JPWO2017158994A1 - フィルム状接着剤用組成物、フィルム状接着剤、フィルム状接着剤の製造方法、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この様に、高熱伝導性ダイアタッチフィルムには、i)密着性を発現するための低溶融粘度性、ii)ダイシング工程における耐ブレード摩耗性、iii)銅材質半導体部材を腐食させないための低イオン不純物性の特性が求められる。
(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)および窒化アルミニウム充填剤(D)をそれぞれ含有するフィルム状接着剤用組成物であって、
前記窒化アルミニウム充填剤(D)の含有量が、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)および前記窒化アルミニウム充填剤(D)の合計量に対して30〜60体積%であり、
前記フィルム状接着剤用組成物により得られたフィルム状接着剤を25℃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し、熱硬化後に熱伝導率が1.0W/m・K以上の硬化体を与え、かつ硬化後に121℃20時間で純水中に抽出した抽出水の電気伝導度が50μS/cm以下であることを特徴とするフィルム状接着剤用組成物。
(2)前記窒化アルミニウム充填剤(D)が、該充填剤の表面に表面酸化層が施されており、かつリン酸またはリン酸化合物による耐水表面処理が施されていることを特徴とする(1)に記載のフィルム状接着剤用組成物。
(3)さらに、トリアジンチオール化合物、ジルコニウム系化合物、アンチモンビスマス系化合物およびマグネシウムアルミニウム系化合物から選択されるイオントラップ剤を、前記窒化アルミニウム充填剤(D)に対して1.0〜3.0質量%含有することを特徴とする(1)または(2)に記載のフィルム状接着剤用組成物。
(4)前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載のフィルム状接着剤用組成物により得られてなるフィルム状接着剤。
(5)前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載のフィルム状接着剤用組成物を離形処理された基材フィルム上に塗工および乾燥して製造することを特徴とするフィルム状接着剤の製造方法。
(6)表面に少なくとも1つの半導体回路が形成された半導体ウェハの裏面に、(4)に記載のフィルム状接着剤およびダイシングテープを熱圧着して接着剤層を設ける第1の工程、
前記半導体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半導体ウェハおよ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、
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する第3の工程、および、
前記接着剤層を熱硬化する第4の工程、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
(7)前記(6)に記載の製造方法により得られてなることを特徴とする半導体パッケージ。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
本発明のフィルム状接着剤用組成物(以後、高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物と称す)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)および窒化アルミニウム充填剤(D)をそれぞれ含有しており、該窒化アルミニウム充填剤(D)の含有量が、含有するエポキシ樹脂(A)、エポキシ樹脂硬化剤(B)、フェノキシ樹脂(C)および窒化アルミニウム充填剤(D)の合計量に対して30〜60体積%である。
また、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物により得られた高熱伝導性フィルム状接着剤は、25℃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し、熱硬化後に熱伝導率が1.0W/m・K以上の硬化体を与え、かつ熱硬化後に121℃20時間で純水中に抽出した抽出水の電気伝導度50μS/cm以下である。
ここで、熱伝導率、抽出水の電気伝導度、アンモニウムイオン濃度の測定における熱硬化後とは、少なくとも180℃で、1時間加熱した後を意味する。
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物で得られた高熱伝導性フィルム状接着剤の最低溶融粘度は、25℃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。最低溶融粘度は200〜3000Pa・sの範囲が好ましく、特に200〜2000Pa・sの範囲が好ましい。溶融粘度がこの範囲よりも大きいと、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る。また、この範囲よりも小さいと、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搭載する際にフィルム状接着剤のはみ出し不良が発生しやくなる。なお、本発明において、溶融粘度とは、レオメーター(商品名:RS6000、Haake社製)を用い、温度範囲25〜200℃、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−粘性抵抗曲線において温度が80℃以上のときの粘性抵抗をいう。
最低溶融粘度を上記の範囲とするには、窒化アルミニウム充填剤(D)の含有量、さらには、窒化アルミニウム充填剤(D)の種類に加え、エポキシ樹脂(A)、エポキシ樹脂硬化剤等の共存する化合物もしくは樹脂の種類やこれらの含有量により調整できる。
熱伝導率の上限は、特に限定されるものではないが、現実的には5.0W/m・K以下である。
