CN111566177B - 半导体装置制造用粘接片及使用其的半导体装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种粘接片及使用其的半导体装置的制造方法,该粘接片在剥离工序之前,即使受到伴随QFN组装的热历程,也充分且稳定地粘贴,而不会从引线框的背面及密封树脂的背面剥离,也不会泄漏密封树脂,而且,在剥离工序中能够容易地剥离,不会产生粘接剂残留的残胶,或断裂。半导体装置制造用粘接片具备基材和设置于该基材的一个面的热固化型粘接剂层,能够剥离地粘贴于半导体装置的引线框或配线基板,所述半导体装置制造用粘接片中,所述粘接剂层含有含羧基的丙烯腈‑丁二烯共聚物(a)、具有下述结构式(1)的环氧树脂(b)和含2个以上马来酰亚胺基的化合物(c),未反应的马来酰亚胺残留量为0.02~0.13。
Description
技术领域
本发明涉及在通过QFN(Quad Flat Non-lead,方形扁平无引线)方式组装半导体装置时适合作为掩模带使用的粘接片,及使用其的半导体装置的制造方法。
本申请基于2018年2月12日在日本申请的日本特愿第2018-022641号要求优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
近年来,对于以移动电话为代表的IT设备的小型化、薄型化、多功能化的要求,半导体装置(半导体封装)中更高密度安装技术的必要性提高。
作为满足该要求的CSP(Chip Size Package,芯片尺寸封装)技术,QFN方式受到关注(参照专利文献1及专利文献2)。特别是在100引脚以下的少引脚类型中正在被广泛采用。
其中,作为根据QFN方式的一般的QFN封装的组装方法,大致已知有下述方法。首先,在粘贴工序中,在引线框的一个面粘贴粘接片,接着,在芯片贴装工序中,在多个形成于引线框的半导体元件搭载部(焊盘部)分别搭载IC芯片等半导体元件。接着,在打线接合工序中,通过接合线将沿引线框的各半导体元件搭载部的外围配设的多个引线和半导体元件电连接。接着,在密封工序中,通过密封树脂将搭载于引线框的半导体元件密封。之后,在剥离工序中,通过将粘接片从引线框剥离,能够形成排列了多个QFN封装的QFN单元。最后,在切割工序中,通过沿各QFN封装的外围切割该QFN单元,能够制造出多个QFN封装。
用于这种用途的粘接片要求:在剥离工序之前,充分且稳定地粘贴,而不会从引线框的背面及密封树脂的背面剥离,并且,在剥离工序中,能够容易地剥离,没有粘接剂残留于引线框的背面或密封树脂的背面的残胶、或粘接片断裂等不良状况。
特别是近年来,为了降低半导体装置的成本,而使用由铜合金构成的引线框。这种由铜合金构成的引线框还对作为过渡金属的铜的高分子材料具有氧化劣化的催化作用,由于伴随编带工序后的QFN封装组装的热历程,粘接剂容易氧化劣化,片剥离时容易重剥离及残胶。
但是,以往使用的粘接片不能充分满足能够用于由铜合金构成的引线框的实用水平。
例如,以往的粘接片中,有在由耐热性膜构成的基材层叠含有丙烯腈-丁二烯共聚物和双马来酰亚胺树脂的粘接剂层的方式(参照专利文献3。),使用该粘接片时,存在如下问题:由于编带工序后的芯片贴装固化处理、打线接合工序、树脂密封工序中施加的热,丙烯腈-丁二烯共聚物容易劣化,在剥离工序中,难以剥离,或粘接片断裂,产生残胶。
专利文献1:日本特开第2003-165961号公报
专利文献2:日本特开第2005-142401号公报
专利文献3:日本特开第2008-095014号公报
发明内容
鉴于上述情况,本发明的课题在于提供一种粘接片及使用其的半导体装置的制造方法,该粘接片在剥离工序之前,即使受到伴随QFN组装的热历程,也充分且稳定地粘贴,而不会从引线框的背面及密封树脂的背面剥离,也不会泄漏密封树脂,而且,在剥离工序中能够容易地剥离,不会产生粘接剂残留的残胶、或断裂。
