JP2021061284A - Die bonding film, film-type adhesive, semiconductor device, and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ダイボンディングフィルム、フィルム状接着剤、並びに半導体装置及びその製造方法に関する。 The present disclosure relates to a die bonding film, a film-like adhesive, a semiconductor device, and a method for manufacturing the same.
従来、半導体装置は以下の工程を経て製造される。まず、ダイシング用粘着シートに半導体ウェハを貼り付け、その状態で半導体ウェハを半導体チップに個片化する(ダイシング工程)。その後、ピックアップ工程、圧着工程、及びダイボンディング工程等が実施される。特許文献1には、ダイシング工程において半導体ウェハを固定する機能と、ダイボンディング工程において半導体チップを支持基板と接着させる機能とを併せ持つ粘接着シート(ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム)が開示されている。ダイシング工程において、半導体ウェハ及び接着剤層を個片化することによって、接着剤片付き半導体チップが得られる。 Conventionally, a semiconductor device is manufactured through the following steps. First, the semiconductor wafer is attached to the adhesive sheet for dicing, and the semiconductor wafer is separated into semiconductor chips in that state (dicing step). After that, a pickup step, a crimping step, a die bonding step, and the like are carried out. Patent Document 1 discloses an adhesive sheet (dicing / die bonding integrated film) having both a function of fixing a semiconductor wafer in a dicing process and a function of adhering a semiconductor chip to a support substrate in a dicing process. There is. In the dicing step, the semiconductor wafer and the adhesive layer are separated into individual pieces to obtain a semiconductor chip with an adhesive piece.
ところで、近年、電力の制御等を行うパワー半導体装置と称されるデバイスが普及している。パワー半導体装置は、供給される電流に起因して熱が発生し易く、例えば、ダイシング・ダイボンディング一体型シートを構成するフィルム状接着剤には優れた放熱性が求められている。 By the way, in recent years, devices called power semiconductor devices that control electric power and the like have become widespread. In a power semiconductor device, heat is likely to be generated due to a supplied current. For example, a film-like adhesive constituting a dicing / die bonding integrated sheet is required to have excellent heat dissipation.
そこで、本開示は、優れた放熱性を有するフィルム状接着剤を提供することを主な目的とする。 Therefore, it is a main object of the present disclosure to provide a film-like adhesive having excellent heat dissipation.
本開示の一側面は、金属フィラーと、はんだと、ポリオールと、熱硬化性樹脂成分と、エラストマーとを含有する、フィルム状接着剤を提供する。フィルム状接着剤は、半導体チップ(ダイ)と支持基板との接着(ボンディング)、又は半導体チップ(ダイ)同士の接着(ボンディング)に使用されるダイボンディングフィルムであり得る。 One aspect of the present disclosure provides a film-like adhesive containing a metal filler, a solder, a polyol, a thermosetting resin component, and an elastomer. The film-like adhesive may be a die bonding film used for bonding (bonding) a semiconductor chip (die) and a support substrate, or bonding (bonding) between semiconductor chips (dies).
フィルム状接着剤は、カルボキシ基を有する化合物に由来する構成単位を含むポリマーをさらに含有していてもよい。 The film-like adhesive may further contain a polymer containing a structural unit derived from a compound having a carboxy group.
はんだの溶融温度は、180℃以下であってよい。 The melting temperature of the solder may be 180 ° C. or lower.
本開示の他の一側面は、上記のダイボンディングフィルムを用いて、半導体チップと支持基板とを接着する工程を備える、半導体装置の製造方法を提供する。 Another aspect of the present disclosure provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of adhering a semiconductor chip and a support substrate using the die bonding film described above.
本開示の他の一側面は、半導体チップと、半導体チップを搭載する支持基板と、半導体チップ及び支持基板の間に設けられ、半導体チップと支持基板とを接着する接着部材とを備え、接着部材が、上記のダイボンディングフィルムの硬化物である、半導体装置を提供する。 Another aspect of the present disclosure includes a semiconductor chip, a support substrate on which the semiconductor chip is mounted, and an adhesive member provided between the semiconductor chip and the support substrate to bond the semiconductor chip and the support substrate. Provides a semiconductor device which is a cured product of the above die bonding film.
本開示によれば、優れた放熱性を有するフィルム状接着剤(特に、ダイボンディングフィルム)が提供される。また、本開示によれば、このようなダイボンディングフィルムを用いた半導体装置及びその製造方法が提供される。 According to the present disclosure, a film-like adhesive having excellent heat dissipation properties (particularly, a die bonding film) is provided. Further, according to the present disclosure, a semiconductor device using such a die bonding film and a method for manufacturing the same are provided.
以下、図面を適宜参照しながら、本開示の実施形態について説明する。ただし、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。各図における構成要素の大きさは概念的なものであり、構成要素間の大きさの相対的な関係は各図に示されたものに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings as appropriate. However, the present disclosure is not limited to the following embodiments. In the following embodiments, the components (including steps and the like) are not essential unless otherwise specified. The sizes of the components in each figure are conceptual, and the relative size relationships between the components are not limited to those shown in each figure.
本明細書における数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。 The same applies to the numerical values and their ranges in the present specification, and the present disclosure is not limited. The numerical range indicated by using "~" in the present specification indicates a range including the numerical values before and after "~" as the minimum value and the maximum value, respectively. In the numerical range described stepwise in the present specification, the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range described stepwise. Good. Further, in the numerical range described in the present specification, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
本明細書において、(メタ)アクリレートは、アクリレート又はそれに対応するメタクリレートを意味する。(メタ)アクリル酸等の他の類似表現についても同様である。 As used herein, (meth) acrylate means acrylate or the corresponding methacrylate. The same applies to other similar expressions such as (meth) acrylic acid.
[フィルム状接着剤]
図1は、フィルム状接着剤の一実施形態を示す模式断面図である。フィルム状接着剤10は、図1に示すとおり、支持フィルム20上に設けられていてもよい。フィルム状接着剤10は、熱硬化性であり、半硬化(Bステージ)状態を経て、硬化処理後に完全硬化物(Cステージ)状態となり得る。フィルム状接着剤は、半導体チップと支持基板との接着、又は半導体チップ同士の接着に使用されるダイボンディングフィルムであってよい。
[Film-like adhesive]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a film-like adhesive. As shown in FIG. 1, the film-
フィルム状接着剤10は、金属フィラー(以下、(a)成分という場合がある。)と、はんだ(以下、(b)成分という場合がある。)と、ポリオール(以下、(c)成分という場合がある。)と、熱硬化性樹脂成分(以下、(d)成分という場合がある。)と、エラストマー(以下、(e)成分という場合がある。)とを含有し、必要に応じて、カルボキシ基を有する化合物に由来する構成単位を含むポリマー(以下、(f)成分という場合がある。)、硬化促進剤(以下、(g)成分という場合がある。)をさらに含有していてもよい。
The film-
(a)成分:金属フィラー
(a)成分は、フィルム状接着剤における放熱性を高めるために用いられる成分である。(a)成分としては、例えば、ニッケル粒子、銅粒子、銀粒子、アルミニウム粒子;金属粒子、樹脂粒子等のコア粒子の表面を金属材料で被覆した粒子などが挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、(a)成分は、放熱性により優れることから、銅粒子であってよい。(a)成分の形状は、特に制限されず、例えば、フレーク状、球状等であってよい。
Component (a): Metal filler The component (a) is a component used to enhance heat dissipation in a film-like adhesive. Examples of the component (a) include nickel particles, copper particles, silver particles, aluminum particles; particles in which the surface of core particles such as metal particles and resin particles is coated with a metal material. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type. Among these, the component (a) may be copper particles because it is more excellent in heat dissipation. The shape of the component (a) is not particularly limited, and may be, for example, flaky or spherical.
