CN105623533B - 粘接片、带切割片的粘接片、层叠片以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

粘接片、带切割片的粘接片、层叠片以及半导体装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供能够降低半导体芯片的振动且能够减少芯片破裂、焊线与焊盘的接合不良的粘接片等。本发明涉及一种粘接片，其130℃的拉伸储存弹性模量为1MPa～20MPa，130℃的tanδ为0.1～0.3。

Description

粘接片、带切割片的粘接片、层叠片以及半导体装置的制造 方法
技术领域
本发明涉及粘接片、带切割片的粘接片、层叠片以及半导体装置的制造方法。
背景技术
近年来，因为半导体装置小型化的要求，所以半导体芯片的薄化不断发展。
关于半导体装置的方法，已知例如下述方法，其包括：用粘接片将半导体芯片固定于引线框等被粘物的工序、使粘接片固化的工序、在使粘接片固化的工序之后进行丝焊的工序(以下，称为“方法(I)”)(例如，参见专利文献1)。
另一方面，还已知下述方法，其包括：用粘接片将半导体芯片固定于被粘物的工序、进行丝焊的工序(以下称为“丝焊工序”)、在丝焊工序之后边用密封树脂覆盖半导体芯片边通过同时加热密封树脂和粘接片来使粘接片固化的工序(以下称为“方法(II)”)。方法(II)中由于同时加热密封树脂和粘接片，因此与方法(I)相比，在工艺成本方面优良。因此，从工艺成本的观点出发，优选方法(II)。
需要说明的是，丝焊工序包含：将焊线的一端压接于半导体芯片的焊盘，同时对焊线施加超声波，由此将焊线和焊盘接合的步骤等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-53190号公报
发明内容
发明要解决的问题
由于利用从丝焊装置发出的超声波使半导体芯片振动，因此有时会产生芯片破裂、焊线与焊盘的接合不良。在方法(II)中，在固化粘接片之前进行丝焊工序，因此半导体芯片易产生振动，且容易产生芯片破裂、接合不良。半导体芯片的厚度为50μm以下时，更容易产生芯片破裂。
本发明目的在于提供粘接片、带切割片的粘接片以及层叠片，所述粘接片能够解决上述课题，降低半导体芯片的振动，且能够减少芯片破裂、焊线与焊盘的接合不良。本发明目的还在于提供一种半导体装置的制造方法，其能够降低半导体芯片的振动，且能够减少芯片破裂、焊线与焊盘的接合不良。
用于解决问题的手段
本发明涉及一种粘接片，其130℃的拉伸储存弹性模量为1MPa～20MPa，130℃的tanδ为0.1～0.3。通过用本发明的粘接片将半导体芯片固定于被粘物，由此能够降低半导体芯片的振动，且能够减少芯片破裂、焊线与焊盘的接合不良。
本发明的粘接片优选进一步具备下述性质。即，其tanδ的最大值优选为0.5～1.4。
本发明的粘接片优选进一步具备下述性质。即，通过在以每分钟10℃在25℃～300℃的范围进行升温的条件下的DSC测定得到的反应热量优选为0mJ/mg～20mJ/mg。为20mJ/mg以下时，在标准的丝焊条件下难以进行固化反应，因此加热密封树脂时，能够使粘接片软化，能够填埋被粘物表面的凹凸。
本发明的粘接片优选含有树脂成分。树脂成分优选含有丙烯酸系树脂。丙烯酸系树脂优选具备环氧基和/或羧基。树脂成分100重量％中的丙烯酸系树脂的含量优选为70重量％以上。
本发明的粘接片优选含有BET比表面积10m2/g以上的无机填料。无机填料的新莫式硬度优选为5以上。无机填料优选被实施过表面惰性化处理。无机填料的含量优选为45重量％～90重量％。
本发明还涉及一种带切割片的粘接片，其具备具有基材和配置在基材上的粘合剂层的切割片、和配置在粘合剂层上的粘接片。
本发明还涉及一种层叠片，该层叠片具备保护膜和配置在保护膜上的带切割片的粘接片。
本发明还涉及一种半导体装置的制造方法，其包括：准备带切割片的粘接片的工序；将半导体晶片压接于粘接片的工序；通过对配置在粘接片上的半导体晶片进行切割，由此形成具备具有焊盘的半导体芯片和配置在半导体芯片上的粘接膜的芯片接合用芯片的工序；通过将芯片接合用芯片压接于具备端子部的被粘物从而形成带芯片的被粘物的工序；包含将焊线的一端与焊盘接合的步骤和将焊线的另一端与端子部接合的步骤的丝焊工序；和在丝焊工序之后通过对带芯片的被粘物进行加热来使粘接膜固化的工序。
附图说明
图1为粘接片的示意性截面图。
图2为带切割片的粘接片的示意性截面图。
图3为变形例的带切割片的粘接片的示意性截面图。
图4为层叠片的示意性俯视图。
图5为局部放大表示层叠片的截面的示意性截面图。
图6为示意性地示出在带切割片的粘接片上配置有半导体晶片的状态的截面图。
图7为示意性地示出对半导体晶片进行单片化后的状态的截面图。
图8为带半导体芯片的被粘物的示意性截面图。
图9为具有焊线的带半导体芯片的被粘物的示意性截面图。
图10为半导体装置的示意性截面图。
具体实施方式
以下举出实施方式，对本发明进行详细地说明，但本发明并不仅限于这些实施方式。
[实施方式1]
(粘接片3)
如图1所示，粘接片3的形态为片状。粘接片3具备热固性。
