JP2011146476A - ダイシングシート機能付き導電接続材料、端子間の接続方法及び電気、電子部品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明のダイシングシート機能付き導電接続材料は、ダイシングシートと、導電接続材料とが積層されてなるダイシングシート機能付き導電接続材料であって、前記導電接続材料が、樹脂組成物と、半田箔又は錫箔から選ばれる金属箔とから構成される積層構造を有することを特徴とする。また、本発明の半導体装置は、上記に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料の導電接続材料を有することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
また、本発明の別の目的は、上記導電接続材料を用いて電気的に接続されてなる、電気、電子部品を提供することにある。
(1)ダイシングシートと、導電接続材料とが積層されてなるダイシングシート機能付き導電接続材料であって、前記導電接続材料が、樹脂組成物と、半田箔又は錫箔から選ばれる金属箔とから構成される積層構造を有することを特徴とするダイシングシート機能付き導電接続材料、
(2)接続電極が設けられた回路面を有する半導体ウエハの回路面と、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料の前記導電接続材料とを接着させて用いるものである、(1)に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料、
(3)前記ダイシングシートと、前記導電接続材料との間に、離型フィルムを有するものである(1)又は(2)に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料、
(4)前記樹脂組成物が、フラックス機能を有する化合物を含むものである(1)〜(3)のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料、
(5)前記フラックス機能を有する化合物が、フェノール性水酸基及び/又はカルボキシル基を有する(4)に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料、
(6)前記導電接続材料が、樹脂組成物層/金属箔層/樹脂組成物層からなる積層構造を含む、(1)〜(5)のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料、(7)前記導電接続材料が、樹脂組成物層/金属箔層からなる積層構造を含む、(1)〜(5)のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料、
(8)(1)〜(7)のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料の導電接続材料と、接続電極が設けられた回路面を有する半導体ウエハの回路面とを接着する工程と、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料が接着された状態で個片化して半導体チップを得る工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップをピックアップする工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップを基板に搭載する工程と、
前記金属箔の融点以上であり、且つ、前記樹脂組成物の硬化が完了しない温度で前記導電接続材料を加熱する工程と、前記樹脂組成物を硬化させる工程と、を含む端子間の接続方法、
(9)(1)〜(7)のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料の導電接続材料と、接続電極が設けられた回路面を有する半導体ウエハの回路面とを接着する工程と、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料が接着された状態で個片化して半導体チップを得る工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップをピックアップする工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップを基板に搭載する工程と、
前記金属箔の融点以上であり、且つ、前記樹脂組成物が軟化する温度で前記導電接続材料を加熱する工程と、前記樹脂組成物を固化させる工程と、を含む端子間の接続方法、
(10)接続電極が設けられた回路面を有する半導体ウエハの回路面に、(1)〜(7)のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料が接着してなる、導電接続材料付き電子部材、
(11)電子部材間が、(1)〜(7)のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料を用いて電気的に接続されてなる、電気、電子部品。
