JP2021147479A - フィルム状接着剤及びダイシングダイボンディングシート - Google Patents
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Abstract
Description
ダイシング終了後、裏面に切断後のフィルム状接着剤を備えた半導体チップ(フィルム状接着剤付き半導体チップ)は、支持シートから引き離されてピックアップされる。
ΔT=(T1/0.6)−Tmax
により算出されるΔTの絶対値が10N/mm以下である、フィルム状接着剤を提供する。
本発明のフィルム状接着剤においては、大きさが2mm×2mmで厚さが20μmである前記フィルム状接着剤の硬化物と、前記硬化物の一方の面の全面に設けられた、厚さが500μmである銅板と、前記硬化物の他方の面の全面に設けられた、厚さが350μmであるシリコンチップと、を備えており、前記硬化物の側面と前記シリコンチップの側面が位置合わせされて構成された第2試験片を作製し、前記銅板を固定した状態で、前記第2試験片中の前記硬化物の側面と前記シリコンチップの側面の位置合わせされた部位に対して、同時に、前記硬化物の一方の面に対して平行な方向に、200μm/secの速度で力を加えたとき、前記硬化物が破壊されるか、前記硬化物が前記銅板から剥離するか、又は、前記硬化物が前記シリコンチップから剥離する、までに加えられた前記力の最大値が、100N/2mm□以上であることが好ましい。
本発明のフィルム状接着剤においては、前記引裂試験を行ったとき、前記第1試験片の引裂強さが最大となってから、前記第1試験片が破断するまでの、前記第1試験片の引裂方向における変位量が15mm以下であることが好ましい。
本発明のダイシングダイボンディングシートにおいては、前記支持シートが基材のみからなることが好ましい。
本発明の一実施形態に係るフィルム状接着剤は、硬化性のフィルム状接着剤であって、複数枚の前記フィルム状接着剤の積層物であり、厚さが200μmである第1試験片について、JIS K7128−3に準拠して、前記第1試験片をつかんで固定する一対のつかみ具間の距離を60mmとし、引裂速度を200mm/minとして、直角形引裂法により引裂試験を行い、前記第1試験片の引裂強さが最大値Tmaxを示す場合の、前記第1試験片の引裂方向における変位量をD1とし、前記変位量が0.6D1である場合の前記引裂強さをT1としたとき、下記式:
ΔT=(T1/0.6)−Tmax
により算出されるΔTの絶対値が10N/mm以下である。
また、本実施形態のフィルム状接着剤は、このような引裂特性を有することにより、フィルム状接着剤と直接接触させるための粘着剤層を備えた支持シート又はダイシングシートを用いなくても、フィルム状接着剤付き半導体チップのピックアップ時に、支持シート又はダイシングシートにおけるフィルム状接着剤の残存を抑制できる。そして、これにより、工程トラブルの発生を抑制でき、半導体装置の製造コストも低減できる。
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。
熱硬化性フィルム状接着剤の熱硬化時の加熱温度は、100〜200℃であることが好ましく、例えば、125〜185℃、及び150〜170℃のいずれかであってもよい。そして、前記熱硬化時の加熱時間は、0.5〜5時間であることが好ましく、例えば、0.5〜4時間、及び0.5〜3時間のいずれかであってもよい。
エネルギー線硬化性フィルム状接着剤のエネルギー線硬化時における、エネルギー線の照度は、60〜320mW/cm2であることが好ましい。そして、前記エネルギー線硬化時における、エネルギー線の光量は、100〜1000mJ/cm2であることが好ましい。
本実施形態のフィルム状接着剤は、以下に示すΔT(N/mm)が特定範囲であることで、上述の支持シートにおけるフィルム状接着剤の残存抑制効果が高くなる。
前記ΔTの算出対象である前記第1試験片は、例えば、厚さが200μm未満である本実施形態の複数枚のフィルム状接着剤を用い、これらを積層して、合計の厚さが200μmである積層シートを作製した後、JIS K7128−3に準拠して引裂強さを測定できるように、この積層シートを規定された形状及びサイズに切断することによって、作製できる。
第1試験片の平面図を、そのサイズとともに図1に示す。図1中の第1試験片99において、長さを示す数値の単位は、「mm」である。
すなわち、前記第1試験片について、JIS K7128−3に準拠して、前記第1試験片をつかんで固定する一対のつかみ具間の距離を60mmとし、引裂速度を200mm/minとして、直角形引裂法により引裂試験を行い、前記第1試験片の引裂強さが最大値Tmaxを示す場合の、前記第1試験片の引裂方向における変位量をD1とし、前記変位量が0.6D1である場合の前記引裂強さをT1としたとき、下記式:
ΔT=(T1/0.6)−Tmax
により算出される。
例えば、複数枚の前記フィルム状接着剤の厚さをすべて同一とする場合には、1枚のフィルム状接着剤の作製がより容易である点も考慮すると、厚さが20μmである10枚のフィルム状接着剤を用いることで、第1試験片及び前記積層シートをより容易に作製できる。ただし、これは一例であり、用いるフィルム状接着剤の枚数と厚さは、これに限定されない。
第1試験片をつかみ具によってつかんで固定するときに、一対のつかみ具間の距離を60mmとする、ということは、引裂試験を行ったときに、第1試験片の引裂方向において、第1試験片の伸長し得る部分の長さが、引裂試験を行う前の段階で60mmであることを意味し、この長さは、第1試験片の引裂試験の対象部分の長さである。
前記式中の「T1/0.6」は、前記T−D平面において、原点(0,0)と座標(0.6D1,T1)の2点を通る直線:
T=(T1/0.6D1)D
において、D=D1であるときのTの値である。
前記T−D平面において、第1試験片のT及びDをプロットすることにより、曲線が得られる。この曲線が、Tが増大する方向に対して凸状の形状を有する場合には、下記式:
T1/0.6>Tmax
すなわち、(T1/0.6)−Tmax>0の関係が成り立ち、これとは反対に、Tが減少する方向に対して凸状の形状を有する場合には、下記式:
T1/0.6<Tmax
すなわち、(T1/0.6)−Tmax<0の関係が成り立つ。
本実施形態のフィルム状接着剤においては、前記曲線の形状がいずれの場合であっても、「T1/0.6」と「Tmax」との差が10N/mm以下、すなわち、ΔTの絶対値(|ΔT|)が10N/mm以下である(−10N/mm≦ΔT≦10N/mmである)。このような条件を満たすことにより、上述の支持シートにおけるフィルム状接着剤の残存抑制効果が高い。
本実施形態のフィルム状接着剤を用いて作製されたフィルム状接着剤付き半導体チップは、その中のフィルム状接着剤によって、基板の回路形成面に接着(ダイボンディング)される。さらに、フィルム状接着剤は、最終的にエネルギー線の照射によって硬化される。
したがって、前記フィルム状接着剤の硬化物は、その接着対象物に対して、十分な接着力を有することが求められる。
前記第2試験片において、前記硬化物と前記シリコンチップは、厚さ以外のサイズが互いに同じであってもよく、さらに、互いのすべての側面が位置合わせされていてもよい。このような第2試験片は、実施例で後述するように、作製が容易である。
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。
また、図2以降の図において、既に説明済みの図に示すものと同じ構成要素には、その説明済みの図の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第2試験片9は、フィルム状接着剤の硬化物90と、前記硬化物90の一方の面(本明細書においては、「第2面」と称することがある)90bの全面に設けられた銅板91と、前記硬化物90の他方の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)90aの全面に設けられたシリコンチップ92と、を備えて構成されている。
