KR20070026057A - 반도체소자 고정용 필름상 접착제, 그것을 이용한반도체장치, 및 그 반도체장치의 제조방법 - Google Patents

반도체소자 고정용 필름상 접착제, 그것을 이용한반도체장치, 및 그 반도체장치의 제조방법 Download PDF

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신닛테츠가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

반도체소자 고정용 필름상 접착제임에도 불구하고, 그 두께를 기판상에 설치되는 전자부품의 두께보다 두껍게 하면서 보이드의 발생을 충분히 방지할 수 있고, 또한 기판상에 설치된 전자부품의 두께에 의해 기판과 반도체소자 사이에 생겨 버리는 공간을 그 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해 충분히 메워넣을 수 있어, 요철이 있는 기판에 반도체소자를 효율좋게 또한 확실하게 접착하는 것이 가능한 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 제공할 수 있다.
140℃에 있어서의 용융점도가 50Pa·s이하인 재료로 이루어지는 접착제용 필름을 복수매 적층하여 이루어지는 것이며, 또한, 두께가 200㎛∼2000㎛인 것을 특징으로 하는 반도체소자 고정용 필름상 접착제.

Description

반도체소자 고정용 필름상 접착제, 그것을 이용한 반도체장치, 및 그 반도체장치의 제조방법{FILM LIKE ADHESIVE FOR ATTACHING SEMICONDUCTOR ELEMENT, SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SEMICONDUCTOR DEVICE}
도1은 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 구성의 바람직한 일실시형태를 나타내는 개략 종단면도이다.
도2는 본 발명에 이용되는 기판의 바람직한 일실시형태를 나타내는 개략 종단면도이다.
도3은 반도체소자 고정용 필름상 접착제 적층 반도체소자의 바람직한 일실시형태를 나타내는 개략 종단면도이다.
도4는 본 발명의 반도체장치의 제조방법의 바람직한 일실시형태를 나타내는 공정 개략도이다.
도5는 본 발명의 반도체장치의 바람직한 일실시형태를 나타내는 개략 종단면도이다.
(부호의 설명)
10:반도체소자 고정용 필름상 접착제
20:접착제용 필름
21:접착제용 필름의 계면
30:기판
40:전자부품
50:반도체소자
50a:반도체소자의 이면
60:본딩 와이어
70:밀봉수지
80:반도체장치
본 발명은, 반도체소자 고정용 필름상 접착제, 그것을 이용한 반도체장치, 및 그 반도체장치의 제조방법에 관한 것이다.
최근에는, 전자기기의 고기능화나 경박단소화가 진행되어, 전자기기에 이용되는 여러가지 부품의 고밀도 집적화나 고밀도 실장화가 요구되고 있다. 그리고, 이러한 전자기기에 이용되는 반도체장치에 있어서는, 그 소형화나 다핀화가 진행되고 있다. 또한 이러한 반도체장치에 이용되는 반도체소자를 실장하는 기판에 대해서도, 그 소형화나 가는 배선화가 진행되고 있으며, 예를 들면 전자기기에의 반도체장치의 수납성을 높이기 위해서, 리지드기판과 플렉시블기판을 적층해서 일체화한 절곡 가능한 리지드 플렉스기판이 사용되게 되어 왔다.
이러한 상황하에서, 종래와 같은 리드프레임을 사용하는 반도체장치에서는 소형화에 한계가 있기 때문에, 기판상에 반도체소자를 실장하는 BGA(Ball Grid Array)나 CSP(Chip Scale Package)라는 에리어 실장형의 탑재방식을 채용한 반도체장치가 제안되어 왔다. 그리고, 이러한 반도체장치에 이용되고 있는 반도체소자의 전극과, 기판의 전극을 전기적으로 접속하는 방법으로서는, 와이어 본딩방식이나 FC(Frip Chip) 접속방식이 알려져 있으며, 최근에는, 보다 소형화에 유리한 FC 접속방식과, BGA나 CSP 탑재방식을 채용해서 얻어지는 반도체장치가 개시되어 있다.
그러나, 이러한 탑재방식을 채용한 종래의 반도체장치에 있어서는, 1개의 반도체장치에 대해서 반도체소자를 1개밖에 수납할 수 없다는 점에서 반도체장치의 소형화에 한계가 있었다. 또한 이러한 종래의 탑재방식을 채용한 반도체장치에 있어서는, 반도체소자가 동작하기 위해서 필요한 수동 소자 등의 전자부품이 반도체장치의 외부에 배치되어 있었던 점에서, 이것을 이용하는 전자기기의 소형화에도 한계가 있고, 또한 배선길이가 길어져 버리기 때문에 고속신호를 취급하는 경우에 설계상의 제약이 커지고 있었다.
그래서, 수동 소자 등의 전자부품을 반도체장치의 내부에 구비하는 것을 가능하게 한 반도체장치가 연구, 개시되어 왔다. 이러한 반도체장치로서는, 예를 들면 일본 특허공개 평8-162608호(특허문헌1)에 기재된 기판상에 반도체소자와 콘덴서(전자부품)를 일체성형한 반도체장치나, 일본 특허공개 2005-12199호 공보(특허문헌2)에 기재된 기판과, 상기 기판상에 실장된 수동 소자와, 상기 수동 소자의 표면에 적층된 반도체소자를 구비하는 반도체장치 등을 들 수 있다. 이러한 반도체장 치에 있어서는, 기판상에 반도체소자를 접착하기 위해서 반도체소자 고정용 접착제가 이용되고 있다. 그리고, 이러한 반도체소자 고정용 접착제의 분야에 있어서도, 얻어지는 반도체장치의 소형화를 꾀하기 위해서, 여러가지 반도체소자 고정용 접착제가 연구, 개시되어 오고 있다.
