KR20220010583A - 반도체용 필름형 접착제, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치 - Google Patents

반도체용 필름형 접착제, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 반도체용 필름형 접착제는, 플럭스 화합물을 함유하는 제1 접착제를 포함하는 제1 층과, 제1 층 상에 마련되며, 플럭스 화합물을 실질적으로 함유하지 않는 제2 접착제를 포함하는 제2 층을 구비한다.

Description

반도체용 필름형 접착제, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치{FILM-LIKE ADHESIVE FOR SEMICONDUCTORS, SEMICONDUCTOR DEVICE PRODUCTION METHOD, AND SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체용 필름형 접착제, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 칩과 기판을 접속하기 위해서는, 금와이어 등의 금속 세선을 이용하는 와이어 본딩 방식이 널리 적용되고 있다. 한편, 반도체 장치에 대한 고기능화, 고집적화, 고속화 등의 요구에 대응하기 위해서, 반도체 칩 또는 기판에 범프라고 불리는 도전성 돌기를 형성하여, 반도체 칩과 기판을 직접 접속하는 플립 칩 접속 방식(FC 접속 방식)이 확산되고 있다.
예컨대 반도체 칩 및 기판 사이의 접속에 관해서, BGA(Ball Grid Array), CSP(Chip Size Package) 등에 활발하게 이용되고 있는 COB(Chip On Board)형 접속 방식도 FC 접속 방식에 해당된다. 또한 FC 접속 방식은, 반도체 칩 상에 접속부(예컨대 범프 및 배선)를 형성하여, 반도체 칩 사이를 접속하는 COC(Chip On Chip)형 접속 방식에도 널리 이용되고 있다.
또한, 한층 더 소형화, 박형화, 고기능화가 강하게 요구되는 패키지에서는, 상술한 접속 방식을 이용하여 칩을 적층하여 다단화(多段化)한, 칩 스택형 패키지, POP(Package On Package), TSV(Through-Silicon Via) 등도 널리 보급되기 시작하고 있다. 이러한 적층·다단화 기술은, 반도체 칩 등을 삼차원적으로 배치하므로, 이차원적으로 배치하는 수법과 비교하여 패키지를 작게 할 수 있다. 또한, 반도체의 성능 향상, 노이즈 저감, 실장 면적의 삭감, 전력 절약화에도 유효하므로, 차세대 반도체 배선 기술로서 주목을 받고 있다.
그런데, 일반적으로 접속부끼리의 접속에는, 접속 신뢰성(예컨대 절연 신뢰성)을 충분히 확보한다는 관점에서, 금속 접합이 이용되고 있다. 상기 접속부(예컨대 범프 및 배선)에 이용되는 주된 금속으로서는, 땜납, 주석, 금, 은, 구리, 니켈 등이 있고, 이들의 복수 종을 포함한 도전 재료도 이용되고 있다. 접속부에 이용되는 금속은, 표면이 산화되어 산화막이 생성되어 버림으로써, 그리고 표면에 산화물 등의 불순물이 부착되어 버림으로써, 접속부의 접속면에 불순물이 생기는 경우가 있다. 이러한 불순물이 잔존하면, 반도체 칩과 기판 사이, 또는 2개의 반도체 칩 사이에서의 접속 신뢰성(예컨대 절연 신뢰성)이 저하하여, 상술한 접속 방식을 채용하는 메리트가 손상되어 버릴 것이 우려된다.
또한, 이들 불순물의 발생을 억제하는 방법으로서, OSP(Organic Solderbility Preservatives) 처리 등에서 알려진 접속부를 산화방지막으로 코팅하는 방법이 있지만, 이 산화방지막은 접속 프로세스 시의 땜납 습윤성의 저하, 접속성의 저하 등의 원인이 되는 경우가 있다.
그래서, 상술한 산화막 및 불순물을 제거하는 방법으로서, 반도체 재료에 플럭스제를 함유하는 단층 필름을 이용한 방법이 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 국제공개 2013/125086호
그런데, 플립 칩 패키지에서는, 최근 고기능화 및 고집적화가 더욱 진행되고 있다. 고기능화 및 고집적화함에 따라서 배선 사이의 피치가 좁아지므로 접속 신뢰성이 저하하기 쉽게 되고 있다.
또한, 최근 생산성을 향상시킨다는 관점에서, 플립 칩 패키지의 조립 시의 압착 시간을 단시간화할 것이 요구되고 있다. 압착 시간을 단축한 경우, 압착 중에 반도체용 필름형 접착제가 충분히 경화하지 않으면, 접속부를 충분히 보호할 수 없어, 압착 시의 압력이 개방되었을 때에 접속 불량이 생긴다. 또한, 접속부에 땜납이 이용되고 있는 경우에는, 압착 중에, 땜납 용융 온도보다 저온의 온도 영역에서 충분히 반도체용 필름형 접착제가 경화되어 있지 않으면, 압착 시의 온도가 땜납 용융 온도에 도달했을 때에, 땜납의 비산 및 유동이 발생하여, 접속 불량이 생긴다. 한편, 압착에 의해 접속부끼리 접촉하기 전에 반도체용 필름형 접착제가 경화한 경우, 접속부 사이에 접착제가 개입한 상태가 되어, 접속 불량이 생긴다.
그래서 본 발명은, 압착 시간을 단시간화한 경우라도 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있는 반도체용 필름형 접착제를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은, 이러한 반도체용 필름형 접착제를 이용한 반도체 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 반도체용 필름형 접착제는, 플럭스 화합물을 함유하는 제1 접착제를 포함하는 제1 층과, 제1 층 상에 마련되며, 플럭스 화합물을 실질적으로 함유하지 않는 제2 접착제를 포함하는 제2 층을 구비한다.
본 발명의 반도체용 필름형 접착제에 의하면, 상기 제2 층이 플럭스 화합물에 의한 영향을 받기 어려우므로, 제2 층에 의해서 접속부끼리 접촉하고 나서 신속하며 또한 충분하게 경화하는 특성을 발현시킬 수 있어, 압착을 고온 또 단시간에서 행하는 경우라도 우수한 접속 신뢰성(예컨대 절연 신뢰성)을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 반도체용 필름형 접착제에 의하면, 압착 시간의 단시간화가 가능하므로, 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 반도체용 필름형 접착제에 의하면, 플립 칩 패키지를 용이하게 고기능화 및 고집적화할 수 있다.
그런데, 종래의 반도체용 접착제에서는, 반도체용 접착제가 충분히 경화되지 않은 상태에서 고온 압착되면, 보이드가 발생하는 경우가 있다. 이에 대하여, 본 발명의 반도체용 필름형 접착제에 의하면, 단시간에 충분히 경화가 가능하므로, 보이드의 발생을 용이하게 억제할 수 있다.
또한, 최근 접속부의 금속으로서는, 저비용화를 목적으로, 부식되기 어려운 금 등 대신에 땜납, 구리 등이 이용되는 경향이 있다. 또한, 배선 및 범프의 표면 처리에 관해서도, 저비용화를 목적으로, 부식되기 어려운 금 등 대신에 땜납, 구리 등을 사용하는 경향 및 OSP(Organic Solderability Preservative) 처리 등의 처리를 행하는 경향이 있다. 플립 칩 패키지에서는, 협피치화 및 다핀화에 더하여 이러한 저비용화가 진행되고 있기 때문에, 부식되어 절연성이 저하하기 쉬운 금속이 이용되는 경향이 있어, 절연 신뢰성이 저하하기 쉽다. 이에 대하여, 본 발명의 반도체용 필름형 접착제에 의하면, 상기 금속에 대한 절연 신뢰성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
제2 접착제는, 200℃에서 5초간 유지했을 때의 경화 반응률이 80% 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 압착을 고온 또 단시간에 행하는 경우라도 보다 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.
제2 접착제는 라디칼 중합성 화합물과 열라디칼발생제를 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 경화 속도가 매우 우수하기 때문에, 압착을 고온 또 단시간에 행한 경우라도 보이드가 발생하여 어렵고, 보다 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.
열라디칼발생제는 과산화물인 것이 바람직하다. 이 경우, 한층 더 우수한 취급성 및 보존 안정성을 얻을 수 있기 때문에, 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻기 쉽다.
라디칼 중합성 화합물은 (메트)아크릴 화합물인 것이 바람직하다. 이 경우, 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻기 쉽다.
(메트)아크릴 화합물은 플루오렌형 골격을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻기 쉽다.
플럭스 화합물은 카르복실기를 갖는 것이 바람직하고, 2개 이상의 카르복실기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻기 쉽다.
플럭스 화합물은 하기 식 (2)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다. 이 경우, 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻기 쉽다.
Figure pat00001
[식 (2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 전자 공여성 기를 나타내고, n은 0 또는 1 이상의 정수를 나타낸다.]
플럭스 화합물의 융점은 150℃ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 열압착 시에 접착제가 경화하기 전에 플럭스가 용융되고, 땜납 등의 산화막이 환원 제거되기 때문에, 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻기 쉽다.
본 발명의 반도체 장치의 제조 방법은, 반도체 칩 및 배선 회로 기판 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는 복수의 반도체 칩 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치의 제조 방법으로서, 접속부의 적어도 일부를, 상술한 반도체용 필름형 접착제를 이용하여 밀봉하는 공정을 구비한다. 본 발명의 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 압착을 고온 또 단시간에 행하는 경우라도 접속 신뢰성(예컨대 절연 신뢰성)이 우수한 반도체 장치를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 접속 신뢰성(예컨대 절연 신뢰성)이 우수한 반도체 장치를 단시간에 제조할 수 있다.
본 발명의 반도체 장치는, 반도체 칩 및 배선 회로 기판 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는 복수의 반도체 칩 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치로서, 접속부의 적어도 일부가, 상술한 반도체용 필름형 접착제의 경화물에 의해서 밀봉되어 있다. 이 반도체 장치는 접속 신뢰성(예컨대 절연 신뢰성)이 우수하다.
본 발명에 의하면, 압착 시간을 단시간화한 경우라도 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있는 반도체용 필름형 접착제를 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 이러한 반도체용 필름형 접착제를 이용한 반도체 장치 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 장치의 일 실시형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 2는 본 발명의 반도체 장치의 다른 일 실시형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 3은 본 발명의 반도체 장치의 다른 일 실시형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 4는 본 발명의 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 모식적으로 도시하는 공정 단면도이다.
본 명세서에 있어서, 「(메트)아크릴레이트」란, 아크릴레이트 및 그것에 대응하는 메타크릴레이트의 적어도 한쪽을 의미한다. 「(메트)아크릴로일」, 「(메트)아크릴산」 등의 다른 유사한 표현에 있어서도 마찬가지다. 또한 「∼」을 이용하여 나타낸 수치 범위는, 「∼」 전후에 기재되는 수치를 각각 최소치 및 최대치로서 포함하는 범위를 나타낸다.
이하, 경우에 따라 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 관해서 상세히 설명한다.
또한, 도면 중 동일하거나 또는 상당하는 부분에는 동일 부호를 붙여 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 상하좌우 등의 위치 관계는, 특별히 양해를 구하지 않는 한, 도면에 도시하는 위치 관계에 기초한 것으로 한다.
또한, 도면의 치수 비율은 도시하는 비율에 한정되는 것이 아니다.
<반도체용 필름형 접착제>
본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 플럭스 화합물을 함유하는 제1 접착제를 포함하는 제1 층(플럭스 함유층)과, 제1 층 상에 마련되며, 플럭스 화합물을 실질적으로 함유하지 않는 제2 접착제를 포함하는 제2 층(플럭스 비함유층)을 구비한다.