また、本発明によれば、上記導電接続材料を用いて電気的に接続されてなる、電気、電子部品を提供することができる。
本発明のダイシングシート機能付き導電接続材料10は、図1に示すように基材11と粘着剤層12とからなるダイシングシート1、金属箔110と金属箔110の両面に設けられた樹脂組成物120とからなる導電接続材料2及び剥離基材21とで構成されている。図示しないが、ダイシングシート1と導電接続材料2との間には、離型フィルムが設けられていても良い。これにより、ダイシングシート1と導電接続材料2との間の剥離が容易となり、半導体用ウエハをダイシングした後に半導体チップをピックアップする工程において、ピックアップ性を向上することができる。
以下、本発明に係る導電接続材料について説明するが、本発明に係る導電接続材料はこれに限定されるものではない。
本発明に係る導電接続材料は、樹脂組成物と半田箔又は錫箔から選ばれる金属箔とから
構成される。その形態は、樹脂組成物層と金属箔層とからなる多層構造を有する積層体であり、樹脂組成物層及び金属箔層は各々一層であっても複数層であってもよい。導電接続材料の積層構造は特に制限されなく、樹脂組成物層と金属箔層との二層構造(樹脂組成物層/金属箔層)でもよいし、樹脂組成物層あるいは金属箔層の何れか又は両方を複数含む三層構造又はそれ以上の多層構造でもよい。なお、樹脂組成物層又は金属箔層を複数用いる場合、各層の組成は同一でもよく、異なっていてもよい。
本発明において、樹脂組成物は、室温で液状又は固形状のいずれの形態であってもよい。ここで「室温で液状」とは、室温(25℃)で一定の形態を持たない状態を意味する。ペースト状も液状に含まれる。
本発明で用いる硬化性樹脂組成物には、硬化性樹脂のほか、必要に応じて、フィルム形成性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、フラックス機能を有する化合物、シランカップリング剤などが含まれる。
本発明で用いる硬化性樹脂は、通常、半導体装置製造用の接着剤成分として使用できるものであれば特に限定されない。例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂、フェノール樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂(不飽和ポリエステル樹脂)、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂
(ポリイミド前駆体樹脂)、ビスマレイミド−トリアジン樹脂などが挙げられる。特に、エポキシ樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。中でも、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性に優れるという観点からエポキシ樹脂を用いることが好ましい。これらの硬化性樹脂は1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
例えば、硬化性樹脂組成物が液状の場合、硬化性樹脂の含有量は、硬化性樹脂組成物の全重量に対して、10重量%以上が好ましく、15重量%以上がより好ましく、20重量%以上がさらに好ましく、25重量%以上がさらにより好ましく、30重量%以上がなお好ましく、35重量%以上が特に好ましい。また、100重量%未満が好ましく、95重量%以下がより好ましく、90重量%以下がさらに好ましく、75重量%以下がさらにより好ましく、65重量%以下がなお好ましく、55重量%以下が特に好ましい。
硬化性樹脂組成物が固形状の場合は、硬化性樹脂の含有量は、硬化性樹脂組成物の全重量に対して、5重量%以上が好ましく、10重量%以上がより好ましく、15重量%以上がさらに好ましく、20重量%以上が特に好ましい。また、90重量%以下が好ましく、85重量%以下がより好ましく、80重量%以下がさらに好ましく、75重量%以下がさらにより好ましく、65重量%以下がなお好ましく、55重量%以下が特に好ましい。
硬化性樹脂の含有量が前記範囲内にあると端子間の電気的接続強度及び機械的接着強度を十分に確保することができる。
室温で液状のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、150〜300g/eqが好ましく、160〜250g/eqがより好ましく、170〜220g/eqが特に好ましい。前記エポキシ当量が上記下限未満になると硬化物の収縮率が大きくなる傾向があり、反りが生じることがある。他方、前記上限を超えると、フィルム形成性樹脂を併用した場合に、フィルム形成性樹脂、特にポリイミド樹脂との反応性が低下する傾向にある。
室温で固形状のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、150〜3000g/eqが好ましく、160〜2500g/eqがより好ましく、170〜2000g/eqが特に好ましい。
室温で固形状のエポキシ樹脂の軟化点は、40〜120℃が好ましく、50〜110℃がより好ましく、60〜100℃が特に好ましい。前記軟化点が前記範囲内にあると、タ
