CN102460669A - 绝缘性树脂薄膜、及使用它的接合体及其制造方法 - Google Patents

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resin film
layer
insulative resin
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佐藤大祐
西村淳一
小高良介
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Sony Chemical and Information Device Corp
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Abstract

提供了一种绝缘性树脂薄膜，其为接合基板与电子部件的绝缘性树脂薄膜，该绝缘性树脂薄膜具有被配置在前述基板侧的第一粘接剂层与被配置在前述电子部件侧的第二粘接剂层，前述第一粘接剂层及前述第二粘接剂层含有无机填料，前述第二粘接剂层的DSC发热峰值温度比前述第一粘接剂层的DSC发热峰值温度高，前述第一粘接剂层的厚度为总厚度的50％～90％。

Description

绝缘性树脂薄膜、及使用它的接合体及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于电子部件和基板的接合的绝缘性树脂薄膜，及使用该绝缘性树脂薄膜的接合体以及接合体的制造方法。
背景技术
作为连接IC芯片等的电子部件与环氧玻璃基板(PCB)等的基板的方法之一，存在倒装芯片工作法。在该倒装片工作法中，使前述IC芯片中的凸点与前述PCB中的配线相对，使其直接接触或经由导电性粒子接触的同时，通过加热加压而电连接。这里，在经由前述导电性粒子的连接中，使用各向异性导电性薄膜(ACF：Anisotropic ConductiveFilm)。作为该ACF，一般使用使导电性粒子分散在环氧树脂类的绝缘性粘接剂层中的ACF，例如，在前述IC芯片与前述基板之间配置前述ACF，若加热加压，则通过前述导电性粒子夹在前述IC芯片的凸点与前述基板中的电极之间并且被压碎，实现前述IC芯片的凸点与前述电极的电连接。
近年来，伴随着电子设备的小型化及高功能化，半导体器件高集成化，因此加速了IC芯片的凸点间空间的窄间距化及凸点面积的窄小化。然而，前述导电性粒子的粒径的界限为2μm，作为更微细区域中的连接法，引人注目的是经由非导电性薄膜(NCF：Non ConductiveFilm)直接接合前述IC芯片中的凸点与前述基板中的配线的NCF接合法。在该NCF接合法中，不使用前述导电性粒子，将柱形凸点作为前述IC芯片的凸点来使用，在前述IC芯片与前述基板压焊时，前述柱形凸点与前述基板接触并压碎，以此使前述IC芯片与前述基板直接接合。
作为现有的NCF，具有高的玻璃化转变温度的单层结构的产品为主流，在确保连接可靠性这一点上，使用前述玻璃化转变温度在150℃以上的NCF。然而，若使用该NCF，通过进行加热及加压，接合前述IC芯片与前述基板，则虽然连接可靠性(连接电阻)良好，但在高压炉测试(PCT)中，观察到二者的粘合力(抗切强度)下降。
以此相对，在由于前述玻璃化转变温度不足150℃的低固化收缩而带来的高粘合力类型的NCF中，在前述PCT中，虽然没有观察到前述粘合力的下降，但是由于固化速度缓慢，在前述IC芯片与前述基板接合后，在前述NCF中会产生空隙。
这样，在利用了前述柱形凸点的前述NCF接合法中，虽然具有能够适应精细间距的优点，但是另一方面，由于在前述NCF中产生的空隙或凸点的浮动等的缺陷，因此存在前述IC芯片与前述基板容易剥离的问题。
例如，在专利文献1中，公开了若使用加热固化性树脂及含有无机填充料的连接材料，则前述PCT后的可靠性良好。然而，该连接材料为以单一的材料形成的单层结构，此外，没有示出关于前述PCT后的抗切强度下降的问题。
此外，在专利文献2中，提出用具有层叠结构的环氧树脂连接IC与基板回路的技术。在该技术中，通过采用层叠结构，在熔解粘度上设置差，虽然改善了老化后的连接可靠性，但是没有公开关于前述PCT后的抗切强度的维持的问题。
进一步地，在专利文献3中，公开了在IC芯片的电极中使用接合球，经由二层结构的NCF，接合IC芯片与基板的方法。在该技术中，虽然前述NCF为二层结构，但是该结构在前述NCF的厚度方向上，在单一种类的环氧树脂组成物中，仅形成含有无机质填充剂的层和不含有无机质填充剂的层，没有考虑抑制空隙或改善前述半导体芯片与前述基板的粘合力。此外，前述半导体芯片与前述基板的接合中使用了接合球，对于在使用柱形凸点的情形中产生的凸点的浮动等问题，没有示出任何解决方案。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：特开2001-160568号公报
专利文献2：特开2000-178511号公报
专利文献3：特开平10-289969号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种抑制空隙的产生、在电子部件与基板之间赋予充分的粘合力、得到优异的连接可靠性的绝缘性树脂薄膜，及使用该绝缘性树脂薄膜的、连接可靠性优异的接合体及有效率的接合体的制造方法。
用于解决问题的手段
作为用于解决前述问题的手段如下。即，
<1>一种绝缘性树脂薄膜，其为接合基板与电子部件的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：