前記硬化物90の前記第1面90a及び第2面90bの平面形状は矩形(正方形)である。
前記硬化物90の大きさ(前記第1面90a及び第2面90bの大きさ)は2mm×2mmであり、前記硬化物90の厚さは20μmである。
シリコンチップ92の、前記硬化物90との接触面の大きさは、前記硬化物90の第1面90aの大きさに対して、同等以上であればよく、同じであってもよい。
シリコンチップ92の、前記硬化物90との接触面の平面形状は、矩形であることが好ましく、例えば正方形であってもよく、前記硬化物90の第1面90aの平面形状と同じであることが好ましい。
実施例で後述するように、フィルム状接着剤(図示略)の切断及び硬化によって前記硬化物90を形成し、シリコンウエハ(図示略)の分割によってシリコンチップ92を形成するときに、これら切断及び分割を連続的に行うプロセスを採用可能であり、その場合には、シリコンチップ92の前記硬化物90との接触面と、前記硬化物90の第1面90aとを、互いに同じ大きさで、かつ同じ形状とすることが可能であり、しかも、前記硬化物90の側面90cと、シリコンチップ92の側面92cと、の位置合わせも容易である。
銅板91の、前記硬化物90との接触面の平面形状は、銅板91が前記硬化物90の第2面90bの全面を覆うことが可能であれば、特に限定されず、例えば、矩形であってもよい。
前記接着力をより高精度に測定できる点から、押圧手段8の力を加える部位は平面であることが好ましく、押圧手段8はプレート状であることがより好ましい。
押圧手段8の構成材料としては、例えば、金属等が挙げられる。
本実施形態のフィルム状接着剤においては、複数枚の前記フィルム状接着剤の積層物であり、厚さが200μmである第1試験片について、JIS K7128−3に準拠して、前記第1試験片をつかんで固定する一対のつかみ具間の距離を60mmとし、引裂速度を200mm/minとして、直角形引裂法により引裂試験を行ったとき、前記第1試験片の引裂強さが最大となってから、前記第1試験片が破断するまでの、前記第1試験片の引裂方向における変位量(本明細書においては、「D0」と称することがある)が15mm以下であることが好ましい。本実施形態のフィルム状接着剤は、このような引裂特性を有することにより、上述の支持シートにおけるフィルム状接着剤の残存抑制効果がより高くなる。
前記引裂試験を行ったときの、第1試験片の引裂方向における変位量とは、引裂試験中のいずれかの時点での前記つかみ具間の距離から、それよりも前のいずれかの時点での前記つかみ具間の距離を減じた数値であり、これら異なるタイミングでの、第1試験片の引裂方向における、第1試験片の長さの差に該当する。そして、D0は、第1試験片の引裂強さが最大となった後に、第1試験片が破断したきの、前記つかみ具間の距離Sbから、第1試験片の引裂強さが最大となったときの、前記つかみ具間の距離Smを、減じた数値(Sb−Sm)である。
ここに示すフィルム状接着剤13は、その一方の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)13a上に第1剥離フィルム151を備え、前記第1面13aとは反対側の他方の面(本明細書においては、「第2面」と称することがある)13b上に第2剥離フィルム152を備えている。
このようなフィルム状接着剤13は、例えば、ロール状として保管するのに好適である。
フィルム状接着剤13、又はフィルム状接着剤13と同じ組成のフィルム状接着剤を用いて作製した第2試験片中の前記硬化物の接着力は、100N/2mm□以上であることが好ましい。
フィルム状接着剤13、又はフィルム状接着剤13と同じ組成のフィルム状接着剤を用いて作製した第1試験片のD0は、15mm以下であることが好ましい。
第1剥離フィルム151及び第2剥離フィルム152は、互いに同じものであってもよいし、例えば、フィルム状接着剤13から剥離させるときに必要な剥離力が互いに異なるなど、互いに異なるものであってもよい。
ここで、「フィルム状接着剤の厚さ」とは、フィルム状接着剤全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるフィルム状接着剤の厚さとは、フィルム状接着剤を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
接着剤組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、フィルム状接着剤の前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。
以下、フィルム状接着剤及び接着剤組成物の含有成分について、詳細に説明する。
熱硬化性接着剤組成物としては、例えば、重合体成分(a)及び熱硬化性成分(b)を含有するもの(本明細書においては、「組成物(III−1)」と略記することがある)が挙げられる。以下、各成分について説明する。
重合体成分(a)は、フィルム状接着剤に造膜性や可撓性等を付与するための重合体化合物である。重合体成分(a)は、熱可塑性を有し、熱硬化性を有しない。なお、本明細書において重合体化合物には、重縮合反応の生成物も含まれる。
これらの中でも、重合体成分(a)は、アクリル樹脂であることが好ましい。
アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10000〜2000000であることが好ましく、100000〜1500000であることがより好ましく、例えば、500000〜1000000であってもよい。アクリル樹脂の重量平均分子量がこのような範囲内であることで、フィルム状接着剤と被着体との間の接着力を好ましい範囲に調節することが容易となる。
一方、アクリル樹脂の重量平均分子量が前記下限値以上であることで、フィルム状接着剤の形状安定性(保管時の経時安定性)が向上する。また、アクリル樹脂の重量平均分子量が前記上限値以下であることで、被着体の凹凸面へフィルム状接着剤が追従し易くなり、被着体とフィルム状接着剤との間でボイド等の発生がより抑制される。
(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アラルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルオキシアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸イミド;
(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸N−メチルアミノエチル等の置換アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。ここで、「置換アミノ基」とは、アミノ基の1個又は2個の水素原子が水素原子以外の基で置換された構造を有する基を意味する。
熱硬化性成分(b)は、熱硬化性を有し、フィルム状接着剤を熱硬化させるための成分である。
接着剤組成物及びフィルム状接着剤が含有する熱硬化性成分(b)は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、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。
これらの中でも、熱硬化性成分(b)は、エポキシ系熱硬化性樹脂であることが好ましい。
エポキシ系熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)からなる。
接着剤組成物及びフィルム状接着剤が含有するエポキシ系熱硬化性樹脂は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、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。
エポキシ樹脂(b1)としては、公知のものが挙げられ、例えば、多官能系エポキシ樹脂、ビフェニル化合物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル及びその水添物、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、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、フェニレン骨格型エポキシ樹脂等、2官能以上のエポキシ化合物が挙げられる。