ック性を抑えることができ、容易に取り扱うことが可能となる。
固形状の硬化性樹脂組成物を使用する場合、前記硬化性樹脂とフィルム形成性樹脂とを併用することが好ましい。本発明で用いるフィルム形成性樹脂としては、有機溶媒に可溶であり、単独で製膜性を有するものであれば特に制限はない。熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のいずれのものも使用することができ、また、これらを併用することもできる。具体的に、フィルム形成性樹脂としては、(メタ)アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂(飽和ポリエステル樹脂)、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、ナイロンなどが挙げられる。中でも、(メタ)アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びポリイミド樹脂が好ましい。フィルム形成性樹脂は1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
例えば、固形状の硬化性樹脂組成物の場合には、フィルム形成性樹脂の含有量は、硬化性樹脂組成物の全重量に対して、5重量%以上であることが好ましく、10重量%以上であることがより好ましく、15重量%以上であることが特に好ましい。また、50重量%以下であることが好ましく、45重量%以下であることがより好ましく、40重量%以下であることが特に好ましい。フィルム形成性樹脂の含有量が前記範囲内にあると溶融前の硬化性樹脂組成物の流動性を抑制することができ、導電接続材料を容易に取り扱うことが可能となる。
本発明で用いる硬化剤としては、フェノール類、酸無水物及びアミン化合物が好ましく挙げられる。硬化剤は、硬化性樹脂の種類などに応じて適宜選択することができる。例えば、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用する場合、エポキシ樹脂との良好な反応性、硬化時の低寸法変化及び硬化後の適切な物性(例えば、耐熱性、耐湿性など)が得られる点で硬化剤としてフェノール類を用いることが好ましく、硬化性樹脂の硬化後の物性が優れている点で2官能以上のフェノール類がより好ましい。また、このような硬化剤は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
が好ましい。
例えば、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合、硬化剤の含有量は硬化性樹脂組成物の全重量に対して、0.1〜50重量%が好ましく、0.2〜40重量%がより好ましく、0.5〜30重量%が特に好ましい。硬化剤の含有量が前記範囲内にあると端子間の電気的接続強度及び機械的接着強度を十分に確保することができる。
本発明で用いる硬化促進剤としては、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4−メチルイミダゾリル(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル(1’)]−エチル−s−トリアジンのイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、2−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシジメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物が挙げられる。
例えば、イミダゾール化合物を使用する場合には、イミダゾール化合物の含有量は、硬化性樹脂組成物の全重量に対して、0.001重量%以上が好ましく、0.003重量%以上がより好ましく、0.005重量%以上が特に好ましい。また、1.0重量%以下が好ましく、0.7重量%以下がより好ましく、0.5重量%以下が特に好ましい。イミダゾール化合物の含有量が前記下限未満になると硬化促進剤としての作用が十分に発揮されず、硬化性樹脂組成物を十分に硬化できない場合がある。他方、イミダゾール化合物の含有量が前記上限を超えると、硬化性樹脂組成物の硬化が完了する前に半田又は錫が端子表面に十分に移動せず、絶縁性領域に半田又は錫が残り絶縁性が十分に確保できない場合がある。また、導電接続材料の保存安定性が低下する場合がある。
本発明で用いるフラックス機能を有する化合物は、端子及び金属箔の表面酸化膜など金属酸化膜を還元する作用を有するものである。例えば、フラックス機能を有する化合物としては、フェノール性水酸基及び/又はカルボキシル基を有する化合物が好ましい。フェノール性水酸基を有する化合物としては、例えば、フェノール、o−クレゾール、2,6−キシレノール、p−クレゾール、m−クレゾール、o−エチルフェノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、m−エチルフェノール、2,3−キシレノール、メジトール、3,5−キシレノール、p−tert−ブチルフェノール、カテコール、p−tert−アミルフェノール、レゾルシノール、p−オクチルフェノール、p−フェニルフェノール、ビスフェノールF、ビスフェノールAF、ビフェノール、ジアリルビスフェ