具有被配置在前述基板侧的第一粘接剂层和被配置在前述电子部件侧的第二粘接剂层，
前述第一粘接剂层及前述第二粘接剂层含有无机填料，
前述第二粘接剂层的DSC发热峰值温度比前述第一粘接剂层的DSC发热峰值温度高，
前述第一粘接剂层的厚度为总厚度的50％～90％。
<2>如<1>所述的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：第一粘接剂层与第二粘接剂层之间具有中间层。
<3>如<1>～<2>中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：第一粘接剂层的玻璃化转变温度比第二粘接剂层的玻璃化转变温度高。
<4>如<1>～<3>中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：第一粘接剂层的DSC发热峰值温度与第二粘接剂层的DSC发热峰值温度之间的差为7℃～10℃。
<5>如<1>～<4>中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：在第一粘接剂层与第二粘接剂层中，线膨胀系数α1的差的绝对值比10小，线膨胀系数α2的差的绝对值比30小。
<6>如<1>～<5>中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：第一粘接剂层及第二粘接剂层含有偶联剂。
<7>一种接合体，其特征在于：经由如<1>～<6>中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，接合基板与电子部件，并且使在前述基板中的电极与在前述电子部件中的柱形凸点电连接。
<8>一种接合体的制造方法，其特征在于：包括接合步骤，其经由<1>～<6>中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，使在基板中的电极与在电子部件中的柱形凸点相对，通过对前述基板与前述电子部件进行加热加压，从而接合前述基板与前述电子部件。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种能够解决现有的前述各种问题，抑制空隙的产生，在电子部件与基板之间赋予充分的粘合力，得到优异的连接可靠性的绝缘性树脂薄膜，以及使用该绝缘性树脂薄膜的、连接可靠性优异的接合体及有效率的接合体的制造方法。
附图说明
图1是示出本发明的接合体的一个例子的示意图。
图2A是示出外观评价为“○”的状态的照片。
图2B是示出外观评价为“△”的状态的照片。
图2C是示出外观评价为“×”的状态的照片
具体实施方式
(绝缘性树脂薄膜)
本发明的绝缘性树脂薄膜为接合基板与电子部件的绝缘性树脂薄膜，至少具有第一粘接剂层及第二粘接剂层，在前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层之间也可以具有中间层，进一步具有根据需要适当选择的其它层。
前述第一粘接剂层配置在前述基板侧，前述第二粘接剂层配置在前述电子部件侧。
前述第一粘接剂层及前述第二粘接剂层至少含有无机填料。若含有前述无机填料，则提高尺寸稳定性。
作为前述无机填料，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，二氧化硅、碳酸钙、钛、氧化铝、氮化硅等。这些可以单独使用一种，也可以合用两种以上。
作为前述无机填料在前述第一粘接剂层及前述第二粘接剂层各自中的含量，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但是优选为40质量％～60质量％。
前述含量若不足40质量％，则尺寸稳定性下降，会损害连接可靠性，若超过60质量％，则薄膜状态的维持会变得困难。
此外，前述第二粘接剂层的DSC发热峰值温度比前述第一粘接剂层的DSC发热峰值温度高。若使用该绝缘性树脂薄膜，通过加热及加压接合电子部件与基板，则在前述基板侧配置的前述第一粘接剂层与在前述电子部件侧配置的前述第二粘接剂层以不同的速度固化，固化收缩率不同。进一步地，与前述第一粘接剂层相比，因为前述第二粘接剂层的固化缓慢进行，所以压焊时，能够边固化边排除残留在前述第二粘接剂层与IC芯片(LSI)等电子部件之间的空隙，从而能够抑制前述基板与前述电子部件的剥离，也确保高压炉测试(PCT)后良好的粘合力(抗切强度)。
这里，前述DSC发热峰值温度意思是通过DSC(差示扫描热量)测定法所得到的发热反应的峰值的温度。
作为前述第一粘接剂层的DSC发热峰值温度，只要比前述第二粘接剂层的DSC发热峰值温度低就没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但是优选118℃以下。
前述第一粘接剂层的前述DSC发热峰值温度若比118℃高，则反应性下降，因此在连接时会需要较长时间，此外，连接部中前述第一粘接剂层过于流动，也会成为连接不良的原因。
此外，作为前述第二粘接剂层的DSC发热峰值温度，只要比前述第一粘接剂层的DSC发热峰值温度高就没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但是优选125℃以上。
前述第二粘接剂层的DSC发热峰值温度若不足125℃，则在连接时前述第二粘接剂层的排除变得不充分，会损害连接可靠性。
进一步地，前述第一粘接剂层的厚度必须为总厚度的50％～90％。在此情况下，前述PCT后的抗切强度的维持率良好。
