20~15℃,进一步优选-10~10℃。通过将所述丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度调节到-20℃以上,可以抑制B阶段状态下胶粘薄膜12的粘性增大,从而可以保持良好的操作性。另外,可以防止切割时切割薄膜11的一部分熔融从而粘合剂附着到半导体芯片上。结果,可以保持半导体芯片的良好拾取性。另一方面,通过将所述丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度调节到20℃以下,可以防止胶粘薄膜12的流动性下降。另外,也可以保持与半导体晶片的良好的胶粘性。
作为玻璃化转变温度为20℃以下的丙烯酸类树脂,可以列举例如:根上工业株式会社制造的パラクロンW-197C(玻璃化转变温度:18℃)、ナガセケムテックス株式会社制造的SG-708-6(玻璃化转变温度:6℃)、WS-023(玻璃化转变温度;-5℃)、SG-80H(玻璃化转变温度;7.5℃)、SG-P3(玻璃化转变温度:15℃)等。丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度由利用差示扫描量热计(DSC)测定的最大吸热峰时的温度得到。具体而言,使用差示扫描量热计(TA Instruments制造,“Q-2000”),在比预测的试样的玻璃化转变温度(预测温度)高约50℃的温度下将待测试样加热10分钟,然后冷却到比预测温度低50℃的温度进行预处理,然后,在氮气氛下,以5℃/分钟的升温速度升温并测定吸热起始点温度,将其作为玻璃化转变温度。
另外,作为用于形成所述聚合物的其它单体,没有特别限制,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、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-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、丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等含羟基单体;苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-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含磺酸基单体;丙烯酰磷酸-2-羟基乙酯等含磷酸基单体等。其中,从将芯片接合薄膜的拉伸储能弹性模量Ea调节到合适的值的观点考虑,优选含羧基单体。
作为所述热固性树脂,可以列举酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂或热固性聚酰亚胺树脂等。这些树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。特别优选腐蚀半导体芯片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。
所述环氧树脂,只要是通常作为胶粘剂组合物使用的环氧树脂则没有特别限制,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、苯酚酚醛清漆型、邻甲酚酚醛清漆型、三(羟苯基)甲烷型、四(羟苯基)乙烷型等双官能环氧树脂或多官能环氧树脂、或者乙内酰脲型、异氰脲酸三缩水甘油酯型或缩水甘油胺型等环氧树脂。这些环氧树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。这些环氧树脂中,特别优选酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三(羟苯基)甲烷型环氧树脂或四(羟苯基)乙烷型环氧树脂。这是因为:这些环氧树脂与作为固化剂的酚醛树脂的反应性好,并且耐热性等优良。
另外,所述酚醛树脂作为所述环氧树脂的固化剂起作用,可以列举例如: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酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶酚醛树脂型酚醛树脂、聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯等。这些酚醛树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。这些酚醛树脂中特别优选苯酚酚醛清漆树脂、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。