粘接片3进一步具备下述性质。即，其130℃的拉伸储存弹性模量为1MPa～20MPa。粘接片3在固化前的状态下比较硬，因而通过用粘接片3将半导体芯片固定于被粘物，能够降低半导体芯片的振动，且能够减少芯片破裂、焊线与焊盘的接合不良。130℃的拉伸储存弹性模量为20MPa以下，因而能够确保对被粘物的密合力。
130℃的拉伸储存弹性模量优选为3MPa以上，更优选为4MPa以上，进一步优选为5MPa以上。另一方面，130℃的拉伸储存弹性模量优选为18MPa以下，更优选为15MPa以下。
130℃的拉伸储存弹性模量可以根据无机填料的种类、无机填料的含量等进行控制。可以通过例如使用粒径小的无机填料、使用新莫式硬度高的无机填料等，来提高130℃的拉伸储存弹性模量。
用实施例中所述的方法对130℃的拉伸储存弹性模量进行测定。
粘接片3进一步具备下述性质。即，其130℃的tanδ为0.1～0.3。为0.3以下，因而能够降低半导体芯片的振动，且能够减少芯片破裂、焊线与焊盘的接合不良。为0.1以上，因而能够确保对被粘物的密合力。
粘接片3优选进一步具备下述性质。即，其tanδ的最大值为0.5～1.4。为1.4以下时，能够降低半导体芯片的振动。为0.5以上时，能够在密封工序中填埋基板的凹凸。tanδ的最大值更优选为1以下。
显示出tanδ的最大值的温度优选为5℃～80℃。
tanδ用实施例中记载的方法进行测定。
粘接片3优选进一步具备下述性质。即，通过在以每分钟10℃在25℃～300℃的范围进行升温的条件下的DSC测定得到的反应热量为0mJ/mg～20mJ/mg。为20mJ/mg以下时，在标准的丝焊条件下难以进行固化反应，因此能够在加热密封树脂时使粘接片3软化从而能够填埋被粘物表面的凹凸。反应热量的下限可以为例如1mJ/mg、2mJ/mg等。
反应热量可以根据环氧树脂的含量、酚醛树脂的含量、催化剂等进行控制。可以通过例如减少环氧树脂的含量、减少酚醛树脂的含量、不添加催化剂等来降低反应热量。
所谓的反应热量是指，通过用在以每分钟10℃在25℃～300℃的范围进行升温的条件下的DSC测定得到的热量除以试验片的重量，由此计算出的值。
粘接片3含有树脂成分。作为树脂成分，可以举出丙烯酸系树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。
作为丙烯酸系树脂，并没有特别限定，可以举出以具有碳数为30以下、尤其是碳数为4～18的直链或支链烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的1种或2种以上作为成分的聚合物(丙烯酸系共聚物)等。作为上述烷基，可以举出例如甲基、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。
另外，作为形成聚合物(丙烯酸系共聚物)的其他单体，并没有特别限定，可以举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等各种含羧基的单体；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-羟甲基环己基)甲酯等各种含羟基的单体；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的单体或2-羟乙基丙烯酰磷酸盐等各种含磷酸基的单体。
丙烯酸系树脂中，优选重均分子量为10万以上的丙烯酸系树脂，更优选为30万～300万的丙烯酸系树脂，进一步优选为50万～200万的丙烯酸系树脂。这是因为在该数值范围内时，其粘接性和耐热性优异。需要说明的是，重均分子量是利用GPC(凝胶渗透色谱)进行测定并利用聚苯乙烯换算计算出的值。
从可提高耐回流焊性这样的理由出发，丙烯酸系树脂优选具备环氧基、羧基。丙烯酸系树脂可以进一步具备羟基等。
丙烯酸系树脂的酸值优选为1mgKOH/g以上，更优选为3mgKOH/g以上。其为1mgKOH/g以上时，能够提高耐回流焊性。另一方面，丙烯酸系树脂的酸值优选为30mgKOH/g以下，更优选为15mgKOH/g以下。其为30mgKOH/g以下时，能够抑制反应性。
需要说明的是，酸值可以通过JIS K 0070-1992中规定的中和滴定法进行测定。
树脂成分100重量％中的丙烯酸系树脂的含量优选为70重量％以上，更优选为75重量％以上。其为70重量％以上时，能够降低反应热量。另一方面，树脂成分100重量％中的丙烯酸系树脂的含量优选为100重量％以下，更优选为98重量％以下，进一步优选为97重量％以下。
作为环氧树脂，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、苯酚线性酚醛型、邻甲酚线性酚醛型、三羟苯基甲烷型、四羟苯基乙烷型等二官能环氧树脂和多官能环氧树脂；或者乙内酰脲型、三缩水甘油基异氰脲酸酯型或缩水甘油胺型等环氧树脂。这些环氧树脂之中，特别优选线性酚醛型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三羟苯基甲烷型树脂或四羟苯基乙烷型环氧树脂。这是因为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。
环氧树脂的环氧当量优选为120g/eq.以上，更优选为140g/eq.以上，进一步优选为150g/eq.以上。另一方面，环氧树脂的环氧当量优选为500g/eq.以下，更优选为300g/eq.以下。
