JP6391543B2 - 電子部品の製造方法 - 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。高い光の照度で良好に硬化させ、アウトガスの発生を抑え、接着強度を効果的に高める観点から、上記接着剤は、上記第1の光硬化性化合物(第1の光硬化性化合物(A1)と呼ぶ)と上記第2の硬化性化合物(第1の光硬化性化合物(A2)と呼ぶ)とを含む。硬化した接着剤を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)を有する第1の光硬化性化合物を含む。また、第1の光硬化性化合物と第2の光硬化性化合物との併用により、ボイドをより一層抑え、接着性、耐湿接着信頼性及び冷熱サイクル信頼性をより一層高めることができ、硬化した接着剤を高精度に形成することができる。第1の光硬化性化合物(A1)及び第2の光硬化性化合物(A2)はそれぞれ、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。
硬化した接着剤の厚み精度をより一層高め、更に硬化した接着剤にボイドをより一層生じ難くし、冷熱サイクル等の信頼性を向上させる観点からは、上記接着剤は、光及び熱硬化性化合物を含むことが好ましい。上記光及び熱硬化性化合物としては、各種の光硬化性官能基と各種の熱硬化性官能基とを有する化合物が挙げられる。硬化した接着剤をより一層高精度に形成する観点からは、上記光及び熱硬化性化合物は、(メタ)アクリロイル基を1個以上有し、かつ環状エーテル基を1個以上有することが好ましく、(メタ)アクリロイル基を1個以上有し、かつエポキシ基を1個以上有することが好ましい。上記光及び熱硬化性化合物は、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。
熱硬化性化合物としては、環状エーテル基を有する熱硬化性化合物、及びチイラン基を有する熱硬化性化合物等が挙げられる。硬化した接着剤をより一層高精度に形成する観点から、熱硬化性化合物として、環状エーテル基を1個以上有する熱硬化性化合物が用いられる。環状エーテル基を有する熱硬化性化合物は、エポキシ基を有する熱硬化性化合物(エポキシ化合物)であることがより好ましい。上記熱硬化性化合物は、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。
上記光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤等が挙げられる。上記光重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。上記光重合開始剤は、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。
上記熱硬化剤としては、有機酸、アミン化合物、アミド化合物、ヒドラジド化合物、イミダゾール化合物、イミダゾリン化合物、フェノール化合物、ユリア化合物、ポリスルフィド化合物及び酸無水物等が挙げられる。上記熱硬化剤として、アミン−エポキシアダクトなどの変性ポリアミン化合物を用いてもよい。これら以外の熱硬化剤を用いてもよい。
上記硬化促進剤としては、第三級アミン、イミダゾール、第四級アンモニウム塩、第四級ホスホニウム塩、有機金属塩、リン化合物及び尿素系化合物等が挙げられる。
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。硬化した接着剤の厚み精度をより一層高め、更に硬化した接着剤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。硬化した接着剤の厚み精度をより一層高め、更に硬化した接着剤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、電子部品の他の具体例について説明する。
下記の表1,2に示す成分を下記の表2に示す配合量で配合して均一に混合し、接着剤A〜Cを得た。
得られた接着剤A〜Cのうち表2に示す接着剤を用いて、シリコンウエハ上に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)〜(c)に示す各工程を経て、接着剤層を形成した。即ち、インクジェット装置を用いて、上記接着剤を70℃で循環させながらシリコンウエハ上に塗布(塗布工程)した。次いで、上記接着剤に、光を照射(第1の光照射工程;365nmを主波長とするUV−LEDランプを用いて、照度300mW/cm2の光照射を8回繰り返して、合計の積算光量を600mJ/cm2とした。)することにより、厚み30μmの接着剤層を形成し、測定用サンプルとした。
得られた接着剤Aを用いて、シリコンウエハ上に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)〜(d)に示す各工程を経て、接着剤層を形成した。即ち、インクジェット装置を用いて、上記接着剤を70℃で循環させながらシリコンウエハ上に塗布(塗布工程)した。次いで、上記接着剤に、光を照射(第1の光照射工程;365nmを主波長とするUV−LEDランプを用いて、照度300mW/cm2の光照射を8回繰り返して、合計の積算光量を600mJ/cm2とした。)した。さらに、上記接着剤に、光を照射(第2の光照射工程;超高圧水銀ランプを用いて、照度100mW/cm2で、10秒間照射して、合計の積算光量を1000mJ/cm2とした。)して、厚み30μmの接着剤層を形成し、測定サンプルとした。
得られた接着剤A〜Cのうち表2に示す接着剤を用いて、第1の光照射工程において、照度を1000mW/cm2とし、合計の積算光量を2000mJ/cm2としたこと以外は、それぞれ実施例1と同様の方法で測定サンプルを調製した。
得られた接着剤A〜Cのうち表2に示す接着剤を用いて、第1の光照射工程において、照度を2000mW/cm2とし、合計の積算光量を4000mJ/cm2としたこと以外は、それぞれ実施例1と同様の方法で測定サンプルを調製した。
第1の光照射工程において、照度を200mW/cm2とし、合計の積算光量を400mJ/cm2としたこと以外は、実施例1と同様の方法で測定サンプルを調製した。
比較例2,4及び6については、得られた接着剤A〜Cのうち表2に示す接着剤を用いて、第1の光照射工程において、照度を200mW/cm2とし、合計の積算光量を400mJ/cm2としたこと以外は、それぞれ、実施例2と同様の方法で測定サンプルを調製した。
(アウトガス量)
上記で得られた測定サンプルの重量を測定した後、160℃のオーブン内に入れ、3時間加熱した後、再度重量を測定することでアウトガス量を算出した。
○○:アウトガス量が0.1%未満
○:アウトガス量が0.1%以上、0.15%未満
△:アウトガス量が0.15%以上、0.3%未満
×:アウトガス量が0.3%以上
得られた測定サンプルを赤外分光硬度計(7000eFT−IR/600UMA、バリアン社製)を用いて測定を行った。別途測定した硬化前の(メタ)アクリロイル基のピーク面積(820〜800cm−1)と硬化後の(メタ)アクリロイル基のピーク面積(820〜800cm−1)とをリファレンスピーク面積(780〜720cm−1)として比較することにより、反応率を算出した。(メタ)アクリロイル基の反応率は下記計算式より算出した。
得られた測定サンプル上に、ダイボンド装置を用いて、半導体チップ(縦3mm×横3mm×厚み750μm)に見立てたシリコンベアチップを110℃で0.1MPaの条件で1秒間加圧し、160℃のオーブン内に入れ、3時間加熱することで、熱硬化させることにより、接着試験片を得た。ダイシェア強度測定装置(Dage社製「Dage シリーズ4000」、試験温度:260℃)を用いてダイシェア強度の測定を行い、未測定の接着試験片を260℃のオーブン内に入れ、1時間加熱した後、ダイシェア強度測定装置(Dage社製「Dage シリーズ4000」、試験温度:260℃)を用いて耐熱接着試験後のダイシェア強度の測定を行った。耐熱接着信頼性試験を以下の基準で判定した。
○○: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(加熱後)
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
12A…第1の光照射部により光が照射された接着剤
12B…第2の光照射部により光が照射された接着剤
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(加熱後)
32A,32B,32C…接着剤(加熱後)
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
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 (7)
- インクジェット装置を用いて、第1の電子部品本体の表面上に、光硬化性及び熱硬化性を有する接着剤を塗布する塗布工程と、
光の照度が300mW/cm2以上であるように、前記接着剤に光を照射する光照射工程と、
前記接着剤の前記第1の電子部品本体側とは反対の表面上に、第2の電子部品本体を配置する配置工程と、
前記接着剤を加熱する加熱工程とを備え、
前記接着剤が、(メタ)アクリロイル基を1個有する第1の光硬化性化合物と、(メタ)アクリロイル基を2個以上有する第2の光硬化性化合物と、光及び熱硬化性化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含み、
前記接着剤100重量%中、前記第1の光硬化性化合物と前記第2の光硬化性化合物との合計の含有量が5重量%以上、80重量%以下であり、前記第1の光硬化性化合物の含有量が0.05重量%以上、70重量%以下であり、前記光及び熱硬化性化合物の含有量が0.5重量%以上、80重量%以下である、電子部品の製造方法。 - 前記接着剤が、熱硬化性化合物を含む、請求項1に記載の電子部品の製造方法。
- 前記光及び熱硬化性化合物が、(メタ)アクリロイル基を1個以上有し、かつ環状エーテル基を1個以上有する光及び熱硬化性化合物を含む、請求項1又は2に記載の電子部品の製造方法。
- 前記光及び熱硬化性化合物が、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
- 前記第1の電子部品本体が、半導体素子又は半導体素子搭載用の支持部材であり、かつ、前記第2の電子部品本体が、半導体素子であるか、又は、前記第1の電子部品本体が、半導体ウェハであり、かつ前記第2の電子部品本体が、カバーガラスである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
- 前記第1の電子部品本体が、半導体素子又は半導体素子搭載用の支持部材であり、かつ、前記第2の電子部品本体が、半導体素子であり、
前記塗布工程後に前記光照射工程を行い、前記光照射工程後に前記配置工程を行い、
前記配置工程後に、前記加熱工程を行う、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。 - 前記第1の電子部品本体が、半導体ウェハであり、かつ前記第2の電子部品本体が、カバーガラスであり、
前記塗布工程後に前記光照射工程を行い、前記光照射工程後に前記配置工程を行い、
前記配置工程後に、前記加熱工程を行い、
前記加熱工程後に、前記半導体ウェハと前記接着剤と前記カバーガラスとの積層体を切断する切断工程を備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
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