なお、本発明において、このような熱硬化後のフィルム状接着剤の熱伝導率とは、熱伝導率測定装置(商品名:HC−110、英弘精機(株)製)を用いて、熱流計法(JIS−A1412に準拠)により熱伝導率を測定した値をいう。
熱伝導率を上記の範囲とするには、窒化アルミニウム充填剤(D)の含有量、さらには、窒化アルミニウム充填剤(D)の種類に加え、エポキシ樹脂(A)、エポキシ樹脂硬化剤等の共存する化合物もしくは樹脂の種類やこれらの含有量により調整できる。
電気伝導度の下限は、特に限定されるものではないが、現実的には0.1μS/cm以上である。
なお、本発明において、電気伝導度とは、熱硬化後のフィルム状接着剤を純水中に入れ、121℃20時間抽出させた抽出水の電気伝導率を電気伝導率計(商品名:AE−200、メトラートレド株式会社製)を用いて測定した値をいう。
電気伝導度を上記の範囲とするには、表面改質された窒化アルミニウム充填剤(D)や添加物としてリン酸エステル系界面活性剤やイオントラップ剤(イオン捕捉剤)を用いることで調整できる。
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物中に含有するエポキシ樹脂(A)は、液体、固体または半固体のいずれであってもよい。本発明において液体とは、軟化点が50℃未満であることをいい、固体とは、軟化点が60℃以上であることをいい、半固体とは、軟化点が上記液体の軟化点と固体の軟化点との間(50℃以上60℃未満)にあることをいう。本発明で使用するエポキシ樹脂(A)としては、好適な温度範囲(例えば60〜120℃)で低溶融粘度に到達することができるフィルム状接着剤を得られるという観点から、軟化点が100℃以下であることが好ましい。なお、本発明において、軟化点とは、軟化点試験(環球式)法(測定条件:JIS−2817に準拠)により測定した値である。
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物中に含有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。本発明では、前記エポキシ樹脂(A)および前記フェノキシ樹脂(C)が低溶融粘度となり、かつある温度を超える高温で硬化性を発揮し、速硬化性を有し、さらに、室温での長期保存が可能な保存安定性の高いフィルム状接着剤用組成物が得られるという観点から、潜在性硬化剤を用いることが好ましい。
潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミド類、イミダゾール類、硬化触媒複合系多価フェノール類、ヒドラジド類、三弗化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド類、ポリアミン塩、およびこれらの変性物やマイクロカプセル型のものを挙げることができる。本発明では、熱硬化後の吸水率が低くなり、かつ熱硬化後の弾性率も低くなることで、半導体パッケージ組立後の吸湿リフロー試験において剥離不良を起こしにくいという観点から、硬化触媒複合系多価フェノール類を用いることがより好ましい。
硬化触媒複合系多価フェノール類としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、フェノールアラルキル型フェノール樹脂、ポリビニル型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂が挙げられる。
これらは1種を単独で用いても、もしくは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物中に含有するフェノキシ樹脂(C)としては、フィルム形成層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、本発明では、質量平均分子量は10,000以上の熱可塑性樹脂が好ましい。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としては、ビスフェノールA型、ビスフェノールA/F型、ビスフェノールF型、カルド骨格型のフェノキシ樹脂が挙げられる。フェノキシ樹脂は、1256(商品名:ビスフェノールA型フェノキシ樹脂、三菱化学(株)製)、YP−70(商品名: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)製)、FX−316(商品名: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)製)、および、FX−280S(商品名:カルド骨格型フェノキシ樹脂、新日化エポキシ製造(株)製)等の市販のフェノキシ樹脂を用いてもよい。
ここで、質量平均分子量は、GPC〔ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography)〕によるポリスチレン換算で求めた値である。
なお、ガラス転移温度(Tg)の下限は、0℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましい。
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物中に含有する窒化アルミニウム充填剤(D)としては、フィルム状接着剤の高熱伝導化、線膨張係数の低減に貢献する。線膨張率の値が高いと配線基板との線膨張率の差が大きくなるため、これら被接着物との応力を抑制する効果が低く、パッケージクラックを発生させることにつながり好ましくない。
また、さらにイオントラップ剤(イオン捕捉剤)を併用するのも好ましい。
シランカップリング剤は、例えば、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロイルオキプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
本発明では、アニオン性界面活性剤が好ましく、リン酸エステル系界面活性剤がより好ましい。
リン酸エステル系界面活性剤としては、下記一般式(1)で表されるリン酸エステルが好ましい。
R1におけるアルケニル基の炭素数は、2〜20が好ましく、8〜20がより好ましく、8〜18がさらに好ましく、例えば、アリル、オレイルが挙げられる。