예를 들면 일본 특허공개 2005-60417호 공보(특허문헌3)에 있어서는, (A)테트라카르복실산 2무수물로 이루어지는 산2무수물성분, 및, 특정의 실리콘디아민과, 특정의 방향족 디아민을 주된 성분으로서 함유하는 디아민성분으로 중합된 폴리이미드 수지 100중량부, (B)에폭시수지 5∼200중량부, (C)에폭시수지 경화제 0.1∼100중량부, (D)무기필러 0∼300중량부, (E)유기용제 100∼500중량부로 이루어지는 스크린인쇄용 접착제 니스가 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌3에 기재된 종래의 액체형의 반도체소자 고정용 접착제를 사용한 경우, 그 접착제중에 유기용제를 함유하기 때문에 건조되기 어렵고, 막두께를 두껍게 한 경우에는 형성된 접착제층의 막에 보이드가 생겨 버리고 있었다. 그 때문에 이러한 액체형의 반도체소자 고정용 접착제에 있어서는, 건조후의 접착제층의 두께를 200㎛이상으로 할 수는 없어, 기판상에 설치된 전자부품의 두께에 의해 기판과 반도체소자 사이에 생겨 버리는 공간을, 그 반도체소자 고정용 접착제로 메워넣을 수 없었다. 또한 이러한 종래의 액체형의 반도체소자 고정용 접착제에 있어서는, 그 접착제를 스크린인쇄로 부착시키고 있었던 점에서 생산 비용면에서도 문제가 있었다.
또한 일본 특허공개 평10-259364호 공보(특허문헌4)에 있어서는, 접착제 필름(a)과, 제2접착제층을 형성한 접착제 필름(b)과, 유기용제 가용성 접착제로 이루 어지는 도포액을 도포, 건조시켜 형성한 접착제 필름(c)으로 이루어지는 전자부품용 접착테이프가 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌4에 기재된 종래의 반도체소자 고정용 접착제에 있어서는, 접착제층의 수만큼 도포공정이 필요하여 도포설비, 생산 비용면에서 큰 문제가 있었다. 또한 유기용제 가용성 접착제층을 건조시킬 때 유기용제를 증발시키는 것이 곤란함과 아울러, 건조시켜서 얻어지는 유기용제 가용성 접착제층중에 보이드가 생겨 버린다는 문제가 있었다. 그 때문에 특허문헌4에 기재되어 있는 반도체소자 고정용 접착제에 있어서는, 그 두께를 200㎛이상으로 할 수는 없어, 기판상에 설치된 전자부품의 두께에 의해 기판과 반도체소자 사이에 생겨 버리는 공간을, 그 반도체소자 고정용 접착제로 메워넣을 수 없었다.
또한 일본 특허공개 2001-49220호 공보(특허문헌5)에 있어서는, (A)실리카, (B)페녹시수지, (C)글리시딜에테르형 에폭시수지 및 (D)에폭시수지 경화제를 필수성분으로 하고, 조성물중의 실리카 함유량이 50∼80질량%이며, 또한 (B)페녹시수지/(C)글리시딜에테르형 에폭시수지의 중량비가 0.02∼1의 범위인 필름상 접착제용 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌5에 기재된 필름상의 반도체소자 고정용 접착제에 있어서는, 기판상에 설치된 전자부품의 두께가 두꺼운 경우에는, 기판과 반도체소자 사이에 생겨 버리는 공간을 그 반도체소자 고정용 접착제로 충분히 메워넣을 수 없었다.
(특허문헌1)일본 특허공개 평8-162608호 공보
(특허문헌2)일본 특허공개 2005-12199호 공보
(특허문헌3)일본 특허공개 2005-60417호 공보
(특허문헌4)일본 특허공개 평10-259364호 공보
(특허문헌5)일본 특허공개 2001-49220호 공보
본 발명은, 상기 종래기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 반도체소자 고정용 필름상 접착제임에도 불구하고, 그 두께를 기판상에 설치되는 전자부품의 두께보다 두껍게 하면서 보이드의 발생을 충분히 방지할 수 있고, 또한 기판상에 설치된 전자부품의 두께에 의해 기판과 반도체소자 사이에 생겨 버리는 공간을 그 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해 충분히 메워넣을 수 있어, 요철이 있는 기판에 반도체소자를 효율좋게 또한 확실하게 접착하는 것이 가능한 반도체소자 고정용 필름상 접착제, 그것을 이용한 반도체장치, 및, 그 반도체장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 140℃에 있어서의 용융점도가 50Pa·s이하인 재료로 이루어지는 접착제용 필름을 복수매 적층함으로써, 기판상의 전자부품의 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 얻을 수 있고, 이것에 의해 보이드의 발생을 충분히 방지하면서, 기판상에 설치된 전자부품의 두께에 의해 기판과 반도체소자 사이에 생겨 버리는 공간을, 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해 충분히 메워넣어서 기판에 반도체소자를 효율좋게 또한 확실하게 접착하는 것이 가능하게 된다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제는, 140℃에 있어서의 용융점도가 50Pa·s이하인 재료로 이루어지는 접착제용 필름을 복수매 적층하여 이루어지는 것이며, 또한, 두께가 200㎛∼2000㎛인 것을 특징으로 하는 것이다.
여기에서, 본 발명에 있어서의 재료의 용융점도의 측정방법을 설명한다. 즉, 본 발명에 있어서의 재료의 용융점도의 측정방법은, 측정장치로서 플로우 테스터(시마즈 세이사쿠쇼제의 상품명 「CFT-500A」)를 이용하여, 시험편의 수지를 미리 소정의 온도로 가열하고, 그 용융물이 세관을 통과할 때의 점성저항으로부터 측정하는 방법이다.
또한 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제로서는, 상기 재료가 (A)실리카와, (B)페녹시수지와, (C)글리시딜에테르형 에폭시수지와, (D)에폭시수지 경화제를 함유하고, (A)실리카의 함유량이 50∼80질량%이며, 또한, (B)페녹시수지와 (C)글리시딜에테르형 에폭시수지의 중량비((B)페녹시수지/(C)글리시딜에테르형 에폭시수지)가 0.02∼1의 범위인 접착제용 조성물인 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제로서는, 상기 재료의 용융점도가 30000Pa·s이하가 되는 온도이상이며 또한 상기 재료의 열경화 개시온도이하인 온도범위내의 온도에서, 상기 복수매의 접착제용 필름을 적층한 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 반도체장치의 제조방법은, 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 이용하여, 반도체소자를 기판에 접착하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
또한, 본 발명의 반도체장치는, 반도체소자와, 기판과, 상기 반도체소자와 기판을 접착하고 있는 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명을 그 바람직한 실시형태에 입각해서 상세하게 설명한다.
