JP6800129B2 - フィルム状接着剤、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージの製造方法 - Google Patents

フィルム状接着剤、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、フィルム状接着剤、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージの製造方法に関する。
近年、半導体チップを多段に積層したスタックドＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｐａｃｋａｇｅ）が普及しており、携帯電話、携帯オーディオ機器用のメモリパッケージとして搭載されている。また、携帯電話等の多機能化に伴い、パッケージの高密度化・高集積化も推し進められている。これに伴い、チップの多段積層化が進行している。
このようなメモリパッケージの製造過程における配線基板と半導体チップ、半導体チップ間との接着には、ペースト状、もしくはフィルム状接着剤（ダイアタッチフィルム）が使用されているが、樹脂流れや樹脂はい上がり等によって半導体チップやワイヤーパッド等の他部材への汚染を引き起こしにくいダイアタッチフィルムが通常使用されている。
また、近年、半導体ウェハの配線ルールの微細化が進行しており、半導体素子や基板の温度が上昇しやすくなっている。このため、熱をパッケージ外部へ逃がしやくするために、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、鉄、アルミニウム、ステンレス等の導電性の粉体、酸化珪素、窒化アルミニウム、窒化硼素、硼酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、ダイヤモンド等の非導電性の粉体などの熱伝導率の高いフィラーを含むダイアタッチフィルムが提案されている（例えば、特許文献１）。
このような高熱伝導性のダイアタッチフィルムは、半導体チップを配線基板にフリップチップ接続し、半導体チップの裏面にヒートシンクを貼合するための接着剤としても使用することができる。
特開２００９−１２０８２６号公報
しかしながら、従来のダイアタッチフィルムにおいて使用されている高熱伝導率のフィラーは硬度の高いものであるため、半導体チップの基板上への熱圧着工程や、半導体チップ上へのヒートシンクの熱圧着工程において、半導体チップ裏面や、基板表面、ヒートシンク表面がフィラーによって部分的に破壊されてしまうおそれがあった。
そこで、本発明は、半導体チップの基板上への熱圧着工程や、半導体チップ上へのヒートシンクの熱圧着工程において、半導体チップの裏面や、基板の表面、ヒートシンクの表面がフィラーによって部分的に破壊されるのを防止することができるフィルム状接着剤、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージの製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本願発明によるフィルム状接着剤は、エポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、フェノキシ樹脂（Ｃ）、熱伝導性充填材（Ｄ）を含有しており、前記熱伝導性充填剤（Ｄ）は、平均粒径が０．１〜１０．０μｍであり、微小圧縮試験における破壊時圧縮率が試料の平均粒径の５〜５０％であり、微小圧縮試験における破壊強度が０．０１〜２.０ＧＰaであり、熱伝導率が３０Ｗ/ｍ・Ｋ以上であり、前記熱伝導性充填材（Ｄ）の含有量は、前記エポキシ樹脂（Ａ）、前記エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、前記フェノキシ樹脂（Ｃ）及び前記熱伝導性充填材（Ｄ）の全量に対して１０〜７０体積％であり、熱硬化後に熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする。
上記フィルム状接着剤は、室温から５℃／分の昇温速度で昇温したとき、８０℃以上において２００〜１００００Ｐａ・ｓの範囲の最低溶融粘度に達することが好ましい。
上記フィルム状接着剤は、前記熱伝導性充填剤（Ｄ）が、コア材の表面に銀が被覆されてなり、前記銀の被覆量が前記熱伝導性充填剤（Ｄ）の全量に対して１０〜９５重量％であり、前記コア材がシリコーン樹脂であることが好ましい。
上記フィルム状接着剤は、厚みが１〜１００μｍであることが好ましい。
また、上記課題を解決するために、本願発明による半導体パッケージの製造方法は、表面に少なくとも１つの半導体回路が形成されたウェハの裏面に、上述のフィルム状接着剤及びダイシングテープを熱圧着して、前記ウェハの裏面に接着剤層及びダイシングテープを設ける第１の工程と、前記ウェハと前記接着剤層とを同時にダイシングすることにより前記ウェハ及び前記接着剤層を備える接着剤層付き半導体チップを得る第２の工程と、前記接着剤層から前記ダイシングテープを脱離し、前記接着剤層付き半導体チップと配線基板とを前記接着剤層を介して熱圧着せしめる第３の工程と、前記接着剤層を熱硬化せしめる第４の工程と、を含むことを特徴とする。
本発明によるフィルム状接着剤、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージの製造方法は、半導体チップの基板上への熱圧着工程や、半導体チップ上へのヒートシンクの熱圧着工程において、半導体チップの裏面や、基板の表面、ヒートシンクの表面がフィラーによって部分的に破壊されるの防止することができる。
本発明の実施の形態に係る半導体パッケージの製造方法における第１の工程を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係る半導体パッケージの製造方法における第２の工程を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係る半導体パッケージの製造方法における第３の工程を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係る半導体パッケージの製造方法における第５の工程を説明する説明図である。 本発明の実施の形態に係るフィルム状接着剤を用いた半導体チップの実装構造を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るフィルム状接着剤を用いた他の半導体チップの実装構造を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る半導体パッケージの構造を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るフィルム状接着剤を用いた他の半導体チップの実装構造を模式的に示す断面図である。