需要说明的是，环氧树脂的环氧当量可以用JIS K 7236-2009中规定的方法进行测定。
酚醛树脂是作为环氧树脂的固化剂发挥作用的物质，可以举出例如苯酚线性酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚线性酚醛树脂、叔丁基苯酚线性酚醛树脂、壬基苯酚线性酚醛树脂等线性酚醛型酚醛树脂；甲阶酚醛型酚醛树脂；聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯；等等。这些酚醛树脂之中，特别优选苯酚线性酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂。这是因为能够提高半导体装置的连接可靠性。
酚醛树脂的羟基当量优选为150g/eq.以上，更优选为200g/eq.以上。另一方面，酚醛树脂的羟基当量优选为400g/eq.以下，更优选为300g/eq.以下。
关于环氧树脂和酚醛树脂的配合比例，适宜以例如相对于环氧树脂成分中的每1当量环氧基，酚醛树脂中的羟基为0.5～2.0当量的方式进行配合。更适宜为0.8～1.2当量。即，这是因为两者的配合比例超出该范围时，不能进行充分的固化反应，且固化物的特性易发生劣化。
树脂成分100重量％中的环氧树脂和酚醛树脂的总含量优选为30重量％以下，更优选为25重量％以下。另一方面，环氧树脂和酚醛树脂的总含量优选为2重量％以上，更优选为3重量％以上。
粘接片3优选含有BET比表面积10m2/g以上的无机填料。为10m2/g以上时，能够有效地提高130℃的拉伸储存弹性模量。
无机填料的BET比表面积优选为20m2/g以上。另一方面，无机填料的BET比表面积优选为500m2/g以下，更优选为400m2/g以下。
BET比表面积可以依据JIS K6430：2008进行测定。
无机填料的新莫式硬度优选为5以上。其为5以上时，能够有效地提高130℃的拉伸储存弹性模量。对于无机填料的新莫式硬度的上限没有特别限定，例如为13。
作为无机填料，可以举出例如由二氧化硅、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、铅、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。
无机填料通常具有反应性基团。通过对反应性基团进行惰性化，能够减慢固化反应速度，从此理由出发，无机填料优选被实施过表面惰性化处理。
例如，通过用硅烷偶联剂对无机填料进行前处理，能够使反应性基团惰性化。作为硅烷偶联剂，优选具备乙烯基的硅烷偶联剂、具备甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂、具备苯基的硅烷偶联剂。
粘接片3中的无机填料的含量优选为40重量％以上，更优选为45重量％以上。另一方面，无机填料的含量优选为90重量％以下，更优选为80重量％以下。
粘接片3优选不含有固化促进剂。相对于树脂成分100重量份，固化促进剂的含量优选为0.2重量份以下，更优选为0.01重量份以下，特别优选为0重量份。
作为固化促进剂，可以举出例如咪唑系化合物、三苯基膦系化合物、胺系化合物、三苯基硼烷系化合物、三卤代硼烷系化合物等。
作为咪唑系化合物，可以举出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-苯基咪唑鎓偏苯三甲酸盐(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)。
作为三苯基膦系化合物，没有特别限定，可以举出例如三苯基膦、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基膦；四苯基溴化鏻(商品名：TPP-PB)、甲基三苯基鏻(商品名：TPP-MB)、甲基三苯基氯化鏻(商品名：TPP-MC)、甲氧基甲基三苯基鏻(商品名：TPP-MOC)、苄基三苯基氯化鏻(商品名：TPP-ZC)等(均为北兴化学社制)。
作为三苯基硼烷系化合物，没有特别限定，可以举出例如三(对甲基苯基)膦等。另外，作为三苯基硼烷系化合物，还进一步包括具有三苯基膦结构的物质。作为具有三苯基膦结构和三苯基硼烷结构的化合物，没有特别限定，可以举出例如四苯基鏻四苯基硼酸盐(商品名：TPP-K)、四苯基鏻四-对三硼酸盐(商品名：TPP-MK)、苄基三苯基鏻四苯基硼酸盐(商品名：TPP-ZK)、三苯基膦三苯基硼烷(商品名：TPP-S)等(均为北兴化学社制)。
作为胺系化合物，没有特别限定，可以举出例如单乙醇胺三氟硼酸盐(StellaChemifa株式会社制)、双氰胺(Nakalai Tesque株式会社制)等。
作为三卤硼烷系化合物，没有特别限定，可以举出例如三氯硼烷等。
粘接片3中在上述成分以外还可以适当含有通常用于膜制造的配合剂，例如交联剂等。
粘接片3可以用通常的方法进行制造。例如制作含有上述各成分的粘接剂组合物溶液，将粘接剂组合物溶液涂布于基材隔膜上使其达到规定厚度，形成涂布膜后，使涂布膜干燥，由此能够制造粘接片3。
