CN106206394B - 粘接片、切割带一体型粘接片、薄膜、半导体装置的制造方法及半导体装置 - Google Patents

粘接片、切割带一体型粘接片、薄膜、半导体装置的制造方法及半导体装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及粘接片、切割带一体型粘接片、薄膜、半导体装置的制造方法及半导体装置。本发明的目的在于提供能够有效地使芯片处产生的热释放至引线框的粘接片。本发明的目的还在于提供包含该粘接片的切割带一体型粘接片、薄膜等。本发明涉及粘接片。使用本发明的粘接片形成具有引线框、配置在引线框上的粘接层和配置在粘接层上的硅芯片的装置时，粘接层和引线框的界面热阻为0.15K/W以下，总热阻为0.55K/W以下。总热阻为界面热阻和粘接层的内部热阻的合计。

Description

粘接片、切割带一体型粘接片、薄膜、半导体装置的制造方法 及半导体装置
技术领域
本发明涉及粘接片、切割带一体型粘接片、薄膜、半导体装置的制造方法及半导体装置。
背景技术
芯片的小型化、布线的微细化正在进行。然而，芯片的小型化会带来自芯片表面(surface)到空气层的散热的降低。布线的微细化会带来芯片的发热量的增大。即，通过减小布线宽度，使得布线间的绝缘层变小，绝缘性降低，泄漏电流增大，结果芯片的发热量增大。
如果不使自芯片产生的释放至基板，则有时会无法维持半导体的功能。出于这种情况，寻求可以使芯片的热释放至基板等高导热性的芯片贴装材料。
作为导热性高的芯片贴装材料，一直以来使用银糊剂(例如参见专利文献1)。然而，随着芯片不断薄型化，银糊剂蔓延至芯片表面越来越成为问题。而且，由于银糊剂的突出量大，因此会妨碍芯片的小型化。如此，银糊剂存在各种问题。
另一方面，薄膜状的芯片贴装材料由于向芯片表面的蔓延、突出少，因此适合作为小且薄的封装体的芯片贴装材料(例如参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许3209961号公报
专利文献2：日本特许3117972号公报
发明内容
发明要解决的问题
热阻的要素有2个。第1个是芯片贴装材料的内部热阻。内部热阻有时被称为体积热阻(Bulk Thermal Conductivity)。第2个是芯片贴装材料与被粘物的界面热阻。
减小内部热阻的方法主要有2个。第1个是提高热导率的方法，第2个是减薄芯片贴装材料的厚度的方法。
认为通过减薄现有的热导率低的芯片贴装材料的厚度，内部热阻会变小。然而，专利文献2等中记载的现有的芯片贴装材料的界面热阻大。现有的芯片贴装材料的热阻为0.9K/W左右，界面热阻为0.55K/W左右。因此，即使将芯片贴装材料的厚度减薄至极限，也无法将热阻降低至0.55K/W以下。
作为用于提高芯片贴装材料的热导率的方法，有使高导热性的填料高填充的方法。一般芯片贴装材料的厚度为10～30μm，因此需要选择平均粒径1μm以下的填料。然而，通常由于使小粒径的填料高填充，芯片贴装材料的流动性会降低。此外，由于半导体芯片的强度并不高，因此如果使小粒径的填料高填充，则必须以低压来压接芯片贴装材料。如果以低压将流动性低的芯片贴装材料压接于被粘物，则界面热阻会增大。这样，难以降低热阻。
本发明的目的在于解决前述问题，提供能够有效地使芯片处产生的热释放至引线框的粘接片。
本发明的目的还在于提供包含该粘接片的切割带一体型粘接片、薄膜。本发明的目的还在于提供使用该粘接片的半导体装置的制造方法。本发明的目的还在于提供使用该粘接片而得到的半导体装置。
用于解决问题的方案
本发明涉及如下的粘接片：在形成具有引线框、配置在引线框上的粘接层和配置在粘接层上的硅芯片的装置时，粘接层和引线框的界面热阻为0.15K/W以下，总热阻为0.55K/W以下。总热阻为界面热阻和粘接层的内部热阻的合计。装置通过包括自粘接片切出粘接薄膜的步骤和对结构体进行加热的步骤的方法而形成。结构体具有引线框、配置在引线框上的粘接薄膜和配置在粘接薄膜上的硅芯片。
通过使界面热阻为0.15K/W以下、总热阻为0.55K/W以下，能够有效地使芯片处产生的热释放至引线框。
优选的是，本发明的粘接片包含树脂成分。优选的是，树脂成分包含玻璃化转变温度为0℃以下、重均分子量为85万～140万的丙烯酸类橡胶。该丙烯酸类橡胶能够提高挠性。
丙烯酸类橡胶的含量越少，130℃的熔融粘度越下降，界面热阻越降低。因此，树脂成分100重量％中的丙烯酸类橡胶的含量优选为30重量％以下。另一方面，丙烯酸类橡胶的含量优选为5重量％以上。如果为5重量％以上，则挠性良好。
由于羧基与氧化铝填料发生相互作用，因此通过配混具有羧基的丙烯酸类橡胶，会使粘度上升、密合性降低。因此，优选不具有羧基的丙烯酸类橡胶。通过配混具有缩水甘油基的丙烯酸类橡胶，会使粘度略微上升、密合性降低。因此，也优选不具有缩水甘油基的丙烯酸类橡胶。
优选的是，本发明的粘接片包含填料。优选的是，填料包含氧化铝填料。优选的是，氧化铝填料为利用前处理用硅烷偶联剂进行了前处理而得到的表面处理填料。
具有环氧基的前处理用硅烷偶联剂、具有二胺基的前处理用硅烷偶联剂和具有硫醇基的前处理用硅烷偶联剂会降低芯片接合时的流动性。因此，优选的是，前处理用硅烷偶联剂不含环氧基、二胺基和硫醇基。
优选的是，填料为球状填料。出于能够提高芯片接合时的流动性、能够降低界面热阻的理由，球状填料的球形度优选为0.85以上。出于能够制造薄的粘接片的理由，填料的平均粒径优选为0.5μm～1μm。球状填料的含量优选为75重量％以上。
出于能够提高芯片接合时的流动性的理由，优选的是，本发明的粘接片包含在室温下为液态的第1环氧树脂。第1环氧树脂的环氧当量优选为175g/eq.以上。
优选的是，本发明的粘接片还包含在室温下为固体的第2环氧树脂。第2环氧树脂的环氧当量优选为200g/eq.以下。通过将第2环氧树脂与第1环氧树脂一起使用，能够提高固化性、粘接力。
厚度越小，内部热阻越小。因此，本发明中的粘接片的厚度优选为15μm以下。
具有硫醇骨架的硅烷偶联剂、具有二噻吩骨架的硅烷偶联剂、具有四噻吩骨架的硅烷偶联剂能够与引线框形成化学键，能够提高对引线框的润湿性。结果，能够降低界面热阻。因此，优选的是本发明的粘接片包含如下的硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂具有选自由硫醇、二噻吩和四噻吩组成的组中的至少1种骨架。