在前述基板侧配置的前述第一粘接剂层的厚度若不足总厚度的50％，则空隙混入，前述PCT后的连接可靠性会下降，若超过90％，则不能在前述基板与前述电子部件之间充分剩下第二粘接剂层，前述PCT后的连接可靠性会下降。此外，第一、第二粘接剂层的各自的厚度若不足10μm，则制造的再现性会不良。
前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层的总厚度没有特别的限制、可以根据目的适当选择，但是优选10μm～80μm，更优选20μm～60μm。另外，在前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层之间具有中间层的情况下，前述第一粘接剂层、前述第二粘接剂层以及前述中间层的总厚度为与上述同样的数值范围。
在本发明的前述绝缘性树脂薄膜中，前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层优选进一步示出以下的关系。即，前述第一粘接剂层的玻璃化转变温度优选比前述第二粘接剂层的玻璃化转变温度高。在此情况下，在能够降低与IC芯片(LSI)界面的剩余应力这一点上，是有利的。
作为前述第一粘接剂层及前述第二粘接剂层的玻璃化转变温度，只要满足前述关系就没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但是作为前述第一粘接剂层的玻璃化转变温度，优选150℃以上，更优选155℃～190℃。
前述第一粘接剂层的玻璃化转变温度若不足150℃，则在实用环境中会损害连接可靠性。
作为前述第二粘接剂层的玻璃化转变温度，优选不足150℃。
前述第二粘接剂层的玻璃化转变温度若在150℃以上，则即使前述绝缘性树脂薄膜具有二层结构，也不能降低与IC芯片(LSI)界面的剩余应力。
此外，在前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层是层叠的状态下，作为本发明的前述绝缘性树脂薄膜的玻璃化转变温度没有特别的限制、可以根据目的适当选择，但是优选148℃～155℃。
前述绝缘性树脂薄膜的玻璃化转变温度若不足148℃，则在实用环境中，会损害连接可靠性，若超过155℃，则不能降低与IC芯片(LSI)界面的剩余应力。
此外，作为前述第一粘接剂层的DSC发热峰值温度与前述第二粘接剂层的DSC发热峰值温度之间的差没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但是优选7℃～10℃。
前述DSC发热峰值温度的差若不足7℃，则在连接时不能仅使前述第二粘接剂层流动，若超过10℃，则在连接时不能仅使前述第二粘接剂层固化，会成为缺陷发生的原因。
进一步地，在前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层为层叠状态下，作为本发明的前述绝缘性树脂薄膜的DSC发热峰值温度没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但优选118℃～125℃。
前述绝缘性树脂薄膜的DSC发热峰值温度若不足118℃，则固化速度变快(促进低温固化)，不能充分排除树脂，从而成为缺陷发生的原因，若超过125℃，则在连接时不能充分固化，从而成为缺陷发生的原因。
此外，在前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层中，优选线膨胀系数α1的差的绝对值比10小，线膨胀系数α2的差的绝对值比30小。在此情况下，在能够维持尺寸稳定性这一点上，是有利的。
在前述第一粘接剂层及前述第二粘接剂层中，作为线膨胀系数α1及α2，只要满足前述关系就没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但是在能够维持连接可靠性这一点上，作为前述第一粘接剂层及前述第二粘接剂层的线膨胀系数α1，优选21ppm/℃～40ppm/℃，作为线膨胀系数α2，优选100ppm/℃～140ppm/℃。
—第一粘接剂层—
前述第一粘接剂层配置在前述基板侧。
作为前述基板，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如，环氧玻璃基板、刚性基板、柔性配线板等。
前述第一粘接剂层至少含有第一树脂及前述无机填料，优选含有偶联剂，进一步含有根据需要适当选择的其它成分。
作为前述第一树脂，只要具有与后述第二粘接剂层中的第二树脂不同的固化速度，就没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如，为环氧树脂、高分子成分(膜成分)的有机树脂、应力缓和剂等。
作为前述环氧树脂，可以适当列举出例如，萘型环氧树脂等。
作为成为前述高分子成分(膜成分)的有机树脂，可以适当列举出例如，苯氧基树脂等。
作为前述应力缓和剂，可以适当列举出例如，PB(聚丁二烯橡胶)、丙烯酸橡胶、丙烯腈橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或橡胶改性环氧树脂等。
前述第一树脂可以单独使用一种，也可以合用两种以上。
作为前述第一树脂在前述第一粘接剂层中的含量，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但优选在30质量％～60质量％。
前述含量若不足30质量％，则作为热固化性粘接剂的性能会下降，若超过60质量％，则作为薄膜状粘接剂供给会变得困难。