作为用于粘接剂组合物溶液的溶剂，没有特别限定，优选能够将上述各成分均匀溶解、混炼或分散的有机溶剂。可以举出例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲乙酮、环己酮等酮系溶剂；甲苯、二甲苯等。对于涂布方法没有特别限定。作为溶剂涂敷的方法，可以举出例如模涂布、凹版涂布、辊涂布、反向涂布、逗点涂布、管刀涂布、丝网印刷等。其中，从涂布厚度的均匀性高的方面出发，优选模涂布。
作为基材隔膜，可以使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯；利用氟系剥离剂、丙烯酸长链烷基酯系剥离剂等剥离剂进行表面涂层后的塑料膜或纸等。作为粘接剂组合物溶液的涂布方法，可以举出例如辊涂敷、丝网涂敷、凹版涂敷等。另外，对于涂布膜的干燥条件没有特别限定，可以以例如干燥温度70～160℃、干燥时间1～5分钟进行。
作为粘接片3的制造方法，例如利用混合器混合上述各成分，对所得到的混合物进行压制成型来制造粘接片3的方法等也是适宜的。作为混合器，可以举出行星式混合器等。
对于粘接片3的厚度没有特别限定，其优选为3μm以上，更优选为5μm以上。其小于3μm时，有时粘接面积不稳定。另外，粘接片3的厚度优选为100μm以下，更优选为50μm以下。其超过100μm时，由于芯片贴装的负荷会导致粘接片3过度溢出，有时会污染焊盘。
粘接片3可以用于制造半导体装置。具体来说，可以作为用于将引线框等被粘物和半导体芯片粘接的膜(以下，称为“芯片贴装膜”)使用。作为被粘物，可以举出引线框、内插器(インターポーザ)、半导体芯片等。
粘接片3优选以带切割片的粘接片的形态进行使用。
(带切割片的粘接片10)
对于带切割片的粘接片10进行说明。
如图2所示，带切割片的粘接片10具备切割片1和配置在切割片1上的粘接片3。切割片1具备基材11和配置在基材11上的粘合剂层12。粘接片3配置在粘合剂层12上。
如图3所示，带切割片的粘接片10可以为仅在工件(半导体晶片4等)粘贴部分形成有粘接片3的构成。
基材11要作为带切割片的粘接片10的强度母体，优选具有紫外线透射性的基材。作为基材11，可以举出例如低密度聚乙烯、直链状聚乙烯、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)丙烯酸系共聚物、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、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯；聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳香族聚酰胺、聚苯硫醚、芳族聚酰胺(纸)、玻璃、玻璃纤维布、氟树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纤维素系树脂、硅酮树脂、金属(箔)、纸等。
为了提高基材11的表面与邻接的层的密合性、保持性等，可以实施常用的表面处理，例如铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、电离射线处理等化学性或物理性处理；利用底涂剂(例如后述的粘合物质)进行的涂布处理。
对于基材11的厚度没有特别限制，可以适当地确定，通常为5～200μm左右。
作为用于形成粘合剂层12的粘合剂，没有特别限制，可以使用例如丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂等通常的压敏性粘接剂。从半导体晶片、玻璃等忌讳污染的电子部件的利用超纯水、醇等有机溶剂的清洁清洗性等方面出发，作为压敏性粘接剂，优选以丙烯酸系聚合物为基础聚合物的丙烯酸系粘合剂。
作为丙烯酸系聚合物，可以举出例如将(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、十一酯、十二酯、十三酯、十四酯、十六酯、十八酯、二十酯等烷基的碳数为1～30、特别是碳数为4～18的直链状或支链状的烷基酯等)和(甲基)丙烯酸环烷基酯(例如环戊酯、环己酯等)中的1种或2种以上用作单体成分的丙烯酸系聚合物等。需要说明的是，所谓的(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，本发明的所有(甲基)为同样的意思。
以凝聚力、耐热性等的改善为目的，丙烯酸系聚合物可以根据需要含有能够与上述(甲基)丙烯酸烷基酯或环烷基酯共聚的其他单体成分所对应的单元。作为这种单体成分，可以举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等含羧基的单体；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)甲酯等含羟基的单体；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、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基的单体；2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基的单体；丙烯酰胺、丙烯腈等。这些可共聚的单体成分可以使用1种或2种以上。这些可共聚的单体的使用量优选为全部单体成分的40重量％以下。