R1におけるアリール基の炭素数は、6〜20が好ましく、6〜20がより好ましく、6〜18がさらに好ましく、例えば、フェニル、ノニルフェニルが挙げられる。
mは0〜10の整数が好ましい。
一般式(1)で表されるリン酸エステルは、nが1と2の混合物であってもよい。
シランカップリング剤や界面活性剤の含有量が上記下限未満であると窒化アルミニウム充填剤(D)が凝集しやすくなり、フィルム表面の外観が悪くなる。一方、上記上限以上であると系中に残留した過剰なシランカップリング剤、界面活性剤が半導体組立加熱工程(例えばリフロー工程)において揮発し、接着界面で剥離を引き起こす原因となる。
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)、および前記窒化アルミニウム充填剤(D)の他に、本発明の効果を阻害しない範囲において、イオントラップ剤(イオン捕捉剤)、硬化触媒、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。
イオントラップ剤は、窒化アルミニウム充填剤(D)に対して1.0〜3.0質量%用いることがより好ましい。
イオントラップ剤の含有量が上記下限未満であると発生するアンモニウムイオンが系中に残留し、信頼性試験時に回路部材の腐食を引き起こしやすくなる。一方、上記上限を超えると系中に残留した過剰なイオントラップ剤が吸湿することで、接着界面の接着力が低下しやすくなり、信頼性試験時に剥離を引き起こす原因となる。
本発明では、前記排出水電気伝導度の測定条件において、アンモニウムイオン濃度は、80ppm以下が好ましく、70ppm以下がより好ましい。
アンモニウムイオン濃度が上記上限を超えるとアンモニウムイオンやその他イオン不純物濃度が高くなり信頼性試験時に回路部材の腐食を引き起こしやすくなる。
トリフェニルホスフィン型硬化触媒としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ−p−トリルホスフィン等のトリアリールホスフィンが挙げられ、好ましい。
リン−ホウ素型硬化触媒としては、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(商品名;TPP−K)、テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−トリボレート(商品名;TPP−MK)、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン(商品名;TPP−S)などのリン−ホウ素系硬化促進剤が挙げられる(いずれも北興化学工業(株)製)が挙げられる。本発明では、これらのなかでも、潜在性に優れるため室温での保存安定性が良好であるという点から、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−トリボレートが好ましい。
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、本発明の高熱伝導性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る。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。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。
次いで、図面を参照しながら本発明の半導体パッケージおよびそ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、以下の説明および図面中、同一また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。
各実施例および比較例において得られた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(Pa・s)を算出した。
各実施例および比較例において得られたフィルム状接着剤を、先ず、マニュアルラミネーター〔商品名:FM−114、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としてのガラス基板(10×10cm、厚さ50μm)の一方の面に接着させた後、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前記ダミーシリコンウェハとしてのガラス基板とは反対側の面上にダイシングテープ〔商品名:K−13、古河電気工業(株)製〕およびダイシングフレーム〔商品名:DTF2−8−1H001、DISCO社製〕を接着させた。次いで、2軸のダイシングブレード〔Z1:NBC−ZH2050(27HEDD)、DISCO社製/Z2:NBC−ZH127F−SE(BC)、DISCO社製〕が設置されたダイシング装置〔商品名:DFD−6340、DISCO社製〕を用いて10mm×10mmのサイズになるようにダイシングすることで、ダミーの半導体チップであるガラスチップを得た。
A:ボイド発生なし
C:ボイド発生あり
得られた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)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。
熱硬化前のフィルム状接着剤を約10g切り取り、熱風オーブンを用いて温度180℃にて1時間の熱処理を行い、熱硬化後のサンプルを作製した。容器に熱硬化後のサンプル約2gと純水50mLを入れ、温度121℃にて20時間の熱処理を行い、得られた抽出水の電気伝導率を電気伝導率計〔EUTECH INSTRUMENTS製CYBERSCAN PC300〕にて測定した。また、得られた抽出水のアンモニウムイオン濃度をイオンクロマトグラフィー〔HIC−SP、島津製作所製〕により測定した。
先ず、得られた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、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、古河電気工業製〕およ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7.5×7.5mm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。