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るフィルム状接着剤は、エポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、フェノキシ樹脂（Ｃ）、熱伝導性充填材（Ｄ）を含有しており、前記熱伝導性充填剤（Ｄ）は、平均粒径が０．１〜１０．０μｍであり、微小圧縮試験における破壊時圧縮率が試料の平均粒径の５〜５０％であり、微小圧縮試験における破壊強度が０．０１〜２.０ＧＰaであり、熱伝導率が３０Ｗ/ｍ・Ｋ以上であり、前記熱伝導性充填材（Ｄ）の含有量は、前記エポキシ樹脂（Ａ）、前記エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、前記フェノキシ樹脂（Ｃ）及び前記熱伝導性充填材（Ｄ）の全量に対して１０〜７０体積％であり、熱硬化後に熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。また、本発明の実施形態に係るフィルム状接着剤は、室温から５℃／分の昇温速度で昇温したとき、８０℃以上において２００〜１００００Ｐａ・ｓの範囲の最低溶融粘度に達することが好ましい。
本発明の実施形態に係るフィルム状接着剤は、熱硬化後に熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。フィルム状接着剤の熱硬化後における熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、半導体パッケージの放熱の効果が十分に得られない。
また、本発明の実施形態に係るフィルム状接着剤は、室温から５℃／分の昇温速度で昇温したとき、８０℃以上において２００〜１００００Ｐａ・ｓの範囲の最低溶融粘度に達することが好ましい。最低溶融粘度は、さらに、５００〜１００００Ｐａ・ｓの範囲がより好ましい。溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓよりも大きいと、本フィルム状接着剤を設けた半導体チップを配線基板上に熱圧着する際に配線基板凹凸間に空隙が残りやすく、半導体パッケージの信頼性試験において、リフロークラックが生じやすくなる。また、２００Ｐａ・ｓよりも小さいと、半導体チップの基板上への熱圧着工程やヒートシンクの熱圧着工程において半導体チップ表面やヒートシンク側面までフィルム状接着剤が這い上がり、もしくは流れ出し、汚染する問題が発生し易くなる。
なお、本発明の実施形態において、最低溶融粘度は、レオメーターを用い、温度範囲２０〜２５０℃、昇温速度５℃／ｍｉｎでの粘性抵抗の変化を測定し、得られた温度−粘性抵抗曲線から算出する。また、該温度−粘性抵抗曲線において最低溶融粘度到達したときの温度を最低溶融粘度到達温度とする。最低溶融粘度到達温度はフィルム状接着剤の硬化速度と相関し、より低温側だと硬化速度が速いことを示す。
（エポキシ樹脂（Ａ））
本発明に係る接着フィルムに含まれているエポキシ樹脂（Ａ）は、エポキシ基を有するものであれば特に限定されない。
エポキシ樹脂（Ａ）の骨格は、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、ジシクロペンタジエン型、ビフェニル型、フルオレンビスフェノールＡ型、トリアジン型、ナフトール型、ナフタレンジオール型、トリフェニルメタン型、テトラフェニル型、ビスフェノールａ型、ビスフェノールF型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型、トリメチロールメタン型などが使用できる。
エポキシ樹脂（Ａ）は、硬化体の架橋密度を高くし、結果として、機械的強度と耐熱性を向上するため、エポキシ当量が５００ｇ／ｅｑ以下であることが好ましく、１５０〜４５０ｇ／ｅｑであることがより好ましい。なお、本発明において、エポキシ当量とは、１グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数（ｇ／ｅｑ）をいう。
エポキシ樹脂（Ａ）としては、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いる場合には、例えば、組成物の粘度の調節がしやすく、フィルム状接着剤とウェハとを熱圧着せしめる工程（ウェハラミネート工程）を低温（好ましくは４０〜８０℃）で実施した場合においても、ウェハとフィルム状接着剤との密着性が十分に発揮される傾向にあるという観点から、軟化点が５０〜１００℃であるエポキシ樹脂（ａ１）と軟化点が５０℃未満であるエポキシ樹脂（ａ２）とを組み合わせて用いることが好ましい。
エポキシ樹脂（ａ１）としては、室温で固体又は半固体であり、軟化点が５０〜１００℃であることが好ましく、５０〜８０℃であることがより好ましい。軟化点が５０℃未満であると、得られる接着剤の粘度が低下するため、常温においてフィルム形状を保持することが困難となる傾向にあり、他方、１００℃を超えると、得られるフィルム状接着剤において、８０℃以上の範囲において２００〜１００００Ｐａ・ｓの範囲の最低溶融粘度に到達することが困難となる傾向にある。
エポキシ樹脂（ａ１）としては、重量平均分子量が５００を超えて２０００以下であることが好ましく、６００〜１２００であることがより好ましい。重量平均分子量が５００以下であると単量体や２量体が増えて結晶性が強くなるため、フィルム状接着剤が脆弱になる傾向にあり、他方、２０００を超えるとフィルム状接着剤の溶融粘度が高くなるため、配線基板に圧着する際に基板上の凹凸を埋め込むことが十分にできず、配線基板との密着性が低下する傾向にある。
このようなエポキシ樹脂（ａ１）の骨格としては、樹脂の結晶性が低く、良好な外観を有するフィルム状接着剤を得られるという観点から、トリフェニルメタン型、ビスフェノールＡ型、クレゾールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、ジシクロペンタジエン型であることが好ましく、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂がより好ましい。
エポキシ樹脂（ａ２）としては、フィルム状接着剤とウェハとを熱圧着せしめる工程（ウェハラミネート工程）を低温（好ましくは４０〜８０℃）で実施した場合においてもウェハとフィルム状接着剤との密着性が十分に発揮されるように、軟化点が５０℃未満であることが好ましく、軟化点が４０℃以下であることがより好ましい。このようなエポキシ樹脂（ａ２）としては、重量平均分子量が３００〜５００であることが好ましく、３５０〜４５０であることがより好ましい。重量平均分子量が３００未満であると単量体が増えて結晶性が強くなるため、フィルム状接着剤が脆弱になる傾向にあり、他方、５００を超えると溶融粘度が高くなるため、ウェハラミネート工程の際にウェハとフィルム状接着剤との密着性が低下する傾向にある。