(a)成分の平均粒径は、0.01〜10μmであってよい。(a)成分の平均粒径が0.01μm以上であると、接着剤ワニスを作製したときの粘度上昇を防ぎ、所望の量の(a)成分をフィルム状接着剤に含有させることができるとともに、フィルム状接着剤の被着体への濡れ性を確保してより良好な接着性を発揮させることができる傾向にある。(a)成分の平均粒径が10μm以下であると、フィルム成形性により優れ、(a)成分の添加による導電性をより向上させることができる傾向にある。また、このような範囲にすることによって、フィルム状接着剤の厚みをより薄くすることができ、さらに半導体チップを高積層化することができるとともに、フィルム状接着剤から(a)成分が突き出すことによるチップクラックの発生を防止することができる傾向にある。(a)成分の平均粒径は、0.1μm以上、1.0μm以上、2.0μm以上、又は3.0μm以上であってもよく、9.0μm以下、8.0μm以下、又は7.0μm以下であってもよい。なお、(a)成分の平均粒径は、(a)成分全体の体積に対する比率(体積分率)が50%のときの粒径(D50)を意味する。(a)成分の平均粒径(D50)は、レーザー散乱型粒径測定装置(例えば、マイクロトラック)を用いて、水中に(a)成分を懸濁させた懸濁液をレーザー散乱法によって測定することによって求めることができる。 The average particle size of the component (a) may be 0.01 to 10 μm. When the average particle size of the component (a) is 0.01 μm or more, it is possible to prevent an increase in viscosity when the adhesive varnish is produced, and to contain a desired amount of the component (a) in the film-like adhesive. , There is a tendency that the wettability of the film-like adhesive to the adherend can be ensured and better adhesiveness can be exhibited. When the average particle size of the component (a) is 10 μm or less, the film formability is more excellent, and the conductivity due to the addition of the component (a) tends to be further improved. Further, by setting the range in such a range, the thickness of the film-like adhesive can be made thinner, the semiconductor chips can be highly laminated, and the component (a) protrudes from the film-like adhesive. There is a tendency that the occurrence of chip cracks due to the above can be prevented. The average particle size of the component (a) may be 0.1 μm or more, 1.0 μm or more, 2.0 μm or more, or 3.0 μm or more, and may be 9.0 μm or less, 8.0 μm or less, or 7.0 μm. It may be as follows. The average particle size of the component (a) means the particle size (D 50 ) when the ratio (volume fraction) to the volume of the entire component (a) is 50%. The average particle size (D 50 ) of the component (a) is determined by a laser scattering method of a suspension in which the component (a) is suspended in water using a laser scattering type particle size measuring device (for example, Microtrac). It can be obtained by measuring.
(a)成分の含有量は、フィルム状接着剤の全量(溶媒を除く成分の合計量、以下、同様)を基準として、40質量%以上であってよい。(a)成分の含有量が、フィルム状接着剤の全量を基準として、40質量%以上であると、フィルム状接着剤の熱伝導率を向上させることができ、結果として、放熱性を向上させることができる。(a)成分の含有量は、フィルム状接着剤の全量を基準として、45質量%以上、50質量%以上、55質量%以上、又は60質量%以上であってもよい。(a)成分の含有量の上限は、特に制限されないが、フィルム状接着剤の全量を基準として、80質量%以下、75質量%以下、又は70質量%以下であってよい。 The content of the component (a) may be 40% by mass or more based on the total amount of the film-like adhesive (the total amount of the components excluding the solvent, hereinafter the same). When the content of the component (a) is 40% by mass or more based on the total amount of the film-like adhesive, the thermal conductivity of the film-like adhesive can be improved, and as a result, the heat dissipation is improved. be able to. The content of the component (a) may be 45% by mass or more, 50% by mass or more, 55% by mass or more, or 60% by mass or more based on the total amount of the film-like adhesive. The upper limit of the content of the component (a) is not particularly limited, but may be 80% by mass or less, 75% by mass or less, or 70% by mass or less based on the total amount of the film-like adhesive.
(b)成分:はんだ
(b)成分は、(a)成分と焼結し得る成分であり、(a)成分とともにフィルム状接着剤における放熱性を高めるために用いられる成分である。(b)成分は、例えば、スズ合金であってよい。スズ合金としては、例えば、インジウム−スズ(In−Sn)、インジウム−スズ−銀(In−Sn−Ag)、スズ−ビスマス(Sn−Bi)、スズ−ビスマス−銀(Sn−Bi−Ag)、スズ−銀−銅(Sn−Ag−Cu)、スズ−銅(Sn−Cu)等が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、(b)成分は、ビスマスを含むスズ合金であってよい。
Component (b): Solder The component (b) is a component that can be sintered with the component (a), and is a component used together with the component (a) to enhance heat dissipation in a film-like adhesive. The component (b) may be, for example, a tin alloy. Examples of the tin alloy include indium-tin (In-Sn), indium-tin-silver (In-Sn-Ag), tin-bismuth (Sn-Bi), and tin-bismuth-silver (Sn-Bi-Ag). , Tin-silver-copper (Sn-Ag-Cu), tin-copper (Sn-Cu) and the like. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type. Among these, the component (b) may be a tin alloy containing bismuth.
(b)成分の溶融温度は、低温(例えば、180℃以下)での焼結が可能であることから、180℃以下であってよく、170℃以下、160℃以下、又は150℃以下であってもよい。(b)成分の溶融温度の下限は、特に制限されないが、例えば、120℃以上とすることができる。 The melting temperature of the component (b) may be 180 ° C. or lower, 170 ° C. or lower, 160 ° C. or lower, or 150 ° C. or lower because sintering is possible at a low temperature (for example, 180 ° C. or lower). You may. The lower limit of the melting temperature of the component (b) is not particularly limited, but can be, for example, 120 ° C. or higher.
(b)成分の含有量は、フィルム状接着剤の全量を基準として、10質量%以上であってよい。(b)成分の含有量が、フィルム状接着剤の全量を基準として、10質量%以上であると、フィルム状接着剤の放熱性を向上させることができる。(a)成分の含有量は、フィルム状接着剤の全量を基準として、15質量%以上、20質量%以上、又は25質量%以上であってもよい。(b)成分の含有量の上限は、特に制限されないが、フィルム状接着剤の全量を基準として、50質量%以下、40質量%以下、又は30質量%以下であってよい。 The content of the component (b) may be 10% by mass or more based on the total amount of the film-like adhesive. When the content of the component (b) is 10% by mass or more based on the total amount of the film-like adhesive, the heat dissipation of the film-like adhesive can be improved. The content of the component (a) may be 15% by mass or more, 20% by mass or more, or 25% by mass or more based on the total amount of the film-like adhesive. The upper limit of the content of the component (b) is not particularly limited, but may be 50% by mass or less, 40% by mass or less, or 30% by mass or less based on the total amount of the film-like adhesive.