此外，为了发生交联，丙烯酸系聚合物还可以根据需要含有多官能性单体等作为共聚用单体成分。作为这种多官能性单体，可以举出例如己二醇二(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、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯等。这些多官能性单体也可以使用1种或2种以上。从粘合特性等方面出发，多官能性单体的使用量优选为全部单体成分的30重量％以下。
丙烯酸系聚合物是通过将单一单体或2种以上单体的混合物进行聚合来获得的。聚合还可以以溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等任一方式进行。从防止对清洁的被粘物的汚染等方面出发，优选低分子量物质的含量小。从此方面出发，丙烯酸系聚合物的数均分子量优选为30万以上，进一步优选为40万～300万左右。
另外，为了提高作为基础聚合物的丙烯酸系聚合物等的数均分子量，上述粘合剂也可以适当采用外部交联剂。作为外部交联方法的具体手段，可以举出添加多异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺系交联剂等所谓的交联剂使之反应的方法。使用外部交联剂的情况下，其使用量可以根据与要进行交联的基础聚合物的均衡、以及根据作为粘合剂的使用用途来适当确定。通常，相对于上述基础聚合物100重量份，外部交联剂优选配合5重量份左右以下，进一步优选配合0.1～5重量份。此外，粘合剂中除了上述成分以外还可以根据需要使用以往公知的各种增粘剂、抗老化剂等添加剂。
粘合剂层12可以利用放射线固化型粘合剂来形成。对于放射线固化型粘合剂，可以利用紫外线等放射线的照射来增大交联度，从而容易地使其粘合力下降。
通过仅对图2所示的粘合剂层12的工件粘贴部分所对应的部分12a进行放射线照射，能够设置与其他部分12b之间的粘合力差。该情况下，利用未固化的放射线固化型粘合剂形成的上述部分12b与粘接片3粘合，能够确保切割时的保持力。
另外，通过与图3所示的粘接片3对应地使放射线固化型的粘合剂层12发生固化，能够形成粘合力显著下降的上述部分12a。该情况下，能够将晶片环固定在利用未固化的放射线固化型粘合剂形成的上述部分12b上。
即，利用放射线固化型粘合剂形成粘合剂层12的情况下，优选对上述部分12a进行放射线照射使得粘合剂层12中的上述部分12a的粘合力＜其他部分12b的粘合力。
放射线固化型粘合剂可以没有特别限定地使用具有碳-碳双键等放射线固化性的官能团且示出粘合性的物质。作为放射线固化型粘合剂，可以示例例如在上述丙烯酸系粘合剂、橡胶系粘合剂等通常的压敏性粘合剂中配合放射线固化性的单体成分或低聚物成分的添加型的放射线固化型粘合剂。
作为所配合的放射线固化性的单体成分，可以举出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，放射线固化性的低聚物成分可以举出氨基甲酸酯系、聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系、聚丁二烯系等各种低聚物，分子量为100～30000的程度范围的低聚物是适当的。放射线固化性的单体成分、低聚物成分的配合量可以根据上述粘合剂层的种类，适当确定为能够使粘合剂层的粘合力降低的量。通常，相对于构成粘合剂的丙烯酸系聚合物等基础聚合物100重量份，为例如5～500重量份、优选为40～150重量份左右。
另外，作为放射线固化型粘合剂，除上述说明的添加型的放射线固化型粘合剂之外，还可以举出使用在聚合物侧链或者主链中或主链末端具有碳-碳双键的聚合物作为基础聚合物的内在型的放射线固化型粘合剂。由于内在型的放射线固化型粘合剂无需含有作为低分子成分的低聚物成分等、或者不大量含有作为低分子成分的低聚物成分等，因而低聚物成分等不会随着时间的推移在粘合剂中发生移动，能够形成稳定的层结构的粘合剂层，因此内在型的放射线固化型粘合剂是优选的。
具有上述碳-碳双键的基础聚合物可以没有特别限定地使用具有碳-碳双键且具有粘合性的聚合物。作为这种基础聚合物，优选以丙烯酸系聚合物作为基础骨架的聚合物。作为丙烯酸系聚合物的基础骨架，可以举出上述示例的丙烯酸系聚合物。
对于将碳-碳双键导入上述丙烯酸系聚合物中的导入方法没有特别限制，可以采用各种方法，但碳-碳双键导入聚合物侧链中的情况容易进行分子设计。例如可以举出如下方法：预先使丙烯酸系聚合物与具有官能团的单体共聚后，在维持碳-碳双键的放射线固化性的状态下使具有能够与该官能团发生反应的官能团和碳-碳双键的化合物进行缩合或加成反应。
作为这些官能团的组合的例子，可以举出羧酸基和环氧基、羧酸基和氮丙啶基、羟基和异氰酸酯基等。从反应追踪的容易性出发，这些官能团的组合中，羟基和异氰酸酯基的组合是适宜的。另外，只要是可利用这些官能团的组合生成上述具有碳-碳双键的丙烯酸系聚合物的组合，则官能团就可以位于丙烯酸系聚合物和上述化合物中的任一侧，但在上述优选的组合中，优选丙烯酸系聚合物具有羟基、上述化合物具有异氰酸酯基的情况。该情况下，作为具有碳-碳双键的异氰酸酯化合物，可以举出例如甲基丙烯酰基异氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、间异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯等。另外，作为丙烯酸系聚合物，可以使用共聚有上述示例的含羟基的单体、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的醚系化合物等的丙烯酸系聚合物。