このようなエポキシ樹脂（ａ２）の骨格としては、樹脂の結晶性が低く、良好な外観を有するフィルム状接着剤を得られるという観点から、オリゴマータイプの液状エポキシ樹脂であるビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡ／Ｆ混合型、ビスフェノールＦ型、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ型であることが好ましく、溶融粘度が低くより結晶性が低いという観点から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ／Ｆ混合型エポキシ樹脂がより好ましい。
前記エポキシ樹脂（ａ１）及び前記エポキシ樹脂（ａ２）の割合としては、質量比（ａ１：ａ２）が９５：５〜３０：７０であることが好ましく、７０：３０〜４０：６０であることがより好ましい。エポキシ樹脂（ａ１）の含有量が前記下限未満であると、フィルム状接着剤のフィルムタック性が強くなりカバーフィルムやダイシングテープから剥離しにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると組成物の粘度が高くなり、得られるフィルム状接着剤の性状が脆くなる傾向にある。
（エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ））
本発明に使用するエポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）としては、アミン類、酸無水物類、多価フェノール類等の公知の硬化剤を用いることができるが、好ましくは常温以上の所定の温度、例えばエポキシ樹脂（Ａ）が必要な粘着性を示す温度以上で硬化性を発揮し、しかも速硬化性を発揮する潜在性硬化剤である。潜在性硬化剤には、ジシアンジアミド、イミダゾール類、ヒドラジド類、三弗化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン塩及びこれらの変性物、更にマイクロカプセル型のものも使用可能である。これらは、単独あるいは２種以上混ぜて使用できる。潜在性硬化剤を使用することで室温での長期保存も可能な保存安定性の高いフィルム状接着剤用組成物を提供できる。エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）の使用量は、通常、エポキシ樹脂（Ａ）に対して０．５〜５０質量％の範囲である。また、硬化剤としてジシアンジアミド等を用いる場合は触媒としてイミダゾールを用いることが好ましい。
（フェノキシ樹脂（Ｃ））
本発明に使用するフェノキシ樹脂（Ｃ）としては、フィルム状接着剤に十分な接着性および造膜性（フィルム形成性）を付与するために用いる。フェノキシ樹脂は、エポキシ樹脂と構造が類似していることから相溶性がよく、樹脂溶融粘度も低く、接着性もよい。フェノキシ樹脂は、ビスフェノールＡのようなビスフェノールとエピクロロヒドリンとから得られる通常、分子量が１００００以上の熱可塑性樹脂である。フェノキシ樹脂を配合することにより、常温でのタック性、脆さなどを解消するのに効果がある。好ましいフェノキシ樹脂は、１２５６（ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、三菱化学株式会社製）、ＹＰ−７０（ビスフェノールＡ／Ｆ型フェノキシ樹脂、新日化エポキシ製造株式会社製）、ＦＸ−３１６（ビスフェノールＦ型フェノキシ樹脂、新日化エポキシ製造株式会社製）、及び、ＦＸ−２８０Ｓ（カルド骨格型フェノキシ樹脂、新日化エポキシ製造株式会社製）等の市販のフェノキシ樹脂をフェノキシ樹脂（Ｃ）として用いてもよい。
（熱伝導性充填材（Ｄ））
本発明に使用する熱伝導性充填材（Ｄ）は、平均粒径が０．１〜１０．０μｍである。 熱伝導性充填材の平均粒径が０．１μｍ未満であると、熱伝導性充填材の比表面積が大きくなるため、フィルム状接着剤内部の熱伝導性充填剤（Ｄ）による放熱ルートが長くなり、放熱効率が悪くなる。熱伝導性充填材の平均粒径が１０．０μｍ超であると、ロールナイフコーター等の塗工機で薄型のフィルム状接着剤を作製する際に、フィラーがきっかけとなりフィルム状接着剤表面にスジを発生しやすくなる。
なお、本発明において、熱伝導性充填材（Ｄ）の平均粒径とは、粒度分布において粒子の全体積を１００％としたときに５０％累積となるときの粒径をいい、レーザー回折・散乱法（測定条件：分散媒−ヘキサメタりん酸ナトリウム、レーザー波長：７８０ｎｍ、測定装置：マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸ）により測定した粒径分布の粒径の体積分率の累積カーブから求めることができる。また、本発明において、球状とは、真球又は実質的に角のない丸味のある略真球であるものをいう。
また、熱伝導性充填材（Ｄ）は、微小圧縮試験における破壊時圧縮率が試料の平均粒径の５〜５０％である。破壊時圧縮率が試料の平均粒径の５％未満であると、熱伝導性充填材（Ｄ）が硬く変形しにくいため、半導体チップの基板上への熱圧着工程や、半導体チップ上へのヒートシンクの熱圧着工程において、半導体チップ裏面や、基板表面、ヒートシンク表面がフィラーによって部分的に破壊されてしまう。破壊時圧縮率が平均粒径の５０％超であると、半導体チップの基板上への熱圧着工程や、半導体チップ上へのヒートシンクの熱圧着工程において、熱伝導性充填剤の形状が変形しやすくなり、フィルム状接着剤の厚みが本来の厚みより薄くなり、フィルム状接着剤が半導体チップ上部やヒートシンク側面に這い上がり、もしくは流れ出しやすくなる。
また、熱伝導性充填材（Ｄ）は、微小圧縮試験における破壊強度が０．０１〜２.０ＧＰaである。微小圧縮試験における破壊強度が０．０１ＧＰa未満であると、フィルム状接着剤の製造工程においてプラネタリーミキサー等で熱伝導性充填剤をバインダー樹脂に分散する工程において、熱伝導性充填剤が破壊されやすくなり、フィルム状接着剤の熱伝導性が得られなくなる。微小圧縮試験における破壊強度が２.０ＧＰa超であると、熱伝導性充填材（Ｄ）が硬く変形しにくいため、半導体チップの基板上への熱圧着工程や、半導体チップ上へのヒートシンクの熱圧着工程において、半導体チップ裏面や、基板表面、ヒートシンク表面がフィラーによって部分的に破壊されてしまう。
熱伝導性充填材（Ｄ）の微小圧縮試験における破壊時圧縮率および破壊強度は、以下のようにして測定できる。熱伝導性充填材（Ｄ）の試料を微小圧縮試験機のステージ上に適量散布し、付属の光学顕微鏡にて粒子を観察しながら、試料の平均粒径を測定する。次に、室温大気中においてダイヤモンド製平面圧子（５０μｍφ）にて０．８９ｍＮ／sの負荷速度にて圧縮する。得られた荷重‐押し込み変位線図において、急激に変位が増加する点を試料が破壊したと判定し、その時点での変位を破壊時変位とし、下記式（１）により破壊時圧縮率（％）を算出する。
破壊時圧縮率＝破壊時変位量÷試料の平均粒径 （１）
また、その際の破壊荷重から下記式（２）により破壊強度を算出する。
破壊強度＝（２．８×破壊荷重）÷π（円周率）×試料の平均粒径2 （２）
