JP2006328205A - 接着フィルムおよびその用途 - Google Patents

Abstract

【解決課題】 ダミーチップに代わるフィルム状のスペーサーとして機能する片面接着フィルムがダイシングテープとして機能する層上に構成されたダイシング可能なスペーサー用接着フィルムを提供する。
【解決手段】支持基材（Ａ）、粘着剤層（Ｂ）、熱硬化性樹脂層（Ｃ）及び耐熱性樹脂層（Ｄ）がこの順に構成されてなるダイシング可能なスペーサー用接着フィルム。
【選択図】 なし

Description

本発明は、スタック型半導体パッケージ内でスペーサーとして好適に用いることができる接着フィルムとしての機能と、当該パッケージ組立工程内でダイシングテープとしての機能とを併せ持つダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムに関する。

近年の半導体パッケージの高密度実装化に伴い、ＩＣやＬＳＩといったチップを多段に重ねて構成されるスタック型半導体パッケージが開発されている（特許文献１参照）。
スタック型半導体パッケージにおいて、下段に大きい半導体素子（以下、チップと記載）を、上段に小さいチップを重ねる場合は、従来の方法でワイヤボンドが可能であるが、同じ大きさのチップを重ねる場合や下段のチップよりも上段のチップが大きい場合は、ダミーチップをスペーサーとして用いる必要があった（特許文献２参照）。
ダミーチップは半導体素子としての機能がないにもかかわらず比較的高価格で、また、通常のチップと同様にバックグラインド、ダイボンドフィルムの貼り付け、ダイシングといった余計な製造工程を必要としていた。
一方、近年、工程簡略化を目的に、ダイボンドフィルムとしての機能とダイシングテープとしての機能を併せ持つ、ダイシングテープ機能付きダイボンドフィルムが開発されているが、当該フィルムは、通常、スペーサーとして用いることはない（特許文献３、特許文献４参照）。
特開２０００−３４９２２８号公報 特開２００２−１４１４５９号公報 特開２００３−１９７６５１号公報 特開２００５−１９５１６号公報

本発明は上記のような状況に鑑みてなされたものであり、ダミーチップに代わるフィルム状のスペーサーとして機能する片面接着フィルムがダイシングテープとして機能する層上に構成されたダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムを提供することを目的としている。

本発明者らは鋭意検討し、本発明を完成した。
すなわち、第一の発明は、支持基材（Ａ）、粘着剤層（Ｂ）、熱硬化性樹脂層（Ｃ）及び耐熱性樹脂層（Ｄ）がこの順に構成されてなるダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムである。
前記熱硬化性樹脂層（Ｃ）を構成する樹脂のガラス転移温度が２００℃以下であることは、低温接着性の点で好ましい態様である。
前記耐熱性樹脂層（Ｄ）を構成する樹脂のガラス転移温度が２００℃以上であることは、耐熱性の点で好ましい態様である。
第二の発明は、前記のダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムを用いて製造される半導体パッケージである。

本発明のダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムは、スタック型半導体パッケージ内でスペーサーとして好適に用いることができる接着フィルムとしての機能と、当該パッケージ組立工程内でダイシングテープとしての機能とを併せ持つ。

本発明のダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムは、ダイシングテープとして機能する支持基材（Ａ）及び粘着剤層（Ｂ）と、半導体パッケージ内でスペーサーとして機能する熱硬化性樹脂層（Ｃ）及び耐熱性樹脂層（Ｄ）とから構成される。
ダイシングテープとして機能する支持基材（Ａ）及び粘着剤層（Ｂ）は特に限定されず、ダイシング時に不具合が生じず、ピックアップ時に容易に剥離できるのであれば、ＵＶ式、非ＵＶ式（感圧式）いずれでも良い。
ＵＶ式としては、例えば、電気化学工業株式会社製ＵＨＰシリーズや古河電気工業株式会社製ＵＣシリーズ等が挙げられる。非ＵＶ式としては、例えば、三井化学株式会社製ＭＰＦシリーズ等が挙げられる。

半導体パッケージ内でスペーサーとして機能する熱硬化性樹脂層（Ｃ）及び耐熱性樹脂層（Ｄ）の材質は特に限定されず、半導体パッケージ製造工程における２５０℃以上のリフロー工程で膨れや剥がれ等の不具合が生じなければ良い。
耐熱性樹脂層（Ｄ）は、耐熱性の観点から、ガラス転移温度は２００℃以上が好ましく、より好ましくは３００℃以上である。また、支持性の観点から、厚みは１０μｍ厚以上が好ましく、より好ましくは２５μｍ以上である。材質は特に限定されないが、例えば、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。中でも入手のしやすさからポリイミドが好ましい。

熱硬化性樹脂層（Ｃ）は、熱硬化性樹脂組成物からなり、スタック型半導体パッケージ内の下段チップ表面に貼り付ける工程での作業性から低温接着性が要求され、含有する樹脂の硬化前のガラス転移温度は１００℃以下であることが好ましく、より好ましくは８０℃以下である。また、接着性という観点から、厚みは５μｍ以上が好ましく、５０μｍを超えても接着力が向上するわけではないので、５０μｍ以下が好ましい。
熱硬化性樹脂組成物は、硬化後には２５０℃以上のリフロー工程に対する耐熱性が要求される。この耐熱性を有するのであれば、熱硬化性樹脂組成物の材質は特に限定されない。
硬化前の低温接着性と硬化後の耐熱性とを発現させるために、熱硬化性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂からなるものが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、熱可塑性ポリイミド、アクリルゴム等が挙げられ、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ、ベンゾオキサジン、フェノールノボラック等が挙げられる。