所述环氧树脂与酚醛树脂的配合比例,例如以相对于所述环氧树脂成分中的环氧基1当量、酚醛树脂中的羟基为0.5~2.0当量的比例进行配合是适当的。更适当的是0.8~1.2当量。即,这是因为:两者的配合比例如果在所述范围以外,则固化反应不能充分进行,环氧树脂固化物的特性容易变差。
另外,在本实施方式中,特别优选含有环氧树脂、酚醛树脂及丙烯酸类树脂的胶粘薄膜12。这些树脂由于离子性杂质少、耐热性高,因此可以确保半导体芯片的可靠性。此时的配比是,相对于丙烯酸类树脂100重量份,环氧树脂与酚醛树脂的混合量为10~200重量份。
胶粘薄膜12中,根据需要可以使用热固化催化剂作为胶粘薄膜12的构成材料。其配合比例为,相对于有机成分100重量份优选在0.1~3.0重量份的范围内,更优选0.15~2.0重量份的范围内,特别优选0.2~1.0重量份的范围内。通过将配合比例设定为0.1重量份以上,可以良好地表现热固化后的胶粘力。另一方面,通过将配合比例设定为3.0重量份以下,可以抑制保存性下降。
作为所述热固化催化剂,没有特别限制,可以列举例如:咪唑类化合物、三苯基膦类化合物、胺类化合物、三苯基硼烷类化合物、三卤代硼烷类化合物等。这些物质可以单独使用或者两种以上组合使用。
作为所述咪唑类化合物,可以列举:2-甲基咪唑(商品名“2MZ”)、2-十一烷基咪唑(商品名“C11Z”)、2-十七烷基咪唑(商品名“C17Z”)、1,2-二甲基咪唑(商品名“1.2DMZ”)、2-乙基-4-甲基咪唑(商品名“2E4MZ”)、2-苯基咪唑(商品名“2PZ”)、2-苯基-4-甲基咪唑(商品名“2P4MZ”)、1-苄基-2-甲基咪唑(商品名“1B2MZ”)、1-苄基-2-苯基咪唑(商品名“1B2PZ”)、1-氰基乙基-2-甲基咪唑(商品名“2MZ-CN”)、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑(商品名“C11Z-CN”)、1-氰基乙基-2-苯基咪唑偏苯三酸盐(商品名“2PZCNS-PW”)、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基(1)’]乙基-均三嗪(商品名“2MZ-A”)、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基(1)’]乙基-均三嗪(商品名“C11Z-A”)、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基(1)’]乙基-均三嗪(商品名“2E4MZ-A”)、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基(1)’]乙基-均三嗪异氰脲酸加成物(商品名“2MA-OK”)、2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑(商品名“2PHZ-PW”)、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑(商品名“2P4MHZ-PW”)等(均为四国化成株式会社制造)。
作为所述三苯基膦类化合物,没有特别限制,可以列举例如:三苯基膦、三丁基膦、三(对甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、二苯基甲苯基膦等三有机膦、四苯基溴化(商品名“TPP-PB”)、甲基三苯基(商品名“TPP-MB”)、甲基三苯基氯化(商品名“TPP-MC”)、甲氧基甲基三苯基(商品名“TPP-MOC”)、苄基三苯基氯化(商品名“TPP-ZC”)等(均为北兴化学公司制造)。另外,作为所述三苯基膦类化合物,优选对环氧树脂实质上显示非溶解性的化合物。对环氧树脂为非溶解性时,可以抑制热固化过度进行。作为具有三苯基膦结构、并且对环氧树脂实质上显示非溶解性的热固化催化剂,可以列举例如:甲基三苯基(商品名“TPP-MB”)等。另外,所述“非溶解性”,是指包含三苯基膦类化合物的热固化催化剂在包含环氧树脂的溶剂中为不溶性,更具体而言,是指在温度10~40℃范围内10重量%以上不溶解。
作为所述三苯基硼烷类化合物,没有特别限制,可以列举例如三(对甲基苯基)膦等。另外,作为三苯基硼烷类化合物,还包含具有三苯基膦结构的化合物。作为该具有三苯基膦结构及三苯基硼烷结构的化合物,没有特别限制,可以列举例如:四苯基四苯基硼酸盐(商品名“TPP-K”)、四苯基四对甲苯基硼酸盐(商品名“TPP-MK”)、苄基三苯基四苯基硼酸盐(商品名“TPP-ZK”)、三苯基膦三苯基硼烷(商品名“TPP-S”)等(均为北兴化学公司制造)。