此外，前述第一树脂优选与固化剂合用。在此情况下，能够提高耐回流性。
作为与前述第一树脂合用的前述固化剂，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如，以2-乙基4-甲基咪唑为代表的咪唑类、其它有机胺类可以作为阴离子类固化剂来使用。此外，锍盐、
Figure BPA00001480458900081
盐、铝螯合剂可以作为阳离子类固化剂来使用。进一步地，也可以适当使用以绝缘性树脂被膜将这些固化剂封装化了的潜在性固化剂。
作为前述固化剂在前述第一粘接剂层中的含量，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但优选在5质量％～15质量％。
若含有前述偶联剂，则能够提高IC及环氧玻璃基板之间的粘接强度。
作为前述偶联剂，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如，具有环氧基的烷氧基硅烷、具有丙烯酸基的烷氧基硅烷等硅烷偶联剂。
作为前述偶联剂在前述第一粘接剂层中的含量，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但优选在0.1质量％～5质量％。
若前述含量不足0.1质量％，则不能提高连接强度，若超过5质量％，则在连接时会发生空隙。
作为前述其它成分，没有特别的限制，可以根据目的适当选择。
前述第一粘接剂层可以通过调制含有例如第一树脂、无机填料、固化剂、应力缓和剂、偶联剂、进一步根据需要含有其它成分的第一粘接剂层用涂敷液，在基材上等涂敷该第一粘接剂层用涂敷液而形成。前述涂敷没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如棒式涂布法、旋涂法、刮涂法、浸渍涂敷法等。
—第二粘接剂层—
前述第二粘接剂层配置在前述电子部件侧。
作为前述电子部件，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如，半导体芯片、电阻元件、COB(Chip On Board板上芯片)器件、COF(Chip On Film覆晶薄膜)器件、TAB(Tape Automated Bonding卷带自动结合)器件等。
前述第二粘接剂层至少含有第二树脂及前述无机填料，优选含有偶联剂，进一步含有根据需要适当选择的其它成分。
作为前述第二树脂，只要具有与在前述第一粘接剂层中的第一树脂不同的固化速度就没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但可以适当列举出例如，环氧树脂、热塑性树脂等。
作为前述环氧树脂，适宜列举出例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、线型酚醛型环氧树脂等。
作为前述热塑性树脂，可以适宜使用与前述第一树脂相同的树脂。
前述第二树脂可以单独使用一种，也可以合用两种以上。
作为前述第二树脂在前述第二粘接剂层中的含量，没有特别的限制、可以根据目的适当选择，但优选在30质量％～60质量％。
前述含量若不足30质量％，则作为热固化性粘接剂的性能会下降，若超过60质量％，则作为薄膜状粘接剂供给会变得困难。
此外，前述第二树脂优选与固化剂合用，可以适宜使用能够与前述第一树脂合用的固化剂。
进一步地，前述第二粘接剂层优选含有偶联剂，作为该偶联剂及其含量，与在前述第一粘接剂层中的偶联剂相同。
作为前述其它成分，没有特别的限制，可以根据目的适当选择。
前述第二粘接剂层通过调制含有例如第二树脂、无机填料、偶联剂、固化剂、进一步根据需要含有其它成分的第二粘接剂层用涂敷液，在前述第一粘接剂层上涂敷该第二粘接剂层用涂敷液而形成，其结果是，得到由第一粘接剂层及第二粘接剂层形成的绝缘性树脂薄膜。
此外，在剥离薄膜上涂敷前述第二粘接剂用涂敷液，形成第二粘接剂层。用层合法层压制作的前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层，从而得到由第一粘接剂层及第二粘接剂层形成的绝缘性树脂薄膜。
前述涂敷没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如棒式涂布法、旋涂法、刮涂法、浸渍涂敷法等。
—中间层—
前述中间层优选设置在前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层之间。
前述中间层至少含有第三树脂及前述无机填料，优选含有偶联剂，进一步地含有根据需要适当选择的其它成分。
作为前述第三树脂、无机填料及偶联剂，可以使用与前述第二粘接剂层一样的，它们的含量也与前述第二粘接剂层一样，可以与第二粘接剂层一样来制作。
作为前述中间层的厚度，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但优选为前述第二粘接剂层的厚度的10％～90％。
—其它层—
作为前述其它层，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，例如剥离层。
作为前述剥离层，针对其形状、结构、尺寸、厚度、材料(材质)等，没有特别的限制，可以根据目的适当选择，但优选剥离性良好或耐热性高的剥离层，可以适当列举出例如，涂敷有硅酮等剥离剂的剥离PET(ポリエチレンテレフタレ一ト)板等。此外，也可以使用PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)板。