(c)成分:ポリオール
(c)成分は、主に(a)成分及び(b)成分の金属表面の酸化被膜を還元し得る成分である。(c)成分は、分子内に2以上のヒドロキシ基を有する化合物であれば、特に制限なく用いることができる。(c)成分としては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、ソルビトール、ペンタエリスリトール等が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。(c)成分は、フィルム状接着剤中に存在させる観点から、後述で使用される溶媒の沸点よりも高いものであることが好ましい。(c)成分は、比較的に高い沸点を有することから、グリセリンであってよい。
Component (c): Polyester The component (c) is a component that can mainly reduce the oxide film on the metal surface of the components (a) and (b). The component (c) can be used without particular limitation as long as it is a compound having two or more hydroxy groups in the molecule. Examples of the component (c) include glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butantriol, sorbitol, pentaerythritol and the like. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type. The component (c) is preferably higher than the boiling point of the solvent used later from the viewpoint of being present in the film-like adhesive. The component (c) may be glycerin because it has a relatively high boiling point.
(c)成分の含有量は、(a)成分及び(b)成分の全量を基準として、0.1質量%以上であってよい。(c)成分の含有量が、(a)成分及び(b)成分の全量を基準として、0.1質量%以上であると、(a)成分及び(b)成分の金属表面の酸化被膜をより還元できる傾向にある。(c)成分の含有量は、(a)成分及び(b)成分の全量を基準として、0.3質量%以上、0.5質量%以上、又は0.8質量%以上であってもよく、10質量%以下、5質量%以下、又は3質量%以下であってもよい。 The content of the component (c) may be 0.1% by mass or more based on the total amount of the component (a) and the component (b). When the content of the component (c) is 0.1% by mass or more based on the total amount of the component (a) and the component (b), the oxide film on the metal surface of the component (a) and the component (b) is formed. There is a tendency for more reduction. The content of the component (c) may be 0.3% by mass or more, 0.5% by mass or more, or 0.8% by mass or more based on the total amount of the component (a) and the component (b). It may be 10% by mass or less, 5% by mass or less, or 3% by mass or less.
(d)成分:熱硬化性樹脂成分
(d)成分は、加熱等によって、分子間で三次元的な結合を形成し硬化する性質を有する成分である。(d)成分は、硬化後に接着作用を示す成分であれば、特に制限されないが、例えば、エポキシ樹脂(以下、(d−1)成分という場合がある。)と、エポキシ樹脂の硬化剤(以下、(d−2)成分という場合がある。)との組み合わせであってよい。
Component (d): Thermosetting resin component The component (d) is a component having a property of forming a three-dimensional bond between molecules and curing by heating or the like. The component (d) is not particularly limited as long as it is a component that exhibits an adhesive action after curing, but for example, an epoxy resin (hereinafter, may be referred to as a component (d-1)) and an epoxy resin curing agent (hereinafter, may be referred to as a component). , (D-2) component may be used in combination.
(d−1)成分:エポキシ樹脂
(d−1)成分は、分子内にエポキシ基を有するものであれば、特に制限なく用いることができる。(d−1)成分は、分子内に2以上のエポキシ基を有しているものであってよい。(d−1)成分としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、多官能フェノール類、アントラセン等の多環芳香族類のジグリシジルエーテル化合物などが挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、(d−1)成分は、硬化物の耐熱性等の観点から、ビスフェノール型エポキシ樹脂であってよい。
Component (d-1): Epoxy resin The component (d-1) can be used without particular limitation as long as it has an epoxy group in the molecule. The component (d-1) may have two or more epoxy groups in the molecule. Examples of the component (d-1) include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, and bisphenol F. Novorak type epoxy resin, stillben type epoxy resin, triazine skeleton containing epoxy resin, fluorene skeleton containing epoxy resin, triphenol methane type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, xylylene type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, Examples thereof include dicyclopentadiene type epoxy resins, polyfunctional phenols, and polycyclic aromatic diglycidyl ether compounds such as anthracene. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type. Among these, the component (d-1) may be a bisphenol type epoxy resin from the viewpoint of heat resistance of the cured product and the like.
(d−1)成分は、25℃で液状のエポキシ樹脂であってよい。このようなエポキシ樹脂を用いることによって、各成分と混合する際に後述の溶媒を使用しないでもペーストを調製できる傾向にある。25℃で液状のエポキシ樹脂の市販品としては、例えば、EXA−830CRP(商品名、DIC株式会社製)、YDF−8170C(商品名、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社)等が挙げられる。 The component (d-1) may be an epoxy resin that is liquid at 25 ° C. By using such an epoxy resin, there is a tendency that a paste can be prepared without using a solvent described later when mixing with each component. Examples of commercially available epoxy resins liquid at 25 ° C. include EXA-830CRP (trade name, manufactured by DIC Corporation) and YDF-8170C (trade name, manufactured by Nippon Steel Chemical & Materials Co., Ltd.).
(d−1)成分のエポキシ当量は、特に制限されないが、90〜300g/eq、110〜290g/eq、又は110〜290g/eqであってよい。(d−1)成分のエポキシ当量がこのような範囲にあると、フィルム状接着剤のバルク強度を維持しつつ、フィルム状接着剤を形成する際の接着剤組成物の流動性を確保し易い傾向にある。 The epoxy equivalent of the component (d-1) is not particularly limited, but may be 90 to 300 g / eq, 110 to 290 g / eq, or 110 to 290 g / eq. When the epoxy equivalent of the component (d-1) is in such a range, it is easy to secure the fluidity of the adhesive composition when forming the film-like adhesive while maintaining the bulk strength of the film-like adhesive. There is a tendency.
(d−1)成分の含有量は、フィルム状接着剤の全量を基準として、0.1質量%以上、1質量%以上、2質量%以上、又は3質量%以上であってよく、15質量%以下、12質量%以下、10質量%以下、又は8質量%以下であってよい。 The content of the component (d-1) may be 0.1% by mass or more, 1% by mass or more, 2% by mass or more, or 3% by mass or more, based on the total amount of the film-like adhesive, and is 15% by mass. % Or less, 12% by mass or less, 10% by mass or less, or 8% by mass or less.
(d−2)成分:エポキシ樹脂の硬化剤
(d−2)成分は、エポキシ樹脂の硬化剤となり得るフェノール樹脂であってよい。フェノール樹脂は、分子内にフェノール性水酸基を有するものであれば特に制限なく用いることができる。フェノール樹脂としては、例えば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール類及び/又はα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、アリル化ビスフェノールA、アリル化ビスフェノールF、アリル化ナフタレンジオール、フェノールノボラック、フェノール等のフェノール類及び/又はナフトール類とジメトキシパラキシレン又はビス(メトキシメチル)ビフェニルから合成されるフェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、フェニルアラルキル型フェノール樹脂などが挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Component (d-2): Epoxy resin curing agent The component (d-2) may be a phenol resin that can be a curing agent for the epoxy resin. The phenol resin can be used without particular limitation as long as it has a phenolic hydroxyl group in the molecule. Examples of the phenol resin include phenols such as phenol, cresol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenylphenol and aminophenol, and / or naphthols such as α-naphthol, β-naphthol and dihydroxynaphthalene, and formaldehyde and the like. Phenols such as novolak-type phenol resin, allylated bisphenol A, allylated bisphenol F, allylated naphthalenediol, phenol novolac, and phenol obtained by condensing or co-condensing with a compound having an aldehyde group of Alternatively, phenol aralkyl resin synthesized from naphthols and dimethoxyparaxylene or bis (methoxymethyl) biphenyl, naphthol aralkyl resin, biphenyl aralkyl type phenol resin, phenyl aralkyl type phenol resin and the like can be mentioned. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type.