また、熱伝導性充填材（Ｄ）の熱伝導率は３０Ｗ/ｍ・Ｋ以上である。熱伝導性充填材（Ｄ）の熱伝導率が３０Ｗ/ｍ・Ｋ以上でなければ、フィルム状接着剤が半導体パッケージの放熱に十分寄与することができない。
このような熱伝導性充填材（Ｄ）としては、コア材の表面を金属、もしくはセラミックで被覆した充填材を用いることができる。
コア材としては、例えば、シリコーン樹脂、ポリテトラフロロエチレン等のフッ素樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ベンゾグアナミンやメラミンとホルムアルデヒドとの架橋物等が挙げられる。
被覆する金属としては、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、半田、インジウム、パラジウム等の中から１種あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。セラミックとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化硼素、水酸化アルミニウム、炭化珪素等の中から１種あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。
熱伝導性充填材（Ｄ）は、放熱性と柔軟性の観点から、シリコーン樹脂粒子を銀で被覆したものであることが好ましい。シリコーン樹脂粒子は、メチルクロロシラン、トリメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のオルガノクロロシランを重合させることにより得られるオルガノポリシロキサンにより構成される粒子であってもよいし、このオルガノポリシロキサンをさらに三次元架橋した構造を基本骨格としたシリコーン樹脂により構成されるシリコーン樹脂粒子であってもよい。
また、シリコーン樹脂粒子の構造中に各種官能基を導入することが可能であり、導入できる官能基としてはエポキシ基、アミノ基、メトキシ基、フェニル基、カルボキシル基、水酸基、アルキル基、ビニル基、メルカプト基等があげられるが、これらに限定されるものではない。
なお、本実施形態では、特性を損なわない範囲で他の低応力改質剤をこのシリコーン樹脂粒子に添加しても構わない。併用できる他の低応力改質剤としては、ブタジエンスチレンゴム、ブタジエンアクリロニトリルゴム、ポリウレタンゴム、ポリイソプレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、液状オルガノポリシロキサン、液状ポリブタジエン等の液状合成ゴム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
銀の被覆量は熱伝導性充填剤（Ｄ）の全量に対して１０〜９５重量％であることが好ましい。銀の被覆量が１０重量％未満であると放熱効果が得られにくい。また、銀の被覆量が９５％超であると、微小圧縮試験における破壊時圧縮率を試料の平均粒径の５〜５０％、微小圧縮試験における破壊強度を０．０１〜２.０ＧＰaとすることが困難であり、半導体チップの基板上への熱圧着工程や、半導体チップ上へのヒートシンクの熱圧着工程において、半導体チップ裏面や、基板表面、ヒートシンク表面がフィラーによって部分的に破壊されるおそれがある。
ここでいう「被覆」とは、コア材の表面全体を覆ていてもよいし部分的に覆っていてもよい。
また、被覆は、樹脂粒子の表面を金属薄膜でメッキすることにより行うことができる。メッキの方法としては無電解メッキ、真空蒸着、イオンスパッタ−リング等の方法が用いられる。
熱伝導性充填材（Ｄ）の含有量は、エポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、フェノキシ樹脂（Ｃ）及び熱伝導性充填材（Ｄ）の合計量に対して、１０〜７０体積％であり、４０〜７０体積％であることがより好ましい。これは、最低溶融粘度値は熱伝導性充填材（Ｄ）の配合量で制御されるからである。熱伝導性充填材（Ｄ）の配合量が７０体積％より多いと、最低溶融粘度値は大きくなり、本フィルム状接着剤を設けた半導体チップを配線基板上に熱圧着する際に配線基板凹凸間に空隙が残りやすくなり、またフィルム脆弱性が強くなる。このため、半導体パッケージの信頼性試験において、リフロークラックが生じやすくなる。配合量が１０質量％より少ないと、最低溶融粘度値は小さくなり、半導体チップの基板上への熱圧着工程やヒートシンクの熱圧着工程において半導体チップ表面やヒートシンク側面までフィルム状接着剤が這い上がり、もしくは流れ出し、汚染する問題が発生し易くなる。
本発明のフィルム状接着剤用組成物としては、前記エポキシ樹脂（Ａ）、前記エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、前記フェノキシ樹脂（Ｃ）、及び熱伝導性充填材（Ｄ）の他に、本発明の効果を阻害しない範囲において、粘度調整剤、酸化防止剤、難燃剤、着色剤、ブタジエン系ゴムやシリコーンゴム等の応力緩和剤等の添加剤をさらに含有していてもよい。
本発明のフィルム状接着剤の製造方法の好適な一実施形態としては、フィルム状接着剤用組成物を離型処理された基材フィルムの一方の面上に塗工し、加熱乾燥を施す方法が挙げられるが、この方法に特に制限されるものではない。離型処理した基材フィルムとしては、得られるフィルム状接着剤のカバーフィルムとして機能するものであればよく、公知のものを適宜採用することができ、例えば、離型処理されたポリプロピレン（ＰＰ）、離型処理されたポリエチレン（ＰＥ）、離型処理されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が挙げられる。前記塗工方法としては、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、ロールナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーター等を用いた方法が挙げられる。
このように得られた本発明のフィルム状接着剤としては、厚さが１〜１００μｍであることが好ましい。厚さが１μｍ未満であると配線基板、半導体チップ表面の凹凸を十分に埋め込めず、十分な密着性が担保できなくなる傾向にあり、他方、１００μｍを超えると製造時において有機溶媒を除去することが困難になるため、残存溶媒量が多くなり、フィルムタック性が強くなる傾向にある。
また、本発明の最低溶融粘度は、上述のような組成や配合比の組み合わせにより達成できる他、フィルム作製後に、意図的に事前熱処理を行うことにより、エポキシ樹脂の硬化反応を部分的に行い、溶融粘度を上昇させることで達成することができ、半導体組立プロセスにおける高温熱硬化時のボイド発生を抑制することができる。この時の事前熱処理温度としては好ましくは８０〜１５０℃であり、より好ましくは１００〜１３０℃であり、事前熱処理時間としては好ましくは５〜３００分であり、より好ましくは３０〜２００分である。