本发明还涉及切割带一体型粘接片。本发明的切割带一体型粘接片包含：包括基材和配置在基材上的粘合剂层的切割带，和配置在粘合剂层上的粘接片。
本发明还涉及包含隔膜和配置在隔膜上的切割带一体型粘接片的薄膜。
本发明还涉及半导体装置的制造方法，其包括如下工序：将半导体晶圆压接于粘接片的工序；在将半导体晶圆压接于粘接片的工序之后，通过进行芯片分割而形成芯片接合用芯片的工序；和将芯片接合用芯片压接于引线框的工序。芯片接合用芯片包含半导体芯片和配置在半导体芯片上的粘接薄膜。
本发明还涉及通过所述方法而得到的半导体装置。
附图说明
图1是薄膜的俯视示意图。
图2是薄膜的局部截面示意图。
图3是装置的截面示意图。
图4是结构体的截面示意图。
图5是半导体装置的制造工序的截面示意图。
图6是半导体装置的制造工序的截面示意图。
图7是半导体装置的制造工序的截面示意图。
图8是半导体装置的制造工序的截面示意图。
图9是变形例4中的薄膜的局部截面示意图。
图10是实施方式2中的薄膜的截面示意图。
附图标记说明
1 薄膜
11 粘接片
12 切割带
13 隔膜
71 切割带一体型粘接片
121 基材
122 粘合剂层
122A 接触部
122B 周边部
4 半导体晶圆
5 芯片接合用芯片
41 半导体芯片
111 粘接薄膜
6 引线框
61 芯片焊盘
62 内部引线
7 接合引线
8 封装树脂
9 薄膜
14 隔膜
15 隔膜
901 装置
902 结构体
905 薄膜一体型芯片
906 引线框
907 接合引线
991 粘接薄膜
992 粘接层
941 硅芯片
具体实施方式
以下给出实施方式对本发明进行详细说明，但本发明并不仅限于这些实施方式。
[实施方式1]
(薄膜1)
如图1和图2所示，薄膜1包含隔膜13和配置在隔膜13上的粘接片11。更具体而言，薄膜1包含隔膜13和配置在隔膜13上的切割带一体型粘接片71a、71b、71c、……、71m(以下总称为“切割带一体型粘接片71”)。切割带一体型粘接片71a与切割带一体型粘接片71b之间的距离、切割带一体型粘接片71b与切割带一体型粘接片71c之间的距离、……切割带一体型粘接片71l与切割带一体型粘接片71m之间的距离是一定的。薄膜1可以形成卷状。
切割带一体型粘接片71包含切割带12和配置在切割带12上的粘接片11。切割带12包含基材121和配置在基材121上的粘合剂层122。粘接片11可以以与粘合剂层122接触的第1主面和与第1主面相向的第2主面来定义两面。第2主面与隔膜13接触。
(粘接片11)
粘接片11具备热固化性。
粘接片11还具备如下性质。即，使用粘接片11形成装置901时，粘接层992和引线框906的界面热阻为0.15K/W以下。总热阻为0.55K/W以下。
如图3所示，装置901具有引线框906、配置在引线框906上的粘接层992和配置在粘接层992上的硅芯片941。装置901还具有连接硅芯片941与引线框906的接合引线907。装置901还具有覆盖硅芯片941的封装树脂908。
如图4所示，装置901的制作方法具有自粘接片11切出粘接薄膜991的步骤。自粘接片11切出粘接薄膜991的步骤包括将硅芯片941压接于粘接片11的步骤，以及通过切除粘接片11中不与硅芯片941接触的部分而形成薄膜一体型芯片905的步骤。薄膜一体型芯片905包含粘接薄膜991和配置在粘接薄膜991上的硅芯片941。
装置901的制作方法还具有通过将薄膜一体型芯片905压接于引线框906而形成结构体902的步骤。结构体902具有引线框906、配置在引线框906上的粘接薄膜991和配置在粘接薄膜991上的硅芯片941。
装置901的制作方法还具有对结构体902进行加热的步骤。
界面热阻可以通过润湿性、填料与引线框906的接触率、固化后的热导率等进行控制。
界面热阻的下限例如为0.01K/W、0.05K/W等。
总热阻为界面热阻和粘接层992的内部热阻的合计。
总热阻的下限例如为0.05K/W、0.1K/W、0.2K/W等。
内部热阻可以通过粘接片11的厚度、固化后的热导率等进行控制。
界面热阻和总热阻使用瞬态热分析装置进行测定。
通过降低粘接片11的130℃的熔融粘度，能够提高芯片接合时的流动性，能够降低界面热阻。因此，粘接片11的130℃的熔融粘度优选为1000Pa·s以下，更优选为800Pa·s以下，进一步优选为600Pa·s以下。需要说明的是，130℃是芯片接合的常规温度。130℃的熔融粘度的下限例如为10Pa·s、50Pa·s、100Pa·s等。
优选粘接片11还具备如下性质。即，通过维持120℃1小时、接着维持175℃1小时而使其固化后的热导率为1W/m·K以上。如果热导率为1W/m·K以上，则能够有效地使芯片处产生的热释放至引线框。热导率的上限例如为20W/m·K、10W/m·K、5W/m·K等。
粘接片11包含树脂成分。作为树脂成分，可列举出：丙烯酸类橡胶、热固性树脂等。
作为丙烯酸类橡胶，并没有特别限定，可列举出以具有碳数30以下、特别是碳数4～18的直链或支链的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯中的1种或2种以上作为成分的聚合物(丙烯酸类共聚物)等。作为前述烷基，例如可列举出：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。
此外，作为形成聚合物(丙烯酸类共聚物)的其他单体，并没有特别限定，例如可列举出：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、富马酸或巴豆酸等之类的含羧基单体，马来酸酐或衣康酸酐等之类的酸酐单体，(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-羟甲基环己酯))-甲酯等之类的含羟基单体，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)丙烯酸磺基丙酯或(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等之类的含磺酸基单体，或2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯等之类的含磷酸基单体。
丙烯酸类橡胶的玻璃化转变温度优选为0℃以下，更优选为-20℃以下，进一步优选为-30℃以下。如果为0℃以下，则挠性良好。丙烯酸类橡胶的玻璃化转变温度的下限例如为-70℃、-50℃等。
