JP6656050B2 - フィルム状半導体封止剤 - Google Patents
フィルム状半導体封止剤 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6656050B2 JP6656050B2 JP2016068104A JP2016068104A JP6656050B2 JP 6656050 B2 JP6656050 B2 JP 6656050B2 JP 2016068104 A JP2016068104 A JP 2016068104A JP 2016068104 A JP2016068104 A JP 2016068104A JP 6656050 B2 JP6656050 B2 JP 6656050B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- component
- semiconductor
- semiconductor encapsulant
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 83
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 title claims description 54
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 25
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 21
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 claims description 20
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 claims description 20
- -1 acrylate compound Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 17
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 17
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 13
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 claims description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 10
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 claims description 6
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 6
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 150000002978 peroxides Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 9
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 8
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 5
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N suberic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCC(O)=O TYFQFVWCELRYAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- DSESGJJGBBAHNW-UHFFFAOYSA-N (e)-[amino(anilino)methylidene]-phenylazanium;bromide Chemical compound Br.C=1C=CC=CC=1N=C(N)NC1=CC=CC=C1 DSESGJJGBBAHNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTPYJEXTTINDEM-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(1-tert-butylperoxypropan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)(C)OOCC(C)C1=CC=CC=C1C(C)COOC(C)(C)C CTPYJEXTTINDEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKJAVHKRVPYFOD-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethylazanium;bromide Chemical compound Br.NCCO IKJAVHKRVPYFOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BIISIZOQPWZPPS-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butylperoxypropan-2-ylbenzene Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 BIISIZOQPWZPPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 3-[diethoxy(methyl)silyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C DOYKFSOCSXVQAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZMNXXQIQIHFGC-UHFFFAOYSA-N 3-[dimethoxy(methyl)silyl]propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C LZMNXXQIQIHFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOC(=O)C(C)=C URDOJQUSEUXVRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZTQQYMRXDUHDO-UHFFFAOYSA-N [2-hydroxy-3-[4-[2-[4-(2-hydroxy-3-prop-2-enoyloxypropoxy)phenyl]propan-2-yl]phenoxy]propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=1C=C(OCC(O)COC(=O)C=C)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(OCC(O)COC(=O)C=C)C=C1 VZTQQYMRXDUHDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N ammonium bromide Chemical compound [NH4+].[Br-] SWLVFNYSXGMGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- OTARVPUIYXHRRB-UHFFFAOYSA-N diethoxy-methyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCOCC1CO1 OTARVPUIYXHRRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHGNXNCOTZPEEK-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-methyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCOCC1CO1 WHGNXNCOTZPEEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- CBPYOHALYYGNOE-UHFFFAOYSA-M potassium;3,5-dinitrobenzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1 CBPYOHALYYGNOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N sulfanyl Chemical class [SH] PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKKLUBWWAGMMAG-UHFFFAOYSA-N tris(2-hydroxyethyl)azanium;bromide Chemical compound Br.OCCN(CCO)CCO UKKLUBWWAGMMAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Sealing Material Composition (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Description
このフリップチップ法では、電極同士の接続部分を外部から保護し、ICチップと基板との線膨張係数の違いに起因する応力を緩和するために、通常、電極接続後に、アンダーフィル剤と呼ばれる液状の熱硬化性接着剤を半導体チップと基板との間に流し込み硬化させるようにする。
このため、NCP(Non Conductive Paste)と呼ばれる液状の接着剤、もしくは、NCF(Non Conductive Film)と呼ばれるフィルム状の接着剤を予め基板に塗布、もしくは、貼付し、その後、フィリップチップボンダー等による、加熱圧接(Thermal Compression Bonding:TCB)で樹脂を硬化させ、ICチップのバンプと基板の電極パッドとを接続する、いわゆる先入れ法が試みられている(特許文献1参照)。
作業開始時の位置決めを行う際、ウエハ上に貼付したNCFを介して、ウエハやチップの目印となる認識マークを確認するため、透明性に優れることが求められる。
また、ウエハ上にNCFを貼付した状態で、NCFにタックがないことがハンドリング性に優れるので好ましい。
(式(1)中、R1およびR2はそれぞれ水素原子またはメチル基である。)
(B)重量平均分子量(Mw)が40000以上のフェノキシ樹脂、
(C)平均粒径0.01〜0.1μmのシリカフィラー、
(D)有機過酸化物、
(E)シランカップリング剤、
(F)フラックス剤
を含み、
膜厚50μm以下での可視光域の平均透過率が20%以上であり、かつタック値が25℃下において1.0N以下である、フィルム状半導体封止剤を提供する。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、タック値が25℃下において1.0N以下であるため、半導体装置製造時における取扱性に優れている。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、折り曲げ耐性に優れるため、ロール状で出荷する際にハンドリング性に優れる。また、NCFとして使用する際に、TCB工程後に実施されるダイシング工程で欠けやバリが発生するおそれがない。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、NCFとして使用する際に、TCB工程での実装性に優れる。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、以下に示す(A)〜(G)成分を必須成分として含有する。
(A)(メタ)アクリレート化合物
(A)成分の(メタ)アクリレート化合物は、本発明のフィルム状半導体封止剤をNCFとして使用する際に、フィルムの硬化性能に寄与する成分である。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、(A)成分の(メタ)アクリレート化合物として、式(1)で示す(メタ)アクリレート化合物を含有する。
式(1)中、R1およびR2はそれぞれ水素原子またはメチル基である。
(A)成分の(メタ)アクリレート化合物として、2官能以上であること、すなわち、2つ以上の官能基を有する(メタ)アクリレート化合物であることから、速硬化性・ボイド抑制の理由から好ましい。
(B)成分のフェノキシ樹脂は、フィルム形成剤として作用する。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、(B)成分のフェノキシ樹脂として、重量平均分子量(Mw)が40000以上のフェノキシ樹脂を用いる。重量平均分子量(Mw)が40000未満だと十分なフィルム形成能が得られず、折り曲げ耐性が不十分になるためである。
(B)成分のフェノキシ樹脂について、質量平均分子量(Mw)の上限は特に限定されないが、80000以下のものを用いることが入手容易性という点で好ましく、70000以下のものを用いることがより好ましい。
(B)成分のフェノキシ樹脂の含有量は、本発明の(A)成分の(メタ)アクリレート化合物100質量部に対して、25〜100質量部であることが好ましく、40〜70質量部であることがさらに好ましい。