次いで、図面を参照しながら本発明の半導体パッケージの製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１〜図７は、本発明の半導体パッケージの製造方法の各工程の好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。
本発明の半導体パッケージの製造方法においては、先ず、第１の工程として、図１に示すように、表面に少なくとも１つの半導体回路が形成されたウェハ１の裏面に、本発明のフィルム状接着剤を熱圧着して接着剤層２を設け、次いで、ウェハ１とダイシングテープ３とを接着剤層２を介して貼合する。この際、接着剤層２とダイシングテープ３を予め一体化した製品を一度に熱圧着してもよい。ダイシングテープ３としては特に制限されず、適宜公知のダイシングテープを用いることができる。ウェハ１としては、表面に少なくとも１つの半導体回路が形成されたウェハを適宜用いることができ、例えば、シリコンウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＡｓウェハが挙げられる。接着剤層２としては、本発明のフィルム状接着剤を１層で単独で用いても２層以上を積層して用いてもよい。このような接着剤層２をウェハ１の裏面に設ける方法としては、フィルム状接着剤をウェハ１の裏面に積層させることが可能な方法を適宜採用することができ、ウェハ１の裏面にフィルム状接着剤を貼り合せた後、２層以上を積層する場合には所望の厚さとなるまで順次フィルム状接着剤を積層させる方法や、フィルム状接着剤を予め目的の厚さに積層した後にウェハ１の裏面に貼り合せる方法等を挙げることができる。また、このような接着剤層２をウェハ１の裏面に設ける際に用いる装置としては特に制限されず、例えば、ロールラミネーター、マニュアルラミネーターのような公知の装置を適宜用いることができる。
次いで、本発明の半導体パッケージの製造方法においては、第２の工程として、図２に示すように、ウェハ１と接着剤層２とを同時にダイシングすることにより半導体チップ４と接着剤層２とを備える接着剤層付き半導体チップ５を得る。ダイシングに用いる装置も特に制限されず、適宜公知のダイシング装置を用いることができる。
次いで、本発明の半導体パッケージの製造方法においては、第３の工程として、図３に示すように、接着剤層２からダイシングテープ３を脱離し、接着剤層付き半導体チップ５と配線基板６とを接着剤層２を介して熱圧着せしめ、配線基板６に半導体チップ４を実装する。配線基板６としては、表面に半導体回路が形成された基板を適宜用いることができ、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、各種リードフレーム、及び、基板表面に抵抗素子やコンデンサー等の電子部品が搭載された基板が挙げられる。
このように半導体チップ４を実装する方法としては、特に制限されず、接着剤層２を利用して接着剤層付き半導体チップ５を配線基板６又は配線基板６の表面上に搭載された電子部品に接着させることが可能な従来の方法を適宜採用することができる。このような実装方法としては、上部からの加熱機能を有するフリップチップボンダーを用いた実装技術を用いる方法、下部からのみの加熱機能を有するダイボンダーを用いる方法、ラミネーターを用いる方法等の従来公知の加熱、加圧方法を挙げることができる。このように、本発明のフィルム状接着剤からなる接着剤層２を介して半導体チップ４を配線基板６上に実装することで、電子部品により生じる配線基板６上の凹凸に接着剤層２（フィルム状接着剤）を追従させることができるため、ウェハ１と配線基板６とを密着させて固定することが可能となる。
次いで、本発明の半導体パッケージの製造方法においては、第４の工程として、接着剤層２を熱硬化せしめる。熱硬化の温度としては、フィルム状接着剤（接着剤層２）の熱硬化開始温度以上であれば特に制限がなく、使用する樹脂の種類により異なるものであり、一概に言えるものではないが、例えば、１２０℃超１８０℃以下であることが好ましく、より高温にて硬化した方が短時間で硬化可能であるという観点から、１４０〜１８０℃であることがより好ましい。温度が熱硬化開始温度未満であると、熱硬化が十分に進まず、接着層２の強度が低下する傾向にあり、他方、１８０℃を超えると硬化過程中にフィルム状接着剤中のエポキシ樹脂、硬化剤や添加剤等が揮発して発泡しやすくなる傾向にある。また、硬化処理の時間としては、例えば、１０〜１２０分間であることが好ましい。本発明においては、高温でフィルム状接着剤を熱硬化せしめることにより短時間で硬化させることができる上、高温温度で硬化してもボイドが発生することなく、配線基板６とウェハ１とが強固に接着された半導体パッケージを得ることができる。
次いで、本発明の半導体パッケージの製造方法においては、第５の工程として、図４に示すように、配線基板６と半導体チップ４とをボンディングワイヤー７を介して接続することが好ましい。このような接続方法としては特に制限されず、従来公知の方法、例えば、ワイヤーボンディング方式の方法、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式の方法等を適宜採用することができる。
また、搭載された半導体チップ４の表面に、別の接着剤層付き半導体チップ５を熱圧着、熱硬化し、再度ワイヤーボンディング方式により配線基板７と接続することにより、複数個積層することもできる。例えば、図５に示すように半導体チップ４をずらして積層する方法、もしくは図６に示すように２層目以降の接着層２を厚くすることで、ボンディングワイヤー７を埋め込みながら積層する方法等がある。
本発明の半導体パッケージの製造方法においては、図７に示すように、封止樹脂８により配線基板６と半導体チップ４とを封止することが好ましく、このようにして本発明の半導体パッケージ９を得ることができる。封止樹脂８としては特に制限されず、半導体パッケージの製造に用いることができる適宜公知の封止樹脂を用いることができる。また、封止樹脂８による封止方法としても特に制限されず、適宜公知の方法を採用することが可能である。
このような本発明の半導体パッケージの製造方法によれば、半導体チップの基板上への熱圧着工程において、半導体チップ裏面や基板表面が熱伝導性充填材（Ｄ）によって部分的に破壊されるの防止することができる。
また、本発明のフィルム状接着剤は、図８に示すように、半導体チップ１０を基板１１にフリップチップ接続し、半導体チップ１０の裏面にヒートシンク１４を貼合するための接着剤としても使用することができる。具体的には、半導体チップ１０の回路面側に形成されている接続部としてのバンプ１２を基板１１の接続パッドに被着された接合用の導電材１３（半田など）に接触させて押圧しながらバンプ１２及び導電材１３を溶融させることにより、半導体チップ１０と基板１１とをフリップチップ接続する。その後、フリップチップ接続された半導体チップ１０の裏面に本発明のフィルム状接着剤１５を貼合し、その上にヒートシンク１４を貼り合わせ、フィルム状接着剤１５を硬化させる。このとき、半導体チップ１０上へのヒートシンク１４の熱圧着工程において、半導体チップ１０の裏面やヒートシンク１４の表面が熱伝導性充填材（Ｄ）によって部分的に破壊されるの防止することができる。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
先ず、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（商品名：ＥＰＰＮ−５０１Ｈ、重量平均分子量：１０００、軟化点：５５℃、固体、エポキシ当量：１６７、日本化薬株式会社製）５８質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名：ＹＤ−１２８、重量平均分子量：４００、軟化点：２５℃以下、液体、エポキシ当量：１９０、新日化エポキシ製造株式会社製）２６質量部、及び、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ−５０、重量平均分子量：７００００、Ｔｇ：８４℃、新日化エポキシ製造株式会社製）１５質量部、８０質量部のメチルエチルケトンを溶媒として５００ｍｌのセパラブルフラスコ中において温度１１０℃で２時間加熱攪拌し、樹脂ワニスを得た。
次いで、この樹脂ワニス１９０質量部を８００ｍｌのプラネタリーミキサーに移し、熱伝導性充填材（Ｄ）として銀被覆シリコーン樹脂フィラー（商品名：ＳＣ０２８０−ＳＦ、平均粒径２．０μｍ、銀被覆量８０質量％、比重４．３ｇ／ｃｍ3、熱伝導率４００Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位０．８μｍ（破壊時圧縮率４０％）、破壊強度０．２４ＧＰa、三菱マテリアル株式会社製）２４０質量部、イミダゾール型硬化剤（商品名：２ＰＨＺ−ＰＷ、四国化成株式会社製）２質量部を加えて室温において１時間攪拌混合後、真空脱泡して混合ワニスを得た。
次いで、得られた混合ワニスを厚さ３８μｍの離型処理されたＰＥＴフィルム上に塗布して１３０℃で１０分間加熱乾燥し、厚さが１５μｍである実施例１に係るフィルム状接着剤を得た。
（実施例２）
銀被覆シリコーン樹脂フィラー（商品名：ＳＣ０２８０−ＳＦ、平均粒径２．０μｍ、銀被覆量８０質量％、比重４．３ｇ／ｃｍ3、熱伝導率４００Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位０．８μｍ（破壊時圧縮率４０％）、破壊強度０．２４ＧＰa、三菱マテリアル株式会社製）３６２質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして実施例２に係るフィルム状接着剤を得た。
（実施例３）
銀被覆シリコーン樹脂フィラー（商品名：ＳＣ０２８０−ＳＦ、平均粒径２．０μｍ、銀被覆量８０質量％、比重４．３ｇ／ｃｍ3、熱伝導率４００Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位０．８μｍ（破壊時圧縮率４０％）、破壊強度０．２４ＧＰa、三菱マテリアル株式会社製）５５０質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして実施例３に係るフィルム状接着剤を得た。
（実施例４）
熱伝導性充填材（Ｄ）として銀被覆シリコーン樹脂フィラー（商品名：ＳＣ０４７５-ＳＦ、平均粒径４．０μｍ、銀被覆量７５質量％、比重４．１ｇ／ｃｍ3、熱伝導率４００Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位１．４μｍ（破壊時圧縮率３５％）、破壊強度０．２６ＧＰa、三菱マテリアル株式会社製）２４０質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして実施例４に係るフィルム状接着剤を得た。
（実施例５）
熱伝導性充填材（Ｄ）として銀被覆シリコーン樹脂フィラー（商品名：ＳＣ０４７５-ＳＦ、平均粒径４．０μｍ、銀被覆量７５質量％、比重４．１ｇ／ｃｍ3、熱伝導率４００Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位１．４μｍ（破壊時圧縮率３５％）、破壊強度０．２６ＧＰa、三菱マテリアル株式会社製）２４０質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして実施例５に係るフィルム状接着剤を得た。
（実施例６）
熱伝導性充填材（Ｄ）として金-ニッケル被覆樹脂フィラー（商品名：ＡＵ２０３Ａ、平均粒径３．０μｍ、比重６．０ｇ／ｃｍ3、熱伝導率３００Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位１．５μｍ（破壊時圧縮率５０％）、破壊強度０．３５ＧＰa、積水化学工業株式会社製）３３０質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして実施例６に係るフィルム状接着剤を得た。
（比較例１）
熱伝導性充填材（Ｄ）として銀被覆シリコーン樹脂フィラー（商品名：ＳＣ０４７５-ＳＦ、平均粒径４．０μｍ、銀被覆量７５質量％、比重４．１ｇ／ｃｍ3、熱伝導率４００Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位１．４μｍ（破壊時圧縮率３５％）、破壊強度０．２６ＧＰa、三菱マテリアル株式会社製）１０６０質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして比較例１に係るフィルム状接着剤を得た。
（比較例２）
熱伝導性充填材（Ｄ）として銀被覆シリコーン樹脂フィラー（商品名：ＳＣ０４７５-ＳＦ、平均粒径４．０μｍ、銀被覆量７５質量％、比重４．１ｇ／ｃｍ３、熱伝導率４００Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位１．４μｍ（破壊時圧縮率３５％）、破壊強度０．２６ＧＰa、三菱マテリアル株式会社製）３０質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして比較例２に係るフィルム状接着剤を得た。
（比較例３）
シリカフィラー（商品名：ＦＢ−３ＳＤＸ、平均粒径３．０μｍ、比重２．２ｇ／ｃｍ３、熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位０．１μｍ（破壊時圧縮率３％）、破壊強度２．４ＧＰa、デンカ株式会社製）１８５質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして比較例３に係るフィルム状接着剤を得た。
（比較例４）
シリコーンフィラー（商品名：ＭＳＰ−ＳＮ０５、平均粒径０．５μｍ、比重１．２ｇ／ｃｍ３、熱伝導率０．２Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位１．５μｍ（破壊時圧縮率３８％）、破壊強度０．２８ＧＰa、日興リカ株式会社製）１００質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして比較例４フィルム状接着剤を得た。