ノールF、ジアリルビスフェノールA、トリスフェノール、テトラキスフェノールなどのフェノール性水酸基を含有するモノマー類、フェノールノボラック樹脂、o−クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールFノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂などのフェノール性水酸基を含有する樹脂が挙げられる。
HOOC−(CH2)n−COOH (1)
(式(1)中、nは1〜20の整数である。)
で表される脂肪族カルボン酸が好ましく、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸がより好ましい。
化合物などが挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸としては、脂肪族炭化水素基にカルボキシル基が2個結合した化合物が好ましく挙げられる。脂肪族炭化水素基は、飽和又は不飽和の非環式であってもよいし、飽和又は不飽和の環式であってもよい。また、脂肪族炭化水素基が非環式の場合には直鎖状でも分岐状でもよい。
例えば、樹脂組成物が液状の場合、フラックス機能を有する化合物の含有量は、硬化性樹脂組成物の全重量に対して、1重量%以上が好ましく、2重量%以上がより好ましく、3重量%以上が特に好ましい。また、50重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましく、30重量%以下がさらに好ましく、25重量%以下が特に好ましい。
固形状の樹脂組成物の場合には、フラックス機能を有する化合物の含有量は、硬化性樹脂組成物の全重量に対して、1重量%以上が好ましく、2重量%以上がより好ましく、3重量%以上が特に好ましい。また、50重量%以下が好ましく、40重量%以下がより好ましく、30重量%以下がさらに好ましく、25重量%以下が特に好ましい。
フラックス機能を有する化合物の含有量が上記範囲内であると、金属箔及び端子の表面酸化膜を電気的に接合できる程度に除去することができる。さらに、樹脂組成物が硬化性樹脂の場合、硬化時に、樹脂に効率よく付加して樹脂の弾性率又はTgを高めることができる。また、未反応のフラックス機能を有する化合物に起因するイオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
本発明で用いるシランカップリング剤としては、エポキシシランカップリング剤、芳香族含有アミノシランカップリング剤などが挙げられる。シランカップリング剤を添加することにより、接合部材と導電接続材料との密着性を高めることができる。シランカップリング剤は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明においては、樹脂組成物として熱可塑性樹脂組成物を用いることもできる。
本発明で用いる熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂のほか、必要に応じて、フラックス機能を有する化合物、シランカップリング剤などが含まれる。
本発明で用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、イソブチレン樹脂、ビニルエーテル樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル等が挙げられる。熱可塑性樹脂は、単
一の重合体でもよく、上記熱可塑樹脂の2種以上の共重合体でもよい。
例えば、熱可塑性樹脂組成物が液状の場合、熱可塑性樹脂の含有量は、熱可塑性樹脂組成物の全重量に対して、10重量%以上が好ましく、15重量%以上がより好ましく、20重量%以上がさらに好ましく、25重量%以上がさらにより好ましく、30重量%以上がなお好ましく、35重量%以上が特に好ましい。また、100重量%以下が好ましく、95重量%以下がより好ましく、90重量%以下がさらに好ましく、75重量%以下がさらにより好ましく、65重量%以下がなお好ましく、55重量%以下が特に好ましい。
熱可塑性樹脂組成物が固形状の場合は、熱可塑性樹脂の含有量は、熱可塑性樹脂組成物の全重量に対して、5重量%以上が好ましく、10重量%以上がより好ましく、15重量%以上がさらに好ましく、20重量%以上が特に好ましい。また、90重量%以下が好ましく、85重量%以下がより好ましく、80重量%以下がさらに好ましく、75重量%以下がさらにより好ましく、65重量%以下がなお好ましく、55重量%以下が特に好ましい。
熱可塑性樹脂の含有量が上記の範囲内であると端子間の電気的接続強度及び機械的接着強度を十分に確保することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物で用いるフラックス機能を有する化合物、シランカップリング剤、その他の添加剤は、前記「(a)硬化性樹脂組成物」において説明したものと同じものを用いることができる。各成分の含有量、好ましい化合物及び調製方法も硬化性樹脂組成物で説明したものと同様である。
