JP6345061B2 - インクジェット用光硬化性接着剤、半導体装置の製造方法及び電子部品 - Google Patents
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Description
上記光硬化性化合物としては、(メタ)アクリロイル基を有する硬化性化合物、ビニル基を有する硬化性化合物及びマレイミド基を有する硬化性化合物等が挙げられる。硬化した接着剤層をより一層高精度に形成する観点からは、上記光硬化性化合物は、(メタ)アクリロイル基(1個以上)を有することが好ましい。上記光硬化性化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記接着剤は溶剤を含まないか又は含む。上記接着剤は、溶剤を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。接着剤層をより一層高精度に形成し、接着剤層にボイドをより一層生じ難くする観点からは、上記接着剤における溶剤の含有量は少ないほどよい。
上記接着剤はフィラーを含まないか又は含む。上記接着剤は、フィラーを含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。接着剤層をより一層高精度に形成し、接着剤層にボイドをより一層生じ難くする観点からは、上記接着剤におけるフィラーの含有量は少ないほどよい。さらに、上記接着剤におけるフィラーの含有量が少ないほど、インクジェット装置による吐出不良の発生が抑えられる。
上記接着剤は、他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては特に限定されないが、カップリング剤等の接着助剤、顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、及び重合禁止剤等が挙げられる。
以下、本発明の一実施形態に係るインクジェット用光硬化性接着剤を用いて得られる電子部品の他の具体例について説明する。
2官能アクリル化合物(トリシクロデカンジメタノールジアクリレート)5重量部と、単官能アクリル化合物(2−エチルヘキシルアクリレート)50重量部と、単官能アクリル化合物(イソボルニルアクリレート)35重量部と、ビスフェノールA型エポキシアクリレート5重量部と、光重合開始剤(BASF社製「IRGACURE369」)5重量部とを攪拌し、接着剤Aを得た。
実施例1と同様にして、表2の配合組成の接着剤B〜Jを得た。
得られた接着剤の粘度を、JIS K2283に準拠して、E型粘度計(東機産業社製「TVE22L」)を用いて、25℃及び1rpmで測定した。
(1)吐出試験評価用サンプルの作製
FR4ガラスエポキシ基板(厚み0.3mm、市販のソルダーレジストが塗布されている、縦10mm×横10mmの半導体チップが置かれる場所が3行×9列で27個設けられている)を用意した。上述した本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法に従って、図2(a)〜(e)に示す各工程(但し、下記の表3に示すように塗布条件を設定)を経て、接着剤層を形成した。上記接着剤を循環させながら、塗布する上記塗布工程と、上記第1の光照射工程とを繰り返し20μmの接着剤層を形成した。接着剤層は半導体チップを実装する10×10mmの部分に形成し、27個の吐出試験評価用サンプルを作製した。
FR4ガラスエポキシ基板(厚み0.3mm、市販のソルダーレジストが塗布されている、縦10mm×横10mmの半導体チップが置かれる場所が3行×9列で27個設けられている)を用意した。上述した本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法に従って、図2(a)〜(e)に示す各工程(但し、下記の表3に示すように塗布条件を設定)を経て、接着剤層を形成した。上記接着剤を循環させながら、塗布する上記塗布工程と、上記第1の光照射工程とを繰り返し20μmの接着剤層を形成した。その後、接着剤層上に、ダイボンド装置を用いて、半導体チップ(縦10mm×横10mm×厚み80μm)に見立てたシリコンベアチップを110℃で0.05MPaの条件で積層して、積層体を得た。シリコンベアチップを積層した後、光学顕微鏡(キーエンス社製「デジタルマイクロスコープVH―Z100」)を用いて接着剤層のはみ出しが100μm未満であることを確認した。
(1)吐出抜けの確認(接着剤層を形成した基板の評価)
実体顕微鏡(ニコン社製「SMZ−10」)にて接着剤層(27個のパターン)の確認を行い、液の抜けの確認を行った。
○:抜けのあるパターンなし
△:抜けのあるパターンが1個以上、5個未満
×:抜けのあるパターンが5個以上
超音波探査映像装置(日立建機ファインテック社製「mi−scope hyper II」)を用いて、得られた半導体装置の接着剤層のボイドを観察し、下記の基準で評価した。
○○:ボイドがほとんど観察されなかった
○:ボイドがわずかに観察された(使用上問題がない)
×:ボイドが観察された(使用上問題あり)
得られた半導体装置を用いて初期のダイシェア測定を行った。それとは別の半導体装置を85℃及び湿度85RH%条件下で500時間放置し、その後100℃で2時間乾燥させた後、ダイシェア測定を行った。初期の接着力に対する上記の条件で放置した後の接着力の低下の程度から、接着信頼性を下記の基準で判定した。
○○:接着力の低下が0%以上、10%未満