作为所述氨基类化合物,没有特别限制,可以列举例如:一乙醇胺三氟硼酸盐(ステラケミファ株式会社制造)、双氰胺(ナカライテスク株式会社制造)等。
作为所述三卤代硼烷类化合物,没有特别限制,可以列举例如三氯硼烷等。
本实施方式的胶粘薄膜12,为了预先进行某种程度的交联,在制作时可以添加与聚合物的分子链末端的官能团等反应的多官能化合物作为交联剂。由此,可以提高高温下的胶粘特性,改善耐热性。
作为所述交联剂,可以使用现有公知的交联剂。特别是更优选甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、多元醇与二异氰酸酯的加成产物等多异氰酸酯化合物。交联剂的添加量相对于所述聚合物100重量份通常优选设定为0.05~7重量份。交联剂的量超过7重量份时,胶粘力下降,因此不优选。另一方面,低于0.05重量份时,凝聚力不足,因此不优选。另外,根据需要可以与这样的多异氰酸酯化合物一起含有环氧树脂等其它多官能化合物。
另外,胶粘薄膜12中根据其用途可以适当配合无机填充剂。无机填充剂的配合可以赋予导电性、提高导热性、调节弹性模量等。作为所述无机填充剂,可以列举例如:由二氧化硅、粘土、石膏、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、氧化铍、碳化硅、氮化硅等陶瓷类、铝、铜、银、金、镍、铬、锡、锡、锌、钯、焊料等金属或合金类、以及碳等构成的各种无机粉末。这些无机填充剂可以单独使用或者两种以上组合使用。其中,可以适当使用二氧化硅,特别是熔融二氧化硅。另外,无机填充剂的平均粒径优选在0.01~80μm的范围内。
所述无机填充剂的配合量,相对于有机成分100重量份优选设定为0~80重量份,更优选设定为0~70重量份。
另外,胶粘薄膜12中根据需要可以适当配合其它添加剂。作为其它添加剂,可以列举例如阻燃剂、硅烷偶联剂或离子捕获剂等。作为所述阻燃剂,可以列举例如:三氧化锑、五氧化锑、溴化环氧树脂等。这些物质可以单独使用或者两种以上组合使用。作为所述硅烷偶联剂,可以列举例如: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。这些化合物可以单独使用或者两种以上组合使用。作为所述离子捕获剂,可以列举例如:水滑石类、氢氧化铋等。这些物质可以单独使用或者两种以上组合使用。
胶粘薄膜12的厚度没有特别限制,例如可以为约5μm~约100μm,优选约5μm~约70μm。
半导体装置用薄膜10,可以具有防静电能力。由此,可以防止其胶粘时及剥离时等产生静电、或由此引起的半导体晶片等带电而破坏电路。防静电能力的赋予可以通过在基材13、粘合剂层14或胶粘薄膜12中添加防静电剂或导电性物质的方法、在基材13上设置包含电荷迁移络合物或金属膜等的导电层等适当的方式进行。作为这些方式,优选难以产生有可能使半导体晶片变质的杂质离子的方式。为了赋予导电性、提高导热性而配合的导电性物质(导电填料),可以列举银、铝、金、铜、镍、导电性合金等球形、针形、薄片状金属粉末、氧化铝等金属氧化物、非晶炭黑、石墨等。但是,所述胶粘薄膜12不具有导电性这一点,从不漏电的观点考虑是优选的。
胶粘薄膜12由覆盖薄膜2保护。覆盖薄膜2具有在供给实际应用之前作为保护胶粘薄膜12的保护材料的功能。覆盖薄膜2在向带有切割片的胶粘薄膜的胶粘薄膜12上粘贴半导体晶片时剥离。作为覆盖薄膜2,可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯,也可以使用由含氟剥离剂、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薄膜或纸等。
覆盖薄膜2的拉伸储能弹性模量Eb优选在5~5000MPa的范围内,更优选50~4500MPa的范围内,进一步优选100~4000MPa的范围内。通过将覆盖薄膜2的拉伸储能弹性模量Eb调节到5MPa以上,可以进一步提高覆盖薄膜2对胶粘薄膜12的追随性。另外,通过将覆盖薄膜2的拉伸储能弹性模量Eb调节到5000MPa以下,在往覆盖薄膜2上粘贴胶粘薄膜12时可以抑制覆盖薄膜2产生折断,并可以防止损伤胶粘薄膜12或者在薄膜间混入气泡。
覆盖薄膜2的厚度,从作业性、运送性的观点考虑,优选为10~100μm,更优选15~75μm,进一步优选25~50μm。
以下,对本实施方式的半导体装置用薄膜10的制造方法进行说明。