本発明において金属箔層は、半田箔又は錫箔から選ばれる金属箔で構成される層である。金属箔層は平面視で樹脂組成物層の少なくとも一部に形成されていればよく、樹脂組成物層の全面に形成されていてもよい。
い。例えば、半導体装置における端子間接続においては、半導体装置の部材が熱履歴により損傷するのを防止するため、融点が330℃以下(より好ましくは300℃以下、特に好ましくは280℃以下、さらに好ましくは260℃以下)である金属箔を用いることが好ましい。また、端子間接続後の半導体装置の耐熱性を確保するためには、融点が100℃以上(より好ましくは110℃以上、特に好ましくは120℃以上)である金属箔を用いることが好ましい。なお、金属箔の融点は、示差走査熱量計(DSC)により測定することができる。
次に、本発明の端子間の接続方法について説明する。
本発明の接続方法は前記ダイシングシート機能付き導電接続材料10を用いて端子間を接続する方法に係るものであり、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料10と、接続電極が設けられた回路面を有するウエハの回路面とを接着する接着工程と、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料が接着された状態で個片化して半導体チップを得る個片化工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップをピックアップするピックアップ工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップを基板に搭載する搭載工程と、前記導電接続材料を加熱する加熱工程と、前記樹脂組成物を硬化又は固化させる硬化/固化工程とを含む。
、熱可塑性樹脂組成物である場合とで接続方法の工程が若干異なる。以下、前記導電接続材料の樹脂組成物が硬化性樹脂組成物である場合を第1実施態様とし、熱可塑性樹脂組成物である場合を第2実施態様として、それぞれの態様ごとに説明する。
本発明の第1実施態様の端子間の接続方法は、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料10と、接続電極が設けられた回路面を有するウエハの回路面とを接着する接着工程と、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料が接着された状態で個片化して半導体チップを得る個片化工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップをピックアップするピックアップ工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップを基板に搭載する搭載工程と、前記金属箔の融点以上であり、且つ、前記硬化性樹脂組成物の硬化が完了しない温度で前記導電接続材料を加熱する加熱工程と、前記硬化性樹脂組成物を硬化させる硬化工程と、を含む。
まず、図5に示すように剥離基材21を導電接続材料2から剥離して、半導体用ウエハ3の回路面3’と、導電接続材料2とが接するように、半導体用ウエハ3とダイシングシート機能付き導電接続材料10を積層する。半導体ウエハ3にダイシングシート機能付き導電接続材料10を積層する方法としては、特に限定されないが、ラミネーターにより行うことができ、温度:25〜150℃、圧力:0.1〜1MPa、速度:0.1〜1m/minの条件で積層することができる。
次に、図6に示すように半導体用ウエハ3を搭載したダイシングシート機能付き導電接続材料10を基材11がダイサーテーブル4の上面(図6中の上側)と接するようにダイサーテーブル4に設置し、次に、半導体用ウエハ3の周囲にウエハリング5を設置して、半導体用ウエハ3を固定する。そして、ブレード6で半導体用ウエハ3を切断して、図7に示すように導電接続材料2を有する半導体チップ30を得る。この際、ダイシングシート機能付き導電接続材料10は、緩衝作用を有しており、半導体用ウエハ3を切断する際の半導体チップ30の割れ、欠け等を防止している。
なお、ダイシングシート機能付き導電接続材料10に、半導体用ウエハ3及びウエハリング5を予め貼着した後に、ダイサーテーブル4に設置しても良い。
次に、図8に示すようにダイシングシート機能付き導電接続材料10をエキスパンド装置で伸ばして、個片化した導電接続材料2を有する半導体チップ30同士を一定の間隔に開き、導電接続材料2の樹脂樹脂組成物120とダイシングシート1の界面で剥離することにより、導電接続材料2を有する半導体チップ30をピックアップする。
次に、図9に示すように、個片化した半導体チップ30の端子31と基板7の端子71とが対向するように、導電接続材料2を有する半導体チップ30を基板7上に搭載する。
導電接続材料2を有する半導体チップ30を基板7上に搭載する方法としては、特に限定されないが、フリップチップボンダーにより、温度:25〜150℃、荷重:1〜50N、時間:1〜30秒の条件で積層することができる。
