JP5364991B2 - 半導体用接着剤組成物、半導体用接着シート及び半導体装置 - Google Patents
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Description
式(2)中、R2は水素原子、ハロゲン原子、直鎖状、分岐状若しくは環状のアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、又は、アリール基を示し、qは1〜3の整数を示し、繰り返し単位の数を示すpは1〜50の範囲の整数を示す。
先ず、図3(a)に示されるように、半導体ウエハWの主面に、接着剤層10を介して接着シート2を貼り付ける。
次に、図3(b)に示されるように、半導体ウエハW及び接着剤層10をダイシングする。このとき、ダイシングテープ30を途中までダイシングするとしてもよい。ダイシングは、回転刃又はレーザーで行うことができる。
ダイシング工程の後、図3(c)に示されるように、ダイシングテープ30をエキスパンド(拡張)することにより、切断により得られた各半導体素子40を互いに離間させつつ、ダイシングテープ30側からピックアップツール42(ニードルなどの突き上げ或いはスライド式のユニット)などにより、粘接着層10aとダイシングテープ30の剥離を促進し、接着剤層付き半導体素子40を吸引コレット44で吸引してピックアップする。なお、接着剤層付き半導体素子40は、半導体素子Waと粘接着層10aとを有する。また、半導体素子Waは半導体ウエハWを分割して得られるものであり、接着剤層10aは接着剤層10を分割して得られるものである。ピックアップ工程では、必ずしもエキスパンドを行わなくてもよいが、エキスパンドすることによりピックアップ性をより向上させることができる。
ピックアップを行うこともできる。
接着剤層付き半導体素子40をピックアップした後、図3(d)に示されるように、接着剤層付き半導体素子40を、熱圧着により、接着剤層10aを介して半導体素子搭載用の支持部材50に接着する。
エポキシ樹脂「YDCN−700−10」(東都化成(株)製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量210)6.2質量部、フェノール樹脂「ミレックスXLC−LL」(三井化学(株)製商品名、フェノール樹脂、水酸基当量175)51.8質量部、エポキシ樹脂「YDF−8170C」(東都化成(株)製商品名、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量159、分子量312)41.9質量部、シリカフィラーの分散液である「SC2050−HLG」(アドマテックス(株)製商品名、平均粒径0.500μm)81.5質量部、及び、シリカフィラーである「アエロジルR972」(日本アエロジル(株)製商品名、一次粒径の平均粒径0.016μm)2.9質量部からなる組成物にシクロヘキサノンを加え、攪拌混合し、均一な組成物とした。
実施例1の組成物において、熱硬化性化合物である「KAYARAD DPHA」(日本化薬(株)製商品名、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)8.4質量部を更に配合し、「アエロジルR972」を配合せず、各成分の配合割合を表1の実施例2に示すように変更した以外は、実施例1と同様の工程を経て接着シートを作製した。
実施例1の組成物において、熱硬化性化合物である「KAYARAD DPHA」(日本化薬(株)製商品名、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)8.3質量部を更に配合し、各成分の配合割合を表1の実施例3に示すように変更した以外は、実施例1と同様の工程を経て接着シートを作製した。
実施例1の組成物において、「アエロジルR972」を配合せず、各成分の配合割合を表2の実施例4、5に示すように変更した以外は、実施例1と同様の工程を経て接着シートを作製した。
実施例1の組成物において、「アエロジルR972」を配合せず、各成分の配合割合を表2の比較例1に示すように変更した以外は、実施例1と同様の工程を経て接着シートを作製した。
実施例1の組成物において、各成分の配合割合を表2の比較例2に示すように変更した以外は、実施例1と同様の工程を経て接着シートを作製した。
実施例1〜5及び比較例1、2の接着シートについて、Bステージ状態の接着剤層の溶融粘度を平行板プラストメーター法に基づいて以下の手順で測定した。先ず、3枚の接着剤層を60℃で貼り合わせて膜厚120μmのフィルムとし、これを直径6mmの円形に打ち抜いた。得られた円形のフィルムを厚さ150μmのスライドガラス2枚の間に挟み、測定用サンプルとした。圧着時に所定の温度に設定できる圧着機を使用して、測定用サンプルを温度80℃、3kgfの荷重で3秒間圧着した。このときの圧着によるフィルムの面積の変化から溶融粘度を計算した。得られた結果を表3に示す。