本实施方式的半导体装置用薄膜10的制造方法,包括:在基材13上形成粘合剂层14而制作切割薄膜11的工序,在基材隔片22上形成胶粘薄膜12的工序,将胶粘薄膜12根据待粘贴的半导体晶片的形状进行冲裁的工序,将切割薄膜11的粘合剂层14与胶粘薄膜12作为粘贴面进行层叠的工序,将切割薄膜11冲裁为与贴片环框对应的圆形的工序,通过将胶粘薄膜12上的基材隔片22剥离而制作带有切割片的胶粘薄膜1的工序,和在覆盖薄膜2上以规定的间隔粘贴带有切割片的胶粘薄膜1的工序。
所述切割薄膜11的制作工序,例如如下所述进行。首先,通过现有公知的制膜方法形成基材13。作为该制膜方法,可以例示例如:压延制膜法、有机溶剂中的流延法、密闭体系中的吹塑挤出法、T形模头挤出法、共挤出法、干式层压法等。
然后,在基材13上涂布粘合剂组合物溶液形成涂膜后,在规定条件下将该涂膜干燥(根据需要进行加热交联),而形成粘合剂层14。作为涂布方法,没有特别限制,可以列举例如:辊涂、丝网涂布、凹版涂布等。另外,干燥条件可以根据涂膜的厚度或材料等适当设定。具体而言,例如,在干燥温度80~150℃、干燥时间0.5~5分钟的范围内进行。另外,可以在第一隔片21上涂布粘合剂组合物形成涂膜后,在所述干燥条件下使涂膜干燥而形成粘合剂层14。之后,将粘合剂层14和第一隔片21一起粘贴到基材13上。由此,制作粘合剂层14由第一隔片21保护的切割薄膜11(参考图3(a))。制成的切割薄膜11,可以具有卷绕为卷筒状的长尺寸的形态。此时,为了不在切割薄膜11上产生松弛或卷绕偏移、位置偏移等,优选在其长度方向或宽度方向上施加拉伸张力的同时进行卷绕。但是,通过施加拉伸张力,切割薄膜11在残留有拉伸残留应变的状态下卷绕为卷筒状。另外,在卷绕切割薄膜11时,通过施加所述拉伸张力有时可以将切割薄膜11拉伸,但是卷绕的目的并不在于进行拉伸操作。
作为粘合剂层14,在采用包含紫外线固化型粘合剂、并且预先进行了紫外线固化的粘合剂层的情况下,以下述方法形成。即,在基材13上涂布紫外线固化型的粘合剂组合物形成涂膜后,在规定条件下使该涂膜干燥(根据需要进行加热交联),而形成粘合剂层。涂布方法、涂布条件、干燥条件,可以与所述同样地进行。另外,可以在第一隔片21上涂布紫外线固化型粘合剂组合物形成涂膜后,在所述干燥条件下使涂膜干燥而形成粘合剂层。之后,将粘合剂层转印到基材13上。并且在规定条件下对粘合剂层照射紫外线。紫外线的照射条件没有特别限制,通常累积光量优选在50~800mJ/cm2的范围内,更优选100~500mJ/cm2的范围内。通过将累积光量调节到所述范围内,可以将胶粘薄膜12与切割薄膜11之间的剥离力F2控制到0.08~10N/100mm的范围内。紫外线的照射不足30mJ/cm2时,粘合剂层14的固化不充分,有时与胶粘薄膜12的剥离力变得过大。结果,与胶粘薄膜的密合性增大,导致拾取性下降。另外,拾取后,有时在胶粘薄膜上产生胶糊残留。另一方面,当累积光量超过1000mJ/cm2时,有时与胶粘薄膜12的剥离力变得过小。结果,有时在粘合剂层14与胶粘薄膜12之间产生界面剥离。结果,在切割半导体晶片时,有时产生芯片飞散。另外,有时对基材13造成热损伤。另外,粘合剂层14的固化过度进行导致拉伸弹性模量过大,从而扩张性下降。另外,紫外线的照射可以在后述的与胶粘薄膜12的粘贴工序后进行。此时,优选从基材13侧进行紫外线照射。
胶粘薄膜12的制作工序如下所述进行。即,将用于形成胶粘薄膜12的胶粘剂组合物溶液以达到规定厚度的方式涂布在基材隔片22上形成涂膜。之后,在规定条件下使涂膜干燥,形成胶粘薄膜12。涂布方法没有特别限制,可以列举例如:辊涂、丝网涂布、凹版涂布等。另外,干燥条件可以根据涂膜的厚度或材料等适当设定。具体而言,例如,可以在干燥温度70~160℃、干燥时间1~5分钟的范围内进行。另外,可以将粘合剂组合物涂布到第二隔片23上形成涂膜后,在所述干燥条件下使涂膜干燥而形成胶粘薄膜12。之后,将胶粘薄膜12与第二隔片23一起粘贴到基材隔片22上。由此,制成在基材隔片22上依次层叠有胶粘薄膜12和第二隔片23的层叠薄膜(参考图3(b))。该层叠薄膜可以具有卷绕为卷筒状的长尺寸的形态。此时,为了不在胶粘薄膜12上产生松弛或卷绕偏移、位置偏移等,优选在其长度方向或宽度方向上施加拉伸张力的同时进行卷绕。
然后,根据待粘贴的半导体晶片的形状冲裁胶粘薄膜12,并将其粘贴到切割薄膜11上。由此,可以得到带有切割片的胶粘薄膜1。即,从切割薄膜11上将第一隔片21剥离,并且从冲裁后的胶粘薄膜12上将第二隔片23剥离,以胶粘薄膜12与粘合剂层14为粘贴面的方式将二者粘贴(参考图3(c))。此时,对切割薄膜11或胶粘薄膜12中的至少任意一个在其边缘部施加拉伸张力的同时进行压接。另外,在切割薄膜11为卷绕为卷筒状的长尺寸的形态的情况下,优选尽量不在长度方向上对切割薄膜11施加拉伸张力的情况下进行运送。这是为了抑制薄膜的拉伸残留应变。但是,从防止在切割薄膜11上产生松弛或卷绕偏移、位置偏移、空隙(气泡)等的观点考虑,可以在10~25N的范围内施加拉伸张力。如果在该范围内,则即使在切割薄膜11上残留拉伸残留应变,也可以防止在切割范膜11与胶粘薄膜12之间产生界面剥离。