この時、前記端子31及び71の表面は、電気的な接続を良好にするために、必要により、洗浄、研磨、めっき及び表面活性化などの処理を施してもよい。
加熱工程では、前記搭載工程において端子間に配置した導電接続材料2を、金属箔110の融点以上で加熱する。加熱温度は、金属箔110の融点以上であればよく、例えば加熱時間を短くするなど、加熱時間を調整することによって、半田又は錫が硬化性樹脂120中を移動できる範囲すなわち「硬化性樹脂組成物の硬化が完了しない」範囲であれば、その上限は特に制限されない。加熱温度は、金属箔の融点より5℃以上高い温度が好ましく、10℃以上高い温度がより好ましく、20℃以上高い温度がさらに好ましく、30℃以上高い温度が特に好ましい。
さらに、加圧又は加熱する際に超音波や電場などを加えたり、レーザーや電磁誘導などの特殊加熱を適用してもよい。
本発明の接続方法においては、前記加熱工程で導電性領域130と絶縁性領域140とを形成した後、硬化性樹脂組成物からなる絶縁性領域140を硬化させて絶縁性領域140を固定する。これにより、前記端子間の電気的信頼性及び機械的接続強度を十分に確保することができる。特に本発明の接続方法においては、高絶縁抵抗値を有する硬化性樹脂組成物を使用しているため、絶縁性領域の絶縁性をより十分に確保することができる。
次に、本発明の第2実施態様の端子間の接続方法について説明する。本発明の第2実施態様の端子間の接続方法は、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料と、接続電極が設けられた回路面を有するウエハの回路面とを接着する接着工程と、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料が接着された状態で個片化して半導体チップを得る個片化工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップをピックアップするピックアップ工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップを基板に搭載する搭載工程と、前記金属箔の融点以上であり、且つ、前記熱可塑性樹脂組成物が軟化する温度で前記導電接続材料を加熱する加熱工程と、前記熱可塑性樹脂組成物を固化させる固化工程と、を含む。以下、各工程について説明する。
本発明の第2実施態様の端子間の接続方法は、導電接続材料を構成する樹脂組成物が熱可塑性樹脂組成物を使用した場合であり、前記熱硬化性樹脂組成物と金属箔とを含む導電接続材料を使用した場合と同様の条件で半導体ウエハ3とダイシングシート機能付き導電接続材料10を積層することができる。
(b)個片化工程
熱可塑性樹脂組成物と金属箔とを含む導電接続材料を使用した場合も、前記熱硬化性樹脂組成物と金属箔とを含む導電接続材料を使用した場合と同様の条件で個片化して、導電接続材料2を有する半導体チップ30を得ることができる。
(c)ピックアップ工程
熱可塑性樹脂組成物と金属箔とを含む導電接続材料を使用した場合も、前記熱硬化性樹脂組成物と金属箔とを含む導電接続材料を使用した場合と同様の条件で導電接続材料2を有する半導体チップ30をピックアップすることができる。
(d)搭載工程
熱可塑性樹脂組成物と金属箔とを含む導電接続材料を使用した場合も、前記熱硬化性樹脂組成物と金属箔とを含む導電接続材料を使用した場合と同様の条件で導電接続材料2を有する半導体チップ30を基板7上に配置することができる。
加熱工程は、特に制限されないが、前記搭載工程において端子間に配置した導電接続材料を、金属箔110の融点以上で加熱する。加熱温度は、金属箔110の融点より5℃以上高い温度が好ましく、10℃以上高い温度がより好ましく、20℃以上高い温度がさらに好ましく、30℃以上高い温度が特に好ましい。加熱温度は、金属箔110の融点以上であり、熱可塑性樹脂組成物が軟化して半田又は錫が熱可塑性樹脂中を移動できる範囲すなわち「熱可塑性樹脂組成物が軟化する」範囲であれば、その上限は特に制限されない。
同様の加熱温度で加熱することができる。
本発明の接続方法においては、前記加熱工程で導電性領域130と絶縁性領域140とを形成した後、熱可塑性樹脂組成物を固化させて絶縁性領域140領域を固定する。これにより、前記端子間の電気的信頼性及び機械的接続強度を十分に確保することができる。
本発明は、電子部材の電気的接続面に本発明の導電接続材料が接着してなる導電接続材料付き電子部材をも包含する。本発明の導電接続材料付き電子部材において、導電接続材料の電子部材の電気的接続面との接着面は樹脂組成物層であることが好ましい。該樹脂組成物層は、電子部材の電気的接続面に直接接着されていてもよいし、接着剤層を介して接着されていてもよい。本発明の導電接続材料付き電子部材を互いに貼り合わせ、あるいは、本発明の導電接続材料付き電子部材を他の電子部材の電気的接続面と貼り合わせて熱圧着させることで、電子部材間を電気的に接続することができる。
本発明では、このようにして得られた本発明の導電接続材料を用いて電子部材間が電気的に接続されてなる半導体ウエハ、半導体チップ、リジッド基板及びフレキシブル基板、
その他の電気、電子部品をも包含する。
(1)硬化性樹脂組成物の調製