丙烯酸类橡胶的重均分子量优选为85万～140万。如果为85万～140万，则挠性良好。
需要说明的是，重均分子量是通过GPC(凝胶渗透色谱)测定并通过聚苯乙烯换算算出的值。
丙烯酸类橡胶优选具有羟基(氢氧基)。如果丙烯酸类橡胶具有羟基，则丙烯酸类橡胶能够与环氧树脂反应。
由于羧基与氧化铝填料发生相互作用，因此通过配混具有羧基的丙烯酸类橡胶，会使粘度上升、密合性降低。因此，优选不具有羧基的丙烯酸类橡胶。
通过配混具有缩水甘油基的丙烯酸类橡胶，会使粘度略微上升、密合性降低。因此，优选不具有缩水甘油基的丙烯酸类橡胶。
树脂成分100重量％中的丙烯酸类橡胶的含量优选为30重量％以下，更优选为25重量％以下，进一步优选为14重量％以下。丙烯酸类橡胶的含量越少，130℃的熔融粘度越下降，界面热阻越降低。树脂成分100重量％中的丙烯酸类橡胶的含量优选为5重量％以上。如果为5重量％以上，则挠性良好。
作为热固性树脂，可列举出：环氧树脂、酚醛树脂等。
作为环氧树脂，没有特别限定，例如可使用：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、三羟基苯基甲烷型、四酚基乙烷型等二官能环氧树脂、多官能环氧树脂、或乙内酰脲型、三缩水甘油基异氰脲酸酯型或缩水甘油胺型等环氧树脂。这些环氧树脂当中，特别优选酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型树脂或四酚基乙烷型环氧树脂。这是由于，这些环氧树脂富有与作为固化剂的酚醛树脂的反应性，耐热性等优异。
优选树脂成分包含在室温下为液态的环氧树脂(以下称为“第1环氧树脂”)。第1环氧树脂能够提高芯片接合时的流动性。
第1环氧树脂的环氧当量优选为175g/eq.以上。第1环氧树脂的环氧当量的上限例如为250g/eq.、200g/eq.等。
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。
在本说明书中，在室温下为液态是指25℃的粘度小于5000Pa·s。需要说明的是，粘度可以用Thermo Scientific公司制造的型号HAAKE Roto VISCO1进行测定。
作为第1环氧树脂，优选双酚F型。
树脂成分100重量％中的第1环氧树脂的含量优选为3重量％以上，更优选为5重量％以上，进一步优选为10重量％以上。树脂成分100重量％中的第1环氧树脂的含量优选为60重量％以下，更优选为40重量％以下。
优选树脂成分还包含在室温下为固体的环氧树脂(以下称为“第2环氧树脂”)。
第2环氧树脂的环氧当量优选为200g/eq.以下。通过将环氧当量200g/eq.以下的第2环氧树脂与第1环氧树脂一起使用，能够提高固化性、粘接力。第2环氧树脂的环氧当量的下限例如为100g/eq.等。
树脂成分100重量％中的第2环氧树脂的含量优选为3重量％以上，更优选为5重量％以上。树脂成分100重量％中的第2环氧树脂的含量优选为60重量％以下，更优选为40重量％以下，进一步优选为20重量％以下。
酚醛树脂发挥环氧树脂的固化剂的作用，例如可列举出：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、甲阶酚醛型酚醛树脂、聚对氧苯乙烯等聚氧苯乙烯等。这些酚醛树脂当中，特别优选苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂。这是由于，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170g/eq.以上。另一方面，酚醛树脂的羟基当量优选为300g/eq.以下，更优选为250g/eq.以下。
酚醛树脂优选在室温下为固体。
对于环氧树脂与酚醛树脂的配混比例，例如适宜以酚醛树脂中的羟基相对于环氧树脂成分中的环氧基1当量为0.5～2.0当量的方式配混。更适宜的是0.8～1.2当量。即，这是由于，如果两者的配混比例不在该范围，则不进行充分的固化反应，固化物的特性变得容易劣化。
树脂成分100重量％中的环氧树脂和酚醛树脂的合计含量优选为70重量％以上，更优选为75重量％以上，进一步优选为86重量％以上。另一方面，环氧树脂和酚醛树脂的合计含量优选为95重量％以下。
粘接片11优选包含填料。
填料的热导率优选为12W/m·K以上，更优选为20W/m·K以上。填料的热导率的上限例如为400W/m·K、50W/m·K等。
需要说明的是，填料的热导率可以根据通过X射线结构分析得到的晶体结构进行推定。
从容易获取导热性高、球形度高的填料的角度来看，优选氧化铝填料。氧化铝填料的热导率为36W/m·K左右。
作为填料的形状，例如可列举出：片状、针状、长丝状、球状、鳞片状等。出于能够提高芯片接合时的流动性、能够降低界面热阻的理由，优选球状。
出于能够制造薄的粘接片11的理由，填料的平均粒径优选为0.5μm～1μm。
需要说明的是，填料的平均粒径可以用以下方法进行测定。
填料的平均粒径的测定
将粘接片11放入坩埚，在大气气氛下以700℃灼烧2小时使其灰化。使所得灰分分散在纯水中进行10分钟超声波处理，使用激光衍射散射式粒度分布测定装置(BeckmanCoulter,Inc.制造、“LS 13 320”；湿式法)求出平均粒径。
在填料的粒度分布中，峰优选为1个。
出于能够提高芯片接合时的流动性、能够降低界面热阻的理由，填料的球形度优选为0.85以上。需要说明的是，球形度越接近1，表示越接近真球。
另外，填料的球形度可以用以下方法进行测定。
球形度的测定
将粘接片11放入坩埚，在大气气氛下以700℃灼烧2小时使其灰化。用SEM对所得灰分拍摄照片，根据所观察的颗粒的面积和周长，用下述式算出球形度。另外，对100个颗粒使用图像处理装置(Sysmex Corporation：FPIA-3000)测定球形度。
(球形度)＝{4π×(面积)÷(周长)2}
优选填料为利用前处理用硅烷偶联剂进行了前处理而得到的表面处理填料。
具有环氧基的前处理用硅烷偶联剂、具有二胺基的前处理用硅烷偶联剂和具有硫醇基的前处理用硅烷偶联剂会降低芯片接合时的流动性。因此，优选前处理用硅烷偶联剂不含有环氧基、二胺基和硫醇基。
优选前处理用硅烷偶联剂具有甲氧基或乙氧基。其中，出于水解速度快、处理容易的理由，优选甲氧基。
优选前处理用硅烷偶联剂具有甲基丙烯酰基。