(반도체소자 고정용 필름상 접착제)
우선, 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 대해서 설명한다. 즉, 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제는, 140℃에 있어서의 용융점도가 50Pa·s이하인 재료로 이루어지는 접착제용 필름을 복수매 적층하여 이루어지는 것이며, 또한, 두께가 200㎛∼2000㎛인 것을 특징으로 하는 것이다. 이러한 반도체소자 고정용 필름상 접착제는, 종래의 반도체소자 고정용 접착제를 사용한 반도체소자와 기판을 접착하는 방법에 적응 가능하면서, 반도체소자에 실장하는 온도에 있어서 저용융 점성을 나타내고, 이것에 의해 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제가 기판상의 요철에 추종해서, 기판과 반도체소자에 발생되는 공간을, 그 반도체소자 고정용 필름상 접착제로 메워넣으면서 반도체소자를 기판에 효율좋게 또한 확실하게 고정하는 것을 가능하게 하는 것이다.
본 발명에 따른 재료는, 상술의 본 발명에 있어서의 재료의 용융점도의 측정방법을 채용해서 측정되는 140℃에 있어서의 용융점도가 50Pa·s이하가 되는 재료이다. 이러한 용융점도가 50Pa·s를 넘으면, 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 이용하여 반도체소자와 기판을 접착할 때에, 기판상에 설치된 전자부품의 두께에 의해 발생되는 기판상의 요철에 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 추종시킬 수 없어, 기판과 반도체소자 사이에 공간이 생겨 버린다.
이러한 재료의 140℃에 있어서의 용융점도로서는, 1Pa·s∼50Pa·s인 것이 보다 바람직하다. 이러한 용융점도가 상기 하한미만에서는, 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제가 지나치게 유연하여, 기판에 반도체소자를 접착할 때의 조작성이 저하되는 경향이 있다.
또한 이러한 재료로서는 140℃에 있어서의 용융점도가 50Pa·s이하인 재료이면 특별히 제한되지 않고, 공지의 접착제용의 조성물 등을 적당하게 이용할 수 있다. 그리고, 이러한 재료 중에서도, 보다 충분히 보이드의 발생을 방지할 수 있고, 또한 요철이 있는 기판에 반도체소자를 보다 효율적으로 접착시키는 것이 가능하게 된다는 관점에서, (A)실리카와, (B)페녹시수지와, (C)글리시딜에테르형 에폭시수지와, (D)에폭시수지 경화제를 함유하고, (A)실리카의 함유량이 50∼80질량%이며, 또한, (B)페녹시수지와 (C)글리시딜에테르형 에폭시수지의 중량비((B)페녹시수지/(C)글리시딜에테르형 에폭시수지)가 0.02∼1의 범위인 접착제용 조성물을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 재료로서 바람직하게 이용할 수 있는 상기 접착제용 조성물에 이용되는 (A)실리카로서는 특별히 한정되지 않고, 파쇄상이나 구상의 용융 실리카 분말을 들 수 있다. 이러한 (A)실리카 중에서도 평균 입경이 5∼40㎛인 구상 실리카와 평균 입경이 0.1∼5㎛인 미립자 구상 실리카의 혼합물을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 (A)실리카를 이용하는 경우에는, 전체 구상 실리카중에 차지하는 미립자 구상 실리카의 비율이 50질량%이하인 것이 바람직하고, 5∼50질량%의 범위 인 것이 보다 바람직하다. 상기 미립자 구상 실리카의 비율이 50질량%를 넘으면, 조성물의 용융점도가 증대해서 가압착특성을 저하시키는 경향이 있고, 한편, 미립자 구상 실리카의 비율이 5질량%미만이면 접착제용 필름으로 했을 때의 필름의 표면상태의 안정성이 저하되거나, 필름 자체가 취약해지거나 하는 경향이 있다. 이렇게, 상기 미립자 구상 실리카 비율이 5∼50질량%의 범위에 있는 경우에는, 폭넓은 입도분포가 되므로 안정된 필름 표면성상 및 및 필름 유동성을 나타내는 것이 가능해진다.
또한 상기 접착제용 조성물중의 (A)실리카의 함유량은, 50∼80질량%의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 접착제용 필름의 선팽창률 저감의 관점에서는 (A)실리카를 보다 많이 함유시키는 것이 바람직하지만, 이러한 접착제용 조성물중의 (A)실리카의 함유량이 80질량%를 넘으면, 바인더로서 작용하는 수지성분이 부족한 것에 의해 상기 접착제용 조성물의 점도가 상승하여, 접착제용 조성물로 이루어지는 접착제용 필름이 취약해져서 가압착 성능이 현저하게 저하되는 경향이 있다. 또한 상기 접착제용 조성물중의 (A)실리카의 함유량이 50질량%미만에서는, 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 선팽창률을 충분히 저감시킬 수 없으므로, 반도체소자와, 전자부품 및 기판 사이의 응력이 커지는 경향이 있고, 예를 들면 반도체장치(패키지)를 조립한 후의 온도 사이클시험(-65∼150℃)시에 반도체장치가 발생하는 응력에 견딜 수 없는 경우가 발생한다.
또한, 상기 접착제용 조성물중의 (A)실리카의 함유량으로서는, 보다 확실하게 상기 접착제용 조성물의 140℃에 있어서의 용융점도를 50Pa·s이하로 하는 관점 에서는 50∼70질량%인 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 접착제용 조성물에 이용되는 (B)페녹시수지는 특별히 제한되지 않고, 공지의 페녹시수지를 이용할 수 있다. (B)페녹시수지로서는, 예를 들면 비스페놀A와 같은 비스페놀과 에피크롤로히드린으로부터 얻어지는 분자량이 10000이상이 되는 열가소성 수지를 들 수 있다. 이러한 페녹시수지로서는, 보다 확실하게 상기 접착제용 조성물의 140℃에 있어서의 용융점도를 50Pa·s이하로 한다는 관점에서는 분자량이 10000∼35000의 것이 바람직하다. 또한 이러한 페녹시수지는, 에폭시수지와 구조가 유사하다는 점에서, (C)글리시딜에테르형 에폭시수지와의 상용성이 좋고, 또한 접착성도 좋다는 특징을 갖는다. (B)페녹시수지로서는, 주골격이 비스페놀A형인 것이 바람직하게 이용되지만, 그 외에도 비스페놀A/F 혼합형 페녹시수지나 브롬화 페녹시수지 등의 시판의 페녹시수지도 바람직하게 이용할 수 있다.