本发明的前述绝缘性树脂薄膜抑制空隙的产生，对前述电子部件与前述基板赋予充分的粘合力，得到优异的连接可靠性，因此能够适合使用在各种电子部件与基板之间的接合，尤其适宜于COB(Chip On Board)用NCF(Non Conductive Film)。
(接合体)
本发明的接合体为，经由本发明的前述绝缘性树脂薄膜，接合基板与电子部件，并且电连接前述基板中的电极与前述电子部件中的柱形凸点而成。
另外，关于本发明的前述绝缘性树脂薄膜、前述基板及前述电子部件的详细说明如上前述。
这里，使用附图来说明使用本发明的前述绝缘性树脂薄膜的接合体的一个例子。例如，如图1所示，接合体100具有作为基板的环氧玻璃基板10、电子部件(IC芯片)11以及绝缘性树脂薄膜12。在绝缘性树脂薄膜12中，分别在基板10侧配置第一粘接剂层12A、在IC芯片11侧配置第二粘接剂层12B。然后，通过导通IC芯片11中的柱形凸点11A和环氧玻璃基板10中的电极10A，使环氧玻璃基板10与IC芯片11电连接。
在本发明的前述接合体中，本发明的前述绝缘性树脂薄膜是具有各自不同的固化速度的粘接剂层的至少二层结构，从而改善了前述第二粘接剂层的固化收缩率。
此外，由于前述第一粘接剂层与前述第二粘接剂层的线膨胀系数的差较小，在回流处理中，能够防止前述柱形凸点的浮动，抑制前述电子部件的剥离。此外，由于改善了前述第二粘接剂层的固化收缩，能够确保在PCT后也有良好的粘合力(抗切强度)，从而能够得到良好的连接可靠性。
(接合体的制造方法)
本发明的接合体的制造方法至少含有接合步骤，进一步含有根据需要适当选择的其它步骤。
<接合步骤>
前述接合步骤为，经由本发明的前述绝缘性树脂薄膜，将基板中的电极与电子部件中的柱形凸点相对，通过加热加压前述基板与前述电子部件，从而接合前述基板与前述电子部件的步骤。
另外，关于前述基板、前述电子部件及前述绝缘性树脂薄膜的详细说明，如上前述。
前述加热以连接时间20秒左右、加热温度170℃～200℃进行。
前述加压根据前述电子部件的种类不同而不同，例如，IC芯片的情形下，以推力20g/Bump～200g/Bump进行3～30秒。
另外，也可以通过超声波和热量来进行接合。
通过以上步骤，将前述基板与前述电子部件接合，使前述基板中的电极与前述电子部件中的柱形凸点电连接。
在本发明的前述接合体的制造方法中，由于使用了本发明的前述绝缘性树脂薄膜，因此能够防止前述柱形凸点的浮动，在PCT后还具有充分的粘合力(抗切强度)，有效率地制造连接可靠性优异的接合体。
实施例
下面，列举实施例及比较例对本发明进行更加具体的说明，但是本发明不限于下述实施例中的任何一个。
—粘接剂层用涂敷液的调制—
按表1所示的质量份来使用表1所示的各材料，通过在甲苯及醋酸乙基(酢酸エチル)的1∶1混合溶剂中均匀混合来调制各粘接剂层用涂敷液。
[表1-1]
Figure BPA00001480458900131
[表1-2]
Figure BPA00001480458900132
表1中、作为环氧树脂的商品名“HP4032D”是大日本インキ化学工业株式会社制造的萘型环氧树脂，商品名“EP828”是ジヤパンエポキシレジン社制造的Bis-A型环氧树脂，商品名“HP7200H”是大日本インキ化学工业株式会社制造的二聚环戊二烯型环氧树脂。
作为固化剂的商品名“ノバキユア(NOVACURE)3941HP”是旭化成化学株式会社制造的胺类固化剂微胶囊化的微胶囊型胺类环氧固化剂。
作为是高分子成分的有机树脂的商品名“YP50”是东都化成株式会社制造的双酚A型苯氧基树脂，作为应力缓和剂的商品名“PKB1003”是レジナス化成社制造的橡胶改性环氧树脂。
作为无机填料的商品名“SOE2”是アドマツクス社制造的熔解二氧化硅。
作为偶联剂的商品名“A-187”是モメンテイブ·パフオ一マンス·マテリアルズ社制造的具有环氧基的硅烷偶联剂。
(比较制造例1)
—仅由A层形成的绝缘性树脂薄膜的制作—
在剥离薄膜上使用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的A层用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而得到厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
(比较制造例2)
—仅由B层(有二氧化硅)(1)形成绝缘性树脂薄膜的制作—
在剥离薄膜上使用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的B层(有二氧化硅)(1)用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而得到厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
(制造例1)
—二层结构的绝缘性树脂薄膜的制作—
在剥离薄膜上使用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的A层用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度25μm的A层。
在剥离薄膜上使用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的B层(有二氧化硅)(1)用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度25μm的B层(有二氧化硅)(1)。
