CN102511077B - 粘合薄膜以及半导体晶片加工用胶带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种粘合薄膜及半导体晶片加工用胶带,即使在粘合剂附着于胶粘剂层的状态下进行拾取,也可减少封装的回流焊裂痕。本发明的粘合薄膜,其特征在于,由基材薄膜及设于该基材薄膜上的粘合剂层构成,并使用于加工半导体晶片,其中,由差热分析测得的回流焊温度时所述粘合剂层的重量减少为1.5%以下。此外,本发明的半导体晶片加工用胶带,具有由基材薄膜及设于该基材薄膜上的粘合剂层构成的粘合薄膜、及设于所述粘合剂层上的胶粘剂层,其中,由差热分析测得的回流焊温度时所述粘合剂层的重量减少为1.5%以下。

Description

粘合薄膜以及半导体晶片加工用胶带
技术领域
本发明涉及将半导体晶片切割成半导体芯片来制造半导体装置时使用的粘合薄膜及半导体晶片加工用胶带。
现有技术
作为半导体装置的制造工序中所使用的半导体晶片加工用胶带,有人提出具有将胶粘剂层(管芯焊接薄膜)层叠于粘合薄膜(切割胶带)的结构的半导体晶片加工用胶带(例如,参照专利文献1),且已经实用化。
半导体装置的制造工序中,将半导体晶片加工用胶带贴附于半导体晶片后,实施将半导体晶片使用切割刀片(dicing blade)切割(dicing)成芯片单元的工序;扩展半导体晶片加工用胶带的工序;从粘合剂层拾取经过切割的芯片及胶粘剂层的工序;通过附着于芯片的胶粘剂层将芯片安装至基板等的工序;以及在将粘接于基板等的芯片进行密封后使其通过回流焊焊炉的工序。
〔专利文献〕
〔专利文献1〕日本特开平02-32181号公报
发明内容
然而,对于上述专利文献1所记载的半导体晶片加工用胶带而言,从制造到使用之间的期间,如果粘合剂层与胶粘剂层的接触时间较长,则在使用前,两层会相互胶合,从而造成在拾取切割后的芯片时,有时会以粘合剂附着于胶粘剂层的状态进行拾取。若在该种状态下,将粘接于基板等的芯片密封后再通过回流焊焊炉时,有发生回流焊裂痕的问题。
因此,本发明的目的在于提供一种粘合薄膜及半导体晶片加工用胶带,其中,即使在粘合剂层与胶粘剂层发生胶合,拾取芯片时在粘合剂附着于胶粘剂层的状态下进行拾取,也可减少封装的回流焊裂痕。
为了解决上述课题,本发明的粘合薄膜的特征在于,由基材薄膜及设于该基材薄膜上的粘合剂层构成,并使用于加工半导体晶片,其中,由差热分析测得的回流焊温度时所述粘合剂层的重量减少为1.5%以下。
此外,本发明的粘合薄膜的特征在于,由基材薄膜及设于该基材薄膜上的粘合剂层构成,并使用于半导体晶片加工,其中,由差热分析测得的260℃时所述粘合剂层的重量减少为1.5%以下。
此外,为了解决上述课题,一种半导体晶片加工用胶带的特征在于,具有由基材薄膜及设于该基材薄膜上的粘合剂层构成的粘合薄膜、及设于所述粘合剂层上的胶粘剂层,其中,由差热分析测得的回流焊温度时所述粘合剂层的重量减少为1.5%以下。
此外,一种半导体晶片加工用胶带的特征在于,具有由基材薄膜及设于该基材薄膜上的粘合剂层构成的粘合薄膜、及设于所述粘合剂层上的胶粘剂层,其中,由差热分析测得的260℃时所述粘合剂层的重量减少为1.5%以下。
此外,本发明的半导体晶片加工用胶带中,粘合剂层的重均分子量为100万以上。
此外,本发明的半导体晶片加工用胶带中,粘合剂层含有光聚合引发剂,所述光聚合引发剂的热分解开始温度为260℃以上。
发明的效果
本发明的粘合薄膜及半导体晶片加工用胶带,即使在拾取芯片时,于粘合剂附着于胶粘剂层的状态下进行拾取,也可减少封装的回流焊裂痕。
附图说明
〔图1〕是本发明的半导体晶片加工用胶带的一例的剖面图。
