CN107922809B - 粘合剂组合物及粘合片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种粘合剂组合物，该粘合剂组合物含有丙烯酸类共聚物和粘合助剂，上述丙烯酸类共聚物是以丙烯酸2‑乙基己酯作为主要单体的共聚物，上述粘合助剂含有具有反应性基团的橡胶类材料作为主成分。本发明还提供一种粘合片(10)，其具有基材(11)和含有该粘合剂组合物的粘合剂层(12)。

Description

粘合剂组合物及粘合片
技术领域
本发明涉及粘合剂组合物及粘合片。
背景技术
对半导体装置的制造工序中使用的粘合片要求各种特性。近年来，对粘合片要求即使经过施加高温条件的工序也不会污染制造工序中使用的装置、构件及被粘附物的性质。此外，还要求在高温条件的工序后、在室温下将粘合片剥离时粘合剂残留于被粘附物等这样的缺陷(所谓的残胶)少、且剥离力小。
例如，专利文献1中记载了一种抑制了粘合剂的残胶、用于稳定地生产QFN(方形扁平无引线、Quad Flat Non-lead)的半导体封装的掩模片。专利文献1中记载了以下内容：通过使用特定的耐热膜及有机硅类粘合剂来制作掩模片，从而在芯片粘贴(Die Attach)工序及树脂密封工序中能够耐受150℃～180℃、1小时～6小时的环境。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-275435号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，专利文献1记载的掩模片的制作中使用的聚酰亚胺膜等耐热性膜及有机硅类粘合剂由于价格高昂，其掩模片的用途限于QFN封装等部分用途。另外，在使用有机硅类粘合剂的情况下，将掩模片剥离后，低分子量硅氧烷残留于被粘附物表面，存在发生电接触故障的隐患。此外，有机硅类粘合剂的残渣为拒水性及拒油性。因此，电连接部的镀敷适应性降低，电路面的保护材料的粘接力降低，存在因电阻的增大及裂纹产生导致的故障等封装可靠性降低的隐患。
另外，对残胶少的粘合剂也进行了各种研究，但经过施加高温条件的工序时，粘合力变得过大，粘合片的剥离有时会变得困难。
本发明的目的在于，提供一种即使经过施加高温条件的工序后，也容易从被粘附物上剥离、且残胶少的粘合剂组合物及使用了该粘合剂组合物的粘合片。
解决问题的方法
根据本发明的一个方式，提供一种粘合剂组合物，其含有丙烯酸类共聚物及粘合助剂，上述丙烯酸类共聚物是以丙烯酸2-乙基己酯作为主要单体的共聚物，上述粘合助剂含有具有反应性基团的橡胶类材料作为主成分。
在本发明的一个方式的粘合剂组合物中，优选上述反应性基团为羟基。
在本发明的一个方式的粘合剂组合物中，优选上述橡胶类材料为聚丁二烯类材料。
在本发明的一个方式的粘合剂组合物中，优选上述橡胶类材料为经氢化的聚丁二烯类材料。
本发明的一个方式的粘合剂组合物优选含有使至少配合有上述丙烯酸类共聚物、上述粘合助剂、及交联剂的组合物交联而得到的交联物，上述交联剂以具有异氰酸酯基的化合物为主成分。
在本发明的一个方式的粘合剂组合物中，优选上述丙烯酸类共聚物中来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分的比例为50质量％以上且95质量％以下。
在本发明的一个方式的粘合剂组合物中，优选上述丙烯酸类共聚物还含有来自丙烯酸的共聚物成分，且上述丙烯酸类共聚物中上述来自丙烯酸的共聚物成分的比例为1质量％以下。
根据本发明的一个方式，提供一种粘合片，其具有：基材、及含有上述本发明的一个方式的粘合剂组合物的粘合剂层。
在本发明的一个方式的粘合片中，优选在100℃及30分钟的条件下加热，接下来在180℃及30分钟的条件下加热，进一步在190℃及1小时的条件下加热后，上述粘合剂层在室温下对铜箔的粘合力、及上述粘合剂层在室温下对聚酰亚胺膜的粘合力分别为0.7N/25mm以上且2.0N/25mm以下。
在本发明的一个方式的粘合片中，优选上述粘合剂层的厚度为5μm以上且60μm以下。
根据本发明，可以提供一种即使经过施加高温条件的工序后，也容易从被粘附物上剥离、且残胶少的粘合剂组合物及使用了该粘合剂组合物的粘合片。
附图说明
图1是第一实施方式的粘合片的剖面示意图。
图2A是对使用了第一实施方式的粘合片的半导体装置的制造工序的一部分进行说明的图。
图2B是对使用了第一实施方式的粘合片的半导体装置的制造工序的一部分进行说明的图。
图2C是对使用了第一实施方式的粘合片的半导体装置的制造工序的一部分进行说明的图。
图2D是对使用了第一实施方式的粘合片的半导体装置的制造工序的一部分进行说明的图。
图2E是对使用了第一实施方式的粘合片的半导体装置的制造工序的一部分进行说明的图。
符号说明
10…粘合片
11…基材
12…粘合剂层
20…框构件
21…开口部
具体实施方式
〔第一实施方式〕
(粘合剂组合物)
本实施方式的粘合剂组合物含有丙烯酸类共聚物及粘合助剂。上述丙烯酸类共聚物是以丙烯酸2-乙基己酯作为主要单体的共聚物。上述粘合助剂含有具有反应性基团的橡胶类材料作为主成分。
