DE60224543T2 - Klebeband - Google Patents
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Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges selbstklebendes Klebeband. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein selbstklebendes Klebeband, das besonders für die Verwendung in dem Prozess des Zerlegen eines Silizium-Wafers oder dergleichen in Dies (Plättchen) und zur Durchführung von Diebonden (Chipbonden) von Chips, die durch das Zerlegen in Dies erhalten werden, an einen Leadframe geeignet ist.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Ein Halbleiter-Wafer zum Beispiel aus Silizium- oder Galliumarsenid wird in einem großen Durchmesser erzeugt. Dieser Wafer wird geschnitten und in kleine Chip-Elemente (IC Chips) getrennt (in Dies zerlegt) und dem nachfolgenden Einbauschritt übergeben. Insbesondere wird bei diesem Prozess der Halbleiter-Wafer in dem Zustand, in dem er an einem selbstklebenden Klebeband haftet, den Schritten des in Dies zerlegen, des Reinigens, des Trocknens, des Expandierens und des Aufnehmens (Pickup) unterworfen und dem nachfolgenden Bonding-Schritt übergeben.
- Es wird gewünscht, dass das oben genannte selbstklebende Klebeband, das von dem Schritt des Zerlegen eines Halbleiter-Wafers in Dies bis zu dem Aufbauschritt verwendet wird, eine Klebestärke hat, die so groß ist, um die Wafer-Chips in den Schritten des Zerlegen in Dies bis zu dem der Trocknung sicher zu halten, aber welche auf so einem Niveau ist, dass kein Klebemittel in dem Aufnahmeschritt an den Wafer-Chips anhaftet.
- Die Chips, die aufgebaut sind, werden unter Verwendung eines Chip-Bonding-Klebemittels, wie etwa eines Epoxyklebemittels, in dem Chip-Bonding-Schritt mit den Leadframes verbunden. So werden Halbleitervorrichtungen erzeugt. Jedoch ist das Auftragen einer geeigneten Menge an Klebemittel schwierig, wenn die IC Chips extrem klein sind, und hier trat das Problem auf, dass das Klebemittel die IC Chips überströmte. Auf der anderen Seite trat, wenn die Chips groß sind, solch ein Problem auf, dass das Bonden aufgrund zum Beispiel einer ungenügenden Menge an Klebemitteln nicht mit einer zufriedenstellenden Stärke erreicht werden kann. Darüber hinaus ist das Auftragen solcher Chip-Bonding-Klebemittel sehr mühsam. Deshalb gibt es eine Nachfrage nach einer Verbesserung, die eine Vereinfachung des Prozesses erlaubt.
- Um die obigen Probleme zu lösen, wurden verschiedene selbstklebende Klebebänder zur Wafer-Anhaftung vorgeschlagen, die sowohl eine Wafer-Fixierungsfunktion als auch eine Chip-Bonding-Funktion durchführen können (siehe zum Beispiel die
japanische offengelegte Patentschrift Nr. 2(1990)-32181 - Die
japanische offengelegte Patentschrift 2(1990)-32181 - Das Klebeband zum Anhaften an Wafer, das in der oben genannten Veröffentlichung offenbart ist, ermöglicht das sogenannte direkte Chip-Bonden und ermöglicht das Weglassen des Schrittes des Auftragens eines Chip-Bonding-Klebemittels. Das heißt, in der Klebeschicht des Klebebandes werden alle Be standteile, während das Chip-Bonden ausgeführt wird, durch die Strahlenenegieaushärtung und thermische Aushärtung ausgehärtet, so dass die Chips und Leadframes mit einer extrem großen Stärke miteinander verbunden werden.
- Danach wird im Allgemein das Draht-Bonden über den Reflow-Schritt durchgeführt.
- In den vergangenen Jahren wurden zur Verwendung in dem Reflow-Schritt Lötmittel entwickelt, die kein Blei enthalten, um Umweltproblemen Rechnung zu tragen. Die Schmelztemperatur von Lötmitteln, die kein Blei enthalten, ist höher als die von gewöhnlichen Lötmitteln, die Blei enthalten, wodurch hohe Reflow-Temperaturen unvermeidlich werden. Wenn die Reflow-Temperatur jedoch hoch ist, verdampft selbst eine kleine Menge an Wasser, die in der Klebeschicht enthalten ist, und bläht sich auf, wodurch die Gefahr des Paketbrechens entsteht.
- Darüber hinaus wird zum Zeitpunkt des Chip-Bondens verlangt, dass die Klebeschicht sauber der Kontur der anhaftenden Fläche folgt. Insbesondere ist es zum Verbessern der Folgeeigenschaft zum Zeitpunkt des Thermokompressions-Bondens erforderlich, dass das Elastizitätsmodul der Klebeschicht zum Zeitpunkt des Thermokompressions-Bondens bei hohen Temperaturen niedrig ist. Bezüglich dieses Punktes sind die oben genannten konventionellen Klebemittel jedoch nicht zufriedenstellend. Deshalb gibt es noch einen Bedarf für eine Verbesserung von selbstklebenden Klebebändern.