フェノール樹脂の水酸基当量は、40〜300g/eq、70〜290g/eq、又は100〜280g/eqであってよい。フェノール樹脂の水酸基当量が40g/eq以上であると、フィルムの貯蔵弾性率がより向上する傾向にあり、300g/eq以下であると、発泡、アウトガス等の発生による不具合を防ぐことが可能となる。 The hydroxyl group equivalent of the phenol resin may be 40 to 300 g / eq, 70 to 290 g / eq, or 100 to 280 g / eq. When the hydroxyl group equivalent of the phenol resin is 40 g / eq or more, the storage elastic modulus of the film tends to be further improved, and when it is 300 g / eq or less, it is possible to prevent problems due to the generation of foaming, outgas, etc. ..
(d−1)成分であるエポキシ樹脂のエポキシ当量と(d−2)成分であるフェノール樹脂の水酸基当量との比((d−2)成分であるエポキシ樹脂のエポキシ当量/(d−1)成分であるフェノール樹脂の水酸基当量)は、硬化性の観点から、0.30/0.70〜0.70/0.30、0.35/0.65〜0.65/0.35、0.40/0.60〜0.60/0.40、又は0.45/0.55〜0.55/0.45であってよい。当該当量比が0.30/0.70以上であると、より充分な硬化性が得られる傾向にある。当該当量比が0.70/0.30以下であると、粘度が高くなり過ぎることを防ぐことができ、より充分な流動性を得ることができる。 The ratio of the epoxy equivalent of the epoxy resin as the component (d-1) to the hydroxyl group equivalent of the phenol resin as the component (d-2) (the epoxy equivalent of the epoxy resin as the component (d-2) / (d-1) The hydroxyl group equivalent of the component phenol resin) is 0.30 / 0.70 to 0.70 / 0.30, 0.35 / 0.65 to 0.65 / 0.35, 0 from the viewpoint of curability. It may be .40 / 0.60 to 0.60 / 0.40, or 0.45 / 0.55 to 0.55 / 0.45. When the equivalent amount ratio is 0.30 / 0.70 or more, more sufficient curability tends to be obtained. When the equivalent equivalent ratio is 0.70 / 0.30 or less, it is possible to prevent the viscosity from becoming too high, and it is possible to obtain more sufficient fluidity.
(d−2)成分の含有量は、フィルム状接着剤の全量を基準として、0.1質量%以上、1質量%以上、2質量%以上、又は2.5質量%以上であってよく、15質量%以下、12質量%以下、10質量%以下、又は8質量%以下であってよい。 The content of the component (d-2) may be 0.1% by mass or more, 1% by mass or more, 2% by mass or more, or 2.5% by mass or more, based on the total amount of the film-like adhesive. It may be 15% by mass or less, 12% by mass or less, 10% by mass or less, or 8% by mass or less.
(e)成分:エラストマー
(e)成分としては、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂等であって、架橋性官能基を有するものが挙げられる。ここで、アクリル樹脂とは、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位を含むポリマーを意味する。アクリル樹脂は、構成単位として、エポキシ基、アルコール性又はフェノール性水酸基、カルボキシ基等の架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位を含むポリマーであってよい。また、アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルとアクリルニトリルとの共重合体等のアクリルゴムであってもよい。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Component (e): Elastomer The component (e) includes, for example, a polyimide resin, an acrylic resin, a urethane resin, a polyphenylene ether resin, a polyetherimide resin, a phenoxy resin, a modified polyphenylene ether resin, or the like, and has a crosslinkable functional group. Some have. Here, the acrylic resin means a polymer containing a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester. The acrylic resin may be a polymer containing a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester having a crosslinkable functional group such as an epoxy group, an alcoholic or phenolic hydroxyl group, or a carboxy group as a structural unit. Further, the acrylic resin may be an acrylic rubber such as a copolymer of (meth) acrylic acid ester and acrylonitrile. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type.
アクリル樹脂の市販品としては、例えば、SG−70L、SG−708−6、WS−023 EK30、SG−280 EK23、HTR−860P−3、HTR−860P−3CSP、HTR−860P−3CSP−3DB(いずれもナガセケムテックス株式会社製)等が挙げられる。 Examples of commercially available acrylic resins include SG-70L, SG-708-6, WS-023 EK30, SG-280 EK23, HTR-860P-3, HTR-860P-3CSP, and HTR-860P-3CSP-3DB ( (Made by Nagase ChemteX Corporation) and the like.
(e)成分のガラス転移温度(Tg)は、−50〜50℃又は−30〜20℃であってよい。アクリル樹脂のTgが−50℃以上であると、フィルム状接着剤のタック性が低くなるため取り扱い性がより向上する傾向にある。アクリル樹脂のTgが50℃以下であると、フィルム状接着剤を形成する際の接着剤組成物の流動性をより充分に確保できる傾向にある。ここで、(e)成分のガラス転移温度(Tg)は、DSC(熱示差走査熱量計)(例えば、株式会社リガク製、商品名:Thermo Plus 2)を用いて測定した値を意味する。 The glass transition temperature (Tg) of the component (e) may be −50 to 50 ° C. or -30 to 20 ° C. When the Tg of the acrylic resin is −50 ° C. or higher, the tackiness of the film-like adhesive is lowered, so that the handleability tends to be further improved. When the Tg of the acrylic resin is 50 ° C. or lower, the fluidity of the adhesive composition when forming the film-like adhesive tends to be more sufficiently secured. Here, the glass transition temperature (Tg) of the component (e) means a value measured using a DSC (thermal differential scanning calorimeter) (for example, manufactured by Rigaku Co., Ltd., trade name: Thermo Plus 2).
(e)成分の重量平均分子量(Mw)は、5万〜120万、10万〜120万、又は30万〜90万であってよい。(b)成分の重量平均分子量が5万以上であると、成膜性により優れる傾向にある。(b)成分の重量平均分子量が120万以下であると、フィルム状接着剤を形成する際の接着剤組成物の流動性により優れる傾向にある。なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレンによる検量線を用いて換算した値である。 The weight average molecular weight (Mw) of the component (e) may be 50,000 to 1.2 million, 100,000 to 1.2 million, or 300,000 to 900,000. When the weight average molecular weight of the component (b) is 50,000 or more, the film forming property tends to be superior. When the weight average molecular weight of the component (b) is 1.2 million or less, the fluidity of the adhesive composition when forming the film-like adhesive tends to be more excellent. The weight average molecular weight (Mw) is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted using a calibration curve using standard polystyrene.
本明細書において、重量平均分子量(Mw)の測定装置、測定条件等は、以下のとおりである。
ポンプ:L−6000(株式会社日立製作所製)
カラム:ゲルパック(Gelpack)GL−R440(日立化成株式会社製)、ゲルパック(Gelpack)GL−R450(日立化成株式会社製)、及びゲルパックGL−R400M(日立化成株式会社製)(各10.7mm(直径)×300mm)をこの順に連結したカラム
溶離液:テトラヒドロフラン(以下、「THF」という。)
サンプル:試料120mgをTHF5mLに溶解させた溶液
流速:1.75mL/分
In the present specification, the measuring device for the weight average molecular weight (Mw), the measuring conditions, and the like are as follows.
Pump: L-6000 (manufactured by Hitachi, Ltd.)
Columns: Gelpack GL-R440 (manufactured by Hitachi Kasei Co., Ltd.), Gelpack GL-R450 (manufactured by Hitachi Kasei Co., Ltd.), and Gelpack GL-R400M (manufactured by Hitachi Kasei Co., Ltd.) (10.7 mm each (10.7 mm each) Column eluent in which (diameter) x 300 mm) are connected in this order: tetrahydrofuran (hereinafter referred to as "THF")
Sample: Solution of 120 mg of sample dissolved in 5 mL of THF Flow rate: 1.75 mL / min
(e)成分の含有量は、フィルム状接着剤の全量を基準として、0.1質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上、又は1.5質量%以上であってよく、10質量%以下、8質量%以下、6質量%以下、又は5質量%以下であってよい。 The content of the component (e) may be 0.1% by mass or more, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, or 1.5% by mass or more based on the total amount of the film-like adhesive. It may be 10% by mass or less, 8% by mass or less, 6% by mass or less, or 5% by mass or less.