在本说明书中，以丙烯酸2-乙基己酯作为主要单体是指，来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分的质量在丙烯酸类共聚物的总质量中所占的比例为50质量％以上。在本实施方式中，丙烯酸类共聚物中来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分的比例优选为50质量％以上且95质量％以下，更优选为60质量％以上且95质量％以下，进一步优选为80质量％以上且95质量％以下，更进一步更优选为85质量％以上且93质量％以下。如果来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分的比例为50质量％以上，则加热后粘合力不会过高，粘合片更容易从被粘附物上剥离，如果来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分的比例为80质量％以上，则更易于剥离。如果来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分的比例为95质量％以下，则可以防止初期密合力不足而在加热时基材变形、或因该变形粘合片从被粘附物上剥离。
丙烯酸类共聚物中除丙烯酸2-乙基己酯以外的共聚物成分的种类及数量没有特别限定。例如，作为第二共聚物成分，优选具有反应性官能团的含官能团单体。作为第二共聚物成分的反应性官能团，在使用后面叙述的交联剂的情况下，优选为能够与该交联剂反应的官能团。该反应性官能团优选为例如选自羧基、羟基、氨基、取代氨基及环氧基中的至少任一种取代基，更优选为羧基及羟基中的至少任一种取代基，进一步优选为羧基。
作为具有羧基的单体(含羧基单体)，可以列举例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、衣康酸及柠康酸等烯属不饱和羧酸。在含羧基单体中，从反应性及共聚性的观点考虑，优选丙烯酸。含羧基单体可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
作为具有羟基的单体(含羟基单体)，可以列举例如：(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3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯及(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。在含羟基单体中，从羟基的反应性及共聚性的观点考虑，优选为(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯。含羟基单体可以单独使用，也可以组合2种以上使用。需要说明的是，本说明书中的“(甲基)丙烯酸”是表示“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”两者时使用的表述方式，其它类似用语也同样。
作为具有环氧基的丙烯酸酯，可以列举例如：丙烯酸缩水甘油酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯等。
作为丙烯酸类共聚物中的其它共聚物成分，可以举出烷基的碳原子数为2～20的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为(甲基)丙烯酸烷基酯，可以列举例如：(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸棕榈酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等。在这些(甲基)丙烯酸烷基酯中，从进一步提高粘合性的观点考虑，优选烷基碳原子数为2～4的(甲基)丙烯酸酯，更优选(甲基)丙烯酸正丁酯。(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用，可以组合2种以上使用。
作为丙烯酸类共聚物中的其它共聚物成分，可以列举例如来自选自含有烷氧基烷基的(甲基)丙烯酸酯、具有脂肪环的(甲基)丙烯酸酯、具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯、非交联性的丙烯酰胺、非交联性的具有叔氨基的(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、及苯乙烯中的至少任一种单体的共聚物成分。
作为含有烷氧基烷基的(甲基)丙烯酸酯，可以列举例如：(甲基)丙烯酸甲氧基甲酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基甲酯及(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯。
作为具有脂肪环的(甲基)丙烯酸酯，可以举出例如(甲基)丙烯酸环己酯。
作为具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯，可以举出例如(甲基)丙烯酸苯酯。
作为非交联性的丙烯酰胺，可以举出例如丙烯酰胺及甲基丙烯酰胺。
作为非交联性的具有叔氨基的(甲基)丙烯酸酯，可以列举例如：(甲基)丙烯酸(N,N-二甲基氨基)乙酯及(甲基)丙烯酸(N,N-二甲基氨基)丙酯。
这些单体可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
在本实施方式中，作为第二共聚物成分，优选含羧基单体或含羟基单体，更优选丙烯酸。在丙烯酸类共聚物包含来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分及来自丙烯酸的共聚物成分的情况下，来自丙烯酸的共聚物成分的质量在丙烯酸类共聚物总质量中所占的比例优选为1质量％以下，更优选为0.1质量％以上且0.5质量％以下。如果丙烯酸的比例为1质量％以下，则在粘合剂组合物中含有交联剂时，能够防止丙烯酸类共聚物的交联过快进行。