不飽和炭化水素基は、重合性を有する不飽和基であり、その具体的な例としては、エテニル基(ビニル基)、2−プロペニル基(アリル基)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基等が挙げられ、アクリロイル基が好ましい。
エポキシ樹脂(b1)のエポキシ当量は、100〜1000g/eqであることが好ましく、例えば、150〜650g/eq、及び150〜300g/eqのいずれかであってもよいし、450〜1000g/eq、及び700〜1000g/eqのいずれかであってもよい。
熱硬化剤(b2)は、エポキシ樹脂(b1)に対する硬化剤である。
熱硬化剤(b2)としては、例えば、1分子中にエポキシ基と反応し得る官能基を2個以上有する化合物が挙げられる。前記官能基としては、例えば、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシ基、酸基が無水物化された基等が挙げられ、フェノール性水酸基、アミノ基、又は酸基が無水物化された基であることが好ましく、フェノール性水酸基又はアミノ基であることがより好ましい。
熱硬化剤(b2)のうち、アミノ基を有するアミン系硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド(DICY)等が挙げられる。
不飽和炭化水素基を有する熱硬化剤(b2)としては、例えば、フェノール樹脂の水酸基の一部が、不飽和炭化水素基を有する基で置換されてなる化合物、フェノール樹脂の芳香環に、不飽和炭化水素基を有する基が直接結合してなる化合物等が挙げられる。
熱硬化剤(b2)における前記不飽和炭化水素基は、上述の不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂における不飽和炭化水素基と同様である。
熱硬化剤(b2)のうち、例えば、ビフェノール、ジシアンジアミド等の非樹脂成分の分子量は、特に限定されないが、例えば、60〜500であることが好ましい。
組成物(III−1)及びフィルム状接着剤が含有する他の成分としては、例えば、硬化促進剤(c)、充填材(d)、カップリング剤(e)、架橋剤(f)、エネルギー線硬化性樹脂(g)、光重合開始剤(h)、着色剤(i)、汎用添加剤(j)等が挙げられる。
硬化促進剤(c)は、組成物(III−1)及びフィルム状接着剤の硬化速度を調節するための成分である。
好ましい硬化促進剤(c)としては、例えば、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の第3級アミン;2−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、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシ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等のイミダゾール類(1個以上の水素原子が水素原子以外の基で置換されたイミダゾール);トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類(1個以上の水素原子が有機基で置換されたホスフィン);テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩;前記イミダゾール類をゲスト化合物とする包接化合物等が挙げられる。
フィルム状接着剤は、充填材(d)を含有することにより、その熱膨張係数の調整が容易となり、この熱膨張係数をフィルム状接着剤の貼付対象物に対して最適化することで、フィルム状接着剤を用いて得られたパッケージの信頼性がより向上する。また、フィルム状接着剤が充填材(d)を含有することにより、フィルム状接着剤の硬化物の吸湿率を低減したり、放熱性を向上させたりすることもできる。
好ましい無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化ケイ素、窒化ホウ素等の粉末;これら無機充填材を球形化したビーズ;これら無機充填材の表面改質品;これら無機充填材の単結晶繊維;ガラス繊維等が挙げられる。
これらの中でも、無機充填材は、シリカ、アルミナ又はこれらの表面改質品であることが好ましい。
フィルム状接着剤は、カップリング剤(e)を含有することにより、被着体に対する接着性及び密着性が向上する。また、フィルム状接着剤がカップリング剤(e)を含有することにより、その硬化物は耐熱性を損なうことなく、耐水性が向上する。カップリング剤(e)は、無機化合物又は有機化合物と反応可能な官能基を有する。
好ましい前記シランカップリング剤としては、例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシメチルジエトキシシラン、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、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−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、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルメチルジエトキシシラン、3−(フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシラン、オリゴマー型又はポリマー型オルガノシロキサン等が挙げられる。
重合体成分(a)として、上述のアクリル樹脂等の、他の化合物と結合可能なビニル基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、水酸基、カルボキシ基、イソシアネート基等の官能基を有するものを用いる場合、組成物(III−1)及びフィルム状接着剤は、前記官能基を他の化合物と結合させて架橋するための架橋剤(f)を含有していてもよい。架橋剤(f)を用いて架橋することにより、フィルム状接着剤の初期接着力及び凝集力を調節できる。
また、架橋剤(f)を用いることにより、|ΔT|及びD0をより容易に調節できる。
フィルム状接着剤は、エネルギー線硬化性樹脂(g)を含有していることにより、エネルギー線の照射によって特性を変化させることができる。
前記エネルギー線硬化性化合物としては、例えば、分子内に少なくとも1個の重合性二重結合を有する化合物が挙げられ、(メタ)アクリロイル基を有するアクリレート系化合物が好ましい。
組成物(III−1)及びフィルム状接着剤は、エネルギー線硬化性樹脂(g)を含有する場合、エネルギー線硬化性樹脂(g)の重合反応を効率よく進めるために、光重合開始剤(h)を含有していてもよい。
また、光重合開始剤(h)としては、例えば、アミン等の光増感剤等も挙げられる。
着色剤(i)は、フィルム状接着剤及びその硬化物において、種々の波長の光の透過率を調節可能な成分である。
着色剤(i)としては、例えば、無機系顔料、有機系顔料、有機系染料等、公知のものが挙げられる。
汎用添加剤(j)は、公知のものでよく、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されない。好ましい汎用添加剤(j)としては、例えば、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、ゲッタリング剤、消泡剤、レベリング剤等が挙げられる。
組成物(III−1)及びフィルム状接着剤の汎用添加剤(i)の含有量は、特に限定されず、例えば、汎用添加剤(i)の種類に応じて適宜選択できる。
組成物(III−1)は、さらに溶媒を含有することが好ましい。溶媒を含有する組成物(III−1)は、取り扱い性が良好となる。