作为利用前处理用硅烷偶联剂对填料进行处理的方法，没有特别限定，可列举出：在溶剂中将填料与前处理用硅烷偶联剂混合的湿式法、在气相中对填料和前处理用硅烷偶联剂进行处理的干式法等。
对前处理用硅烷偶联剂的处理量没有特别限定，相对于填料100重量份，优选以前处理用硅烷偶联剂0.05～5重量份进行处理。
粘接片11中的填料的含量优选为75重量％以上，更优选为78重量％以上。另一方面，填料的含量的上限例如为90重量％、85重量％等。
粘接片11优选包含硅烷偶联剂。具有硫醇骨架的硅烷偶联剂、具有二噻吩骨架的硅烷偶联剂、具有四噻吩骨架的硅烷偶联剂能够与引线框形成化学键，能够提高对引线框的润湿性。结果，能够降低界面热阻。因此，优选具有硫醇骨架的硅烷偶联剂、具有二噻吩骨架的硅烷偶联剂、具有四噻吩骨架的硅烷偶联剂。
粘接片11中的硅烷偶联剂的含量优选为0.005重量％以上，更优选为0.01重量％以上。粘接片11中的硅烷偶联剂的含量优选为0.5重量％以下，更优选为0.1重量％以下。
粘接片11优选包含固化促进剂。相对于树脂成分100重量份，固化促进剂的含量优选为0.1～5重量份，更优选为0.1～3重量份。如果为0.1重量份以上，则能够以短时间使其固化。
作为固化促进剂，没有特别限定，例如可列举出：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。
作为咪唑类化合物，可列举出：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)、偏苯三酸1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓(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-羟基甲基咪唑(商品名；2P4MHZ-PW)等(均为四国化成株式会社制造)。
作为三苯基膦类化合物，没有特别限定，例如可列举出：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，四苯基溴化鏻(商品名；TPP-PB)、甲基三苯基鏻(商品名；TPP-MB)、甲基三苯基鏻氯化物(商品名；TPP-MC)、甲氧基甲基三苯基鏻(商品名；TPP-MOC)、苄基三苯基鏻氯化物(商品名；TPP-ZC)等(均为北兴化学工业株式会社制造)。
作为三苯基硼烷类化合物，没有特别限定，例如可列举出三(对甲基苯基)膦等。此外，作为三苯基硼烷类化合物，也包括还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，例如可列举出：四苯基硼四苯基鏻(商品名；TPP-K)、四(对甲苯基硼)四苯基鏻(商品名；TPP-MK)、四苯基硼苄基三苯基鏻(商品名；TPP-ZK)、三苯基膦三苯基硼烷(商品名；TPP-S)等(均为北兴化学工业株式会社制造)。
作为氨基类化合物，没有特别限定，例如可列举出：单乙醇胺三氟硼酸盐(STELLACHEMIFA CORPORATION制造)、双氰胺(Nacalai Tesque,Inc.制造)等。
作为三卤代硼烷类化合物，没有特别限定，例如可列举出三氯硼烷等。
粘接片11除了前述成分以外还可以适当包含在薄膜制造中常用的配混剂、例如交联剂等。
粘接片11可以用通常的方法制造。例如可以制作包含前述各成分的粘接剂组合物溶液，以成为规定厚度的方式将粘接剂组合物溶液涂布在基材隔膜上形成涂布膜后，干燥涂布膜，由此来制造粘接片11。
作为粘接剂组合物溶液中使用的溶剂，没有特别限定，优选能够将前述各成分均匀地溶解、混炼或分散的有机溶剂。例如可列举出：二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲乙酮、环己酮等酮类溶剂、甲苯、二甲苯等。对涂布方法没有特别限定。作为溶剂涂覆的方法，例如可列举出：模涂机、凹版涂布机、辊涂机、逆转涂布机、逗点涂布机、管状刮刀涂布机(pipe doctor coater)、丝网印刷等。其中，从涂布厚度的均匀性高的角度来看，优选模涂机。
作为基材隔膜，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、通过氟系剥离剂、长链丙烯酸烷基酯类剥离剂等剥离剂进行了表面涂布的塑料薄膜、纸等。作为粘接剂组合物溶液的涂布方法，例如可列举出：辊涂覆、丝网涂覆、凹版涂覆等。此外，对涂布膜的干燥条件没有特别限定，例如可以以干燥温度70～160℃、干燥时间1～5分钟进行。
作为粘接片11的制造方法，例如用搅拌机将前述各成分混合并对所得混合物进行压制成型来制造粘接片11的方法等也是适宜的。作为搅拌机，可列举出行星搅拌机等。
粘接片11的厚度优选为15μm以下。这是由于，厚度越小，内部热阻越小。粘接片11的厚度的下限例如为5μm等。如果小于5μm，则有时粘接片11与半导体晶圆等接触的面积会变得不稳定。
粘接片11优选用于制造半导体装置。粘接片11更优选用于芯片接合用途。具体而言，粘接片11可作为用于将引线框与半导体芯片粘接的薄膜(以下称为“芯片贴装薄膜”)来使用。
(隔膜13)
作为隔膜13，可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等。隔膜13优选实施了脱模处理。隔膜13的厚度可以适当设定。
(切割带一体型粘接片71)
切割带一体型粘接片71包含切割带12和配置在切割带12上的粘接片11。切割带12包括基材121和配置在基材121上的粘合剂层122。粘合剂层122包括与粘接片11接触的接触部122A。粘合剂层122还包括配置在接触部122A的周边的周边部122B。接触部122A通过辐射线而被固化。另一方面，周边部122B具有通过辐射线而固化的性质。作为辐射线，优选紫外线。