上述内在型的放射线固化型粘合剂可以单独使用具有上述碳-碳双键的基础聚合物(特别是丙烯酸系聚合物)，在不使特性变差的程度上，也可以配合上述放射线固化性的单体成分、低聚物成分。相对于基础聚合物100重量份，放射线固化性的低聚物成分等通常为30重量份的范围内，优选为0～10重量份的范围。
对于上述放射线固化型粘合剂，利用紫外线等使其发生固化的情况下，使其含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂，可以举出例如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-酮醇系化合物；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-吗啉代-1-丙酮等苯乙酮系化合物；苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、茴香偶姻甲醚等苯偶姻醚系化合物；苯偶酰二甲基缩酮等缩酮系化合物；2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯系化合物；1-苯甲酮-1,1―丙二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟等光活性肟系化合物；二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系化合物；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系化合物；樟脑醌；卤代酮；酰基氧化膦；酰基膦酸酯等。相对于构成粘合剂的丙烯酸系聚合物等基础聚合物100重量份，光聚合引发剂的配合量为例如0.05～20重量份左右。
另外，作为放射线固化型粘合剂，可以举出例如日本特开昭60-196956号公报中公开的橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂等，所述橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂中含有具有2个以上不饱和键的加成聚合性化合物、具有环氧基的烷氧基硅烷等光聚合性化合物、和羰基化合物、有机硫化合物、过氧化物、胺、鎓盐系化合物等光聚合引发剂。
上述放射线固化型的粘合剂层12中，可以根据需要含有利用放射线照射发生着色的化合物。通过使粘合剂层12中含有利用放射线照射发生着色的化合物，能够仅对经放射线照射的部分进行着色。利用放射线照射发生着色的化合物为在放射线照射前为无色或淡色，利用放射线照射变为有色的化合物，可以举出例如隐色体染料等。利用放射线照射发生着色的化合物的使用比例可以适当设定。
对于粘合剂层12的厚度没有特别限定，从兼顾芯片切割面缺口的防止和粘接片3的固定保持等方面出发，其优选为1～50μm的程度。优选为2～30μm，进一步优选为5～25μm。
带切割片的粘接片10优选利用保护膜保护。即，优选在粘接片3上配置保护膜。
带切割片的粘接片10可以用通常的方法进行制造。例如，可以通过将切割片1的粘合剂层12和粘接片3贴合来制造带切割片的粘接片10。
(层叠片2)
如图4～图5所示，层叠片2具备保护膜9和配置在保护膜9上的带切割片的粘接片10a、10b、10c、‥‥‥10m。带切割片的粘接片10a、带切割片的粘接片10b的间隔，带切割片的粘接片10b、带切割片的粘接片10c的间隔，‥‥‥带切割片的粘接片10l、带切割片的粘接片10m的间隔是一定的。
如图5所示，在保护膜9上配置有粘接片3。
保护膜9能够在供于实际使用之前作为保护粘接片3的保护材发挥功能。作为保护膜9，可以使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯；利用氟系剥离剂、丙烯酸长链烷基酯系剥离剂等剥离剂进行表面涂布后的塑料膜、纸等。
(半导体装置的制造方法)
如图6所示，将半导体晶片4压接于带切割片的粘接片10。作为半导体晶片4，可以举出硅晶片、碳化硅晶片、化合物半导体晶片等。作为化合物半导体晶片，可以举出氮化镓晶片等。
作为压接方法，可以举出例如利用压接辊等按压装置进行按压的方法等。
压接温度(粘贴温度)优选为35℃以上，更优选为37℃以上。优选压接温度的上限低，优选为50℃以下，更优选为45℃以下。通过在低温下进行压接，可以防止对半导体晶片4的热影响，能够抑制半导体晶片4的翘曲。另外，压力优选为1×105Pa～1×107Pa，更优选为2×105Pa～8×106Pa。
如图7所示，通过切割半导体晶片4，形成芯片接合用芯片41。芯片接合用芯片41具备半导体芯片5和配置在半导体芯片5上的粘接膜31。半导体芯片5具备芯片主体部502和配置在芯片主体部502上的焊盘501。焊盘501为电极焊盘。作为焊盘501的材料，可以举出铝等。在本工序中，可以采用切入至带切割片的粘接片10为止的被称作全切的切割方式等。作为切割装置，没有特别限定，可以使用以往公知的装置。另外，半导体晶片4利用带切割片的粘接片10进行粘接固定，因而能够抑制芯片缺口、芯片飞散，并且也能够抑制半导体晶片4的破损。
对芯片接合用芯片41进行拾取。作为拾取的方法，没有特别限定，可以采用以往公知的各种方法。可以举出例如将各个半导体芯片5从带切割片的粘接片10侧起利用针上顶，接着利用拾取装置对芯片接合用芯片41进行拾取的方法等。
粘合剂层12为紫外线固化型的情况下，在对粘合剂层12进行紫外线照射后进行拾取。由此，粘合剂层12的对芯片接合用芯片41的粘合力下降，因而能够容易地拾取芯片接合用芯片41。对于紫外线照射时的照射强度、照射时间等条件没有特别限定，根据需要适当设定即可。
如图8所示，通过将芯片接合用芯片41压接于被粘物6，得到带半导体芯片的被粘物61。带半导体芯片的被粘物61具备被粘物6、配置在被粘物6上的粘接膜31和配置在粘接膜31上的半导体芯片5。被粘物6具备主体部602和配置在主体部602上的端子部601。
将芯片接合用芯片41压接于被粘物6的温度(以下，称为“芯片贴装温度”)优选为80℃以上，更优选为90℃以上。另外，芯片贴装温度优选为150℃以下，更优选为130℃以下。
如图9所示，进行丝焊工序，即用丝焊焊线7(以下，称为“焊线7”)将焊盘501和端子部601进行电连接。作为焊线7的材料，可以举出例如金、铝、铜等。
丝焊工序包含将焊线7的一端和焊盘501接合的步骤、将焊线7的另一端和端子部601接合的步骤等。
将焊线7的一端和焊盘501接合的步骤具体来说为如下步骤：通过在将焊线7的一端压接于焊盘501的同时对焊线7施加超声波，从而将焊线7和焊盘501接合。
优选以120℃～250℃将焊线7和焊盘501接合。
将焊线7的另一端和端子部601接合的步骤具体来说为如下步骤：通过在将焊线7的另一端压接于端子部601的同时对焊线7施加超声波，从而将焊线7和端子部601接合。
优选以120℃～250℃将焊线7和端子部601接合。
如图10所示，进行丝焊工序之后，进行密封工序，即利用密封树脂8对半导体芯片5进行密封。本工序是为了保护搭载在被粘物6的半导体芯片5、焊线7而进行的。本工序是通过用模具对密封用的树脂进行成型来进行的。作为密封树脂8，使用例如环氧系的树脂。树脂密封时的加热温度优选为165℃以上，更优选为170℃以上，加热温度优选为185℃以下，更优选为180℃以下。加热时间优选为30秒以上，更优选为60秒以上，进一步优选为90秒以上。另一方面，加热时间优选为600秒以下，更优选为400秒以下，进一步优选为200秒以下。利用该加热能够使粘接膜31固化。
可以根据需要在密封后进行进一步加热(后固化工序)。由此，能够使在密封工序中固化不充分的密封树脂8完全固化。加热温度可以适当设定。
如上所述，利用下述方法等，能够制造半导体装置。其包括：准备带切割片的粘接片10的工序；将半导体晶片4压接于粘接片3的工序；通过对配置在粘接片3上的半导体晶片4进行切割，由此形成具备具有焊盘501的半导体芯片5和配置在半导体芯片5上的粘接膜31的芯片接合用芯片41的工序；通过将芯片接合用芯片41压接于具备端子部601的被粘物6，从而形成带芯片的被粘物61的工序；包含将焊线7的一端与焊盘501接合的步骤和将焊线7的另一端和端子部601接合的步骤的丝焊工序；和在丝焊工序之后通过对带芯片的被粘物61进行加热来使粘接膜31固化的工序。
使粘接膜31固化的工序包括例如用密封树脂8覆盖半导体芯片5、粘接膜31和焊线7的步骤，以及在用密封树脂8覆盖的步骤之后对带芯片的被粘物61进行加热的步骤等。
实施例
以下，使用实施例对本发明进行详细的说明，但本发明只要不超出其主旨构成，就不限于以下的实施例。
对实施例中使用的成分进行说明。
丙烯酸系橡胶：Nagase Chemtex公司制造的Teisan Resin SG-708-6(含有羧基和羟基的丙烯酸酯共聚物，Mw：70万，酸值：9mgKOH/g，玻璃化转变温度：4℃)
环氧树脂：日本化药公司制造的EPPN-501HY(环氧当量169g/eq.的环氧树脂)
酚醛树脂：明和化成公司制造的MEH-7851S(羟基当量209g/eq.的酚醛树脂)
二氧化硅填料1：Admatechs公司制造的YA010C-SV1(利用乙烯基硅烷进行过表面处理的、BET比表面积为300m2/g、新莫式硬度为7的二氧化硅)
二氧化硅填料2：Admatechs公司制造的YA050C-SV2(利用乙烯基硅烷进行过表面处理的、BET比表面积为60m2/g、新莫式硬度为7的二氧化硅)
二氧化硅填料3：Admatechs公司制造的YA010C(BET比表面积为300m2/g、新莫式硬度为7的二氧化硅)
二氧化硅填料4：Admatechs公司制造的SO-25R(BET比表面积为6m2/g、新莫式硬度为7的二氧化硅)
[粘接片和带切割片的粘接片的制作]
按照表1所述的配合比，将表1所述的各成分和溶剂(甲乙酮)，加入混合动力混合器(KEYENCE制HM-500)的搅拌釜中，在搅拌模式下进行3分钟搅拌混合。利用模涂机将所得到的清漆涂布至脱模处理膜(三菱树脂株式会社制的MRA50)后，使其干燥，得到厚度10μm的粘接片。从粘接片切出直径230mm的圆形的粘接片，在25℃将圆形的粘接片粘贴于包含基材和配置在基材上的粘合剂层的切割片(日东电工株式会社制的P2130G)，制作带切割片的粘接片。