観察の結果、腐食が観察されなかった場合は「A(腐食性が良好)」と判定し、腐食が観察された場合は「C(腐食性が悪い)」と判定した。
先ず、得られた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、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:G−11、リンテック(株)製〕およ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た。ダイシング前(加工前)と150mカット時点(加工後)とにおいてセットアップを実施し、非接触式(レーザー式)によりブレード刃先出し量を測定して、加工後におけるブレード磨耗量(加工前のブレード刃先出し量−加工後のブレード刃先出し量)を算出した。算出量を下記の評価基準に従って評価した。
A:摩耗量が10μm未満
C:摩耗量が10μm以上
ノボラック型フェノール樹脂〔商品名:PS−4271、質量平均分子量:400、軟化点:70℃、固体、水酸基当量:105g/eq、群栄化学(株)製〕29質量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂〔商品名:YD−128、質量平均分子量: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)製〕49質量部、および、ビスフェノールA/ビスフェノールFの共重合型フェノキシ樹脂〔商品名:YP−70、質量平均分子量:55,000、Tg:70℃、新日化エポキシ製造(株)製〕30質量部、エポキシ系シランカップリング剤〔商品名:S−510、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、JNC(株)製〕3質量部を秤量し、79質量部のシクロペンタノンを溶媒として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。
エポキシ系シランカップリング剤〔商品名:S−510、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、JNC(株)〕3質量部に代えてリン酸エステル系界面活性剤〔商品名;フォスファノールRS−710、東邦化学(株)製〕3質量部を用い、リン酸耐水処理窒化アルミニウム〔商品名:HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕)273質量部に代えて耐水未処理窒化アルミニウムフィラー〔商品名:HF−01、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/(m・K)、(株)トクヤマ製〕273質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
耐水未処理窒化アルミニウムフィラー〔商品名:HF−01、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕273質量部に代えて窒化アルミニウムとしてリン酸耐水処理窒化アルミニウム〔商品名;HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/(m・K)、(株)トクヤマ製〕273質量部を用いたこと以外は実施例2と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸処理耐水処理窒化アルミニウム〔商品名;HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕を283質量部、さらにイオントラップ剤〔商品名;IXE−6107、ビスマス・ジルコニウム系、東亞合成(株)製〕4.3質量部を用いたこと以外は実施例3と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸処理耐水処理窒化アルミニウム〔商品名;HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕を283質量部、さらにイオントラップ剤〔商品名;IXE−100、ジルコニウム系、東亞合成(株)製〕4.3質量部を用いたこと以外は実施例3と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸処理耐水処理窒化アルミニウム〔商品名;HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕を490質量部、さらにイオントラップ剤〔商品名;IXE−100、ジルコニウム系、東亞合成(株)製〕7.4質量部を用いたこと以外は実施例3と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸処理耐水処理窒化アルミニウム〔商品名;HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕を169質量部、さらにイオントラップ剤〔商品名;IXE−100、ジルコニウム系、東亞合成(株)製〕2.5質量部を用いたこと以外は実施例3と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸処理耐水処理窒化アルミニウム〔商品名;HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕を134質量部、さらにイオントラップ剤〔商品名;IXE−100、ジルコニウム系、東亞合成(株)製〕2.1質量部を用いたこと以外は実施例3と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸耐水処理窒化アルミニウム〔商品名:HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕273質量部に代えて耐水未処理窒化アルミニウムフィラー〔商品名:HF−01、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/(m・K)、(株)トクヤマ製〕273質