본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 예컨대 반도체 칩 및 배선 회로 기판 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는 복수의 반도체 칩 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치에 있어서, 상기 접속부의 적어도 일부를 밀봉하기 위해서 이용된다.
본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제에 의하면, 상기 반도체 장치의 제조에 있어서, 압착 시간(예컨대 반도체 칩과 배선 회로 기판을 접합하기 위해서 압착하는 공정에 있어서의 압착 시간)을 단시간화한 경우(예컨대 압착 시간을 5초 이하로 한 경우)라도 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.
(제1 접착제)
제1 접착제는 예컨대 열경화성 성분과 플럭스 화합물을 함유한다. 열경화성 성분으로서는 열경화성 수지, 경화제 등을 들 수 있다. 열경화성 수지로서는 예컨대 에폭시 수지, 페놀 수지(경화제로서 함유되는 경우를 제외한다), 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 열경화성 수지가 에폭시 수지인 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 필요에 따라서, 중량 평균 분자량이 10000 이상인 고분자 성분 및 필러를 함유하고 있어도 좋다.
이하, 제1 접착제가, 에폭시 수지(이하, 경우에 따라 「(a) 성분」이라고 한다.)와, 경화제(이하, 경우에 따라 「(b) 성분」이라고 한다.)와, 플럭스 화합물(이하, 경우에 따라 「(c) 성분」이라고 한다.)과, 필요에 따라서, 중량 평균 분자량이 10000 이상인 고분자 성분(이하, 경우에 따라 「(d) 성분」이라고 한다.) 및 필러(이하, 경우에 따라 「(e) 성분」이라고 한다.)를 함유하는 일 실시형태에 관해서 설명한다.
[(a) 성분: 에폭시 수지]
에폭시 수지로서는, 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 것이라면 특별히 제한 없이 이용할 수 있다. (a) 성분으로서, 예컨대 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 및 각종 다작용 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
(a) 성분은, 고온에서의 접속 시에 분해하여 휘발 성분이 발생하는 것을 억제한다는 관점에서, 접속 시의 온도가 250℃인 경우는, 250℃에 있어서의 열중량 감소량 비율이 5% 이하인 에폭시 수지를 이용하는 것이 바람직하고, 접속 시의 온도가 300℃인 경우는, 300℃에 있어서의 열중량 감소량 비율이 5% 이하인 에폭시 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
(a) 성분의 함유량은, 제1 접착제의 전량을 기준으로 예컨대 5∼75 질량%이며, 바람직하게는 10∼50 질량%이고, 보다 바람직하게는 15∼35 질량%이다.
[(b) 성분: 경화제]
(b) 성분으로서는, 예컨대 페놀 수지계 경화제, 산무수물계 경화제, 아민계 경화제, 이미다졸계 경화제 및 포스핀계 경화제를 들 수 있다. (b) 성분이 페놀성 수산기, 산무수물, 아민류 또는 이미다졸류를 포함하면, 접속부에 산화막이 생기는 것을 억제하는 플럭스 활성을 보여, 접속 신뢰성·절연 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이하, 각 경화제에 관해서 설명한다.
(i) 페놀 수지계 경화제
페놀 수지계 경화제로서는, 분자 내에 2개 이상의 페놀성 수산기를 갖는 것이라면 특별히 제한은 없고, 예컨대 페놀노볼락 수지, 크레졸노볼락 수지, 페놀아랄킬 수지, 크레졸나프톨포름알데히드 중축합물, 트리페닐메탄형 다작용 페놀 수지 및 각종 다작용 페놀 수지를 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
상기 (a) 성분에 대한 페놀 수지계 경화제의 당량비(페놀 수지계 경화제가 갖는 페놀성 수산기의 몰수/(a) 성분이 갖는 에폭시기의 몰수)는, 양호한 경화성, 접착성 및 보존 안정성의 관점에서, 0.3∼1.5가 바람직하고, 0.4∼1.0이 보다 바람직하고, 0.5∼1.0이 더욱 바람직하다. 당량비가 0.3 이상이면, 경화성이 향상되어 접착력이 향상되는 경향이 있고, 1.5 이하이면, 미반응의 페놀성 수산기가 과잉 잔존하는 일이 없고, 흡수율이 낮게 억제되어, 절연 신뢰성이 향상되는 경향이 있다.
(ii) 산무수물계 경화제
산무수물계 경화제로서는, 예컨대 메틸시클로헥산테트라카르복실산2무수물, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산, 벤조페논테트라카르복실산2무수물 및 에틸렌글리콜비스안히드로트리멜리테이트를 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.
상기 (a) 성분에 대한 산무수물계 경화제의 당량비(산무수물계 경화제가 갖는 산무수물기의 몰수/(a) 성분이 갖는 에폭시기의 몰수)는, 양호한 경화성, 접착성 및 보존 안정성의 관점에서, 0.3∼1.5가 바람직하고, 0.4∼1.0이 보다 바람직하고, 0.5∼1.0이 더욱 바람직하다. 당량비가 0.3 이상이면, 경화성이 향상되어 접착력이 향상되는 경향이 있고, 1.5 이하이면, 미반응의 산무수물이 과잉 잔존하는 일이 없고, 흡수율이 낮게 억제되어, 절연 신뢰성이 향상되는 경향이 있다.
(iii) 아민계 경화제
아민계 경화제로서는 예컨대 디시안디아미드를 사용할 수 있다.
상기 (a) 성분에 대한 아민계 경화제의 당량비(아민계 경화제가 갖는 활성 수소기의 몰수/(a) 성분이 갖는 에폭시기의 몰수)는, 양호한 경화성, 접착성 및 보존 안정성의 관점에서 0.3∼1.5가 바람직하고, 0.4∼1.0이 보다 바람직하고, 0.5∼1.0이 더욱 바람직하다. 당량비가 0.3 이상이면, 경화성이 향상되어 접착력이 향상되는 경향이 있고, 1.5 이하이면, 미반응의 아민이 과잉 잔존하는 일이 없어, 절연 신뢰성이 향상되는 경향이 있다.
(iv) 이미다졸계 경화제
이미다졸계 경화제로서는, 예컨대 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2’-메틸이미다졸릴-(1’)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2’-운데실이미다졸릴-(1’)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2’-에틸-4’-메틸이미다졸릴-(1’)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2’-메틸이미다졸릴-(1’)]-에틸-s-트리아진이소시아누르산 부가체, 2-페닐이미다졸이소시아누르산 부가체, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸 및 에폭시 수지와 이미다졸류의 부가체를 들 수 있다. 이들 중에서도, 우수한 경화성, 보존 안정성 및 접속 신뢰성의 관점에서, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2’-메틸이미다졸릴-(1’)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2’-에틸-4’-메틸이미다졸릴-(1’)]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2’-메틸이미다졸릴-(1’)]-에틸-s-트리아진이소시아누르산 부가체, 2-페닐이미다졸이소시아누르산 부가체, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸 및 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸이 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 이용할 수 있다. 또한, 이들을 마이크로캡슐화한 잠재성 경화제로 하여도 좋다.
이미다졸계 경화제의 함유량은, (a) 성분 100 질량부에 대하여 0.1∼20 질량부가 바람직하고, 0.1∼10 질량부가 보다 바람직하다. 이미다졸계 경화제의 함유량이 0.1 질량부 이상이면, 경화성이 향상되는 경향이 있다. 또한, 이미다졸계 경화제의 함유량이 20 질량부 이하이면, 압착 시에 있어서의 제1 접착제의 유동성을 확보할 수 있어, 접속부 사이의 제1 접착제를 충분히 배제할 수 있다. 그 결과, 제1 접착제가 땜납과 접속부 사이에 개입한 상태에서 경화하는 것이 억제되기 때문에, 접속 불량이 발생하기 어려운 경향이 있다.
(v) 포스핀계 경화제
포스핀계 경화제로서는, 예컨대 트리페닐포스핀, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, 테트라페닐포스포늄테트라(4-메틸페닐)보레이트 및 테트라페닐포스포늄(4-플루오로페닐)보레이트를 들 수 있다.
포스핀계 경화제의 함유량은, (a) 성분 100 질량부에 대하여 0.1∼10 질량부가 바람직하고, 0.1∼5 질량부가 보다 바람직하다. 포스핀계 경화제의 함유량이 0.1 질량부 이상이면, 경화성이 향상되는 경향이 있고, 10 질량부 이하이면, 금속 접합이 형성되기 전에 제1 접착제가 경화하는 일이 없어, 접속 불량이 발생하기 어려운 경향이 있다.
페놀 수지계 경화제, 산무수물계 경화제 및 아민계 경화제는, 각각 1종을 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다. 이미다졸계 경화제 및 포스핀계 경화제는 각각 단독으로 이용하여도 좋지만, 페놀 수지계 경화제, 산무수물계 경화제 또는 아민계 경화제와 함께 이용하여도 좋다.
제1 접착제가 (b) 성분으로서 페놀 수지계 경화제, 산무수물계 경화제 또는 아민계 경화제를 포함하는 경우, 산화막을 제거하는 플럭스 활성을 보여, 접속 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
[(c) 성분: 플럭스 화합물]
(c) 성분은 플럭스 활성을 갖는 화합물이며, 제1 접착제에 있어서 플럭스제로서 기능한다. (c) 성분으로서는, 땜납 등의 표면의 산화막을 환원 제거하여 금속 접합을 용이하게 하는 것이라면, 특별히 제한 없이 공지된 것을 이용할 수 있다. (c) 성분으로서는, 플럭스 화합물의 1종을 단독으로 이용하여도 좋고, 플럭스 화합물의 2종 이상을 병용하여도 좋다. 단, (c) 성분에는 (b) 성분인 경화제는 포함되지 않는다.
플럭스 화합물은, 충분한 플럭스 활성을 얻을 수 있고, 보다 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있다는 관점에서, 카르복실기를 갖는 것이 바람직하고, 2 이상의 카르복실기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 이 중에서도 카르복실기를 2개 갖는 화합물이 바람직하다. 카르복실기를 2개 갖는 화합물은, 카르복실기를 하나 갖는 화합물(모노카르복실산)과 비교하여, 접속 시의 고온에 의해서도 휘발하기 어려워, 보이드의 발생을 한층 더 억제할 수 있다. 또한, 카르복실기를 2개 갖는 화합물을 이용하면, 카르복실기를 3개 이상 갖는 화합물을 이용한 경우와 비교하여, 보관 시·접속 작업 시 등에 있어서의 반도체용 필름형 접착제의 점도 상승을 한층 더 억제할 수 있어, 반도체 장치의 접속 신뢰성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
카르복실기를 갖는 플럭스 화합물로서는 하기 식 (1)으로 표시되는 기를 갖는 화합물이 바람직하게 이용된다.
Figure pat00002
식 (1) 중, R1은 수소 원자 또는 전자 공여성 기를 나타낸다.
내리플로우성(reflow resistance)이 우수하다는 관점 및 접속 신뢰성이 더욱 우수하다는 관점에서는, R1이 전자공여성인 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 제1 접착제가, 에폭시 수지 및 경화제를 함유한 다음에, 식 (1)으로 표시되는 기를 갖는 화합물 중, R1이 전자 공여성 기인 화합물을 추가로 함유함으로써, 금속 접합하는 플립 칩 접속 방식에 있어서 반도체용 필름형 접착제로서 적용한 경우라도, 내리플로우성 및 접속 신뢰성이 보다 우수한 반도체 장치의 제작이 가능하게 된다.