前記溶媒は特に限定されないが、好ましいものとしては、例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素;メタノール、エタノール、2−プロパノール、イソブチルアルコール(2−メチルプロパン−1−オール)、1−ブタノール等のアルコール;酢酸エチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;テトラヒドロフラン等のエーテル;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド(アミド結合を有する化合物)等が挙げられる。
組成物(III−1)が含有する溶媒は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、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。
エネルギー線硬化性接着剤組成物としては、例えば、エネルギー線硬化性成分を含有するもの(本明細書においては、「組成物(III−2)」と略記することがある)が挙げられ、例えば、エネルギー線硬化性成分と、エネルギー線硬化性基を有しない重合体と、光重合開始剤と、を含有するものであってもよい。
先に説明した組成物(III−1)におけるエポキシ樹脂(b1)中に、前記エネルギー線硬化性成分に該当するものがある。
これらの中でも、エネルギー線硬化性基を有しない重合体は、アクリル樹脂であることが好ましい。
先に説明した(III−1)における重合体成分(a)中に、前記エネルギー線硬化性基を有しない重合体に該当するものがある。
前記他の成分としては、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化剤、充填材、カップリング剤、架橋剤、着色剤、汎用添加剤及び溶媒からなる群より選択される1種又は2種以上が挙げられる。
接着剤組成物(熱硬化性接着剤組成物、エネルギー線硬化性接着剤組成物)は、これ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。
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。
本発明の一実施形態に係るダイシングダイボンディングシートは、支持シートと、前記支持シートの一方の面上に設けられたフィルム状接着剤と、を備えており、前記フィルム状接着剤が、上述の本発明の一実施形態に係るフィルム状接着剤である。
本実施形態のダイシングダイボンディングシートは、例えば、ダイシングによって半導体ウエハを半導体チップへと分割することにより、先に説明したフィルム状接着剤付き半導体チップを製造するためのシートとして使用できる。すなわち、前記ダイシングダイボンディングシート中の支持シートは、ダイシングシートとして使用できる。
前記支持シートは、1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよい。支持シートが複数層からなる場合、これら複数層の構成材料及び厚さは、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
本実施形態においては、基材のフィルム状接着剤側に配置されている機能層を「中間層」と称し、基材のフィルム状接着剤側とは反対側に配置されている機能層を「背面層」と称する。前記中間層は、基材のフィルム状接着剤側に配置されていることによって、支持シート又はダイシングダイボンディングシートに、粘着性以外の新たな機能を付与する。前記背面層は、基材のフィルム状接着剤側とは反対側に配置されていることによって、支持シート又はダイシングダイボンディングシートに、粘着性以外の新たな機能を付与する。背面層としては、例えば、支持シート又はダイシングダイボンディングシートの帯電を防止するための帯電防止層;支持シート又はダイシングダイボンディングシートを重ねて保存するときに、支持シート同士又はダイシングダイボンディングシート同士の接着、あるいは、支持シート又はダイシングダイボンディングシートの吸着テーブルへの接着を防止するための接着防止層等が挙げられる。
基材のみからなる支持シートを用いた場合には、低コストでダイシングダイボンディングシートを製造できる。
基材及び粘着剤層を備えた支持シートを用いた場合には、ダイシングダイボンディングシートにおいて、支持シートとフィルム状接着剤との間の粘着力又は密着性を容易に調節できる。
基材及び機能層を備えた支持シートを用いた場合には、支持シート又はダイシングダイボンディングシートが、機能層の特性に応じた、粘着性以外の機能を発現する。
すなわち、基材のみからなる支持シートにフィルム状接着剤が設けられているダイシングダイボンディングシートや、基材と前記機能層を備えたダイシングダイボンディングシートなど、粘着剤層とフィルム状接着剤が直接接触していない構成を有する前記ダイシングダイボンディングシートを用いた場合に、本発明の効果が、最も顕著に発揮される。
以下、支持シートを構成する各層について、説明する。
前記基材は、シート状又はフィルム状であり、その構成材料としては、例えば、各種樹脂が挙げられる。
前記樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等のポリエチレン;ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ノルボルネン樹脂等のポリエチレン以外のポリオレフィン;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン−ノルボルネン共重合体等のエチレン系共重合体(モノマーとしてエチレンを用いて得られた共重合体);ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂(モノマーとして塩化ビニルを用いて得られた樹脂);ポリスチレン;ポリシクロオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート、すべての構成単位が芳香族環式基を有する全芳香族ポリエステル等のポリエステル;2種以上の前記ポリエステルの共重合体;ポリ(メタ)アクリル酸エステル;ポリウレタン;ポリウレタンアクリレート;ポリイミド;ポリアミド;ポリカーボネート;フッ素樹脂;ポリアセタール;変性ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド;ポリスルホン;ポリエーテルケトン等が挙げられる。
また、前記樹脂としては、例えば、前記ポリエステルとそれ以外の樹脂との混合物等のポリマーアロイも挙げられる。前記ポリエステルとそれ以外の樹脂とのポリマーアロイは、ポリエステル以外の樹脂の量が比較的少量であるものが好ましい。
また、前記樹脂としては、例えば、ここまでに例示した前記樹脂の1種又は2種以上が架橋した架橋樹脂;ここまでに例示した前記樹脂の1種又は2種以上を用いたアイオノマー等の変性樹脂も挙げられる。
また、基材の構成材料である前記樹脂は、カルボキシ基、カルボニル基、水酸基等の極性基を有しないものが好ましい。基材のフィルム状接着剤との接触面が、このような樹脂を含有するダイシングダイボンディングシートも、上述の支持シート(換言すると基材)におけるフィルム状接着剤の残存抑制効果がより高くなる。
ここで、「基材の厚さ」とは、基材全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる基材の厚さとは、基材を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
また、基材は、その表面がプライマー処理されていてもよい。
また、基材は、その表面に剥離処理層を有していてもよい。前記剥離処理層は、公知の各種剥離剤を用いて、基材の表面を剥離処理することで形成できる。
また、基材は、特定範囲の成分(例えば、樹脂等)を含有することで、少なくともその一方の面において、粘着性を有していてもよい。
前記粘着剤層は、シート状又はフィルム状であり、粘着剤を含有する。
