JP2021024145A - 支持シート付フィルム状焼成材料、ロール体、積層体、及び装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
従来、半導体素子から発生した熱の放熱のため、半導体素子の周りにヒートシンクが取り付けられる場合もある。しかし、ヒートシンクと半導体素子との間の接合部での熱伝導性が良好でなければ、効率的な放熱が妨げられてしまう。
前記熱膨張性粒子含有層は、80〜115℃の範囲のいずれかの温度で5分間加熱したときの体積膨張率が2倍未満である、支持シート付フィルム状焼成材料。
[2] 前記熱膨張性粒子含有層が、120〜160℃の範囲のいずれかの温度で5分間加熱したときの体積膨張率が2倍以上5倍未満である、[1]に記載の支持シート付フィルム状焼成材料。
[3] 前記熱膨張性粒子含有層が、大きさが4.5mm×15mmである前記基材フィルムの試験片を作製し、熱機械分析装置を用いて、荷重を2gとして、前記試験片を温度変化させずに、前記試験片の、その温度が23℃であるときの変位量X0を測定し、前記変位量X0を測定後の前記試験片を、昇温速度を20℃/minとし、荷重を2gとして、その温度が160℃になるまで昇温したときの、前記試験片の変位量X1を測定し、(X1−X0)が、0μm以上1000μm以下である、[1]又は[2]に記載の支持シート付フィルム状焼成材料。
[4] 前記熱膨張性粒子含有層と前記フィルム状焼成材料とが直接接触している、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の支持シート付フィルム状焼成材料。
[5] 前記熱膨張性粒子含有層の直径が、前記フィルム状焼成材料の直径と同一、又は前記フィルム状焼成材料の直径よりも大きい、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の支持シート付フィルム状焼成材料。
[6] 長尺状の剥離フィルム上に、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の支持シート付フィルム状焼成材料が、前記フィルム状焼成材料を内側にして積層され、
前記剥離フィルム及び前記支持シート付フィルム状焼成材料がロール巻きされた、ロール体。
[7] [1]〜[5]のいずれか一項に記載の支持シート付フィルム状焼成材料と、ウエハとが貼付され、前記支持シート、前記熱膨張性粒子含有層、前記フィルム状焼成材料、及び前記ウエハがこの順に積層された積層体。
[8] 前記フィルム状焼成材料の直径が、前記ウエハの直径と同一、又は前記ウエハの直径よりも大きい、[7]に記載の積層体。
[9] 以下の工程(1)〜(5)を順次行う装置の製造方法:
工程(1):[7]又は[8]に記載の積層体の、前記ウエハと、前記フィルム状焼成材料と、をダイシングする工程、
工程(2):前記ダイシングされたフィルム状焼成材料を加熱し、前記熱膨張性粒子含有層を膨張させる工程、
工程(3):前記ダイシングされたフィルム状焼成材料と、前記熱膨張性粒子含有層とを剥離し、フィルム状焼成材料付チップを得る工程、
工程(4):基板の表面に、前記フィルム状焼成材料付チップの前記フィルム状焼成材料を貼付する工程、
工程(5):前記フィルム状焼成材料付チップの前記フィルム状焼成材料を焼成し、前記チップと、前記基板と、を接合する工程。
なお、以下の説明で用いる図は、本発明の特徴を分かり易くするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
本実施形態の支持シート付フィルム状焼成材料は、基材フィルムの一方の面上に粘着剤層を有する支持シートの前記粘着剤層側に、熱膨張性粒子含有層、及びフィルム状焼成材料がこの順で積層された支持シート付フィルム状焼成材料であって、前記熱膨張性粒子含有層は、80〜115℃の範囲のいずれかの温度で5分間加熱したときの体積膨張率が2倍未満である。
また、前記熱膨張性粒子含有層は、大きさが4.5mm×15mmである前記基材フィルムの試験片を作製し、熱機械分析装置を用いて、荷重を2gとして、前記試験片を温度変化させずに、前記試験片の、その温度が23℃であるときの変位量X0を測定し、前記変位量X0を測定後の前記試験片を、昇温速度を20℃/minとし、荷重を2gとして、その温度が160℃になるまで昇温したときの、前記試験片の変位量X1を測定し、(X1−X0)が、0μm以上1000μm以下であることが好ましい。
本実施形態の支持シート付フィルム状焼成材料100は、基材フィルム3と粘着剤層4とからなる支持シート2の粘着剤層4側に熱膨張性粒子含有層6が積層されており、前記熱膨張性粒子含有層の内周部に、フィルム状焼成材料1が剥離可能に仮着されてなる。フィルム状焼成材料1は、熱膨張性粒子含有層6に直接接触していても、フィルム状焼成材料1と熱膨張性粒子含有層6との間に粘着剤層が設けられていてもよいが、フィルム状焼成材料1は、熱膨張性粒子含有層6に直接接触していることが好ましい。フィルム状焼成材料1が、熱膨張性粒子含有層6に直接接触していることにより、熱膨張後に、フィルム状焼成材料付チップをより容易にピックアップすることができる。フィルム状焼成材料1が、熱膨張性粒子含有層6に直接接触している場合、前記熱膨張性粒子含有層6の内周部表面が、フィルム状焼成材料1に覆われて、外周部に熱膨張性粒子含有層6が露出した構成になる。なお、フィルム状焼成材料1と熱膨張性粒子含有層6との間に粘着剤層が設けられていて、ダイシングされたフィルム状焼成材料1を熱膨張性含有層6から剥離する際に、フィルム状焼成材料1に粘着剤の付着物が残っていた場合であっても、フィルム状焼成材料6を焼成する際に、前記付着物は熱分解されるために、前記付着物の影響は少ない。
本実施形態の支持シート付フィルム状焼成材料は、半導体ウエハをチップに個片化する際に使用するダイシングシートとして使用することができる。且つブレード等を用いて半導体ウエハと一緒に個片化することでチップと同形のフィルム状焼成材料として加工することができ、且つフィルム状焼成材料付チップを製造することができる。
図2に示すように、支持シート付フィルム状焼成材料100aは、支持シート2の外周部に露出した熱膨張性粒子含有層6を有する。この構成例では、熱膨張性粒子含有層6よりも小径のフィルム状焼成材料1が、支持シート2の粘着剤層4側に積層された熱膨張性粒子含有層6上に同心円状に剥離可能に積層されていることが好ましい。外周部の熱膨張性粒子含有層は、図示したように、リングフレーム5の固定に用いられる。
フィルム状焼成材料1は、図1に示すように、焼結性金属粒子10及びバインダー成分20を含有している。
なお、本明細書においては、フィルム状焼成材料の場合に限らず、「複数層が互いに同一でも異なっていてもよい」とは、「すべての層が同一であってもよいし、すべての層が異なっていてもよく、一部の層のみが同一であってもよい」ことを意味し、さらに「複数層が互いに異なる」とは、「各層の構成材料、構成材料の配合比、及び厚さの少なくとも一つが互いに異なる」ことを意味する。