내리플로우성의 향상에는, 고온에 있어서의 흡습 후의 접착력 저하를 억제할 필요가 있다. 종래 플럭스 화합물로서 카르복실산이 이용되고 있지만, 종래의 플럭스 화합물에서는, 이하의 이유에 의해 접착력의 저하가 생기고 있다고 본 발명자들은 생각하고 있다.
통상 에폭시 수지와 경화제가 반응하여 경화 반응이 진행되는데, 이때 플럭스 화합물인 카르복실산이 상기 경화 반응에 거둬들여진다. 즉, 에폭시 수지의 에폭시기와 플럭스 화합물의 카르복실기가 반응함으로써 에스테르 결합이 형성되는 경우가 있다. 이 에스테르 결합은, 흡습 등에 의한 가수분해 등을 일으키기 쉬워, 이 에스테르 결합의 분해가 흡습 후의 접착력 저하의 한 원인이라고 생각된다.
이에 대하여, 식 (1)으로 표시되는 기를 갖는 화합물 중, R1이 전자 공여성 기인 기를 갖는 화합물, 즉, 근방에 전자 공여성 기를 갖춘 카르복실기를 갖는 화합물을 함유하는 경우, 카르복실기에 의해 플럭스 활성이 충분히 얻어짐과 더불어, 상술한 에스테르 결합이 형성된 경우라도, 전자 공여성 기에 의해 에스테르 결합부의 전자 밀도가 올라 에스테르 결합의 분해가 억제된다. 또한, 카르복실기 근방에 치환기(전자 공여성 기)가 존재하기 때문에, 입체 장해에 의해, 카르복실기와 에폭시 수지의 반응이 억제되어, 에스테르 결합이 생성되기 어렵게 되고 있다고 생각된다.
이들 이유에 의해, 식 (1)으로 표시되는 기를 갖는 화합물 중, R1이 전자 공여성 기인 화합물을 추가로 함유하는 제1 접착제를 이용하는 경우, 흡습 등에 의한 조성 변화가 생기기 어려워, 우수한 접착력이 유지된다. 또한 상술한 작용은, 에폭시 수지와 경화제의 경화 반응이 플럭스 화합물에 의해 저해되기 어렵다고 말할 수도 있으며, 상기 작용에 의해, 에폭시 수지와 경화제의 경화 반응의 충분한 진행에 의한 접속 신뢰성의 향상이라는 효과도 기대할 수 있다.
전자 공여성 기의 전자공여성이 강하게 되면, 상술한 에스테르 결합의 분해를 억제하는 효과를 얻기 쉽게 되는 경향이 있다. 또한, 전자 공여성 기의 입체 장해가 크면, 상술한 카르복실기와 에폭시 수지의 반응을 억제하는 효과를 얻기 쉽게 된다. 전자 공여성 기는 전자공여성 및 입체 장해를 밸런스 좋게 갖고 있는 것이 바람직하다.
전자 공여성 기로서는, 예컨대 알킬기, 수산기, 아미노기, 알콕시기, 알킬아미노기를 들 수 있다. 전자 공여성 기로서는, 다른 성분(예컨대 (a) 성분의 에폭시 수지)과 반응하기 어려운 기가 바람직하며, 구체적으로는 알킬기, 수산기 또는 알콕시기가 바람직하고, 알킬기가 보다 바람직하다.
알킬기로서는, 탄소수 1∼10의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1∼5의 알킬기가 보다 바람직하다. 알킬기의 탄소수는 많을수록 전자공여성 및 입체 장해가 커지는 경향이 있다. 탄소수가 상기 범위인 알킬기는, 전자공여성 및 입체 장해의 밸런스가 우수하기 때문에, 상기 알킬기에 의하면, 본 발명의 효과가 한층 더 현저히 발휘된다.
또한, 알킬기는 직쇄상이라도 분기상이라도 좋으며, 직쇄상인 것이 바람직하다. 알킬기가 직쇄상일 때, 전자공여성 및 입체 장해의 밸런스의 관점에서, 알킬기의 탄소수는 플럭스 화합물의 주쇄의 탄소수 이하인 것이 바람직하다. 예컨대 플럭스 화합물이 하기 식 (2)으로 표시되는 화합물이고, 전자 공여성 기가 직쇄상의 알킬기일 때, 상기 알킬기의 탄소수는 플럭스 화합물의 주쇄의 탄소수 (n+1) 이하인 것이 바람직하다.
알콕시기로서는, 탄소수 1∼10의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1∼5의 알콕시기가 보다 바람직하다. 알콕시기의 탄소수는 많을수록 전자공여성 및 입체 장해가 커지는 경향이 있다. 탄소수가 상기 범위인 알콕시기는, 전자공여성 및 입체장해의 밸런스가 우수하기 때문에, 상기 알콕시기에 의하면, 본 발명의 효과가 한층 더 현저히 발휘된다.
또한, 알콕시기의 알킬기 부분은 직쇄상이라도 분기상이라도 좋으며, 직쇄상인 것이 바람직하다. 알콕시기가 직쇄상일 때, 전자공여성 및 입체 장해의 밸런스의 관점에서, 알콕시기의 탄소수는 플럭스 화합물의 주쇄의 탄소수 이하인 것이 바람직하다. 예컨대 플럭스 화합물이 하기 식 (2)으로 표시되는 화합물이고, 전자 공여성 기가 직쇄상의 알콕시기일 때, 상기 알콕시기의 탄소수는 플럭스 화합물의 주쇄의 탄소수 (n+1) 이하인 것이 바람직하다.
알킬아미노기로서는 모노알킬아미노기, 디알킬아미노기를 들 수 있다. 모노알킬아미노기로서는, 탄소수 1∼10의 모노알킬아미노기가 바람직하고, 탄소수 1∼5의 모노알킬아미노기가 보다 바람직하다. 모노알킬아미노기의 알킬기 부분은 직쇄상이라도 분기상이라도 좋으며, 직쇄상인 것이 바람직하다.
디알킬아미노기로서는, 탄소수 2∼20의 디알킬아미노기가 바람직하고, 탄소수 2∼10의 디알킬아미노기가 보다 바람직하다. 디알킬아미노기의 알킬기 부분은 직쇄상이라도 분기상이라도 좋으며, 직쇄상인 것이 바람직하다.
카르복실기를 2개 갖는 플럭스 화합물로서는, 하기 식 (2)으로 표시되는 화합물을 적합하게 이용할 수 있다. 하기 식 (2)으로 표시되는 화합물에 의하면, 반도체 장치의 내리플로우성 및 접속 신뢰성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
Figure pat00003
식 (2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 전자 공여성 기를 나타내고, n은 0 또는 1 이상의 정수를 나타낸다. 복수 존재하는 R2는 상호 동일하더라도 다르더라도 좋다.
R1은 식 (1)과 동의이다. 또한, R2에 의해서 표시되는 전자공여성은, R1로서 설명한 상술한 전자 공여성 기의 예와 동일하다. 식 (1)에서 설명한 이유와 같은 이유에서, 식 (2) 중의 R1은 전자 공여성 기인 것이 바람직하다.
식 (2)에 있어서의 n은 1 이상인 것이 바람직하다. n이 1 이상이면, n이 0인 경우와 비교하여, 접속 시의 고온에 의해서도 플럭스 화합물이 휘발하기 어려워, 보이드의 발생을 한층 더 억제할 수 있다. 또한, 식 (2)에 있어서의 n은 15 이하인 것이 바람직하고, 11 이하인 것이 보다 바람직하고, 6 이하 또는 4 이하라도 좋다. n이 15 이하이면, 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.
또한, 플럭스 화합물로서는 하기 식 (3)으로 표시되는 화합물이 보다 적합하다. 하기 식 (3)으로 표시되는 화합물에 의하면, 반도체 장치의 내리플로우성 및 접속 신뢰성을 더 한층 향상시킬 수 있다.
Figure pat00004
식 (3) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 전자 공여성 기를 나타내고, m은 0 또는 1 이상의 정수를 나타낸다.
식 (3)에 있어서의 m은 10 이하인 것이 바람직하고, 5 이하인 것이 보다 바람직하고, 3 이하인 것이 더욱 바람직하다. m이 10 이하이면, 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.
식 (3)에 있어서, R1 및 R2는 수소 원자라도 전자 공여성 기라도 좋다. 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻을 수 있다는 관점에서, R1 및 R2의 적어도 한쪽은 전자 공여성 기인 것이 바람직하다. R1이 전자 공여성 기이고 R2가 수소 원자이면, 융점이 낮아지는 경향이 있어, 반도체 장치의 접속 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 경우가 있다. 또한, R1과 R2가 다른 전자 공여성 기이면, R1과 R2가 동일한 전자 공여성 기인 경우와 비교하여, 융점이 낮아지는 경향이 있어, 반도체 장치의 접속 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 경우가 있다.
또한, 식 (3)에 있어서 R1과 R2가 동일한 전자 공여성 기이면, 대칭 구조가 되어 융점이 높아지는 경향이 있지만, 이 경우라도 본 발명의 효과는 충분히 얻어진다. 특히 융점이 150℃ 이하로 충분히 낮은 경우에는, R1과 R2가 동일한 기라도, R1과 R2가 다른 기인 경우와 같은 정도의 접속 신뢰성을 얻을 수 있다.
플럭스 화합물로서는, 예컨대 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜린산, 수베르산, 아젤라산, 세바신산, 운데칸2산 및 도데칸2산에서 선택되는 디카르복실산, 그리고 이들 디카르복실산의 2 위치에 전자 공여성 기가 치환된 화합물을 이용할 수 있다.
플럭스 화합물의 융점은, 150℃ 이하가 바람직하고, 140℃ 이하가 보다 바람직하고, 130℃ 이하가 더욱 바람직하다. 이러한 플럭스 화합물은, 에폭시 수지와 경화제의 경화 반응이 생기기 전에 플럭스 활성이 충분히 발현되기 쉽다. 그 때문에, 이러한 플럭스 화합물을 함유하는 제1 접착제를 이용한 반도체용 필름형 접착제에 의하면, 접속 신뢰성이 한층 더 우수한 반도체 장치를 실현할 수 있다. 또한, 플럭스 화합물의 융점은, 25℃ 이상이 바람직하고, 50℃ 이상이 보다 바람직하다. 또한, 플럭스 화합물은 실온(25℃)에서 고형인 것이 바람직하다.
플럭스 화합물의 융점은 일반적인 융점 측정 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 융점을 측정하는 시료는, 미분말로 분쇄되며 또한 미량을 이용함으로써 시료 내의 온도 편차를 적게 할 것이 요구된다. 시료의 용기로서는 한쪽의 끝을 닫은 모세관이 이용되는 것이 많지만, 측정 장치에 따라서는 2장의 현미경용 커버글라스에 끼워 용기로 하는 것도 있다. 또한 급격하게 온도를 상승시키면 시료와 온도계 사이에 온도 구배가 발생하여 측정 오차를 생기게 하기 때문에, 융점을 계측하는 시점에서의 가온(加溫)은 매분 1℃ 이하의 상승률로 측정하는 것이 바람직하다.
상술한 것과 같이 융점을 측정하는 자료는 미분말로서 조제되기 때문에, 융해 전의 시료는 표면에서의 난반사에 의해 불투명하다. 시료의 외견이 투명화하기 시작한 온도를 융점의 하한점으로 하고, 다 융해된 온도를 상한점으로 하는 것이 통상적이다. 측정 장치는 다양한 형태의 것이 존재하지만, 가장 고전적인 장치는 이중관식 온도계에 시료를 채운 모세관을 부착하여 온욕으로 가온하는 장치가 사용된다. 이중관식 온도계에 모세관을 접착할 목적으로 온욕의 액체로서 점성이 높은 액체가 이용되고, 농황산 내지는 실리콘 오일이 이용되는 경우가 많으며, 온도계 선단의 저장소 근방에 시료가 오도록 부착한다. 또한, 융점 측정 장치로서는 금속의 히트 블록을 사용하여 가온하고, 빛의 투과율을 측정함과 더불어 가온을 조제하면서 자동적으로 융점을 결정하는 것을 사용할 수도 있다.
또한 본 명세서 중, 융점이 150℃ 이하란, 융점의 상한점이 150℃ 이하인 것을 의미하고, 융점이 25℃ 이상이란, 융점의 하한점이 25℃ 이상인 것을 의미한다.
(c) 성분의 함유량은, 제1 접착제의 전량을 기준으로 0.5∼10 질량%인 것이 바람직하고, 0.5∼5 질량%인 것이 보다 바람직하다.
[(d) 성분: 중량 평균 분자량이 10000 이상인 고분자 성분]
제1 접착제는, 필요에 따라서, 중량 평균 분자량이 10000 이상인 고분자 성분((d) 성분)을 함유하고 있어도 좋다. (d) 성분을 함유하는 제1 접착제는 내열성 및 필름 형성성이 한층 더 우수하다.
(d) 성분으로서는, 예컨대 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카르보디이미드 수지, 시아네이트에스테르 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 고무를 들 수 있다. 이들 중에서도 내열성 및 필름 형성성이 우수하다는 관점에서, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 아크릴 고무, 시아네이트에스테르 수지 및 폴리카르보디이미드 수지가 바람직하고, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지 및 아크릴 고무가 보다 바람직하다. 이들 (d) 성분은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물 또는 공중합체로서 사용할 수도 있다. 단, (d) 성분에는 (a) 성분에 해당하는 화합물 및 (e) 성분에 해당하는 화합물은 포함되지 않는다.
(d) 성분의 중량 평균 분자량은, 예컨대 10000 이상이며, 20000 이상인 것이 바람직하고, 30000 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 (d) 성분에 의하면, 제1 접착제의 내열성 및 필름 형성성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한, (d) 성분의 중량 평균 분자량은 1000000 이하인 것이 바람직하고, 500000 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 (d) 성분에 의하면, 제1 접착제의 내열성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 중량 평균 분자량이란, 고속 액체 크로마토그래피(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제조, 상품명: C-R4A)를 이용하여, 폴리스티렌 환산으로 측정했을 때의 중량 평균 분자량을 의미한다. 측정에는 예컨대 하기의 조건을 이용할 수 있다.
검출기: LV4000 UV Detector(가부시키가이샤히타치세이사쿠쇼 제조, 상품명)
펌프: L6000 Pump(가부시키가이샤히타치세이사쿠쇼 제조, 상품명)
컬럼: Gelpack GL-S300MDT-5(계 2본)(히타치가세이가부시키가이샤 제조, 상품명)
용리액: THF/DMF=1/1(용적비)+LiBr(0.03 mol/L)+H3PO4(0.06 mol/L)
유량: 1 mL/분
제1 접착제가 (d) 성분을 함유할 때, (d) 성분의 함유량 Cd에 대한 (a) 성분의 함유량 Ca의 비 Ca/Cd(질량비)는, 0.01∼5인 것이 바람직하고, 0.05∼3인 것이 보다 바람직하고, 0.1∼2인 것이 더욱 바람직하다. 비(Ca/Cd)를 0.01 이상으로 함으로써 보다 양호한 경화성 및 접착력을 얻을 수 있고, 비(Ca/Cd)를 5 이하로 함으로써 보다 양호한 필름 형성성을 얻을 수 있다.
[(e) 성분: 필러]
제1 접착제는, 필요에 따라서, 필러((e) 성분)를 함유하고 있어도 좋다. (e) 성분에 의해서, 제1 접착제의 점도, 제1 접착제의 경화물의 물성 등을 제어할 수 있다. 구체적으로는 (e) 성분에 의하면, 예컨대 접속 시의 보이드 발생의 억제, 제1 접착제의 경화물의 흡습률의 저감 등을 도모할 수 있다.
(e) 성분으로서는 무기 필러(무기 입자), 유기 필러(유기 입자) 등을 들 수 있다. 무기 필러로서는, 유리, 실리카, 알루미나, 산화티탄, 운모, 질화붕소 등의 절연성 무기 필러를 들 수 있고, 그 중에서도 실리카, 알루미나, 산화티탄 및 질화붕소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 실리카, 알루미나 및 질화붕소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다. 절연성 무기 필러는 위스커라도 좋다. 위스커로서는, 붕산알루미늄, 티탄산알루미늄, 산화아연, 규산칼슘, 질화붕소 등을 들 수 있다. 유기 필러로서는 예컨대 수지 필러(수지 입자)를 들 수 있다. 수지 필러로서는 폴리우레탄, 폴리이미드 등을 들 수 있다. 수지 필러는, 무기 필러와 비교하여, 260℃ 등의 고온에서 유연성을 부여할 수 있기 때문에, 내리플로우성 향상에 적합함과 더불어 유연성 부여가 가능하므로, 필름 형성성 향상에도 효과가 있다.
절연 신뢰성이 더욱 우수하다는 관점에서, (e) 성분은 절연성인 것이 바람직하다. 제1 접착제는, 은 필러, 땜납 필러 등의 도전성의 금속 필러(금속 입자) 및 카본 블랙 등의 도전성의 무기 필러를 함유하고 있지 않은 것이 바람직하다.
(e) 성분의 물성은 표면 처리에 의해서 적절하게 조정되어도 좋다. (e) 성분은, 분산성 또는 접착력이 향상된다는 관점에서, 표면 처리를 실시한 필러인 것이 바람직하다. 표면처리제로서는, 글리시딜계(에폭시계), 아민계, 페닐계, 페닐아미노계, (메트)아크릴계, 비닐계의 화합물 등을 들 수 있다.
표면 처리로서는, 표면 처리의 용이성 때문에, 에폭시실란계, 아미노실란계, 아크릴실란계 등의 실란 화합물에 의한 실란 처리가 바람직하다. 표면처리제로서는, 분산성, 유동성 및 접착력이 우수하다는 관점에서, 글리시딜계의 화합물, 페닐아미노계의 화합물 및 (메트)아크릴계의 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 표면처리제로서는, 보존 안정성이 우수하다는 관점에서, 페닐계의 화합물 및 (메트)아크릴계의 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
(e) 성분의 평균 입경은, 플립 칩 접속 시에 맞물려 들어가는 것을 방지한다는 관점에서, 1.5 ㎛ 이하가 바람직하고, 시인성(투명성)이 우수하다는 관점에서, 1.0 ㎛ 이하가 보다 바람직하다.
(e) 성분의 함유량은, 방열성이 낮아지는 것이 억제된다는 관점 및 보이드의 발생, 흡습률이 커지는 것 등을 억제하기 쉬운 경향이 있다는 관점에서, 제1 접착제의 전량을 기준으로 하여 30 질량% 이상이 바람직하고, 40 질량% 이상이 보다 바람직하다. (e) 성분의 함유량은, 점도가 높아져 제1 접착제의 유동성이 저하하는 것 및 접속부에의 필러의 맞물려들어감(트래핑)이 생기는 것이 억제되기 쉽고, 접속 신뢰성이 저하하는 것을 억제하기 쉬운 경향이 있다는 관점에서, 제1 접착제의 전량을 기준으로 하여 90 질량% 이하가 바람직하고, 80 질량% 이하가 보다 바람직하다. 이들 관점에서, (e) 성분의 함유량은, 제1 접착제의 전량을 기준으로 하여 30∼90 질량%가 바람직하고, 40∼80 질량%가 보다 바람직하다.
[그 밖의 성분]
제1 접착제에는, 산화방지제, 실란커플링제, 티탄커플링제, 레벨링제, 이온트랩제 등의 첨가제를 배합하여도 좋다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 이들의 배합량에 관해서는, 각 첨가제의 효과가 발현되도록 적절하게 조정하면 된다.
(제2 접착제)
제2 접착제는 플럭스 화합물을 실질적으로 함유하지 않는다. 「실질적으로 함유하지 않는다」란, 제2 접착제에 있어서의 플럭스 화합물의 함유량이, 제2 접착제의 전량을 기준으로 0.5 질량% 미만인 것을 의미한다.
제2 접착제는, 본 발명의 효과를 현저하게 얻을 수 있다는 관점에서, 200℃에서 5초간 유지했을 때의 경화 반응률이 80% 이상인 것이 바람직하다. 이러한 제2 접착제로서는 예컨대 라디칼 경화계의 접착제를 들 수 있다. 이러한 접착제에 의해 본 발명의 효과를 현저하게 얻을 수 있는 이유는 분명하지 않지만, 본 발명자들은 다음과 같이 추찰하고 있다.
즉, 종래의 플럭스 화합물을 함유하는 필름형 접착제에서는, 플럭스 성분이 라디칼을 실활시켜 버리기 때문에 라디칼 경화계를 적용할 수 없어, 에폭시 등을 이용한 양이온 경화계가 적용되는 경우가 많았다. 이 경화계(반응계)에서는, 구핵 부가 반응으로 경화가 진행되기 때문에, 경화 속도가 느리고, 압착 후에 보이드가 발생해 버리는 경우가 있었다. 종래의 필름형 접착제에서는, 이 실장 시의 보이드에 의해서, 문제점(예컨대 260℃ 전후의 리플로우 온도에 있어서의 반도체 재료의 박리, 접속부의 접속 불량 등)이 발생하고 있었다고 추찰된다. 한편, 상술한 제2 접착제는, 플럭스 화합물을 실질적으로 함유하고 있지 않기 때문에, 경화계를 라디칼 경화계로 할 수 있어, 충분한 경화 속도를 얻을 수 있다. 그 때문에, 상술한 제2 접착제를 제2 층에 이용함으로써, 압착을 고온 또한 단시간에 행한 경우라도 보이드가 발생하기 어렵게 되어, 본 발명의 효과가 현저하게 된다고 추찰된다. 또한, 본 실시형태에서는 충분한 경화 속도를 얻을 수 있으므로, 예컨대 접속부에 땜납이 이용되고 있는 경우라도, 땜납 용융 온도보다 저온의 온도 영역에서 필름형 접착제를 경화시킬 수 있다. 그 때문에, 땜납의 비산 및 유동이 발생하여 접속 불량이 생기는 것을 충분히 억제할 수 있다.
이하, 제2 접착제가, 라디칼 중합성 화합물(이하, 경우에 따라 「(A) 성분」이라고 한다.)과, 열라디칼발생제(이하, 경우에 따라 「(B) 성분」이라고 한다.)와, 필요에 따라서, 고분자 성분(이하, 경우에 따라 「(C) 성분」이라고 한다.) 및 필러(이하, 경우에 따라 「(D) 성분」이라고 한다.)를 함유하는 일 실시형태에 관해서 설명한다.
[(A) 성분: 라디칼 중합성 화합물]
(A) 성분은, 열, 빛, 방사선 및 전기 화학적 작용 등에 의한 라디칼의 발생에 따라 라디칼 중합 반응이 가능한 화합물이다. (A) 성분으로서는 (메트)아크릴 화합물, 비닐 화합물 등을 들 수 있다. (A) 성분으로서는, 내구성, 전기 절연성 및 내열성이 우수하다는 관점에서, (메트)아크릴 화합물이 바람직하다. (메트)아크릴 화합물은, 분자 내에 1개 이상의 (메트)아크릴기((메트)아크릴로일기)를 갖는 화합물이라면 특별히 제한은 없고, 예컨대 비스페놀A형, 비스페놀F형, 나프탈렌형, 페놀노볼락형, 크레졸노볼락형, 페놀아랄킬형, 비페닐형, 트리페닐메탄형, 디시클로펜타디엔형, 플루오렌형, 아다만탄형 또는 이소시아누르산형의 골격을 함유하는 (메트)아크릴 화합물; 각종 다작용 (메트)아크릴 화합물(상기 골격을 함유하는 (메트)아크릴 화합물을 제외한다) 등을 사용할 수 있다. 다작용 (메트)아크릴 화합물로서는, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. (A) 성분은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 이용할 수 있다.
(A) 성분은, 내열성이 우수하다는 관점에서, 비스페놀A형 골격, 비스페놀F형 골격, 나프탈렌형 골격, 플루오렌형 골격, 아다만탄형 골격 또는 이소시아누르산형 골격을 갖는 것이 바람직하고, 플루오렌형 골격을 갖는 것이보다 바람직하다. (A) 성분은, 상술한 어느 한 골격을 갖는 (메트)아크릴레이트인 것이 더욱 바람직하다.
(A) 성분은 실온(25℃)에서 고형인 것이 바람직하다. 액상과 비교하여 고형인 쪽이, 보이드가 발생하기 어렵고, 또한 경화 전(B 스테이지)의 제2 접착제의 점성(태크)이 작아 취급성이 우수하다. 실온(25℃)에서 고형인 (A) 성분으로서는, 비스페놀A형 골격, 플루오렌형 골격, 아다만탄형 골격 또는 이소시아누르산형 골격을 갖는 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
(A) 성분에 있어서의 (메트)아크릴기의 작용기의 수는 3 이하가 바람직하다. 작용기의 수가 많은 경우, 경화의 네트워크가 급속히 진행되어, 미반응의 기가 잔존하는 경우가 있다. 한편, 작용기의 수가 3 이하이면, 작용기의 수가 지나치게 많아지지 않고, 단시간에 의한 경화가 충분히 진행되기 쉽기 때문에, 경화 반응률이 저하하는 것을 억제하기 쉽다.
(A) 성분의 분자량은, 2000보다 작은 것이 바람직하고, 1000 이하인 것이 보다 바람직하다. (A) 성분의 분자량이 작을수록 반응이 진행되기 쉽고, 경화 반응률이 높아진다.
(A) 성분의 함유량은, 경화 성분이 적어지는 것이 억제되고, 경화 후의 수지의 유동을 충분히 제어하기 쉽다는 관점에서, 제2 접착제의 전량을 기준으로 하여 10 질량% 이상이 바람직하고, 15 질량% 이상이 보다 바람직하다. (A) 성분의 함유량은, 경화물이 지나치게 딱딱하게 되는 것이 억제되고, 패키지의 휘어짐이 커지는 것이 억제되기 쉬운 경향이 있다는 관점에서, 제2 접착제의 전량을 기준으로 하여 50 질량% 이하가 바람직하고, 40 질량% 이하가 보다 바람직하다. 이들 관점에서, (A) 성분의 함유량은, 제2 접착제의 전량을 기준으로 하여 10∼50 질량%가 바람직하고, 15∼40 질량%가 보다 바람직하다.
(A) 성분의 함유량은, 경화성이 저하하는 것이 억제되고, 접착력이 저하하는 것이 억제되기 쉽다는 관점에서, (C) 성분 1 질량부에 대하여, 0.01 질량부 이상이 바람직하고, 0.05 질량부 이상이 보다 바람직하고, 0.1 질량부 이상이 더욱 바람직하다. (A) 성분의 함유량은, 필름 형성성이 저하하는 것이 억제되기 쉽다는 관점에서, (C) 성분 1 질량부에 대하여, 10 질량부 이하가 바람직하고, 5 질량부 이하가 보다 바람직하다. 이들 관점에서, (A) 성분의 함유량은, (C) 성분 1 질량부에 대하여 0.01∼10 질량부가 바람직하고, 0.05∼5 질량부가 보다 바람직하고, 0.1∼5 질량부가 더욱 바람직하다.
[(B) 성분: 열라디칼발생제]
(B) 성분으로서는, (A) 성분의 경화제로서 기능하면 특별히 제한은 없지만, 취급성이 우수하다는 관점에서, 열라디칼발생제가 바람직하다.
열라디칼발생제로서는 아조 화합물, 과산화물(유기 과산화물 등) 등을 들 수 있다. 열라디칼발생제로서는 과산화물이 바람직하고, 유기 과산화물이 보다 바람직하다. 이 경우, 필름 형태로 할 때의 용제를 건조시키는 공정에서 라디칼 반응이 진행되지 않아, 취급성 및 보존 안정성이 우수하다. 그 때문에, 열라디칼발생제로서 과산화물을 이용하는 경우, 한층 더 우수한 접속 신뢰성을 얻기 쉽다. 유기 과산화물로서는, 케톤퍼옥사이드, 퍼옥시케탈, 하이드로퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드, 디아실퍼옥사이드, 퍼옥시디카보네이트, 퍼옥시에스테르 등을 들 수 있다. 유기 과산화물로서는, 보존 안정성이 우수하다는 관점에서, 하이드로퍼옥사이드, 디알킬퍼옥사이드 및 퍼옥시에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 또한 유기 과산화물로서는, 내열성이 우수하다는 관점에서, 하이드로퍼옥사이드 및 디알킬퍼옥사이드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 디알킬퍼옥사이드로서는 디쿠밀과산화물, 디-tert-부틸과산화물 등을 들 수 있다.
(B) 성분의 함유량은, 충분히 경화가 진행되기 쉽다는 관점에서, (A) 성분100 질량부에 대하여 0.5 질량부 이상이 바람직하고, 1 질량부 이상이 보다 바람직하다. (B) 성분의 함유량은, (A) 성분 100 질량부에 대하여 10 질량부 이하가 바람직하고, 5 질량부 이하가 보다 바람직하다. (B) 성분의 함유량의 상한치가 상기 범위이면, 경화가 급격히 진행되어 반응점이 많아지는 것이 억제됨으로써, 분자쇄가 짧아지는 것 및 미반응의 기가 잔존하는 것이 억제된다. 그 때문에, (B) 성분의 함유량의 상한치가 상기 범위이면, 신뢰성의 저하를 억제하기 쉬운 경향이 있다. 이들 관점에서, (B) 성분의 함유량은, (A) 성분 100 질량부에 대하여 0.5∼10 질량부가 바람직하고, 1∼5 질량부가 보다 바람직하다.
[(C) 성분: 고분자 성분]
제2 접착제는 고분자 성분을 추가로 함유할 수 있다. (C) 성분은, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카르보디이미드 수지, 시아네이트에스테르 수지, (메트)아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 우레탄 수지, 아크릴 고무 등을 들 수 있고, 그 중에서도 내열성 및 필름 형성성이 우수하다는 관점에서, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, (메트)아크릴 수지, 아크릴 고무, 시아네이트에스테르 수지 및 폴리카르보디이미드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 폴리이미드 수지, (메트)아크릴 수지 및 아크릴 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다. (C) 성분은, 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합체 또는 공중합체로서 사용할 수도 있다. 단, (C) 성분에는 (A) 성분에 해당하는 화합물 및 (D) 성분에 해당하는 화합물은 포함되지 않는다.
(C) 성분의 유리 전이 온도(Tg)는, 반도체용 필름형 접착제의 기판 또는 칩에의 첨부성이 우수하다는 관점에서, 120℃ 이하가 바람직하고, 100℃ 이하가 보다 바람직하고, 85℃ 이하가 더욱 바람직하다. 이들 범위인 경우에는, 반도체 칩에 형성된 범프, 기판에 형성된 전극 또는 배선 패턴 등의 요철을 반도체용 필름형 접착제에 의해 용이하게 매립하는 것이 가능하고(경화 반응이 시작되는 것을 억제하기쉽다), 기포가 잔존하여 보이드가 발생하는 것을 억제하기 쉬운 경향이 있다. 여기서, 상기 Tg란, DSC(파킨엘마사 제조, 상품명: DSC-7형)를 이용하여, 샘플량 10 mg, 승온 속도 10℃/분, 측정 분위기: 공기의 조건으로 측정했을 때의 Tg이다.
(C) 성분의 중량 평균 분자량은, 폴리스티렌 환산으로 10000 이상이 바람직하고, 단독으로 양호한 필름 형성성을 보이기 위해서, 30000 이상이 보다 바람직하고, 40000 이상이 더욱 바람직하고, 50000 이상이 특히 바람직하다. 중량 평균 분자량이 10000 이상인 경우에는, 필름 형성성이 저하하는 것을 억제하기 쉬운 경향이 있다.
[(D) 성분: 필러]
제2 접착제는, 점도 또는 경화물의 물성을 제어하기 위해서, 그리고 반도체 칩과 기판 혹은 반도체 칩끼리를 접속했을 때의 보이드의 발생 또는 흡습률의 한층 더한 억제를 위해서, 필러를 추가로 함유하여도 좋다. (D) 성분으로서는, 제1 접착제에 있어서의 (d) 성분으로서 예로 든 필러와 같은 필러를 이용할 수 있다. 바람직한 필러의 예도 동일하다.
(D) 성분의 함유량은, 방열성이 낮아지는 것이 억제된다는 관점 및 보이드의 발생, 흡습률이 커지는 것 등을 억제하기 쉬운 경향이 있다는 관점에서, 제2 접착제의 전량을 기준으로 하여 30 질량% 이상이 바람직하고, 40 질량% 이상이 보다 바람직하다. (D) 성분의 함유량은, 점도가 높아져 제2 접착제의 유동성이 저하하는 것 및 접속부에의 필러의 맞물려들어감(트래핑)이 생기는 것이 억제되기 쉽고, 접속 신뢰성이 저하하는 것을 억제하기 쉬운 경향이 있다는 관점에서, 제2 접착제의 전량을 기준으로 하여 90 질량% 이하가 바람직하고, 80 질량% 이하가 보다 바람직하다. 이들 관점에서, (D) 성분의 함유량은, 제2 접착제의 전량을 기준으로 하여 30∼90 질량%가 바람직하고, 40∼80 질량%가 보다 바람직하다.
[그 밖의 성분]
제2 접착제에는, 라디칼 중합성 화합물 이외의 중합성 화합물(예컨대 양이온 중합성 화합물 및 음이온 중합성 화합물)을 배합하여도 좋다. 또한, 제2 접착제에는 제1 접착제와 같은 그 밖의 성분을 배합하여도 좋다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 이들 배합량에 관해서는, 각 첨가제의 효과가 발현되도록 적절하게 조정하면 된다.
제2 접착제를 200℃에서 5초 유지했을 때의 경화 반응률은, 80% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상인 것이 보다 바람직하다. 200℃(땜납 용융 온도 이하)/5초의 경화 반응률이 80% 이상이면, 접속 시(땜납 용융 온도 이상)에 땜납이 비산·유동하여 접속 신뢰성이 저하하는 것을 억제하기 쉽다. 경화 반응률은, 제2 접착제(미경화의 플럭스 비함유층) 10 mg을 알루미늄 팬에 넣은 후, DSC(파킨엘마사 제조, 상품명: DSC-7형)을 이용하여 발열량을 측정함으로써 얻을 수 있다. 구체적으로는, 제2 접착제(미경화의 플럭스 비함유층) 10 mg을 알루미늄 팬에 넣은 측정 샘플을 200℃로 가온(加溫)한 핫플레이트 상에 놓고, 5초 후에 핫플레이트 상에서 측정 샘플을 벗긴다. 열처리 후의 측정 샘플과 미처리의 측정 샘플을 각각 DSC로 측정한다. 얻어진 발열량으로부터 하기 식에 의해 경화 반응률을 산출한다.
경화 반응률(%)=(1-[열처리 후의 측정 샘플의 발열량]/[미처리의 측정 샘플의 발열량])×100
제2 수지가 음이온 중합성의 에폭시 수지(특히 중량 평균 분자량 10000 이상의 에폭시 수지)를 함유하면, 경화 반응률을 80% 이상으로 조정하기가 어려운 경우가 있다. 에폭시 수지의 함유량은, (A) 성분 80 질량부에 대하여 20 질량부 이하 인 것이 바람직하고, 에폭시 수지를 함유하고 있지 않은 것이 보다 바람직하다.
제2 접착제를 포함하는 제2 층(플럭스 비함유층)은 200℃ 이상의 고온에서의 압착이 가능하다. 또한, 땜납 등의 금속을 용융시켜 접속을 형성하는 플립 칩 패키지에서는 더욱 우수한 경화성을 발현한다.
본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제의 두께에 관해서는, 상기 접속부의 높이의 합을 x로 하고, 반도체용 필름형 접착제의 총 두께를 y로 한 경우, x와 y의 관계는, 압착 시의 접속성 및 접착제의 충전성의 관점에서, 0.70 x≤y≤1.3 x를 만족하는 것이 바람직하고, 0.80 x≤y≤1.2 x를 만족하는 것이 보다 바람직하다. 반도체용 필름형 접착제의 총 두께는, 예컨대 10∼100 ㎛라도 좋고, 10∼80 ㎛라도 좋고, 10∼50 ㎛라도 좋다.
제1 층의 두께는, 예컨대 1∼50 ㎛라도 좋고, 3∼50 ㎛라도 좋고, 4∼30 ㎛라도 좋고, 5∼20 ㎛라도 좋다.
제2 층의 두께는, 예컨대 7∼50 ㎛라도 좋고, 8∼45 ㎛라도 좋고, 10∼40 ㎛라도 좋다.
제1 층의 두께에 대한 제2 층의 두께의 비(제2 층의 두께/제1 층의 두께)는, 예컨대 0.1∼10.0이라도 좋고, 0.5∼6.0이라도 좋고, 1.0∼4.0이라도 좋다.
본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 제1 층 및 제2 층 이외의 다른 층을 추가로 구비하고 있어도 좋지만, 제1 층 및 제2 층만을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 제1 층에 있어서의 제2 층과는 반대 측의 면 위 및/또는 제2 층에 있어서의 제1 층과는 반대 측의 면 위에, 기재 필름 및/또는 보호 필름을 구비하고 있어도 좋다.
<반도체용 필름형 접착제의 제조 방법>
본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 예컨대 제1 층을 갖춘 제1 필름형 접착제와, 제2 층을 갖춘 제2 필름형 접착제를 준비하고, 제1 층을 갖춘 제1 필름형 접착제와 제2 층을 갖춘 제2 필름형 접착제를 맞붙임으로써 얻을 수 있다.
제1 필름형 접착제를 준비하는 공정에서는, 예컨대 우선 (a) 성분, (b) 성분 및 (c) 성분, 그리고 필요에 따라서 첨가되는 (d) 성분 및 (e) 성분 등의 다른 성분을, 유기 용매 중에 가하여, 교반 혼합, 혼련 등에 의해, 용해 또는 분산시켜, 수지 바니시(도공 바니시)를 조제한다. 그 후, 이형 처리를 실시한 기재 필름 상에, 수지 바니시를 나이프코터, 롤코터, 애플리케이터 등을 이용하여 도포한 후, 가열에 의해 유기 용매를 감소시켜, 기재 필름 상에 제1 접착제를 포함하는 제1 층을 형성할 수 있다.
수지 바니시의 조제에 이용하는 유기 용매로서는, 각 성분을 균일하게 용해 또는 분산할 수 있는 특성을 갖는 것이 바람직하며, 예컨대 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸술폭시드, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 톨루엔, 벤젠, 크실렌, 메틸에틸케톤, 테트라히드로푸란, 에틸셀로솔브, 에틸셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브, 디옥산, 시클로헥사논 및 아세트산에틸을 들 수 있다. 이들 유기 용매는 단독으로 또는 2 종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 수지 바니시 조제 시의 교반 혼합 및 혼련은, 예컨대 교반기, 레이킹 머신, 3본롤, 볼밀, 비드밀 또는 호모디스퍼를 이용하여 행할 수 있다.
기재 필름으로서는, 유기 용매를 휘발시킬 때의 가열 조건에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 것이라면 특별히 제한은 없고, 폴리프로필렌 필름, 폴리메틸펜텐 필름 등의 폴리올레핀 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르 필름, 폴리이미드 필름 및 폴리에테르이미드 필름을 예시할 수 있다. 기재 필름은, 이들 필름을 포함하는 단층의 것에 한정되지 않고, 2종 이상의 재료를 포함하는 다층 필름이라도 좋다.
기재 필름에 도포한 수지 바니시로부터 유기 용매를 휘발시킬 때의 건조 조건은, 유기 용매가 충분히 휘발하는 조건으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 50∼200℃, 0.1∼90분간의 가열을 행하는 것이 바람직하다. 실장 후의 보이드 또는 점도 조정에 영향이 없으면, 유기 용매는, 제1 필름형 접착제 전량에 대하여 1.5 질량% 이하까지 제거되는 것이 바람직하다.
제2 필름형 접착제를 준비하는 공정에서는, (A) 성분 및 (B) 성분, 그리고 필요에 따라서 첨가되는 (C) 성분 등의 다른 성분을 이용하는 것 이외에는, 제1 층과 같은 방법에 의해 기재 필름 상에 제2 접착제를 포함하는 제2 층을 형성할 수 있다.
제1 필름형 접착제와 제2 필름형 접착제를 맞붙이는 방법으로서는 예컨대 가열 프레스, 롤 라미네이트, 진공 라미네이트 등의 방법을 들 수 있다. 라미네이트는 예컨대 30∼120℃의 가열 조건 하에서 행하여도 좋다.
본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 예컨대 기재 필름 상에 제1 층 또는 제2 층의 한쪽을 형성한 후, 얻어진 제1 층 또는 제2 층 상에, 제1 층 또는 제2 층의 다른 쪽을 형성함으로써 얻더라도 좋다. 제1 층 및 제2 층은, 상술한 기재 구비 필름형 접착제의 제조에 있어서의 제1 층 및 제2 층의 형성 방법과 같은 방법에 의해 형성하여도 좋다.
<반도체 장치>
본 실시형태의 반도체 장치에 관해서 도 1 및 도 2를 이용하여 이하에 설명한다. 도 1은 본 발명의 반도체 장치의 일 실시형태를 도시하는 모식 단면도이다. 도 1(a)에 도시하는 것과 같이, 반도체 장치(100)는, 상호 대향하는 반도체 칩(10) 및 기판(회로 배선 기판)(20)과, 반도체 칩(10) 및 기판(20)의 상호 대향하는 면에 각각 배치된 배선(15)과, 반도체 칩(10) 및 기판(20)의 배선(15)을 상호 접속하는 접속 범프(30)와, 반도체 칩(10) 및 기판(20) 사이의 공극에 간극 없이 충전된 접착제(제1 접착제 및 제2 접착제)의 경화물을 포함하는 밀봉부(40)를 갖고 있다. 반도체 칩(10) 및 기판(20)은, 배선(15) 및 접속 범프(30)에 의해 플립 칩 접속되어 있다. 배선(15) 및 접속 범프(30)는, 접착제의 경화물에 의해 밀봉되어 있어, 외부 환경으로부터 차단되어 있다. 밀봉부(40)는, 제1 접착제의 경화물을 포함하는 상부 부분(40a)과 제2 접착제의 경화물을 포함하는 하부 부분(40b)을 갖고 있다.
도 1(b)에 도시하는 것과 같이, 반도체 장치(200)는, 상호 대향하는 반도체 칩(10) 및 기판(20)과, 반도체 칩(10) 및 기판(20)의 상호 대향하는 면에 각각 배치된 범프(32)와, 반도체 칩(10) 및 기판(20) 사이의 공극에 간극 없이 충전된 접착제(제1 접착제 및 제2 접착제)의 경화물을 포함하는 밀봉부(40)를 갖고 있다. 반도체 칩(10) 및 기판(20)은, 대향하는 범프(32)가 상호 접속됨으로써 플립 칩 접속되어 있다. 범프(32)는, 접착제의 경화물에 의해 밀봉되어 있어, 외부 환경으로부터 차단되어 있다. 밀봉부(40)는, 제1 접착제의 경화물을 포함하는 상부 부분(40a)과 제2 접착제의 경화물을 포함하는 하부 부분(40b)을 갖고 있다.
도 2는 본 발명의 반도체 장치의 다른 일 실시형태를 도시하는 모식 단면도이다. 도 2(a)에 도시하는 것과 같이, 반도체 장치(300)는, 2개의 반도체 칩(10)이 배선(15) 및 접속 범프(30)에 의해 플립 칩 접속되어 있는 점을 제외하고, 반도체 장치(100)와 마찬가지다. 도 2(b)에 도시하는 것과 같이, 반도체 장치(400)는, 2개의 반도체 칩(10)이 범프(32)에 의해 플립 칩 접속되어 있는 점을 제외하고, 반도체 장치(200)와 마찬가지다.
반도체 칩(10)으로서는, 특별히 한정은 없고, 실리콘, 게르마늄 등의 동일 종류의 원소로 구성되는 원소 반도체, 갈륨비소, 인듐인 등의 화합물 반도체를 이용할 수 있다.
기판(20)으로서는, 회로 기판이라면 특별히 제한은 없고, 유리 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르, 세라믹, 에폭시, 비스말레이미드트리아진 등을 주된 성분으로 하는 절연 기판의 표면에, 금속막의 불필요한 부위를 에칭 제거하여 형성된 배선(배선 패턴)(15)을 갖는 회로 기판, 상기 절연 기판의 표면에 금속 도금 등에 의해서 배선(15)이 형성된 회로 기판, 상기 절연 기판의 표면에 도전성 물질을 인쇄하여 배선(15)이 형성된 회로 기판 등을 이용할 수 있다.
배선(15), 범프(32) 등의 접속부는, 주성분으로서 금, 은, 구리, 땜납(주성분은, 예컨대 주석-은, 주석-납, 주석-비스무트, 주석-구리, 주석-은-구리 등), 니켈, 주석, 납 등을 함유하고 있으며, 복수의 금속을 함유하고 있어도 좋다.
상기 금속 중에서도, 접속부의 전기전도성·열전도성이 우수한 패키지로 한다는 관점에서, 금, 은 및 구리가 바람직하고, 은 및 구리가 보다 바람직하다. 비용이 저감된 패키지로 한다는 관점에서, 저렴한 재료인 은, 구리 및 땜납이 바람직하고, 구리 및 땜납이 보다 바람직하고, 땜납이 더욱 바람직하다. 실온에 있어서 금속의 표면에 산화막이 형성되면, 생산성이 저하하는 경우 및 비용이 증가하는 경우가 있기 때문에, 산화막의 형성을 억제한다는 관점에서, 금, 은, 구리 및 땜납이 바람직하고, 금, 은, 땜납이 보다 바람직하고, 금, 은이 더욱 바람직하다.