（比較例５）
銀フィラー（商品名：Ａｇ−４−８Ｆ、平均粒径２．０μｍ、比重１０．５ｇ／ｃｍ３、熱伝導率４２９Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位０．４μｍ（破壊時圧縮率２０％）、破壊強度２．１ＧＰa、三菱マテリアル株式会社製）６００質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして比較例５に係るフィルム状接着剤を得た。
（比較例６）
窒化アルミフィラー（商品名：ＨＦ−０１、平均粒径１．０μｍ、比重３．３ｇ／ｃｍ３、熱伝導率２００Ｗ／ｍ・Ｋ、破壊時変位０．１μｍ（破壊時圧縮率１０％）、破壊強度３．０ＧＰa、株式会社トクヤマ製）２８０質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして比較例６フィルム状接着剤を得た。
実施例・比較例に係るフィルム状接着剤に使用した上記各熱伝導性充填剤の破壊時変位、破壊時圧縮率および破壊強度は、以下のようにして測定した。各熱伝導性充填剤を微小圧縮試験機（商品名：ＭＣＴＷ−５００、株式会社島津製作所製）のステージ上に試料として適量散布し、付属の光学顕微鏡にて粒子を観察しながら、試料の平均粒径を測定した。次に、室温大気中においてダイヤモンド製平面圧子（５０μｍφ）にて０．８９ｍＮ／sの負荷速度にて圧縮した。得られた荷重‐押し込み変位線図において、急激に変位が増加する点をフィラー粒子破壊したと判定し、その時点での変位を破壊時変位とし、下記式（１）により破壊時圧縮率（％）を算出した。
破壊時圧縮率＝破壊時変位量÷試料の平均粒径 （１）
また、その際の破壊荷重から下記式（２）により破壊強度を算出した。
破壊強度＝（２．８×破壊荷重）÷π（円周率）×試料の平均粒径2 （２）
また、実施例・比較例に係るフィルム状接着剤について、下記の各種測定および評価を行った。その結果を表１，２に示す。
（最低溶融粘度の測定）
各実施例及び比較例に係るフィルム状接着剤を５．０ｃｍ×５．０ｃｍのサイズに切り取って積層し、ステージである７０℃の熱板上で、ハンドローラーにて貼り合わせて、厚さが約１．０ｍｍである試験片を得た。この試験片について、レオメーター（ＲＳ６０００、Ｈａａｋｅ社製）を用い、温度範囲２０〜２５０℃、昇温速度５℃／ｍｉｎでの粘性抵抗の変化を測定し、得られた温度−粘性抵抗曲線から最低溶融粘度到達温度と最低溶融粘度（Ｐａ・ｓ）を算出した。
（熱伝導率）
各実施例及び比較例に係るフィルム状接着剤を一辺５０ｍｍ以上の四角片に切り取り、厚みが５ｍｍ以上になるように切り取った試料を重ねあわせ、直径５０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤状金型の上に置き、圧縮プレス成型機を用いて温度１５０℃、圧力２ＭＰａにおいて１０分間加熱して取り出した後、さらに乾燥機中において温度１８０℃で１時間加熱することによりフィルム状接着剤を熱硬化させ、直径５０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤状試験片を得た。この試験片について、熱伝導率測定装置（商品名：ＨＣ−１１０、英弘精機株式会社製）を用いて、熱流計法（ＪＩＳ−Ａ１４１２に準拠）により熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を測定した。
（フィラーダメージ評価）
先ず、ダミーシリコンウェハ（８ｉｎｃｈサイズ、厚さ６２５μｍ）にダイシングテープ（商品名：Ｋ−１３、古河電気工業株式会社製）及びダイシングフレーム（商品名：ＤＴＦ２−８−１Ｈ００１、ＤＩＳＣＯ社製）を貼り合わせて、２軸のダイシングブレード（Ｚ１：ＮＢＣ−ＺＨ２０３０−ＳＥ（ＤＤ）、ＤＩＳＣＯ社製／Ｚ２：ＮＢＣ−ＺＨ１２７Ｆ−ＳＥ（ＢＢ）、ＤＩＳＣＯ社製）が設置されたダイシング装置（商品名：ＤＦＤ−６３４０、ＤＩＳＣＯ社製）にて２．０×２．０ｍｍサイズにダイシングを実施した。このダミーシリコンチップ表面を走査電子顕微鏡（日本電子製 ＪＳＭ−７９００Ｆ）にて観察し、表面に傷がないことを確認した。
次に、実施例及び比較例に係るフィルム状接着剤をマニュアルラミネーター（商品名：ＦＭ−１１４、株式会社テクノビジョン製）を用いて温度７０℃、圧力０．３ＭＰａにおいてダミーシリコンウェハ（８ｉｎｃｈサイズ、厚さ１００μｍ）に貼り合わせ、次いで、同マニュアルラミネーターを用いて室温、圧力０．３ＭＰａにおいてフィルム状接着剤のダミーシリコンウェハと反対の面側にダイシングテープ（商品名：Ｋ−１３、古河電気工業製）及びダイシングフレーム（商品名：ＤＴＦ２−８−１Ｈ００１、ＤＩＳＣＯ社製）を貼り合わせて試験片とした。この試験片について、２軸のダイシングブレード（Ｚ１：ＮＢＣ−ＺＨ２０３０−ＳＥ（ＤＤ）、ＤＩＳＣＯ社製／Ｚ２：ＮＢＣ−ＺＨ１２７Ｆ−ＳＥ（ＢＢ）、ＤＩＳＣＯ社製）が設置されたダイシング装置（商品名：ＤＦＤ−６３４０、ＤＩＳＣＯ社製）にて１．０×１．０ｍｍサイズにダイシングを実施しフィルム状接着剤付き半導体チップを作製した。
次いで、ダイボンダー（商品名：ＤＢ−８００、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）にて常温、圧力１．０ＭＰａ（荷重４０００ｇｆ）、時間１．０秒の条件において前記フィルム状接着剤付き半導体チップを先に準備した２．０×２．０ｍｍサイズのダミーシリコンウェハ上に過剰圧力をかけて圧着した。圧着した半導体チップをメチルエチルケトン１０ｍｌが入ったガラス容器の中に入れ、超音波洗浄によりフィルム状接着剤組成物を溶解洗浄した。その後、２．０×２．０ｍｍサイズのダミーシリコンウェハ表面を再度、走査電子顕微鏡（商品名：ＪＳＭ−７９００Ｆ、日本電子株式会社製）にて観察し、表面に傷が観察されないものを良品として「○」、表面に圧痕等の傷が観察されたものを不良品として「×」で評価した。その結果を、表１及び表２に示す。
（吸湿リフロー評価）
実施例及び比較例に係るフィルム状接着剤をマニュアルラミネーター（商品名：ＦＭ−１１４、株式会社テクノビジョン社製）を用いて温度７０℃、圧力０．３ＭＰａにおいてダミーシリコンウェハ（８ｉｎｃｈサイズ、厚さ１００μｍ）に貼り合わせ、次いで、同マニュアルラミネーターを用いて室温、圧力０．３ＭＰａにおいてフィルム状接着剤のダミーシリコンウェハと反対の面側にダイシングテープ（商品名：Ｋ−１３、古河電気工業株式会社製）及びダイシングフレーム（商品名：ＤＴＦ２−８−１Ｈ００１、ＤＩＳＣＯ社製）を貼り合わせて試験片とした。この試験片について、２軸のダイシングブレード（Ｚ１：ＮＢＣ−ＺＨ２０３０−ＳＥ（ＤＤ）、ＤＩＳＣＯ社製／Ｚ２：ＮＢＣ−ＺＨ１２７Ｆ−ＳＥ（ＢＢ）、ＤＩＳＣＯ社製）が設置されたダイシング装置（商品名：ＤＦＤ−６３４０、ＤＩＳＣＯ社製）にて５．０×５．０ｍｍサイズにダイシングを実施しフィルム状接着剤付き半導体チップを作製した。