〔图2〕(a)是表示将半导体晶片W及环框贴合于半导体晶片加工用胶带的状态下的剖面图,(b)是切割后的半导体晶片加工用胶带及半导体晶片的剖面图,(c)是扩展后的半导体晶片加工用胶带及半导体晶片的剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图,针对本发明的实施方式进行详细说明。
本实施方式的半导体晶片加工用胶带15,如图1所示,为具有于基材薄膜11上层叠着粘合剂层12的粘合薄膜14,且在粘合剂层12上层叠着胶粘剂层13的切割管芯焊接薄膜。此外,粘合剂层12及胶粘剂层13,也可相应于使用工序及装置,而预先切割(预切)成特定形状。层叠对应于晶片W(参照图2(a))而预切后的胶粘剂层13时,用于贴合晶片W的部分有胶粘剂层13,用于贴合切割用环框(ring flame)20(参照图2(a))的部分则无胶粘剂层13而只存在着粘合剂层12。一般而言,因为胶粘剂层13不易被从被粘附体剥离,使用预切后的胶粘剂层13,能够将环框20贴合于粘合剂层12,从而可获得在使用后的环框20不易产生残胶的效果。此外,本发明的半导体晶片加工用胶带15,包括切割成的一张张晶片层叠的状态和将形成了多个晶片的长条状片材卷绕成辊状的状态。以下,分别针对基材薄膜11、粘合剂层12、及胶粘剂层13进行详细说明。
<基材薄膜>
用于构成基材薄膜的材料,并无特别限制,以从聚烯烃及聚氯乙烯选取为佳。此外,与粘合剂接触的面的表面粗糙度Ra以1μm以下为佳,最好为0.5μm以下。表面粗糙度Ra为1μm以下,可以增加与粘合剂的接触面积,从而抑制粘合剂从基材薄膜的剥离。
作为上述聚烯烃,可以为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、聚丁烯-1、聚-4-甲基戊烯-1、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、离聚物等α-烯烃的均聚物或共聚物或他们的混合物等。
后述的粘合剂层,在使用通过放射线照射发生固化而粘合力降低的类型时,基材薄膜优选具有放射线透射性。基材薄膜的厚度,从强度及确保芯片拾取性的观点而言,以50~300μm为佳。此外,基材薄膜的构成上,可以为单层或多层。
<粘合剂层>
粘合剂层,可将粘合剂涂布于基材薄膜上来进行制造。粘合剂层并无特别限制,只要具有在扩展时胶粘剂层及半导体晶片不会剥离的程度的保持性、及拾取时容易剥离胶粘剂层的特性即可。为了提高拾取性,粘合剂层以放射线固化性者为佳。
例如,以在使用于粘合剂的众所皆知的氯化聚丙烯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、加成反应型有机聚硅氧烷系树脂、有机硅丙烯酸酯(silicon acrylate)树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、聚异戊二烯或苯乙烯-丁二烯共聚物或其氢化物等各种弹性体等或他们的混合物中,适当配合放射线聚合性化合物来调制粘合剂为佳。此外,也可添加各种表面活性剂及表面平滑剂。粘合剂层的厚度并无特别限制,可以适度设定,然而,以1~30μm为佳。
聚合性化合物可使用例如在通过光照射可以三维网状化的分子内具有至少2个以上光聚合性碳-碳双键的低分子量化合物或取代基中具有光聚合性碳-碳双键基团的聚合物或低聚物。具体而言,可以使用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯,二季戊四醇一羟基五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯或低聚酯丙烯酸酯等、有机硅丙烯酸酯等丙烯酸或各种丙烯酸酯类的共聚物等。
