JP4625342B2 - 電子部品装置及び電子部品装置の製造方法 - Google Patents
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Description
した剥離が進行し難い。従って、電子部品装置の信頼性を高めることができる。
材4に接着・固定している。該接着シート3は、熱硬化性組成物からなるが、このような熱硬化性組成物としては、硬化温度よりも低い温度であって、加熱により粘度の極小値を示した時点の粘度が100〜5000Pa・sの範囲にある限り、特に限定されない。
上記官能基含有アクリル系ポリマーの官能基としては、例えば、アミノ基、ウレタン基、イミド基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等を有するアクリル系ポリマーが挙げられる。しかし、アミノ基、ウレタン基、イミド基、カルボキシル基を持つ物は他のエポキシモノマーと反応しBステージ化を起こす可能性がある。このとき接着シートとしての流動性は著しく減少することから、水酸基、エポキシ基(グリシジル基)を有することが好ましい。なかでも、反応性、貯蔵安定性の観点から、エポキシ基を有するアクリルポリマーを選択することがより好ましい。
アクリルポリマーが10〜50部であることが望ましい。またより好ましくは15―30部の範囲である。これはアクリルポリマーが50部を超えると、流動性が低下し、本願のボイド形状の変化が起きる粘度まで低下しないからである。また、10部以下になると、流動が激しくシート作成が困難になること、また、粘度が100Pa・s以下になることによってチップ上部への樹脂かぶりが生じてくることになる。
上記エポキシ樹脂硬化剤としては、特に限定される物ではなく従来から知られている、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、潜在性硬化剤(ジシアンジアミド等)、ジアミン系硬化剤、イミダゾール系、ホスフィン系いずれの物においても使用することができるが、硬化速度と貯蔵安定性のバランスが取りやすいイミダゾール系硬化剤を少なくとも一種類は含むことが重要である。
ミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、1,2-ジエチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−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、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−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−アリール−4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2'−メチルイミダゾリル−(1)']−エチル−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−エチル−4'−メチルイミダゾリル−(1)']−エチル−
S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−メチルイミダゾリル−(1)']−エチル−S−トリアジンイソシアヌール酸付加物、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールなどが挙げられる。
上記支持部材4は、半導体装置1のケース材として用いられるものであり、支持部材4を構成する材料は特に限定されないが、アルミナ、窒化チタンなどの適宜の絶縁性化合物あるいはエポキシ、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、フェノール、液晶ポリマー単体絶縁性樹脂若しくはガラスなどの無機繊維などからなる複合絶縁樹脂からなる基板などが用いられ得る。
本発明の接着シートは熱硬化型の接着剤であり、特に100℃を超えるような高温での粘度については熱溶融における流動と、熱硬化による粘度上昇ゲル化が同時に進行することがわかっている。
に移動する場合、最大のボイドAが少なくとも界面から上方に移動すれば、界面における後工程におけるボイドを起点とした剥離を防止することができる。従って、最大のボイドAの中心位置が、本発明に従って界面から40%%以上の高さ位置にあれば良い。
ナフタレン型エポキシ樹脂(大日本インキ社製、品番:HP4032D)50重量部と、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(大日本インキ社製、品番:HP7200)50重量部と、エポキシ含有アクリル樹脂(日本油脂社製:マープルーフG−2050M、懸濁重合法、エポキシ当量:340、重量平均分子量:20万、ガラス転移温度:80℃)15重量部と、アルキル置換無水フタル酸(JER社製、品番:YH−309)50重量部と、イミダゾール(四国化成社製、品番:2MAOK−PW)4重量部と、アミノシラン(チッソ社製、S320)1重量部とにメチルエチルケトンを加えて接着剤ワニスとした。これをバーコーターを用いて離型PETの上に塗布し、110℃で3分加熱乾燥し、厚み35μmの接着テープを作製した。