フィルム状焼成材料は、剥離フィルムが積層された状態で提供することができる。使用する際には、剥離フィルムを剥がし、フィルム状焼成材料を焼結接合させる対象物上に配置すればよい。剥離フィルムはフィルム状焼成材料の損傷や汚れ付着を防ぐための保護フィルムとしての機能も有する。剥離フィルムは、フィルム状焼成材料の少なくとも一方の側に設けられていればよい。
焼結性金属粒子は、フィルム状焼成材料の焼成として金属粒子の融点以上の温度で加熱処理されることで粒子同士が溶融・結合して焼結体を形成可能な金属粒子である。焼結体を形成することで、フィルム状焼成材料とそれに接して焼成された物品とを焼結接合させることが可能である。具体的には、フィルム状焼成材料を介してチップと基板とを焼結接合させることが可能である。
フィルム状焼成材料が含む焼結性金属粒子の粒子径は、電子顕微鏡で観察された金属粒子の粒子径の、投影面積円相当径が100nm以下の粒子に対して求めた粒子径の数平均が、0.1〜95nmであってよく、0.3〜50nmであってよく、0.5〜30nmであってよい。なお、測定対象の金属粒子は、1つのフィルム状焼成材料あたり無作為に選ばれた100個以上とする。
粒子径100nm以下の金属粒子と、粒子径が100nmを超える非焼結性の金属粒子とは、互いに同一の金属種であってもよく、互いに異なる金属種であってもよい。例えば、粒子径100nm以下の金属粒子が銀粒子であり、粒子径が100nmを超える非焼結性の金属粒子が銀又は酸化銀粒子であってもよい。例えば、粒子径100nm以下の金属粒子が銀又は酸化銀粒子であり、粒子径が100nmを超える非焼結性の金属粒子が銅又は酸化銅粒子であってもよい。
焼結性金属粒子及び/又は非焼結性の金属粒子の表面に有機物が被覆されている場合、焼結性金属粒子及び非焼結性の金属粒子の質量は、被覆物を含んだ値とする。
バインダー成分が配合されることで、焼成材料をフィルム状に成形でき、焼成前のフィルム状焼成材料に粘着性を付与することができる。バインダー成分は、フィルム状焼成材料の焼成として加熱処理されることで熱分解される熱分解性であってよい。
バインダー成分は特に限定されるものではないが、バインダー成分の好適な一例として、樹脂が挙げられる。樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸、セルロース誘導体の重合物等が挙げられ、アクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂には、(メタ)アクリレート化合物の単独重合体、(メタ)アクリレート化合物の2種以上の共重合体、(メタ)アクリレート化合物と他の共重合性単量体との共重合体が含まれる。
ここでいう「由来」とは、前記モノマーが重合するのに必要な構造の変化を受けたことを意味する。
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;
フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレートなどのフェノキシアルキル(メタ)アクリレート;
2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−プロポキシエチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシブチル(メタ)アクリレートなどのアルコキシアルキル(メタ)アクリレート;
ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどのポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレートなどのシクロアルキル(メタ)アクリレート;
ベンジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、などを挙げることができる。アルキル(メタ)アクリレート又はアルコキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、特に好ましい(メタ)アクリレート化合物として、ブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、及び2−エトキシエチル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
アクリル樹脂としては、メタクリレートが好ましい。バインダー成分がメタクリレート由来の構成単位を含有することで、比較的低温で焼成することができ、焼結後に充分な接着強度を得るための条件を容易に満たすことができる。
なお、本明細書において、「質量平均分子量」とは、特に断りのない限り、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値である。
1/Tg=(W1/Tg1)+(W2/Tg2)+…+(Wm/Tgm)(式中、Tgはバインダー成分を構成する樹脂のガラス転移温度であり、Tg1,Tg2,…Tgmはバインダー成分を構成する樹脂の原料となる各単量体のホモポリマーのガラス転移温度であり、W1,W2,…Wmは各単量体の質量分率である。ただし、W1+W2+…+Wm=1である。)
前記Foxの式における各単量体のホモポリマーのガラス転移温度は、高分子データ・ハンドブック又は粘着ハンドブック記載の値を用いることができる。
バインダー成分は、焼成前のバインダー成分の総質量(100質量%)に対し、焼成後の質量が10質量%以下となるものであってよく、5質量%以下となるものであってよく、3質量%以下となるものであってよい。
また、同様の観点から、バインダー成分を構成する樹脂において、構成単位の総質量(100質量%)に対して、「アクリレート」及び「メタクリレート」のうちのアクリレート由来の構成単位の含有量は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、アクリレート由来の構成単位を実質的に含有しないことがさらに好ましい。
フィルム状焼成材料は、焼結性金属粒子、バインダー成分、及びその他の添加剤からなるものであってもよく、これらの含有量(質量%)の和は100質量%となってよい。 フィルム状焼成材料が非焼結性の金属粒子を含む場合には、フィルム状焼成材料は、焼結性金属粒子、非焼結性の金属粒子、バインダー成分、及びその他の添加剤からなるものであってもよく、これらの含有量(質量%)の和は100質量%となってよい。
フィルム状焼成材料は、その構成材料を含有する焼成材料組成物を用いて形成できる。
例えば、フィルム状焼成材料の形成対象面に、フィルム状焼成材料を構成するための各成分及び溶媒を含む焼成材料組成物を塗工又は印刷し、必要に応じて溶媒を揮発させることで、目的とする部位にフィルム状焼成材料を形成できる。