此外,除了上述丙烯酸酯系化合物以外,还可以使用聚氨酯丙烯酸酯系低聚物。聚氨酯丙烯酸酯系低聚物,是使具有羟基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯等)与末端异氰酸酯聚氨酯预聚物反应而得到的,所述末端异氰酸酯氨酯预聚物是使聚酯型或聚醚型等多元醇化合物与多元异氰酸酯化合物(例如2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-亚二甲苯基二异氰酸酯、1,4-亚二甲苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷4,4-二异氰酸酯等)反应而得到的。此外,粘合剂层,也可以为从上述树脂所选取的2种以上混合者。此外,以上所列举的粘合剂材料,除了表面自由能为40mJ/m2以下以外,分子结构中以含有较多三氟甲基、二甲基甲硅烷基、长链烃基等的无极性基为佳。
此外,也可以于粘合剂层的树脂中,适当配合对基材薄膜照射放射线而使粘合剂层固化的放射线聚合性化合物、以及丙烯酸系粘合剂、光聚合引发剂、固化剂等来调制粘合剂。
使用光聚合引发剂时,例如,可以使用苯偶姻异丙醚(isopropyl benzoinether)、苯偶姻异丁醚、二苯甲酮、米氏酮(Michler ketone)、氯噻吨酮(chlorothioxanthone)、十二烷基噻吨酮(dodecyl chlorothioxanthone)、二甲基噻吨酮、二乙基噻吨酮、苯甲基二甲基缩醛(benzylic diethyl acetal)、α-羟基环己基苯基酮、2-羟甲基苯丙烷等。这些光聚合引发剂的配合量,相对于丙烯酸系共聚物100质量份,以0.01~30质量份为佳,最好为1~10重量份。
此外,粘合剂中存在低分子成份时,在制造基材薄膜后长期保管的期间内,低分子成份可能移动至粘合剂层表面而使粘接特性受损,因此,胶体份率愈高愈好,通常为60%以上,最好为70%以上。此处,胶体份率是通过下述方式计算的。秤取约0.05g粘合剂层,将其于120℃浸渍于50ml的二甲苯中24小时后,以200网目的不锈钢制金属网过滤,再将金属网上的不溶解成份于110℃进行120分钟干燥。其次,称量经过干燥的不溶解成份的质量,利用下式1进行胶体份率的计算。
胶体份率(%)=(不溶解成份的质量/秤取的粘合剂层的质量)×100(式1)
粘合剂层,由差热分析(TG-DTA)测得的回流焊温度时的重量减少为1.5%以下。此处,回流焊温度是指封装本体的最高温度(Tp:peak packagebody temperature),半导体技术协会(JEDEC:Joint Electron DeviceEngineering Council)在定义分类温度(Tc:classification temperature)时,以该分类温度为最高温度。粘合剂层的重量减少是进行回流焊的状态下的粘合剂层的重量减少。也即,在放射线固化性粘合剂层的情况下,因为回流焊是在照射放射线并固化后才实施的,因此,对该状态的粘合剂以回流焊温度进行必要时间加热时的重量减少为1.5%以下。以粘合剂层的回流焊温度进行必要时间加热时的重量减少为1.5%以下时,即使于粘合剂附着于胶粘剂层的状态下进行回流焊,也可抑制伴随粘合剂的热分解而产生排气。结果,可以减少回流焊裂痕的发生。因为无铅焊锡的回流焊温度为260℃左右,以差热分析(TG-DTA)所测定的粘合剂层的260℃时的重量减少以1.5%以下为佳。
为了抑制粘合剂因为加热所导致的重量减少,粘合剂的原料聚合物的玻璃转移温度Tg应为-50℃以上,或者,粘合剂层的重均分子量应为100万以上。此外,也使光聚合引发剂的分解温度为260℃以上来进行配合。
<胶粘剂层>
胶粘剂层,在贴合着半导体晶片的状态下被切割后再进行拾取芯片时,切割后的胶粘剂层从粘合剂层剥离而附着于芯片,作为将芯片固定于封装基板或导线框固定时的结合膜使用。