基材121优选具有辐射线透过性。基材121更优选具有紫外线透过性。作为基材121，例如可以使用纸等纸类基材；布、无纺布、毡、网等纤维类基材；金属箔、金属板等金属类基材；塑料的薄膜、薄片等塑料类基材；橡胶片等橡胶类基材；发泡片等发泡体、它们的层叠体[特别是塑料类基材与其他基材的层叠体、塑料薄膜(或薄片)彼此的层叠体等]等适当的薄层体。作为基材121，可以适宜地使用塑料的薄膜、薄片等塑料类基材。作为这种塑料材料的原材料，例如可列举出：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物等烯烃类树脂；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、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)共聚物等以乙烯作为单体成分的共聚物；聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯；丙烯酸类树脂；聚氯乙烯(PVC)；聚氨酯；聚碳酸酯；聚苯硫醚(PPS)；聚酰胺(尼龙)、全芳香族聚酰胺(芳酰胺)等酰胺类树脂；聚醚醚酮(PEEK)；聚酰亚胺；聚醚酰亚胺；聚偏二氯乙烯；ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)；纤维素类树脂；有机硅树脂；氟树脂等。
基材121可以不拉伸地进行使用，也可以根据需要而使用实施了单轴或双轴的拉伸处理的基材。通过拉伸处理等来对基材121赋予热收缩性，从而使基材121热收缩，由此来减小粘合剂层122与粘接片11的粘接面积，能够实现半导体元件的回收的容易化。
基材121的表面可以为了提高与邻接的层的密合性、保持性等而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、电离辐射处理等化学或物理处理、利用底涂剂的涂布处理。
基材121可以适当选择使用同种或不同种的材料，可以根据需要而使用将多种共混得到的材料。此外，可以为了对基材121赋予抗静电能力而在基材121上设置由金属、合金、它们的氧化物等形成的厚度为30～500
Figure BDA0001001077900000171
左右的导电性物质的蒸镀层。基材121可以是单层或者2种以上的多层。
对基材121的厚度(层叠体的情况下为总厚度)没有特别限制，可以根据强度、柔软性、使用目的等而适当选择，例如一般为1000μm以下(例如为1μm～1000μm)，优选为10μm～500μm，进一步优选为20μm～300μm，特别是30μm～200μm左右，但不限定于这些。
另外，在基材121中可以含有各种添加剂(着色剂、填充材料、增塑剂、防老剂、抗氧化剂、表面活性剂、阻燃剂等)。
粘合剂层122由粘合剂所形成，具有粘合性。作为这种粘合剂，没有特别限制，可以从公知的粘合剂中适当选择。具体而言，作为粘合剂，例如可以从下述当中适当选择使用具有所述特性的粘合剂：丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂、乙烯基烷基醚类粘合剂、有机硅类粘合剂、聚酯类粘合剂、聚酰胺类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、氟类粘合剂、苯乙烯-二烯嵌段共聚物类粘合剂、在这些粘合剂中配混了熔点约200℃以下的热熔融性树脂的蠕变特性改良型粘合剂等公知的粘合剂(例如参见日本特开昭56-61468号公报、日本特开昭61-174857号公报、日本特开昭63-17981号公报、日本特开昭56-13040号公报等)。此外，作为粘合剂，也可以使用辐射线固化型粘合剂(或能量射线固化型粘合剂)、热膨胀性粘合剂。粘合剂可以单独使用或将2种以上组合使用。
作为粘合剂，可以适宜地使用丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂，丙烯酸类粘合剂尤为适宜。作为丙烯酸类粘合剂，可列举出以使用1种或2种以上(甲基)丙烯酸烷基酯作为单体成分的丙烯酸类聚合物(均聚物或共聚物)作为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。
作为丙烯酸类粘合剂中的(甲基)丙烯酸烷基酯，例如可列举出：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等(甲基)丙烯酸烷基酯等。作为(甲基)丙烯酸烷基酯，适宜为烷基的碳数为4～18的(甲基)丙烯酸烷基酯。另外，(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基可以是直链或支链中的任一种。
另外，为了改善内聚力、耐热性、交联性等，丙烯酸类聚合物可以根据需要而含有对应于可与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的其他单体成分(共聚性单体成分)的单元。作为这种共聚性单体成分，例如可列举出：(甲基)丙烯酸(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、衣康酸酐等含酸酐基单体；(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟己酯、(甲基)丙烯酸羟辛酯、(甲基)丙烯酸羟癸酯、(甲基)丙烯酸羟基月桂酯、甲基丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等含羟基单体；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)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体；2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基单体；(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺等(N-取代)酰胺类单体；(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯类单体；(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯类单体；丙烯腈、甲基丙烯腈等氰基丙烯酸酯单体；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基丙烯酸类单体；苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯类单体；异戊二烯、丁二烯、异丁烯等烯烃类单体；乙烯醚等乙烯醚类单体；N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基吗啉、N-乙烯基羧酸酰胺类、N-乙烯基己内酰胺等含氮单体；N-环己基