상기 배선(15) 및 범프(32)의 표면에는, 금, 은, 구리, 땜납(주성분은, 예컨대 주석-은, 주석-납, 주석-비스무트, 주석-구리 등), 주석, 니켈 등을 주된 성분으로 하는 금속층이, 예컨대 도금에 의해 형성되어 있어도 좋다. 이 금속층은 단일의 성분만으로 구성되어 있어도, 복수의 성분으로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 금속층은 단층 또는 복수의 금속층이 적층된 구조를 하고 있어도 좋다.
또한, 본 실시형태의 반도체 장치는, 반도체 장치(100∼400)에 나타내는 것과 같은 구조(패키지)가 복수 적층되어 있어도 좋다. 이 경우, 반도체 장치(100∼400)는, 금, 은, 구리, 땜납(주성분은, 예컨대 주석-은, 주석-납, 주석-비스무트, 주석-구리, 주석-은-구리 등), 주석, 니켈 등을 포함하는 범프, 배선 등으로 상호 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.
반도체 장치를 복수 적층하는 수법으로서는, 도 3에 도시하는 것과 같이, 예컨대 TSV(Through-Silicon Via) 기술을 들 수 있다. 도 3은 본 발명의 반도체 장치의 다른 일 실시형태를 도시하는 모식 단면도이며, TSV 기술을 이용한 반도체 장치이다. 도 3에 도시하는 반도체 장치(500)에서는, 인터포저(50) 상에 형성된 배선(15)이 반도체 칩(10)의 배선(15)과 접속 범프(30)를 통해 접속됨으로써, 반도체 칩(10)과 인터포저(50)는 플립 칩 접속되어 있다. 반도체 칩(10)과 인터포저(50) 사이의 공극에는 접착제(제1 접착제 및 제2 접착제)의 경화물이 간극 없이 충전되어 있으며, 밀봉부(40)를 구성하고 있다. 상기 반도체 칩(10)에 있어서의 인터포저(50)와 반대쪽의 표면 상에는, 배선(15), 접속 범프(30) 및 밀봉부(40)를 통해 반도체 칩(10)이 반복하여 적층되어 있다. 반도체 칩(10)의 표리에 있어서의 패턴면의 배선(15)은, 반도체 칩(10)의 내부를 관통하는 구멍 내에 충전된 관통 전극(34)에 의해 상호 접속되어 있다. 또한, 관통 전극(34)의 재질로서는 구리, 알루미늄 등을 이용할 수 있다.
이러한 TSV 기술에 의해, 통상은 사용되지 않는 반도체 칩의 이면으로부터도 신호를 취득하는 것이 가능하게 된다. 나아가서는, 반도체 칩(10) 내에 관통 전극(34)을 수직으로 통과시키기 때문에, 대향하는 반도체 칩(10) 사이, 그리고 반도체 칩(10) 및 인터포저(50) 사이의 거리를 짧게 하여, 유연한 접속이 가능하다. 본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 이러한 TSV 기술에 있어서, 대향하는 반도체 칩(10) 사이, 그리고 반도체 칩(10) 및 인터포저(50) 사이의 반도체용 필름형 접착제로서 적용할 수 있다.
또한, 에리어 범프 칩 기술 등의 자유도가 높은 범프 형성 방법에서는, 인터포저를 통하지 않고서 그대로 반도체 칩을 마더보드에 직접 실장할 수 있다. 본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 이러한 반도체 칩을 마더보드에 직접 실장하는 경우에도 적용할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는, 2개의 배선 회로 기판을 적층하는 경우에, 기판 사이의 공극을 밀봉할 때에도 적용할 수 있다.
<반도체 장치의 제조 방법>
본 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법에 관해서 도 4를 이용하여 이하에 설명한다. 도 4는 본 발명의 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 모식적으로 도시하는 도면이며, 각 공정을 나타내는 도 4(a), 도 4(b) 및 도 4(c)는 반도체 장치의 단면을 도시한다.
우선 도 4(a)에 도시하는 것과 같이, 배선(15)을 갖는 기판(20) 상에, 접속 범프(30)를 형성하는 위치에 개구를 갖는 솔더 레지스트(60)를 형성한다. 이 솔더 레지스트(60)는 반드시 형성할 필요는 없다. 그러나, 기판(20) 상에 솔더 레지스트를 형성함으로써, 배선(15) 사이의 브릿지의 발생을 억제하여, 접속 신뢰성·절연 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 솔더 레지스트(60)는, 예컨대 시판되는 패키지용 솔더 레지스트용 잉크를 이용하여 형성할 수 있다. 시판되는 패키지용 솔더 레지스트용 잉크로서는, 구체적으로는 SR 시리즈(히타치가세이가부시키가이샤 제조, 상품명) 및 PSR4000-AUS 시리즈(다이요잉키세이조(주) 제조, 상품명)를 들 수 있다.
이어서, 도 4(a)에 도시하는 것과 같이, 솔더 레지스트(60)의 개구에 접속 범프(30)를 형성한다. 그리고, 도 4(b)에 도시하는 것과 같이, 접속 범프(30) 및 솔더 레지스트(60)가 형성된 기판(20) 상에, 제2 접착제를 포함하는 제2 층(41b) 측의 면이 기판(20) 측이 되도록, 본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제(이하, 경우에 따라 「필름형 접착제」라고 한다.)(41)를 첨부한다. 필름형 접착제(41)의 첨부는, 가열 프레스, 롤 라미네이트, 진공 라미네이트 등에 의해서 행할 수 있다. 필름형 접착제(41)의 공급 면적 및 두께는, 반도체 칩(10) 및 기판(20)의 사이즈, 접속 범프(30)의 높이 등에 따라 적절하게 설정된다. 또한, 필름형 접착제(41)의 첨부는, 제1 접착제를 포함하는 제1 층(41a) 측의 면이 기판(20) 측이 되도록 행하여도 좋다.
상기한 것과 같이 필름형 접착제(41)를 기판(20)에 첨부한 후, 반도체 칩(10)의 배선(15)과 접속 범프(30)를 플립 칩 본더 등의 접속 장치를 이용하여, 위치를 맞춘다. 이어서, 반도체 칩(10)과 기판(20)을 접속 범프(30)의 융점 이상의 온도에서 가열하면서 압착하여, 도 4(c)에 도시하는 것과 같이, 반도체 칩(10)과 기판(20)을 접속함과 더불어, 필름형 접착제(41)의 경화물을 포함하는 밀봉부(40)에 의해서, 반도체 칩(10) 및 기판(20) 사이의 공극을 밀봉 충전한다. 이상에 의해 반도체 장치(600)를 얻을 수 있다.
압착 시간은 예컨대 5초 이하라도 좋다. 본 실시형태에서는, 상술한 본 실시형태의 필름형 접착제(41)를 이용하기 때문에, 압착 시간이 5초 이하라도 우수한 접속 신뢰성을 갖는 반도체 장치를 얻을 수 있다.
본 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법에서는, 위치맞춤을 한 후에 가고정하여(반도체용 필름형 접착제를 개재한 상태), 리플로우로로 가열 처리함으로써, 접속 범프(30)를 용융시켜 반도체 칩(10)과 기판(20)을 접속하여도 좋다. 가고정 단계에서는 금속 접합의 형성이 반드시 필요하지는 않기 때문에, 상기한 가열하면서 압착 하는 방법과 비교하여 저하중, 단시간, 저온도에 의한 압착이라도 좋으며, 생산성이 향상됨과 더불어 접속부의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 반도체 칩(10)과 기판(20)을 접속한 후, 오븐 등으로 가열 처리를 행하여, 더욱 접속 신뢰성·절연 신뢰성을 높이라도 좋다. 가열 온도는, 필름형 접착제의 경화가 진행되는 온도가 바람직하고, 완전히 경화하는 온도가 보다 바람직하다. 가열 온도, 가열 시간은 적절하게 설정된다.
본 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법에서는, 필름형 접착제(41)를 반도체 칩(10)에 첨부한 후에 기판(20)을 접속하여도 좋다.
생산성이 향상된다는 관점에서, 복수의 반도체 칩(10)이 연결된 반도체 웨이퍼에 반도체용 필름형 접착제를 공급한 후, 다이싱하여 개편화(個片化)함으로써, 반도체 칩(10) 상에 반도체용 필름형 접착제가 공급된 구조체를 얻더라도 좋다. 반도체용 필름형 접착제는, 예컨대 가열 프레스, 롤 라미네이트 및 진공 라미네이트 등의 첨부 방식에 의해 반도체 칩(10) 상의 배선, 범프 등을 매립하도록 공급하면 된다. 이 경우, 수지의 공급량이 일정하게 되기 때문에 생산성이 향상되어, 매립 부족에 의한 보이드의 발생 및 다이싱성의 저하를 억제할 수 있다.
접속 하중은, 접속 범프(30)의 수 및 높이의 변동, 가압에 의한 접속 범프(30), 또는 접속부의 범프를 받는 배선의 변형량을 고려하여 설정된다. 접속 온도는, 접속부의 온도가 접속 범프(30)의 융점 이상인 것이 바람직하지만, 각각의 접속부(범프 및 배선)의 금속 접합이 형성되는 온도면 된다. 접속 범프(30)가 땜납 범프인 경우는, 약 240℃ 이상이 바람직하다.
접속 시의 접속 시간은, 접속부의 구성 금속에 따라 다르지만, 생산성이 향상된다는 관점에서 단시간일수록 바람직하다. 접속 범프(30)가 땜납 범프인 경우, 접속 시간은 20초 이하가 바람직하고, 10초 이하가 보다 바람직하고, 5초 이하가 더욱 바람직하다. 구리-구리 또는 구리-금의 금속 접속인 경우는, 접속 시간은 60초 이하가 바람직하다.
상술한 다양한 패키지 구조의 플립 칩 접속부에 있어서도, 본 실시형태의 반도체용 필름형 접착제는 우수한 내리플로우성 및 접속 신뢰성을 보인다.
이상, 본 발명의 적합한 실시형태에 관해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 실시예에 한정되는 것이 아니다.
<플럭스 함유층을 갖춘 단층 필름의 제작>
플럭스 함유층을 갖춘 단층 필름의 제작에 사용한 화합물을 이하에 나타낸다.