丙烯酸类共聚物可以含有2种以上来自含官能团单体的共聚物成分。例如，丙烯酸类共聚物可以为3元共聚物。丙烯酸类共聚物为3元共聚物时，优选丙烯酸2-乙基己酯、含羧基单体及含羟基单体共聚而得到的丙烯酸类共聚物，该含羧基单体优选为丙烯酸，含羟基单体优选为丙烯酸2-羟基乙酯。优选丙烯酸类共聚物中来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分的比例为80质量％以上且95质量％以下，来自丙烯酸的共聚物成分的质量比例为1质量％以下，剩余部分为来自丙烯酸2-羟基乙酯的共聚物成分。
丙烯酸类共聚物的重均分子量(Mw)优选为30万以上且200万以下，更优选为60万以上且150万以下，进一步优选为80万以上且120万以下。如果丙烯酸类共聚物的重均分子量Mw为30万以上，则可以不在被粘附物上留下粘合剂残渣地进行剥离。如果丙烯酸类共聚物的重均分子量Mw为200万以下，则能够切实地粘贴于被粘附物。
丙烯酸类共聚物的重均分子量Mw是通过凝胶渗透色谱(Gel PermeationChromatography；GPC)法测定并换算为标准苯乙烯的值。
丙烯酸类共聚物可以使用上述的各种原料单体按照现有公知的方法来制造。
丙烯酸类共聚物的共聚形式没有特别限定，可以是嵌段共聚物、无规共聚物或接枝共聚物中的任一种。
在本实施方式中，粘合剂组合物中的丙烯酸类共聚物的含有率优选为40质量％以上且90质量％以下，更优选为50质量％以上且90质量％以下。
本实施方式的粘合助剂包含具有反应性基团的橡胶类材料作为主成分。如果粘合剂组合物包含反应性粘合助剂，则能够减少残胶。粘合剂组合物中的粘合助剂的含有率优选为3质量％以上且50质量％以下，更优选为5质量％以上且30质量％以下。如果粘合剂组合物中的粘合助剂的含有率为3质量％以上，则能够抑制残胶的产生，如果为50质量％以下，则可以抑制粘合力降低。
在本说明书中，包含具有反应性基团的橡胶类材料作为主成分是指，具有反应性基团的橡胶类材料的质量在粘合助剂总质量中所占的比例大于50质量％。在本实施方式中，粘合助剂中具有反应性基团的橡胶类材料的比例优选大于50质量％，更优选为80质量％以上。粘合助剂优选实质上由具有反应性基团的橡胶类材料构成。
作为反应性基团，优选为选自羟基、异氰酸酯基、氨基、环氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的一种以上官能团，更优选为羟基。橡胶类材料所具有的反应性基团可以为1种，也可以为2种以上。具有羟基的橡胶类材料可以进一步具有上述的反应性基团。另外，在构成橡胶类材料的1个分子中，反应性基团的数量可以为1个，也可以为2个以上。
作为橡胶类材料，没有特别限定，优选为聚丁二烯类材料。作为聚丁二烯类材料，优选为聚丁二烯类树脂及聚丁二烯类树脂的氢化物，更优选为聚丁二烯类树脂的氢化物。
作为聚丁二烯类树脂，可以列举具有1,4-重复单元的树脂、具有1,2-重复单元的树脂、以及具有1,4-重复单元及1,2-重复单元这两者的树脂。本实施方式的聚丁二烯类树脂的氢化物也包括具有这些重复单元的树脂的氢化物。
聚丁二烯类树脂及聚丁二烯类树脂的氢化物优选在两末端分别具有反应性基团。两末端的反应性基团可以相同，也可以不同。两末端的反应性基团优选为选自羟基、异氰酸酯基、氨基、环氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的一种以上官能团，更优选为羟基。在聚丁二烯类树脂及聚丁二烯类树脂的氢化物中，更优选两末端为羟基。
本实施方式的粘合剂组合物优选包含使除了配合有前面叙述的丙烯酸类共聚物及粘合助剂以外还使配合了交联剂的组合物交联而得到的交联物。另外，粘合剂组合物的固体成分优选实质上如前面所述那样由前面所述的丙烯酸类共聚物、粘合助剂和交联剂交联而得到的交联物构成。这里所说的实质上是指，除了不可避免地混入到粘合剂中的微量杂质以外，粘合剂组合物的固体成分仅包含该交联物。
在本实施方式中，作为交联剂，可以列举例如：异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、氮丙啶类交联剂、金属螯合物类交联剂、胺类交联剂、及氨基树脂类交联剂等。这些交联剂可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
在本实施方式中，从提高粘合剂组合物的耐热性及粘合力的观点考虑，在这些交联剂中，优选以具有异氰酸酯基的化合物作为主成分的交联剂(异氰酸酯类交联剂)。作为异氰酸酯类交联剂，可以列举例如：2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、及赖氨酸异氰酸酯等多异氰酸酯化合物。
另外，多异氰酸酯化合物可以是前面所述的化合物的三羟甲基丙烷加合物型改性物、与水反应而得到的缩二脲型改性物、或具有三聚异氰酸酯环的三聚异氰酸酯型改性物。
在本说明书中，以具有异氰酸酯基的化合物作为主成分的交联剂是指，具有异氰酸酯基的化合物的质量在构成交联剂的成分的总质量中所占的比例为50质量％以上。
在本实施方式中，相对于丙烯酸类共聚物100质量份，粘合剂组合物中的交联剂的含量优选为0.1质量份以上且20质量份以下，更优选为1质量份以上且15质量份以下，进一步优选为5质量份以上且10质量份以下。如果粘合剂组合物中的交联剂含量为这样的范围内，则能够提高包含粘合剂组合物的层(粘合剂层)与被粘附物(例如基材)之间的粘接性，从而可以缩短在制造粘合片后用于使粘合特性稳定化的熟化时间。
在本实施方式中，从粘合剂组合物的耐热性的观点考虑，异氰酸酯类交联剂进一步优选为具有三聚异氰酸酯环的化合物(三聚异氰酸酯型改性物)。优选相对于丙烯酸类共聚物的羟基当量以0.7当量以上且1.5当量以下来配合具有三聚异氰酸酯环的化合物。如果具有三聚异氰酸酯环的化合物的配合量为0.7当量以上，则加热后粘合力不会变得过高，容易将粘合片剥离，从而可以减少残胶。如果具有三聚异氰酸酯环的化合物的配合量为1.5当量以下，则可以防止初始粘合力变得过低、或者可以防止粘附性降低。
在本实施方式中的粘合剂组合物含有交联剂的情况下，优选粘合剂组合物还含有交联促进剂。交联促进剂优选根据交联剂的种类等而适当选择使用。例如，在粘合剂组合物包含多异氰酸酯化合物作为交联剂的情况下，优选进一步含有有机锡化合物等有机金属化合物类的交联促进剂。
在本实施方式中，在不损害本发明效果的范围，粘合剂组合物还可以含有其它成分。作为能够在粘合剂组合物中含有的其它成分，可以列举例如：有机溶剂、阻燃剂、增粘剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、防腐剂、防霉剂、增塑剂、消泡剂、及润湿性调整剂等。
作为本实施方式的粘合剂组合物的更具体的例子，可以列举例如以下这样的粘合剂组合物的例子，但本发明并不限于这样的例子。
作为本实施方式的粘合剂组合物的一个例子，可以举出如下粘合剂组合物，其含有丙烯酸类共聚物、粘合助剂和交联剂，上述丙烯酸类共聚物是至少丙烯酸2-乙基己酯、含羧基单体及含羟基单体共聚而得到的丙烯酸类共聚物，上述粘合助剂包含具有反应性基团的橡胶类材料作为主成分，上述交联剂为异氰酸酯类交联剂。
作为本实施方式的粘合剂组合物的一个例子，可以举出如下粘合剂组合物，其含有丙烯酸类共聚物、粘合助剂和交联剂，上述丙烯酸类共聚物是至少丙烯酸2-乙基己酯、含羧基单体及含羟基单体共聚而得到的丙烯酸类共聚物，上述粘合助剂为两末端羟基氢化聚丁二烯，上述交联剂为异氰酸酯类交联剂。
作为本实施方式的粘合剂组合物的一个例子，可以举出如下粘合剂组合物，其含有丙烯酸类共聚物、粘合助剂和交联剂，上述丙烯酸类共聚物是至少丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸及丙烯酸2-羟基乙酯共聚而得到的丙烯酸类共聚物，上述粘合助剂包含具有反应性基团的橡胶类材料作为主成分，上述交联剂为异氰酸酯类交联剂。
作为本实施方式的粘合剂组合物的一个例子，可以举出如下粘合剂组合物，其含有丙烯酸类共聚物、粘合助剂和交联剂，上述丙烯酸类共聚物是至少丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸及丙烯酸2-羟基乙酯共聚而得到的丙烯酸类共聚物，上述粘合助剂为两末端羟基氢化聚丁二烯，上述交联剂为异氰酸酯类交联剂。
在本实施方式的粘合剂组合物的这些例子中，优选上述丙烯酸类共聚物中来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分的比例为80质量％以上且95质量％以下，来自含羧基单体的共聚物成分的质量比例为1质量％以下，剩余部分为其它共聚物成分，作为其它共聚物成分，优选含有来自含羟基单体的共聚物成分。
(粘合片)
图1中示出了本实施方式的粘合片10的剖面示意图。
粘合片10具有基材11及粘合剂层12。如图1所示，在粘合剂层12上叠层有剥离片RL。粘合片10的形状可以采取例如片状、带状、标签状等所有形状。
本实施方式的粘合片优选在以下工艺中使用，所述工艺具有：将形成有多个开口部的框构件粘贴于具有基材及粘合剂层的粘合片的工序、将半导体芯片粘贴于在上述框构件的开口部露出的粘合剂层上的工序、用密封树脂包覆上述半导体芯片的工序、以及使上述密封树脂热固化的工序。
粘合剂层12含有前面叙述的本实施方式的粘合剂组合物。
粘合剂层12的厚度可根据粘合片10的用途而适当确定。在本实施方式中，粘合剂层12的厚度优选为5μm以上且60μm以下，更优选为10μm以上且50μm以下。在粘合剂层12的厚度过薄时，存在粘合剂层12不能追随半导体芯片电路面的凹凸而产生间隙的隐患。例如，存在层间绝缘材料及密封树脂等进入该间隙，堵塞芯片电路面的布线连接用电极焊盘的隐患。如果粘合剂层12的厚度为5μm以上，则粘合剂层12易于追随芯片电路面的凹凸，可以防止间隙的产生。另外，如果粘合剂层12的厚度过厚，则半导体芯片沉入到粘合剂层中，存在半导体芯片部分与密封半导体芯片的树脂部分产生高低差的隐患。如果产生这样的高低差，则在再布线时存在布线断线的隐患。如果粘合剂层12的厚度为60μm以下，则不易产生高低差。
(基材)
基材11是支撑粘合剂层12的构件。
基材11具有第一面11a、以及与第一面11a相反侧的第二面11b。在本实施方式的粘合片10中，在第一面11a上叠层有粘合剂层12。为了提高基材11与粘合剂层12的密合性，可以对第一面11a实施底涂处理、电晕处理及等离子体处理等中的至少任一种表面处理。也可以对基材11的第一面11a涂布粘合剂而实施粘合处理。作为基材的粘合处理中使用的粘合剂，可以列举例如：丙烯酸类、橡胶类、有机硅类、及氨基甲酸酯类等的粘合剂。
基材11的厚度优选为10μm以上且500μm以下，更优选为15μm以上且300μm以下，进一步优选为20μm以上且250μm以下。
作为基材11，可以使用例如合成树脂膜等片材料等。作为合成树脂膜，可以列举例如：聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、离聚物树脂膜、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物膜、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、及聚酰亚胺膜等。此外，作为基材11，可以列举它们的交联膜及叠层膜等。
基材11优选含有聚酯类树脂，更优选由以聚酯类树脂作为主成分的材料形成。在本说明书中，以聚酯类树脂作为主成分的材料是指聚酯类树脂的质量在构成基材的材料的总质量中所占的比例为50质量％以上。作为聚酯类树脂，例如优选为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸丁二醇酯树脂、及这些树脂的共聚树脂中的任意树脂，更优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。
作为基材11，优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚萘二甲酸乙二醇酯膜，更优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。作为聚酯膜中所含的低聚物，来源于聚酯形成性单体、二聚物、三聚物等。
(剥离片)
作为剥离片RL，没有特别限定。例如，从操作容易性的观点考虑，剥离片RL优选具备剥离基材、及在剥离基材上涂布剥离剂而形成的剥离剂层。另外，剥离片RL可以仅在剥离基材的单面具备剥离剂层，也可以在剥离基材的两面具备剥离剂层。作为剥离基材，可以列举例如：纸基材、在该纸基材上层压聚乙烯等热塑性树脂而得到的层压纸、以及塑料膜等。作为纸基材，可以列举：玻璃纸、涂料纸及铸涂纸(cast coated paper)等。作为塑料膜，可以列举：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯膜、以及聚丙烯及聚乙烯等聚烯烃膜等。作为剥离剂，可以列举例如：烯烃类树脂、橡胶类弹性体(例如，丁二烯类树脂、异戊二烯类树脂等)、长链烷基类树脂、醇酸类树脂、含氟类树脂及有机硅类树脂。
剥离片RL的厚度没有特别限定。剥离片RL的厚度通常为20μm以上且200μm以下，优选为25μm以上且150μm以下。
剥离剂层的厚度没有特别限定。在涂布含有剥离剂的溶液而形成剥离剂层的情况下，剥离剂层的厚度优选为0.01μm以上且2.0μm以下，更优选为0.03μm以上且1.0μm以下。
在使用塑料膜作为剥离基材的情况下，该塑料膜的厚度优选为3μm以上且50μm以下，更优选为5μm以上且40μm以下。
本实施方式的粘合片10优选在加热后显示出如下粘合力。首先，使粘合片10粘贴于被粘附物(铜箔或聚酰亚胺膜)，在100℃及30分钟的条件下加热，接着在180℃及30分钟的条件下加热，进一步在190℃及1小时的条件加热后，优选粘合剂层12在室温下对铜箔的粘合力、及粘合剂层12在室温下对聚酰亚胺膜的粘合力分别为0.7N/25mm以上且2.0N/25mm以下。如果进行了这样的加热后的粘合力为0.7N/25mm以上，则在因加热而使基材或被粘附物变形的情况下也可以防止粘合片10从被粘附物上剥离。另外，如果加热后的粘合力为2.0N/25mm以下，则剥离力不会过高，易于将粘合片10从被粘附物上剥离。
需要说明的是，在本说明书中，室温是指22℃以上且24℃以下的温度。在本说明书中，粘合力是通过180°剥离法在剥离速度(拉伸速度)300mm/分、粘合片宽度25mm下测定的值。
(粘合片的制造方法)
粘合片10的制造方法没有特别限定。
例如，粘合片10可以经过以下工序来制造。首先，在基材11的第一面11a上涂布粘合剂组合物，形成涂膜。接着，使该涂膜干燥，形成粘合剂层12。然后，粘贴剥离片RL，从而包覆粘合剂层12。
另外，作为粘合片10的其它制造方法，可以经过以下工序来制造。首先，在剥离片RL上涂布粘合剂组合物，形成涂膜。接着，使涂膜干燥，形成粘合剂层12，再使基材11的第一面11a贴合于该粘合剂层12。
在涂布粘合剂组合物形成粘合剂层12的情况下，优选用有机溶剂稀释粘合剂组合物，制备涂敷液而使用。作为有机溶剂，可以列举例如：甲苯、乙酸乙酯及甲乙酮等。涂布涂敷液的方法没有特别限定。作为涂布方法，可以列举例如：旋涂法、喷涂法、棒涂法、刮刀涂布法、辊刀涂布法、辊涂法、刮板涂布法、模涂法及凹版涂布法等。
为了防止有机溶剂及低沸点成分残留于粘合剂层12，优选在将涂敷液涂布于基材11或剥离片RL后，加热涂膜使其干燥。另外，在粘合剂组合物中配合交联剂的情况下，为了使交联反应进行而提高凝聚力，优选加热涂膜。
(粘合片的使用)
粘合片10在对半导体元件进行密封时使用。粘合片10优选在对未搭载于金属制引线框而粘贴在粘合片10上的状态下的半导体元件进行密封时使用。具体而言，粘合片10并非在对搭载于金属制引线框的半导体元件进行密封时使用，而优选在对粘贴在粘合剂层12上的状态的半导体元件进行密封时使用。作为不使用金属制引线框而对半导体元件进行封装的方式，可以举出面板级封装(Panel Scale Package；PSP)及晶圆级封装(Wafer LevelPackage；WLP)。
粘合片10优选用于以下工艺，该工艺具有以下工序：使形成有多个开口部的框构件粘贴于粘合片10的工序、使半导体芯片粘贴于利用上述框构件的开口部而露出的粘合剂层12上的工序、用密封树脂包覆上述半导体芯片的工序、以及使上述密封树脂热固化的工序。
(半导体装置的制造方法)
对使用本实施方式的粘合片10制造半导体装置的方法进行说明。
图2A～图2E示出了用于说明本实施方式的半导体装置的制造方法的示意图。
本实施方式的半导体装置的制造方法中实施以下工序：使形成有多个开口部21的框构件20粘贴于粘合片10的工序(粘合片粘贴工序)、使半导体芯片CP粘贴于利用框构件20的开口部21而露出的粘合剂层12上的工序(粘结(bonding)工序)、用密封树脂30包覆半导体芯片CP的工序(密封工序)、使密封树脂30热固化的工序(热固化工序)、以及在热固化后将粘合片10剥离的工序(剥离工序)。根据需要，还可以在热固化工序之后实施使加强构件40粘贴于利用密封树脂30密封的密封体50上的工序(加强构件粘贴工序)。以下对各工序进行说明。