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺类单体；N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N-丁基衣康酰亚胺、N-辛基衣康酰亚胺、N-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺、N-月桂基衣康酰亚胺等衣康酰亚胺类单体；N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧六亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧八亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺类单体；(甲基)丙烯酸聚乙二醇、(甲基)丙烯酸聚丙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇等二醇类丙烯酸酯单体；(甲基)丙烯酸四氢糠酯、氟(甲基)丙烯酸酯、有机硅(甲基)丙烯酸酯等具有杂环、卤素原子、硅原子等的丙烯酸酯类单体；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、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、二乙烯基苯、丁基二(甲基)丙烯酸酯、己基二(甲基)丙烯酸酯等多官能单体等。这些共聚性单体成分可以使用1种或2种以上。
使用辐射线固化型粘合剂(或能量射线固化型粘合剂)作为粘合剂时，作为辐射线固化型粘合剂(组合物)，例如可列举出：使用了在聚合物侧链或主链中或主链末端具有自由基反应性碳-碳双键的聚合物作为基础聚合物的内在型的辐射线固化型粘合剂，在粘合剂中配混有紫外线固化性的单体成分、低聚物成分的辐射线固化型粘合剂等。此外，使用热膨胀性粘合剂作为粘合剂时，作为热膨胀性粘合剂，例如可列举出包含粘合剂和发泡剂(特别是热膨胀性微球)的热膨胀性粘合剂等。
粘合剂层122可以包含各种添加剂(例如赋粘树脂、着色剂、增粘剂、增量剂、填充材料、增塑剂、防老剂、抗氧化剂、表面活性剂、交联剂等)。
粘合剂层122例如可以利用如下的惯用方法形成：将粘合剂(压敏粘接剂)与视需要而定的溶剂、其他添加剂等混合，形成片状的层。具体而言，例如可以通过下述方法等形成粘合剂层122：将含有粘合剂和视需要而定的溶剂、其他添加剂的混合物涂布在基材121上的方法，在合适的隔膜(剥离纸等)上涂布混合物形成粘合剂层122并将其转印(转移)至基材121上的方法。
粘合剂层122的厚度优选为1μm以上，更优选为2μm以上，进一步优选为5μm以上。粘合剂层122的厚度优选为100μm以下，更优选为50μm以下，进一步优选为30μm以下。另外，粘合剂层122可以是单层、多层中的任一种。
(半导体装置的制造方法)
如图5所示，将半导体晶圆4压接于切割带一体型粘接片71。作为半导体晶圆4，可列举出：硅晶圆、硅碳化物晶圆、化合物半导体晶圆等。作为化合物半导体晶圆，可列举出氮化镓晶圆等。
作为压接方法，例如可列举出通过压接辊等按压手段进行按压的方法等。
压接温度(粘贴温度)优选为35℃以上，更优选为37℃以上。压接温度的上限优选较低，优选为50℃以下，更优选为45℃以下。通过以低温进行压接，能够防止对半导体晶圆4的热影响，能够抑制半导体晶圆4的翘曲。此外，压力优选为1×105Pa～1×107Pa，更优选为2×105Pa～8×106Pa。
如图6所示，通过对半导体晶圆4进行切割而形成芯片接合用芯片5。芯片接合用芯片5包括半导体芯片41和配置在半导体芯片41上的粘接薄膜111。半导体芯片41包括电极极板。作为电极极板的材料，可列举出铝等。本工序中可以采用进行切入直至切割带一体型粘接片71的、被称为全切的切断方式等。作为切割装置，没有特别限定，可以使用现有公知的装置。此外，由于半导体晶圆4被切割带一体型粘接片71粘接固定，因此能够抑制芯片缺损、芯片飞溅，并且还能够抑制半导体晶圆4的破损。
拾取芯片接合用芯片5。作为拾取的方法，没有特别限定，可以采用现有公知的各种方法。例如可列举出：从切割带一体型粘接片71侧用针将各个半导体芯片41顶起，接着通过拾取装置拾取芯片接合用芯片5的方法等。
如图7所示，通过将芯片接合用芯片5压接于引线框6而得到带半导体芯片的被粘物2。具体而言，将芯片接合用芯片5压接于引线框6的芯片焊盘61上。带半导体芯片的被粘物2包括引线框6、配置在引线框6上的粘接薄膜111以及配置在粘接薄膜111上的半导体芯片41。引线框6包括芯片焊盘61。引线框6还包括内部引线62。
将芯片接合用芯片5压接于引线框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。此外，芯片贴装温度优选为150℃以下，更优选为130℃以下。
通过在加压下对带半导体芯片的被粘物2进行加热，使粘接薄膜111固化。由此，使半导体芯片41粘着在引线框6上。通过在加压下使粘接薄膜111固化，能够消灭在粘接薄膜111与引线框6之间存在的空隙，能够确保粘接薄膜111与引线框6接触的面积。
作为在加压下进行加热的方法，例如可列举出：对配置在填充有非活性气体的腔室内的带半导体芯片的被粘物2进行加热的方法等。加压气氛的压力优选为0.5kg/cm2(4.9×10-2MPa)以上，更优选为1kg/cm2(9.8×10-2MPa)以上，进一步优选为5kg/cm2(4.9×10- 1MPa)以上。如果为0.5kg/cm2以上，则能够容易地消灭在粘接薄膜111与引线框6之间存在的空隙。加压气氛的压力优选为20kg/cm2(1.96MPa)以下，更优选为18kg/cm2(1.77MPa)以下，进一步优选为15kg/cm2(1.47MPa)以下。如果为20kg/cm2以下，则能够抑制由过度的加压导致的粘接薄膜111的突出。
加热温度优选为80℃以上，更优选为120℃以上，进一步优选为150℃以上，特别优选为170℃以上。如果为80℃以上，则能够使粘接薄膜111为适度的硬度，能够通过加压固化而有效地使空隙消失。加热温度优选为260℃以下，更优选为200℃以下，更优选为180℃以下。如果为260℃以下，则能够防止粘接薄膜111的分解。
加热时间优选为0.1小时以上，更优选为0.2小时以上。加热时间优选为24小时以下，更优选为3小时以下，进一步优选为1小时以下，特别优选为30分钟以下。