用层合法层压预先制作的A层及B层(有二氧化硅)(1)，得到总厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
(制造例2)
—二层结构的绝缘性树脂薄膜的制作—
在制造例1中，除了将A层的厚度和B层(有二氧化硅)(1)的厚度分别改变为形成40μm和10μm以外，与制造例1一样，制作总厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
(比较制造例3)
—二层结构的绝缘性树脂薄膜的制作—
在剥离薄膜上使用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的A层用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度40μm的A层。
在剥离薄膜上使用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成B层(无二氧化硅)用涂敷液，使用烤箱以70℃加热5分钟使有机溶剂干燥，从而形成厚度10μm的B层(无二氧化硅)。
用层合法层压预先制作的A层及B层(无二氧化硅)，从而得到总厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
(比较制造例4)
—二层结构的绝缘性树脂薄膜的制作—
在制造例1中，虽然尝试了将A层的厚度形成为47μm、B层(有二氧化硅)(1)的厚度形成为3μm来制作绝缘性树脂薄膜，但是不能再现性良好地得到3μm厚的薄膜。
(比较制造例5)
—二层结构的绝缘性树脂薄膜的制作—
在制造例1中，除了将A层的厚度和B层(有二氧化硅)(1)的厚度分别改变为形成10μm和40μm以外，与制造例1一样，制作了总厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
(比较制造例6)
—含有同一种树脂的二层结构的绝缘性树脂薄膜的制作—
在剥离薄膜上用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的B层(有二氧化硅)(1)用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度25μm的B层(有二氧化硅)(1)。
用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的B层(无二氧化硅)用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度25μm的B层(无二氧化硅)。
用层合法层压预先制作的B层(有二氧化硅)(1)及B层(无二氧化硅)，从而得到总厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
所得到的绝缘性树脂薄膜由含有同一树脂材料的二层形成，具有如下结构：在一层中含有无机填料，在另一层中不含有无机填料。
(比较制造例7)
—仅由B层(有二氧化硅)(2)形成的绝缘性树脂薄膜的制作—
在剥离薄膜上用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的B层(有二氧化硅)(2)用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而得到厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
(比较制造例8)
—仅由C层(中间层)形成的绝缘性树脂薄膜的制作—
在剥离薄膜上用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的C层(中间层)用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而得到厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
(制造例3)
—二层结构的绝缘性树脂薄膜的制作—
在剥离薄膜上用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的A层用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度25μm的A层。
在剥离薄膜上用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的B层(有二氧化硅)(2)用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度25μm的B层(有二氧化硅)(2)。
用层合法层压预先制作的A层及B层(有二氧化硅)(2)，从而得到总厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
(制造例4)
—三层结构的绝缘性树脂薄膜的制作—
在剥离薄膜上用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的A层用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度25μm的A层。
在剥离薄膜上用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的C层(中间层)用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度10μm的C层(中间层)。