(a) 에폭시 수지
·트리페놀메탄 골격 함유 다작용 고형 에폭시(재팬에폭시레진가부시키가이샤 제조, 상품명 「EP1032H60」)
·비스페놀F형 액상 에폭시(재팬에폭시레진가부시키가이샤 제조, 상품명 「YL983U」)
(b) 경화제
·2,4-디아미노-6-[2’-메틸이미다졸릴-(1’)]-에틸-s-트리아진이소시아누르산 부가체(시코쿠가세이가부시키가이샤 제조, 상품명 「2MAOK-PW」)
(c) 플럭스제
·글루타르산(도쿄가세이가부시키가이샤 제조, 융점 약 98℃)
·2-메틸글루타르산(알드리치사 제조, 융점 약 78℃)
·3-메틸글루타르산(도쿄가세이가부시키가이샤, 융점 약 87℃)
(d) 고분자 성분
·페녹시 수지(도토가세이가부시키가이샤 제조, 상품명 「ZX1356-2」, Tg: 약 71℃, 중량 평균 분자량 Mw: 약 63000)
(e) 필러
·실리카 필러(가부시키가이샤아드마텍스, SE2050, 평균 입경: 0.5 ㎛)
·에폭시실란 표면 처리 필러(가부시키가이샤아드마텍스, SE2050-SEJ, 평균 입경: 0.5 ㎛)
·메타크릴 표면 처리 나노 실리카 필러(가부시키가이샤아드마텍스, YA050C-MJE, 평균 입경: 약 50 nm)
·유기 필러(수지 필러, 롬앤드하스재팬(주) 제조, EXL-2655: 코어 셸 타입 유기 미립자)
표 1에 나타내는 배합량(단위: 질량부)의 에폭시 수지, 경화제, 플럭스제, 무기 필러 및 유기 필러를, NV치([건조 후의 도료분 질량]/[건조 전의 도료분 질량]×100)이 60%가 되도록 유기 용매(메틸에틸케톤)에 첨가했다. 그 후, Φ 1.0 mm의 비드 및 Φ 2.0 mm의 비드를, 고형분(에폭시 수지, 경화제, 플럭스제, 고분자 성분, 무기 필러 및 유기 필러)과 같은 질량 가하여, 비드밀(프리츄재팬가부시키가이샤 , 유성형 미분쇄기 P-7)로 30분 교반했다. 교반 후, 비드를 여과에 의해서 제거하여, 도공 바니시를 제작했다.
얻어진 도공 바니시를, 기재 필름(데이진듀퐁필름가부시키가이샤 제조, 상품명 「퓨렉스 A54」) 상에, 소형 정밀 도공 장치(야스이세이키)로 도공하고, 클린 오븐(ESPEC 제조)으로 건조(80℃/10 min)하여, 표 1에 나타내는 단층 필름 (A-1), (A-2) 및 (A-3)을 얻었다.
Figure pat00005
<플럭스 비함유층을 갖춘 단층 필름의 제작>
플럭스 비함유층을 갖춘 단층 필름의 제작에 사용한 화합물을 이하에 나타낸다.
(A) (메트)아크릴 화합물
·플루오렌형 골격을 갖는 아크릴레이트(오사카가스케미칼가부시키가이샤, EA-0200, 2 작용기)
·비스페놀A형 골격을 갖는 아크릴레이트(신나카무라카가쿠고교가부시키가이샤 , EA1020)
·에톡시화이소시아누르산트리아크릴레이트(신나카무라카가쿠고교가부시키가이샤, A-9300)
(B) 열라디칼발생제
·디쿠밀과산화물(니치유가부시키가이샤, 파쿠밀(등록상표) D)
·디-tert-부틸과산화물(니치유가부시키가이샤, 파부틸(등록상표) D)
·1,4-비스-((tert-부틸퍼옥시)디이소프로필)벤젠(니치유가부시키가이샤, 파부틸(등록상표) P)
(C) 고분자 성분
·아크릴 수지(히타치가세이가부시키가이샤, KH-CT-865, 중량 평균 분자량 Mw: 100000, Tg: 10℃)
(D) 필러
플럭스 함유층을 갖춘 단층 필름의 제작에 이용한 필러((d) 성분)와 같은 필러를 이용했다.
표 2에 나타내는 배합량(단위: 질량부)의 (메트)아크릴 화합물, 고분자 성분, 무기 필러 및 유기 필러를 NV치가 60%가 되도록 유기 용매(메틸에틸케톤)에 첨가했다. 그 후, Φ 1.0 mm의 비드 및 Φ 2.0 mm의 비드를, 고형분((메트)아크릴 화합물, 고분자 성분, 무기 필러 및 유기 필러)과 같은 질량 가하여, 비드밀(프리츄재팬가부시키가이샤, 유성형 미분쇄기 P-7)로 30분 교반했다. 교반 후, 비드를 여과에 의해서 제거했다. 이어서, 얻어진 혼합물에 열라디칼발생제를 첨가하고, 교반혼합하여, 도공 바니시를 제작했다.
얻어진 도공 바니시를, 기재 필름(데이진듀퐁필름가부시키가이샤 제조, 상품명 「퓨렉스 A54」) 상에, 소형 정밀 도공 장치(야스이세이키)로 도공하고, 클린 오븐(ESPEC 제조)으로 건조(80℃/10 min)하여, 표 2에 나타내는 단층 필름 (B-1), (B-2), (B-3), (B-4) 및 (B-5)를 얻었다.
Figure pat00006
<2층 필름의 제작>
(실시예 1 및 2, 그리고 비교예 1∼8)
위에서 제작한 단층 필름 중 2개(제1 필름 및 제2 필름)를 50℃에서 라미네이트하여, 총 두께 40 ㎛의 필름형 접착제를 제작했다. 단층 필름의 조합은 표 3에 나타내는 것과 같이 했다.
<평가>
이하에 나타내는 방법으로, 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름형 접착제의 초기 접속성 평가, 보이드 평가, 땜납 습윤성 평가 및 절연 신뢰성 평가를 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
(초기 접속성 평가)
실시예 또는 비교예에서 제작한 필름형 접착제를 소정의 사이즈(세로 8 mm×가로 8 mm×두께 40 ㎛)로 잘라내어, 평가용 샘플을 제작했다. 이어서, 평가용 샘플을 유리 에폭시 기판(유리 에폭시 기재: 420 ㎛ 두께, 구리 배선: 9 ㎛ 두께) 상에 첨부하고, 땜납 범프 구비 반도체 칩(칩 사이즈: 세로 7.3 mm×가로 7.3 mm×두께 0.15 mm, 범프 높이: 구리 필라+땜납 합계 약 40 ㎛, 범프수 328)을 플립 실장 장치 「FCB3」(파나소닉 제조, 상품명)로 실장했다(실장 조건: 압착 헤드 온도 350℃, 압착 시간 3초, 압착 압력 0.5 MPa). 이에 따라, 도 4와 같은 식으로 상기 유리 에폭시 기판과 땜납 범프 구비 반도체 칩이 데이지 체인 접속된 반도체 장치를 제작했다. 또한, 실시예 1 및 2의 평가용 샘플은, 플럭스 비함유층과 유리 에폭시 기판이 접하도록 유리 기판 상에 첨부했다.
얻어진 반도체 장치의 접속 저항치를, 멀티미터(ADVANTEST 제조, 상품명 「R6871E」)를 이용하여 측정함으로써, 실장 후의 초기 도통을 평가했다. 접속 저항치가 10.0 Ω 이상 13.5 Ω 이하인 경우를 접속성 「A」(양호)로 하고, 접속 저항치가 13.5 Ω보다 크고 20 Ω 이하인 경우를 접속성 「B」(불량)로 하고, 접속 저항치가 20 Ω보다 큰 경우, 접속 저항치가 10 Ω 미만인 경우 및 접속 불량에 따라 저항치가 표시되지 않는 경우를 전부 접속성 「C」(불량)로 하여 평가했다.
(보이드 평가)
상기한 방법으로 제작한 반도체 장치에 관해서, 초음파 영상 진단 장치(상품명 「Insight-300」, 인사이트 제조)에 의해 외관 화상을 찍어, 스캐너 GT-9300 UF(EPSON사 제조, 상품명)로 칩 위의 접착제층(반도체용 필름형 접착제의 경화물을 포함하는 층)의 화상을 취득하고, 화상 처리 소프트웨어 Adobe Photoshop(등록상표)를 이용하여, 색조 보정, 2계조화에 의해 보이드 부분을 식별하고, 히스토그램에 의해 보이드 부분이 차지하는 비율을 산출했다. 칩 상의 접착제 부분의 면적을 100%로 하여, 보이드 발생율이 5% 이하인 경우를 「A」로 하고, 5%보다 많고 10% 이하인 경우를 「B」로 하고, 10%보다 많은 경우를 「C」로 하여 평가했다.
(땜납 습윤성 평가)
상기한 방법으로 제작한 반도체 장치에 관해서, 접속부의 단면을 관찰하여, Cu 배선의 상면에 90% 이상 땜납이 습윤된 경우를 「A」(양호), 땜납의 습윤이 90%보다 작은 경우를 「B」(습윤 부족)로 하여 평가했다.
(절연 신뢰성 시험[HAST 시험: Highly Accelerated Storage Test])
실시예 또는 비교예에서 제작한 필름형 접착제(두께: 40 ㎛)를, 빗형 전극 평가 TEG(히타치가세이가부시키가이샤 제조, 배선 피치: 50 ㎛)에 첨부하고, 클린 오븐(ESPEC 제조) 내, 175℃에서 2시간 큐어했다. 큐어 후의 샘플을, 가속 수명 시험 장치(HIRAYAMA사 제조, 상품명 「PL-422R8」, 조건: 130℃/85% RH/100시간, 5 V 인가)에 설치하여, 절연 저항을 측정했다. 100 시간 후의 절연 저항이 108 Ω 이상이었던 경우를 「A」로 하고, 107 Ω 이상 108 Ω 미만이었던 경우를 「B」로 하고, 107 Ω 미만이었던 경우를 「C」로 하여 평가했다.
Figure pat00007
실시예 1 및 2의 반도체용 필름형 접착제는, 보이드 발생이 충분히 억제되고, 땜납 습윤성이 양호하며, 내HAST성이 우수하다는 것이 확인되었다.
10: 반도체 칩, 15: 배선(접속부), 20: 기판(배선 회로 기판), 30: 접속 범프, 32: 범프(접속부), 34: 관통 전극, 40: 밀봉부, 41: 반도체용 필름형 접착제, 50: 인터포저, 60: 솔더 레지스트, 100, 200, 300, 400, 500, 600: 반도체 장치.

Claims (12)

  1. 플럭스 화합물을 함유하는 제1 접착제를 포함하는 제1 층과,
    상기 제1 층 상에 마련되며, 플럭스 화합물을 실질적으로 함유하지 않는 제2 접착제를 포함하는 제2 층을 구비하는 반도체용 필름형 접착제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 접착제는 200℃에서 5초간 유지했을 때의 경화 반응률이 80% 이상인 반도체용 필름형 접착제.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 접착제는 라디칼 중합성 화합물과 열라디칼발생제를 함유하는 반도체용 필름형 접착제.
  4. 제3항에 있어서, 상기 열라디칼발생제는 과산화물인 반도체용 필름형 접착제.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 라디칼 중합성 화합물은 (메트)아크릴 화합물인 반도체용 필름형 접착제.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (메트)아크릴 화합물은 플루오렌형 골격을 갖는 반도체용 필름형 접착제.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플럭스 화합물은 카르복실기를 갖는 반도체용 필름형 접착제.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플럭스 화합물은 2개 이상의 카르복실기를 갖는 반도체용 필름형 접착제.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플럭스 화합물은 하기 식 (2)으로 표시되는 화합물인 반도체용 필름형 접착제.
    Figure pat00008

    [식 (2) 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 전자 공여성 기를 나타내고, n은 0 또는 1 이상의 정수를 나타낸다.]
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플럭스 화합물의 융점은 150℃ 이하인 반도체용 필름형 접착제.
  11. 반도체 칩 및 배선 회로 기판 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는 복수의 반도체 칩 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치의 제조 방법으로서,
    상기 접속부의 적어도 일부를, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재한 반도체용 필름형 접착제를 이용하여 밀봉하는 공정을 구비한 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 반도체 칩 및 배선 회로 기판 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치, 또는 복수의 반도체 칩 각각의 접속부가 상호 전기적으로 접속된 반도체 장치로서,
    상기 접속부의 적어도 일부가, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재한 반도체용 필름형 접착제의 경화물에 의해서 밀봉되어 있는 반도체 장치.
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