JP2010182816A - 熱硬化型ダイボンドフィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の熱硬化型ダイボンドフィルムは、半導体装置の製造の際に用いる熱硬化型ダイボンドフィルムであって、15重量%を超えて25重量%以下の熱可塑性樹脂成分と、35重量%以上45重量%未満の熱硬化性樹脂成分とを主成分として含有し、熱硬化前の120℃に於ける溶融粘度が500〜5000Pa・s以下であることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
即ち、本発明の熱硬化型ダイボンドフィルムによれば、熱可塑性樹脂成分15〜25重量%と熱硬化性樹脂成分35〜45重量%とを主成分として含有し、熱硬化前の120℃に於ける溶融粘度を500〜5000Pa・sにすることにより、被着体に対する密着性の向上が図れ、これにより熱硬化型ダイボンドフィルムを熱硬化させた際に、フィルム中に存在する水分が揮発して、被着体との接着面にボイドを形成するのを防止することができる。その一方、熱可塑性樹脂成分の上限を25重量%、熱硬化性樹脂成分の下限を35重量%として、前記溶融粘度を5000Pa・s以下にすることにより、被着体に対する密着性の向上が図れる。即ち、本発明の熱硬化型ダイボンドフィルムであると、信頼性の高い半導体装置を歩留まり良く製造することができる。
本実施の形態に係る熱硬化型ダイボンドフィルム(以下、「ダイボンドフィルム」という。)について、以下に説明する。
次に、本実施の形態に係るダイボンドフィルムを用いた半導体装置の製造方法について説明する。図1はダイボンドフィルムを介して半導体素子を実装した例を示す断面模式図である。
前記被着体上に半導体素子を3次元実装する場合、半導体素子の回路が形成される面側には、バッファーコート膜が形成されている。当該バッファーコート膜としては、例えば窒化珪素膜やポリイミド樹脂等の耐熱樹脂からなるものが挙げられる。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(根上工業(株)製、パラクロンW−197CM、ガラス転移温度:−15℃)100部(17重量%)に対して、エポキシ樹脂1(JER(株)製、エピコート1004)76部(11.0重量%)、エポキシ樹脂2(JER(株)製、エピコート827)68部(9.8重量%)、フェノール樹脂(三井化学(株)製、レミックスXLC−4L)156部(22.2重量%)、平均粒径0.5μmの球状シリカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)665部(40.0重量%)、硬化触媒(四国化成(株)製、C11−Z)1部(0.1重量%)をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度23.6重量%の接着剤組成物を調製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(根上工業(株)製,パラクロンW−197CM)100部(20重量%)に対して、エポキシ樹脂1(JER(株)製、エピコート1004)144部(10.1重量%)、エポキシ樹脂2(JER(株)製、エピコート827)130部(9.1重量%)、フェノール樹脂(三井化学(株)製、ミレックスXLC−4L)293部(20.7重量%)、球状シリカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)444部(40重量%)、硬化触媒(四国化成(株)製、C11−Z)2部(0.1重量%)をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度23.6重量%の接着剤組成物を得た。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(根上工業(株)製,パラクロンW−197CM)100部(21.9重量%)に対して、エポキシ樹脂1(JER(株)製、エピコート1004)101部(9.7重量%)、エポキシ樹脂2(JER(株)製、エピコート827)92部(8.8重量%)、フェノール樹脂(三井化学(株)製、ミレックスXLC−4L)206部(19.6重量%)、球状シリカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)333部(39.9重量%)、硬化触媒(四国化成(株)製、C11−Z)1.5部(0.1重量%)をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度23.6重量%の接着剤組成物を調製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(根上工業(株)製,パラクロンW−197CM)100部(23.9重量%)に対して、エポキシ樹脂1(JER(株)製、エピコート1004)76部(9.2重量%)、エポキシ樹脂2(JER(株)製、エピコート827)69部(8.1重量%)、フェノール樹脂(三井化学(株)製、ミレックスXLC−4L)155部(18.7重量%)、球状シリカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)267部(40.0重量%)、硬化触媒(四国化成(株)製、C11−Z)1.2部(0.1重量%)をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度23.6重量%の接着剤組成物を調製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(根上工業(株)製,パラクロンW−197CM)100部(10.0重量%)に対して、エポキシ樹脂1(JER(株)製、エピコート1004)482部(12.5重量%)、エポキシ樹脂2(JER(株)製、エピコート827)436部(11.5重量%)、フェノール樹脂(三井化学(株)製、ミレックスXLC−4L)983部(25.9重量%)、球状シリカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)1333部(40.0重量%)、硬化触媒(四国化成(株)製、C11−Z)6部(0.1重量%)をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度23.6重量%の接着剤組成物を調製した。
アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー(根上工業(株)製,パラクロンW−197CM)100部(29.9重量%)に対して、エポキシ樹脂1(JER(株)製、エピコート1004)59部(7.5重量%)、エポキシ樹脂2(JER(株)製、エピコート827)53部(6.9重量%)、フェノール樹脂(三井化学(株)製、ミレックスXLC−4L)121部(15.6重量%)、球状シリカ(アドマテックス(株)製、SO−25R)222部(40.0重量%)、硬化触媒(四国化成(株)製、C11−Z)1部(0.1重量%)をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度23.6重量%の接着剤組成物を調製した。
各実施例及び比較例の熱硬化型ダイボンドフィルムの熱硬化前におけるガラス転移温度は、粘弾性測定装置(Rheometic Scientific社製、RSA2)を用いて昇温速度10℃/分、周波数1MHzに於けるTan(E”(損失弾性率)/E’(貯蔵弾性率))から測定した。また、各熱硬化型ダイボンドフィルムの構成材料である熱可塑性樹脂成分のガラス転移温度も同様にして測定した。
各実施例及び比較例の熱硬化型ダイボンドフィルムA〜Fの熱硬化前の120℃に於ける溶融粘度を測定した。測定にはレオメーター(HAAKE社製、RS−1)を用いて、パラレルプレート法により行った。即ち、各ダイボンドフィルムA〜Fから0.1gを採取して試料とし、この試料を予め120℃に熱してあるプレートに仕込んだ。溶融粘度は測定開始から300秒後の値とした。また、プレート間のギャップは0.1mmとした。結果を下記表1及び表2に示す。
各実施例及び比較例のダイボンドフィルムA〜Fを、40℃で半導体素子(チップサイズ10mm×10mm)に貼り付け、120℃、9.8N、1秒でスライドガラスにマウントした。このときのボイドの有無や大きさを光学顕微鏡を用いて測定した。結果を下記表1及び表2に示す。
各実施例及び比較例のダイボンドフィルムA〜Fを、それぞれ40℃で半導体素子に貼り付け、120℃、9.8N、1秒でBGA基板にマウントした。次に、120℃で、1時間加熱し各ダイボンドフィルムA〜Fを熱硬化させた。
得られたダイボンドフィルムA〜Fについて熱硬化後の吸水率を、85℃、85%RHの恒温恒湿槽に168時間放置した前後の重量減少率から測定した。測定装置としては微量水分測定装置(三菱化学(株)製、カールフィッシャーCA−07型)を用いた。
得られたダイボンドフィルムA〜Fについて熱硬化前の250℃における重量減少量を、差動型示差熱天秤(リガク(株)製、TG−DTA)を用いて測定した。
得られたダイボンドフィルムA〜Fについて熱硬化後の引張貯蔵弾性率を、粘弾性測定装置(Rheometic Scientific社製、Solid Analyzer RSA2)を用いて昇温速度10℃/分、周波数1MHzに於いて測定した。
下記表1及び表2から分かる通り、比較例1のダイボンドフィルムEの様に、溶融粘度が300Pa・sであると、ダイボンドフィルムの熱硬化後にボイドが発生することが確認された。また、比較例2のダイボンドフィルムFの様に、溶融粘度が6000Pa・sであると、パッケージ化後のダイボンドフィルムと基板との間に発生しているボイドの面積が10vol%以上に大きくなっていることが確認された。
5 半導体チップ(半導体素子)
6 被着体
7 ボンディングワイヤー
8 封止樹脂
9 スペーサ
13 ダイボンドフィルム(熱硬化型ダイボンドフィルム)
15 半導体チップ(半導体素子)
21、22 ダイボンドフィルム(熱硬化型ダイボンドフィルム)
Claims (6)
- 半導体装置の製造の際に用いる熱硬化型ダイボンドフィルムであって、
15重量%を超えて25重量%以下の熱可塑性樹脂成分と、35重量%以上45重量%未満の熱硬化性樹脂成分とを主成分として含有し、
熱硬化前の120℃に於ける溶融粘度が500〜5000Pa・s以下であることを特徴とする熱硬化型ダイボンドフィルム。 - 前記熱硬化型ダイボンドフィルムの熱硬化前におけるガラス転移温度が10℃以上であり、前記熱可塑性樹脂成分のガラス転移温度が−30〜30℃の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。
- 前記熱硬化型ダイボンドフィルムの熱硬化後の250℃における引張貯蔵弾性率が10MPa以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。
- 前記熱硬化型ダイボンドフィルムの熱硬化後の、85℃、85%RHの雰囲気下で168時間放置したときの吸湿率が1重量%以下であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。
- 前記熱硬化型ダイボンドフィルムの熱硬化後の、250℃、1時間加熱後の重量減少量が1重量%以下であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載の熱硬化型ダイボンドフィルム。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の熱硬化型ダイボンドフィルムが、ダイシングフィルム上に積層されていることを特徴とするダイシング・ダイボンドフィルム。
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