実施例1〜5及び比較例1、2の接着シートについて、以下の手順により接着強度を測定した。まず、接着シートの接着剤層を400μm厚の半導体ウエハに60℃で貼り合わせ、5.0mm角にダイシングすることにより、個片化した接着剤層付き半導体チップを得た。次に、接着剤層付き半導体チップを、レジスト「AUS308」を塗布した基板上に、加熱温度120℃、荷重250gfの条件で1秒間圧着して半導体装置のサンプルを作成した。続いて、120℃/1時間及び170℃/1時間のステップキュアによりサンプルの接着剤層を硬化させた。次に、硬化後の半導体装置のサンプルを85℃、60RH%条件下に168時間放置した。その後、即座に、サンプルの250℃のダイシェア強度を測定し、これを接着強度とした。得られた結果を表3に示す。
実施例1〜5及び比較例1、2の接着シートの耐リフロー性を以下の手順により評価した。まず、接着シートを75μm厚のウエハに60℃で貼り合わせ、7.5mm角にダイシングすることにより、個片化した接着剤層付き半導体チップを得た。次に、接着剤層付き半導体チップを、レジスト「AUS308」(太陽インキ(株)製)を塗布した基板上に、加熱温度120℃、荷重0.05MPaの条件で1秒間圧着して半導体装置のサンプルを作成した。次に、このサンプルに対して、120℃、60分間の加熱処理を施し、続いて、ワイヤーボンド相当の熱処理を行い、モールド用封止材(日立化成工業製、商品名「CEL−9700HF」)にてモールドし、175℃で5時間硬化させてパッケージとした。次に、このパッケージをJEDEC所定の吸湿条件で吸湿させた後、IRリフロー炉にて260℃リフロー(最大温度265℃)を3回通過させ、パッケージの破損や厚みの変化、界面の剥離等が1個も観察されない条件のうち最も厳しい吸湿条件をもって耐リフロー性のレベルとした。このときのJEDEC所定の吸湿条件とは、温度30℃、湿度60%の恒温恒湿槽にて192時間パッケージを吸湿させた条件をレベル3とする。同様に85℃、60%、168時間の条件をレベル2とする。得られた結果を表3に示す。
Claims (8)
- 熱硬化性樹脂及びフィラーを含有する接着剤組成物であって、
前記フィラーの配合割合が、前記熱硬化性樹脂100質量部に対して30〜100質量部であり、且つ、
前記熱硬化性樹脂として、(A)重量平均分子量が10万〜60万でありガラス転移温度が−50℃〜50℃であるエポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体、(B)分子量500以上の多官能エポキシ樹脂、及び、(C)フェノール樹脂を質量比で、(A):(B):(C)=15〜40:5〜15:35〜55の割合で含む、半導体用接着剤組成物。 - 前記フィラーとして、平均粒径が異なる2種以上のフィラーを含む、請求項1に記載の半導体用接着剤組成物。
- 平均粒径が0.1〜1.0μmの範囲内にある第1のフィラー、及び、一次粒径の平均粒径が0.005〜0.03μmの範囲内にある第2のフィラーを含む、請求項1に記載の半導体用接着剤組成物。
- 150℃以上で重合反応により高分子量化する熱重合性化合物を更に含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体用接着剤組成物。
- 硬化前の80℃における溶融粘度が700Pa・s以上5000Pa・s以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体用接着剤組成物。
- 有機基板に対する硬化後の接着強度が3.0MPa以上である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体用接着剤組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体用接着剤組成物をフィルム状に成形してなる接着剤層を備える、半導体用接着シート。
- 半導体素子と、該半導体素子を搭載する支持部材と、前記半導体素子及び前記支持部材間に設けられ、前記半導体素子及び前記支持部材を接着する接着部材と、を備え、
前記接着部材は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の半導体用接着剤組成物の硬化物である、半導体装置。
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