上記の耐熱性樹脂層（Ｄ）と熱硬化性樹脂層（Ｃ）からなる接着フィルムを製造する方法は特に制限はなく、例えば、前記の熱硬化性樹脂組成物を有機溶媒に溶解させた溶液をフィルム状の耐熱性樹脂層（Ｄ）に塗布した後、加熱して溶媒を揮発させフィルム化する方法や、あるいは、予めフィルム化しておいた熱硬化性樹脂組成物をフィルム状の耐熱性樹脂層（Ｄ）の片面にラミネートするといった方法等が挙げられる。
本発明の接着フィルムを製造する方法は特に限定はなく、例えば、支持基材（Ａ）及び粘着剤層（Ｂ）からなる市販のダイシングテープに前記の熱硬化性樹脂層（Ｃ）と耐熱性樹脂層（Ｄ）から構成される接着フィルムをラミネートするといった方法が挙げられる。
必要に応じて、接着フィルム部分（熱硬化性樹脂層Ｃ＋耐熱性樹脂層Ｄ）やダイシングテープ部分（支持基材Ａ＋粘着剤層Ｂ）は予め円周カットされる。

本発明の接着フィルムは次のように使用されるのが一般的である。まず、本発明のダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムをダイシング用リングフレーム上に貼り付け、ダイシングされ、所定のサイズの大きさに個片化される（ダイシングテープとしての機能）。その後、ピックアップ工程で、個片化された接着フィルムはダイシングテープ粘着剤層（Ｂ）から剥がされ、熱硬化性樹脂（Ｃ）を介してチップ上にマウントされる。その後、その接着フィルムの耐熱性樹脂層（Ｄ）上にさらにダイボンドフィルムが予め付けられたチップがマウントされる（スペーサーとしての機能）。

以下、本発明を、実施例によりさら詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
攪拌機、窒素導入管、温度計、メシチレンを満たしたディーンスターク管を備えた３００ｍｌの五つ口のセパラブルフラスコに、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−ｐ−アミノベンゾエート（イハラケミカル工業株式会社製、商品名：エラスマー１０００、平均分子量１２６８）１８．７４９４ｇ、オキシ−４，４’−ジフタル酸二無水物４５．８６８０ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１００ｇ、メシチレン４５ｇを計り取り、窒素雰囲気下で溶解させ、そこにビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン（信越化学工業株式会社製、商品名：ＰＡＭ−Ｅ）３２．００００ｇを少量ずつ添加した。その後、窒素導入管を溶液内に挿入し（バブリング状態にし）、系内の温度を１７０℃〜１８０℃に加熱し、水を共沸除去しながら１２時間保持した。冷却後、メシチレン１４５ｇを加え希釈し、４，４’−ジミアノ−３，３’−ジヒドロキシビフェニル（和歌山精化工業株式会社製、商品名：ＨＡＢ）０．９３１１ｇを添加し、熱可塑性ポリイミドの溶液を得た。
得られたポリイミド固形分１００重量部に対して、エポキシ化合物（三井化学株式会社製、ＶＧ３１０１）２０重量部、シリカ系フィラー（株式会社龍森製、１−ＦＸ）４０重量部を配合し、攪拌機にて十分に混合し、熱硬化性樹脂組成物を得た。ガラス転移温度は５６℃であった。得られた熱硬化性樹脂組成物を表面処理ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、Ａ５４、厚さ５０μｍ）上にキャストし、１００℃で３０分間加熱後、ＰＥＴフィルムを剥離し、厚さ２５μｍの単層フィルム状の熱硬化性樹脂層（Ｃ）を得た。
得られた熱硬化性樹脂層（Ｃ）を、耐熱性樹脂層（Ｄ）であるポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製、ユーピレックス、厚さ１２５μｍ、ガラス転移温度３００℃以上）の片面に１００℃でラミネートし、スペーサー用接着フィルムを得た。
そのスペーサー用接着フィルムを８インチウェーハに相当する大きさに打ち抜き、ダイシングテープ（支持基材Ａ＋粘着剤層Ｂ）（三井化学株式会社製、非ＵＶ式、商品名ＭＰＦ、厚さ１００μｍ、支持基材Ａ及び粘着剤層Ｂともにポリオレフィン製）の上に６０℃でラミネートし、本発明のダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムを得た。
このダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムをリングフレームに貼り付け５ｍｍ角大にダイシングを行い、ピックアップを行い、個片化したスペーサー用接着フィルムにしたが、特に問題は発生しなかった。
スペーサー用接着フィルム部分の耐熱性を評価するために、個片化されたスペーサー用接着フィルムを２０ｍｍ角のシリコン上に熱硬化性樹脂層（Ｃ）を介して、１００℃、１０ＭＰａ、１０秒間加熱圧着した後、１８０℃、無荷重、３時間加熱硬化した。この試験片を３００℃のはんだ槽に３分間浸漬させたが膨れや剥がれといった問題は見られず、耐熱性に優れていることがわかった。

本発明のダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムは、ダイシング時はダイシングテープとして使用でき個片化が可能であり、また、個片化した接着フィルムはスタック型半導体パッケージで、従来のダミーチップに代わるフィルム状のスペーサーとして使用できる。

Claims (4)

1. 支持基材（Ａ）、粘着剤層（Ｂ）、熱硬化性樹脂層（Ｃ）及び耐熱性樹脂層（Ｄ）がこの順に構成されてなるダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルム。
2. 熱硬化性樹脂層（Ｃ）を構成する樹脂の硬化前のガラス転移温度が２００℃以下であることを特徴とする請求項１記載のダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルム。
3. 耐熱性樹脂層（Ｄ）を構成する樹脂のガラス転移温度が２００℃以上であることを特徴とする請求項１記載のダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルム。
4. 請求項１〜３記載のダイシングテープ機能付きスペーサー用接着フィルムを用いて製造される半導体パッケージ。