·粘合片粘贴工序
图2A示出的是用于使框构件20粘贴于粘合片10的粘合剂层12的工序的示意图。需要说明的是，在粘合片10上粘贴有剥离片RL的情况下，预先将剥离片RL剥离。
本实施方式中的框构件20形成为格子状，且具有多个开口部21。框构件20优选由具有耐热性的材质形成。作为框构件20的材质，可以举出例如：铜及不锈钢等金属、以及聚酰亚胺树脂及玻璃环氧树脂等耐热性树脂等。
开口部21是贯通框构件20的表面背面的孔。对于开口部21的形状而言，只要是能够将半导体芯片CP收纳于框内的形状即可，没有特别限定。开口部21的孔深也只要是能够收纳半导体芯片CP即可，没有特别限定。
·粘结工序
图2B示出的是用于说明使半导体芯片CP粘贴于粘合剂层12的工序的示意图。
使粘合片10粘贴于框构件20后，在各个开口部21中，粘合剂层12对应于开口部21的形状而露出。使半导体芯片CP粘贴于各开口部21的粘合剂层12。在粘贴半导体芯片CP时，使得其电路面被粘合剂层12覆盖。
对于半导体芯片CP的制造而言，通过实施例如以下工序来进行制造：对形成有电路的半导体晶片的背面进行磨削的背磨工序、以及将半导体晶片单片化的切割工序。在切割工序中，使半导体晶片粘贴于切割片的粘接剂层，使用切片机(dicing saw)等切断装置将半导体晶片单片化，由此得到半导体芯片CP(半导体元件)。
切割装置没有特别限定，可以使用公知的切割装置。另外，对于切割的条件也没有特别限定。需要说明的是，也可以使用激光切割法或隐形切割法等来代替使用切刀进行切割的方法。
切割工序后，可以实施对切割片进行拉伸，从而扩大多个半导体芯片CP间的间隔的扩片工序。通过实施扩片工序，可以使用开口夹等运送机构来拾取半导体芯片CP。另外，通过实施扩片工序，可减小切割片对粘接剂层的粘接力，使半导体芯片CP变得容易拾取。
在切割片的粘接剂组合物、或粘接剂层中配合能量线聚合性化合物的情况下，从切割片的基材侧对粘接剂层照射能量线，使能量线聚合性化合物固化。使能量线聚合性化合物固化后，粘接剂层的凝聚力提高，可以使粘接剂层的粘接力降低。作为能量线，可以举出例如紫外线(UV)及电子束(EB)等，优选紫外线。能量线的照射可以在粘贴半导体晶片之后、半导体芯片的剥离(拾取)前的任意阶段进行。例如，可以在切割之前或切割之后照射能量线，也可以在扩片工序之后照射能量线。
·密封工序及热固化工序
图2C示出的是用于说明对粘贴在粘合片10上的半导体芯片CP及框构件20进行密封的工序的示意图。
密封树脂30的材质为热固化性树脂，可以举出例如环氧树脂等。在作为密封树脂30使用的环氧树脂中可以含有例如酚醛树脂、弹性体、无机填充材料及固化促进剂等。
用密封树脂30包覆半导体芯片CP及框构件20的方法没有特别限定。
在本实施方式中，列举使用了片状的密封树脂30的方式为例来进行说明。放置片状的密封树脂30并使其覆盖半导体芯片CP及框构件20，使密封树脂30加热固化而形成密封树脂层30A。这样一来，半导体芯片CP及框构件20被埋入到密封树脂层30A中。使用片状的密封树脂30的情况下，优选通过真空层压法对半导体芯片CP及框构件20进行密封。通过该真空层压法，可以防止在半导体芯片CP与框构件20之间产生空隙。采用真空层压法的加热温度条件范围例如为80℃以上且120℃以下。
密封工序中，可以使用片状的密封树脂30被聚对苯二甲酸乙二醇酯等的树脂片支撑而成的叠层片。该情况下，按照覆盖半导体芯片CP及框构件20的方式放置叠层片后，将树脂片从密封树脂30上剥离，使密封树脂30加热固化。作为这样的叠层片，可以举出例如：ABF膜(Ajinomoto Fine-Techno公司制造)。
作为对半导体芯片CP及框构件20进行密封的方法，可以采用移模法(トランスファーモールド法)。该情况下，例如在密封装置的模具内部收纳粘贴在粘合片10上的半导体芯片CP及框构件20。向该模具的内部注入流动性的树脂材料，使树脂材料固化。移模法的情况下，加热及压力的条件没有特别限定。作为移模法中的通常条件的一例，是将150℃以上的温度、4MPa以上且15MPa以下的压力保持30秒钟以上且300秒以下。然后，解除加压，从密封装置中取出固化物，在烘箱中静置，保持150℃以上的温度2小时以上且15小时以下。这样一来，将半导体芯片CP及框构件20进行了密封。
在上述的密封工序中使用片状的密封树脂30的情况下，可以在使密封树脂30热固化的工序(热固化工序)之前实施第一加热压制工序。在第一加热压制工序中，从两面用板状构件夹住被密封树脂30覆盖的半导体芯片CP及带有框构件20的粘合片10，在给定的温度、时间及压力的条件下进行压制。通过实施第一加热压制工序，密封树脂30容易被填充到半导体芯片CP与框构件20的空隙中。另外，通过实施加热压制工序，还可以对由密封树脂30构成的密封树脂层30A的凹凸进行平坦化。作为板状构件，例如可以使用不锈钢等的金属板。
如果在热固化工序之后将粘合片10剥离，则可得到被密封树脂30密封的半导体芯片CP及框构件20。以下，有时将其称为密封体50。
·加强构件粘贴工序
图2D示出的是用于说明使加强构件40粘贴于密封体50上的工序的示意图。
将粘合片10剥离之后，对露出的半导体芯片CP的电路面实施形成再布线层的再布线工序及设置突起(バンプ付け)的工序。为了提高这样的再布线工序及设置突起的工序中的密封体50的操作性，可以根据需要实施使加强构件40粘贴于密封体50上的工序(加强构件粘贴工序)。实施加强构件粘贴工序的情况下，优选在剥离粘合片10之前实施。如图2D所示，密封体50以被粘合片10及加强构件40夹持的状态被支撑。
在本实施方式中，加强构件40具备耐热性的加强板41和耐热性的粘接层42。作为加强板41，可以举出例如包含玻璃环氧树脂等耐热性树脂的板状构件。粘接层42使加强板41与密封体50粘接。作为粘接层42，可根据加强板41及密封树脂层30A的材质来适宜选择。
在加强构件粘贴工序中，优选实施以下的第二加热压制工序：在密封体50的密封树脂层30A与加强板41之间夹入粘接层42，再从加强板41侧及粘合片10侧分别用板状构件夹持，在给定的温度、时间及压力的条件下进行压制。通过第二加热压制工序，将密封体50与加强构件40预固定。在第二加热压制工序之后，为了使粘接层42固化，优选将固定后的密封体50和加强构件40在给定的温度及时间的条件下进行加热。加热固化的条件可根据粘接层42的材质来适宜设定，例如为185℃、80分钟及2.4MPa的条件。在第二加热压制工序中，作为板状构件，例如可以使用不锈钢等的金属板。
·剥离工序
图2E示出的是用于说明将粘合片10剥离的工序的示意图。
在本实施方式中，粘合片10的基材11能够弯曲的情况下，可以使粘合片10弯曲而容易地从框构件20、半导体芯片CP及密封树脂层30A上剥离。剥离角度θ没有特别限定，优选以90度以上的剥离角度θ将粘合片10剥离。如果剥离角度θ为90度以上，则可以容易地将粘合片10从框构件20、半导体芯片CP及密封树脂层30A上剥离。剥离角度θ优选为90度以上且180度以下、更优选为135度以上且180度以下。通过这样地一边使粘合片10弯曲一边进行剥离，能够降低对框构件20、半导体芯片CP及密封树脂层30A施加的负荷来进行剥离，从而可以抑制因粘合片10的剥离而产生的半导体芯片CP及密封树脂层30A的损伤。将粘合片10剥离后，实施上述的再布线工序及设置突起的工序等。粘合片10剥离后、实施再布线工序及设置突起的工序等之前，也可以根据需要实施上述的加强构件粘贴工序。
粘贴加强构件40的情况下，在实施了再布线工序及设置突起的工序等之后，在不需要加强构件40的支撑的阶段将加强构件40从密封体50上剥离。
然后，将密封体50以半导体芯片CP单元的形式进行单片化(单片化工序)。使密封体50单片化的方法没有特别限定。例如，可以通过与前面叙述的对半导体晶片进行切割时所使用的方法同样的方法进行单片化。使密封体50单片化的工序也可以在将密封体50粘贴于切割片等的状态下实施。通过对密封体50进行单片化，可制造半导体芯片CP单元的半导体封装，该半导体封装在安装工序中被安装于印刷布线基板等。
根据本实施方式，可提供一种即使在经过施加高温条件的工序后也容易从被粘附物上剥离、且残胶少的粘合剂组合物。还可提供一种在粘合剂层12中含有该粘合剂组合物的粘合片10。
作为粘合剂层12所接触的被粘附物，为例如半导体芯片CP及框构件20。粘合剂层12以与半导体芯片CP及框构件20接触的状态被暴露于高温条件。与以往的高温工艺中使用的粘合片相比，采用粘合片10，即使在暴露于高温条件后也容易剥离、且对半导体芯片CP及框构件20的残胶少。
〔实施方式的变形〕
本发明并不限定于上述实施方式，在能够实现本发明目的的范围内的变形及改进等也包含在本发明中。需要说明的是，在以下的说明中，只要与上述实施方式所说明的构件等相同，就赋予相同的符号，并省略或简化其说明。
在上述实施方式中，举出以粘合片10的粘合剂层12被剥离片RL包覆的方式作为例子进行了说明，但本发明并不限于这样的方式。
另外，粘合片10可以以单片的状态提供、也可以以多张粘合片10叠层的状态提供。该情况下，例如，粘合剂层12也可以被待叠层的其它粘合片的基材11覆盖。
另外，粘合片10可以为长条状的片、也可以以卷成卷状的状态提供。被卷成卷状的粘合片10可以从卷上抽出后切成所期望的尺寸等后使用。
在上述实施方式中，举出热固性树脂作为密封树脂30的材质的情况作为例子进行了说明，但本发明并不限于这样的方式。例如，密封树脂30也可以是用紫外线等能量线固化的能量线固化性树脂。
在上述实施方式中，在半导体装置的制造方法的说明中，举出使框构件20粘贴于粘合片10的方式作为例子进行了说明，但本发明并不限于这样的方式。粘合片10也可以在不使用框构件而制造半导体元件的半导体装置制造方法中使用。
实施例
以下，举出实施例对本发明进行更详细的说明。本发明并不受这些实施例的任何限定。
〔评价方法〕
粘合片的评价按照以下所示的方法进行。
[粘合力评价]
将切断成25mm宽的粘合片在室温下层压于作为被粘附物的铜箔及聚酰亚胺膜上，得到了带铜箔的片及带聚酰亚胺膜的片。作为铜箔，使用的是C1220R-H标准的厚度0.08mm的拉伸铜箔。作为聚酰亚胺膜，使用的是Du Pont-Toray公司制造的厚度25μm的KAPTON100H(制品名)。
将该带铜箔的片及带聚酰亚胺膜的片在100℃及30分钟的条件下加热，接下来在180℃及30分钟的条件下加热，进一步在190℃及1小时的条件下加热。加热后，将剥离角度设为180度、将剥离速度设为300mm/分，在室温下测定将片从铜箔及聚酰亚胺膜剥离时的粘合力。将这样测定的粘合力分别为0.7N/25mm以上且2.0N/25mm以下的情况判定为“A”，粘合力小于0.7N/25mm的情况或大于2.0N/25mm的情况判定为“B”。作为粘合力的测定装置，使用的是Orientec公司制造的“Tensilon”(制品名)。
[残胶评价]
在200℃及1小时的条件下对上述的粘合力评价中的带铜箔的片及带聚酰亚胺膜的片进行加热。加热后，将剥离角度设为180度、将剥离速度设为3mm/分，在室温下将片从铜箔及聚酰亚胺膜剥离。用肉眼观察剥离后的铜箔表面及聚酰亚胺膜表面，确认了被粘附物表面有无残渣。剥离胶带后，将能够无残胶地剥离的情况判定为“A”，将确认了胶带的贴痕的情况判定为“B”。
〔粘合片的制作〕
(实施例1)
(1)粘合剂组合物的制作
配合以下的材料(聚合物、粘合助剂、交联剂及稀释溶剂)，充分进行搅拌，制备了实施例1的涂布用粘合剂溶液(粘合剂组合物)。