表1に示した各成分を、メチルエチルケトン(MEK)に溶解して樹脂固形分40%の樹脂組成物のワニスを得た。得られたワニスを、コンマコーターを用いて、ポリエステルシート(剥離基材)に塗布し、90℃で5分間乾燥させてフィルム状の厚さ30μmの硬化性樹脂組成物を得た。
得られたフィルム状の硬化性樹脂組成物の未処理品を60℃、0.3MPa、0.3m/minの条件で、表1に示した半田箔の両面にラミネートし、厚み70μmの両面剥離基材付き導電接続材料を製造した。
クリアテックCT−H717(クラレ製)を、押し出し機で押し出し、厚み100μmのフィルムを形成し、表面をコロナ処理して、基材フィルムを得た。次に、アクリル酸2−エチルヘキシル50重量%、アクリル酸ブチル10重量%、酢酸ビニル37重量%、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル3重量%を共重合して得られた重量平均分子量500,000の共重合体を剥離処理した厚さ38μmのポリエステルフィルム(粘着層のカバーフィルムに相当)に乾燥後の厚さが10μmになるように塗工し、80℃5分間乾燥し、粘着剤層を得た。その後、この粘着剤層を上述した基材フィルムのコロナ処理面にラミネートしてダイシングシートを製造した。
上述の両面剥離基材付き導電接続材料の片側の剥離基材を剥離し、次に、導電接続材料を8インチシリコンウエハのほぼ同じ外径(円形)にハーフカットし、円形にハーフカットした以外の部分の導電接続材料を除去した。その後、導電接続材料の硬化性樹脂組成物とダイシングシートを対向させて80℃、0.3MPa、2m/minの条件で貼り合わせ、ダイシングシート/導電接続材料/剥離基材の層構成を有するダイシングシート機能付き導電接続材料を製造した。
このダイシングシート機能付き導電接続材料の剥離基材を剥離して、導電接続材料面を8インチ、200μm厚シリコンウエハの回路面に温度60℃、圧力0.3MPaで貼り付け、ダイシングシート機能付き導電接続材料が付いたシリコンウエハを得た。シリコンウエハとして、回路層(銅回路、厚み12μm)からなり、銅回路上にNi/Auメッキ(厚み3μm)を施して形成される接続端子(端子径100μm、隣接する端子の中心間距離300μm)を有するものを使用した。
その後、このウエハを、ダイシングソーを用いて、スピンドル回転数30,000rpm、切断速度50mm/secで10mm×10mm角の半導体チップのサイズにダイシング(個片化)した。次に、ダイシング機能付き導電接続材料の裏面から突上げし、ダイシングシートと導電接続材料の界面で剥離させ、導電接続材料を有する半導体チップを得た。この半導体チップを、FR−4基板(基材厚み0.1mm、回路層:銅12μm、NI/Auメッキ3μm、端子径100μm、隣接する端子の中心間距離300μm)にフリップチップボンダー(澁谷工業(株)製「DB200」)を用いて、半導体チップの端
子とFR−4基板の端子が対向するように位置合わせを行った後、表1に記載の条件で半導体チップをFR−4基板に搭載した。さらに、表1に記載の条件で圧着を行い、半導体チップとFR−4基板の端子間を接続した。その後、半導体チップとFR−4基板の端子が接続された積層体を180℃で1時間加熱して硬化性樹脂組成物を硬化させ、半導体チップとFR−4基板の端子が接続し、さらに、硬化性樹脂組成物が硬化した積層体を得た。
接続抵抗は、積層体において対向する端子間の抵抗を4端子法(抵抗計:岩崎通信機(株)製「デジタルマルチメータVOA7510」、測定プローブ:日置電機(株)製「ピン型リード9771」)により12点測定した。その平均値が30mΩ未満の場合を「A」、30mΩ以上の場合を「B」と判定した。
積層体において対向する端子10組について、その端子間の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)(日本電子(株)製「JSM−7401F」)で観察し、10組全てにおいて半田により円柱状の導通路が形成されている場合を「A」、1組でも導通路が形成されていない端子が存在する場合を「B」、隣接している端子とショート接触している場合を「C」と判定した。
積層体の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)(日本電子(株)製、型番「JSM−7401F」)で観察し、全ての半田が対向する端子間の導通路形成に寄与している場合を「A」、導通路形成に寄与せずに対向する端子間(導電性領域)以外の樹脂(絶縁性領域)中に半田が残存している場合を「B」と判定した。
エポキシ樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、大日本インキ化学工業(株)製「EPICLON−840S」、エポキシ当量185g/eq
硬化剤:フェノールノボラック、住友ベークライト(株)製「PR−53647」
フィルム形成性樹脂:変性ビフェノール型フェノキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン(株)製「YX−6954」、重量平均分子量39,000
フラックス機能を有する化合物1:セバシン酸、東京化成工業(株)製「セバシン酸」