또한 상기 접착제용 조성물에 이용되는 (C)글리시딜에테르형 에폭시수지로서는, 페놀노볼락글리시딜에테르형, 오르소크레졸노볼락글리시딜에테르형, 플루오렌비스페놀글리시딜에테르형, 트리아진글리시딜에테르형, 나프톨글리시딜에테르형, 나프탈렌디올글리시딜에테르형, 트리페닐글리시딜에테르형, 테트라페닐글리시딜에테르형, 비스페놀A글리시딜에테르형, 비스페놀F글리시딜에테르형, 비스페놀AD글리시딜에테르형, 비스페놀S글리시딜에테르형, 트리메티롤메탄글리시딜에테르형 등을 예로서 들 수 있다. 이러한 (C)글리시딜에테르형 에폭시수지 중에서도, 분자내에 2개이상의 글리시딜에테르기를 갖는 것이 바람직하다. 또한 이러한 (C)글리시딜에테르형 에폭시수지로서는, 1종을 단독으로, 또는 2종이상의 것을 혼합해서 사용하는 것이 가능하다.
(B)페녹시수지/(C)글리시딜에테르형 에폭시수지로 계산되는 중량비는 0.02∼1의 범위인 것이 바람직하고, 0.1∼0.7의 범위인 것이 보다 바람직하다. 상기 중량비가 0.02미만에서는 얻어지는 상기 접착제용 조성물을 필름형상으로 할 수 없는 경향이 있고, 한편, 상기 중량비가 1을 초과하면, 얻어지는 필름이 취약해지는 경향이 있다. 또한 (B)페녹시수지/(C)글리시딜에테르형 에폭시수지로 계산되는 중량비는, 보다 확실하게 상기 접착제용 조성물의 140℃에 있어서의 용융점도를 50Pa·s이하로 한다는 관점에서는 0.3∼0.5의 범위인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 접착제용 조성물에 이용되는 (D)에폭시수지 경화제에는, 아민류, 산무수물류, 다가 페놀류 등의 공지의 경화제를 사용할 수 있지만, 바람직하게는 상온이상의 소정의 온도, 예를 들면 (B)페녹시수지와 (C)글리시딜에테르형 에폭시수지가 그 외 필요에 의해 추가되는 수지(단, (D)에폭시수지 경화제를 제외함)로 이루어지는 수지성분이 필요한 점착성을 나타내는 온도이상에서 경화성을 발휘하고, 또한 빠른 경화성을 발휘하는 잠재성 경화제이다. 이러한 잠재성 경화제로서는, 디시안디아미드, 이미다졸류, 히드라지드류, 3불화 붕소-아민 착체, 아민이미드, 폴리아민염 및 이들의 변성물, 또한 마이크로캡슐형의 것도 사용가능하다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종이상 혼합해서 사용할 수 있다. 이러한 잠재성 경화제를 사용함으로써 실온에서의 장기보존도 가능한 보존 안정성이 높은 필름접착제용 조성물을 제공할 수 있다. 이러한 에폭시수지 경화제의 함유량으로서는 (C)글리시딜에테르형 에폭시수지에 대해서 통상 0.5∼50질량%의 범위이다.
또한 상기 접착제용 조성물에는, (A)∼(D)성분 이외에도, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 다른 수지를 소량 함유시켜도 좋다. 이러한 다른 수지로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 실란커플링재, 표면개질재를 들 수 있다.
이하에 있어서, 상기 접착제용 조성물중에 함유되는 (B)페녹시수지와, (C)글리시딜에테르형 에폭시수지와, 필요에 따라 추가되는 다른 수지(단, (D)에폭시수지 경화제를 제외함)로 이루어지는 성분을 수지성분이라고 하고, 이러한 수지성분을 균일한 조성물로 했을 때의 연화점을 수지성분의 연화점이라고 한다.
(B)페녹시수지와, (C)글리시딜에테르형 에폭시수지의 혼합비율은, 그 성분의 조합에 따라 바뀌는 것이지만, 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제가 보다 우수한 가압착성을 나타낸다는 관점에서, 상기 수지성분의 혼합물의 연화점이 바람직하게는 100℃이하, 더욱 바람직하게는 50∼100℃, 가장 바람직하게는 65∼90℃ 범위로 되도록 (B)페녹시수지와, (C)글리시딜에테르형 에폭시수지를 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 수지성분의 연화점이 100℃를 넘는 경우에는, 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 시트가 딱딱하고, 취약해짐과 아울러 가압착이 곤란해지는 경향이 있고, 또한 연화점이 50℃미만인 경우, 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 표면에 점성이 강하게 발현되어서 핸들링성이 현저히 저하됨과 아울러, 상온보존시에 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제가 유동되어 버리는 경향이 있다.
또한 상기 접착제용 조성물중의 상기 수지성분중에 차지하는 (B)페녹시수지의 비율로서는, 50질량%이하인 것이 바람직하다. (B)페녹시수지의 비율을 50질량% 이하로 함으로써, 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 시트에 지지성을 갖게 하는 것이 용이하게 되는 경향이 있다. 또한 상기 수지성분중에 차지하는 (B)페녹시수지의 비율로서는, 10∼50질량%인 것이 보다 바람직하다. (B)페녹시수지의 비율이 10질량%미만인 경우에는, 얻어지는 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 시트가 취약해져서, 수지성분의 연화점도 낮아지므로 상기 시트 단독에서의 지지성이 발현되기 어려워지는 경향이 있고, 한편 50질량%를 넘으면, 상기 시트가 딱딱해져, 상기 시트 단독에서는 깨지기 쉬워지는 경향이 있다. 또한 상기 접착제용 조성물중의 상기 수지성분중에 차지하는 (B)페녹시수지의 비율로서는, 보다 확실하게 상기 접착제용 조성물의 140℃에 있어서의 용융점도를 50Pa·s이하로 한다는 관점에서는 10∼30질량%인 것이 특히 바람직하다.
또한 상기 접착제 조성물에는, 다른 첨가제로서, 예를 들면 커플링제, 산화방지제, 난연제, 착색제, 응력완화제로서 부타디엔계 고무나 실리콘고무 등을 함유하는 것도 가능하다. 이러한 첨가제 중에서도 실리카와의 계면을 보강해서 높은 파괴강도를 발현시킴과 아울러 접착력을 향상시킨다는 관점에서, 상기 커플링제가 바람직하다. 또한 이러한 커플링제로서는, 아미노기, 에폭시기를 함유한 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 접착제용 필름은, 상기 재료를 필름화해서 얻어지는 것이다. 이렇게 하여, 상기 재료를 필름화해서 얻어지는 본 발명에 따른 접착제용 필름은, 상온에서 점성이 작아 작업성이 우수한 것으로 되는 경향이 있다.