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸耐水処理窒化アルミニウム〔商品名:HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕273質量部に代えて球状アルミナフィラー〔商品名:AX3−15R、平均粒径3.0μm、モース硬度9、熱伝導率36W/(m・K)、新日鉄マテリアルズ(株)製〕453質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸耐水処理窒化アルミニウム〔商品名:HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕273質量部に代えて窒化ホウ素フィラー〔商品名:UHP−01、平均粒径8.0μm、モース硬度2、熱伝導率60W/m・K、昭和電工(株)製〕92質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸処理耐水処理窒化アルミニウム〔商品名:HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕を79質量部、さらにイオントラップ剤〔商品名;IXE−100、ジルコニウム系、東亞合成(株)製〕1.2質量部用いたこと以外は実施例8と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
リン酸処理耐水処理窒化アルミニウム〔商品名:HF−01A、平均粒径1.1μm、モース硬度8、熱伝導率200W/m・K、(株)トクヤマ製〕を605質量部、さらにイオントラップ剤〔商品名;IXE−100、ジルコニウム系、東亞合成(株)製〕9.0質量部用いたこと以外は実施例8と同様にしてフィルム状接着剤用組成物およびフィルム状接着剤を得た。
なお、材料の配合量を示す数は質量部である。
実施例1〜8で示すように、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、フェノキシ樹脂および窒化アルミニウム充填剤をそれぞれ含有し、窒化アルミニウム充填剤の含有量が、これらの樹脂と該充填剤の合計量に対して30〜60体積%であり、本発明で規定するフィルム状接着剤の特性をいずれも満たすことで、高熱伝導性を維持しつつ、ボイドの発生が抑制され、耐腐食性およびブレード摩擦耐性に優れる。
一方、窒化アルミニウム充填剤を使用しないで、球状アルミナや窒化ホウ素を使用した比較例2、3では、本発明で規定するフィルム状接着剤の特性をいずれも満たすにもかかわらず、球状アルミナを使用した比較例2では、ブレード摩擦性に劣った。また、窒化ホウ素を使用した比較例3では、ボイドが発生した。この原因は、窒化ホウ素は鱗片型形状であるため、樹脂バインダーに配合した後の溶融粘度が球状型と比較し上昇しやすいことに基づくものと推定される。
逆に、窒化アルミニウム充填剤の含有量が60体積%を超える比較例5では、最低溶融粘度および抽出水の電気伝導度が高く、ボイドが発生し、腐食性も劣った。
2 フィルム状接着剤層
3 ダイシングテープ
4 半導体チップ
5 フィルム状接着剤付き半導体チップ
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
Claims (7)
- 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)および窒化アルミニウム充填剤(D)をそれぞれ含有するフィルム状接着剤用組成物であって、
前記窒化アルミニウム充填剤(D)の含有量が、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)および前記窒化アルミニウム充填剤(D)の合計量に対して30〜60体積%であり、
前記フィルム状接着剤用組成物により得られたフィルム状接着剤を25℃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し、熱硬化後に熱伝導率が1.0W/m・K以上の硬化体を与え、かつ熱硬化後に121℃20時間で純水中に抽出した抽出水の電気伝導度が50μS/cm以下であることを特徴とするフィルム状接着剤用組成物。 - 前記窒化アルミニウム充填剤(D)が、該充填剤の表面に表面酸化層が施されており、かつリン酸またはリン酸化合物による耐水表面処理が施されてい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用組成物。
- さらに、トリアジンチオール化合物、ジルコニウム系化合物、アンチモンビスマス系化合物およびマグネシウムアルミニウム系化合物から選択されるイオントラップ剤を、前記窒化アルミニウム充填剤(D)に対して1.0〜3.0質量%含有することを特徴とする請求項1または2に記載のフィルム状接着剤用組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィルム状接着剤用組成物により得られてなるフィルム状接着剤。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィルム状接着剤用組成物を離形処理された基材フィルム上に塗工および乾燥して製造することを特徴とするフィルム状接着剤の製造方法。
- 表面に少なくとも1つの半導体回路が形成された半導体ウェハの裏面に、請求項4に記載のフィルム状接着剤およびダイシングテープを熱圧着して接着剤層を設ける第1の工程、
前記半導体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半導体ウェハおよ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、
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する第3の工程、および、
前記接着剤層を熱硬化する第4の工程、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。 - 請求項6に記載の製造方法により得られてなることを特徴とする半導体パッケージ。
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