(f)成分:カルボキシ基を有する化合物に由来する構成単位を含むポリマー
フィルム状接着剤が(f)成分をさらに含有することによって、主に(a)成分及び(b)成分の金属表面の酸化被膜を還元してより充分に除去することが可能となる。また、(f)成分は、(a)成分及び(b)成分に由来する金属イオンによってアイオノマ状のイオン性の架橋構造を形成することができ、結果として、フィルム状接着剤の表面強度をより高めることが可能となる。
Component (f): Polymer film-like adhesive containing a structural unit derived from a compound having a carboxy group. By further containing the component (f), the metal surface of the components (a) and (b) is mainly oxidized. The film can be reduced and removed more sufficiently. Further, the component (f) can form an ionomer-like ionic crosslinked structure by the metal ions derived from the components (a) and (b), and as a result, the surface strength of the film-like adhesive is further increased. It becomes possible to increase.
カルボキシ基を有する化合物は、構成単位となり得ることから、カルボキシ基と重合性不飽和結合との両方を有する化合物であってよい。このような化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、ビニル安息香酸等が挙げられる。(f)成分におけるカルボキシ基を有する化合物(カルボキシ基と重合性不飽和結合との両方を有する化合物)に由来する構成単位の含有量は、特に制限されないが、例えば、50質量%以上、70質量%以上、又は90質量%以上であってよい。 Since the compound having a carboxy group can be a constituent unit, it may be a compound having both a carboxy group and a polymerizable unsaturated bond. Examples of such a compound include (meth) acrylic acid, vinyl benzoic acid and the like. The content of the structural unit derived from the compound having a carboxy group (compound having both a carboxy group and a polymerizable unsaturated bond) in the component (f) is not particularly limited, but is, for example, 50% by mass or more and 70% by mass. % Or more, or 90% by mass or more.
(f)成分は、カルボキシ基を有する化合物と共重合可能な化合物に由来する構成単位をさらに含んでいてもよい。このような化合物としては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート、スチレン、4−メチルスチレン、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、酢酸ビニル、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド、無水マレイン酸等が挙げられる。当該化合物に由来する構成単位の含有量は、50質量%以下、30質量%以下、又は10質量%以下であってよい。 The component (f) may further contain a structural unit derived from a compound copolymerizable with a compound having a carboxy group. Examples of such a compound include alkyl (meth) acrylate, styrene, 4-methylstyrene, vinylpyridine, vinylpyrrolidone, vinyl acetate, cyclohexylmaleimide, phenylmaleimide, maleic anhydride and the like. The content of the structural unit derived from the compound may be 50% by mass or less, 30% by mass or less, or 10% by mass or less.
(f)成分は、入手のし易さから、例えば、(メタ)アクリル酸から構成されるポリ(メタ)アクリル酸であってよい。 The component (f) may be, for example, poly (meth) acrylic acid composed of (meth) acrylic acid because of its availability.
(f)成分の重量平均分子量(Mw)は、0.1万〜30万、0.5万〜10万、又は1万〜5万であってよい。なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレンによる検量線を用いて換算した値である。 The weight average molecular weight (Mw) of the component (f) may be 10,000 to 300,000, 5,000 to 100,000, or 10,000 to 50,000. The weight average molecular weight (Mw) is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted using a calibration curve using standard polystyrene.
(f)成分の含有量は、(a)成分及び(b)成分の全量を基準として、0.1質量%以上であってよい。(f)成分の含有量が、(a)成分及び(b)成分の全量を基準として、0.1質量%以上であると、(a)成分及び(b)成分の金属表面の酸化被膜をより還元できる傾向にある。(f)成分の含有量は、(a)成分及び(b)成分の全量を基準として、0.3質量%以上、0.5質量%以上、又は0.8質量%以上であってもよく、10質量%以下、5質量%以下、又は3質量%以下であってもよい。 The content of the component (f) may be 0.1% by mass or more based on the total amount of the component (a) and the component (b). When the content of the component (f) is 0.1% by mass or more based on the total amount of the component (a) and the component (b), the oxide film on the metal surface of the component (a) and the component (b) is formed. There is a tendency for more reduction. The content of the component (f) may be 0.3% by mass or more, 0.5% by mass or more, or 0.8% by mass or more based on the total amount of the component (a) and the component (b). It may be 10% by mass or less, 5% by mass or less, or 3% by mass or less.
(g)成分:硬化促進剤
フィルム状接着剤が(g)成分をさらに含有することによって、接着性と接続信頼性とをより両立することができる傾向にある。(g)成分としては、例えば、イミダゾール類及びその誘導体、有機リン系化合物、第二級アミン類、第三級アミン類、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、(g)成分は、反応性の観点から、イミダゾール類及びその誘導体であってよい。
Component (g): Curing accelerator By further containing the component (g) in the film-like adhesive, there is a tendency that the adhesiveness and the connection reliability can be more compatible with each other. Examples of the component (g) include imidazoles and derivatives thereof, organophosphorus compounds, secondary amines, tertiary amines, quaternary ammonium salts and the like. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type. Among these, the component (g) may be imidazoles and derivatives thereof from the viewpoint of reactivity.
イミダゾール類としては、例えば、2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール等が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of imidazoles include 2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole and the like. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type.
(g)成分の含有量は、フィルム状接着剤の全量を基準として、0.001〜1質量%であってよい。(g)成分の含有量がこのような範囲にあると、接着性と接続信頼性とをより両立することができる傾向にある。 The content of the component (g) may be 0.001 to 1% by mass based on the total amount of the film-like adhesive. When the content of the component (g) is in such a range, the adhesiveness and the connection reliability tend to be more compatible.
フィルム状接着剤10は、(a)成分〜(g)成分以外のその他の成分として、カップリング剤、抗酸化剤、レオロジーコントロール剤、レベリング剤等をさらに含有していてもよい。カップリング剤としては、例えば、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。その他の成分の含有量は、フィルム状接着剤の全量を基準として、0.01〜3質量%であってよい。
The film-
溶媒は、各成分を分散できるものであれば特に制限されない。溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、p−シメン等の芳香族炭化水素;ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素;メチルシクロヘキサンなどの環状アルカン;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等の環状エーテル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン等のケトン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の炭酸エステル;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の1価のアルコールなどが挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。接着剤ワニス中の固形成分濃度は、接着剤ワニスの全質量を基準として、10〜80質量%であってよい。 The solvent is not particularly limited as long as each component can be dispersed. Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, mesityrene, cumene and p-simene; aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane; cyclic alkanes such as methylcyclohexane; tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like. Cyclic ethers; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, γ-butyrolactone; Carbonated esters such as ethylene carbonate and propylene carbonate; amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone, and monohydric alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol. Can be mentioned. These may be used individually by 1 type or in combination of 2 or more type. The concentration of the solid component in the adhesive varnish may be 10 to 80% by mass based on the total mass of the adhesive varnish.