前記粘着剤としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、ポリエステル樹脂等の粘着性樹脂が挙げられる。
ここで、「粘着剤層の厚さ」とは、粘着剤層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる粘着剤層の厚さとは、粘着剤層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
前記機能層は、シート状又はフィルム状であり、樹脂を含有するものが好ましい。
機能層は、樹脂からなるものであってもよいし、樹脂と樹脂以外の成分を含有するものであってもよい。
樹脂を含有する機能層は、例えば、前記樹脂又は前記樹脂を含有する機能層形成用組成物を成形することで形成できる。また、機能層は、機能層の形成対象面に、機能層形成用組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることでも形成できる。
ここで、「機能層の厚さ」とは、機能層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる機能層の厚さとは、機能層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
ここに示すダイシングダイボンディングシート101は、支持シート10を備え、支持シート10の一方の面(第1面)10a上にフィルム状接着剤13を備えている。支持シート10は、基材11のみからなり、ダイシングダイボンディングシート101は、換言すると、基材11の一方の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)11a上にフィルム状接着剤13が積層された構成を有する。また、ダイシングダイボンディングシート101は、さらにフィルム状接着剤13上に剥離フィルム15を備えている。
基材11の第1面11aは、支持シート10の第1面10aと同じである。
剥離フィルム15は、図3に示す第1剥離フィルム151又は第2剥離フィルム152と同様のものである。
ここに示すダイシングダイボンディングシート102は、治具用接着剤層16を備えていない点以外は、図4に示すダイシングダイボンディングシート101と同じである。すなわち、ダイシングダイボンディングシート102においては、基材11の第1面11a(支持シート10の第1面10a)にフィルム状接着剤13が積層され、フィルム状接着剤13の第1面13aの全面に、剥離フィルム15が積層されている。
換言すると、ダイシングダイボンディングシート102は、基材11、フィルム状接着剤13及び剥離フィルム15がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて、構成されている。
前記他の層としては、例えば、先に説明した粘着剤層、機能層(中間層、背面層)等が挙げられる。粘着剤層は基材11とフィルム状接着剤13の間に設けられる。機能層のうち中間層も、基材11とフィルム状接着剤13の間に設けられる。機能層のうち背面層は、基材11の第1面11aとは反対側の面上に設けられ、ダイシングダイボンディングシートにおける最表層であってもよい。
図4〜図5に示すダイシングダイボンディングシートにおいては、各層の大きさや形状は、目的に応じて任意に調節できる。
前記ダイシングダイボンディングシートは、上述の各層を対応する位置関係となるように積層し、必要に応じて、一部又はすべての層の形状を調節することで、製造できる。各層の形成方法は、先に説明したとおりである。
また、剥離フィルム上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、剥離フィルム上に粘着剤層を形成しておき、この粘着剤層の露出面を、基材の一方の面と貼り合わせる方法でも、基材上に粘着剤層を積層できる。このとき、粘着剤組成物は、剥離フィルムの剥離処理面に塗工することが好ましい。
ここまでは、基材上に粘着剤層を積層する場合を例に挙げたが、上述の方法は、例えば、基材上に、先に説明した機能層等の他の層を積層する場合;基材上に前記フィルム状接着剤を積層する場合にも適用できる。前記フィルム状接着剤を積層する場合には、前記接着剤組成物を用いる。
<<製造方法(1)>>
上述の本発明の一実施形態に係るダイシングダイボンディングシートは、半導体装置の製造時に使用できる。
この場合の半導体装置の製造方法としては、例えば、
前記ダイシングダイボンディングシートを用いて、半導体ウエハを備え、前記半導体ウエハの裏面に、前記ダイシングダイボンディングシート中の前記フィルム状接着剤によって、前記ダイシングダイボンディングシートが貼付されて構成された積層体(1)を作製する積層(1)工程と、
前記積層体(1)中の前記半導体ウエハを分割することにより、半導体チップを作製し、前記半導体ウエハの分割箇所に沿って前記フィルム状接着剤を切断することにより、前記半導体チップと、前記半導体チップの裏面に設けられた、切断後の前記フィルム状接着剤と、を備えた複数個のフィルム状接着剤付き半導体チップが、前記支持シート上で保持されて構成された、フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(1)を作製する分割/切断工程と、
前記フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(1)中のフィルム状接着剤付き半導体チップを、前記支持シートから引き離して、ピックアップすることにより、フィルム状接着剤付き半導体チップを取得するピックアップ(1)工程と、
取得した前記フィルム状接着剤付き半導体チップ中の半導体チップを、前記フィルム状接着剤付き半導体チップ中のフィルム状接着剤によって、基板の回路形成面にダイボンディングするダイボンディング工程と、を有する製造方法(本明細書においては、「製造方法(1)」と称することがある)が挙げられる。
製造方法(1)では、従来のダイシングダイボンディングシートに代えて、上述の本発明の一実施形態に係るダイシングダイボンディングシートを用いる点を除けば、従来の方法と同じ方法で、半導体装置を製造できる。
前記積層(1)工程においては、例えば、前記ダイシングダイボンディングシート中の前記フィルム状接着剤のうち、前記支持シート側とは反対側の面(すなわち第1面)を、半導体ウエハの裏面に貼付することにより、積層体(1)を作製する。
本工程は、従来のダイシングダイボンディングシートに代えて、上述の本発明の一実施形態に係るダイシングダイボンディングシートを用いる点を除けば、ダイシングダイボンディングシートを半導体ウエハの裏面に貼付する従来の方法と同じ方法で、行うことができる。
前記分割/切断工程においては、積層体(1)中の半導体ウエハの分割(半導体チップの作製)と、積層体(1)中のフィルム状接着剤の切断と、を行う順番は、特に限定されず、半導体ウエハの分割及びフィルム状接着剤の切断の順で行ってもよいし、フィルム状接着剤の切断及び半導体ウエハの分割の順で行ってもよいし、半導体ウエハの分割及びフィルム状接着剤の切断を同時に行ってもよい。また、半導体ウエハの分割及びフィルム状接着剤の切断を同時に行わない場合には、半導体ウエハの分割及びフィルム状接着剤の切断を、連続的に行ってもよいし、段階的に行ってもよい。
例えば、ブレードダイシング、レーザー照射によるレーザーダイシング、又は研磨剤を含む水の吹き付けによるウォーターダイシング等の各ダイシングによって、半導体ウエハの分割及びフィルム状接着剤の切断を連続的に行うことができる。ただし、これは、半導体ウエハの分割方法、及びフィルム状接着剤の切断方法の一例である。
前記ピックアップ(1)工程においては、公知の方法で、フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(1)中のフィルム状接着剤付き半導体チップを、支持シートから引き離して、ピックアップできる。
本工程においては、上述の本発明の一実施形態に係るフィルム状接着剤(ダイシングダイボンディングシート)を用いていることにより、フィルム状接着剤と直接接触させるための粘着剤層を支持シートが備えていなくても、フィルム状接着剤付き半導体チップのピックアップ時に、支持シートにおけるフィルム状接着剤の残存を抑制できる。
前記ダイボンディング工程においては、公知の方法で、ピックアップ後のフィルム状接着剤付き半導体チップを、その中のフィルム状接着剤によって、基板の回路形成面にダイボンディングできる。
図6(b)は、分割/切断工程で得られるフィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(1)119Bを示している。フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(1)119Bは、半導体チップ9’と、半導体チップ9’の裏面9b’に設けられた、切断後のフィルム状接着剤130と、を備えた複数個のフィルム状接着剤付き半導体チップ139’が、支持シート10上で保持されて、構成されている。
図6(c)は、ピックアップ(1)工程において、引き離し手段7を用いて、矢印I方向に、フィルム状接着剤付き半導体チップ139’を支持シート10から引き離して、ピックアップしている状態を示している。引き離し手段7としては、真空コレット等が挙げられる。なお、ここでは、引き離し手段7は、断面表示していない。支持シート10の第1面10aにおいては、フィルム状接着剤130の残存が抑制される。
図6(d)は、ダイボンディング工程において、半導体チップ9’をフィルム状接着剤130によって、基板5の回路形成面5aにダイボンディングした状態を示している。
上述の本発明の一実施形態に係るフィルム状接着剤は、上述の本発明の一実施形態に係るダイシングダイボンディングシートを構成する前に、半導体ウエハに貼付することによって、半導体装置の製造時に使用することもできる。
この場合の半導体装置の製造方法としては、例えば、
前記フィルム状接着剤を用いて、半導体ウエハと、前記半導体ウエハの裏面に設けられた前記フィルム状接着剤と、を備えた積層体(21)を作製する積層(21)工程と、
前記積層体(21)中の前記フィルム状接着剤の、前記半導体ウエハ側とは反対側の面(すなわち第2面)に、ダイシングシートを貼付することにより、前記ダイシングシート及び積層体(21)がこの順に積層されて構成された(換言すると、前記ダイシングシート、フィルム状接着剤及び半導体ウエハがこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された)積層体(22)を作製する積層(22)工程と、
前記積層体(22)中の前記半導体ウエハを分割することにより、半導体チップを作製し、前記半導体ウエハの分割箇所に沿って前記フィルム状接着剤を切断することにより、前記半導体チップと、前記半導体チップの裏面に設けられた、切断後の前記フィルム状接着剤と、を備えた複数個のフィルム状接着剤付き半導体チップが、前記ダイシングシート上で保持されて構成された、フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(2)を作製する分割/切断工程と、
前記フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(2)中のフィルム状接着剤付き半導体チップを、前記ダイシングシートから引き離して、ピックアップすることにより、フィルム状接着剤付き半導体チップを取得するピックアップ(2)工程と、
取得した前記フィルム状接着剤付き半導体チップ中の半導体チップを、前記フィルム状接着剤付き半導体チップ中のフィルム状接着剤によって、基板の回路形成面にダイボンディングするダイボンディング工程と、を有する製造方法(本明細書においては、「製造方法(2)」と称することがある)が挙げられる。
製造方法(2)では、従来のフィルム状接着剤に代えて、上述の本発明の一実施形態に係るフィルム状接着剤を用いる点を除けば、従来の方法と同じ方法で、半導体装置を製造できる。
前記積層(21)工程においては、前記フィルム状接着剤の一方の面(すなわち第1面)を、半導体ウエハの裏面に貼付することにより、積層体(21)を作製する。
本工程は、従来のフィルム状接着剤に代えて、上述の本発明の一実施形態に係るフィルム状接着剤を用いる点を除けば、フィルム状接着剤を半導体ウエハの裏面に貼付する従来の方法と同じ方法で、行うことができる。
前記積層(22)工程においては、前記積層体(21)中のフィルム状接着剤の露出面(すなわち第2面)に、ダイシングシートを貼付することにより、積層体(22)を作製できる。
本工程で用いるダイシングシートは、公知のものでよく、フィルム状接着剤へのダイシングシートの貼付は、公知の方法で行うことができる。
前記分割/切断工程においては、積層体(22)中の半導体ウエハの分割(半導体チップの作製)、及び積層体(22)中のフィルム状接着剤の切断は、製造方法(1)における、積層体(1)中の半導体ウエハの分割、及び積層体(1)中のフィルム状接着剤の切断の場合と同じ内容で行うことができる。
本工程で作製されるフィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(2)においては、前記ダイシングシート上で、複数個のフィルム状接着剤付き半導体チップが、整列した状態で保持(固定)されている。そして、フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(2)は、製造方法(1)の分割/切断工程で作製されるフィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(1)と実質的に同じである。
前記ピックアップ(2)工程においては、公知の方法で、フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(2)中のフィルム状接着剤付き半導体チップを、ダイシングシートから引き離して、ピックアップできる。
ピックアップ(2)工程は、フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(1)に代えて、フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(2)を用いる点を除けば、製造方法(1)におけるピックアップ(1)工程の場合と同じ方法で行うことができる。
前記ダイボンディング工程は、製造方法(1)におけるダイボンディング工程と同じである。
図7(b)は、積層(22)工程で得られる積層体(22)129Bを示している。積層体(22)129Bは、ダイシングシート20、フィルム状接着剤13及び半導体ウエハ9がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて、構成されている。
図7(c)は、分割/切断工程で得られるフィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(2)129Cを示している。フィルム状接着剤付き半導体チップ集合体(2)129Cは、半導体チップ9’と、半導体チップ9’の裏面9b’に設けられた、切断後のフィルム状接着剤130と、を備えた複数個のフィルム状接着剤付き半導体チップ139’が、ダイシングシート20上で保持されて、構成されている。
図7(d)は、ピックアップ(2)工程において、引き離し手段7を用いて、矢印I方向に、フィルム状接着剤付き半導体チップ139’をダイシングシート20から引き離して、ピックアップしている状態を示している。ダイシングシート20の第1面20aにおいては、フィルム状接着剤130の残存が抑制される。
図7(e)は、ダイボンディング工程において、半導体チップ9’をフィルム状接着剤130によって、基板5の回路形成面5aにダイボンディングした状態を示している。
本実施例及び比較例において略記している、樹脂の製造原料の正式名称を、以下に示す。
BA:アクリル酸n−ブチル
MA:アクリル酸メチル
GMA:メタクリル酸グリシジル
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
MMA:メタクリル酸メチル
AA:アクリル酸
接着剤組成物の製造に用いた原料を以下に示す。