胶粘剂层为预先将胶粘剂薄膜化而形成的,例如,可以使用作为胶粘剂使用的众所皆知的聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚酯酰亚胺树脂、苯氧树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酮树脂、氯化聚丙烯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚丙烯酰胺树脂、密胺树脂等或其混合物。另外,为了使胶粘剂层13具有良好的分割性,以含有丙烯酸系共聚物、环氧树脂且丙烯酸系共聚物的Tg为10℃以上为佳。此外,以含有50%以上的无机填料为佳。此外,为了强化对芯片或引线框的粘接力,优选将硅烷偶联剂或钛偶联剂作为添加剂添加于上述材料或其混合物中。胶粘剂层的厚度并无特别限制,然而,通常以5~100μm的范围为佳。
环氧树脂只要是进行固化即可产生粘接作用者即可,并无特别限制,然而,应使用双官能基以上且分子量为不足5000者,最好为不足3000的环氧树脂。此外,应使用分子量为500以上者,最好为800以上的环氧树脂。
例如,可以使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、双酚的二缩水甘油基醚化物、萘二醇的缩水甘油基醚、酚类的缩水甘油基醚、醇类的缩水甘油基醚、及他们的烃基取代物、卤化物、氢化物等的二官能环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂。此外,也可使用多官能环氧树脂或含杂环基的环氧树脂等众所周知者。可以单独或组合二种以上来使用。此外,在无损特性的范围内,也可含有环氧树脂以外的成份的杂质。
作为丙烯酸系共聚物,例如,可以使用含环氧基的丙烯酸共聚物。含环氧基的丙烯酸系共聚物含有0.5~6重量%的具有环氧基的丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯。为了得到高粘接力,应为0.5重量%以上,若为6重量%以下,可以抑制凝胶化。
作为官能基单体使用的丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的量为0.5~6重量%的共聚物比。也即,本发明中,含环氧基的丙烯酸共聚物是指将作为原料使用的丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯相对于所得到的共聚物的量为0.5~6重量%的共聚物。其余部分可以使用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等具有碳数为1~8的烃基的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、及苯乙烯或丙烯腈等混合物。其中,又以(甲基)丙烯酸乙酯及/或(甲基)丙烯酸丁酯最好。混合比率应考虑共聚物的Tg来进行调整。聚合方法并无特别限制,例如,可利用本体聚合、溶液聚合等方法所得到的共聚物。含环氧基的丙烯酸共聚物的重均分子量为10万以上,若为该范围,则粘接性及耐热性较高,30万~300万更佳,最好为50万~200万。300万以下时,可以减小流动性降低所导致的因配合需要而对由贴附着半导体组件的支持构件所形成的配线电路的充填性降低的可能性。
此外,本说明书中,重均分子量是通过凝胶渗透色谱法(GPC),使用基于标准聚苯乙烯的检量线的聚苯乙烯换算值。
无机填料并无特别限制,例如,可以使用氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氮化铝、硼酸铝晶须、氮化硼、结晶硅、非结晶硅等。也可以使用1种或并用2种以上。为了提高热传导性,以氧化铝、氮化铝、氮化硼、结晶硅、非结晶硅等为佳。从特性平衡的观点而言,以硅石为佳。