実施例1のエポキシ含有アクリル樹脂の添加部数を25重量部にしたこと以外は実施例1と同様にして厚み35μmの接着テープを作製した。
ナフタレン型エポキシ樹脂(大日本インキ社製、品番:HP4032D)50重量部と、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(大日本インキ社製、品番:HP7200)50重量部と、エポキシ基含有アクリルゴム(エチルアクリレート/グリシジルメタクリレート=99/1,溶液ラジカル重合法にて作成)45重量部と、ジシアンジアミド(旭電化社製、品番:EH3636AS)8重量部と、イミダゾール(四国化成社製、品番:2MAOK−PW)2重量部と、アミノシラン(チッソ社製、S320)1重量部とにメチルエチルケトンを加えて接着剤ワニスとした。これをバーコーターを用いて離型PETの上に塗布し、110℃で3分加熱乾燥し、厚み35μmの接着テープを作製した。
実施例3においてエポキシ含有アクリルゴムの配合割合を50重量部に変更したこと以外は、実施例3と同様にして、厚み35μmの接着テープを作製した。
実施例1のエポキシ含有アクリル樹脂の添加部数を5重量部にしたこと以外は実施例1と同様にして、厚み35μmの接着テープを作製した。
実施例3においてエポキシ含有アクリルゴムを60部配合したこと以外は実施例3と同様にして、厚み35μmの接着テープを作製した。
(加熱溶融時の最低粘度η測定)
硬化前の上記接着シートを複数枚熱ラミネーターで積層して約600μmの厚みの積層体とした。この積層体を昇温速度10℃/分で35℃から200℃まで昇温し、周波数1rad/秒でコーンプレート剪断時の粘度(η)を測定した。このとき、接着シートの溶融と硬化とが同時に起こっており、このときの最低の値を示す粘度と、そのときの温度とを読み取った。
実施例及び比較例で得た各接着テープを用い、以下の要領で半導体チップのダイボンディングを行い、評価サンプルを得た。
のミラーシリコンウェーハ、厚み50μm)を20℃にて貼り合わせ、接着テープ付き半導体ウェハーを用意した。この接着テープ付き半導体ウェハーをダイシング装置を用いて7mm×7mmの正方形の平面形状の小片にカットした。この小片を取り出し、支持部材としてのガラスエポキシ基板上に80℃の温度で5Nの圧力で半導体チップ側から2秒間圧着した。次に、150℃で60分間維持した後、樹脂モールドにより封止して、半導体装置を得た。
上記半導体装置のリフロー評価に際し、半田リフロー工程前及び半田リフロー工程後のそれぞれにおいて、超音波探傷画像装置を用い、半導体装置中のボイドの有無を評価した。すなわち、超音波探傷画像装置により、半導体装置を平面視した際に、ボイドが存在すると黒く表示される部分が認められる。このように、黒く表示される部分が存在する場合に、半導体装置を上記界面と直交する方向に切断し、約1000μmの範囲の切断部分中において、ボイドが存在するか否かを光学顕微鏡により観察した。すなわち、養生した図2(c)に示すように、観察された断面構造において、ボイドAが接着シートの硬化物から接着層3A内に存在する場合、最も大きなボイドAの中心位置を求めた。なお、最も大きなボイドとは、観察されている部分において最大の面積のボイドであり、該最大のボイドの中心位置は、ボイドの上端と下端との中点とした。なお、中心の位置は、接着層の厚みを100%としたとき、上記界面からの高さ位置を割合で示した。結果を下記の表1に示す。また、下記の表1では、上記最大のボイドが図2(c)に示す状態ではなく、図2(a)に示すように界面に薄層、すなわち線状となって存在している場合には、「線状」と表現した。加えて、接着層のチップ上面への這い上がりの有無を目視により確認した。結果を表1に示す。
2…半導体チップ
3…接着シート
4…支持部材
5…樹脂モ−ルド層
Claims (2)
- 電子部品チップが支持部材上に接着シートからなる接着剤層により接着されている電子部品装置であって、
前記接着シートが、10℃/分で昇温した際の加熱溶融硬化時の粘度極小値が100〜5000Pa・sの範囲にある接着シートであり、
前記接着剤層の厚みを100%としたときに、該接着剤層中に存在する最大のボイドの中心位置が前記接着剤層と支持部材との界面から40%以上の高さ位置にあり、
前記接着剤層と支持部材との界面にボイドが存在しないように前記電子部品チップが支持部材に接着されており、
前記接着シートが、エポキシ樹脂100重量部と、エポキシ基を有するアクリルポリマー10〜50重量部と、イミダゾール系硬化剤0.5〜30重量部とを含むエポキシ樹脂系熱硬化性組成物からなることを特徴とする、電子部品装置。 - 10℃/分で昇温した際の加熱溶融硬化時の粘度極小値が100〜5000Pa・sの範囲にある接着シートを介して電子部品チップを支持部材上に積層し、加熱し、該接着シートの粘度が100〜5000Pa・sの範囲内となる温度で養生する工程と、
前記養生工程後に、加熱し、前記接着シートからなる接着剤層を硬化する工程とを備え、
前記接着シートとして、エポキシ樹脂100重量部と、エポキシ基を有するアクリルポリマー10〜50重量部と、イミダゾール系硬化剤0.5〜30重量部とを含むエポキシ樹脂系熱硬化性組成物からなる接着シートを用いることを特徴とする、電子部品装置の製造方法。
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