[重合体成分(a)]
(a)−1:BA(55質量部)、MA(10質量部)、GMA(20質量部)及びHEA(15質量部)を共重合して得られたアクリル樹脂(重量平均分子量800000、ガラス転移温度−28℃)。
(a)−2:BA(84質量部)、MMA(8質量部)、AA(3質量部)及びHEA(5質量部)を共重合して得られたアクリル樹脂(重量平均分子量800000、ガラス転移温度−42℃)。
(a)−3:重量平均分子量700000のアクリル樹脂。
[エポキシ樹脂(b1)]
(b1)−1:液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びアクリルゴム微粒子の混合物(日本触媒社製「BPA328」、エポキシ当量235g/eq)
(b1)−2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER1055」、軟化点93℃、エポキシ当量800〜900g/eq)
(b1)−3:o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製「EOCN−104S」、軟化点90〜94℃、エポキシ当量213〜223g/eq)
(b1)−4:液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「YL983U」、エポキシ当量165〜175g/eq)
(b1)−5:o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製「EOCN−102S」、軟化点55〜77℃、エポキシ当量205〜217g/eq)
(b1)−6:トリフェニレン型エポキシ樹脂(日本化薬社製「EPPN−502H」、軟化点54℃、エポキシ当量167g/eq)
(b1)−7:液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、エポキシ当量184〜194g/eq)
(b1)−8:o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製「EOCN−103S」、軟化点81〜85℃、エポキシ当量209〜219g/eq)
(b1)−9:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(日本化薬社製「XD−1000」、軟化点68〜78℃、エポキシ当量245〜260g/eq)
(b1)−10:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製「エピクロンHP−7200HH」、軟化点88〜98℃、エポキシ当量274〜286g/eq)
[熱硬化剤(b2)]
(b2)−1:ジシアンジアミド(ADEKA社製「アデカハードナーEH−3636AS」、固体分散型潜在性硬化剤、軟化点209℃、活性水素量21g/eq)
(b2)−2:o−クレゾールノボラック樹脂(DIC社製「フェノライトKA−1160」、軟化点80℃、水酸基当量117g/eq)
[硬化促進剤(c)]
(c)−1:2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業社製「キュアゾール2PHZ−PW」)
[充填材(d)]
(d)−1:エポキシ基で修飾された球状シリカ(アドマテックス社製「アドマナノYA050C−MKK」、平均粒子径50nm)
[カップリング剤(e)]
(e)−1:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを付加させたシリケート化合物(三菱ケミカル社製「MKCシリケートMSEP−2」)
(e)−2:エポキシ基、メチル基及びメトキシ基を有するオリゴマー型シランカップリング剤(信越シリコーン社製「X−41−1056」、エポキシ当量280g/eq)
[架橋剤(f)]
(f)−1:トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(東ソー社製「コロネートL」)
[エネルギー線硬化性樹脂(g)]
(g)−1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(6官能紫外線硬化性化合物、分子量578)及びジペンタエリスリトールペンタアクリレート(5官能紫外線硬化性化合物、分子量525)の混合物(日本化薬社製「KAYARAD DPHA」)
(g)−2:トリシクロデカンジメチロールジアクリレート(日本化薬社製「KAYARAD R−684」、分子量304)
[光重合開始剤(h)]
(h)−1:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製「IRGACURE(登録商標)184」)
<<フィルム状接着剤の製造>>
<接着剤組成物の製造>
重合体成分(a)−1(20質量部)、エポキシ樹脂(b1)−1(25質量部)、エポキシ樹脂(b1)−2(35質量部)、エポキシ樹脂(b1)−3(8質量部)、熱硬化剤(b2)−1(1.5質量部)、硬化促進剤(c)−1(1.5質量部)、カップリング剤(e)−1(0.6質量部)、架橋剤(f)−1(0.2質量部)、エネルギー線硬化性樹脂(g)−1(8質量部)、及び光重合開始剤(h)−1(0.2質量部)を、メチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することで、溶媒以外のすべての成分の合計濃度が50質量%である熱硬化性の接着剤組成物を製造した。なお、ここに示す前記溶媒以外の成分の配合量はすべて、溶媒を含まない目的物の配合量である。
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、上記で得られた接着剤組成物を塗工し、100℃で1分乾燥させることにより、厚さ20μmの熱硬化性のフィルム状接着剤を製造した。
ポリプロピレン(PP)からなる層と、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)からなる層と、が積層されて構成された積層基材(アキレス社製「HUSL1302」、厚さ100μm、以下、「PP/EMAA積層基材」と称することがある)を基材として用い、そのポリプロピレンからなる層の表面に、上記で得られたフィルム状接着剤の、剥離フィルムを備えている側とは反対側の露出面を貼り合わせることにより、ダイシングダイボンディングシートを製造した。このダイシングダイボンディングシートは、基材のみからなる支持シートと、フィルム状接着剤と、剥離フィルムと、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、剥離フィルム付きのダイシングダイボンディングシートである。
<D0の測定>
[第1試験片の作製]
上記と同じ方法で、一方の面に剥離フィルムを備えたフィルム状接着剤を2枚製造した。
次いで、紫外線照射装置(リンテック社製「RAD−2000 m/12」)を用いて、照度230mW/cm2、光量120mJ/cm2の条件で、これら2枚のフィルム状接着剤に紫外線を照射した。
次いで、紫外線を照射済みのこれら2枚のフィルム状接着剤の露出面同士を貼り合わせることにより、厚さが40μmであり、両面に剥離フィルムを備えた、2枚のフィルム状接着剤の積層物(1次積層物)を作製した。そして、この1次積層物を2枚作製した。
次いで、これら2枚の2次積層物の一方の面から剥離フィルムを取り除き、新たに生じたフィルム状接着剤の露出面同士を貼り合わせることにより、厚さが160μmであり、両面に剥離フィルムを備えた、8枚のフィルム状接着剤の積層物(3次積層物)を作製した。
次いで、この3次積層物と、別途作製した前記1次積層物と、を用い、これらの一方の面から剥離フィルムを取り除き、新たに生じたフィルム状接着剤の露出面同士を貼り合わせることにより、厚さが200μmであり、両面に剥離フィルムを備えた、10枚のフィルム状接着剤の積層物(4次積層物)を作製した。