フラックス機能を有する化合物2:ゲンチジン酸、みどり化学(株)製「ゲンチジン酸」フラックス機能を有する化合物3:フェノールフタリン、東京化成工業(株)製「フェノールフタリン」
シランカップリング剤:2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製「KBM−303」
イミダゾール:2−フェニル−4−メチルイミダゾール、四国化成工業(株)製「キュアゾール2P4MZ」
半田箔A:Sn/Pb=63/37(融点:183℃)、厚さ10μm
半田箔B:Sn/Ag/Cu=96.5/3.0/0.5(融点:217℃)、厚さ10μm
11 基材
12 粘着剤層
2 導電接続材料
21 剥離基材
3 半導体用ウエハ
3’ 回路面
30 半導体チップ
31 端子
4 ダイサーテーブル
5 ウエハリング
6 ブレード
7 基板
71 基板上の端子
10 ダイシングシート機能付き半導体用フィルム
110 金属箔
120 樹脂組成物
130 導電性領域
140 絶縁性領域
150 金属箔層
160 樹脂組成物層
Claims (11)
- ダイシングシートと、導電接続材料とが積層されてなるダイシングシート機能付き導電接続材料であって、前記導電接続材料が、樹脂組成物と、半田箔又は錫箔から選ばれる金属箔とから構成される積層構造を有することを特徴とするダイシングシート機能付き導電接続材料。
- 接続電極が設けられた回路面を有する半導体ウエハの回路面と、前記ダイシングシート機能付き導電接続材料の前記導電接続材料とを接着させて用いるものである、請求項1に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料。
- 前記ダイシングシートと、前記導電接続材料との間に、離型フィルムを有するものである請求項1又は2に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料。
- 前記樹脂組成物が、フラックス機能を有する化合物を含むものである請求項1〜3のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料。
- 前記フラックス機能を有する化合物が、フェノール性水酸基及び/又はカルボキシル基を有する請求項4に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料。
- 前記導電接続材料が、樹脂組成物層/金属箔層/樹脂組成物層からなる積層構造を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料。
- 前記導電接続材料が、樹脂組成物層/金属箔層からなる積層構造を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料の導電接続材料と、接続電極が設けられた回路面を有する半導体ウエハの回路面とを接着する工程と、
前記ダイシングシート機能付き導電接続材料が接着された状態で個片化して半導体チップを得る工程と、
前記導電接続材料が接着された半導体チップをピックアップする工程と、
前記導電接続材料が接着された半導体チップを基板に搭載する工程と、
前記金属箔の融点以上であり、且つ、前記樹脂組成物の硬化が完了しない温度で前記導電接続材料を加熱する工程と、
前記樹脂組成物を硬化させる工程と、を含む端子間の接続方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料の導電接続材料と、接続電極が設けられた回路面を有する半導体ウエハの回路面とを接着する工程と、
前記ダイシングシート機能付き導電接続材料が接着された状態で個片化して半導体チップを得る工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップをピックアップする工程と、前記導電接続材料が接着された半導体チップを基板に搭載する工程と、
前記金属箔の融点以上であり、且つ、前記樹脂組成物が軟化する温度で前記導電接続材料を加熱する工程と、
前記樹脂組成物を固化させる工程と、を含む端子間の接続方法。 - 接続電極が設けられた回路面を有する半導体ウエハの回路面に、請求項1〜7のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料が接着してなる、導電接続材料付き電子部材。
- 電子部材間が、請求項1〜7のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き導電接続材料を用いて電気的に接続されてなる、電気、電子部品。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013251562A (ja) * | 2013-07-22 | 2013-12-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | ダイシングシート機能付き導電接続材料、端子間の接続方法及び電気、電子部品 |
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