- AUFGABE DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung wurde in Betracht auf den oben genannten Stand der Technik gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Klebeband, mit einer Klebeschicht bereitzustellen, die es ermöglicht, die Wasserabsorption von Klebemittel aushärtenden Produkten zu reduzieren und die es erlaubt, ihr Elastizitätsmodul beim Thermokompressions-Bonden zu erniedrigen.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Das Klebeband der vorliegenden Erfindung umfasst eine Basis und eine darauf überlagerte Klebeschicht, wobei diese Klebeschicht eine Haftkomponente (A), ein Epoxidharz (B), ein thermisch aktives latentes Epoxidharz aushärtendes Mittel (C), eine durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) und einen Photopolymerisationsinitiator (E) aufweist, wobei entweder das Epoxidharz (B) oder die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) oder beide ein Dicyclopentadienskelett in seinem/ihrem Molekül oder deren Molekülen aufweisen.
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- Aufgrund der vorliegenden Erfindung wird ein Klebeband mit einer Klebeschicht bereitgestellt, die es ermöglicht, die Wasserabsorption von Klebemittel aushär tenden Mitteln zu reduzieren, um dadurch zum Zeitpunkt des Reflows ein Paketbrechen zu vermeiden, und die es ermöglicht, deren Elastizitätsmodul beim Thermokompressions-Bonden abzusenken, um dadurch eine hohe Fähigkeit sicherzustellen, dass der Kontur der anzuhaftenden Fläche gefolgt wird.
- DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Wie oben erwähnt umfasst das Klebeband der vorliegenden Erfindung eine Basis und eine darauf überlagerte Klebeschicht, wobei diese Klebeschicht eine Haftkomponente (A), ein Epoxidharz (B), ein thermisch aktives latentes Epoxidharz aushärtendes Mittel (C), eine durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) und einen Photopolymerisationsinitiator (E) aufweist, wobei das Epoxidharz (B) oder sowohl (B) als auch die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) ein Dicyclopentadienskelett in seinem/ihrem Molekül oder deren Molekülen aufweisen.
- Zunächst wird jede Komponente, die die Klebeschicht ausbildet, unten im Detail beschrieben.
- Wenn auch selbstklebende Acryl- Polyester-, Urethan-, Silikon- und Naturgummi-Klebemittel und andere verschiedene selbstklebende Universalklebemittel als die Haftkomponente (A) verwendet werden können, ist es in dieser vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, selbstklebende Acryl-Klebemittel zu verwenden.
- Als selbstklebende Akryl-Klebemittel können zum Beispiel genannt werden ein (Meth)acrylestercopolymer, das aus Struktureinheiten zusammengesetzt ist, die aus einem (Meth)acrylestermonomer und einem (Meth)acrylsäurederivat gewonnen werden. Als (Meth)acrylestermonomer kann irgendeines von (Meth)acrylsäurecycloalkylester, Benzyl(meth)acrylat und einem (Meth)acrylsäurealkylester mit einer Alkylgruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen verwendet werden. Unter diesen ist es besonders bevorzugt, ein (Meth)acrylsäurealkylester mit einer Alkylgruppe von 1 bis 18 Kohlenstoffatomen zu verwenden, wie etwa Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, Butylacrylat oder Butylmethacrylat. Als (Meth)acrylsäurederivat kann zum Beispiel Glycidyl(meth)acrylat mit einer Glycidyl-Gruppe oder ein Hydroxyethylacrylat mit einer Hydroxyl-Gruppe erwähnt werden.
- Der Gehalt der Struktureinheiten, die aus dem Glycidyl(meth)acrylat in dem (Meth)acrylestercopolymer gewonnen werden, liegt im Allgemeinen im Bereich von 0 bis 80 mol%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 50 mol%. Das Hinzufügen einer Glycidyl-Gruppe in das (Meth)acrylestercopolymer verbessert die Verträglichkeit des (Meth)acrylestercopolymers mit dem Epoxidharz (B), erhöht das Tg des Aushärteprodukts und bewirkt eine Verbesserung der thermischen Stabilität. Das Hinzufügen eines hydroxylierten Monomers, wie etwa Hydroxyethylacrylat in das (Meth)acrylestercopolymer erleichtert das Regeln der Haftung an anzuklebenden Flächen und der selbstklebenden Klebemitteleigenschaften.
- Das Molekulargewicht von selbstklebenden Acryl-Klebemitteln ist vorzugsweise 100.000 oder größer, noch bevorzugter im Bereich von 150.000 bis zu 1.000.000. Der Glaspunkt von selbstklebenden Acryl-Klebemitteln ist im Allgemeinen 20°C oder darunter, vorzugsweise in dem Bereich von ungefähr –70 bis 0°C. Die selbstklebenden Acryl-Klebemittel weisen eine Klebrigkeit bei Raumtemperatur (23°C) auf.
- Epoxidharze mit einem Dicyclopentadienskelett, die als das Epoxidharz (B) verwendet werden, weisen jeweils ein Dicyclopentadienskelett und eine reaktive Epoxigruppe in deren Molekülen auf. Die Epoxidharze sind im Allgemeinen bei Raumtemperatur fest und deren Erweichungstemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von ungefähr 40 bis 90°C, noch bevorzugter im Bereich von 45 bis 80°C und optimal im Bereich von 50 bis 70°C. Das Molekulargewicht solcher Epoxidharze mit einem Dicyclopentadienskelett liegt vorzugsweise im Bereich von 430 bis 3.000, noch bevorzugter von 700 bis 2.500 und optimal von 1.000 bis 2.000. Das Epoxid-Äquivalent von Epoxidharzen mit einem Dicyclopentadienskelett liegt vorzugsweise im Bereich von 150 bis 1.000 g/eq, noch bevorzugter im Bereich von 200 bis 800 g/eq und optimal im Bereich von 210 bis 400 g/eq.
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- Mischungen von Epoxidharzen, deren n-Werte sich untereinander im Bereich von 0 bis 10 unterscheiden, sind als das Epoxidharz mit einem Dicyclopentadienskelett erhältlich. Als Beispiel solcher Epoxidharzmischungen können die Epoxidharze XD-1000-L und XD-1000-2L (Handelsnamen, produziert von Nippon Kayaku Co., Ltd.) erwähnt werden.
- Diese Epoxidharze mit einem Dicyclopentadienskelett können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
- Wenn als das Epoxidharz (B) ein Epoxidharz mit einem Dicyclopentadienskelett ohne Kombination mit anderen später beschriebenen Universal-Epoxidharzen verwendet wird, wird das Epoxidharz vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 1.000 Gewichtsteilen, vorzugsweise in einer Mengen von 50 bis 800 Gewichtsteilen und optimal in einer Menge von 100 bis 600 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der oben genannten Haftkomponente (A) hinzugefügt.
- Weiterhin kann als das Epoxidharz (B) das Epoxidharz mit einem Dicyclopentadienskelett in Kombination mit anderen Universal-Epoxidharzen verwendet werden. Als Universal-Epoxidharz ist es bevorzugt, ein Epoxidharz mit einem Molekulargewicht von ungefähr 300 bis 2.000 zu verwenden. Es ist besonders bevorzugt, eine Mischung eines üblichen flüssigen Epoxidharzes von 300 bis 500 Molekulargewicht und eines üblichen festen Epoxidharzes von 400 bis 2.000 Molekulargewicht zu verwenden. Das Epoxidäquivalent solcher Universal-Epoxidharze liegt im Allgemeinen im Bereich von 50 bis 5.000 g/eq. Als solche Universal-Epoxidharze können zum Beispiel erwähnt werden Glycidylether von Phenolen wie etwa Bisphenol A, Bisphenol F, Resorcinol, Phenylnovolak und Cresolnovolak; Glycidylether von Alkoholen wie etwa Butandiol, Polyethylenglykol und Polypropylenglykol; Glycidylether von Carboxylsäuren, wie etwa Phthalsäure, Isophthalsäure und Tetrahydrophtalsäure, Glycidyl- oder Alkylglycidylepoxidharze, die durch die Substitution eines an einem Stickstoffatom von Anilinisocyanurat oder dergleichen aktiven gebundenen Wasserstoffs mit einer Glycidyl-Gruppe erhalten werden; und sogenannte alicyclische Epoxide, die zum Beispiel durch Oxidierung eines intramolekularen Kohlenstoffs zu einer Kohlenstoffdoppelbindung erhalten werden, um dadurch darin eine Epoxigruppe aufzunehmen, wie etwa Vinylcyclohexandiepoxid, 3,4-Epoxicyclohexylmethyl-3,4-dicyclohexanecarboxylat und 2-(3,4-Epoxi)cyclohexyl-5,5-spiro(3,4-epoxi)cyclohexan-m-dioxan.
- Von diesen werden Bisphenolglycidylepoxidharze vorzugsweise als Universal-Epoxidharze verwendet. Diese Universal-Epoxidharze können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
- In der vorliegenden Erfindung muss wenigstens das Epoxidharz (B) ein Dicyclopentadienskelett in dessen Molekül aufweisen, vorzugsweise auch die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D), die später beschrieben wird.
- Die anderen Universal-Epoxidharze werden vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 1.000 Gewichtsteilen, noch bevorzugter in einer Menge von 50 bis 800 Gewichtsteilen, und optimal in einer Menge von 100 bis 600 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der oben genannten Haftkomponente (A) hinzugefügt.
- Wenn das Epoxidharz mit einem Dicyclopentadienskelett in Verbindung mit anderen Universal-Epoxidharzen verwendet wird, liegt die Summe der hinzugefügten Epoxidharze (B) vorzugsweise im Bereich von 5 bis 1.000 Gewichtsteilen, noch bevorzugter im Bereich von 50 bis 800 Gewichtsteilen und optimal im Bereich von 100 bis 600 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der oben genannten Haftkomponente (A). Bei dieser Kombination ist das Verhältnis des Epoxidharzes mit einem Dicyclopentadienskelett bezüglich anderer Universal-Epoxidharze vorzugsweise im Bereich von 1:99 bis 99:1, noch bevorzugter von 5:95 bis 50:50 und optimal von 10:90 bis 40:60.
- Das thermisch aktive latente Epoxidharz aushärtende Mittel (C) ist ein Aushärtemittel der Art, dass es bei Raumtemperatur nicht mit dem Epoxidharz (B) reagiert, wenn es aber auf eine bestimmte Temperatur oder darüber aufgeheizt ist, aktiviert wird, um dadurch mit dem Epoxidharz (B) zu reagieren.
- Die Aktivierung des thermisch aktiven latenten Epoxidharz aushärtenden Mittels (C) kann mit verschiedenen Verfahren erreicht werden. Zum Beispiel durch das Verfahren, bei dem aktive Arten (Anion und Kation) durch eine wärmeinduzierte chemische Reaktion gebildet werden; durch das Verfahren, bei dem das thermisch aktive latente Epoxidharz aushärtende Mittel (C) bei ungefähr Raumtemperatur stabil in dem Epoxidharz (B) dispergiert ist, aber bei hohen Temperaturen in dem Epoxidharz (B) gelöst ist, um dadurch eine Aushärtereaktion zu initiieren; durch das Verfahren, bei dem das Aushärtemittel in einem Molekularsieb eingeschlossen ist und bei hohen Temperaturen durchsickert, um dadurch eine Aushärtereaktion zu initiieren; und durch das Verfahren, bei dem Mikrokapseln verwendet werden.
- Die thermisch aktiven latenten Epoxidharz aushärtenden Mittel (C) können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Insbesondere werden Dicyandiamid-, Imidazolverbindungen und deren Mischungen vorzugsweise als thermisch aktives latentes Epoxidharz aushärtendes Mittel (C) verwendet.
- Das thermisch aktive latente Epoxidharz aushärtende Mittel (C) wird im Allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 15 Gewichtsteilen und optimal in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der Summe des Epoxidharzes mit einem Dicyclopentadienskelett und anderen Universal-Epoxidharzen verwendet.
- Die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung mit einem Dicyclopentadienskelett, die als die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) verwendet wird, weist ein Dicyclopentadienskelett und eine oder mehrere, vorzugsweise 2 bis 10, durch Strahlenenergie polymerisierbare Gruppen in deren Molekül auf. Das Molekulargewicht der durch Strahlenenergie polymerisierbaren Verbindung (D) liegt im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 150 bis 840, vorzugsweise von 250 bis 500.
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- Als die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) mit einem Dicyclopentadienskelett kann zum Beispiel R-684 (Handelsname, produziert von Nippon Kayaku Co., Ltd.) erwähnt werden.
- Die durch Strahlenenergie polymerisierbaren Verbindungen (D), die jeweils ein Dicyclopentadienskelett aufweisen, können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
- Wenn als die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) eine durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung mit einem Dicyclopentadienskelett ohne Verwendung anderer Universal-durch-Strahlenenergie-polymerisierbare-Verbindungen, wie später beschrieben wird, verwendet wird, wird die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 500 Gewichtsteilen, noch bevorzugter in einer Menge von 10 bis 200 Gewichtsteilen und optimal in einer Menge von 20 bis 100 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der oben genannten Haftkomponente (A) hinzugefügt.
- Darüber hinaus kann als die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D), die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung mit einem Dicyclopentadienskelett in Kombination mit anderen Universal-durch-Strahlenenergiepolymerisierbaren-Verbindungen verwendet werden. Die Universal-durch-Strahlenenergie-polymerisierbaren-Verbindungen haben jeweils wenigstens eine polymerisierbare Doppelbindung in deren Molekül. Deren Molekulargewicht liegt im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 100 bis 30.000, vorzugsweise von 300 bis 10.000. Zum Beispiel werden niedermolekulargewichtige Verbindungen, wie zum Beispiel in den
japanischen offengelegten Patenten mit den Nr. 60(1985)-196956 60(1985)-223139 - Weiterhin können Oligomeracrylat-Verbindungen mit einer funktionellen Gruppe, wie etwa Hydroxyl oder Carboxyl verwendet werden, zum Beispiel ein Oligoesteracrylat, ein Urethanacrylatoligomer, ein epoximodifiziertes Acrylat, ein Polyesteracrylat, ein Polyetheracrylat und ein Itaconsäureoligomer.
- Wenn als die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) keine durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung mit einem Dicyclopentadienskelett verwendet wird und nur andere Universal-durch-Strahlenenergie-polymerisierbare-Verbindungen (ohne ein Dicyclopentadienskelett) verwendet werden (wenn ein Epoxidharz (B) mit einem Dicyclopentadienskelett verwendet wird), werden die anderen Universal-durch-Strahlenenergie-polymerisierbaren-Verbindungen vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 500 Gewichtsteilen, noch bevorzugter in einer Menge von 10 bis 200 Gewichtsteilen und optimal in einer Menge von 20 bis 100 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der oben genannten Haftkomponente (A) hinzugefügt.
- Wenn die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung mit einem Dicyclopentadienskelett in Verbindung mit anderen Universal-durch-Strahlenenergiepolymerisierbaren-Verbindungen verwendet wird, liegt die Summe der hinzugefügten durch Strahlenenergie polymerisierbaren Verbindungen (D) vorzugsweise in dem Bereich für 0,1 bis 500 Gewichtsteilen, noch bevorzugter im Bereich von 10 bis 200 Gewichtsteilen und optimal im Bereich von 20 bis 100 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der oben genannten Haftkomponente (A). Bei dieser Kombination ist das Verhältnis der durch Strahlenenergie polymerisierbaren Verbindung mit einem Dicyclopentadienskelett bezüglich anderer Universal-durch- Strahlenenergie-polymerisierbaren-Verbindungen vorzugsweise in dem Bereich von 1:99 bis 99:1, noch bevorzugter von 20:80 bis 70:30 und optimal von 40:60 bis 50:50.
- Das Klebemittel, das die oben genannte durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung mit einem Dicyclopentadienskelett und/oder andere Universal-durch-Strahlenenergie-polymerisierbare-Verbindungen umfasst, wird beim Bestrahlen mit Licht ausgehärtet. Als Licht kann zum Beispiel ultraviolettes Licht verwendet werden.
- Ein Mischen des Photopolymerisationsinitiators (E) in das oben genannte Klebemittel ermöglicht nicht nur die Reduzierung der Polymerisations- und Aushärtezeit, sondern auch die Bestrahlungsdosis.
- Der Photopolymerisationsinitiator (E) kann zum Beispiel ausgewählt werden unter Benzophenon, Acetophenon, Benzoin, Benzoinmethylether, Benzoinethylether, Benzoinisopropylether, Benzoinisobutylether, benzoinbenzoische Säure, Methylbenzoinbenzoat, Benzoindimethylketal, 2,4-Dieethylthioxanthon, Hydroxycyclohexylphenylketon, Benzyldiphenylsulfid, Tetramethylthiurammonosulfid, Azobisisobutyronitril, Benzil, Dibenzyl, Diacetyl und β-Chloroanthraquinon.
- Der oben genannte Photopolymerisationsinitiator (E) wird im Allgemeinen in einer Menge von 0,5 bis 15 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 1,0 bis 10 Gewichtsteilen, und noch bevorzugter von 1,5 bis 6 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der Summe der durch Strahlenenergie polymerisierbaren Verbindung mit einem Dicyclopentadienskelett und anderen Universal-durch-Strahlenenergiepolymerisierbaren-Verbindungen hinzugefügt.
- Die Klebeschicht des Klebebands der vorliegenden Erfindung besteht aus der oben genannten Haftkomponente (A), dem Epoxidharz (B), dem thermisch aktiven latenten Epoxidharz aushärtenden Mittel (C), der durch Strahlenenergie polymerisierbaren Verbindung (D) und dem Photopolymerisationsinitiator (E) als wesentliche Bestandteile.
- Die Klebeschicht, die aus den oben genannten Komponenten besteht, hat die Eigenschaft, durch Strahlenenergie als auch durch Wärme aushärtbar zu sein. Somit kann das Klebeband als ein Klebemittel zum Fixieren des Wafers zum Zeitpunkt des Zerlegens in Dies verwendet werden und als ein Klebemittel für das Thermokompressions-Bonden von Chips an Leadframes zum Zeitpunkt des Zusammenbaus. Obwohl dieses Thermokompressions-Bondes vorzugsweise durch Erwärmen auf 80 bis 150°C durchgeführt wird, zeigt die Klebeschicht der vorliegenden Erfindung ein niedriges Elastizitätsmodul in diesem Temperaturbereich, mit dem Ergebnis, dass das Klebeband sauber der Kontur der anzuklebenden Fläche folgt, um dadurch zu ermöglichen, dass ein sicheres Bonden der Chips an Leadframes erreicht wird.
- Schließlich kann durch thermisches Aushärten ein Aushärteprodukt mit einer hohen Schlagzähigkeit bereitgestellt werden. Weiterhin weist das Aushärteprodukt eine ausgezeichnete Ausgeglichenheit zwischen Scherfestigkeit und Abziehfestigkeit auf und kann zufriedenstellende Bonding-Eigenschaft beibehalten, selbst wenn es harten thermischen und feuchten Bedingungen ausgesetzt ist. Weiterhin ist die Wasserabsorption des Aushärteprodukts der Klebeschicht so niedrig, dass das Auftreten von Paketbrechen bei dem Reflow-Schritt reduziert werden kann.
- Um der selbstklebenden Klebeschicht nach dem Chip-Bonden elektrisch leitfähige Eigenschaften zu verleihen, kann die selbstklebende Klebeschicht mit einem elektrisch leitfähigen Füllstoff, wie etwa Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Aluminium, Edelstahl, Kohlenstoff, Keramik oder einem Material, das durch Beschichten von Nickel, Aluminium oder dergleichen mit Silber erhalten wird, beladen sein. Darüber hinaus kann die selbstklebende Klebeschicht, um ihr thermisch leitfähige Eigenschaften zu verleihen, mit einem thermisch leitfähigen Füllstoff, wie etwa Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Aluminium, Edelstahl, Silizium, Germanium oder anderen metallischen Materialien oder Legierungen davon beladen sein. Diese Additive können in einer Menge von ungefähr 10 bis 400 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der Klebemittelkomponente (nämlich Komponenten A + B + C + D + E) hinzugefügt werden.
- Diese Klebeschicht kann mit einer organischen Polyisocyanatverbindung, einer organischen Polyiminverbindung und dergleichen beladen sein, um die anfängliche Klebestärke und dessen Kohäsionsstärke vor dem Aussetzen der Strahlenenergie zu regulieren.
- Die organische Polyisocyanatverbindung kann zum Beispiel ausgewählt sein aus aromatischen Polyisocyanatverbindungen, aliphatischen Polyisocyanatverbindungen, alicyclische Polyisocyanatverbindungen, Trimeren dieser Polyisocyanatverbindungen und isocyanatendigen Urethanprepolymeren, die durch eine Reaktion dieser Polyisocyanatverbindungen mit Polyolverbindungen erhalten werden. Spezielle Beispiele der organischen Polyisocyanatverbindungen umfassen 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, 1,3-Xylylendiisocyanat, 1,4-Xylylendiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Diphenylmethan-2,4'-diisocyanat, 3-Methyldiphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, Dicyclohexylmethan-2,4'-diisocyanat und Lysinisocyanat.
- Besondere Beispiele der oben genannten organischen Polyiminverbindungen umfassen N,N'-Diphenylmethan-4,4'-bis(1-aziridincarboxyamid), Trimethylolpropan-tri-β-aziridinyl-propionat, Tetramethylolmethan-tri-β-aziridinylpropionat und N,N'-Toluen-2,4-bis(1-aziridincarboxyamido)triethylenmelamin.
- Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass diese organischen Polyisocyanatverbindungen oder organischen Polyiminverbindungen mit einer Menge von 0 bis 10 Gewichtsteilen, besonders von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen und noch besonders von 0,5 bis 2 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der Haftkomponente (A) hinzugefügt werden.
- Darüber hinaus kann ein antistatisches Mittel zu der oben genannten Klebeschicht hinzugefügt werden. Das Hinzufügen des antistatischen Mittels kann die Erzeugung von. Elektrostatik beim Expandierungs- oder beim Aufnahmeschritt unterdrücken, so dass die Chip-Zuverlässigkeit verbessert ist. Beispiele geeigneter antistatischer Mittel umfassen allgemein bekannte Aktivatoren wie etwa anionische, kationische, nichtionische und amphotere Aktivatoren. Es ist bevorzugt, dass das antistatische Mittel in einer Menge von 0 bis 50 Gewichtsprozent, be sonders von 0 bis 30 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gewicht der Klebeschicht verwendet wird.
- Zum Beispiel kann eine transparente Folie als Basis für das Klebeband der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wenn ultraviolettes Licht als die Strahlenenergie verwendet wird. Beispiele geeigneter transparenter Folien umfassen eine Polyethylenfolie, eine Polypropylenfolie, eine Polybutenfolie, eine Polybutadienfolie, eine Polymethylpentenfolie, eine Polyvinylchloridfolie, eine Vinylchloridcopolymerfolie, eine Polyethylenterephthalatfolie, eine Polyethylennaphthalatfolie, eine Polybutylenterephthalatfolie, eine Polyurethanfolie, eine Ethylen/Vinylacetatfolie, eine Ionomerharzfolie, eine Ethylen/(Meth)acrylsäurecopolymerfolie, eine Ethlen/(Meth)acrylsäureestercopolymerfolie, eine Polystyrenfolie und eine Polycarbonatfolie. Weiterhin können auch vernetzte Folien von diesen verwendet werden. Weiterhin können auch laminierte Folien davon verwendet werden. Wenn auf der anderen Seite Elektronenstrahlen als die Strahlenenergie verwendet werden, ist es nicht erforderlich, dass die Basis transparent ist. Deshalb können nicht nur die oben genannten transparenten Folien, sondern auch opaque Folien, die durch Färben dieser erhalten werden, Fluororesinfolien und dergleichen verwendet werden.
- Die Oberflächenspannung der Basis ist vorzugsweise 40 dyne/cm oder weniger, noch bevorzugter 37 dyne/cm oder weniger, und optimal 35 dyne/cm oder weniger. Dies ermöglicht ein einfaches Übertragen der Klebeschicht des Klebeband der vorliegenden Erfindung auf Silizium-Chips zum Zeitpunkt des Chip-Bondens. Die oben genannte Basis mit der niedrigen Oberflächenspannung kann durch Auswahl eines geeigneten Materials erhalten werden. Sie kann auch dadurch erhalten werden, indem die Oberfläche der Basis einer Trennbehandlung unterzogen wird, wie etwa dem Auftragen eines Silikonharzes oder dergleichen.
- Die Dicke der Basis ist im Allgemeinen in dem Bereich von ungefähr 10 bis 300 μm, vorzugsweise von 20 bis 200 μm und noch bevorzugter von 50 bis 150 μm.
- Das Klebeband der vorliegenden Erfindung kann durch Beschichten der Basis mit der Klebemittelzusammensetzung, die aus den oben genannten Komponen ten zusammengesetzt ist, mittels üblicher Mittel wie etwa ein Rollmesserbeschichter, ein Tiefdruckbeschichter, ein Düsenbeschichter oder ein Rückseitenbeschichter und Trocknen der Beschichtungsschicht, um dadurch eine Klebeschicht auszubilden, erhalten werden. Je nach Notwendigkeit kann die Klebemittelzusammensetzung vor der Beschichtung in einem Lösemittel gelöst oder dispergiert sein.
- Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass die Dicke der so gebildeten Klebeschicht in dem Bereich von 3 bis 100 μm, vorzugsweise von 10 bis 60 μm liegt. Das so erhaltene Klebeband wird in der folgenden Art und Weise verwendet.
- Das Klebeband der vorliegenden Verbindung wird auf eine Hauptseite eines Silizium-Wafers geklebt und der Silizium-Wafer wird mittels des Klebebandes auf einer Einheit zur Zerlegung in Dies fixiert. Der Silizium-Wafer mit dem Klebeband wird in IC Chips unter der Verwendung von Schneidmittel wie etwa einer Säge zur Zerlegung in Dies geschnitten.
- Das daraus entstehende Klebeband, das an den IC Chips haftet, wird einer Strahlenenergie ausgesetzt. Als Strahlenenergie, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, kann zum Beispiel ultraviolettes Licht (zentrale Wellenlänge ist ungefähr 365 nm) oder Elektronenstrahl erwähnt werden. Wenn ultraviolettes Licht als Strahlenenergie verwendet wird, ist die Bestrahlungsintensität im Allgemeinen so gewählt, um in den Bereich von 20 bis 500 mW/cm2 zu fallen, während die Bestrahlungszeit so wählt ist, um in den Bereich von 0,1 bis 150 s zu fallen. Zum Beispiel können weiterhin ebenso bei der Bestrahlung mit Elektronenstrahlen die Bedingungen mit Bezug auf die gewählt werden, die bei der oben erwähnten Bestrahlung mit ultraviolettem Licht verwendet werden. Darüber hinaus kann während der Zeit der Bestrahlung mit Strahlenenergie unterstützend Wärme angelegt werden.
- Dieses Bestrahlen mit Strahlenenergie ermöglicht das Lösen der Klebeschicht, die auf einer Hauptseite der IC Chips haftet, von der Basis. Das Bestrahlen mit Strahlenenergie kann vor dem Prozess des Zerlegen in Dies erfolgen.
- Die erhaltenen IC Chips mit der daran haftenden Klebeschicht werden auf Leadframes montiert, und erwärmt, so dass das Epoxidharz (B) der Klebeschicht ausgehärtet wird. Somit werden die IC Chips und die Leadframes miteinander verbunden. Die Heiztemperatur liegt im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 80 bis 300°C, vorzugsweise von ungefähr 80 bis 250°C und noch bevorzugter von ungefähr 80 bis 170°C. Die Heizzeit liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 120 Minuten, vorzugsweise von 5 bis 60 Minuten. Als Folge des Erwärmens ist die thermisch aushärtbare Klebemittelkomponente ausgehärtet, um dadurch eine starke Verbindung der IC Chips und der Leadframes miteinander zu erhalten. Darüber hinaus zeigt die Klebeschicht, die aus den oben spezifizierten Komponenten besteht, zum Zeitpunkt des Thermokompressions-Bondens ein niedriges Elastizitätsmodul, so dass die Klebeschicht sauber der Kontur der anzuklebenden Fläche folgt, mit dem Ergebnis, dass die anzuklebende Fläche und die IC Chips mit zufriedenstellender Stärke miteinander verbunden werden können. Bei dieser Verbindung liegt das Elastizitätsmodul der Klebeschicht (bei 150°C) nach dem Aushärten der durch Strahlenenergie polymerisierbaren Verbindung (D), welche in der Klebeschicht enthalten ist, vorzugsweise in dem Bereich von 1,0 × 101 bis 8,0 × 103 Pa, noch bevorzugter in dem Bereich von 3,0 × 101 bis 5,0 × 103 Pa, und optimal in dem Bereich von 1,0 × 102 bis 1,0 × 103 Pa.
- Darüber hinaus zeigt das ausgehärtete Endprodukt nach dem Aushärten des Epoxidharzes (B) einen extrem niedrigen Wasserabsorptionskoeffizienten, so dass selbst wenn das ausgehärtete Endprodukt hohen Temperaturen zum Zeitpunkt des Reflows ausgesetzt ist, frei von Wasserverdampfung ist, um dadurch das Auftreten von Paketbrechen zu reduzieren. Demgemäß ist der Wasserabsorptionskoeffizient (gemessen nach dem Aussetzen von 85% relativer Feuchtigkeit bei 85°C über 168 Stunden) der schließlich ausgehärteten Klebeschicht vorzugsweise 2,3% oder niedriger, noch bevorzugter 2,0% oder niedriger und optimal 1,9% oder niedriger.
- Abgesehen von der obigen Verwendung kann das Klebeband der vorliegenden Erfindung bei der Verbindung von Halbleiterkomponenten, Glass, Keramiken, Metallen etc. verwendet werden.
- WIRKUNG DER ERFINDUNG
- Aufgrund der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung wird ein Klebeband bereitgestellt, das mit einer Klebeschicht versehen ist, welche schließlich ein klebendes Aushärteprodukt mit einer niedrigen Wasserabsorption ausbildet, um dadurch zu ermöglichen, dass ein Paketbrechen zum Zeitpunkt des Reflows verhindert wird, und welches ein Absenken des Elastizitätsmoduls beim Thermokompressions-Bonden realisiert, wodurch es eine sehr gute Fähigkeit zeigt, der Kontur der anzuklebenden Fläche zu folgen.
- BEISPIELE
- Die vorliegende Erfindung wird nun unten mit Bezug auf die folgenden Beispiele, die in keiner Weise den Rahmen der Erfindung beschränken, dargestellt.
- Bei den folgenden Beispielen und dem Vergleichbeispiel werden der „Wasserabsorptionskoeffizient", das „Elastizitätsmodul" und die „Abziehfestigkeit" auf folgende Weisen gemessen.
- „Wasserabsorptionskoeffizient"
- Stücke eines Klebebandes wurden aufeinander in ein Laminat von 1,0 ± 0,2 mm Dicke geschichtet und in eine Größe von 50 mm × 50 mm geschnitten. Beide Hauptseiten des Laminates wurden mit ultraviolettem Licht bestrahlt und 1 Stunde bei 160°C erhitzt, um dadurch eine thermische Aushärtung zu erreichen. Die so erhaltene Probe wurde bei 85°C bei einer Atmosphäre von 85% relativer Feuchtigkeit 168 Stunden aufbewahrt. Der Wasserabsorptionskoeffizient wurde aus dem Gewichtsanstieg der Probe berechnet.
- „Elastizitätsmodul"
- Bezüglich jedes Klebemittels der Beispiele und des Vergleichsbeispiels wurde eines erzeugt, das kein thermisch aktives Epoxidharz aushärtendes Mittel (C) enthält, erzeugt. Beide Hauptseiten einer Probe davon wurden mit 200 mJ/cm2 ultraviolettem Licht bestrahlt. Bezüglich der erhaltenen Probe wurde das Elastizitätsmodul bei 150°C gemäß der Torsionsschermethode unter Verwendung von RDA II, hergestellt von Rheometric Scientific F. E. Ltd., bei 1 Hz gemessen.
- „Abziehfestigkeit”
- Jedes der Klebebänder wurde an eine #2000 polierte Oberfläche eines 350 μm dicken Silizium-Wafers geklebt, mit ultraviolettem Licht mit einer Lichtmenge von 230 mJ/cm2 bestrahlt und in ein Die der Größe von 10 mm × 10 mm zerlegt. Danach wurde jeder Silizium-Chip mit einem Klebemittel, das von dem Abtrennen der Basis von der Klebeschicht erhalten wurde, an ein 150 μm dickes Kupferblech von 10 mm × 50 mm bei 150°C für 1 Sek. kompressionsgebondet und dann für 1 Stunde bei 160°C in einen Wärmeschrank gestellt, um dadurch eine thermische Aushärtung der Klebeschicht zu erreichen. Somit wurde eine Probe zum Messen der Abziehfestigkeit erhalten.
- Die Seite der Probe mit dem Silizium-Chip wurde durch Bonden fixiert und das Kupferblech wurde unter einem Winkel von 90° abgezogen, um dabei die Abziehfestigkeit (mN/10 mm) zu messen. Die Abziehgeschwindigkeit war 50 mm/min.
- Bei den Beispielen und dem Vergleichsbeispiel wie unten beschrieben, wurden die folgenden Materialien als die Haftkomponente (A), das Epoxidharz (B), das thermische aktive latente Epoxidharz aushärtende Mittel (C), die durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) und den Photopolymerisationsinitiator (E) verwendet.
- (A) Haftkomponente
- Copolymer von 900.000 mittlerem Molekulargewicht und –28°C Glastemperatur, erhalten durch Copolymerisierung von 55 Gewichtsteilen von Butylacrylat, 10 Gewichtsteilen von Methylmethacrylat, 20 Gewichtsteilen von Glycidylmethacrylat und 15 Gewichtsteilen von 2-Hydroxyethylacrylat.
- (B) Epoxidharz
-
- (B1): flüssiges Eisphenol A Epoxidharz (Epoxidäquivalent: 180 bis 200, Erweichungspunkt: keiner, Molekulargewicht: ungefähr 420)
- (B2): festes Eisphenol A Epoxidharz (Epoxidäquivalent: 800 bis 900, Erweichungspunkt: 93°C, Molekulargewicht: ungefähr 1.700)
- (B3): Epoxidharz mit einem Dicyclopentadienskelett (Handelsname XD-1000-L produziert von Nippon Kayaku Co., Ltd., Epoxidäquivalent: 240 bis 250, Erweichungspunkt: 66°C, n = 0,6 bis 0,7)
- (B4) Epoxidharz mit einem Dicyclopentadienskelett (Handelsname XD-1000-2L produziert von Nippon Kayaku Co., Ltd., Epoxidäquivalent: 240 bis 250, Erweichungspunkt: 57°C, n = 0,3 bis 0,4)
- (B5): festes o-Cresol Novolak Epoxidharz (Epoxidäquivalent: 210 bis 230, Erweichungspunkt: 92°C, Molekulargewicht: ungefähr 1.650).
- (C) Thermisch aktives latentes Epoxidharz aushärtendes Mittel (Epoxidhärter)
-
- (C1): Dicyandiamid (Handelsname: Härter 3636AS, produziert von Asahi Denka Kogyo K. K.)
- (C2): 2-Phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazol (Handelsname: Curezol 2 PHZ, produziert von Shikoku Chemicals Corporation)
- (D) Durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung
-
- (D1): durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung mit einem Dicyclopentadienskelett (Handelsname: Kayarad R684, produziert von Nippon Kayaku Co., Ltd., Molekulargewicht: 304)
- (D2): Dipentaerythritolhexaacrylat (Molekulargewicht: 578).
- (E) Photopolymerisationsinitiator
-
- 1-Hydroxycyclohexylphenylketon
- (F) Andere
-
- Vernetzungsmittel: aromatische Polyisocyanate (Trimethylolpropanadduct von Toluylendiisocyanat)
- Beispiel 1
- Eine Klebemittelzusammensetzung wurde durch Zusammenmischen der Komponenten in den wie in Tabelle 1 spezifizierten Anteilen erhalten. Eine Basis einer 90 μm dicken laminierten Folie, bestehend aus einer Weich-PVC-Schicht und einer Schicht eines Ethylen/Methylacrylsäurecopolymer, wurde auf der Seite der Ethylen/Methylacrylsäurecopolymer-Schicht (Oberflächenspannung: 35 dyne/cm) mit dieser Klebemittelzusammensetzung beschichtet, so dass eine 20 μm Klebeschicht auf der Basis ausgebildet wurde. Somit wurde ein Klebeband erhalten.
- Der „Wasserabsorptionskoeffizient", das „Elastizitätsmodul", und die „Abziehfestigkeit" des erhaltenen Klebebandes wurden in der obigen Art und Weise gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgelistet.
- Beispiele 2 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1
- Das gleiche Vorgehen wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Anteile der hinzugefügten Komponenten wie in Tabelle 1 spezifiziert verändert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgelistet.
Claims (4)
- Klebeband mit einer Basis und einer darauf überlagerten Klebeschicht, wobei die Klebeschicht eine Haftkomponente (A), ein Epoxidharz (B), ein thermisch aktives latentes Epoxidharz aushärtendes Mittel (C), eine durch Strahlenenergie polymerisierbare Verbindung (D) und einen Photopolymerisationsinitiator (E) aufweist, wobei das Epoxidharz (B) ein Dicyclopentadienskelett in seinem Molekül oder Molekülen desselben aufweist.
- Klebeband nach Anspruch 1, wobei die durch Strahlenergie polymerisierbare Verbindung (D) ein Dicyclopentadienskelett in ihrem Molekül oder Molekülen derselben aufweist.
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