本发明的半导体装置制造用粘接片具备基材和设置于该基材的一个面的热固化型粘接剂层,能够剥离地粘贴于半导体装置的引线框或配线基板,半导体装置制造用粘接片的特征在于,所述粘接剂层含有含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物(a)、具有下述结构式(1)的环氧树脂(b)和含2个以上马来酰亚胺基的化合物(c),未反应的马来酰亚胺残留量为0.02~0.13。
[化学式1]
另外,所述(a)成分优选丙烯腈含量为5~50质量%、且由数均分子量算出的羧基当量为100~20000的含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物。
相对于100质量份的所述(a)成分,所述(b)成分和所述(c)成分合计优选为20~300质量份。
另外,本发明的半导体装置的制造方法的特征在于,是使用前述记载的半导体装置制造用粘接片的半导体装置的制造方法,包括:
粘贴工序,在引线框或配线基板粘贴半导体装置制造用粘接片;
芯片贴装工序,在所述引线框或配线基板搭载半导体元件;
打线接合工序,使所述半导体元件和外部连接端子导通;
密封工序,用密封树脂将所述半导体元件密封;以及
剥离工序,在所述密封工序之后,将半导体装置制造用粘接片从引线框或配线基板剥离。
根据本发明,能够提供一种粘接片及使用其的半导体装置的制造方法,该粘接片在剥离工序之前,即使受到伴随QFN组装的热历程,也充分且稳定地粘贴,而不会从引线框的背面及密封树脂的背面剥离,也不会泄漏密封树脂,而且,在剥离工序中能够容易地剥离,不会产生粘接剂残留的残胶,或断裂。
附图说明
图1是示出用于本发明的半导体装置的制造方法的引线框示例的俯视图。
图2是描述本发明的半导体装置的制造方法的工序图。
具体实施方式
下面,对本发明进行详细说明。
[半导体装置制造用粘接片]
本发明的半导体装置制造用粘接片(以下称为粘接片)具备基材和设置于该基材的一个面的热固化型粘接剂层,能够剥离地粘贴于半导体装置的引线框或配线基板,其中,所述粘接剂层含有含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物(a)、具有下述结构式(1)的环氧树脂(b)和含2个以上马来酰亚胺基的化合物(c),未反应的马来酰亚胺残留量为0.02~0.13,所述粘接片在通过QFN方式组装半导体装置时作为掩模带使用。
[化学式2]
含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物(a)起到适度维持加热初期的粘接剂层的熔融粘度的作用等,并且对固化的粘接剂层赋予良好的柔软性、粘接性,通过含有它,能够形成对由耐热性膜等构成的基材的密合性好、没有裂纹的粘接剂层。作为含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物(a),可以没有限制地使用公知的物质,但优选丙烯腈含量为5~50质量%,更优选丙烯腈含量为10~40质量%。若丙烯腈含量低于上述范围,则在溶剂中的溶解性或与其他成分的相容性降低,因此,得到的粘接剂层的均匀性有降低的倾向。另一方面,若丙烯腈含量超过上述范围,则得到的粘接剂层对引线框或密封树脂的粘接性过度,将其用于粘接片时,有可能在剥离工序中难以剥离,或粘接片断裂。
含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物的由数均分子量算出的羧基当量优选为100~20000的范围,更优选为200~10000。若羧基当量低于上述范围,则与其他成分的反应性过高,得到的粘接剂层的保存稳定性有降低的倾向。另一方面,若羧基当量超过上述范围,则与其他成分的反应性不足,因此,得到的粘接剂层容易变成低的B阶。结果,将其用于粘接片时,在加热初期,即粘接片的粘贴工序、芯片贴装固化处理等中,粘接片被加热时,粘接剂层低粘度化,在粘接剂层容易引起发泡或流出,存在热稳定性降低的倾向。