(C)成分のシリカフィラーは、本発明のフィルム状半導体封止剤をNCFとして使用する際に、実装された半導体パッケージの信頼性を向上させる目的で添加される。
(C)成分のシリカフィラーは、平均粒径が0.05〜0.3μmであることが好ましい。
ここで、フィラーの形状は特に限定されず、球状、不定形、りん片状等のいずれの形態であってもよい。なお、フィラーの形状が球状以外の場合、フィラーの平均粒径とは該フィラーの平均最大径を意味する。
(D)成分の有機過酸化物は、本発明のフィルム状半導体封止剤の加熱硬化時において、(A)成分の(メタ)アクリレート化合物の反応を促進する。
上記した有機過酸化物は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ジクミルパーオキサイドがTCB工程における硬化性、フィルム状樹脂組成物のライフ安定性等の理由から好ましい。
(E)成分のシランカップリング剤は、本発明のフィルム状半導体封止剤をNCFとして使用した際に、ICチップや基板に対する密着性を向上させる目的で添加される。
(E)成分のシランカップリング剤としては、エポキシ系、アミノ系、ビニル系、メタクリル系、アクリル系、メルカプト系等の各種シランカップリング剤を用いることができる。これらの中でも、エポキシ基を有するエポキシ系シランカップリング剤、メタクリル基を有するメタクリル系シランカップリング剤が、密着性が高い等の理由から好ましい。
エポキシ基を有するシランカップリング剤の具体例としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM403、信越化学株式会社製)、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン(商品名:KBM402、信越化学株式会社製)、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(商品名:KBE−402、信越化学株式会社製)、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE−403、信越化学株式会社製)等が挙げられる。
メタクリル基を有するシランカップリング剤の具体例としては、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM503、信越化学株式会社製)、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン(商品名:KBM502、信越化学株式会社製)、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン(商品名:KBE502、信越化学株式会社製)、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン(商品名:KBE503、信越化学株式会社製)等が挙げられる。
(F)成分のフラックス剤は、本発明のフィルム状半導体封止剤をNCFとして使用する際に、フラックス活性剤をなす成分である。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、(F)成分を含有することにより、NCFとして使用した際に、電気的接続性およびその信頼性が高い。
これらの中でも、8−キノリノールが、フラックス活性、ボイド抑制等の理由から好ましい。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、上記(A)〜(F)成分以外の成分を必要に応じてさらに含有してもよい。このような成分の具体例としては、消泡剤、表面調整剤、レオロジー調整剤、分散剤、沈降防止剤等が挙げられる。また、本発明のフィルム状半導体封止剤の弾性率や応力を調整する目的でエラストマー類を含有させてもよい。各配合剤の種類、配合量は常法通りである。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、慣用の方法により製造することができる。例えば、溶剤の存在下または非存在下で、上記(A)成分〜(F)成分、さらに必要に応じて配合するその他の配合剤を加熱真空混合ニーダーにより混合して樹脂組成物を調製する。
上記(A)成分〜(F)成分、さらに必要に応じて配合するその他の配合剤が所望の含有割合となるように、所定の溶剤濃度に溶解し、それらを10〜80℃に加温された反応釜に所定量投入し、回転数100〜1000rpmで回転させながら、常圧混合を3時間行った後、真空下(最大1Torr)でさらに3〜60分混合攪拌することができる。
上記の手順で調製された樹脂組成物を溶剤で希釈してワニスとし、これを支持体の少なくとも片面に塗布し、乾燥させた後、支持体付のフィルム状半導体封止剤、または、支持体から剥離したフィルム状半導体封止剤として提供することができる。
なお、後述する実施例では、可視光域の平均透過率の代わりに、可視光域の中央値となる波長550nmにおける透過率を評価した。波長550nmにおける透過率が20%以上であれば、可視光域の平均透過率は、通常20%以上となる。
本発明のフィルム状半導体封止剤は、フラックス効果を併せ持っており、はんだ接続性に優れる。
本発明のフィルム状半導体封止剤を用いて半導体パッケージを実装する場合、基板上の半導体チップを実装する位置へフィルム状半導体封止剤を所望の形状にてラミネータ等で貼り付ける。
また、半導体回路が形成されたウエハ上へラミネータ等にて貼り付けた後、ダイサー等により個々のチップへ切り出すこともできる。ラミネーション条件は特に限定されないが、加熱、加圧、減圧などの条件を適宜組み合わせることができる。特に微細な凹凸へボイド等の欠陥なく貼り付けるためには、加熱温度は40〜120℃、減圧度は1hPa以下、圧力は0.5MPa以上が好ましい。
フィルム状半導体封止剤をラミネーション等により貼り付けた後、フリップチップボンダー等により基板上のチップ搭載位置へ加熱圧接(TCB)によって半導体チップを実装する。TCB条件は特に限定されないが、半導体チップサイズ、バンプ材質、バンプ数等によりTCB条件を適宜選択することができる。
加熱温度は50〜300℃、時間は1〜20秒、圧力は5〜450Nであることが好ましい。
下記表に示す配合割合となるように各原料を混合し、混合物が50wt%の濃度となるように溶剤中に溶解・分散させて塗工用ワニスを調製した。溶剤はメチルエチルケトン(和光純薬工業株式会社製)を使用した。
離型剤を塗布したPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム上へ塗工用ワニスを約20μmの乾燥厚みとなるよう塗工した。その後、塗工用ワニスを塗工した離型剤処理されたPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムを乾燥機中で80℃にて10分間乾燥して溶剤を除去し、20μm厚のフィルムを作製した。なお、表中の各組成に関する数値は質量部を表している。