另外,切割薄膜11与胶粘薄膜12的粘贴,例如,可以通过压接进行。此时,层压温度没有特别限制,通常优选30~80℃,更优选30~60℃,特别优选30~50℃。另外,线压没有特别限制,通常优选0.1~20kgf/cm,更优选1~10kgf/cm。通过将层压温度和/或线压分别调节到所述数值范围内,并将切割薄膜11与有机成分的玻璃化转变温度在-20~50℃范围内的胶粘薄膜12粘贴,可以将胶粘薄膜12与切割薄膜11之间的剥离力F2控制到0.08~10N/100mm的范围内。在此,例如,通过在所述范围内升高层压温度,可以增大切割薄膜11与胶粘薄膜12之间的剥离力F2。另外,通过在所述范围内增大线压,也可以增大剥离力F2。
然后,将胶粘薄膜12上的基材隔片22剥离,并在施加拉伸张力的同时粘贴覆盖薄膜2。接着,以规定的间隔将切割薄膜11冲裁为与贴片环框对应的圆形。由此,制成实施了预切割后的带有切割片的胶粘薄膜1以规定的间隔层叠在覆盖薄膜2上的半导体装置用薄膜10。
带有切割片的胶粘薄膜1中的胶粘薄膜12往覆盖薄膜2上的粘贴,优选通过压接进行。此时,层压温度没有特别限制,通常优选20~80℃,更优选20~60℃,特别优选20~50℃。另外,线压没有特别限制,通常优选0.1~20kgf/cm,更优选0.2~10kgf/cm。通过将层压温度和/或线压分别调节到所述范围内,并将覆盖薄膜2与有机成分的玻璃化转变温度在-20~50℃范围内的胶粘薄膜12粘贴,可以将胶粘薄膜12与覆盖薄膜2之间的剥离力F1控制到0.025~0.075N/100mm的范围内。在此,例如,通过在所述范围内升高层压温度,可以增大带有切割片的胶粘薄膜1与覆盖薄膜2之间的剥离力F1。另外,通过在所述范围内增大线压,也可以增大剥离力F1。另外,优选尽量不在长度方向上对覆盖薄膜2施加拉伸张力的情况下进行运送。这是为了抑制覆盖薄膜2的拉伸残留应变。但是,从防止在覆盖薄膜2上产生松弛或卷绕偏移、位置偏移、空隙(气泡)等的观点考虑,可以在10~25N的范围内施加拉伸张力。如果在该范围内,则即使在覆盖薄膜2上残留拉伸残留应变,也可以防止产生覆盖薄膜2相对于带有切割片的胶粘薄膜1的薄膜翘起现象。
另外,切割薄膜11的粘合剂层14上粘贴的第一隔片21、胶粘薄膜12的基材隔片22、以及该胶粘薄膜12上粘贴的第二隔片23,没有特别限制,可以使用以往公知的经剥离处理后的薄膜。第一隔片21和第二隔片23分别具有作为保护材料的功能。另外,基材隔片22具有作为将胶粘薄膜12转印到切割薄膜11的粘合剂层14上时的基材的功能。构成这些各薄膜的材料没有特别限制,可以采用以往公知的材料。具体而言,可以列举例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯,或通过含氟剥离剂、长链烷基丙烯酸酯类剥离剂等剥离剂进行表面涂布后的塑料薄膜或纸等。
本发明的胶粘薄膜,可以作为芯片接合薄膜、或者倒装芯片型半导体背面用薄膜使用。倒装芯片型半导体背面用薄膜,用于在被粘物(例如,引线框或电路板等各种衬底)上连接有倒装芯片的半导体元件(例如,半导体芯片)的背面上形成。
实施例
以下,详细地例示说明本发明的适当的实施例。但是,该实施例中记载的材料或配合量等只要没有特别限定的记载,则不将本发明的范围仅限于此。另外,“份”表示“重量份”。
(实施例1)
<切割薄膜的粘合剂层的制作>
在具有冷凝管、氮气引入管、温度计和搅拌装置的反应容器中,加入80份丙烯酸-2-乙基己酯(2EHA)、20份丙烯酸-2-羟基乙酯(HEA)、0.2份过氧化苯甲酰和60份甲苯,在氮气流中在61℃下进行6小时聚合处理,得到重均分子量为80万的丙烯酸类聚合物A。2EHA和HEA的摩尔比为100摩尔对20摩尔。重均分子量的测定如前所述。另外,重均分子量是通过GPC(凝胶渗透色谱法)进行测定,并进行聚苯乙烯换算而计算得到的值。
在该丙烯酸类聚合物A中加入10份2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(以下称为“MOI”)(相对于HEA为80摩尔%),在空气气流中在50℃进行48小时加成反应处理,得到丙烯酸类聚合物A’。
然后,相对于100份丙烯酸类聚合物A’加入5份异氰酸酯类交联剂(商品名“コロネ一トL”,日本聚氨酯株式会社制造)和3份光聚合引发剂(商品名“イルガキュア651”,汽巴精化公司制造),制作粘合剂溶液。