또한 이러한 필름화의 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 적당히 공지의 방법을 채용하는 것이 가능하다. 이하에 있어서, 본 발명의 재료로서 바람직한 상기 접착제용 조성물을 필름화하는 바람직한 방법을 설명한다.
상기 접착제용 조성물을 필름화하는 바람직한 방법으로서는, 예를 들면 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, MIBK이나 MEK 등의 케톤계, 모노그라임, 디그라임 등의 에테르계의 단독 또는 혼합한 유기용매에 상기 접착제용 조성물을 용해시켜서 얻어진 니스를 이형처리된 PP, PE, PET 등의 기재(보호필름)에 도포하고, 상기 접착제용 조성물의 경화 개시온도 이하의 열처리를 실시하여 건조하는 방법을 들 수 있다. 또한 이러한 상기 접착제용 조성물로 형성되는 접착제용 필름의 두께는, 보이드의 발생을 방지한다는 관점에서, 10∼150㎛의 범위인 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 바람직한 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또, 이하의 설명 및 도면중, 동일하거나 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
도1은, 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)의 구성의 바람직한 일실시형태를 나타내는 개략 종단면도이다. 도1에 나타내는 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)는 복수매의 접착제용 필름(20)을 구비한다. 이렇게, 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)는 접착제용 필름(20)을 복수매 적층해서 이루어지며, 또한, 두께(L)가 200㎛∼2000㎛의 것이다.
이러한 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 두께(L)가 200㎛미만에서는, 반도체소자를 접착시키는 기판상에 설치되어 있는 전자부품의 두께보다 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 두께가 얇게 되므로, 상기 전자부품에 의해 기판과 반도체 소자 사이에 생겨 버리는 공간을 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해 메워넣을 수 없게 된다. 한편 이러한 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 두께(L)가 2000㎛를 넘으면 사용시에 두께방향으로 충분한 열이 전해지지 않게 된다.
또한 이러한 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 두께(L)로서는, 250㎛∼1800㎛로 하는 것이 바람직하고, 300㎛∼1500㎛로 하는 것이 보다 바람직하다. 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 두께(L)가 상기 하한미만에서는, 기판과 반도체소자 사이에 생겨 버리는 공간을 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해 보다 충분히 메워넣을 수 없어지는 경향이 있고, 한편 상기 상한을 넘으면 사용시에 두께방향으로 충분한 열을 전달하는 것이 곤란하게 되는 경향이 있다.
또한 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)로서는, 상기 재료의 용융점도가 30000Pa·s이하가 되는 온도이상이며 또한 상기 재료의 열경화 개시온도 이하인 온도범위내의 온도에서, 상기 복수매의 접착제용 필름(20)을 적층한 것이 바람직하다. 상기 재료의 용융점도가 30000Pa·s이하가 되는 온도이상이며 또한 상기 재료의 열경화 개시온도 이하인 온도범위내의 온도에 있어서, 상기 복수매의 접착제용 필름(20)을 적층한 경우에는, 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제중에 있어서 상기 접착제용 필름(20)의 계면(21)이 없어지는 경향이 있다. 따라서, 이러한 조건을 만족시키는 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)는, 마치 1장의 접착제용 시트로 이루어지는 것처럼 보인다.
본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)의 경화물의 선팽창률은, 상온(23℃)에서 30ppm이하인 것이 바람직하다. 상기 선팽창률의 값이 30ppm보다 높으 면, 전자부품이나 기판 등의 선팽창률의 차가 커지므로, 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)에 의한 전자부품이나 기판에 대한 응력을 충분히 억제할 수 없게 되어, 얻어지는 반도체장치의 사용시에 일부가 파괴되어 버리는 경향이 있다. 또한 전자부품이나 기판의 선팽창률에 맞춘다는 관점에서는, 이러한 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)의 경화물의 선팽창률로서는 10∼20ppm인 것이 보다 바람직하다.
접착제용 필름(20)을 복수매 적층하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 상술한 바와 같이 해서 접착제용 필름(20)을 미리 복수매 조제한 후, 이들을 순차 적층시켜도 좋고, 상술한 바와 같이 해서 본 발명의 재료를 함유하는 니스를 보호필름상에 도포하고, 건조시켜서 접착제용 필름(20)을 조제한 후, 얻어진 접착제용 필름(20)의 표면에 다시 상기 니스를 도포하고, 건조시켜서 접착제용 필름(20)을 순차 적층시켜도 좋다. 또한 이러한 접착제용 필름(20)을 복수매 적층하는 공정은 반도체소자에 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 공급할 때 동시에 행해도 좋다.
이러한 접착제용 필름을 복수매 적층하는 방법으로서는, 상기 재료의 용융점도가 30000Pa·s이하가 되는 온도이상이며 또한 상기 재료의 열경화 개시온도 이하인 온도범위내의 온도에서, 상기 복수매의 접착제용 필름(20)을 적층시키는 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 상기 재료의 용융점도가 30000Pa·s이하가 되는 온도미만에서 상기 접착제용 필름을 적층시킨 경우에는, 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)중에 있어서 접착제용 필름(20)의 계면(21)이 남아 버리는 경향이 있고, 한편 상기 재료의 열경화 개시온도를 초과한 온도에서 상기 접착제용 필름을 적층시킨 경우에는, 접착제용 필름(20)중의 재료가 경화되어 버리는 점에서, 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)가 접착제로서 기능하지 않게 되는 경향이 있다.
(반도체장치의 제조방법)
다음에 본 발명의 반도체장치의 제조방법에 대해서 설명한다. 즉, 본 발명의 반도체장치의 제조방법은, 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 이용하여, 반도체소자를 기판에 접착하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 반도체장치의 제조방법의 바람직한 일실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또, 이하의 설명 및 도면중, 동일하거나 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
도2는, 본 발명에 이용되는 기판의 바람직한 일실시형태를 나타내는 개략 종단면도이다. 도2에 나타내는 기판(30)에 있어서는, 기판(30)상에 전자부품(40)이 탑재되어 있다.
기판(30)으로서는 특별히 제한되지 않지만, 회로가 형성된 기판을 적당히 사용할 수 있고, 예를 들면, 프린트 회로기판(PCB)을 이용할 수 있다. 또한 기판(30)상에 탑재되는 전자부품(40)으로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 저항소자, 콘덴서 등의 수동부품을 들 수 있다.
또한 회로가 형성된 기판(30)상에 전자부품(40)을 탑재하는 방법도 특별히 제한되지 않고, 땜납을 이용한 종래의 표면탑재기술이나, 도전 페이스트를 이용하는 방법, 스터드 범프를 이용하는 방법 등이라는 종래 공지의 방법을 적당히 채용 할 수 있다.
다음에 이러한 기판(30)을 이용한 본 발명의 반도체장치의 제조방법의 바람직한 방법을 설명한다. 이러한 본 발명의 반도체장치의 제조방법의 바람직한 방법은, 기본적으로는, 반도체소자에 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 공급하는 공정(i)과, 전자부품이 탑재된 기판의 표면에 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 표면이 적층되도록 해서 상기 반도체소자를 기판에 접착하는 공정(ii)과, 상기 반도체소자와 기판을 본딩 와이어를 통해 접속하는 공정(iii)과, 밀봉수지에 의해 기판과 반도체소자를 밀봉해서 반도체장치를 얻는 공정(iv)을 포함하는 방법이다.
먼저, 공정(i)에 대해서 설명한다. 즉, 공정(i)은, 반도체소자에 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 공급하는 공정이다.
도3은, 반도체소자 고정용 필름상 접착제 적층 반도체소자의 바람직한 일실시형태를 나타내는 개략 종단면도이다. 즉, 도3은, 반도체소자(50)의 이면(50a)에 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)가 적층되어 있는 상태를 나타낸다. 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)는 접착제용 필름(20)이 복수매 적층되어 이루어지는 상술의 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제이다. 또한 이러한 반도체소자(50)로서는 특별히 제한되지 않고, 공지의 반도체소자를 적당하게 사용할 수 있다.
이러한 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 공급하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 적층시키는 것이 가능한 방법을 적당하게 채용할 수 있다. 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 공급하는 바람직한 방법으로서는, 반도체소자(50)의 이면(50a)에 접착제용 필름(20)을 붙인 후, 원하는 두께가 될 때까지 순차 접착제용 필름(20)을 적층시켜서 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 공급하는 방법이나, 접착제용 필름(20)을 미리 원하는 두께로 적층해서 얻어지는 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 붙여서 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 공급하는 방법 등을 들 수 있다.
또한 이러한 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 공급할 때에 사용하는 장치로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 롤라미네이터 등과 같은 공지의 장치를 적당하게 사용할 수 있다.
또한 이러한 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 접합할 때에는, 접착제용 필름(20)을 구성하는 재료의 용융점도가 30000Pa·s이하가 되는 온도이상이며 또한 상기 재료의 열경화 개시온도 이하인 온도범위내의 온도에서 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 접합하는 것이 바람직하다. 이러한 온도조건하에서 반도체소자(50)에 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 접합함으로써, 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)중에 있어서, 접착제용 필름(20)의 계면이 없어지는 경향이 있다. 또한 이러한 온도조건이 상기 재료의 용융점도가 30000Pa·s이하가 되는 온도미만인 경우에는, 반도체소자 고정용 필름 상 접착제(10)중에서 접착제용 필름(20)의 계면이 남아 버리는 경향이 있고, 한편 열경화 개시온도를 초과하면, 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 접합하는 단계에 있어서, 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)가 경화되어 버려, 반도체소자를 기판에 접착할 때에 기판에 대한 접착성이 저하되는 경향이 있다.
또한 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 반도체소자(50)의 이면(50a)에 공급한 후에 있어서는, 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)면에 다이싱 필름을 붙이고, 다이싱 머신에 의해 반도체소자를 개편(個片)화함으로써, 이면에 접착제가 공급된 반도체소자 고정용 필름상 접착제 적층 반도체소자를 얻을 수 있다.
이러한 다이싱 필름은 특별히 제한되지 않고, 적당히 공지의 다이싱 필름을 사용할 수 있다. 또한 상기 다이싱 머신도 특별히 제한되지 않고, 적당히 공지의 다이싱 머신을 사용할 수 있다.
다음에 공정(ii)∼(iv)에 대해서 설명한다. 즉, 공정(ii)는 전자부품이 탑재된 기판의 표면에 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 표면이 적층되도록 해서 상기 반도체소자를 기판에 실장하는 공정이며, 공정(iii)은 상기 반도체소자와 기판을 본딩 와이어를 통해 접속하는 공정이며, 공정(iv)는 밀봉수지에 의해 기판과 반도체소자를 밀봉해서 반도체장치를 얻는 공정이다.
도4(a)∼(d)는, 이러한 공정(ii)∼(iv)의 바람직한 일실시형태를 나타내는 개략도이다. 도4(a)는 전자부품(40)이 탑재되어 있는 기판(30)을 나타내고, 도4(b) 는 전자부품(40)이 탑재된 기판(30)의 표면에 반도체소자(50)가 실장된 상태를 나타내고, 도4(c)는 반도체소자(50)가 본딩 와이어(60)를 통해 기판(30)과 접속된 상태를 나타내고, 도4(d)는 기판(30)과 반도체소자(50)가 밀봉수지(70)로 밀봉된 반도체장치(80)를 나타낸다. 또, 도4(a) 및 (b)가 공정(ii)에 대응하고, 도4(c)가 공정(iii)에 대응하고, 도4(d)가 공정(iv)에 대응한다.
공정(ii)에 있어서는, 우선, 도4(a)에 나타내는 바와 같은 기판(30)을 준비한다. 이러한 기판(30)은, 상술의 도2에 나타내는 기판(30)과 같은 것이며, 상술한 바와 같이 해서 전자부품(40)을 기판(30)에 탑재시켜서 얻어지는 것이다. 그리고, 상술의 도3에 나타내는 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10) 적층 반도체소자(50)를 준비한다.
다음에 도4(b)에 나타내듯이, 전자부품(40)이 탑재된 기판(30)의 표면에 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)의 표면이 적층되도록 해서 반도체소자(50)를 기판(30)상에 실장한다(공정(ii)).