填料的平均粒径应为0.002~2μm、0.008~0.5μm更佳,最好为0.01~0.05μm。填料的平均粒径为0.002μm以下时,呈现对被粘附体的湿润性降低、粘接性降低的倾向,超过2μm时,填料添加所造成的增强效果较小,呈现耐热性降低的倾向。此处,平均粒径是指根据TEM、SEM等所测定的100个填料的粒径所求取的平均值。
其次,参照图2,针对使用图1所示的本发明的半导体晶片加工用胶带15来制造附有胶粘剂层的半导体芯片的方法进行说明。
<贴合工序>
首先,如图2(a)所示,将半导体晶片W的背面贴合于半导体晶片加工用胶带15的胶粘剂层13,同时,将环框20贴合于粘合剂层12的特定位置。
<切割工序>
利用吸附台22从基材薄膜12侧吸附支持晶片加工用胶带15,使用未图示的刀片,进行半导体晶片W的机械切割,分割成多个半导体芯片C(图2(b))。此时,也同时对胶粘剂层13、粘合剂层12及基材薄膜11的一部分进行适度地切割。
<照射工序>
其次,从基材薄膜11的下面对粘合剂层12照射放射线使粘合剂层12固化。因为固化的粘合剂层12的粘合力降低,故可剥离粘合剂层12上的胶粘剂层13。此外,在由多个层构成粘合剂层的情况下,为了从粘合剂层12剥离胶粘剂层13,不必使粘合剂层整体固化,可只使对应晶片的粘合剂层部分固化。
<扩展工序>
照射工序之后,将保持着经过分割的多半导体芯片C的半导体晶片加工用胶带15载置于扩展装置的工作台21上。其次,如图2(c)所示,使中空圆柱形状的顶上构件23,从半导体晶片加工用胶带15的下面侧上升,将上述基材薄膜11朝环框20的直径方向及圆周方向拉伸。
<拾取工序>
实施扩展工序后,在粘合薄膜扩展的状态下,实施拾取芯片C的拾取工序。具体而言,从粘合剂薄膜14的下侧以销(未图标)将芯片顶上,同时,从粘合剂薄膜14的上面侧用吸附夹具(未图标)吸附芯片C,从而将单片化的芯片C与胶粘剂层13一起拾取。
<管芯焊接工序>
其次,实施拾取工序后,实施管芯焊接工序。具体而言,利用在拾取工序中与芯片C一起拾取的胶粘剂层,将半导体芯片粘接于导线框及封装基板等。
<回流焊工序>
将载置着半导体芯片的基板等用密封材料密封后,使设于半导体芯片的焊球等的焊锡熔融,为了使半导体芯片与基板等导通,使其通过回流焊焊炉,由此得到半导体装置。此处,因为粘合剂层以差热分析所测得的回流焊温度时的粘合剂层的重量减少为1.5%以下,因此即使在粘合剂附着于胶粘剂层的状态下实施回流焊,也可抑制粘合剂热分解所导致的排气的发生。
如以上所示,拾取芯片时,即使在粘合剂附着于胶粘剂层的状态下进行拾取,也可减少封装时回流焊裂痕的发生。
接下来,针对本发明的实施例进行说明,然而,本发明并未限定于这些实施例。
首先,调制粘合剂组合物1~9后,于厚度100μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜(基材薄膜)上以粘合剂组合物的干燥后的厚度为10μm的方式分别涂布粘合剂组合物1~9,以110℃实施3分钟干燥后,于23±5℃、45%环境下静置3星期得到粘合薄膜。接着,调制胶粘剂组合物1~2,在以经过了脱模处理的聚乙烯-对苯二甲酸酯薄膜所构成的剥离衬垫上,分别涂布干燥后厚度为20μm的胶粘剂组合物1~2,以110℃实施3分钟干燥来制作胶粘薄膜。接着,将粘合薄膜及胶粘薄膜分别切割成直径370mm、320mm的圆形,以表1所示的组合将胶粘薄膜的胶粘剂层贴合于粘合薄膜的粘合剂层侧,制作实施例1~6及比较例1~3的切割管芯焊接薄膜。以下,表示粘合剂组合物1~8及胶粘剂组合物1~2的调整方法。
(粘合剂组合物的调制)
(粘合剂组合物1)