需要说明的是,由数均分子量算出的羧基当量是指数均分子量(Mn)除以每一个分子的羧基数(官能团数)而得的值,由下式表示。
羧基当量=Mn/官能团数
环氧树脂(b)和含2个以上马来酰亚胺基的化合物(c)承担粘接剂层的热固化性,通过并用它们,能够形成热稳定性好,而且,在剥离工序中能够容易地剥离,不发生残胶或断裂的粘接剂层。特别是环氧树脂(b)对粘接剂层赋予韧性,通过含有它,能够抑制剥离工序中粘接剂层断裂引起的残胶。
含2个以上马来酰亚胺基的化合物(c)对粘接剂层赋予热稳定性,并且起到调整粘接剂层的粘接性的作用,通过含有它,能够形成粘接性被适度控制、在剥离工序中能够容易地剥离的粘接剂层。
作为含2个以上马来酰亚胺基的化合物(c)的具体示例,优选使用构成双马来酰亚胺树脂的化合物,例如可举出下述式(2-1)~(2-3)的化合物,其中,特别是下述式(2-1)或(2-3)所示的化合物在溶剂中的溶解性方面是有用的。
[化学式3]
需要说明的是,作为上述(a)~(c)的各成分,均可以使用由1种化合物构成的物质,也可以使用2种以上化合物的混合物。
本发明的半导体装置制造用粘接片中的粘接剂层中,未反应的马来酰亚胺残留量必须为0.02~0.13。尤其,未反应的马来酰亚胺残留量优选为0.02~0.10。未反应的马来酰亚胺残留量低于0.02时,会发生对引线框的初期粘接强度低、层压加工时产生未粘接部分等不良状况。另一方面,若高于0.13,则对引线框的初期粘接强度变高,结果,封装组装后的胶带撕除性变差(高剥离强度,易产生残胶、胶带断裂)。为了使未反应的马来酰亚胺残留量为0.02~0.13,能够通过在粘接剂层制造时的干燥过程中适当控制固化而得到。
未反应的马来酰亚胺残留量能够通过分析利用FT-IR光谱法(傅里叶变换红外光谱法)测量粘接剂层的结果而得到。未反应的马来酰亚胺残留量由FT-IR中的马来酰亚胺的峰(1148cm-1)积分值和马来酰亚胺的芳香环的峰(1500cm-1)积分值的比(S1148/S1500)算出。关于未反应的马来酰亚胺残留量的分析方法,详细记载于实施例的评价结果中。
所述各成分的比例优选为,相对于100质量份的(a)成分,(b)成分和(c)成分合计为20~300质量份,更优选为20~200质量份。若(b)成分和(c)成分合计低于上述范围,则粘接剂层的反应性降低,即使加热,不溶不化也难以进行,热稳定性降低,从而存在粘接力变强的倾向。另一方面,若超过上述范围,则加热初期的粘接剂层的熔融粘度不足,使用了该粘接剂层的粘接片中,在编带工序之后的芯片贴装固化处理等中,粘接剂层有可能流出或发泡。
进一步,(c)成分相对(b)成分的质量比((c)/(b))优选为0.1~10的范围。低于上述范围时,会存在得到的粘接剂层容易进行常温下的固化反应,保存稳定性变差的情况,或者可能粘接力变得过强,使用该粘接剂层的粘接片在剥离工序中不能剥离,或断裂。另一方面,若超过上述范围,则制造粘接片时,会存在该粘接剂层和由耐热性膜构成的基材的粘接性降低的情况,或者粘接剂层发泡,或得到的粘接片容易残胶的倾向。
本发明的半导体装置制造用粘接片中的粘接剂层可以含有反应性硅氧烷化合物。反应性硅氧烷化合物用于提高构成粘接剂层的各成分的相容性,并且提升密封树脂从粘接剂层剥离的剥离性,通过含有它,能够形成各成分良好相容,没有成分分离、析出等不良状况的均匀的粘接剂层。结果,粘接剂层的粘接强度变得均匀,能够抑制部分粘接强度高引起的剥离性降低、残胶等不良状况。
作为反应性硅氧烷化合物,可以没有限制地使用通过氨基改性、环氧改性、羧基改性、巯基改性等反应基团被赋予了反应性的硅氧烷化合物。其中,从迅速进行与(b)成分及(c)成分的反应的观点出发,优选1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷、氨基丙基末端的二甲基硅氧烷4聚体或8聚体、双(3-氨基苯氧基甲基)四甲基二硅氧烷。作为反应性硅氧烷化合物,从反应性的观点出发,优选使用这种反应基团结合于硅氧烷结构的两末端的化合物,但也能够使用单末端的化合物,或末端的一方为反应性、另一方为非反应性的硅烷偶联剂。
本发明的半导体装置制造用粘接片中的粘接剂层优选反应性硅氧烷化合物的反应基数相对于(b)成分的环氧基数和(c)成分的马来酰亚胺基数之和的比为0.05~1.2,更优选为0.1~0.8。低于上述范围时,作为粘接剂层整体的反应性降低,芯片贴装固化处理等中,固化反应难以进行,结果,存在粘接力变得过强的情况。另一方面,若超过上述范围,则反应过度进行,在制备粘接剂层时容易引起凝胶化等问题,粘接力容易变弱。
粘接剂层中,除(a)~(c)的各必须成分之外,还可以添加有机过氧化物、咪唑类、三苯基膦等反应促进剂。通过这些添加,也能够将粘接剂层的常温下的状态控制在良好的B阶。
此外,为了控制熔融粘度、提升热传导性、赋予阻燃性等目的,可以添加平均粒径1μm以下的填料。作为填料,例如有二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氧化钛、碳酸钙、氢氧化铝等无机填料,有机硅树脂、氟树脂等有机填料等。使用填料时,其含量在粘接剂层中优选为1~40质量%。
本发明的粘接片在作为基材的耐热性膜的一面形成上述粘接剂层。
制造这种粘接片时,首先制备粘接剂涂料,所述粘接剂涂料至少由上述含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物(a)、具有上述结构式(1)的环氧树脂(b)、含2个以上马来酰亚胺基的化合物(c)以及根据需要的反应性硅氧烷化合物和溶剂构成。接着,将该涂料涂布于耐热性膜的一面并干燥,以使干燥后的粘接剂层的厚度优选为1~50μm,更优选为3~20μm,即可。另外,为了保护粘接剂层,优选在形成的粘接剂层上进一步设置剥离性的保护膜,这种情况下,可以通过在保护膜上涂布涂料并干燥,形成粘接剂层,并在其上设置耐热性膜的方法来制造粘接片。需要说明的是,使用粘接片时保护膜被剥离。
作为耐热性膜,例如有由聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等构成的耐热性塑料膜,环氧树脂-玻璃布等复合耐热膜等,尤其优选聚酰亚胺膜。
聚酰亚胺膜的厚度优选为12.5~125μm,更优选为25~50μm。若低于上述范围,则存在粘接片的硬度变得不充分,难以处理的倾向,若超过上述范围,则存在QFN组装时的编带工序或剥离工序中的作业变得困难的倾向。
作为粘接剂涂料所使用的溶剂,可以优选使用烃类、醇类、酮类、醚类(四氢呋喃等)等有机溶剂、水等中的1种以上,其使用量适当调整以使作为涂料达到适合的粘度即可。另外,涂料的形状可以是溶液、乳液、悬浮液中的任意之一,根据使用的涂布装置及环境条件等适当选择即可。
作为剥离性的保护膜,例如有聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、氟类树脂、硅酮等塑料膜,或者通过硅酮覆盖等对聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、纸等赋予了剥离性的膜。
[半导体装置的制造方法]
使用本发明的粘接片的半导体装置的制造方法包括:粘贴工序,在引线框或配线基板粘贴粘接片;芯片贴装工序,在引线框或配线基板搭载半导体元件;打线接合工序,使半导体元件和外部连接端子导通;密封工序,用密封树脂将半导体元件密封;以及,剥离工序,在密封工序之后,将粘接片从引线框或配线基板剥离。
下面参照图1~2,对使用本发明的粘接片的半导体装置的制造方法的示例进行说明。图1是从搭载半导体元件的一侧观察的引线框的俯视图,图2(a)~(f)是示出使用图1所示的引线框制造QFN封装的方法的工序图,是图1的引线框的A-A’截面图。
首先,准备图1所示的示意构成的引线框20。引线框20中,多个搭载IC芯片等半导体元件的半导体元件搭载部(焊盘部)21形成为矩阵状,沿各半导体元件搭载部21的外围形成多个引线22(外部连接端子)。
作为引线框20的材质,例如有以往公知的材质,例如,铜板及铜合金板,或者在它们上设置了触击电镀的材质,或在铜合金板的表面依次设置了镀镍层、镀钯层和镀金层的材质。
如图2(a)所示,在引线框20的一个面(下表面),以粘接剂层(未示出)与引线框20抵接的方式粘贴粘接片10(粘贴工序)。在引线框20粘贴粘接片10的方法有层压法、冲压法等,但从生产率的观点出发,优选能够连续地进行编带工序的层压法。本工序中的粘接片10的温度例如为常温(5~35℃)至150℃,更优选为60~120℃。若在高于150℃的温度下粘贴,则引线框容易发生翘曲。
如在本工序中引线框20发生翘曲,则有可能芯片贴装工序或打线接合工序中的定位变得困难,或者向加热炉的输送变得困难,使QFN封装的生产率降低。
如图2(b)所示,在引线框20的半导体元件搭载部21中未粘贴粘接片10的一侧,通过芯片贴装剂(未图示)载置IC芯片等半导体元件30。此时,由于抑制了翘曲,因此引线框20容易定位。然后,半导体元件30被正确地载置于规定的位置。之后,加热到100~200℃左右,固化芯片贴装剂,将半导体元件30固定并搭载于半导体元件搭载部21(芯片贴装剂固化处理。以上为芯片贴装工序。)。此时,粘接片10的粘接剂层固化,粘接于引线框。
若从粘接片10或芯片贴装剂等产生的放气成分附着于引线框20或半导体元件30,则在打线接合工序中,容易产生由于线的接合不良引起的成品率降低。因此,在芯片贴装工序之后、打线接合工序之前,对引线框20或半导体元件30实施等离子处理(等离子清洁工序)。等离子处理的方法例如有,在氩气或氩气与氢气的混合气体等气氛下,对粘贴了粘接片10并搭载了半导体元件30的引线框20(下面有时会称为半成品)进行等离子照射。等离子处理中的等离子的照射功率例如为150~600W。另外,等离子处理的时间例如为0.1~15分钟。
如图2(c)所示,通过金线、铜线、被钯覆盖的铜线等接合线31,将半导体元件30和引线框20的引线22(外部连接端子)电导通(打线接合工序)。本工序在加热块上将半成品加热到150~250℃左右的同时进行。本工序中的加热时间例如为5~60分钟。
在打线接合工序中半成品被加热,则当粘接剂层中含有氟添加剂时,由于氟添加剂转移至粘接剂层的表面,因此在后述的剥离工序中,粘接片10容易从引线框20及密封树脂40剥离。
如图2(d)所示,将图2(c)所示的半成品载置于模具内,使用密封树脂(铸模材料)注射到模具内进行填充。将任意的量填充到模具内后,以任意的压力维持模具内,从而用密封树脂40密封半导体元件30(密封工序)。作为密封树脂,使用以往公知的物质,例如有环氧树脂及无机填料等的混合物。
如图2(e)所示,通过将粘接片10从密封树脂40及引线框20剥离,得到排列了多个QFN封装50的QFN单元60(剥离工序)。
如图2(f)所示,通过沿各QFN封装50的外围切割QFN单元60,得到多个QFN封装50(切割工序)。
需要说明的是,上述实施方式中,以使用引线框的QFN封装的制造方法为例进行了说明,但本发明不限于此,还能够应用于除了使用引线框的QFN封装以外的半导体装置的制造方法、使用配线基板的半导体装置的制造方法。
本发明的粘接片中的粘接剂层通过将含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物(a)的羧基和环氧树脂(b)的环氧丙基交联,获得B阶状态(半固化状态),能够成为低玻璃转移温度(-30℃~50℃)。具有低玻璃转移温度的粘接剂层的粘接片能够在较低温度的加热条件下,具体来说在常温(5℃~35℃)~150℃下,通过辊层压机等,连续进行编带工序,生产率好。
另外,本发明的粘接片中的低玻璃转移温度(-30℃~50℃)的粘接剂层在加热时获得高弹性模量的特性。近年来,以打线接合工序中的成本降低为目的,代替以往的金线而利用低成本的铜线或被钯覆盖的铜线进行接合的产品开始普及。铜线或被钯覆盖的铜线是比金弹性高的金属,因此,为了形成稳定的形状,需要在比以往的金线高的负荷下进行加工。
若对引线框施加这种大的负荷,则当粘贴于引线框的下部的粘接片中的粘接剂层为低弹性模量时,该粘接剂层变形,并在该变形后的粘接剂层的状态下进行树脂密封。于是,发生密封树脂从变形的粘接剂层部分泄漏。另外,从引线框剥离粘接片时,也会产生如下问题:粘接剂层从该变形的粘接剂层部分断裂,引线框的表面上残留粘接剂。此外,打线接合时,若粘接剂为低弹性模量,则粘接剂变形,从而线负荷难以传递,也容易引发打线接合不良。本发明的粘接片中的粘接剂层如上所述具有高弹性模量的特性,因此,即使使用铜线或被钯覆盖的铜线进行打线接合,也难以产生打线不良、密封树脂泄漏或粘接剂层残留的问题。
另外,本发明的粘接片中的粘接剂层中含有含2个以上马来酰亚胺基的化合物(c),未反应的马来酰亚胺树脂残留量在特定的范围,因此,能够使粘接剂层成为高B阶的状态,因此,抑制了对引线框的粘接强度的增高,结果,能够抑制密封树脂泄漏、粘接剂残留在引线框以及剥离时的粘接剂层断裂。
实施例
下面,示出实施例,对本发明进行具体说明。
[实施例1~4及比较例1~3]
(粘接剂涂料的组成)
以表1所示的质量比例,将(a)~(c)成分及其他成分和作为溶剂的四氢呋喃(THF)混合,制备粘接剂涂料。
接着,将该粘接剂涂料涂布于厚度为25μm的聚酰亚胺膜(TorayDuPont公司制造,商品名Kapton100EN)的一个面,以使干燥后的粘接剂层厚度变为5μm,之后,基于表1所示的干燥条件在热风循环型烘箱中进行干燥,得到粘接片。
其中,所使用的各成分的详情如下。
·含羧基的丙烯腈-丁二烯共聚物:由数均分子量算出的羧基当量1500,丙烯腈含量27质量%
·具有结构式(1)的环氧树脂:分子量630,官能团当量210g/eq
·双酚A二苯醚双马来酰亚胺:分子量570,官能团当量285g/eq
·1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷:分子量248,官能团当量62g/eq
[表1]
对如上所述得到的各示例的粘接片进行以下的测定及评价,其结果见表2。
(1)未反应的马来酰亚胺残留量
粘接片的马来酰亚胺残留量使用FT-IR(PerkinElmer公司制造Spectrum100),通过ATR(Attenuated Total Reflection,衰减全反射)法进行测定。粘接片的马来酰亚胺残留量的计算方法如下所示。
(i)测定:ATR修正和吸光度转换后,计算出以下波数S1、S2中的峰面积。
S1=马来酰亚胺的峰(1148cm-1)的积分值
S2=马来酰亚胺的芳香环的峰(1500cm-1)的积分值
(ii)将S1/S2的比作为未反应的马来酰亚胺残留量。
(2)对Cu板的剥离强度
被粘体:铜板(古河制造125μm7025型)
粘接片尺寸:宽度10mm×长度50mm
加工:使用辊层压机,将各示例中得到的粘接片粘贴在被粘体,作为试件。此时的层压条件为温度80℃,压力4N/cm,压接速度1m/分钟。
测定:使用万能拉伸试验机,在常温下测定试件的90°剥离强度。固定铜板,在垂直方向拉伸粘接片进行测定。拉伸速度为50mm/分钟。
评价:剥离强度在实用上5gf/cm以上是没有问题的粘接强度。将5gf/cm以上评价为○。将不足5gf/cm评价为×。
(3)芯片贴装工序后的热特性
加工:在各示例中得到的粘接片中,将厚25μm的聚酰亚胺膜制作成厚38μm的实施了脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜),假定进行芯片贴装固化处理,使用通风烘箱以175℃加热1小时。
测定:将加热后的粘接片中的粘接剂层从PET膜中取出,使用DMA(DynamicMechanical Analyzer,动态机械分析仪)测定拉伸储能模量。