이러한 반도체소자(50)를 기판(30)상에 실장하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 필름상의 반도체소자 고정용 접착제를 이용해서 반도체소자를 기판 또는 전자부품에 접착시키는 것이 가능한 종래의 방법을 적당하게 채용할 수 있다. 이러한 실장방법으로서는, 상부로부터의 가열기능을 갖는 플립칩 본더를 이용한 실장기술을 이용하는 방법, 하부로부터만의 가열기능을 갖는 다이본더를 이용하는 방법, 라미네이터를 이용하는 방법 등의 종래 공지의 가열, 가압방법을 들 수 있다. 이렇게, 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 이용하여 반도체소자(50)를 기 판(30)상에 실장함으로써, 전자부품(40)에 의해 생기는 기판상의 요철에, 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 추종시키면서 기판과 반도체소자를 접착하는 것이 가능해지고, 도4(b)에 나타내듯이, 반도체소자와 기판 사이를 모두 반도체소자 고정용 필름상 접착제로 덮을 수 있다. 즉, 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 이용함으로써 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)로 기판의 요철을 메워넣을 수 있으므로, 기판과 반도체소자 사이에 공간이 생기는 일이 없어 반도체소자를 기판에 고정하는 것이 가능해진다.
본 발명의 반도체장치의 제조방법에 있어서는, 반도체소자(50)를 기판(30)상에 실장할 때의 온도조건을 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)의 용융점도가 50Pa·s이하(보다 바람직하게는 1∼50Pa·s의 범위)가 되는 온도에서 실장하는 것이 바람직하다. 이러한 온도조건에 있어서, 반도체소자를 기판상에 실장함으로써, 기판상의 요철을 반도체소자 고정용 필름상 접착제로 보다 효율좋게 메워넣으면서 반도체소자를 기판에 고정하는 것이 가능해진다. 또, 이러한 조건을 만족시키는 구체적인 온도범위는 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 제조할 때에 선택하는 재료의 종류에 따라 다른 것이지만, 예를 들면 상술의 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 이용된 재료가 상기 접착제용 조성물인 경우에는 140∼180℃정도인 것이 바람직하다.
또한 반도체소자(50)를 기판(30)상에 실장할 때의 압력조건은 이용하는 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 제조할 때에 선택하는 재료에 따라서도 다른 것이지만, 일반적으로 0.1∼1kgf/㎠정도인 것이 바람직하다. 상기 압력이 상기 하 한미만에서는, 전자부품에 의해 생기는 기판상의 요철을 반도체소자 고정용 필름상 접착제로 메워넣기 위해서 시간이 걸리고, 또한 보이드의 발생을 충분히 방지할 수 없게 되는 경향이 있고, 한편 상기 상한을 초과하면, 접착제가 밀려나오는 것을 제어할 수 없게 되는 경향이 있다.
다음에 공정(iii)에 있어서는, 도4(c)에 나타내듯이, 반도체소자(50)와 기판(30)을 본딩 와이어(60)를 통해 접속한다. 이러한 반도체소자(50)와 기판(30)을 본딩 와이어(60)를 통해 접속하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지의 방법, 예를 들면 와이어 본딩방식의 방법, TAB(Tape Automated Bonding)방식의 방법 등을 적당하게 채용할 수 있다.
다음에 공정(iv)에 있어서는, 도4(d)에 나타내듯이, 밀봉수지(70)에 의해 기판(30)과 반도체소자(50)를 밀봉해서 반도체장치(80)를 얻는다. 밀봉수지(70)로서는 특별히 제한되지 않고, 반도체장치의 제조에 이용할 수 있는 적당한 공지의 수지를 이용할 수 있다. 또한 밀봉수지(70)를 이용하는 방법으로서도 특별히 제한되지 않고, 적절히 공지의 방법을 채용하는 것이 가능하다.
이러한 본 발명의 반도체장치의 제조방법에 의하면, 전자부품(40)에 의해 생기는 기판(30)상의 요철이 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)에 의해 메워질 수 있으므로, 기판(30)과 반도체소자(50) 사이에 공간이 발생하지 않아 반도체소자(50)를 기판(30)에 고정할 수 있고, 이것에 의해, 용적을 억제한 채 전자부품(40)을 효율좋게 내장시킨 반도체장치(80)를 제조하는 것이 가능해진다.
(반도체장치)
다음에 본 발명의 반도체장치에 대해서 설명한다. 즉, 본 발명의 반도체장치는, 반도체소자와, 기판과, 상기 반도체소자와 기판을 접착하고 있는 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 반도체장치의 바람직한 일실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또, 이하의 설명 및 도면중, 동일하거나 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
도5는, 본 발명의 반도체장치의 바람직한 일실시형태를 나타내는 개략 종단면도이다. 도5에 나타내는 본 발명의 반도체장치(80)는, 기본적으로는, 반도체소자(50)와, 기판(30)과, 상기 반도체소자와 기판을 접착하고 있는 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)를 구비한다. 또한 도5에 나타내는 반도체장치에 있어서는, 기판(30)상에 전자부품(40)이 탑재되어 있다. 또한 기판(30)과 반도체소자(50)가 본딩 와이어(60)를 통해 접속되어 있다. 또한 도5에 나타내는 반도체장치에 있어서는, 반도체소자(50)와, 기판(30)과, 상기 반도체소자와 기판을 접착하고 있는 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10)가 밀봉수지(70)로 덮여져 있다.
이러한 반도체장치에 이용되는 반도체소자 고정용 필름상 접착제(10), 기판(30), 전자부품(40), 반도체소자(50) 등에 대해서는 상술한 바와 같으며, 용도에 따라 적당히 기판이나 전자부품 등을 선택해서 배치할 수 있다. 또한 이러한 반도체장치의 제조방법도 상술한 바와 같다.
이러한 반도체장치는, 상기 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 이용하고 있으므로, 용적을 억제한 채 전자부품(40)을 효율좋게 내장시킬 수 있는 점에서, 특히, 휴대전화 등의 소형화가 요구되는 용도의 전자기기 등에 바람직하게 이용할 수 있다.
(실시예)
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예1)
우선, 롤라미네이터를 이용하여, 두께 150㎛의 반도체기능면의 이면에 온도 50℃, 하중 0.3MPa의 조건으로, 두께 130㎛의 접착제용 필름(신닛테츠가가쿠제, 상품명 「NEX-130C」)을 배치했다.