在剥离薄膜上用棒式涂敷仪涂敷表1所示的组成的B层(有二氧化硅)(2)用涂敷液，使用烤箱将有机溶剂在70℃下干燥5分钟，从而形成厚度15μm的B层(有二氧化硅)(2)。
用层合法按照A层、C层(中间层)及B层(有二氧化硅)(2)的顺序层压预先制作的A层、C层(中间层)及B层(有二氧化硅)(2)，从而得到总厚度50μm的绝缘性树脂薄膜。
针对所得到的各绝缘性树脂薄膜，测定玻璃化转变温度、DSC发热峰值温度、线膨胀系数α1及α2以及固化收缩率。结果在表2～表4中示出。
〔玻璃化转变温度〕
前述玻璃化转变温度通过在180℃、30分钟的条件下进行热压，制作完全固化样本，制作长度50mm、宽度5mm、高0.05mm的试件，遵从JIS K7244来测定。
〔DSC发热峰值温度〕
前述DSC发热峰值温度使用DSC测定机(“EXSTAR6000”；セイコ一インスツル社制造)来测定。
〔线膨胀系数α1及α2〕
前述线膨胀系数α1及α2通过在180℃、30分钟的条件下热压，制作完全固化样本，制作长度15mm、直径5mm的圆柱的试件，遵从JISK7197来测定。
〔固化收缩率〕
前述固化收缩率使用比重瓶，通过未固化物与固化物的试料密度来测定。
(实施例1)
—接合体的制造—
使用在制造例1中所得到的绝缘性树脂薄膜，进行基板(PCB)与电子部件(IC芯片)的接合。
作为评价基材，准备了评价用基板(环氧玻璃基板、“MCL-E-679LD”；日立化成工业株式会社制造，厚度0.6mm)及评价用IC芯片(ソニ一ケミカル&インフオメ一シヨンデバイス株式会社制造，尺寸6.3mm×6.3mm，厚度0.4mm，Au柱形凸点，150μm间距，钝化PID)。
<接合步骤>
然后，配置绝缘性树脂薄膜，使A层在基板侧、B层(有二氧化硅)(1)在IC芯片侧，通过以180℃、20秒、10kgf/IC的条件下加热加压，接合IC芯片与基板，从而得到接合体。
(实施例2)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了用制造例2的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜以外，与实施例1一样，制造接合体。
(比较例1)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了用比较制造例1的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜以外，与实施例1一样，制造接合体。
(比较例2)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了用比较制造例2的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜以外，与实施例1一样，制造接合体。
(比较例3)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了配置使A层在IC芯片侧，B层(有二氧化硅)(1)在基板侧以外，与实施例1一样，制造接合体。
(比较例4)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了用比较制造例3的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜以外，与实施例1一样，制造接合体。
(比较例5)
—接合体的制造—
在实施例1中，虽然尝试用比较制造例4的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜后进行加热加压，但是在比较制造例4中，如前所述，不能再现性良好地制造厚度3μm的绝缘性树脂薄膜。因此，不能得到接合体。
(比较例6)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了用比较制造例5的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜以外，与实施例1一样，制造接合体。
(比较例7)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了用比较制造例6的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜，配置使B层(有二氧化硅)(1)在基板侧，B层(无二氧化硅)在IC芯片侧以外，与实施例1一样，制造接合体。
(比较例8)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了用比较制造例7的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜以外，与实施例1一样，制造接合体。
(实施例3)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了用制造例3的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜，配置使A层在基板侧，B层(有二氧化硅)(2)在IC芯片侧以外，与实施例1一样，制造接合体。
(实施例4)
—接合体的制造—
在实施例1中，除了用制造例4的绝缘性树脂薄膜代替制造例1的绝缘性树脂薄膜，配置使A层在基板侧，B层(有二氧化硅)(2)在IC芯片侧以外，与实施例1一样，制造接合体。