(A)(メタ)アクリレート化合物
ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物(下記式(1)で、R1およびR2が水素原子の化合物。)、商品名エポキシエステル3000A (共栄社化学株式会社製)
(A´1)ビスフェノールAのEO付加物ジメタクリレート、商品名ライトエスエルBP−2EMK(共栄社化学株式会社製)
(A´2)ウレタンアクリレート、商品名U−6LPA(新中村化学工業株式会社製)
(B)フェノキシ樹脂
(B1)ビスフェノールF型フェノキシ樹脂、商品名FX−316、Mw:52000(新日鉄住金化学株式会社製)
(B2)ビスフェノールA/ビスフェノールF共重合型フェノキシ樹脂、商品名jER4250、Mw:60000(三菱化学株式会社製)
(B3)ビスフェノールA/ビスフェノールF共重合型フェノキシ樹脂、商品名YP−50、Mw:70000(新日鉄住金化学株式会社製)
(B´)ビスフェノールA型フェノキシ樹脂、商品名PKHB、Mv:32000(Inchem社製)
(C)シリカフィラー
(C1)商品名YA010C−MJE(平均粒径0.01μm、Nv(不揮発分)50質量%(MEKスラリー)(株式会社アドマテックス社製)
(C2)商品名YA050C−MFE、平均粒径0.05μm、Nv(不揮発分)50質量%(MEKスラリー)(株式会社アドマテックス製)
(C3)商品名Sciqas、平均粒径0.1μm(堺化学工業株式会社製)
(C´1)商品名R805、平均粒径0.007μm、フュームドシリカ(日本アエロジル株式会社製)
(C´2)商品名Sciqas、平均粒径0.4μm(堺化学工業株式会社製)
(D)有機過酸化物
ジクミルパーオキサイド、商品名Percumyl D(日油株式会社製)
(E)シランカップリング剤
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、商品名KBM403(信越化学工業株式会社製)
(F)フラックス剤
8−キノリノール、シグマアルドリッチジャパン合同会社製
(フィルム特性)
可視光透過率:波長550nmにおける透過率を下記手順で測定した。
20μm厚のフィルムを用いて紫外可視分光光度計を用いて測定した。治具にフィルム状半導体封止剤をセットし、波長400nm〜700nmの範囲を測定し、550nmの波長での透過率を読みとり透過率値とした。
タック:タック測定器(商品名TAC−1000、株式会社レスカ製)を用いて25℃のタック値を以下手順で測定した。
5cm角のフィルムを用いて、ステージ、プローブ温度を25℃に設定し、測定条件は、プローブ径5mmφ、プローブ押し付け速度1mm/sec、荷重1500g、保持時間1sec、引き上げ速度10mm/secとした。N5で測定し平均値をタック値とした。
屈曲性:PET上に形成されたフィルムを180度折り曲げて、クラックが発生するかどうかを確認し、クラックが発生しなかった場合は○とし、クラックが発生した場合は×とした。
上記の手順で作製したフィルムをNCFとして使用し、下記手順により、Bottomチップ上にテスト用チップを実装した。
テスト用チップは、サイズが7.3mm×7.3mm×0.125mm(t)であり、42μm×42μm×10μmのCuピラー上へはんだ層を形成したバンプが1048個設けられている。
テストチップを搭載するためのBottomチップは、サイズが10.0mm×10.0mm×0.725mm(t)であり、Cu/Sn/Agからなる電極が設けられている。
上記の手順で作製したフィルムを、Bottomチップ上に載せ、真空加圧ラミネータ(株式会社名機製作所社製、商品名MLP500/600)を用いて下記条件でラミネートした。
真空度:1hPa以下
温度:70℃
加圧:0.8MPa
時間:300sec
ラミネート後、フリップチップボンダー(東レエンジニアリング株式会社製、商品名TC−3000S)を用いて、テスト用チップとBottomチップとを加熱圧接(TCB)した。
フリップチップボンダーのステージ温度を80℃、荷重を150Nに設定し、図1に示すTCB温度プロファイルに設定した。TCBプロファイルはテスト用チップとBottomチップの間に熱電対(50μmφ)を入れ、測定した温度履歴を使用した。TCB後、その試験片を175℃にて2時間加熱して試験片を得た。このようにして、実装性評価用の試験片を3つずつ作製し、以下の評価を実施した。
SAT観察
作製した試験片を超音波探傷装置(Scanning Acoustic Tomography、SAT)を用いて反射法にてボイド/デラミネーションを観察した。画像上、白い影が見えたものを不良品とした。表中の記載は、不良品サンプル数/測定サンプル数を示している(以下、同様)。
はんだ接続
作製した試験片を、X−sectionにてペリフェラル部を1列断面観察した。テスト用チップのはんだと、BottomチップのPadとの界面のはんだ濡れがあるか確認し、まったく濡れがおきていないものを不良品とした。
比較例1は、(A´1)成分として、ビスフェノールAのEO付加物ジメタクリレートを使用した例であり、波長550nm透過率が低く20%未満であるため、認識マークが確認できず実装不可であった。比較例2は、(A´2)成分として、ウレタンアクリレートを使用した例であり、波長550nm透過率が低く20%未満であるため、認識マークが確認できず実装不可であった。比較例3は、(B´)成分として、質量平均分子量(Mw)が40000未満の水性フェノキシ樹脂を使用した例であり、ステージ温度25℃のタック値が1.0N超であり、実装不可であった。また、屈曲性評価の際にクラックが発生した。比較例4は、(C´1)成分として、平均粒径0.01μm未満のシリカフィラーを使用した例であり、屈曲性評価の際にクラックが発生した。また、実装性評価(はんだ接続、SAT観察)が3試験片全て不良品となった。比較例5は、(C´2)成分として、平均粒径0.1μm超のシリカフィラーを使用した例であり、波長550nm透過率が低く20%未満であるため、認識マークが確認できず実装不可であった。比較例6は、(F)成分のフラックス剤を含有しない例であり、実装性評価の3試験片全てではんだ接続が不良品となった。比較例7は、(C)成分のシリカフィラーを含有しない例であり、実装性評価の3試験片全てでSAT観察が不良品となった。
Claims (7)
- (A)式(1)で示す(メタ)アクリレート化合物、
(式(1)中、R1およびR2はそれぞれ水素原子またはメチル基である。)
(B)重量平均分子量(Mw)が40000以上のフェノキシ樹脂、
(C)平均粒径0.01〜0.1μmのシリカフィラー、
(D)有機過酸化物、
(E)シランカップリング剤、
(F)フラックス剤
を含み、
膜厚50μm以下での可視光域の平均透過率が20%以上であり、かつタック値が25℃下において1.0N以下である、フィルム状半導体封止剤。 - 前記(A)成分の(メタ)アクリレート化合物、100質量部に対して、前記(D)成分の有機過酸化物を0.1〜4.0質量部含有する、請求項1に記載のフィルム状半導体封止剤。