将所述制备的粘合剂溶液涂布于PET剥离衬垫(第一隔片)的经聚硅氧烷处理后的面上,在120℃加热交联2分钟,形成厚度10μm的粘合剂层。然后,在该粘合剂层的表面粘贴厚度100μm的聚烯烃薄膜(基材)。之后,在50℃保存24小时。
另外,将所述PET剥离衬垫剥离,仅对粘合剂层的与半导体晶片粘贴部分(直径200mm的圆形)相当的部分(直径220mm的圆形)直接照射紫外线。由此,制作本实施方式的切割薄膜。另外,照射条件如下所述。另外,通过后述的方法测定粘合剂层的拉伸弹性模量,拉伸弹性模量为17.1MPa。
<紫外线照射条件>
紫外线(UV)照射装置:高压汞灯
紫外线照射累积光量:300mJ/cm2
输出:72W
照射强度:200mW/cm2
<胶粘薄膜的制作>
相对于100份作为丙烯酸类树脂的丙烯酸酯共聚物(丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-丙烯腈-丙烯酸-甲基丙烯酸羟基乙酯共聚物)(ナガセケムテックス株式会社制造,商品名“SG-708-6”,玻璃化转变温度:6℃,重均分子量:80万),将热固化催化剂(北兴化学公司制造,商品名“TPP-K”)5份、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(日本化药株式会社制造,商品名“EOCN-1027”)200份、酚醛树脂(三井化学株式会社制造,商品名“ミレックスXLC-3L”)200份和作为无机填充剂的球形二氧化硅(アドマテックス株式会社制造,商品名“SO-25R”,平均粒径0.5μm)4000份溶解于甲乙酮中,调节浓度为58.0重量%,从而进行制备。
将该胶粘剂组合物溶液通过模缝涂布机(ファウンテンコ一タ一)涂布到脱模处理薄膜(基材隔片)上形成涂层,对该涂层直接喷射2分钟150℃、10m/s的热风使其干燥。由此,在脱模处理薄膜上形成厚度25μm的胶粘薄膜。另外,作为脱模处理薄膜(基材隔片),使用在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度50μm)上进行聚硅氧烷脱模处理得到的薄膜。
<带有切割片的胶粘薄膜的制作>
然后,将所述胶粘薄膜切割为直径230mm的圆形,并将所述切割薄膜的粘合剂层与切割为圆形的胶粘薄膜粘贴。粘贴使用夹辊,并在层压温度为50℃、线压为3kgf/cm的粘贴条件下进行粘贴。另外,将胶粘薄膜上的基材隔片剥离,并粘贴经聚硅氧烷脱模处理的聚烯烃薄膜(厚度25μm)作为脱模处理薄膜(覆盖薄膜)。此时,为了防止产生位置偏移、空隙(气泡)等,使用张力调节辊(ダンサ一ロ一ル)对覆盖薄膜沿MD方向施加17N的拉伸张力,同时,不施加层压温度,以线压2kgf/cm进行粘贴,制作带有切割片的胶粘薄膜。
<半导体装置用薄膜的制作>
另外,以胶粘薄膜为中心将切割薄膜冲裁为直径270mm的圆形,由此得到以10mm的间隔粘贴有200片带有切割片的胶粘薄膜的本实施例的半导体装置用薄膜。
(实施例2)
<切割薄膜的制作>
本实施例的切割薄膜,使用与所述实施例1同样的切割薄膜。
<胶粘薄膜的制作>
相对于100份以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯为主成分的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造,商品名“パラクロンW-197CM”,Tg:18℃,重均分子量:40万),将异氰酸酯类交联剂(日本聚氨酯株式会社制造,商品名“コロネ一トHX”)1份、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(日本化药株式会社制造,商品名“EOCN-1027”)400份、酚醛树脂(三井化学株式会社制造,商品名“ミレックスXLC-LL”)400份和作为无机填充剂的球形二氧化硅(アドマテックス株式会社制造,商品名“SO-25R”,平均粒径0.5μm)100份溶解于甲乙酮中,调节浓度为20.0重量%,从而进行制备。
<半导体装置用薄膜的制作>
本实施例2的半导体装置用薄膜,使用所述胶粘薄膜,除此以外,与本实施例1同样地粘贴经聚硅氧烷脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度100μm),由此制作半导体装置用薄膜。
(比较例1)
在胶粘薄膜的制作中,将丙烯酸酯共聚物(丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯-丙烯腈-丙烯酸-甲基丙烯酸羟基乙酯共聚物)(ナガセケムテックス株式会社制造,商品名“SG-708-6”,玻璃化转变温度:6℃,重均分子量:80万)的添加量增加10份,除此以外,与实施例1同样操作,制作本比较例的半导体装置用薄膜。
(比较例2)
在胶粘薄膜的制作中,相对于100份以丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯为主成分的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造,商品名“パラクロンW-197C”,Tg:5℃,重均分子量:28万),将异氰酸酯类交联剂(日本聚氨酯株式会社制造,商品名“コロネ一トHX”)1份、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(日本化药株式会社制造,商品名“EOCN-1027”)400份、酚醛树脂(三井化学株式会社制造,商品名“ミレックスXLC-LL”)400份和作为无机填充剂的球形二氧化硅(アドマテックス株式会社制造,商品名“SO-25R”,平均粒径0.5μm)100份溶解于甲乙酮中,调节浓度为15.0重量%,从而进行制备,除此以外,与实施例2同样操作,制作本比较例的半导体装置用薄膜。
(粘合剂层的拉伸弹性模量)
所述粘合剂层的拉伸弹性模量的值,是通过以下测定方法得到的值。即,将粘合剂层14切割为长30.0mm、宽10.0mm、截面积0.1~0.5mm2的试样。在测定温度23℃、夹盘间距20mm、拉伸速度50mm/分钟的条件下对该试样沿MD方向进行拉伸试验,测定该试样伸长的变化量(mm)。由此,在所得的S-S(应变-强度)曲线中,在其初始上升部分画切线,用相当于该切线100%伸长时的拉伸强度除以截面积,将所得值作为粘合剂层的拉伸弹性模量。
(23℃下胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea)
将各实施例和比较例的胶粘剂组合物涂布到经脱模处理后的剥离衬垫上达到100μm,得到切割薄膜。对于该胶粘薄膜,使用粘弹性测定装置(Rheometric公司制造,型号:RSA-II),测定23℃下的拉伸弹性模量。更具体而言,将试样尺寸设定为长30mm×宽5mm×厚0.1mm,将测定试样安装到薄膜拉伸测定用夹具上,在-30℃~280℃的温度范围下在频率1.0Hz、应变0.025%、升温速度10℃/分钟的条件下进行测定。
(23℃下覆盖薄膜的拉伸储能弹性模量Eb)
对于各实施例和比较例的覆盖薄膜,使用粘弹性测定装置(Rheometric公司制造,型号:RSA-II),测定23℃下的拉伸弹性模量。更具体而言,将试样尺寸设定为长30mm×宽5mm,将测定试样安装到薄膜拉伸测定用夹具上,在-30℃~280℃的温度范围下在频率1.0Hz、应变0.025%、升温速度10℃/分钟的条件下进行测定。
(剥离力的测定)
各实施例及比较例所得到的半导体装置用薄膜中胶粘薄膜与覆盖薄膜之间的剥离力、以及切割薄膜与胶粘薄膜之间的剥离力的测定,在温度23±2℃、相对湿度55±5%RH、剥离速度300mm/分钟的条件下进行T形剥离试验(JIS K6854-3)。另外,作为拉伸试验机,使用商品名“ア一トグラフAGS-H”(株式会社岛津制作所制造)的拉伸试验机。
(界面剥离及薄膜翘起的有无)
各实施例及比较例所得到的半导体装置用薄膜中薄膜翘起的确认,如下进行。即,将各半导体装置用薄膜在温度-30±2℃的冷库中放置120小时。另外,在温度23±2℃、相对湿度55±5%Rh的环境下放置24小时。然后,确认半导体装置用薄膜中各薄膜间有无界面剥离及薄膜翘起。评价标准是,通过肉眼观察未观察到界面剥离或薄膜翘起的情况为○,观察到的情况为×。
(安装后空隙的有无)
各实施例及比较例所得到的半导体装置用薄膜有无空隙,如下进行确认。即,从各半导体装置用薄膜上分别将覆盖薄膜剥离,在胶粘薄膜上进行半导体晶片的安装。半导体晶片使用大小为8英寸、厚度75μm的半导体晶片。半导体晶片的安装条件如下所述。
<粘贴条件>
粘贴装置:ACC株式会社制造,商品名“RM-300”
粘贴速度计:20mm/秒
粘贴压力:0.25MPa
粘贴温度:60℃
接着,通过显微镜确认带有切割片的胶粘薄膜与半导体晶片的粘贴面上有无空隙(气泡)。结果如下表1所示。
(拾取的评价)
从各半导体装置用薄膜上分别将覆盖薄膜剥离,在胶粘薄膜上进行半导体晶片的安装。半导体晶片使用大小为8英寸、厚度75μm的半导体晶片。半导体晶片的安装条件与所述同样。
然后,根据下列条件进行半导体晶片的切割,形成30个半导体芯片。另外,将半导体芯片与芯片接合薄膜一起进行拾取。拾取对30个半导体芯片(长5mm×宽5mm)进行,对无破损成功拾取半导体芯片的情况进行计数,计算成功率。结果如下表1所示。拾取条件如下所述。
<切割条件>
切割方法:阶段式切割(ステップカット)