接下来，针对所得到的各接合体，如下测定连接电阻及抗切强度，并同时进行外观评价。结果在表2～表4中示出。
〔连接电阻〕
前述连接电阻分别在初期、吸湿回流后及高压炉测试(PCT)后，使用测试仪来测定。
这里，前述吸湿回流在85℃及85％RH的吸湿条件下进行24小时的吸湿前处理后，三次通过回流炉(Top(最高)温度260℃)。
前述PCT是在121℃、2atm、饱和的条件下进行96小时老化。
〔抗切强度〕
前述抗切强度是使用1.5mm见方的各绝缘性树脂薄膜，针对通过在IC芯片与基板之间进行热压焊固定的样本，以试验速度200μm/s，在初期和PCT后测定。然后，根据这些测定值算出维持率。
这里，前述PCT是在121℃、2atm、饱和的条件下进行20小时老化。
〔外观评价〕
前述外观评价是针对在各接合体中的绝缘性树脂薄膜部分的断面进行目测观察，基于下述基准来评价。
—评价基准—
○：如图2A所示，没有观察到空隙
△：如图2B所示、观察到一部分空隙
×：如图2C所示、全面观察到空隙
[表2]
Figure BPA00001480458900221
[表3]
Figure BPA00001480458900231
[表4]
Figure BPA00001480458900241
根据表2～表4的结果，实施例1～4的接合体不会观察到空隙的产生，连接可靠性良好，PCT后的抗切强度的维持率也良好。尤其是，与实施例1相比，位于基板(PCB)侧的A层的厚度比率高，在实施例2的接合体中，提高了抗切强度的维持率。
在比较例1及比较例2的接合体中，由于使用了仅由A层及B层(有二氧化硅)(1)中的任一层形成的单层结构的绝缘性树脂薄膜，因此观察到空隙的产生，并且PCT后的连接电阻恶化。
在比较例3的接合体中，由于分别将固化速度快的A层配置在IC芯片侧，将固化速度慢的B层(有二氧化硅)(1)配置在基板侧，因此观察到空隙的产生，并且PCT后的连接电阻恶化，抗切强度也下降。
在比较例4的接合体中，由于在B层中不含有无机填料，因此全面观察到空隙，并且由于尺寸稳定性低，因此连接可靠性降低。
在比较例5的接合体中，由于IC芯片侧的B层的厚度过薄，因此不能再现性良好地得到绝缘性树脂薄膜本身，在比较例6中，由于基板侧的A层的厚度过小，因此空隙全面产生，并且由于凸点连接部的粘接剂层的玻璃化转变温度下降，因此PCT后的连接电阻恶化。
在比较例7的接合体中，虽然将同一种类的树脂作为基材，通过无机填料的有无构成两层，但是全面观察到空隙，并且由于尺寸稳定性低，因此PCT后的连接可靠性降低。
在比较例8的接合体中，由于使用了仅由B层(有二氧化硅)(2)形成的单层结构的绝缘性树脂薄膜，因此观察到空隙的产生，PCT后的连接电阻恶化。
产业上的利用可能性
本发明的绝缘性树脂薄膜抑制空隙的产生，在电子部件与基板之间赋予充分的粘合力，得到优异的连接可靠性，因此能够适宜使用在各种电子部件等与基板的接合，尤其适宜COB(Chip On Board板上芯片)用的NCF(Non Conductive Film非导电薄膜)。
本发明的接合体即使在PCT后也具有充分的粘合力(抗切强度)，连接可靠性优异。
本发明的接合体的制造方法能够高效率地制造本发明的前述接合体。
符号说明
10基板(环氧玻璃基板)
10A电极
11电子部件(IC芯片)
11A柱形凸点
12绝缘性树脂薄膜
12A第一粘接剂层
12B第二粘接剂层
100接合体

Claims (7)

1.一种绝缘性树脂薄膜，其为接合基板与电子部件的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：
具有被配置在前述基板侧的第一粘接剂层和被配置在前述电子部件侧的第二粘接剂层，
前述第一粘接剂层及前述第二粘接剂层含有无机填料，
前述第二粘接剂层的DSC发热峰值温度比前述第一粘接剂层的DSC发热峰值温度高，
前述第一粘接剂层的厚度为总厚度的50％～90％。
2.如权利要求1所述的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：第一粘接剂层与第二粘接剂层之间具有中间层。
3.如权利要求1～2中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：第一粘接剂层的玻璃化转变温度比第二粘接剂层的玻璃化转变温度高。
4.如权利要求1～3中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：第一粘接剂层的DSC发热峰值温度与第二粘接剂层的DSC发热峰值温度之间的差为7℃～10℃。
5.如权利要求1～4中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，其特征在于：在第一粘接剂层与第二粘接剂层中，线膨胀系数α1的差的绝对值比10小，线膨胀系数α2的差的绝对值比30小。
6.一种接合体，其特征在于：经由如权利要求1～5中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，接合基板与电子部件，并且使在前述基板中的电极与在前述电子部件中的柱形凸点电连接。
7.一种接合体的制造方法，其特征在于：包括接合步骤，其经由权利要求1～5中任一项所述的绝缘性树脂薄膜，使在基板中的电极与在电子部件中的柱形凸点相对，通过对前述基板与前述电子部件进行加热加压，从而接合前述基板与前述电子部件。
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