接着剤ワニスは、(a)成分〜(g)成分、その他の成分、及び溶媒を、混合又は混練することによって調製することができる。なお、各成分の混合又は混練の順序は、特に制限されず適宜設定することができる。混合又は混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル、ビーズミル等の分散機を適宜、組み合わせて行うことができる。接着剤ワニスを調製した後、真空脱気等によってワニス中の気泡を除去してもよい。 The adhesive varnish can be prepared by mixing or kneading the components (a) to (g), other components, and a solvent. The order of mixing or kneading each component is not particularly limited and can be set as appropriate. Mixing or kneading can be carried out by appropriately combining a disperser such as a normal stirrer, a raft machine, a triple roll, a ball mill, or a bead mill. After preparing the adhesive varnish, air bubbles in the varnish may be removed by vacuum degassing or the like.
支持フィルム20としては、特に制限されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等のフィルムなどが挙げられる。支持フィルム20の厚みは、例えば、10〜200μm又は20〜170μmであってよい。
The
接着剤ワニスを支持フィルム20に塗布する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等が挙げられる。加熱乾燥の条件は、使用した溶媒が充分に揮発する条件を適宜選択することができ、例えば、50〜200℃で0.1〜90分間とすることができる。
As a method of applying the adhesive varnish to the
フィルム状接着剤10の厚みは、用途に合わせて、適宜調整することができるが、例えば、3〜200μmであってよい。フィルム状接着剤10の厚みが3μm以上であると、接着力が充分となる傾向にあり、200μm以下であると、放熱性が充分となる傾向にある。フィルム状接着剤10の厚みは、接着力及び半導体装置の薄型化の観点から、10〜100μm又は120〜75μmであってもよい。
The thickness of the film-
フィルム状接着剤10における熱伝導率は、1.5W/mK以上であってよい。フィルム状接着剤10における熱伝導率が1.5W/mK以上であると、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは放熱性により優れる傾向にある。ダイボンディングフィルムにおける熱伝導率は、1.6W/mK以上、1.8W/mK以上、1.9W/mK以上、又は2.0W/mK以上であってもよい。フィルム状接着剤10における熱伝導率の上限は、特に制限されないが、30W/mK以下であってよい。なお、本明細書において、「熱伝導率」は、実施例に記載の方法で算出された値を意味する。
The thermal conductivity of the film-
[ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム]
図2は、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。図2に示されるダイシング・ダイボンディング一体型フィルム100は、基材40と基材40上に設けられた粘着剤層30とを有するダイシングテープ50と、ダイシングテープ50の粘着剤層30上に配置されたダイボンディングフィルム10A(フィルム状接着剤10)とを備える。ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム100は、ダイボンディングフィルム10Aに支持フィルム20が備えられていてもよい。
[Dicing / die bonding integrated film]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a dicing / die bonding integrated film. The dicing / die bonding integrated
ダイシングテープ50における基材40としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルムなどが挙げられる。また、基材40は、必要に応じて、プライマー塗布、UV処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理等の表面処理が施されていてもよい。
Examples of the
粘着剤層30は、ダイシングテープの分野で使用される粘着剤からなるものであってよく、感圧型の粘着剤からなるものであっても、紫外線硬化型の粘着剤からなるものであってもよい。粘着剤層30が紫外線硬化型の粘着剤からなるものである場合、粘着剤層2は紫外線が照射されることによって粘着性が低下する性質を有するものであり得る。
The pressure-
ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム100は、ダイシングテープ50及びダイボンディングフィルム10Aを準備し、ダイボンディングフィルム10Aをダイシングテープ50の粘着剤層30に貼り付けることによって作製することができる。
The dicing / die bonding integrated
[半導体装置(半導体パッケージ)の製造方法]
一実施形態に係る半導体装置(半導体パッケージ)の製造方法は、上述のダイボンディングフィルムを用いて、半導体チップと支持基板とを接着する(又は、半導体チップ同士を接着する)工程を備える。図3は、半導体装置の製造方法の一実施形態を示す模式断面図である。図3(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、及び(f)は、各工程を模式的に示す断面図である。半導体装置の製造方法は、上述のダイシング・ダイボンディング一体型フィルム100のダイボンディングフィルム10A(接着剤層)を半導体ウェハWに貼り付ける工程(ウェハラミネート工程、図3(a)、(b)参照)と、半導体ウェハW、ダイボンディングフィルム10A(接着剤層)、及び粘着剤層30を個片化する工程(ダイシング工程、図3(c)参照)と、必要に応じて、粘着剤層30に対して(基材40を介して)紫外線を照射する工程(紫外線照射工程、図3(d)参照)と、粘着剤層30aからダイボンディングフィルム片10aが付着した半導体チップWa(接着剤片付き半導体チップ60)をピックアップする工程(ピックアップ工程、図3(e)参照)と、ダイボンディングフィルム片10aを介して、接着剤片付き半導体チップ60を支持基板80に接着する工程(半導体チップ接着工程、図3(f)参照))とを備える。
[Manufacturing method of semiconductor device (semiconductor package)]
The method for manufacturing a semiconductor device (semiconductor package) according to an embodiment includes a step of adhering a semiconductor chip and a support substrate (or adhering semiconductor chips to each other) using the above-mentioned die bonding film. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device. 3 (a), (b), (c), (d), (e), and (f) are cross-sectional views schematically showing each step. For the method of manufacturing the semiconductor device, refer to the step of attaching the
<ウェハラミネート工程>
まず、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム100を所定の装置に配置する。続いて、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム100のダイボンディングフィルム10A(接着剤層)を半導体ウェハWの表面Wsに貼り付ける(図3(a)、(b)参照)。半導体ウェハWの回路面は、表面Wsとは反対側の面に設けられていることが好ましい。
<Wafer laminating process>
First, the dicing / die bonding integrated
<ダイシング工程>
次に、半導体ウェハW、ダイボンディングフィルム10A(接着剤層)、及び粘着剤層30をダイシングする(図3(c)参照)。このとき、基材40の一部がダイシングされていてもよい。このように、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム100は、ダイシングシートとしても機能する。
<Dicing process>
Next, the semiconductor wafer W, the
<紫外線照射工程>
粘着剤層30が紫外線硬化型の粘着剤からなるものである場合は、必要に応じて、粘着剤層30に対して(基材40を介して)紫外線を照射してもよい(図3(d)参照)。紫外線硬化型の粘着剤である場合、当該粘着剤層30が硬化し、粘着剤層30とダイボンディングフィルム10A(接着剤層)との間の接着力を低下させることができる。紫外線照射においては、波長200〜400nmの紫外線を用いることが好ましい。紫外線照射条件は、照度及び照射量をそれぞれ30〜240mW/cm2の範囲及び50〜500mJ/cm2の範囲に調整することが好ましい。
<Ultraviolet irradiation process>
When the pressure-
<ピックアップ工程>
次に、基材40をエキスパンドすることによって、ダイシングされた接着剤片付き半導体チップ60を互いに離間させつつ、基材40側からニードル72で突き上げられた接着剤片付き半導体チップ60を吸引コレット74で吸引して粘着剤層30aからピックアップする(図3(e)参照)。なお、接着剤片付き半導体チップ60は、半導体チップWaとダイボンディングフィルム片10aとを有する。半導体チップWaは半導体ウェハWがダイシングによって個片化されたものであり、ダイボンディングフィルム片10aはダイボンディングフィルム10Aがダイシングによって個片化されたものである。また、粘着剤層30aは粘着剤層30がダイシングによって個片化されたものである。粘着剤層30aは接着剤片付き半導体チップ60をピックアップする際に基材40上に残存し得る。ピックアップ工程では、必ずしも基材40をエキスパンドすることは必要ないが、基材40をエキスパンドすることによってピックアップ性をより向上させることができる。
<Pickup process>
Next, by expanding the
ニードル72による突き上げ量は、適宜設定することができる。さらに、極薄ウェハに対しても充分なピックアップ性を確保する観点から、例えば、2段又は3段の突き上げを行ってもよい。また、吸引コレット74を用いる方法以外の方法で接着剤片付き半導体チップ60をピックアップしてもよい。