万能引張試験機(島津製作所社製「AG−IS」)を用いて、JIS K7128−3に準拠して、上記で得られた第1試験片について引裂試験を行い、D0を測定した。このとき、第1試験片でのつかみ具間の距離を60mmとし、引裂速度を200mm/minとし、サンプリング時間を10msとした。結果を表1に示す。
上記のD0の測定時に、同時に、Tmax、D1及び0.6D1を測定し、これらの値から|ΔT|を算出した。結果を表1に示す。
[フィルム状接着剤付きシリコンチップの製造]
上記で得られたダイシングダイボンディングシート中のフィルム状接着剤から、剥離フィルムを取り除いた。
テープマウンター(リンテック社製「Adwill RAD2500」)を用い、裏面が#2000研磨面となっているシリコンウエハ(直径200mm、厚さ350μm)の前記研磨面に、剥離フィルムを取り除いた後のダイシングダイボンディングシート中のフィルム状接着剤の露出面を貼り合わせた。そして、ダイシングダイボンディングシートをウエハダイシング用リングフレームに固定した。
以上により、ダイシングダイボンディングシートを用いて、シリコンチップと、前記シリコンチップの裏面に設けられたフィルム状接着剤と、を備えて構成された、複数個のフィルム状接着剤付きシリコンチップが、前記フィルム状接着剤によって、基材上に整列した状態で固定されている、フィルム状接着剤付きシリコンチップ群を製造した。
ピックアップ・ダイボンディング装置(キャノンマシナリー社製「BESTEM D−02」)を用い、上記で得られたフィルム状接着剤付きシリコンチップ群中のフィルム状接着剤付きシリコンチップを、基材から引き離してピックアップした。このピックアップは、100個のフィルム状接着剤付きシリコンチップに対して行い、1個のフィルム状接着剤付きシリコンチップを、そのフィルム状接着剤側から1本のピンによって突き上げる方式で行った。
次いで、デジタル顕微鏡(キーエンス社製「VHX−1000」)を用いて、支持シート(基材)上のピックアップ箇所を観察し、100μm以上の長さのフィルム状接着剤が残存している箇所を数え、下記基準に従って、ピックアップ時におけるフィルム状接着剤の残存抑制効果を評価した。結果を表1に示す。表1中、該当する欄内のカッコ内の数値は、上述のフィルム状接着剤が残存していた箇所の数である。
(評価基準)
A:フィルム状接着剤の残存箇所が20箇所以下である。
B:フィルム状接着剤の残存箇所が21箇所以上である。
[フィルム状接着剤付きシリコンチップの製造]
上述の「ピックアップ時におけるフィルム状接着剤の残存抑制効果の評価」の場合と同じ方法で、フィルム状接着剤付きシリコンチップ群を製造した。
次いで、フィルム状接着剤付きシリコンチップ群中のフィルム状接着剤付きシリコンチップを、基材から引き離してピックアップした。そして、マニュアルダイボンダー(CAMMAX Precima社製「EDB65」)を用いて、このフィルム状接着剤付きシリコンチップ中のフィルム状接着剤の露出面(シリコンチップ側とは反対側の面)全面を、銅板(厚さ500μm)の表面に圧着することにより、フィルム状接着剤付きシリコンチップを前記銅板上にダイボンディングした。このときのダイボンディングは、125℃に加熱したフィルム状接着剤付きシリコンチップに対して、その前記銅板への接触面に対して直交する方向に、2.45N(250gf)の力を3秒加えることで行った。
次いで、ダイボンディング後の銅板を、160℃で1時間加熱することにより、この銅板上のフィルム状接着剤を熱硬化させた。
以上により、銅板と、フィルム状接着剤の硬化物と、シリコンチップと、がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された第2試験片を作製した。
ボンドテスター(Dage社製「Series 4000」)を用いて、上記で得られた第2試験片中の前記銅板を固定した状態で、第2試験片中のフィルム状接着剤の硬化物の側面とシリコンチップの側面の位置合わせされた部位に対して、同時に、前記硬化物の一方の面に対して平行な方向に、200μm/secの速度で力を加えた。このとき、力を加えるための押圧手段としては、ステンレス鋼製のプレート状であるものを用い、押圧手段の銅板側の先端の位置を、銅板の、シリコンチップを搭載している側の表面から7μmの高さとなるように調節することにより、押圧手段を銅板に接触させないようにした。そして、前記硬化物が破壊されるか、前記硬化物が銅板から剥離するか、又は、前記硬化物がシリコンチップから剥離する、までに加えられた力の最大値を測定し、その測定値を前記硬化物の接着力(N/2mm□)として採用した。結果を表1に示す。
[実施例2〜3、比較例1]
接着剤組成物の含有成分の種類及び含有量が、表1に示すとおりとなるように、接着剤組成物の製造時における、配合成分の種類及び配合量のいずれか一方又は両方を変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、フィルム状接着剤及びダイシングダイボンディングシートを製造し、フィルム状接着剤を評価した。ただし、接着剤組成物がエネルギー線硬化性樹脂(g)を含有していない実施例2〜3においては、第1試験片の作製時と、フィルム状接着剤付きシリコンチップの製造時に、フィルム状接着剤への紫外線の照射は行わず、さらに、基材としては、PP/EMAA積層基材に代えて、ポリプロピレン(PP)製基材(グンゼ社製「ファンクレアLLD#80」、厚さ80μm)を用いた。結果を表1に示す。
また、実施例1〜3においては、フィルム状接着剤の硬化物の接着力が111N/2mm□以上であり、十分な接着力を有していた。なお、これら実施例においては、前記接着力の測定時に、前記硬化物がシリコンチップから剥離することは無かった。
一方、実施例1〜3においては、D0が167.2mm以下であった。
さらに、比較例1においては、フィルム状接着剤の硬化物の接着力が57N/2mm□であり、接着力が不十分であった。
一方、比較例1においては、D0が27.5mm以上であった。
Claims (5)
- 硬化性のフィルム状接着剤であって、
複数枚の前記フィルム状接着剤の積層物であり、厚さが200μmである第1試験片について、JIS K7128−3に準拠して、前記第1試験片をつかんで固定する一対のつかみ具間の距離を60mmとし、引裂速度を200mm/minとして、直角形引裂法により引裂試験を行い、前記第1試験片の引裂強さが最大値Tmaxを示す場合の、前記第1試験片の引裂方向における変位量をD1とし、前記変位量が0.6D1である場合の前記引裂強さをT1としたとき、下記式:
ΔT=(T1/0.6)−Tmax
により算出されるΔTの絶対値が10N/mm以下である、フィルム状接着剤。 - 大きさが2mm×2mmで厚さが20μmである前記フィルム状接着剤の硬化物と、前記硬化物の一方の面の全面に設けられた、厚さが500μmである銅板と、前記硬化物の他方の面の全面に設けられた、厚さが350μmであるシリコンチップと、を備えており、前記硬化物の側面と前記シリコンチップの側面が位置合わせされて構成された第2試験片を作製し、前記銅板を固定した状態で、前記第2試験片中の前記硬化物の側面と前記シリコンチップの側面の位置合わせされた部位に対して、同時に、前記硬化物の一方の面に対して平行な方向に、200μm/secの速度で力を加えたとき、前記硬化物が破壊されるか、前記硬化物が前記銅板から剥離するか、又は、前記硬化物が前記シリコンチップから剥離する、までに加えられた前記力の最大値が、100N/2mm□以上である、請求項1に記載のフィルム状接着剤。
- 前記引裂試験を行ったとき、前記第1試験片の引裂強さが最大となってから、前記第1試験片が破断するまでの、前記第1試験片の引裂方向における変位量が15mm以下である、請求項1又は2に記載のフィルム状接着剤。
- 支持シートと、前記支持シートの一方の面上に設けられたフィルム状接着剤と、を備え、
前記フィルム状接着剤が、請求項1〜3のいずれか一項に記載のフィルム状接着剤である、ダイシングダイボンディングシート。 - 前記支持シートが基材のみからなる、請求項4に記載のダイシングダイボンディングシート。
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