次いで、ダイボンダー（商品名：ＤＢ−８００、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）にて常温、圧力０．１ＭＰａ（荷重４００ｇｆ）、時間１．０秒の条件において前記フィルム状接着剤付き半導体チップをリードフレーム基板（４２Ａｒｒｏｙ系、凸版印刷株式会社製）に熱圧着し、モールド装置（商品名：Ｖ１Ｒ、ＴＯＷＡ株式会社製）を使用して、モールド剤（商品名：ＫＥ−３０００Ｆ５−２、京セラ株式会社製）により封止し、１７５℃／５時間熱処理を行い熱硬化し、半導体パッケージを組立てた。封止後の半導体パッケージを恒温恒湿器（商品名：ＰＲ−１Ｊ、エスペック株式会社製）にて、８５℃／８５％／１６８時間の条件下で吸水させ、処理した後、ＩＲリフロー炉で２６０℃、１０秒加熱した。加熱後の半導体パッケージをダイヤモンドカッターで切断し、超音波探傷装置（ＳＡＴ）（商品名：ＦＳ３００ＩＩＩ、株式会社日立パワーソリューションズ製）を用いて、フィルム状接着剤と半導体チップまたはリードフレーム基板との間に剥離が発生しているか否かを観察し、組み立てた半導体パッケージ２４個について１つも剥離が発生しなかったのものを良品として「○」で評価し、組み立てた半導体パッケージ２４個のうち１つでも剥離が発生したのものを不良品として「×」で評価した。その結果を表１及び表２に示す。
表１に示すように、実施例１〜６は、熱伝導性充填剤（Ｄ）の微小圧縮試験における破壊時圧縮率が試料の平均粒径の５〜５０％であり、微小圧縮試験における破壊強度が０．０１〜２.０ＧＰaであり、熱伝導率が３０Ｗ/ｍ・Ｋ以上であり、熱伝導性充填材（Ｄ）の含有量は、エポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、フェノキシ樹脂（Ｃ）及び熱伝導性充填材（Ｄ）の全量に対して１０〜７０体積％であり、室温から５℃／分の昇温速度で昇温したとき、８０℃以上において２００〜１００００Ｐａ・ｓの範囲の最低溶融粘度に達するため、フィルム状接着剤の硬化後の熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上と放熱性に優れ、フィラーダメージ評価、吸湿リフロー評価においても良好な結果となった。
一方、表２に示すように、比較例１は、熱伝導性充填材（Ｄ）の含有量がエポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、フェノキシ樹脂（Ｃ）及び熱伝導性充填材（Ｄ）の全量に対して７５％と請求項１に規定の上限の７０体積％超え、フィルム状接着剤が脆弱となり、吸湿リフロー評価において劣る結果となった。また、比較例２は、熱伝導性充填材（Ｄ）の含有量がエポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、フェノキシ樹脂（Ｃ）及び熱伝導性充填材（Ｄ）の全量に対して８体積％と請求項１に規定の下限の１０体積％を下回るため、フィルム状接着剤の硬化後の熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋと放熱性に劣る結果となった。比較例３は、熱伝導性充填剤（Ｄ）の熱伝導率が１Ｗ/ｍ・Ｋと請求項１に規定の下限の３０Ｗ/ｍ・Ｋを下回るため、フィルム状接着剤の硬化後の熱伝導率が０．６Ｗ／ｍ・Ｋと放熱性に劣る結果となった。また、比較例３は、熱伝導性充填材（Ｄ）の微小圧縮試験における破壊強度が２．４ＧＰaと請求項１に規定の上限の２.０ＧＰaを超えるためフィラーダメージ評価においても劣る結果となった。比較例４は、熱伝導性充填剤（Ｄ）の熱伝導率が０．２Ｗ/ｍ・Ｋと請求項１に規定の下限の３０Ｗ/ｍ・Ｋを下回るため、フィルム状接着剤の硬化後の熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋと放熱性に劣る結果となった。比較例５及び比較例６は、熱伝導性充填材（Ｄ）の微小圧縮試験における破壊強度が２．１ＧＰa、３．０ＧＰaと請求項１に規定の上限の２.０ＧＰaを超えるためフィラーダメージ評価において劣る結果となった。
１：ウェハ
２：接着剤層
３：ダイシングテープ
４：半導体チップ
５：接着剤層付き半導体チップ
６：配線基板
７：ボンディングワイヤー
８：封止樹脂
９：半導体パッケージ
１４：ヒートシンク
１５：フィルム状接着剤

Claims (4)

  1. エポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、フェノキシ樹脂（Ｃ）、熱伝導性充填材（Ｄ）を含有しており、
    前記熱伝導性充填剤（Ｄ）は、平均粒径が０．１〜１０．０μｍであり、微小圧縮試験における破壊時圧縮率が試料の平均粒径の５〜５０％であり、微小圧縮試験における破壊強度が０．０１〜２.０ＧＰaであり、熱伝導率が３０Ｗ/ｍ・Ｋ以上であり、
    前記熱伝導性充填材（Ｄ）の含有量は、前記エポキシ樹脂（Ａ）、前記エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、前記フェノキシ樹脂（Ｃ）及び前記熱伝導性充填材（Ｄ）の全量に対して１０〜７０体積％であり、
    前記熱伝導性充填剤（Ｄ）は、コア材の表面に銀が被覆されてなり、前記銀の被覆量が前記熱伝導性充填剤（Ｄ）の全量に対して１０〜９５重量％であり、
    前記コア材がシリコーン樹脂であり、
    熱硬化後に熱伝導率１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とするフィルム状接着剤。
  2. 室温から５℃／分の昇温速度で昇温したとき、８０℃以上において２００〜１００００Ｐａ・ｓの範囲の最低溶融粘度に達することを特徴とする請求項１に記載のフィルム状接着剤。
  3. 厚みが１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のフィルム状接着剤。
  4. 表面に少なくとも１つの半導体回路が形成されたウェハの裏面に、請求項１から請求項３に記載のフィルム状接着剤及びダイシングテープを熱圧着して、前記ウェハの裏面に接着剤層及びダイシングテープを設ける第１の工程と、
    前記ウェハと前記接着剤層とを同時にダイシングすることにより前記ウェハ及び前記接着剤層を備える接着剤層付き半導体チップを得る第２の工程と、
    前記接着剤層から前記ダイシングテープを脱離し、前記接着剤層付き半導体チップと配線基板とを前記接着剤層を介して熱圧着せしめる第３の工程と、
    前記接着剤層を熱硬化せしめる第４の工程と、
    を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
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