The amount of push-up by the needle 72 can be appropriately set. Further, from the viewpoint of ensuring sufficient pick-up property even for ultra-thin wafers, for example, two-stage or three-stage push-up may be performed. Further, the
<半導体チップ接着工程>
接着剤片付き半導体チップ60をピックアップした後、接着剤片付き半導体チップ60を、熱圧着によって、ダイボンディングフィルム片10aを介して支持基板80に接着する(図3(f)参照)。支持基板80には、複数の接着剤片付き半導体チップ60を接着してもよい。なお、ダイボンディングフィルム片10aは、熱圧着によって、ダイボンディングフィルム片10aの硬化物が形成され得る。
<Semiconductor chip bonding process>
After picking up the
半導体装置の製造方法は、必要に応じて、半導体チップWaと支持基板80とをワイヤーボンドによって電気的に接続する工程と、支持基板80の表面80A上に、樹脂封止材を用いて半導体チップWaを樹脂封止する工程とをさらに備えていてもよい。
The semiconductor device manufacturing method includes, if necessary, a step of electrically connecting the semiconductor chip Wa and the
[半導体装置(半導体パッケージ)]
図4は、半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。図4に示される半導体装置200は、半導体チップWaと、半導体チップWaを搭載する支持基板80と、半導体チップWa及び支持基板80の間に設けられ、半導体チップWaと支持基板80とを接着する接着部材10cとを備える。接着部材10cは、ダイボンディングフィルム(ダイボンディングフィルム片10a)の硬化物である。図4に示される半導体装置200は、上述の工程を経ることによって製造することができる。半導体装置200は、半導体チップWaと支持基板80とがワイヤーボンド70によって電気的に接続されていてもよい。半導体装置200は、支持基板80の表面80A上に、樹脂封止材92を用いて半導体チップWaが樹脂封止されていてもよい。支持基板80の表面80Aと反対側の面に、外部基板(マザーボード)との電気的な接続用として、はんだボール94が形成されていてもよい。
[Semiconductor device (semiconductor package)]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a semiconductor device. The
以下、実施例により本開示について説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present disclosure will be described with reference to Examples, but the present disclosure is not limited to these Examples.
<接着剤ワニスの調製>
表1に示す記号及び組成比(単位:質量部)で、(d)成分及び(e)成分に溶媒を加え、撹拌することによって混合物を得た。得られた混合物に対して、(a)成分及び(b)成分を加えて、ディスパー翼を用いて撹拌し、各成分が均一になるまで分散して分散液を得た。次いで、別途、(c)成分及び(f)成分を最小量の溶媒(エタノール)に溶解させたエタノール溶液を調製し、(g)成分及びエタノール溶液を分散液に加え、各成分が均一になるまで分散することによって、接着剤ワニスA〜Dを得た。
<Preparation of adhesive varnish>
A mixture was obtained by adding a solvent to the components (d) and (e) and stirring them with the symbols and composition ratios (unit: parts by mass) shown in Table 1. The components (a) and (b) were added to the obtained mixture, and the mixture was stirred using a disper blade and dispersed until each component became uniform to obtain a dispersion liquid. Next, separately, an ethanol solution in which the component (c) and the component (f) are dissolved in the minimum amount of solvent (ethanol) is prepared, and the component (g) and the ethanol solution are added to the dispersion to make each component uniform. Adhesive varnishes A to D were obtained by dispersing up to.
なお、表1の各成分の記号は下記のものを意味する。 The symbols of each component in Table 1 mean the following.
(a)成分
・UCI−8(商品名、DOWAエレクトロニクス株式会社製、銅粉、形状:球状、平均粒径(レーザー50%粒径(D50)):6.3μm)
(b)成分
・Sn−58Bi(商品名、千住金属工業株式会社製、スズ含有量:42質量%、ビスマス含有量:58質量%、溶融温度:139〜141℃)
(c)成分
・グリセリン(富士フイルム和光純薬株式会社製)
(d)成分
(d−1)成分
・EXA−830CRP(商品名、DIC株式会社製、ビスフェノール型エポキシ樹脂、エポキシ当量:159g/eq、25℃で液状)
(d−2)成分
・HE−100C(商品名、エア・ウォーター株式会社製、フェニルアラキル型フェノール樹脂、水酸基当量:170g/eq)
(e)成分
・HTR−860P−3CSP(商品名、ナガセケムテックス株式会社製、グリシジル基含有アクリルゴム、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)
(f)成分
・ポリアクリル酸(富士フイルム和光純薬株式会社製、重量平均分子量:25000)
(g)成分
・2PZ−CN(商品名、四国化成工業株式会社製、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール)
(A) Ingredients-UCI-8 (trade name, manufactured by DOWA Electronics Co., Ltd., copper powder, shape: spherical, average particle size (
(B) Ingredients-Sn-58Bi (trade name, manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd., tin content: 42% by mass, bismuth content: 58% by mass, melting temperature: 139 to 141 ° C.)
(C) Ingredients-glycerin (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
(D) Ingredient (d-1) Ingredient-EXA-830CRP (trade name, manufactured by DIC Corporation, bisphenol type epoxy resin, epoxy equivalent: 159 g / eq, liquid at 25 ° C.)
(D-2) Ingredient ・ HE-100C (trade name, manufactured by Air Water Inc., phenylarakil-type phenol resin, hydroxyl group equivalent: 170 g / eq)
(E) Ingredients-HTR-860P-3CSP (trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, glycidyl group-containing acrylic rubber, weight average molecular weight: 800,000, Tg: -7 ° C)
(F) Ingredients-Polyacrylic acid (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., weight average molecular weight: 25,000)
(G) Ingredient ・ 2PZ-CN (trade name, manufactured by Shikoku Chemicals Corporation, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole)
(実施例1)
<フィルム状接着剤の作製>
フィルム状接着剤の作製に、接着剤ワニスAを用いた。真空脱泡した接着剤ワニスAを、支持フィルムとしての離型処理を施したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み38μm)上に塗布した。塗布したワニスを、90℃で5分間、続いて140℃で5分間の2段階で加熱乾燥し、支持フィルム上に、Bステージ状態にある厚み20μmの実施例1のフィルム状接着剤を得た。
(Example 1)
<Making a film-like adhesive>
Adhesive varnish A was used to prepare the film-like adhesive. The vacuum-defoamed adhesive varnish A was applied onto a polyethylene terephthalate (PET) film (thickness 38 μm) that had been subjected to a mold release treatment as a support film. The applied varnish was heat-dried at 90 ° C. for 5 minutes and then at 140 ° C. for 5 minutes in two steps to obtain a film-like adhesive of Example 1 having a thickness of 20 μm in a B stage state on a support film. ..
<柔軟性の評価>
実施例1のフィルム状接着剤を用いて、柔軟性の評価を行った。フィルム状接着剤を支持フィルムごと180℃に折り曲げ、フィルム状接着剤が割れなかった場合を柔軟性に優れるとして「A」、割れた場合を「B」と評価した。結果を表2に示す。
<Evaluation of flexibility>
The flexibility was evaluated using the film-like adhesive of Example 1. The film-like adhesive was bent together with the support film at 180 ° C., and the case where the film-like adhesive was not cracked was evaluated as "A" and the case where it was cracked was evaluated as "B". The results are shown in Table 2.