·聚合物：丙烯酸酯共聚物、40质量份(固体成分)
丙烯酸酯共聚物是使丙烯酸2-乙基己酯92.8质量％、丙烯酸2-羟基乙酯7.0质量％和丙烯酸0.2质量％共聚而制备的。
·粘合助剂：两末端羟基氢化聚丁二烯〔日本曹达株式会社制造；GI-1000〕、5质量份(固体成分)
·交联剂：具有六亚甲基二异氰酸酯的脂肪族类异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯的三聚异氰酸酯型改性物)〔日本聚氨酯工业株式会社制造；Coronate HX〕、3.5质量份(固体成分)
·稀释溶剂：使用甲乙酮，将涂布用粘合剂溶液的固体成分浓度调整为30质量％。
(2)粘合剂层的制作
使用Comma Coater(注册商标)将制备的涂布用粘合剂溶液涂布于设置了有机硅类剥离层的38μm透明聚对苯二甲酸乙二醇酯膜制成的剥离膜〔琳得科株式会社制造；SP-PET382150〕的剥离层面一侧，使得干燥后的膜厚为50μm，进行90℃及90秒钟的加热，接着进行115℃及90秒钟的加热，使涂膜干燥，制作了粘合剂层。
(3)粘合片的制作
使涂布用粘合剂溶液的涂膜干燥后，将粘合剂层和基材贴合，得到了实施例1的粘合片。需要说明的是，作为基材，使用透明聚对苯二甲酸乙二醇酯膜〔东洋纺株式会社制造；PET50A-4300、厚度50μm〕，将粘合剂层贴合于基材的易粘接面。
(实施例2)
实施例2的粘合片中，粘合剂层中所含的粘合助剂与实施例1不同，除此以外，与实施例1同样地进行了制作。
实施例2中使用的粘合助剂为两末端羟基氢化聚丁二烯〔日本曹达株式会社制造；GI-3000〕。
(比较例1)
比较例1的粘合片中，粘合剂层中不含粘合助剂，除此以外，与实施例1同样地进行了制作。
(比较例2)
比较例2的粘合片中，粘合剂层中所含的粘合助剂与实施例1不同，除此以外，与实施例1同样地进行了制作。
比较例2中使用的粘合助剂为乙酰柠檬酸三丁酯〔田冈化学工业株式会社制造〕。需要说明的是，乙酰柠檬酸三丁酯不具有上述的反应性基团。
表1中示出的是实施例1及2、以及比较例1及2中使用的涂布用粘合剂溶液的组成。
[表1]
Figure BDA0001582342290000201
HEA：丙烯酸2-羟基乙酯
2EHA：丙烯酸2-乙基己酯
AAc：丙烯酸
ATBC：乙酰柠檬酸三丁酯
表2中示出的是实施例1及2、以及比较例1及2的粘合片的评价结果。
[表2]
Figure BDA0001582342290000202
实施例1及2的粘合剂层中含有配合丙烯酸类共聚物和粘合助剂而成的粘合剂组合物，该丙烯酸类共聚物以丙烯酸2-乙基己酯作为主要单体，该粘合助剂含有具有反应性基团的橡胶类材料作为主成分，根据实施例1及2的粘合片，能够减少对被粘附物的残胶。比较例1及2的粘合片产生了残胶。
根据实施例1及2的粘合片，能够降低加热处理后的粘合力。比较例2的粘合片的加热处理后的粘合力过度降低。由此，根据实施例1及2的粘合片，加热处理后的粘合力未过度降低，而降低至合适的粘合力。
如此可知，本发明的粘合剂组合物及使用了该粘合剂组合物的粘合片能够适用于包括施加高温条件的工序的半导体装置制造工艺。

Claims (9)

1.一种粘合剂组合物，其含有：
丙烯酸类共聚物、
粘合助剂、及
交联物，
其中，
所述丙烯酸类共聚物是以丙烯酸2-乙基己酯作为主要单体的共聚物，
所述丙烯酸类共聚物中来自丙烯酸2-乙基己酯的共聚物成分的比例为80质量％以上且95质量％以下，
所述丙烯酸类共聚物还含有来自丙烯酸的共聚物成分，
所述丙烯酸类共聚物中所述来自丙烯酸的共聚物成分的比例为0.1质量％以上且1质量％以下，
所述丙烯酸类共聚物还包含具有反应性官能团的含官能团单体，所述含官能团单体的官能团为选自羟基、氨基、取代氨基及环氧基中的至少任一种取代基，
所述粘合助剂含有具有反应性基团的橡胶类材料作为主成分，
所述交联物是使配合有所述丙烯酸类共聚物、所述粘合助剂及交联剂的组合物交联而得到的，
所述交联剂为选自异氰酸酯类交联剂、环氧类交联剂、氮丙啶类交联剂、金属螯合物类交联剂、胺类交联剂、及氨基树脂类交联剂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述丙烯酸类共聚物中所述来自丙烯酸的共聚物成分的比例为0.1质量％以上且0.5质量％以下。
3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述橡胶类材料的所述反应性基团为羟基。
4.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述橡胶类材料为聚丁二烯类材料。
5.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述橡胶类材料为经氢化的聚丁二烯类材料。
6.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述交联剂以具有异氰酸酯基的化合物作为主成分。
7.一种粘合片，其具有：基材及含有权利要求1～6中任一项所述的粘合剂组合物的粘合剂层。
8.根据权利要求7所述的粘合片，其中，在100℃及30分钟的条件下加热，接下来在180℃及30分钟的条件下加热，进一步在190℃及1小时的条件下加热后，所述粘合剂层在室温下对铜箔的粘合力、及所述粘合剂层在室温下对聚酰亚胺膜的粘合力分别为0.7N/25mm以上且2.0N/25mm以下。
9.根据权利要求7所述的粘合片，其中，所述粘合剂层的厚度为5μm以上且60μm以下。
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