如图8所示，进行用接合引线7将半导体芯片41的电极极板与引线框6的内部引线62进行电连接的引线接合工序。作为接合引线7的材料，可列举出铜等。
引线接合工序包括将接合引线7的一端与半导体芯片41的电极极板接合的步骤、将接合引线7的另一端与引线框6的内部引线62接合的步骤等。
进行了引线接合工序后，进行利用封装树脂8对半导体芯片41进行封装的封装工序。本工序是为了保护搭载于引线框6的半导体芯片41、接合引线7而进行的。本工序通过用模具将封装用的树脂成型来进行。作为封装树脂8，例如使用环氧类的树脂。树脂封装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。
可以根据需要而在封装后进一步进行加热(后固化工序)。由此，可以使在封装工序中固化不足的封装树脂8完全固化。加热温度可以适当设定。
通过以上方法而得到的半导体装置包括引线框6、配置在引线框6上的粘接层以及配置在粘接层上的半导体芯片41。粘接层通过粘接薄膜111固化而形成。半导体装置还包含覆盖半导体芯片41的封装树脂8。
半导体装置的粘接层的界面热阻优选为0.15K/W以下。界面热阻的下限例如为0.01K/W、0.05K/W等。
半导体装置的粘接层的总热阻优选为0.55K/W以下。总热阻的下限例如为0.05K/W、0.1K/W、0.2K/W等。
作为半导体装置的具体例子，例如可列举出Quad Flat Non-leaded Package(四侧无引脚扁平封装，以下称为“QFN封装”)。QFN封装能够将由半导体芯片41产生的热传导至引线框6，释放至外部。因此散热性高。
半导体装置可以用于高频设备、数字电视、移动设备、存储设备、车载用电子设备、电力设备等。
如上所述，半导体装置的制造方法包括如下工序：将半导体晶圆4压接于粘接片11的工序；在将半导体晶圆4压接于粘接片11的工序之后，通过进行芯片分割而形成芯片接合用芯片5的工序；和将芯片接合用芯片5压接于引线框6的工序。半导体装置的制造方法还包括包含如下步骤的工序：在将芯片接合用芯片5压接于引线框6的工序之后，将接合引线7的一端与半导体芯片41的电极极板接合的步骤，将接合引线7的另一端与引线框6的内部引线62接合的步骤。半导体装置的制造方法还包括用封装树脂8对半导体芯片41进行封装的工序。
将半导体晶圆4压接于粘接片11的工序可以是将半导体晶圆4压接于切割带一体型粘接片71的粘接片11的工序。
(变形例1)
粘合剂层122的接触部122A具有通过辐射线而固化的性质。粘合剂层122的周边部122B也具有通过辐射线而固化的性质。在半导体装置的制造方法中，形成芯片接合用芯片5，对粘合剂层122照射紫外线，拾取芯片接合用芯片5。由此，由于粘合剂层122对芯片接合用芯片5的粘合力降低，因此能够容易地拾取芯片接合用芯片5。
(变形例2)
粘合剂层122的接触部122A通过辐射线而被固化。粘合剂层122的周边部122B也通过辐射线而被固化。
(变形例3)
粘接片11为包括第1层和配置在第1层上的第2层的多层形状。
(变形例4)
如图9所示，切割带12的粘合面整体与粘接片11接触。粘合剂层122优选具有通过辐射线而固化的性质。在半导体装置的制造方法中，形成芯片接合用芯片5，对粘合剂层122照射紫外线，拾取芯片接合用芯片5。由此，由于粘合剂层122对芯片接合用芯片5的粘合力降低，因此能够容易地拾取芯片接合用芯片5。
(变形例5)
形成芯片接合用芯片5的工序包括通过对配置在切割带一体型粘接片71上的半导体晶圆4照射激光而在半导体晶圆4的内部形成脆弱层的步骤。形成芯片接合用芯片5的工序还包括在形成脆弱层的步骤之后进行扩展的步骤。通过扩展而同时对粘接片11和半导体晶圆4进行分割。
(其他变形例)
变形例1～变形例5等可以任意组合。
[实施方式2]
(薄膜9)
如图10所示，薄膜9包括隔膜14、配置在隔膜14上的粘接片11以及配置在粘接片11上的隔膜15。粘接片11可以以与隔膜14接触的第1面和与第1面相向的第2面来定义两面。第2面与隔膜15接触。
作为隔膜14，可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等。隔膜14优选实施了脱模处理。隔膜14的厚度可以适当设定。
作为隔膜15，可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等。隔膜15优选实施了脱模处理。隔膜15的厚度可以适当设定。
(半导体装置的制造方法)
半导体装置的制造方法包括如下工序：将半导体晶圆4压接于粘接片11的工序；在将半导体晶圆4压接于粘接片11的工序之后，通过进行芯片分割而形成芯片接合用芯片5的工序；和将芯片接合用芯片5压接于引线框6的工序。
半导体装置的制造方法还包括包含如下步骤的工序：剥离隔膜14的步骤；和在剥离隔膜14的步骤之后将粘接片11与切割带12粘贴的步骤。将半导体晶圆4压接于粘接片11的工序包含如下步骤：剥离隔膜15的步骤，在剥离隔膜15的步骤之后将半导体晶圆4压接于粘接片11的步骤。
半导体装置的制造方法还包括包含如下步骤的工序：在将芯片接合用芯片5压接于引线框6的工序之后，将接合引线7的一端与半导体芯片41的电极极板接合的步骤，将接合引线7的另一端与引线框6的内部引线62接合的步骤。半导体装置的制造方法还包括用封装树脂8对半导体芯片41进行封装的工序。
(变形例1)
粘接片11为包括第1层和配置在第1层上的第2层的多层形状。
实施例
以下对本发明使用实施例进行详细说明，但本发明在不超出其要旨的情况下，并不限于以下实施例。
对实施例中使用的成分进行说明。
丙烯酸类橡胶1：Nagase ChemteX Corporation制造的Teisan Resin SG-600TEA(具有羟基的丙烯酸酯共聚物、Mw：120万、玻璃化转变温度：-36℃)
丙烯酸类橡胶2：Nagase ChemteX Corporation制造的Teisan Resin SG-70L(具有羟基和羧基(COOH基)的丙烯酸酯共聚物、Mw：80万、玻璃化转变温度：-13℃)
酚醛树脂：明和化成株式会社制造的MEH-7851H(固体酚醛树脂、Mw：1580、羟基当量218g/eq.)
环氧树脂1：三菱化学株式会社制造的jER828(液态环氧树脂、环氧当量185g/eq.)
环氧树脂2：日本化药株式会社制造的EOCN-1020(固体环氧树脂、环氧当量198g/eq.)