○:接着力の低下が10%以上、50%未満
△:接着力の低下が50%以上、70%未満
×:接着力の低下が70%以上
1A…一次積層体
2…第1の電子部品本体
3…接着剤層(光照射後)
4…第2の電子部品本体
11,11X…インクジェット装置
12…接着剤層
12A…第1の光照射部により光が照射された接着剤層
12B…第2の光照射部により光が照射された接着剤層
13…第1の光照射部
14…第2の光照射部
21…インクタンク
22…吐出部
23,23X…循環流路部
23A…バッファタンク
23B…ポンプ
31…電子部品
32…多層の接着剤層(光照射後)
32A,32B,32C…接着剤層(光照射後)
41…電子部品
42A,42B,42C…接着剤層(光照射後)
43A,43B,43C…第2の電子部品本体
51,71…半導体装置
52…積層構造体
53,53A…基板
53a…第1の接続端子
53b…第2の接続端子
54,61,72…接着剤層
55…第2の半導体ウェハ
55a,73a…接続端子
56,63,74…配線
62,73…第1の半導体ウェハ
62a…接続端子
Claims (13)
- インクジェット装置を用いて塗布されて用いられ、かつ光の照射により硬化させて用いられる接着剤であって、
光硬化性化合物と、光重合開始剤とを含み、
溶剤を含まないか又は含み、
前記光硬化性化合物が、(メタ)アクリロイル基を有する光硬化性化合物、ビニル基を有する光硬化性化合物、又はマレイミド基を有する光硬化性化合物であり、
接着剤が前記溶剤を含む場合には、前記溶剤の含有量が1重量%以下であり、
JIS K2283に準拠して測定された25℃及び1rpmでの粘度が160mPa・s以上、1600mPa・s以下である、インクジェット用光硬化性接着剤。 - 前記光硬化性化合物が、光硬化性反応基を1個有する光硬化性化合物と、前記光硬化性反応基を2個以上有する光硬化性化合物とを含む、請求項1に記載のインクジェット用光硬化性接着剤。
- 前記光硬化性化合物100重量%中、前記光硬化性反応基を1個有する光硬化性化合物の含有量が70重量%以上、99.9重量%であり、前記光硬化性反応基を2個以上有する化合物の含有量が0.1重量%以上、30重量%である、請求項2に記載のインクジェット用光硬化性接着剤。
- 前記光硬化性反応基を1個有する光硬化性化合物が、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートを含む、請求項2又は3に記載のインクジェット用光硬化性接着剤。
- フィラーを含まないか又は含み、
前記フィラーを含む場合には、前記フィラーの含有量が1重量%以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクジェット用光硬化性接着剤。 - 半導体素子搭載用の支持部材又は半導体素子の表面上に、インクジェット装置を用いて、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット用光硬化性接着剤を塗布して、接着剤層を形成する塗布工程と、
光の照射により前記接着剤層の硬化を進行させる光照射工程と、
光が照射された前記接着剤層の前記支持部材又は前記半導体素子側とは反対の表面上に、半導体素子を積層する積層工程とを備える、半導体装置の製造方法。 - 前記塗布工程と前記光照射工程と前記積層工程とが複数回繰り返し行われる、請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記インクジェット用光硬化性接着剤を循環させながら、塗布する、請求項7又は8に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記インクジェット装置が、前記インクジェット用光硬化性接着剤が貯留されるインクタンクと、前記インクタンクと接続されておりかつ前記インクジェット用光硬化性接着剤が吐出される吐出部と、一端が前記吐出部に接続されており、他端が前記インクタンクに接続されており、かつ内部を前記インクジェット用光硬化性接着剤が流れる循環流路部とを有し、
前記塗布工程において、前記インクジェット装置内で、前記インクジェット用光硬化性接着剤を前記インクタンクから前記吐出部に移動させた後に、前記吐出部から吐出されなかった前記インクジェット用光硬化性接着剤を、前記循環流路部内を流して前記インクタンクに移動させることにより、前記インクジェット用光硬化性接着剤を循環させながら、塗布する、請求項7〜9のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 循環されている前記インクジェット用光硬化性接着剤の温度が40℃以上、100℃以下である、請求項9又は10に記載の半導体装置の製造方法。
- 第1の電子部品本体と、第2の電子部品本体と、前記第1の電子部品本体と前記第2の電子部品本体とを接続している接着剤層とを備え、
前記接着剤層が、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインクジェット用光硬化性接着剤を、インクジェット装置を用いて塗布し、かつ光の照射により硬化させて形成されている、電子部品。 - 前記第1の電子部品本体が半導体素子搭載用の支持部材又は半導体素子であり、
前記第2の電子部品本体が半導体素子である、請求項12に記載の電子部品。
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