于溶剂的甲苯400g中,适度调整滴下量来添加异辛基丙烯酸酯340g、甲基丙烯酸甲酯13g、羟基丙烯酸酯60g、甲基丙烯酸酯0.5g、以及作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰的混合液,调整反应温度及反应时间,得到重均分子量80万的化合物(1)溶液。以示差扫描热析仪(DSC:Differentialscanning calorimetry)测定化合物(1)的Tg,为-49℃。其次,于化合物(1)的溶液中,以相对于溶液中的化合物(1)100重量份,添加2重量份的CORONATE L(日本聚氨酯株式会社制)作为固化剂即聚异氰酸酯、300重量份的乙酸乙酯作为溶剂,进行搅拌而得到粘合剂组合物1。
(粘合剂组合物2)
于上述化合物(1)的溶液中,适度调整滴下量来添加2-异氰基甲基丙烯酸乙酯(2-isocyanatoethylmethacrylate)2.5g作为具有放射性固化性碳-碳双键及官能基的化合物、及作为阻聚剂的对苯二酚,调整反应温度及反应时间,得到具有放射性固化性碳-碳双键的化合物(2)溶液。以DSC测定化合物(2)的Tg,为-49℃。接着,于化合物(2)的溶液中,添加相对于溶液中的化合物(2)100重量份为2重量份的CORONATE L作为聚异氰酸酯,添加1重量份的ILGACURE-184(NIHON CIBA-GEIGY制)作为光聚合引发剂,添加300重量份的乙酸乙酯作为溶剂,进行搅拌而得到粘合剂组合物2。
(粘合剂组合物3)
于溶剂的甲苯400g中,适度调整滴下量来添加异辛基丙烯酸酯340g、甲基丙烯酸甲酯3g、羟基丙烯酸酯60g、甲基丙烯酸0.5g、以及作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰的混合液,调整反应温度及反应时间,得到重均分子量50万的化合物后,适度调整滴下量来添加2-异氰基甲基丙烯酸乙酯2.5g作为具有放射性固化性碳-碳双键及官能基的化合物、添加对苯二酚作为阻聚剂,调整反应温度及反应时间,得到具有放射性固化性碳-碳双键的化合物(3)溶液。以DSC测定化合物(3)的Tg,为-52℃。其次,于化合物(3)的溶液中,添加相对于溶液中的化合物(3)100重量份为0.7重量份的CORONATE L作为聚异氰酸酯,添加1重量份的ILGACURE-184作为光聚合引发剂,添加300重量份的乙酸乙酯作为溶剂,进行搅拌而得到粘合剂组合物3。
(粘合剂组合物4)
于甲苯400g中,适度调整滴下量来添加n-丙烯酸丁酯443g、甲基丙烯酸甲酯80g、羟基丙烯酸酯100g、甲基丙烯酸酯7g、以及作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰的混合液,调整反应温度及反应时间,得到重均分子量20万的化合物后,适度调整滴下量来添加作为具有放射性固化性碳-碳双键及官能基的化合物的2-异氰基甲基丙烯酸乙酯2.5g、作为阻聚剂的对苯二酚,调整反应温度及反应时间,得到具有放射性固化性碳-碳双键的化合物(4)的溶液。以DSC测定化合物(4)的Tg,为-36℃。其次,于化合物(4)的溶液中,添加相对于溶液中的化合物(4)100重量份为0.5重量份的CORONATE L作为聚异氰酸酯,添加1重量份的ILGACURE-184作为光聚合引发剂,添加300重量份的乙酸乙酯作为溶剂,进行搅拌而得到粘合剂组合物4。
(粘合剂组合物5)
于上述化合物(4)的溶液中,添加相对于溶液中的化合物(4)100重量份为0.7重量份的CORONATE L作为聚异氰酸酯,添加1重量份的ILGACURE-2959作为光聚合引发剂,添加300重量份的聚异氰酸酯作为溶剂,进行搅拌而得到粘合剂组合物5。
(粘合剂组合物6)