<ラミネート性の評価>
実施例1のフィルム状接着剤を2枚用いて、ラミネート性の評価を行った。フィルム状接着剤同士を重ね合わせて、70℃のホットロールラミネータでラミネータして積層体を得た。積層体において、片面の支持フィルムを剥離できた場合をラミネート性に優れるとして「A」、フィルム状接着剤同士がはく離した場合を「B」と評価した。結果を表2に示す。
<Evaluation of laminate property>
The laminateability was evaluated using two film-like adhesives of Example 1. The film-like adhesives were superposed on each other and laminated with a hot roll laminator at 70 ° C. to obtain a laminate. In the laminated body, the case where the support film on one side could be peeled off was evaluated as "A", and the case where the film-like adhesives were peeled off was evaluated as "B". The results are shown in Table 2.
<熱伝導率の測定>
(積層体の作製)
Leon13DX(株式会社ラミーコーポレーション製)を用いて、厚みが100μm以上になるようにフィルム状接着剤を70℃でラミネートして積層体を得た。
<Measurement of thermal conductivity>
(Preparation of laminate)
Using Leon13DX (manufactured by Rummy Corporation), a film-like adhesive was laminated at 70 ° C. so as to have a thickness of 100 μm or more to obtain a laminate.
(測定試料の作製)
積層体に対して、110℃で30分間、175℃で180分間の熱履歴を与え、測定試料を得た。
(Preparation of measurement sample)
The laminate was subjected to a thermal history at 110 ° C. for 30 minutes and 175 ° C. for 180 minutes to obtain a measurement sample.
(熱伝導率の測定)
測定試料の熱伝導率は、下記式によって算出した。結果を表2に示す。
熱伝導率(W/mK)=比熱(J/kg・K)×熱拡散率(m2/s)×比重(kg/m3)
なお、比熱、熱拡散率、及び比重は以下の方法によって測定した。熱伝導率が高くなることは、放熱性により優れることを意味する。
(Measurement of thermal conductivity)
The thermal conductivity of the measurement sample was calculated by the following formula. The results are shown in Table 2.
Thermal conductivity (W / mK) = specific heat (J / kg · K) x thermal diffusivity (m 2 / s) x specific gravity (kg / m 3 )
The specific heat, thermal diffusivity, and specific gravity were measured by the following methods. Higher thermal conductivity means better heat dissipation.
(比熱(25℃)の測定)
・測定装置:示差走査熱量測定装置(株式会社パーキンエルマージャパン製、商品名:DSC8500)
・基準物質:サファイア
・昇温速度:10℃/分
・昇温温度範囲:20℃〜100℃
(Measurement of specific heat (25 ° C))
-Measuring device: Differential scanning calorimetry device (manufactured by PerkinElmer Japan Co., Ltd., product name: DSC8500)
・ Reference substance: Sapphire ・ Temperature temperature: 10 ℃ / min ・ Temperature range: 20 ℃ ~ 100 ℃
(熱拡散率の測定)
・測定装置:熱拡散率測定装置(ネッチ・ジャパン株式会社社製、商品名:LFA467 HyperFlash)
・測定試料の処理:測定試料の両面をカーボンスプレーで黒化処理
・測定方法:キセノンフラッシュ法
・測定雰囲気温度:25℃
(Measurement of thermal diffusivity)
-Measuring device: Thermal diffusivity measuring device (manufactured by Netch Japan Co., Ltd., product name: LFA467 HyperFlash)
-Measurement sample processing: Blackening both sides of the measurement sample with carbon spray-Measurement method: xenon flash method-Measurement atmosphere temperature: 25 ° C
(比重の測定)
・測定装置:電子比重計(アルファミラージュ株式会社製、商品名:SD200L)
・測定方法:アルキメデス法
(Measurement of specific gravity)
-Measuring device: Electronic hydrometer (manufactured by Alpha Mirage Co., Ltd., product name: SD200L)
・ Measurement method: Archimedes method
(実施例2)
接着剤ワニスAを接着剤ワニスBに変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2のフィルム状接着剤を得た。実施例2のフィルム状接着剤を用いて、実施例1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 2)
A film-like adhesive of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the adhesive varnish A was changed to the adhesive varnish B. The same evaluation as in Example 1 was performed using the film-like adhesive of Example 2. The results are shown in Table 2.
(比較例1)
接着剤ワニスAを接着剤ワニスCに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1のフィルム状接着剤を得た。比較例1のフィルム状接着剤を用いて、実施例1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
A film-like adhesive of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the adhesive varnish A was changed to the adhesive varnish C. The same evaluation as in Example 1 was performed using the film-like adhesive of Comparative Example 1. The results are shown in Table 2.
(比較例2)
接着剤ワニスAを接着剤ワニスDに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例2のフィルム状接着剤を得た。比較例2のフィルム状接着剤を用いて、実施例1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
(Comparative Example 2)
A film-like adhesive of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the adhesive varnish A was changed to the adhesive varnish D. The same evaluation as in Example 1 was performed using the film-like adhesive of Comparative Example 2. The results are shown in Table 2.
表2に示すとおり、実施例のフィルム状接着剤は、フィルムとしての充分な性質を有しているとともに、比較例のフィルム状接着剤よりも熱伝導率に優れていた。また、実施例1と実施例2との対比から、フィルム状接着剤が(f)成分を含有することによって、熱伝導率がより一層向上することが判明した。以上の結果より、本開示のフィルム状接着剤が、優れた放熱性を有することが確認された。 As shown in Table 2, the film-like adhesive of the example had sufficient properties as a film and was superior in thermal conductivity to the film-like adhesive of the comparative example. Further, from the comparison between Example 1 and Example 2, it was found that the thermal conductivity was further improved by the film-like adhesive containing the component (f). From the above results, it was confirmed that the film-like adhesive of the present disclosure has excellent heat dissipation.
10…フィルム状接着剤、10A…ダイボンディングフィルム、10a…ダイボンディングフィルム片、10c…接着部材、20…支持フィルム、30…粘着剤層、40…基材、50…ダイシングテープ、60…接着剤片付き半導体チップ、70…ワイヤーボンド、72…ニードル、74…吸引コレット、80…支持基板、92…樹脂封止材、94…はんだボール、100…ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、200…半導体装置。 10 ... film-like adhesive, 10A ... die bonding film, 10a ... die bonding film piece, 10c ... adhesive member, 20 ... support film, 30 ... adhesive layer, 40 ... base material, 50 ... dicing tape, 60 ... adhesive Clean-up semiconductor chip, 70 ... wire bond, 72 ... needle, 74 ... suction collet, 80 ... support substrate, 92 ... resin encapsulant, 94 ... solder ball, 100 ... dicing / die bonding integrated film, 200 ... semiconductor device.
Claims (8)
前記半導体チップを搭載する支持基板と、
前記半導体チップ及び前記支持基板の間に設けられ、前記半導体チップと前記支持基板とを接着する接着部材と、
を備え、
前記接着部材が、請求項1〜3のいずれか一項に記載のダイボンディングフィルムの硬化物である、半導体装置。 With semiconductor chips
A support substrate on which the semiconductor chip is mounted and
An adhesive member provided between the semiconductor chip and the support substrate and for adhering the semiconductor chip and the support substrate.
With
A semiconductor device in which the adhesive member is a cured product of the die bonding film according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019183208A JP2021061284A (en) | 2019-10-03 | 2019-10-03 | Die bonding film, film-type adhesive, semiconductor device, and manufacturing method of the same |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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