다음에 롤라미네이터를 이용하여, 두께 150㎛의 반도체기능면의 이면에 배치된 상기 접착제용 필름의 표면에, 온도 50℃, 하중 0.3MPa의 조건으로, 두께 130㎛의 접착제용 필름(신닛테츠가가쿠제, 상품명 「NEX-130C」)을 다시 3장 접합했다. 이렇게 해서 얻어진 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 두께는 520㎛였다. 또, 온도 50℃에 있어서의 상기 접착제용 필름에 이용한 재료의 용융점도는 17000Pa·s이며, 얻어진 반도체소자 고정용 필름상 접착제중에 있어서, 접착제용 필름의 계면이 보이지 않게 되었다.
그 후에 롤라미네이터를 이용하여, 반도체소자 고정용 필름상 접착제면에 다이싱 필름(린텍제, 상품명 「D-11」)을 접합한 후, 다이싱 머신에 의해 반도체소자를 개편화함으로써, 이면에 접착제가 공급된 반도체소자 고정용 필름상 접착제적층 반도체소자를 얻었다.
다음에 FR-5기판(히타치카세이샤제의 상품명 「MCL-E-679F」)을 이용하여 제작된 프린트 배선판상의 소정의 단자에 땜납 페이스트를 인쇄하고, 땜납 페이스트 인쇄가 끝난 단자에 대응하는 부위에 장변 600㎛, 단변 300㎛의 저항소자(이하에 있어서, 「전자부품」이라고 한다.) 30개를 SMT 페이스트에 의해 가고정한 후, 리플로우 로에 투입하고, 전자부품과 프린트 배선판을 전기적으로 접속시켜서, 기판상에 전자부품을 탑재시켰다. 이 때의 전자부품의 높이는 평균 230㎛였다.
그리고, 반도체소자 고정용 필름상 접착제적층 반도체소자를 160℃로 가열하면서 하중 0.06MPa의 조건으로, 전자부품이 탑재된 기판상에 실장했다. 이 때, 상술의 측정방법에 의해 측정한 반도체소자 고정용 필름상 접착제의 용융점도는 30Pa·s였다. 이렇게 해서 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해, 전자부품이 탑재된 기판상에 반도체소자가 고정되어, 전자부품이 탑재된 기판상에 반도체소자가 실장된 구조물을 얻었다. 이렇게 해서 얻어진 구조물에 대해서, IR관찰과 단면관찰을 행한 결과, 얻어진 구조물중에는 보이드가 없는 것이 확인되었다. 또한 이러한 구조물에 있어서는, 상기 전자부품에 의해 발생되는 기판상의 요철이 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해 메워져 있는 것이 확인되었다.
다음에 이렇게 해서 얻어진 구조물을 이용하여, 반도체소자와 상기 프린트 회로기판을 본딩 와이어를 통해 전기적으로 접속하고, 밀봉수지에 의해 밀봉했다. 이렇게 해서 얻어진 반도체장치에 대해서 동작확인을 행했지만 문제가 없는 것이 확인되었다.
이러한 결과로부터도 명백하듯이, 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착 제에 있어서는, 종래의 반도체소자 고정용 접착제에 없는 두께의 필름상의 접착제로 할 수 있고, 보이드 없고, 또한 상기 전자부품에 의해 발생되는 기판상의 요철을, 상기 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해 메워넣으면서 기판과 반도체소자를 접착하는 것이 가능해지는 것이 확인되었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 반도체소자 고정용 필름상 접착제임에도 불구하고, 그 두께를 기판상에 설치되는 전자부품의 두께보다 두껍게 하면서 보이드의 발생을 충분히 방지할 수 있고, 또한 기판상에 설치된 전자부품의 두께에 의해 기판과 반도체소자 사이에 생겨 버리는 공간을 그 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해 충분히 메워넣을 수 있어, 요철이 있는 기판에 반도체소자를 효율좋게 또한 확실하게 접착하는 것이 가능한 반도체소자 고정용 필름상 접착제, 그것을 이용한 반도체장치, 및 그 반도체장치의 제조방법을 제공하는 것이 가능해진다.
따라서, 본 발명의 반도체소자 고정용 필름상 접착제는, 반도체소자를 요철이 있는 기판상에 보이드의 발생을 방지하면서 효율좋게 접착할 수 있으므로, 반도체장치의 소형화를 꾀할 수 있는 반도체소자 고정용 필름상 접착제로서 유용하다.
본 발명에 의하면, 반도체소자 고정용 필름상 접착제임에도 불구하고, 그 두께를 기판상에 설치되는 전자부품의 두께보다 두껍게 하면서 보이드의 발생을 충분히 방지할 수 있고, 또한 기판상에 설치된 전자부품의 두께에 의해 기판과 반도체소자 사이에 생겨 버리는 공간을 그 반도체소자 고정용 필름상 접착제에 의해 충분 히 메워넣을 수 있어, 요철이 있는 기판에 반도체소자를 효율좋게 또한 확실하게 접착하는 것이 가능한 반도체소자 고정용 필름상 접착제, 그것을 이용한 반도체장치, 및 그 반도체장치의 제조방법을 제공하는 것이 가능하게 된다.

Claims (5)

140℃에 있어서의 용융점도가 50Pa·s이하인 재료로 이루어지는 접착제용 필름을 복수매 적층하여 이루어지는 것이며, 또한, 두께가 200㎛∼2000㎛인 것을 특징으로 하는 반도체소자 고정용 필름상 접착제.
제1항에 있어서, 상기 재료가 (A)실리카와, (B)페녹시수지와, (C)글리시딜에테르형 에폭시수지와, (D)에폭시수지 경화제를 함유하고, (A)실리카의 함유량이 50∼80질량%이며, 또한, (B)페녹시수지와 (C)글리시딜에테르형 에폭시수지의 중량비((B)페녹시수지/(C)글리시딜에테르형 에폭시수지)가 0.02∼1의 범위인 접착제용 조성물인 것을 특징으로 하는 반도체소자 고정용 필름상 접착제.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 재료의 용융점도가 30000Pa·s이하가 되는 온도이상이며 또한 상기 재료의 열경화 개시온도이하인 온도범위내의 온도에서 상기 복수매의 접착제용 필름을 적층한 것임을 특징으로 하는 반도체소자 고정용 필름상 접착제.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 이용해서 반도체소자를 기판에 접착하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
반도체소자와, 기판과, 상기 반도체소자와 기판을 접착하고 있는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 반도체소자 고정용 필름상 접착제를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
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