于溶剂的甲苯400g中,适度调整滴下量来添加丙烯酸月桂酯(laurylacrylate)200g、2-乙基己基丙烯酸酯(ethylhexylacrylate)100g、甲基丙烯酸酯10g、以及作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰的混合液,调整反应温度及反应时间,得到重均分子量80万的化合物后,适度调整滴下量来添加作为具有放射性固化性碳-碳双键及官能基的化合物的2-异氰基甲基丙烯酸乙酯2.5g、作为阻聚剂的对苯二酚,调整反应温度及反应时间,得到具有放射性固化性碳-碳双键的化合物(5)溶液。以DSC测定化合物(5)的Tg,为-20℃。其次,于化合物(5)的溶液中,添加相对于溶液中的化合物(5)100重量份为1重量份的CORONATE L作为聚异氰酸酯,添加1重量份的ILGACURE-907作为光聚合引发剂,得到粘合剂组合物6。
(粘合剂组合物7)
于溶剂的甲苯400g中,适度调整滴下量来添加n-丙烯酸丁酯340g、羟基丙烯酸酯70g、甲基丙烯酸酯3.5g、以及作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰的混合液,调整反应温度及反应时间,得到重均分子量90万的化合物后,适度调整滴下量来添加作为具有放射性固化性碳-碳双键及官能基的化合物的2-异氰基甲基丙烯酸乙酯2.5g、作为阻聚剂的对苯二酚,调整反应温度及反应时间,得到具有放射性固化性碳-碳双键的化合物(6)溶液。以DSC测定化合物(6)的Tg,为-49℃。其次,于化合物(6)的溶液中,添加相对于溶液中的化合物(6)100重量份为1重量份的ILGACURE-651作为光聚合引发剂,得到粘合剂组合物7。
(粘合剂组合物8)
于溶剂的甲苯400g中,适度调整滴下量来添加n-丙烯酸丁酯340g、甲基丙烯酸甲酯13g、羟基丙烯酸酯7g、甲基丙烯酸酯0.5g、以及作为聚合引发剂的过氧化苯甲酰的混合液,调整反应温度及反应时间,得到重均分子量5万的化合物(7)溶液。以DSC测定化合物(7)的Tg,为-52℃。其次,于化合物(7)的溶液中,添加相对于溶液中的化合物(7)100重量份为2重量份的CORONATE L作为聚异氰酸酯,添加300重量份的乙酸乙酯作为溶剂,进行搅拌得到粘合剂组合物8。
各光聚合引发剂的热分解开始温度,只有ILGACURE-2959为260℃以上,ILGACURE-907、651、184均不足260℃。
(胶粘剂组合物的制作)
(胶粘剂组合物1)
将作为环氧树脂的甲酚酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧基当量197、分子量1200、软化点70℃)15重量份、丙烯酸树脂(质均分子量:80万、玻璃转移温度-17℃)70重量份、作为固化剂的酚醛清漆树脂(羟基当量104、软化点80℃)15重量份、作为促进剂的1份CUREZOL 2PZ(SHIKOKUCHEMICALS CORPORATION制、商品名称:2-苯基咪唑(phenylimidazole))于有机溶剂中搅拌而得到胶粘剂组合物1。
(胶粘剂组合物2)
将作为环氧树脂的甲酚酚醛清漆树脂型环氧树脂(环氧基当量197、分子量1200、软化点70℃)5重量份、作为硅烷偶合剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(glycidoxy propyl trimethoxy silane)0.5质量份、平均粒径1.0μm的硅石填料50质量份、2,2’-双〔4-(4-胺基苯氧基)苯基〕丙烷、由3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酐(diphenyl tetracarboxylic dianhydride)及苯均四酸酐所合成的质均分子量5万的聚酰亚胺树脂40质量份、作为固化剂的酚酚清漆树脂(羟基当量104、软化点80℃)5重量份、作为促进剂的1份的CUREZOL 2PZ于有机溶剂中搅拌而得到胶粘剂组合物2。
实施例及比较例的评估以下述方式实施。
(粘合剂的平均分子量的测定)