フィルム状焼成材料の形成対象面としては、剥離フィルムの表面が挙げられる。
沸点が350℃を上回ると、印刷後の揮発乾燥にて溶媒が揮発しにくくなり、所望の形状を確保することが困難となったり、焼成時に溶媒がフィルム内に残存してしまい、接合接着性を劣化させたりする可能性がある。沸点が65℃を下回ると印刷時に揮発してしまい、厚さの安定性が損なわれてしまう恐れがある。沸点が200〜350℃の溶媒を用いれば、印刷時の溶媒の揮発による粘度上昇を抑えることができ、印刷適性を得ることができる。
フィルム状焼成材料が円形である場合、円の面積は、3.5〜1,600cm2であってよく、85〜1,400cm2であってよい。フィルム状焼成材料が矩形である場合、矩形の面積は、0.01〜25cm2であってよく、0.25〜9cm2であってよい。 特に、焼成材料組成物を印刷すれば、所望の形状のフィルム状焼成材料を形成しやすい。
熱膨張性粒子含有層6は、通常、熱膨張性粒子とバインダー樹脂とを含有する。熱膨張性粒子は、加熱により膨張する微粒子である。熱膨張性粒子が加熱により膨張することで、熱膨張性粒子含有層6の表面が膨張し、熱膨張性粒子含有層6とフィルム状焼成材料1との接触面積が減少し、熱膨張性粒子含有層6の粘着力を低下させることができる。
マイクロカプセル化発泡剤の外殻を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホン等が挙げられる。
外殻に内包された内包成分としては、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、イソブタン、イソペンタン、イソヘキサン、イソヘプタン、イソオクタン、イソノナン、イソデカン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、ネオペンタン、ドデカン、イソドデカン、シクロトリデカン、ヘキシルシクロヘキサン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ナノデカン、イソトリデカン、4−メチルドデカン、イソテトラデカン、イソペンタデカン、イソヘキサデカン、2,2,4,4,6,8,8−ヘプタメチルノナン、イソヘプタデカン、イソオクタデカン、イソナノデカン、2,6,10,14−テトラメチルペンタデカン、シクロトリデカン、ヘプチルシクロヘキサン、n−オクチルシクロヘキサン、シクロペンタデカン、ノニルシクロヘキサン、デシルシクロヘキサン、ペンタデシルシクロヘキサン、ヘキサデシルシクロヘキサン、ヘプタデシルシクロヘキサン、オクタデシルシクロヘキサン等が挙げられる。
これらの内包成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
熱膨張性粒子の膨張開始温度(t)は、内包成分の種類を適宜選択することで調整可能である。
支持シート付フィルム状焼成材料をA4サイズ(210mm×297mm)の大きさに切断し、120〜160℃の範囲のいずれかの温度、又は80〜115℃の範囲のいずれかの温度のテーブルに固定し、5分間加熱し、加熱前後の熱膨張性粒子含有層の厚みを測定する。加熱前の熱膨張性粒子含有層の厚みに対する、加熱後の熱膨張性粒子含有層の厚みの比を体積膨張率とする。
基材フィルム3は、前記基材フィルムから、大きさが4.5mm×15mmである試験片を作製し、その熱機械分析(本明細書においては、「TMA」と称することがある)を行ったときに、以下に示す特性を有する。
すなわち、まず、熱機械分析装置を用いて、荷重を2gとして、前記試験片を温度変化させずに、TMAを行い、前記試験片の、その温度が23℃であるときの変位量X0を測定する。X0は、通常、0(ゼロ)であるか、又は0に近い数値となる。
次いで、引き続きTMAを行い、X0を測定後の試験片を、昇温速度を20℃/minとし、荷重を2gとして、その温度が160℃になるまで昇温し、このときの、試験片の変位量の最大値X1を測定する。X1は、通常、試験片の温度が160℃のときの変位量となる。また、通常は、X1≧X0の条件を満たす。
X0及びX1は、一連のTMAによって連続的に測定するため、これらの測定方向はすべて同じである。また、試験片に加える荷重は一定値である。
粘着剤層4は、シート状又はフィルム状であり、粘着剤を含有することができる。
前記粘着剤層は、エネルギー線硬化性であってもよく、非エネルギー線硬化性であってもよいが、非エネルギー線硬化性が好ましい。
紫外線は、例えば、紫外線源として高圧水銀ランプ、ヒュージョンランプ、キセノンランプ、ブラックライト又はLEDランプ等を用いることで照射できる。電子線は、電子線加速器等によって発生させたものを照射できる。
本明細書において、「エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射することにより硬化する性質を意味し、「非エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射しても硬化しない性質を意味する。
粘着剤層は、粘着剤を含有する粘着剤組成物を用いて形成できる。例えば、粘着剤層の形成対象面に粘着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位に粘着剤層を形成できる。粘着剤層のより具体的な形成方法は、他の層の形成方法とともに、後ほど詳細に説明する。粘着剤組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、粘着剤層の前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。
非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)(以下、「粘着性樹脂(I−1a)」と略記することがある)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する粘着剤組成物(I−1);
非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)の側鎖に不飽和基が導入されたエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−2a)(以下、「粘着性樹脂(I−2a)」と略記することがある)を含有する粘着剤組成物(I−2);
前記粘着性樹脂(I−2a)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する粘着剤組成物(I−3)等が挙げられる。
前記粘着剤組成物(I−1)は、上述の様に、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する。
前記粘着性樹脂(I−1a)は、アクリル系樹脂であることが好ましい。
前記アクリル系樹脂としては、例えば、少なくともアルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位を有するアクリル系重合体が挙げられる。
前記アクリル系樹脂が有する構成単位は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
ここでいう「由来」とは、前記モノマーが重合するのに必要な構造の変化を受けたことを意味する。
前記官能基含有モノマーとしては、例えば、前記官能基が後述する架橋剤と反応することで架橋の起点となったり、前記官能基が後述する不飽和基含有化合物中の不飽和基と反応することで、アクリル系重合体の側鎖に不飽和基の導入を可能とするものが挙げられる。
すなわち、官能基含有モノマーとしては、例えば、水酸基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー等が挙げられる。
一方、前記アクリル系重合体中の官能基に、エネルギー線重合性不飽和基(エネルギー線重合性基)を有する不飽和基含有化合物を反応させたものは、上述のエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−2a)として使用できる。
粘着剤組成物(I−1)が含有する前記エネルギー線硬化性化合物としては、エネルギー線重合性不飽和基を有し、エネルギー線の照射により硬化可能なモノマー又はオリゴマーが挙げられる。
エネルギー線硬化性化合物のうち、モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオール(メタ)アクリレート等の多価(メタ)アクリレート;ウレタン(メタ)アクリレート;ポリエステル(メタ)アクリレート;ポリエーテル(メタ)アクリレート;エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
エネルギー線硬化性化合物のうち、オリゴマーとしては、例えば、上記で例示したモノマーが重合してなるオリゴマー等が挙げられる。
エネルギー線硬化性化合物は、分子量が比較的大きく、粘着剤層の貯蔵弾性率を低下させにくいという点では、ウレタン(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーが好ましい。
粘着性樹脂(I−1a)として、アルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位以外に、さらに、官能基含有モノマー由来の構成単位を有する前記アクリル系重合体を用いる場合、粘着剤組成物(I−1)は、さらに架橋剤を含有することが好ましい。
架橋剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)系、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)系、キシリレンジイソシアネート(XDI)系、これらジイソシアネートのアダクト体等のイソシアネート系架橋剤(すなわち、イソシアネート基を有する架橋剤);有機多価イソシアネート系架橋剤、エチレングリコールグリシジルエーテル等のエポキシ系架橋剤(すなわち、グリシジル基を有する架橋剤);ヘキサ[1−(2−メチル)−アジリジニル]トリフオスファトリアジン等のアジリジン系架橋剤(すなわち、アジリジニル基を有する架橋剤);アルミニウムキレート等の金属キレート系架橋剤(すなわち、金属キレート構造を有する架橋剤);イソシアヌレート系架橋剤(すなわち、イソシアヌル酸骨格を有する架橋剤)等が挙げられる。
粘着剤の凝集力を向上させて粘着剤層の粘着力を向上させる点、及び入手が容易である等の点から、架橋剤はイソシアネート系架橋剤であることが好ましい。
粘着剤組成物(I−1)は、さらに光重合開始剤を含有していてもよい。光重合開始剤を含有する粘着剤組成物(I−1)は、紫外線等の比較的低エネルギーのエネルギー線を照射しても、十分に硬化反応が進行する。
また、前記光重合開始剤としては、例えば、1−クロロアントラキノン等のキノン化合物;アミン等の光増感剤等を用いることもできる。
粘着剤組成物(I−1)は、本発明の効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
前記その他の添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、軟化剤(可塑剤)、充填材(フィラー)、防錆剤、着色剤(顔料、染料)、増感剤、粘着付与剤、反応遅延剤、架橋促進剤(触媒)等の公知の添加剤が挙げられる。
なお、反応遅延剤とは、例えば、粘着剤組成物(I−1)中に混入している触媒の作用によって、保存中の粘着剤組成物(I−1)において、目的としない架橋反応が進行するのを抑制するものである。反応遅延剤としては、例えば、触媒に対するキレートによってキレート錯体を形成するものが挙げられ、より具体的には、1分子中にカルボニル基(−C(=O)−)を2個以上有するものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−1)は、溶媒を含有していてもよい。粘着剤組成物(I−1)は、溶媒を含有していることで、塗工対象面への塗工適性が向上する。
前記粘着剤組成物(I−2)は、上述の様に、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)の側鎖に不飽和基が導入されたエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−2a)を含有する。
前記粘着性樹脂(I−2a)は、例えば、粘着性樹脂(I−1a)中の官能基に、エネルギー線重合性不飽和基を有する不飽和基含有化合物を反応させることで得られる。
前記エネルギー線重合性不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基(別名:エテニル基)、アリル基(別名:2−プロペニル基)等が挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
粘着性樹脂(I−1a)中の官能基と結合可能な基としては、例えば、水酸基又はアミノ基と結合可能なイソシアネート基及びグリシジル基、並びにカルボキシ基又はエポキシ基と結合可能な水酸基及びアミノ基等が挙げられる。
粘着性樹脂(I−2a)として、例えば、粘着性樹脂(I−1a)におけるものと同様の、官能基含有モノマー由来の構成単位を有する前記アクリル系重合体を用いる場合、粘着剤組成物(I−2)は、さらに架橋剤を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−2)が含有する架橋剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−2)は、さらに光重合開始剤を含有していてもよい。光重合開始剤を含有する粘着剤組成物(I−2)は、紫外線等の比較的低エネルギーのエネルギー線を照射しても、十分に硬化反応が進行する。
粘着剤組成物(I−2)が含有する光重合開始剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−2)は、本発明の効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−2)における前記その他の添加剤としては、粘着剤組成物(I−1)におけるその他の添加剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−2)が含有するその他の添加剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−2)は、粘着剤組成物(I−1)の場合と同様の目的で、溶媒を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−2)における前記溶媒としては、粘着剤組成物(I−1)における溶媒と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−2)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
溶媒を用いる場合、粘着剤組成物(I−2)の溶媒の含有量は、特に限定されず、適宜調節すればよい。
前記粘着剤組成物(I−3)は、上述の様に、前記粘着性樹脂(I−2a)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する。
粘着剤組成物(I−3)が含有する前記エネルギー線硬化性化合物としては、エネルギー線重合性不飽和基を有し、エネルギー線の照射により硬化可能なモノマー及びオリゴマーが挙げられ、粘着剤組成物(I−1)が含有するエネルギー線硬化性化合物と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−3)が含有する前記エネルギー線硬化性化合物は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−3)は、さらに光重合開始剤を含有していてもよい。光重合開始剤を含有する粘着剤組成物(I−3)は、紫外線等の比較的低エネルギーのエネルギー線を照射しても、十分に硬化反応が進行する。
粘着剤組成物(I−3)が含有する光重合開始剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−3)は、本発明の効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
前記その他の添加剤としては、粘着剤組成物(I−1)におけるその他の添加剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−3)が含有するその他の添加剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−3)は、粘着剤組成物(I−1)の場合と同様の目的で、溶媒を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−3)における前記溶媒としては、粘着剤組成物(I−1)における溶媒と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−3)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
溶媒を用いる場合、粘着剤組成物(I−3)の溶媒の含有量は、特に限定されず、適宜調節すればよい。
ここまでは、粘着剤組成物(I−1)、粘着剤組成物(I−2)及び粘着剤組成物(I−3)について主に説明したが、これらの含有成分として説明したものは、これら3種の粘着剤組成物以外の全般的な粘着剤組成物(本明細書においては、「粘着剤組成物(I−1)〜(I−3)以外の粘着剤組成物」と称する)でも、同様に用いることができる。
非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、エステル系樹脂等の、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)を含有する粘着剤組成物(I−4)が挙げられ、アクリル系樹脂を含有するものが好ましい。
粘着剤組成物(I−4)で好ましいものとしては、例えば、前記粘着性樹脂(I−1a)と、架橋剤と、を含有するものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−4)における粘着性樹脂(I−1a)としては、粘着剤組成物(I−1)における粘着性樹脂(I−1a)と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−4)が含有する粘着性樹脂(I−1a)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着性樹脂(I−1a)として、アルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位以外に、さらに、官能基含有モノマー由来の構成単位を有する前記アクリル系重合体を用いる場合、粘着剤組成物(I−4)は、さらに架橋剤を含有することが好ましい。
粘着剤組成物(I−4)が含有する架橋剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−4)は、本発明の効果を損なわない範囲内において、上述のいずれの成分にも該当しない、その他の添加剤を含有していてもよい。
前記その他の添加剤としては、粘着剤組成物(I−1)におけるその他の添加剤と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−4)が含有するその他の添加剤は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
粘着剤組成物(I−4)は、粘着剤組成物(I−1)の場合と同様の目的で、溶媒を含有していてもよい。
粘着剤組成物(I−4)における前記溶媒としては、粘着剤組成物(I−1)における溶媒と同じものが挙げられる。
粘着剤組成物(I−4)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
溶媒を用いる場合、粘着剤組成物(I−4)の溶媒の含有量は、特に限定されず、適宜調節すればよい。
粘着剤組成物(I−1)〜(I−3)や、粘着剤組成物(I−4)等の粘着剤組成物(I−1)〜(I−3)以外の粘着剤組成物は、前記粘着剤と、必要に応じて前記粘着剤以外の成分等の、粘着剤組成物を構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
配合時に各成分を混合する方法は特に限定されず、撹拌子又は撹拌翼等を回転させて混合する方法;ミキサーを用いて混合する方法;超音波を加えて混合する方法等、公知の方法から適宜選択すればよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15〜30℃であることが好ましい。
本実施形態の支持シート付フィルム状焼成材料は、上述の各層を対応する位置関係となるように順次積層することで製造できる。
例えば、基材フィルム上に粘着剤層を積層し、前記粘着剤層上に熱膨張性粒子含有層を積層する場合には、まず、剥離フィルム上に、粘着剤層を構成するための成分及び溶媒を含有する粘着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させ溶媒を揮発させてフィルム状とすることで、剥離フィルム上に粘着剤層をあらかじめ形成しておき、別途、剥離フィルム上に、熱膨張性粒子含有層を構成するための成分及び溶媒を含有する塗工用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させ溶媒を揮発させてフィルム状とすることで、剥離フィルム上に熱膨張性粒子含有層をあらかじめ形成しておき、この形成済みの熱膨張性粒子含有層の露出面を、前記剥離フィルム上に積層済みの粘着剤層の露出面と貼り合わせて、支持シート上に粘着剤層と熱膨張性粒子含有層がこの順に積層された積層体が得られる。剥離フィルムは、積層構造の形成後、必要に応じて取り除けばよい。
本発明の一実施形態として、長尺状の剥離フィルム上に、前記支持シート付フィルム状焼成材料が、前記フィルム状焼成材料を内側にして積層され、
前記剥離フィルム及び前記支持シート付フィルム状焼成材料がロール巻きされた、ロール体を提供する。
ロール体は、支持シート付フィルム状焼成材料の流通形態としても好適である。
本発明の一実施形態として、前記支持シート付フィルム状焼成材料と、ウエハとが貼付され、前記支持シート、前記熱膨張性粒子含有層、前記フィルム状焼成材料、及び前記ウエハがこの順に積層された積層体を提供する。
積層体は、後述する装置の製造方法における中間体として用いることができる。
より具体的には、フィルム状焼成材料とウエハとの直径差(フィルム状焼成材料の直径―ウエハの直径)は、0〜20mmであることが好ましく、1〜15mmであることがより好ましい。上記の直径差が上記下限値以上であることで、チップ飛びの抑制効果に優れる。上記の直径差が上記上限値以下であることで、優れたウエハ汚染の防止効果が発揮される。
次に本実施形態の支持シート付フィルム状焼成材料の利用方法について、ウエハとして半導体ウエハを用い、該焼成材料を半導体装置の製造に適用した場合を例にとって説明する。
工程(2):前記ダイシングされた支持シート付フィルム状焼成材料を加熱し、前記熱膨張性粒子含有層を膨張させる工程、
工程(3):前記ダイシングされた支持シート付フィルム状焼成材料の前記熱膨張性粒子含有層と、フィルム状焼成材料と、を剥離し、フィルム状焼成材料付チップを得る工程、
工程(4):基板の表面に、前記フィルム状焼成材料付チップの前記フィルム状焼成材料を貼付する工程、
工程(5):前記フィルム状焼成材料付チップの前記フィルム状焼成材料を焼成し、前記チップと、前記基板と、を接合する工程。
工程(1)においては、図6A(a)に示すように、支持シート付フィルム状焼成材料のフィルム状焼成材料1が半導体ウエハ18に貼付され、支持シート2、フィルム状焼成材料1、及び半導体ウエハ18がこの順に積層された積層体120を用いる。
例えば、半導体ウエハのダイシングは、ブレードを用いる方法(すなわち、ブレードダイシング)、レーザー照射により行う方法(すなわち、レーザーダイシング)、研磨剤を含む水の吹き付けにより行う方法(すなわち、ウオーターダイシング)等の、半導体ウエハを切り込む方法で行うことができる。
また、ダイシングブレードの作動時には、ダイシングを行っている箇所に対して、例えば、0.5〜1.5L/min程度の量で切削水を流すことが好ましい。
工程(2)においては、前記ダイシングされた支持シート付フィルム状焼成材料を加熱し、前記熱膨張性粒子含有層6を膨張させる。
図6A(c)に示すように、前記ダイシングされた支持シート付フィルム状焼成材料を加熱することにより、前記熱膨張性粒子含有層6が膨張すると、熱膨張性粒子含有層6とフィルム状焼成材料1との接触面積が減少し、前記熱膨張性粒子含有層6の粘着力が低下する。
工程(3)においては、前記ダイシングされた支持シート付フィルム状焼成材料1の熱膨張性粒子含有層6と、フィルム状焼成材料1と、を剥離し、フィルム状焼成材料付チップ130を得る。
図6B(d)に示すように、切れ込みCが形成された後の積層体120に対して、半導体チップ19を前記ダイシングされたフィルム状焼成材料1とともに、引き上げ部71により熱膨張性粒子含有層6から引き離し(ピックアップし)、フィルム状焼成材料付チップ130を得ることができる。
続いて、工程(4)においては、図6B(e)に示すように、基板6の表面に、フィルム状焼成材料付チップ130のフィルム状焼成材料1を貼付する。これにより、フィルム状焼成材料1を介して、基板9にチップ19が貼付される。基板9には、リードフレームやヒートシンクなども含まれる。本実施形態の支持シート付フィルム状焼成材料によれば、フィルム状焼成材料と基板の間でも粘着力が発揮することも期待される。チップと基板とが、焼成前のフィルム状焼成材料で仮固定されている状態でも、搬送される際などにチップ位置がずれるのを抑制できる。
次いで、工程(5)においては、フィルム状焼成材料を焼成し、チップ19と基板9とを焼結接合する(図6B(f))。フィルム状焼成材料付チップ130のフィルム状焼成材料1の露出面を、基板9に貼付けておき、フィルム状焼成材料1を介して、基板9とチップ19とを焼結接合できる。焼成により、フィルム状焼成材料1の焼結性金属粒子同士が溶融・結合して焼結体11を形成し、チップ19と基板9とが焼結接合され、半導体装置140が得られる。
<支持シートの製造>
(粘着剤組成物の製造)
アクリル系重合体(100質量部、固形分)、及びトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付加物(東ソー社製「コロネートL」)2.5質量部(固形分)を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトン、トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒を含有する、固形分濃度が30質量%の非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物Aを製造した。前記アクリル系重合体は、アクリル酸ブチル(BA)91質量部、及びアクリル酸(AA)9質量部を共重合してなる、重量平均分子量が80万の共重合である。
ポリエチレンテレフタレート製フィルムの片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルム(リンテック社製「SP−PET381031」、厚さ38μm)を用い、その前記剥離処理面に、上記で得られた粘着剤組成物を塗工し、120℃で2分加熱乾燥させることにより、非エネルギー線硬化性の粘着剤層を形成した。このとき、乾燥後の粘着剤層の厚さが10μmとなるように条件を設定して、粘着剤組成物を塗工した。この粘着剤層の露出面に、基材フィルムとして、厚さ80μmのポリプロピレン(PP)製フィルムを貼り合せることにより、支持シートを得た。
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)80質量部および2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)20質量部を共重合させ、バインダー樹脂としてのアクリル系ポリマーを調製した(質量平均分子量:60万)。得られたアクリル系ポリマー100質量部と、熱膨張性粒子(松本油脂製薬社製、製品名「FN−100SS」、平均粒子径6〜11μm)12質量部と、イソシアネート系架橋剤(トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付加物)(東ソー社製,製品名「コロネートL」)6質量部(固形分)とを、トルエンを溶媒として十分に撹拌・混合し、熱膨張性粒子含有層を形成するための塗工用組成物を得た。かかる塗工用組成物を、ポリエチレンテレフタレート製フィルムの片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルム(リンテック社製「SP−PET381031」、厚さ38μm)の前記剥離処理面に塗工し、120℃で2分加熱乾燥させることにより、熱膨張性粒子含有層(厚さ:30μm)を剥離フィルムに積層された状態で得た(これを積層体Aという)。この積層体Aの熱膨張性粒子含有層の露出面に、上記で得られた支持シートの粘着剤層の露出面を貼り合わせることにより、支持シート上に、粘着剤層と熱膨張性粒子含有層とがこの順で積層された積層体Bを得た。
焼成材料組成物の製造に用いた成分を以下に示す。ここでは、粒子径100nm以下の金属粒子について「焼結性金属粒子」と表記している。
(焼結性金属粒子内包ペースト材料)
・アルコナノ銀ペーストANP−4(有機被覆複合銀ナノペースト、応用ナノ粒子研究所社製:アルコール誘導体被覆銀粒子、金属含有量80質量%以上、平均粒径100nm以下の銀粒子(焼結性金属粒子)25質量%以上)
(バインダー成分)
・アクリル重合体1(2−エチルヘキシルメタクリレート重合体、質量平均分子量260,000、Tg:−10℃)
なお、アクリル重合体1のTgは、Foxの式を用いた計算値である。
230mm幅の剥離フィルム(厚さ38μm、SP−PET381031、リンテック社製)の片面に、上記で得られた焼成材料組成物を塗工直径155mmとなるよう印刷し、150℃10分間乾燥させることで、厚さ40μmのフィルム状焼成材料を得た。
上記積層体Bの(剥離フィルムを剥離した後に)粘着剤層面に直径155mmの円形状に印刷されたフィルム状焼成材料を貼付し、直径207mmの円形状に積層体Bを基材フィルム側からカットし、基材フィルム上に粘着剤層を有する支持シートの粘着剤層上に、熱膨張性粒子含有層と円形のフィルム状焼成材料と剥離フィルムとがこの順で積層された支持シート付フィルム状焼成材料を得た。
前記熱膨張性粒子(松本油脂製薬社製、製品名「FN−100SS」、平均粒子径6〜11μm)12質量部の代わりに、熱膨張性粒子(松本油脂製薬社製、製品名「FN−100S」、平均粒子径10〜20μm)15質量部を用いた以外は、上記実施例1と同様にして、実施例2の支持シート付フィルム状焼成材料を得た。
前記支持シートの製造において、基材フィルムとして、厚さ80μmのポリプロピレン(PP)製フィルムの代わりに、厚さ80μmの低密度ポリエチレン(LDPE)製フィルム用いた以外は、上記実施例1と同様にして、実施例3の支持シート付フィルム状焼成材料を得た。
<支持シートの製造>
(粘着剤組成物の製造)
アクリル系重合体100質量部(固形分)、及び架橋剤としてトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付加物(東ソー社製「コロネートL」)7.5質量部(固形分)を含有し、さらに溶媒としてメチルエチルケトン、トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒を含有する、固形分濃度が30質量%の非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物を製造した。前記アクリル系重合体は、アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)80質量部、及びアクリル酸2−ヒドロキシルエチル(HEA)20質量部を共重合してなる、重量平均分子量が60万の共重合体である。
ポリエチレンテレフタレート製フィルムの片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルム(リンテック社製「SP−PET381031」、厚さ38μm)を用い、その前記剥離処理面に、上記で得られた粘着剤組成物を塗工し、120℃で2分加熱乾燥させることにより、非エネルギー線硬化性の粘着剤層を形成した。このとき、乾燥後の粘着剤層の厚さが10μmとなるように条件を設定して、粘着剤組成物を塗工した。この粘着剤層の露出面に、基材フィルムとして、厚さ80μmのポリプロピレン(PP)製フィルムを貼り合せることにより、支持シートを得た。
次に、実施例1と同様にして、フィルム状焼成材料を製造し、上記支持シートの(剥離フィルムを剥離した後に)粘着剤層面に直径155mmの円形状に印刷されたフィルム状焼成材料を貼付し、直径207mmの円形状に支持シートを基材フィルム側からカットし、基材フィルム上に粘着剤層を有する支持シートの粘着剤層上に、円形のフィルム状焼成材料と剥離フィルムとがこの順で積層された比較例1の支持シート付フィルム状焼成材料を得た。
前記熱膨張性粒子(松本油脂製薬社製、製品名「FN−100SS」、平均粒子径6〜11μm)12質量部の代わりに、熱膨張性粒子(松本油脂製薬社製、製品名「F−36」、平均粒子径10〜16μm)15質量部を用いた以外は、上記実施例1と同様にして、比較例2の支持シート付フィルム状焼成材料を得た。
前記熱膨張性粒子(松本油脂製薬社製、製品名「FN−100SS」、平均粒子径6〜11μm)12質量部の代わりに、熱膨張性粒子(松本油脂製薬社製、製品名「F−36」、平均粒子径10〜16μm)12質量部を用いて、塗工用組成物を得、かかる塗工用組成物を、ポリエチレンテレフタレート製フィルムの片面がシリコーン処理により剥離処理された剥離フィルム(リンテック社製「SP−PET381031」、厚さ38μm)の前記剥離処理面に塗工し、70℃で2分加熱乾燥させた以外は、上記実施例1と同様にして、比較例3の支持シート付フィルム状焼成材料を得た。
(体積膨張率測定)
上記の各実施例および比較例で得た支持シート付フィルム状焼成材料を、A4サイズ(210mm×297mm)の大きさに切断し、100℃のテーブルに固定し、5分間加熱し、加熱前後の熱膨張性粒子含有層の厚みを測定した。同様に、前記支持シート付フィルム状焼成材料を、150℃のテーブルに固定し、5分間加熱し、加熱前後の熱膨張性粒子含有層の厚みを測定した。加熱前の熱膨張性粒子含有層の厚みに対する、各温度で加熱後の熱膨張性粒子含有層の厚みの比を算出し、各温度での体積膨張率とした。
上記で得られた基材フィルムについて、熱機械分析装置(ブルカー・エイエックスエス社製「TMA4000SA」を用いて、以下に示す手順で熱機械分析(TMA)を行った。
すなわち、まず、基材を4.5mm×15mmの大きさに切断することにより、試験片を作製した。
次いで、この試験片を前記熱機械分析装置に設置して、試験片に加える荷重を2gとして、この試験片の温度を変化させずに、TMAを行うことによって、試験片の温度が23℃であるときのMDにおける変位量X0を測定した。昇温速度を20℃/minとし、荷重を2gとして、この変位量X0を測定後の試験片を、その温度が160℃になるまで昇温し、この昇温終了時までの間、TMAを行うことによって、この間の試験片のMDにおける変位量X1を測定した。
次いで、これらX0及びX1を用いて、(X1−X0)を算出した。
さらに、試験片のTDにおいても同様に、(X1−X0)を算出した。結果を表1に示す。
上記の各実施例および比較例で得た支持シート付フィルム状焼成材料を、ウエハ貼付装置RAD−2500m/12(リンテック社製)を用いて、テーブル温度60℃、20mm/sの条件で、直径200mm、100μm厚さのシリコンウエハ裏面に貼付し、SUS製リングフレームに張設し、以下のダイシングを行った。
・ダイシング条件:各チップが5mm×5mmのサイズとなるように実施
・ブレード厚さ:25μm幅(27HECC)
・ブレード回転数:30000rpm
・切り込み条件:フィルム状焼成材料の側より、基材フィルムが20μmの深さまで切り込まれるように実施
・カット速度:30mm/s
・カット範囲:ウエハ径+20mmφ
・切削水量:1.5L/分
・切削水温度:24℃
5チップ問題なくピックアップできた場合を○、
ピックアップできない、又はピックアップはできたが支持シート上にフィルム状焼成材料が一部残存するという問題が生じ、4〜3チップのみしか問題なくピックアップできなかった場合を△、
ピックアップできない、又はピックアップはできたが支持シート上にフィルム状焼成材料が一部残存するという問題が生じ、2チップ以下しか問題なくピックアップできなかった場合を×、と判定した。
比較例2の支持シート付フィルム状焼成材料は、熱膨張性粒子含有層を有するが、熱膨張性粒子含有層を100℃で乾燥した時に熱膨張性粒子含有層が膨張し終えていたため、支持シート付フィルム状焼成材料を150℃で5分間に加熱しても、熱膨張性粒子含有層が膨張しなかった。そのため、比較例2の支持シート付フィルム状焼成材料はダイシングができず、ピックアップもできなかった。
比較例3の支持シート付フィルム状焼成材料は、熱膨張性粒子含有層を有するが、熱膨張性粒子含有層を70℃で乾燥したため、熱膨張性粒子含有層は膨張しなかったが、熱膨張性粒子含有層に溶剤が大量に残留していた。そのため、比較例3の支持シート付フィルム状焼成材料は、粘着剤層の凝集性が足りず、ウエハの固定が不十分になり、ダイシングができず、ピックアップもできなかった。
Claims (9)
- 基材フィルムの一方の面上に粘着剤層を有する支持シートの前記粘着剤層側に、熱膨張性粒子含有層、及びフィルム状焼成材料がこの順で積層された支持シート付フィルム状焼成材料であって、
前記熱膨張性粒子含有層は、80〜115℃の範囲のいずれかの温度で5分間加熱したときの体積膨張率が2倍未満である、支持シート付フィルム状焼成材料。 - 前記熱膨張性粒子含有層が、120〜160℃の範囲のいずれかの温度で5分間加熱したときの体積膨張率が2倍以上5倍未満である、請求項1に記載の支持シート付フィルム状焼成材料。
- 前記熱膨張性粒子含有層が、大きさが4.5mm×15mmである前記基材フィルムの試験片を作製し、熱機械分析装置を用いて、荷重を2gとして、前記試験片を温度変化させずに、前記試験片の、その温度が23℃であるときの変位量X0を測定し、前記変位量X0を測定後の前記試験片を、昇温速度を20℃/minとし、荷重を2gとして、その温度が160℃になるまで昇温したときの、前記試験片の変位量X1を測定し、(X1−X0)が、0μm以上1000μm以下である、請求項1又は2に記載の支持シート付フィルム状焼成材料。
- 前記熱膨張性粒子含有層と前記フィルム状焼成材料とが直接接触している、請求項1〜3のいずれか一項に記載の支持シート付フィルム状焼成材料。
- 前記熱膨張性粒子含有層の直径が、前記フィルム状焼成材料の直径と同一、又は前記フィルム状焼成材料の直径よりも大きい、請求項1〜4のいずれか一項に記載の支持シート付フィルム状焼成材料。
- 長尺状の剥離フィルム上に、請求項1〜5のいずれか一項に記載の支持シート付フィルム状焼成材料が、前記フィルム状焼成材料を内側にして積層され、
前記剥離フィルム及び前記支持シート付フィルム状焼成材料がロール巻きされた、ロール体。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の支持シート付フィルム状焼成材料と、ウエハとが貼付され、前記支持シート、前記熱膨張性粒子含有層、前記フィルム状焼成材料、及び前記ウエハがこの順に積層された積層体。
- 前記フィルム状焼成材料の直径が、前記ウエハの直径と同一、又は前記ウエハの直径よりも大きい、請求項7に記載の積層体。
- 以下の工程(1)〜(5)を順次行う装置の製造方法:
工程(1):請求項7又は8に記載の積層体の、前記ウエハと、前記支持シート付フィルム状焼成材料と、をダイシングする工程、
工程(2):前記ダイシングされた支持シート付フィルム状焼成材料を加熱し、前記熱膨張性粒子含有層を膨張させる工程、
工程(3):前記ダイシングされた支持シート付フィルム状焼成材料の前記熱膨張性粒子含有層と、フィルム状焼成材料と、を剥離し、フィルム状焼成材料付チップを得る工程、
工程(4):基板の表面に、前記フィルム状焼成材料付チップの前記フィルム状焼成材料を貼付する工程、
工程(5):前記フィルム状焼成材料付チップの前記フィルム状焼成材料を焼成し、前記チップと、前記基板と、を接合する工程。
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