[评价]
使用粘接片、带切割片的粘接片，进行以下的评价。将结果列于表1。
(储存弹性模量和tanδ的测定)
在60℃贴合粘接片，得到厚度200μm的层叠物。通过将层叠物加工至10mm×30mm×200μm的尺寸，得到加工品。使用动态粘弹性体系测定装置(TA Instruments公司制造的RSAIII)测定加工品的粘弹性。在测定条件为温度范围-10℃～285℃、升温速度10℃/min、卡盘间距离22.5mm、1Hz的条件下进行。从所得到的储存弹性模量数据读取130℃的储存弹性模量、tanδ、tanδ的最大值。
(反应热量的测定)
从粘接片切出10mg的试验片。通过用铝盘夹着试验片，准备测定用样品。还准备仅由铝盘构成的参照用样品。使用差示扫描量热装置(Seiko Instruments公司制造的DSC6220)，在升温速度10℃/min、温度范围25℃～300℃的条件下进行测定。通过用所得到的发热反应峰的热量除以样品的重量，计算出反应热量。
(丝焊性)
通过磨削对单面进行了铝蒸镀的晶片，得到厚度40μm的切割用晶片。将切割用晶片粘贴在带切割片的粘接片上，接着切割成10mm见方，由此得到带粘接片的芯片。在120℃、0.1MPa、1秒的条件下将带粘接片的芯片芯片贴装至Cu引线框上。使用丝焊装置(K&S公司制造的Maxum Plus)，在一个芯片上焊接5根线径18μm的Au焊线。在输出功率80Amp、时间10ms和荷重50g的条件下，将Au焊线设置在Cu引线框上。在输出功率125Amp、时间10ms和荷重80g的条件，将Au焊线设置在芯片上。将5根Au焊线之中有1根以上无法接合在芯片上的情况判定为×，将5根Au引线之中5根全部能够接合在芯片上的情况判定为○。
(凹凸填埋性)
在60℃将粘接片粘贴在9.5mm见方的反射镜芯片(ミラーチップ)上，形成带芯片的片。通过在温度120℃、压力0.1MPa、时间1秒的条件下，将带芯片的片焊接于BGA基板，得到芯片安装基板。使用干燥机以150℃、1小时的条件对芯片安装基板进行加热。接着，使用成型机(molding machine)(TOWA Press公司制造，Manually PressY-1)，在成形温度175℃、夹持压力(クランプ圧力)184kN、传输压力(トランスファー圧力)5kN、时间120秒的条件下将芯片用密封树脂进行密封。使用超声波映像装置(日立FINETECH公司制造，FS200II)观察粘接片和反射镜芯片之间的空孔。使用二值化软件(WinRoof ver.5.6)计算出观察图像中空孔所占的面积。将空孔所占的面积相对于粘接片的表面积小于10％的情况判定为“○”，将10％以上的情况判定为“×”。
表1
Figure BDA0000853047650000211
符号说明
10 带切割片的粘接片
1 切割片
11 基材
12 粘合剂层
3 粘接片
2 层叠片
9 保护膜
4 半导体晶片
5 半导体芯片
501 焊盘
502 芯片主体部
41 芯片接合用芯片
6 被粘物
601 端子部
602 主体部
61 带半导体芯片的被粘物
7 丝焊焊线
8 密封树脂

Claims (8)

1.一种粘接片，其130℃的拉伸储存弹性模量为1MPa～20MPa，
130℃的tanδ为0.1～0.3，
通过在以每分钟10℃在25℃～300℃的范围进行升温的条件下的DSC测定得到的反应热量为0mJ/mg～20mJ/mg，
所述粘接片含有树脂成分和BET比表面积20m2/g以上且500m2/g以下的无机填料，
所述树脂成分含有丙烯酸系树脂，所述树脂成分100重量％中的所述丙烯酸系树脂的含量为75重量％以上，
所述无机填料的含量为45重量％～90重量％，
所述粘接片不含有固化促进剂。
2.如权利要求1所述的粘接片，其tanδ的最大值为0.5～1.4。
3.如权利要求1所述的粘接片，其中，
所述无机填料的新莫氏硬度为5以上。
4.如权利要求1所述的粘接片，其中，
所述无机填料被实施了表面惰性化处理。
5.如权利要求1所述的粘接片，其中，
所述丙烯酸系树脂具备环氧基和/或羧基。
6.一种带切割片的粘接片，其具备：
具备基材和配置在所述基材上的粘合剂层的切割片、和
配置在所述粘合剂层上的权利要求1～5中任一项所述的粘接片。
7.一种层叠片，其具备：
保护膜、和
配置在所述保护膜上的权利要求6所述的带切割片的粘接片。
8.一种半导体装置的制造方法，其包括：
准备权利要求6所述的带切割片的粘接片的工序；
将半导体晶片压接于所述粘接片的工序；
通过对配置在所述粘接片上的所述半导体晶片进行切割，由此形成具备具有焊盘的半导体芯片和配置在所述半导体芯片上的粘接膜的芯片接合用芯片的工序；
通过将所述芯片接合用芯片压接于具备端子部的被粘物从而形成带芯片的被粘物的工序；
包含将焊线的一端与所述焊盘接合的步骤、和将所述焊线的另一端与所述端子部接合的步骤的丝焊工序；和
在所述丝焊工序之后通过对所述带芯片的被粘物进行加热来使所述粘接膜固化的工序。
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