从利用粘合剂组合物所制作的粘合薄膜,只刮取粘合剂,以凝胶渗透色谱法(GPC)利用基于标准聚苯乙烯的检量线并以聚苯乙烯换算值来测定。测定条件如下所示。
GPC装置:TOSOH CORPORATION制HLC-8120GPC
柱子:TSK gel SuperH5000、流量:0.6ml/min
浓度:0.3质量%、注入量:20μl
柱温:40℃、洗脱液:四氢呋喃。
(重量减少的测定)
对实施例1~6及比较例1~3的切割管芯焊接薄膜的粘合剂层,用空冷式高压水银灯(80W/cm、照射距离10cm)、以200mJ/cm2照射紫外线。针对实施例1及紫外线照射后的实施例2~6、比较例1~3,基于热重量测定进行差热分析(TG-DTA),在将测定容器内的温度从室温改变至300℃的同时进行重量减少的测定,求取220℃及260℃的重量减少。样本量为约10mg,以温度10℃/min的速度进行变化。其结果如表1所示。
<耐回流焊性>
于厚度200μm的硅晶片背面,贴附实施例及比较例的切割管芯焊接薄膜的胶粘剂层,并切割成7.5mm×7.5mm,将附有胶粘剂层的芯片从粘合剂层剥离并拾取后,以XPS(X射线光电子光谱法),将来自粘合剂的转印污染物的碳增加量与空白试样进行比较,选出20个5Atomic%以上的芯片,以180℃、10N、5秒的条件固定于玻璃环氧基板上。此外,以密封材料(KYOCERA CHEMICAL CORPORATION制)进行模制来制作回流焊样本。将密封材料的样本,以85℃/85%RH的恒温恒湿层实施168小时的处理后,对应共晶焊锡处理进行220℃、60秒加热,或对应无铅焊锡处理进行260℃、60秒加热,以日立建机株式会社制的超声波成像仪(SAT)进行观察,调查有无封装裂痕。将在全部20个封装中,所观测到的封装裂痕的封装个数如表1所示。
比较例中,因为220℃、260℃的重量减少皆超过1.5%,因而大部分的封装都观测到裂痕。相对于此,实施例1~6中,220℃、260℃的重量减少皆为1.5%以下,因而全部封装皆未观测到裂痕。
如上所述,拾取芯片时,即使在粘合剂附着于胶粘剂层的状态下进行拾取时,也可减少封装的回流焊裂痕。
符号说明
11:基材薄膜
12:粘合剂层
13:胶粘剂层
14:粘合剂薄膜
15:半导体晶片加工用胶带
20:环框
21:工作台
22:吸附台
23:顶上构件

Claims (4)

1.一种半导体晶片加工用胶带,其特征在于,具有由基材薄膜及设于该基材薄膜上的粘合剂层构成的粘合薄膜、及设于所述粘合剂层上的胶粘剂层,其中,
由差热分析测得的回流焊温度时所述粘合剂层的重量减少为1.5%以下,并且
所述粘合剂层的重均分子量为100万以上或者所述粘合剂层中的原料聚合物的玻璃转移温度为-50℃以上,
其中,所述回流焊温度是封装本体的最高温度Tp。
2.一种半导体晶片加工用胶带,其特征在于,具有由基材薄膜及设于该基材薄膜上的粘合剂层构成的粘合薄膜、及设于所述粘合剂层上的胶粘剂层,其中,
由差热分析测得的220℃时所述粘合剂层的重量减少为1.5%以下,并且
所述粘合剂层的重均分子量为100万以上或者所述粘合剂层中的原料聚合物的玻璃转移温度为-50℃以上。
3.一种半导体晶片加工用胶带,其特征在于,具有由基材薄膜及设于该基材薄膜上的粘合剂层构成的粘合薄膜、及设于所述粘合剂层上的胶粘剂层,其中,
由差热分析测得的260℃时所述粘合剂层的重量减少为1.5%以下,并且
所述粘合剂层的重均分子量为100万以上或者所述粘合剂层中的原料聚合物的玻璃转移温度为-50℃以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的半导体晶片加工用胶带,其中,
所述粘合剂层含有光聚合引发剂,所述光聚合引发剂的热分解开始温度为260℃以上。
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