使用Rheovibron测定器(Orientec公司制造,RHEOVIBRONDDV-II-EP)作为DMA,在频率11Hz、升温速度10℃/min、负荷1.0gf下进行测定。
评价:将假定进行打线接合工序时的温度200℃时的拉伸储能模量为10MPa以上的评价为○。
(4)对树脂密封工序后的试件的剥离强度,胶带剥离后有无粘接剂残留物
加工/测定方法:
(i)试件的制作和热处理
将各示例中得到的粘接片裁剪成宽50mm×长60mm后,假定受到伴随实际的QFN的组装的热历程等,首先,依次实施下述的(a)~(d)。
(a)将各示例中得到的粘接片裁剪成宽50mm×长60mm,使用辊层压机将其粘贴于50mm×100mm的外部尺寸57.5mm×53.5mm铜合金制的测试用引线框(表面触击电镀,8×8个矩阵排列,封装尺寸5mm×5mm,32引脚)。此时的层压条件为温度80℃,压力4N/cm,压接速度1m/分钟。
(b)用通风烘箱将粘贴了粘接片的铜合金制的测试用引线框加热175℃/1小时。这是假定进行芯片贴装固化处理的处理。
(c)等离子照射处理:通过Yield Engineering公司制造的1000P,气体种类使用Ar,处理450W/60秒。
(d)加热200℃/30分钟:假定进行打线接合工序的处理,即使用加热板进行加热。
接着,使用模压机,在175℃/3分钟的条件下,在与完成了(a)~(d)的热处理的被粘体的粘贴了粘接片的一面相反的铜材露出面层叠密封树脂(树脂密封工序)。作为密封树脂使用住友电木公司制造的环氧铸模树脂(EME-G631BQ)。
(ii)剥离强度的测定,胶带剥离后有无粘接剂残留物
对上述树脂密封工序后的试件,使用万能拉伸试验机,在常温下测定90°剥离强度。需要说明的是,固定试件,在垂直方向拉伸粘接片的角部进行测定。拉伸速度为300mm/分钟。另外,使用光学显微镜(Keyence公司制造数字显微镜VHX-500),以100倍的倍率确认胶带剥离后有无粘接剂残留物。
评价:
○:剥离强度低于1000gf/50mm,剥离的粘接片不断裂,引线框材料表面及密封树脂表面未残留粘接剂。
△:剥离强度在1000gf/50mm以上,剥离的粘接片不断裂,引线框材料表面及密封树脂表面未残留粘接剂。
×:相当于确认粘接片断裂,或确认引线框材料表面及密封树脂表面有粘接剂残留的至少任意一个。
(5)有无树脂泄漏
对上述树脂密封工序后的试件,使用光学显微镜(Keyence公司制造数字显微镜VHX-500),以100倍的倍率确认有无密封树脂泄漏。
○:粘接片剥离后的完成了树脂密封的测试用引线框材料表面没有密封树脂漏出。
[表2]
由上述表2可知,实施例1~4的粘接片在对Cu板的剥离强度、芯片贴装工序后的热特性、对树脂密封工序后的试件的剥离强度、胶带剥离后有无粘接剂残留物、有无树脂泄漏的所有评价中,结果是实用上没有问题。
与此相对,在对树脂密封工序后的试件的剥离强度的评价中,比较例1及比较例2的粘接片存在不能粘贴于铜合金制的测试用引线框的问题。另外,在对树脂密封工序后的试件的剥离强度的评价中,比较例3的粘接片存在牢固地粘接于铜合金制的测试用引线框,粘接片破裂的问题。
附图标记说明
10 半导体装置制造用粘接片
20 引线框
30 半导体元件
31 接合线
40 密封树脂
50 QFN封装
Claims (2)
2.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,使用权利要求1所述的半导体装置制造用粘接片,所述半导体装置的制造方法包括:
粘贴工序,在引线框或配线基板粘贴半导体装置制造用粘接片;
芯片贴装工序,在所述引线框或配线基板搭载半导体元件;
打线接合工序,使所述半导体元件和外部连接端子导通;
密封工序,用密封树脂将所述半导体元件密封;以及
剥离工序,在所述密封工序之后,将半导体装置制造用粘接片从引线框或配线基板剥离。
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