切割装置:DISCO DFD-6361(商品名,株式会社ディスコ制造)
切割速度:30mm/秒
切割刀片:Z1:ディスコ公司制造“NBC-ZH203O-SE27HDD”
Z2:ディスコ公司制造“NBC-ZH203O-SE27HBB”
切割刀片转速:Z1:50,000rpm,Z2:50,000rpm
切割带切入深度:25μm
晶片芯片尺寸:5mm×5mm
<拾取条件>
拾取装置:商品名“SPA-300”新川公司制造
针数量:5根
上推量:300μm
上推速度:10mm/秒
扩张量(引き落し量):3mm
(冷藏保存1个月后卷绕痕迹转印造成的空隙有无的确认)
将各实施例以及比较例所得到的半导体装置用薄膜以2kg的卷绕张力卷绕为卷筒状。并且,在该状态下,在温度5℃的冷藏库内放置一个月。之后,回到室温然后松开卷筒,使用第100片带有切割片的胶粘薄膜,进行半导体晶片的安装,并肉眼观察确认有无空隙。半导体晶片使用大小为8英寸、厚度75μm的半导体晶片。另外,粘贴条件与上述安装后的空隙评价同样。结果如表1所示。
表1
实施例1 | 实施例2 | 比较例1 | 比较例2 | |
芯片接合薄膜的弹性模量Ea(MPa) | 4935 | 4.9 | 5406 | 3.0 |
覆盖薄膜的弹性模量Eb(MPa) | 105 | 3740 | 106 | 3770 |
Ea/Eb | 47 | 0.0013 | 51 | 0.0008 |
剥离力F1(N/100mm) | 0.043 | 0.068 | 0.02 | 0.65 |
剥离力F2(N/100mm) | 0.083 | 0.68 | 0.058 | 1.4 |
有无界面剥离和薄膜翘起 | ○ | ○ | ○ | ○ |
安装后有无空隙 | 无 | 无 | 有 | 有 |
拾取成功率(%) | 100 | 100 | 100 | 0 |
有无卷绕痕迹转印造成的空隙 | 无 | 无 | 有 | 有 |
另外,表1中的剥离力F1表示带有切割片的胶粘薄膜与覆盖薄膜之间的剥离力,剥离力F2表示切割薄膜与胶粘薄膜之间的剥离力。
(结果)
从表1的结果可以看出,实施例1和2的半导体装置用薄膜在刚安装半导体晶片后未确认到空隙。另外,在卷绕并冷藏保存一个月的情况下,未确认到由卷绕痕迹转印造成的空隙。另外,拾取性也良好。与此相对,比较例1的半导体装置用薄膜在刚安装半导体晶片后确认到有空隙。另外,也确认到有覆盖薄膜的薄膜翘起现象。另外,虽然拾取成功率为100%,但是,产生芯片飞散或碎片。另外,比较例2的半导体装置用薄膜在刚安装半导体晶片后确认到有空隙。另外,在卷绕并冷藏保存一个月的情况下,确认到由卷绕痕迹转印造成的空隙。另外,也确认到有覆盖薄膜的薄膜翘起现象。另外,由于切割薄膜与胶粘薄膜之间的密合性高,因此难以拾取,且半导体芯片产生破裂或缺损。
Claims (8)
1.一种半导体装置用薄膜,其为在切割薄膜上层叠有胶粘薄膜的带有切割片的胶粘薄膜以规定的间隔层叠在覆盖薄膜上而得到的半导体装置用薄膜,其特征在于,
23℃下胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea与23℃下覆盖薄膜的拉伸储能弹性模量Eb的比Ea/Eb在0.001~50的范围内。
2.如权利要求1所述的半导体装置用薄膜,其特征在于,
在温度23±2℃、剥离速度300mm/分钟的条件下的T型剥离试验中,所述胶粘薄膜与所述覆盖薄膜之间的剥离力F1在0.025~0.075N/100mm的范围内,所述胶粘薄膜与所述切割薄膜之间的剥离力F2在0.08~10N/100mm的范围内,并且所述F1与所述F2满足F1<F2的关系。
3.如权利要求1所述的半导体装置用薄膜,其特征在于,
所述胶粘薄膜含有重均分子量为30万以上且150万以下的热塑性树脂。
4.如权利要求1所述的半导体装置用薄膜,其特征在于,
所述胶粘薄膜含有使单体成分聚合而得到的热塑性树脂,所述单体成分含有含羧基单体。
5.如权利要求1所述的半导体装置用薄膜,其特征在于,
所述胶粘薄膜含有作为热塑性树脂的丙烯酸类树脂,
并且,所述丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度为20℃以下。
6.如权利要求1所述的半导体装置用薄膜,其特征在于,
23℃下胶粘薄膜的拉伸储能弹性模量Ea为5~5000MPa。
7.如权利要求1所述的半导体装置用薄膜,其特征在于,
23℃下覆盖薄膜的拉伸储能弹性模量Eb为5~5000MPa。
8.一种半导体装置,其中,使用权利要求1~7中任一项所述的半导体装置用薄膜进行制造。
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