氧化铝填料：通过用信越化学工业株式会社制造的KBM-503(3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)对Admatechs Co.,Ltd.制造的AO-802(平均粒径0.7μm、球形度0.95的球状氧化铝填料)进行前处理而得到的表面处理填料
二氧化硅填料：Admatechs Co.,Ltd.制造的SO-25R(平均粒径0.6μm的球状二氧化硅填料)
催化剂：北兴化学工业株式会社制造的TPP-K(四苯基硼四苯基鏻)
硅烷偶联剂：信越化学工业株式会社制造的KBE-846(双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)
[氧化铝填料的制作]
通过用KBM-503处理AO-802，得到氧化铝填料。表面处理以干式法进行，用下述式所示的量的硅烷偶联剂进行处理。
硅烷偶联剂处理量＝(填料的重量(g)×填料的比表面积(m2/g))/硅烷偶联剂的最小被覆面积(m2/g)
硅烷偶联剂的最小被覆面积(m2/g)＝6.02×1023×13×10-20/硅烷偶联剂的分子量
[粘接片的制作]
按照表1记载的配混比将各成分和甲乙酮(MEK)配混并搅拌，由此得到清漆。在厚度38μm的隔膜(进行了有机硅脱模处理的PET薄膜)上涂布清漆，用130℃的烘箱干燥2分钟，得到粘接片。粘接片的厚度示于表1。
[评价]
对所得粘接片进行以下评价。结果示于表1。
(热导率)
自粘接片切出厚度10μm～40μm的样品。在氮气气氛下、120℃下加热1小时，在氮气气氛下、175℃下加热1小时，由此使样品固化。自固化后的样品切出20mm见方的试验片。测定试验片的热扩散率、比热、比重，通过下述式求出试验片的热导率。
(热导率)＝(热扩散率)×(比热)×(比重)
使用ai-Phase Co.,Ltd.制造的ai-Phase Model测定热扩散率。使用SIINanoTechnology Inc.制造的DSC6220在升温速度10℃/min、温度20℃～300℃的条件下进行DSC测定，按JIS手册(比热容量测定方法K-7123 1987)中记载的方法求出比热。通过阿基米德法测定比重。
(130℃的熔融粘度)
使用流变仪(HAAKE公司制造的RS-1)，通过平行板法测定粘接片的熔融粘度。具体而言，自粘接片采取0.1g的试样，将试样置于130℃的板上，开始测定。板间的间隙为0.1mm。自测定开始起60秒后的平均值为熔融粘度。
(热阻)
自粘接片切出长度“20mm”×宽度“20mm”×厚度“表1所示的厚度”的试验用片。将单片化的Shiima Electronics,Inc.制造的硅加热器芯片(5mm×5mm、80Ω、100μm)在100℃、10mm/sec、0.1MPa的条件下粘贴于试验用片。用切割器沿着加热器芯片的外周切割试验用片，得到带试验用片的加热器芯片。使用新川株式会社制造的芯片接合装置(SPA-300)，在120℃、0.1MPa、1sec的条件下，将带试验用片的加热器芯片压接于TO-220规格的引线框。引线框的整面用银进行了镀覆。压接后，在氮气中、120℃下加热1小时，在175℃下加热1小时，由此使试验用片固化。使用引线接合机，在175℃下用金引线将加热器芯片与引线框连接。连接后，用封装树脂对加热器芯片进行封装。对封装体进行单片化，得到第一TO-220封装体。
除了试验用片的厚度为“表1所示的厚度”的2倍以外，按照与第一TO-220封装体的制作方法相同的方法制得第二TO-220封装体。
除了试验用片的厚度为“表1所示的厚度”的3倍以外，按照与第一TO-220封装体的制作方法相同的方法制得第三TO-220封装体。
针对第一TO-220封装体、第二TO-220封装体和第三TO-220封装体，使用瞬态热分析装置(Mentor Graphics Corp.制造的T3ster)，以200mA的电流对它们进行加热后，以10mA、加热时间5秒、测定时间5秒测定电阻值的经时变化。使用温度依赖系数将所得电压数据转换成温度数据。将温度数据转换成构造函数，算出“总热阻”。在X轴表示试验用片的厚度、Y轴表示总热阻的座标平面中示出结果，绘制近似线，算出界面热阻。界面热阻是试验用片的厚度为0时的热阻。表1所示的值是5次测定的平均值。
[表1]
Figure BDA0001001077900000301

Claims (12)

1.一种粘接片，其中，通过包括下述步骤的方法而形成具有引线框、配置在所述引线框上的粘接层和配置在所述粘接层上的硅芯片的装置时，
所述步骤为自粘接片切出粘接薄膜的步骤，和
对具有所述引线框、配置在所述引线框上的所述粘接薄膜和配置在所述粘接薄膜上的硅芯片的结构体进行加热的步骤，
所述粘接层与所述引线框的界面热阻为0.15K/W以下，
所述界面热阻与所述粘接层的内部热阻的合计热阻为0.55K/W以下，
所述粘接片，其包含树脂成分，
所述树脂成分包含玻璃化转变温度为0℃以下、重均分子量为85万～140万的丙烯酸类橡胶，
所述丙烯酸类橡胶不含有羧基和缩水甘油基，
所述树脂成分100重量％中的所述丙烯酸类橡胶的含量为5重量％～30重量％。
2.根据权利要求1所述的粘接片，其包含填料，
所述填料包含氧化铝填料，
所述氧化铝填料为利用不含有环氧基、二胺基和硫醇基的硅烷偶联剂进行了前处理而得到的表面处理填料。
3.根据权利要求1所述的粘接片，其包含平均粒径为0.5μm～1μm的球状填料，
所述球状填料的含量为75重量％以上。
4.根据权利要求3所述的粘接片，其中，所述球状填料的球形度为0.85以上。
5.根据权利要求1所述的粘接片，其包含在室温下为液态的第1环氧树脂，
所述第1环氧树脂的环氧当量为175g/eq.以上。
6.根据权利要求5所述的粘接片，其包含在室温下为固体的第2环氧树脂，
所述第2环氧树脂的环氧当量为200g/eq.以下。
7.根据权利要求1所述的粘接片，其厚度为15μm以下。
8.根据权利要求1所述的粘接片，其包含硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂具有选自由硫醇、二噻吩和四噻吩组成的组中的至少1种骨架。
9.一种切割带一体型粘接片，其包含：
包括基材和配置在所述基材上的粘合剂层的切割带，和
配置在所述粘合剂层上的、权利要求1～8中任一项所述的粘接片。
10.一种薄膜，其包含：
隔膜，和
配置在所述隔膜上的、权利要求9所述的切割带一体型粘接片。
11.一种半导体装置的制造方法，其包括如下工序：
将半导体晶圆压接于权利要求1～8中任一项所述的粘接片的工序；
在将所述半导体晶圆压接于所述粘接片的工序之后，通过进行芯片分割而形成包含半导体芯片和配置在所述半导体芯片上的粘接薄膜的芯片接合用芯片的工序；和
将所述芯片接合用芯片压接于引线框的工序。
12.一种半导体装置，其是通过权利要求11所述的制造方法而得到的。
CN201610363443.6A 2015-05-26 2016-05-26 粘接片、切割带一体型粘接片、薄膜、半导体装置的制造方法及半导体装置 Active CN106206394B (zh)

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