- 前記(C)成分のシリカフィラーの含有量が、フィルム状樹脂組成物の各成分の合計質量100質量部に対して、25〜65質量部である、請求項1または2に記載のフィルム状半導体封止剤。
- 前記(D)成分の有機過酸化物がジアルキルパーオキサイド構造を有する、請求項1〜3のいずれかに記載のフィルム状半導体封止剤。
- 前記(E)成分のシランカップリング剤は、エポキシ基、または、メタクリル基を有する、請求項1〜4のいずれかに記載のフィルム状半導体封止剤。
- 前記(F)成分のフラックス剤が8−キノリノールである、請求項1〜5のいずれかに記載のフィルム状半導体封止剤。
- 請求項1〜6のいずれかに記載のフィルム状半導体封止剤を用いた半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016068104A JP6656050B2 (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | フィルム状半導体封止剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016068104A JP6656050B2 (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | フィルム状半導体封止剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017179109A JP2017179109A (ja) | 2017-10-05 |
JP6656050B2 true JP6656050B2 (ja) | 2020-03-04 |
Family
ID=60003799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016068104A Active JP6656050B2 (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | フィルム状半導体封止剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6656050B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MY169367A (en) * | 2011-11-29 | 2019-03-26 | Toray Industries | Resin composition, resin composition sheet, semiconductor device and production method therefor |
JP2013140250A (ja) * | 2012-01-04 | 2013-07-18 | Sekisui Chem Co Ltd | 液晶表示素子用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示素子 |
JP5475173B2 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-04-16 | 株式会社日本触媒 | 光硬化性組成物 |
JP6340212B2 (ja) * | 2014-03-04 | 2018-06-06 | ナミックス株式会社 | 樹脂組成物、先供給型半導体封止剤、半導体封止用フィルムおよび半導体装置 |
-
2016
- 2016-03-30 JP JP2016068104A patent/JP6656050B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017179109A (ja) | 2017-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI761614B (zh) | 薄膜狀半導體密封材 | |
TWI552237B (zh) | A semiconductor wafer bonding method, a semiconductor wafer bonding method, a semiconductor device manufacturing method, and a semiconductor device | |
JP6476517B2 (ja) | フィルム状接着剤、それを用いた半導体装置 | |
TW202209622A (zh) | 半導體用膜狀接著劑、半導體裝置的製造方法及半導體裝置 | |
TW202219220A (zh) | 半導體用接著劑、以及半導體裝置及其製造方法 | |
JP2012067302A (ja) | フィルム状接着剤およびこれを用いた半導体装置の製造方法 | |
JP7079964B2 (ja) | フィルム状半導体封止材 | |
JP6656050B2 (ja) | フィルム状半導体封止剤 | |
JP6660771B2 (ja) | フィルム状樹脂組成物 | |
US10920109B2 (en) | Semiconductor device | |
TWI807135B (zh) | 半導體用膜狀接著劑、半導體裝置及其製造方法 | |
JP7276105B2 (ja) | アンダーフィル用のシート状樹脂組成物、及びそれを用いた半導体装置 | |
CN111480218A (zh) | 半导体装置、半导体装置的制造方法和粘接剂 | |
JP5925460B2 (ja) | フィルム状接着剤およびこれを用いた半導体装置の製造方法 | |
WO2022059640A1 (ja) | 半導体用接着剤、並びに、半導体装置及びその製造方法 | |
JP7314808B2 (ja) | 実装済み配線基板の製造方法、及びそれを用いた半導体装置の製造方法 | |
WO2022059639A1 (ja) | 半導体用接着剤、並びに、半導体装置及びその製造方法 | |
JP6920723B2 (ja) | 加圧実装用ncf | |
TW202414631A (zh) | 半導體裝置之製造方法及半導體晶圓加工用接著膜 | |
TW202431447A (zh) | 半導體裝置之製造方法及半導體晶圓加工用接著膜 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190318 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20190318 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200204 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6656050 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |