KR20240022466A - 접착제용 조성물 및 필름형 접착제, 그리고 필름형 접착제를 사용한 반도체 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

접착제용 조성물 및 필름형 접착제, 그리고 필름형 접착제를 사용한 반도체 패키지 및 그 제조 방법 Download PDF

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미노루 모리타
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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D)를 함유하고, 상기 폴리우레탄 수지(C)가, 동적 점탄성 측정에 있어서의 tanδ의 피크톱 온도가 0℃ 이상이고, 상기 에폭시 수지(A)와 상기 폴리우레탄 수지(C)의 각 함유량의 합계에서 차지하는 상기 폴리우레탄 수지(C)의 비율이 2∼50질량%인, 접착제용 조성물.

Description

접착제용 조성물 및 필름형 접착제, 그리고 필름형 접착제를 사용한 반도체 패키지 및 그 제조 방법
본 발명은, 접착제용 조성물 및 필름형 접착제, 그리고 필름형 접착제를 사용한 반도체 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
근년에, 반도체 칩을 다단으로 적층한 스택드 MCP(Multi　Chip　Package)가 보급되고 있으며, 휴대 전화, 휴대 오디오 기기용의 메모리 패키지로서 탑재되어 있다. 또, 휴대 전화 등의 다기능화에 수반하여, 패키지의 고밀도화·고집적화도 추진되고 있다. 이것에 수반하여, 반도체 칩의 다단 적층화가 진행되고 있다.
이와 같은 메모리 패키지의 제조 과정에 있어서의 배선 기판과 반도체 칩의 접착이나 반도체 칩 간의 접착에는, 열경화성의 필름형 접착제(다이어태치 필름, 다이본딩 필름)가 사용되고 있다. 칩의 다단 적층화에 수반하여, 다이어태치 필름은 보다 박형화되어 오고 있다. 또, 웨이퍼 배선 룰의 미세화에 수반하여, 반도체 소자 표면에는 열이 발생하기 쉽게 되어 있다. 그로 인해, 열을 패키지 외부로 방출시키기 위해서, 다이어태치 필름에는 열전도성의 필러가 배합되어, 고열전도성을 실현하고 있다.
반도체 칩 표면에는 일반적으로, 회로면을 보호하기 위한 폴리이미드층으로 이루어지는 패시베이션막이 마련되어 있다. 반도체 칩을 다단 적층하는 경우에는, 다이어태치 필름 딸린 반도체 칩은 패시베이션막 표면에 실장된다. 따라서, 다이어태치 필름의 폴리이미드막에 대한 높은 접착력은, 반도체 패키지의 신뢰성에 있어서 중요하다.
이른바 다이어태치 필름 용도를 의도한 열경화성의 필름형 접착제의 재료로서, 예를 들어, 에폭시 수지, 에폭시 수지의 경화제, 고분자 화합물 및 무기 충전재(무기 필러)를 조합한 조성이 알려져 있고, 고분자 화합물로서는 폴리우레탄 수지나 페녹시 수지를 사용하는 것 등이 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 및 2).
국제 공개 제2012/160916호 국제 공개 제2021/033368호
필름형 접착제를 다이어태치 필름으로서 사용하는 경우, 필름형 접착제를 첩합(貼合)한 반도체 웨이퍼를, 다이싱 테이프를 토대로 해서 다이싱하고, 개편화(칩화)한다. 그 후, 개편화한, 필름형 접착제 딸린 반도체 칩은, 다이싱 테이프 하부에서 니들이나 슬라이더 등의 지그에 의해 다이싱 테이프로부터 픽업되어, 배선 기판 표면이나 반도체 소자면에 열압착된다.
배선 기판 표면이나 반도체 소자 표면은 반드시 평활한 면 상태는 아니기 때문에, 상기한 열압착 시에 필름형 접착제와 피착체의 계면으로 공기를 말려들게 하는 일이 있다. 말려들어간 공기(보이드)는 열경화 후의 접착력을 저하시킨다. 그로 인해, 반도체 패키지의 신뢰성 시험에 있어서, 보이드의 발생은 접착제와 피착체의 계면에서 박리를 일으키는 원인이 된다.
또, 픽업 공정에 있어서의 니들이나 슬라이더 등의 지그자국(治具痕)이 필름형 접착제 표면에 남는 경우가 있다. 이와 같은 지그자국도, 상기한 열압착 시에 보이드를 발생하는 원인이 된다. 지그자국에 의한 보이드는, 필름형 접착제의 박막화(예를 들어, 20 ㎛ 미만)에 의해 현재화(顯在化)하는 경향이 있다.
본 발명은, 필름형 접착제를 박막으로 해도 픽업 공정에 있어서의 지그자국(니들자국)이 필름형 접착제 표면에 남기 어렵고, 실장에 있어서 보이드의 형성을 억제할 수 있고, 반도체 패키지의 엄격한 신뢰성 시험에 있어서도 충분한 접착력을 유지해서 접착제와 피착체 사이의 박리를 억제할 수 있는 필름형 접착제, 및 이것을 얻는 데에 호적한 접착제용 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 또 본 발명은, 이 필름형 접착제를 사용한 반도체 패키지와, 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는 상기 과제를 감안해서 예의 검토를 거듭한 결과, 필름형 접착제를, 에폭시 수지, 에폭시 수지 경화제, 폴리우레탄 수지 및 무기 충전재를 조합한 조성으로 한 다음, 이 폴리우레탄 수지로서 특정의 유리전이 온도의 것을 특정량 사용하는 것에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 알아내었다.
본 발명은 상기 지견(知見)에 기초하여 더욱 검토를 거듭해서 완성되기에 이른 것이다.
본 발명의 상기 과제는 하기의 수단에 의해 해결된다.
[1]
에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D)를 함유하고,
상기 폴리우레탄 수지(C)가, 동적 점탄성 측정에 있어서의 tanδ의 피크톱 온도가 0℃ 이상이고,
상기 에폭시 수지(A)와 상기 폴리우레탄 수지(C)의 각 함유량의 합계에서 차지하는 상기 폴리우레탄 수지(C)의 비율이 2∼50질량%인, 접착제용 조성물.
[2]
상기 접착제용 조성물을 사용하여 형성한, 경화 전의 필름형 접착제를, 25℃로부터 5℃/분의 승온 속도로 승온시켰을 때, 120℃에 있어서의 용융 점도가 100∼10000 ㎩·s의 범위에 있는, [1]에 기재된 접착제용 조성물.
[3]
[1] 또는 [2]에 기재된 접착제용 조성물에 의해 얻어져서 이루어지는 필름형 접착제.
[4]
두께가 1∼20 ㎛인, [3]에 기재된 필름형 접착제.
[5]
반도체 패키지의 제조 방법으로서,
표면에 적어도 하나의 반도체 회로가 형성된 반도체 웨이퍼의 이면에, [3] 또는 [4]에 기재된 필름형 접착제를 열압착해서 접착제층을 마련하고, 상기 접착제층을 거쳐 다이싱 필름을 마련하는 제1 공정과,
상기 반도체 웨이퍼와 상기 접착제층을 일체로 다이싱하는 것에 의해, 다이싱 필름 상에, 필름형 접착제편과 반도체 칩을 구비하는 접착제층 딸린(付) 반도체 칩을 얻는 제2 공정과,
상기 접착제층 딸린 반도체 칩을 상기 다이싱 필름으로부터 박리해서, 상기 접착제층 딸린 반도체 칩과 배선 기판을 상기 접착제층을 거쳐 열압착하는 제3 공정과,
상기 접착제층을 열경화시키는 제4 공정
을 포함하는, 반도체 패키지의 제조 방법.
[6]
반도체 칩과 배선 기판, 또는 반도체 칩 사이가, [3] 또는 [4]에 기재된 필름형 접착제의 열경화체에 의해 접착되어 이루어지는, 반도체 패키지.
본 발명에 있어서 「∼」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 「∼」 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
본 발명의 필름형 접착제는, 박막으로 해도 픽업 공정에 있어서의 지그자국이 필름형 접착제 표면에 남기 어려워, 실장에 있어서 보이드의 형성을 억제할 수 있고, 반도체 패키지의 엄격한 신뢰성 시험에 있어서도 충분한 접착력을 유지해서 접착제와 피착체 사이의 박리를 억제할 수 있다.
본 발명의 접착제용 조성물은, 상기 필름형 접착제를 얻는 데에 호적하다.
본 발명의 반도체 패키지는, 엄격한 신뢰성 시험에 있어서도 반도체 칩과 피착체 사이의 충분한 접착력을 유지할 수 있어, 신뢰성이 우수하다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에 의하면, 엄격한 신뢰성 시험에 있어서도 반도체 칩과 피착체 사이의 충분한 접착력을 유지할 수 있어, 고신뢰성의 반도체 패키지를 얻을 수가 있다.
도 1은, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 제1 공정의 호적한 1실시형태를 도시하는 개략 종단면도이다.
도 2는, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 제2 공정의 호적한 1실시형태를 도시하는 개략 종단면도이다.
도 3은, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 제3 공정의 호적한 1실시형태를 도시하는 개략 종단면도이다.
도 4는, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 본딩 와이어를 접속하는 공정의 호적한 1실시형태를 도시하는 개략 종단면도이다.
도 5는, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 다단 적층 실시형태 예를 도시하는 개략 종단면도이다.
도 6은, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 다른 다단 적층 실시형태 예를 도시하는 개략 종단면도이다.
도 7은, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에 의해 제조되는 반도체 패키지의 호적한 1실시형태를 도시하는 개략 종단면도이다.
[접착제용 조성물]
본 발명의 접착제용 조성물은, 본 발명의 필름형 접착제의 형성에 호적한 조성물이다.
본 발명의 접착제용 조성물은, 에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D)를 함유한다. 폴리우레탄 수지(C)는, 동적 점탄성 측정에 있어서의 tanδ의 피크톱 온도(즉 유리전이 온도, Tg)가 0℃ 이상이다. 또, 에폭시 수지(A)와 상기 우레탄 수지(C)의 각 함유량의 합계에서 차지하는 상기 폴리우레탄 수지(C)의 비율은 2∼50질량%로 제어된다.
이하, 접착제용 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 설명한다.
＜에폭시 수지(A)＞
상기 에폭시 수지(A)는, 에폭시기를 갖는 열경화형의 수지이고, 에폭시 당량은 500 g/eq 이하인 것이 바람직하다. 에폭시 수지(A)는 액체, 고체 또는 반고체의 어느것이더라도 된다. 본 발명에 있어서 액체란, 연화점이 25℃ 미만인 것을 말하고, 고체란, 연화점이 60℃ 이상인 것을 말하고, 반고체란, 연화점이 상기 액체의 연화점과 고체의 연화점 사이(25℃ 이상 60℃ 미만)에 있는 것을 말한다. 본 발명에서 사용하는 에폭시 수지(A)로서는, 호적한 온도 범위(예를 들어 60∼120℃)에서 저용융 점도에 도달할 수 있는 필름형 접착제를 얻는 관점에서, 연화점이 100℃ 이하인 것이 바람직하다. 부언하면, 본 발명에 있어서, 연화점이란, 연화점 시험(환구식(環球式))법(측정 조건： JIS－K7234： 1986에 준거)에 의해 측정한 값이다.
본 발명에서 사용하는 에폭시 수지(A)에 있어서, 열경화체의 가교 밀도를 높이는 관점에서, 에폭시 당량은 150∼450 g/eq인 것이 바람직하다. 부언하면, 본 발명에 있어서, 에폭시 당량이란, 1그램 당량의 에폭시기를 포함하는 수지의 그램수(g/eq)를 말한다.
에폭시 수지(A)의 중량평균 분자량은, 통상, 10000 미만이 바람직하고, 5000 이하가 보다 바람직하다. 하한값에 특별히 제한은 없지만, 300 이상이 실제적이다.
중량평균 분자량은, GPC(Gel　Permeation　Chromatography) 분석에 의한 값이다.
에폭시 수지(A)의 골격으로서는, 예를 들어, 페놀노볼락형, 오쏘크레졸노볼락형, 크레졸노볼락형, 다이사이클로펜타다이엔형, 바이페닐형, 플루오렌비스페놀형, 트라이아진형, 나프톨형, 나프탈렌다이올형, 트라이페닐메테인형, 테트라페닐형, 비스페놀A형, 비스페놀F형, 비스페놀AD형, 비스페놀S형, 및 트라이메틸올메테인형 등을 들 수 있다. 이 중, 수지의 결정성이 낮고, 양호한 외관을 가지는 필름형 접착제를 얻을 수 있다는 관점에서, 트라이페닐메테인형, 비스페놀A형, 크레졸노볼락형, 또는 오쏘크레졸노볼락형이 바람직하다.
에폭시 수지(A)의 함유량은, 본 발명의 접착제용 조성물 중, 필름형 접착제를 구성하는 성분(구체적으로는 용매 이외의 성분, 즉 고형분)의 총함유량 100질량부 중, 3∼70질량부가 바람직하고, 10∼60질량부가 보다 바람직하고, 15∼50질량부가 더욱 바람직하고, 20∼40질량부로 하는 것도 바람직하다. 함유량을 상기 바람직한 범위 내로 하는 것에 의해, 지그자국의 형성을 억제하면서, 다이어태치성을 높일 수가 있다. 또, 상기 바람직한 상한값 이하로 하는 것에 의해, 올리고머 성분의 생성을 억제하여, 조금의 온도 변화로는 필름 상태(필름 텍크성(tackiness) 등)의 변화를 일으키기 어렵게 할 수가 있다.
(에폭시 수지 경화제(B))
상기 에폭시 수지 경화제(B)로서는, 예를 들어, 아민류, 산무수물류, 및 다가 페놀류 등의 임의의 경화제를 사용할 수가 있다. 본 발명에서는, 저용융 점도이며, 또한 어떤 온도를 넘는 고온에서 경화성을 발휘하고, 속(速)경화성을 가지고, 게다가 실온에서의 장기 보존이 가능한 보존 안정성이 높은 필름형 접착제로 하는 관점에서, 잠재성 경화제를 사용하는 것이 바람직하다.
잠재성 경화제로서는, 예를 들어, 다이사이안다이아마이드 화합물, 이미다졸 화합물, 경화 촉매 복합계 다가 페놀 화합물, 하이드라지드 화합물, 삼플루오린화(三弗化) 붕소-아민 착체, 아민이미드 화합물, 폴리아민염, 이들의 변성물, 및 이들의 마이크로캡슐형의 것을 들 수가 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도, 혹은 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다. 보다 우수한 잠재성(실온에서의 안정성이 우수하며, 또한, 가열에 의해 경화성을 발휘하는 성질)을 가지고, 경화 속도가 보다 빠른 관점에서, 이미다졸 화합물을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
접착제용 조성물 중의 에폭시 수지 경화제(B)의 함유량은, 경화제의 종류, 반응 형태에 따라 적당히 설정하면 된다. 예를 들어, 에폭시 수지(A) 100질량부에 대해서 0.5∼100질량부로 할 수 있고, 1∼80질량부로 해도 되고, 2∼50질량부로 해도 되고, 4∼20질량부로 하는 것도 바람직하다. 또, 에폭시 수지 경화제(B)로서 이미다졸 화합물을 사용하는 경우에는, 에폭시 수지(A) 100질량부에 대해서 이미다졸 화합물을 0.5∼10질량부로 하는 것이 바람직하고, 1∼5질량부로 하는 것도 바람직하다. 에폭시 수지 경화제(B)의 함유량을 상기 바람직한 하한값 이상으로 하는 것에 의해 경화 시간을 보다 짧게 할 수가 있고, 다른 한편으로, 상기 바람직한 상한값 이하로 하는 것에 의해, 과잉 경화제의 필름형 접착제 중에의 잔류를 억제할 수가 있다. 그 결과, 잔류 경화제의 수분 흡착이 억제되어, 반도체 장치의 신뢰성 향상을 도모할 수가 있다.
＜폴리우레탄 수지(C)＞
폴리우레탄 수지(C)는, 주사슬(主鎖) 중에 우레탄(카르밤산 에스터) 결합을 갖는 중합체이다. 폴리우레탄 수지(C)는, 폴리올 유래의 구성단위와, 폴리아이소사이아네이트 유래의 구성단위를 가지고, 게다가 폴리카복실산 유래의 구성단위를 가지고 있어도 된다. 폴리우레탄 수지는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
폴리우레탄 수지(C)는, 동적 점탄성 측정에 있어서의 tanδ의 피크톱 온도(유리전이 온도와 같은 의미(同義), Tg라고도 칭한다.)가 0℃ 이상이다. 폴리우레탄 수지(C)의 Tg는 2℃ 이상이 바람직하고, 3℃ 이상이 보다 바람직하다. 또, 폴리우레탄 수지(C)의 Tg는 통상은 100℃ 이하이고, 60℃ 이하가 바람직하고, 50℃ 이하가 보다 바람직하고, 45℃ 이하인 것도 바람직하다. Tg가 상기 범위 내에 있는 것에 의해, 필름형 접착제를 형성했을 때에, 에폭시 수지나 무기 충전재와 일체로 되어 필름형 접착제의 저장 탄성률이 높아지거나 해서, 픽업 후의 지그자국을 발생하기 어렵고, 반도체 패키지의 엄격한 신뢰성 시험도 충분히 클리어하는 특성을 실현할 수가 있다. 폴리우레탄 수지(C)의 Tg의 바람직한 상한값과 하한값의 조합을 나타내면, 그 Tg는 0∼100℃가 바람직하고, 2∼60℃가 보다 바람직하고, 3∼50℃가 더욱 바람직하고, 3∼45℃가 특히 바람직하다.
Tg는 후술하는 실시례에 기재된 방법에 의해 결정되는 것이다. 즉, 폴리우레탄 수지를 유기 용매에 용해해서 이루어지는 바니시를 사용하여 도막을 형성하고, 그 다음에 건조시키고, 얻어진 폴리우레탄 수지로 이루어지는 필름을, 동적 점탄성 측정 장치(상품명： Rheogel－E4000F, (주)유비엠제)를 사용하여, 측정 온도 범위 20∼300℃, 승온 속도 5℃/min, 및 주파수 1 ㎐의 조건 하에서 측정하고, tanδ 피크톱 온도(tanδ가 극대를 나타내는 온도)를 유리전이 온도(Tg)로 한다.
폴리우레탄 수지(C) 자체의 저장 탄성률은, 25℃에 있어서 50 ㎫ 이상이 바람직하고, 80 ㎫ 이상이 보다 바람직하고, 100 ㎫ 이상이 더욱 바람직하다. 폴리우레탄 수지(C)의 저장 탄성률은, 25℃에 있어서 통상은 1000 ㎫ 이하이고, 700 ㎫가 보다 바람직하고, 650 ㎫ 이하인 것도 바람직하다. 저장 탄성률은, 동적 점탄성 측정 장치(상품명： Rheogel－E4000F, (주)유비엠제)를 사용하여 결정할 수 있다. 구체적으로는, 폴리우레탄 수지를 유기 용매에 용해해서 이루어지는 바니시를 사용하여 도막을 형성하고, 그 다음에 건조시키고, 얻어진 폴리우레탄 수지로 이루어지는 필름을, 측정 온도 범위 0∼100℃, 승온 속도 5℃/분, 및 주파수 1 ㎐의 조건 하에서 측정하여, 25℃에 있어서의 저장 탄성률의 값을 결정할 수가 있다. 폴리우레탄 수지(C)의 25℃에 있어서의 저장 탄성률의 바람직한 상한값과 하한값의 조합을 나타내면, 그 저장 탄성률은 50∼1000 ㎫가 바람직하고, 80∼700 ㎫가 보다 바람직하고, 100∼650 ㎫가 더욱 바람직하다.
폴리우레탄 수지(C)의 중량평균 분자량은 특별히 제한되지 않고, 통상은 5000∼500000의 범위 내에 있는 것이 사용된다.
폴리우레탄 수지(C)의 함유량은, 에폭시 수지(A)와 폴리우레탄 수지(C)의 각 함유량의 합계에서 차지하는 폴리우레탄 수지(C)의 비율로서 2∼50질량%이고, 4∼40질량%가 바람직하고, 6∼35질량%가 보다 바람직하고, 8∼33질량%가 더욱 바람직하고, 10∼30질량%가 더욱 더 바람직하고, 12∼28질량%로 하는 것이 특히 바람직하고, 15∼25질량%로 하는 것이 가장 바람직하다.
폴리우레탄 수지(C)는, 상법에 의해 합성할 수 있고, 또, 시장에서 입수할 수도 있다. 폴리우레탄 수지(C)로서 적용할 수 있는 시판품으로서, 예를 들어, 다이나레오 VA－9320M, 다이나레오 VA－9310MF, 및 다이나레오 VA－9303MF(어느것이나 토요켐사제) 등을 들 수가 있다.
＜무기 충전재(D)＞
무기 충전재(D)는, 통상, 접착제용 조성물에 사용되는 무기 충전재를 특별히 제한없이 사용할 수가 있다.
무기 충전재(D)로서는, 예를 들어, 실리카, 클레이, 석고, 탄산 칼슘, 황산 바륨, 알루미나(산화 알루미늄), 산화 베릴륨, 산화 마그네슘, 탄소화(炭化) 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄, 및 질화 붕소 등의 세라믹류；
알루미늄, 구리, 은, 금, 니켈, 크로뮴, 납, 주석, 아연, 팔라듐, 땜납 등의 금속, 및 합금류；
그리고, 카본 나노 튜브, 및 그래핀 등의 카본류 등의 갖가지 무기 분말을 들 수 있다.
무기 충전재(D)의 평균 입경(d50)은 특별히 한정되지 않지만, 지그자국의 형성을 억제하면서, 다이어태치성을 높이는 관점에서, 0.01∼6.0 ㎛가 바람직하고, 0.01∼5.0 ㎛가 바람직하고, 0.1∼3.5 ㎛가 보다 바람직하고, 0.3∼3.0 ㎛가 더욱 바람직하다. 평균 입경(d50)이란, 이른바 메디안지름이고, 레이저 회절·산란법에 의해 입도 분포를 측정하고, 누적 분포에 있어서 입자의 전체적을 100%로 했을 때에 50% 누적으로 될 때의 입경을 의미한다.
무기 충전재의 모스 경도는 특별히 한정되지 않지만, 지그자국의 발생을 억제하면서, 다이어태치성을 높이는 관점에서, 2 이상인 것이 바람직하고, 2∼9인 것이 보다 바람직하다. 모스 경도는, 모스 경도계에 의해 측정할 수가 있다.
상기 무기 충전재(D)는, 열전도성을 가지는 무기 충전재(열전도율이 12 W/m·K 이상인 무기 충전재)를 포함하는 양태라도 되고, 열전도성을 가지지 않는 무기 충전재(열전도율이 12 W/m·K 미만의 무기 충전재)를 포함하는 양태라도 된다.
열전도성을 가지는 무기 충전재(D)는, 열전도성 재료로 이루어지는 입자 또는 열전도성 재료로 표면 피복되어 이루어지는 입자로서, 이들 열전도성 재료의 열전도율이 12 W/m·K 이상인 것이 바람직하고, 30 W/m·K 이상인 것이 보다 바람직하다.
상기 열전도성 재료의 열전도율이 상기 바람직한 하한값 이상이면, 목적으로 하는 열전도율을 얻기 위해서 배합하는 무기 충전재(D)의 양을 저감할 수가 있고, 다이어태치 필름의 용융 점도의 상승이 억제되어, 기판에 압착할 때에 기판의 요철부에의 매립성을 보다 향상시킬 수가 있다. 그 결과, 보이드의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 열전도성 재료의 열전도율은, 25℃에 있어서의 열전도율을 의미하고, 각 재료의 문헌값을 사용할 수가 있다. 문헌에 기재가 없는 경우에도, 예를 들어, 세라믹스라면 JIS　R　1611： 2010에 의해 측정되는 값, 금속이면, JIS　H　7801： 2005에 의해 측정되는 값을 대용할 수가 있다.
열전도성을 가지는 무기 충전재(D)로서는, 예를 들어, 열전도성의 세라믹스를 들 수 있고, 알루미나 입자(열전도율： 36 W/m·K), 질화 알루미늄 입자(열전도율： 150∼290 W/m·K), 질화 붕소 입자(열전도율： 60 W/m·K), 산화 아연 입자(열전도율： 54 W/m·K), 질화 규소 입자(열전도율： 27 W/m·K), 탄소화 규소 입자(열전도율： 200 W/m·K) 및 산화 마그네슘 입자(열전도율： 59 W/m·K)를 바람직하게 들 수 있다.
특히 알루미나 입자는 고열전도율을 가지고, 분산성, 입수 용이성의 점에서 바람직하다. 또, 질화 알루미늄 입자나 질화 붕소 입자는, 알루미나 입자보다도 더욱 높은 열전도율을 가지는 관점에서 바람직하다. 본 발명에서는, 그 중에서도 알루미나 입자와 질화 알루미늄 입자가 바람직하다.
또, 세라믹보다 높은 열전도성을 가지는 금속 입자, 또는 금속으로 표면 피복된 입자도 들 수 있다. 예를 들어, 은(열전도율： 429 W/m·K), 니켈(열전도율： 91 W/m·K) 및 금(열전도율： 329 W/m·K) 등의 단일 금속 필러, 그리고, 이들 금속에 의해 표면 피복된, 아크릴, 및 실리콘 수지 등의 고분자 입자를 바람직하게 들 수 있다.
본 발명에서는, 그 중에서도 고열전도율과 내산화 열화(劣化)의 관점에서, 금, 또는 은 입자 등이 보다 바람직하다.
무기 충전재(D)는, 표면 처리나 표면 개질되어 있어도 되고, 이와 같은 표면 처리나 표면 개질로서는, 예를 들어, 실레인 커플링제, 인산 혹은 인산 화합물, 및 계면활성제를 사용하는 표면 처리나 표면 개질을 들 수 있고, 본 명세서에 있어서 기재하는 사항 이외는, 예를 들어, 국제 공개 제2018/203527호에 있어서의 열전도 필러의 항 또는 국제 공개 제2017/158994호의 질화 알루미늄 충전재의 항에 있어서의, 실레인 커플링제, 인산 혹은 인산 화합물, 및 계면활성제의 기재를 적용할 수가 있다.
무기 충전재(D)를, 에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B) 및 폴리우레탄 수지(C) 등의 수지 성분에 배합하는 방법으로서는, 분체상(粉體狀)의 무기 충전재와, 필요에 따라, 실레인 커플링제, 인산 혹은 인산 화합물, 및 계면활성제를 직접 배합하는 방법(인테그럴 블렌드법),
혹은, 실레인 커플링제, 인산 혹은 인산 화합물, 또는 계면활성제 등의 표면 처리제로 처리된 무기 충전재를 유기용제에 분산시킨 슬러리상 무기 충전재를 배합하는 방법을 사용할 수가 있다.
또, 실레인 커플링제에 의해 무기 충전재(D)를 처리하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 용매 속에서 무기 충전재(D)와 실레인 커플링제를 혼합하는 습식법, 기상(氣相) 속에서 무기 충전재(D)와 실레인 커플링제를 혼합하는 건식법, 및 상기 인테그럴 블렌드법 등을 들 수 있다.
특히, 질화 알루미늄 입자는, 고열전도화에 공헌하지만, 가수분해에 의해 암모늄 이온을 생성하기 쉽기 때문에, 흡습률이 작은 페놀 수지와 병용하는 것이나, 표면 개질에 의해 가수분해가 억제되고 있는 것이 바람직하다. 질화 알루미늄의 표면 개질 방법으로서는, 표면층에 산화 알루미늄의 산화물층을 마련하여 내수성을 향상시키고, 인산 또는 인산 화합물에 의한 표면 처리를 행하여 수지와의 친화성(親和性)을 향상시키는 방법이 특히 바람직하다.
실레인 커플링제는, 규소 원자에 알콕시기, 아릴옥시기와 같은 가수분해성 기가 적어도 하나 결합된 것이고, 이것에 더하여, 알킬기, 알케닐기, 또는 아릴기가 결합되어도 된다. 알킬기는, 아미노기, 알콕시기, 에폭시기, 또는 (메타)아크릴로일옥시기가 치환된 것이 바람직하고, 아미노기(바람직하게는 페닐아미노기), 알콕시기(바람직하게는 글라이시딜옥시기), 또는 (메타)아크릴로일옥시기가 치환된 것이 보다 바람직하다.
실레인 커플링제는, 예를 들어, 2－(3, 4－에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실레인, 3－글라이시딜옥시프로필트라이메톡시실레인, 3－글라이시딜옥시프로필트라이에톡시실레인, 3－글라이시딜옥시프로필메틸다이메톡시실레인, 3－글라이시딜옥시프로필메틸다이에톡시실레인, 다이메틸다이메톡시실레인, 다이메틸다이에톡시실레인, 메틸트라이메톡시실레인, 메틸트라이에톡시실레인, 페닐트라이메톡시실레인, 페닐트라이에톡시실레인, N－페닐－3－아미노프로필트라이메톡시실레인, 3－메타크릴로일옥시프로필메틸다이메톡시실레인, 3－메타크릴로일옥시프로필트라이메톡시실레인, 3－메타크릴로일옥시프로필메틸다이에톡시실레인, 및 3－메타크릴로일옥시프로필트라이에톡시실레인 등을 들 수 있다.
실레인 커플링제나 계면활성제는, 무기 충전재(D) 100질량부에 대해, 0.1∼25.0질량부 함유시키는 것이 바람직하고, 0.1∼10질량부 함유시키는 것이 보다 바람직하고, 0.1∼2.0질량부 함유시키는 것이 더욱 바람직하다.
실레인 커플링제나 계면활성제의 함유량을 상기 바람직한 범위로 하는 것에 의해, 무기 충전재(D)의 응집을 억제하면서, 과잉 실레인 커플링제나 계면활성제의 반도체 조립 가열 공정(예를 들어 리플로 공정)에 있어서의 휘발에 의한 접착계면에서의 박리를 억제할 수가 있고, 보이드의 발생이 억제되어, 다이어태치성을 향상시킬 수가 있다.
무기 충전재(D)의 형상은, 플레이크형(狀), 바늘형(침상), 필라멘트형, 구형(구상), 비늘조각형(인편상)의 것을 들 수 있지만, 고충전화 및 유동성의 관점에서 구형 입자가 바람직하다.
본 발명의 접착제용 조성물은, 에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D)의 각 함유량의 합계에서 차지하는 무기 충전재(D)의 비율이, 5∼70체적%인 것이 바람직하다. 상기 무기 충전재(D)의 함유 비율이 상기 하한값 이상이면, 필름형 접착제로 했을 때에 지그자국의 발생을 억제하면서, 다이어태치성을 향상시킬 수가 있다. 게다가, 원하는 용융 점도를 부여할 수 있는 경우가 있다. 또, 상기 상한값 이하이면, 필름형 접착제에 원하는 용융 점도를 부여할 수 있어, 보이드의 발생을 억제할 수가 있다. 또, 열변화 시에 반도체 패키지에 발생하는 내부 응력을 완화시킬 수도 있어, 접착력도 향상시킬 수 있는 경우가 있다.
에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D)의 각 함유량의 합계에서 차지하는 무기 충전재(D)의 비율은, 30∼70체적%가 바람직하고, 20∼60체적%가 보다 바람직하고, 20∼50체적%가 더욱 바람직하다.
상기 무기 충전재(D)의 함유량(체적%)은, 에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D)의 함유 질량과 비중으로부터 산출할 수가 있다.
(그밖의 성분)
본 발명의 접착제용 조성물은, 에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D) 외에, 본 발명의 효과를 해치지 않는(약화시키지 않는) 범위에서, 이들 이외의 고분자 화합물을 함유해도 된다.
상기 고분자 화합물로서는, 예를 들어, 천연 고무, 뷰틸 고무, 아이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 에스터 공중합체, 폴리뷰타다이엔 수지, 폴리카보네이트 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 6－나일론 및 6, 6－나일론 등의 폴리아마이드 수지, (메타)아크릴 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스터 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 플루오린(불소) 수지, 그리고 페녹시 수지 등을 들 수 있다. 이들 고분자 화합물은 단독으로 사용해도 되고, 또 2종 이상을 조합해서 사용해도 된다.
또, 본 발명의 접착제용 조성물은, 예를 들어, 유기 용매(메틸에틸케톤 등), 이온 트랩제(이온 포착제), 경화 촉매, 점도 조정제, 산화 방지제, 난연제, 또는 착색제 등을 더 함유하고 있어도 된다. 예를 들어, 국제 공개 제2017/158994호의 그밖의 첨가물을 포함할 수가 있다.
본 발명의 접착제용 조성물 중에서 차지하는, 에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D)의 각 함유량의 합계의 비율은, 예를 들어, 60질량% 이상으로 할 수가 있고, 70질량% 이상이 바람직하고, 80질량% 이상이 더욱 바람직하고, 90질량% 이상으로 할 수도 있다. 또, 상기 비율은 100질량%이라도 되고, 95질량% 이하로 할 수도 있다.
본 발명의 접착제용 조성물은, 본 발명의 필름형 접착제를 얻기 위해서 호적하게 사용할 수가 있다. 다만, 필름형 접착제에 한정되지 않고, 액상의 접착제를 얻기 위해서도 호적하게 사용할 수가 있다.
본 발명의 접착제용 조성물은, 상기 각 성분을, 에폭시 수지(A)가 사실상, 경화하지 않는 온도에 있어서 혼합하는 것에 의해 얻을 수가 있다. 혼합 순서(順)는 특별히 한정되지 않는다. 에폭시 수지(A), 및 폴리우레탄 수지(C) 등의 수지 성분을, 필요에 따라 용매와 함께 혼합하고, 그 후, 무기 충전재(D) 및 에폭시 수지 경화제(B)를 혼합해도 된다. 이 경우, 에폭시 수지 경화제(B)의 존재 하에서의 혼합을, 에폭시 수지(A)가 사실상, 경화하지 않는 온도에서 행하면 되고, 에폭시 수지 경화제(B)의 비존재 하에서의 수지 성분의 혼합은 보다 높은 온도에서 행해도 된다.
본 발명의 접착제용 조성물은, 에폭시 수지(A)의 경화를 억제하는 관점에서, 사용 전(필름형 접착제로 하기 전)에는 10℃ 이하의 온도 조건 하에서 보관되는 것이 바람직하다.
[필름형 접착제]
본 발명의 필름형 접착제는, 본 발명의 접착제용 조성물에서 얻어져서 이루어지는 필름형의 접착제이다. 따라서, 상술한, 에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D)를 함유해서 이루어진다. 또, 폴리우레탄 수지(C)는, 동적 점탄성 측정에 있어서의 tanδ의 피크톱 온도(유리전이 온도, Tg)가 0℃ 이상이고, 에폭시 수지(A)와 상기 폴리우레탄 수지(C)의 각 함유량의 합계에서 차지하는 상기 폴리우레탄 수지(C)의 비율은 2∼50질량%이다.
유기 용매를 함유하는 접착제용 조성물을 사용하여 본 발명의 필름형 접착제를 형성하는 경우는, 용매는 통상, 건조에 의해 접착제용 조성물로부터 제거된다. 따라서, 본 발명의 필름형 접착제 중의 용매의 함유량은 1000 ppm(ppm은 질량 기준) 이하이고, 통상은 0.1∼1000 ppm이다.
여기서, 본 발명에 있어서 「필름」이란, 두께 200 ㎛ 이하의 박막을 의미한다. 형상, 크기 등은, 특별히 제한되지 않고, 사용 양태에 맞추어 적당히 조정할 수가 있다.
본 발명의 필름형 접착제는, 반도체 제조 공정에 있어서 다이어태치 필름으로서 호적하게 사용할 수가 있다. 이 경우, 본 발명의 필름형 접착제는 픽업 공정에 있어서 지그자국을 발생하기 어렵고, 다이어태치성도 우수하고, 반도체 패키지의 고도의 신뢰성도 실현하는 것이 가능해진다.
본 발명의 필름형 접착제는, 다이어태치성을 보다 높이는 관점에서, 경화 전의 필름형 접착제를 25℃로부터 5℃/분의 승온 속도로 승온시켰을 때, 120℃에 있어서의 용융 점도가 100∼10000 ㎩·s의 범위에 있는 것이 바람직하고, 200∼10000 ㎩·s의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 230∼8000 ㎩·s의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하고, 300∼6000 ㎩·s의 범위에 있는 것이 더욱 더 바람직하고, 500∼6000 ㎩·s의 범위에 있는 것이 특히 바람직하고, 700∼5500 ㎩·s의 범위에 있는 것이 가장 바람직하다. 또, 상기한 120℃에 있어서의 용융 점도는 700∼3000 ㎩·s의 범위에 있어도 되고, 700∼2500 ㎩·s의 범위에 있는 것도 바람직하다.
용융 점도는, 후술하는 실시례에 기재된 방법에 의해 결정할 수가 있다.
용융 점도는, 무기 충전재(D)의 함유량, 나아가서는, 무기 충전재(D)의 종류에 더하여, 에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B) 및 폴리우레탄 수지(C) 등의, 공존하는 화합물 혹은 수지의 종류, 또는 이들의 함유량에 따라 적당히 제어할 수 있다.
본 발명에 있어서, 경화 전의 필름형 접착제란, 에폭시 수지(A)가 열경화하기 전의 상태에 있는 것을 말한다. 열경화 전의 필름형 접착제란, 구체적으로는, 필름형 접착제를 조제 후, 25℃ 이상의 온도 조건 하에 노출되어 있지 않은 필름형 접착제를 의미한다. 한편, 경화 후의 필름형 접착제란, 에폭시 수지(A)가 열경화한 상태에 있는 것을 말한다. 부언하면, 상기한 설명은, 본 발명의 접착제 조성물의 특성을 명확하게 하기 위한 것이고, 본 발명의 필름형 접착제가, 25℃ 이상의 온도 조건 하에 노출되어 있지 않은 것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 필름형 접착제는, 두께가 1∼60 ㎛인 것이 바람직하다. 이 두께는, 3∼30 ㎛가 보다 바람직하고, 5∼20 ㎛가 특히 바람직하다. 필름형 접착제를 박막으로 해도, 픽업 시의 지그자국, 및 보이드의 발생을 억제할 수 있는 우수한 다이어태치성을 나타낸다고 하는, 본 발명의 효과를 보다 발휘할 수 있다는 관점에서는, 필름형 접착제의 두께는, 1∼20 ㎛가 바람직하고, 5∼15 ㎛가 보다 바람직하다.
필름형 접착제의 두께는, 접촉·리니어 게이지 방식(탁상형 접촉식 두께 계측 장치)에 의해 측정할 수가 있다.
본 발명의 필름형 접착제는, 본 발명의 접착제용 조성물(바니시)을 조제하고, 이 조성물을, 이형(離型) 처리된 기초재(基材) 필름 상에 도포하고, 필요에 따라 건조시켜서 형성할 수가 있다. 접착제용 조성물은, 통상은 유기 용매를 함유한다.
이형 처리된 기초재 필름으로서는, 얻어지는 필름형 접착제의 커버 필름으로서 기능하는 것이라면 되고, 통상의 것을 적당히 채용할 수가 있다. 예를 들어, 이형 처리된 폴리프로필렌(PP), 이형 처리된 폴리에틸렌(PE), 및 이형 처리된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 들 수 있다.
도공 방법으로서는, 통상의 방법을 적당히 채용할 수가 있고, 예를 들어, 롤 나이프 코터, 그라비어 코터, 다이 코터, 및 리버스 코터 등을 사용한 방법을 들 수 있다.
건조는, 에폭시 수지(A)를 경화시키지 않고, 접착제용 조성물로부터 유기 용매를 제거해서 필름형 접착제로 할 수 있으면 되고, 예를 들어, 80∼150℃의 온도에서 1∼20분 보존유지(保持)하는 것에 의해 행할 수가 있다.
본 발명의 필름형 접착제는, 본 발명의 필름형 접착제 단독으로 구성되어 있어도 되고, 필름형 접착제의 적어도 한쪽의 면에 상술한 이형 처리된 기초재 필름이 첩합되어 이루어지는 형태이더라도 된다. 또, 본 발명의 필름형 접착제는, 필름을 적당한 크기로 잘라낸 형태이더라도 되고, 필름을 롤형으로 감아서 이루어지는 형태이더라도 된다.
본 발명의 필름형 접착제는, 적어도 한쪽의 표면(즉, 피착체와 첩합하는 적어도 한쪽의 면)의 산술평균 거칠기 Ra가 3.0 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 피착체와 첩합하는 어느 측의 표면의 산술평균 거칠기 Ra도 3.0 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기한 산술평균 거칠기 Ra는, 2.0 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.5 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 하한값은 특별히 제한은 없지만, 0.1 ㎛ 이상인 것이 실제적이다.
본 발명의 필름형 접착제는, 에폭시 수지(A)의 경화를 억제하는 관점에서, 사용 전(경화 전)에는 10℃ 이하의 온도 조건 하에서 보관되는 것이 바람직하다.
[반도체 패키지 및 그 제조 방법]
그 다음에, 도면을 참조하면서 본 발명의 반도체 패키지 및 그 제조 방법의 호적한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 부언하면, 이하의 설명 및 도면 중, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 부가하고, 중복되는 설명은 생략한다. 도 1 내지 도 7은, 본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법의 각 공정의 호적한 1실시형태를 도시하는 개략 종단면도이다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에 있어서는, 우선, 제1 공정으로서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 표면에 적어도 하나의 반도체 회로가 형성된 반도체 웨이퍼(1)의 이면(즉, 반도체 웨이퍼(1)의 반도체 회로가 형성되어 있지 않은 면)에, 본 발명의 필름형 접착제(2)(다이어태치 필름(2))를 열압착하고, 그 다음에, 이 필름형 접착제(2)를 거쳐, 다이싱 필름(3)(다이싱 테이프(3))을 마련한다. 도 1에서는, 필름형 접착제(2)를 다이싱 필름(3)보다도 작게 도시하고 있지만, 양(兩) 필름의 크기(면적)는, 목적에 따라 적당히 설정된다. 열압착의 조건은, 에폭시 수지(A)가 사실상 열경화하지 않는 온도에서 행한다. 예를 들어, 70℃ 정도에서, 압력 0.3 ㎫ 정도의 조건을 들 수 있다.
반도체 웨이퍼(1)로서는, 표면에 적어도 하나의 반도체 회로가 형성된 반도체 웨이퍼를 적당히 채용할 수가 있고, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼, SiC 웨이퍼, GaAs 웨이퍼, 및 GaN 웨이퍼를 들 수 있다. 본 발명의 다이싱 다이어태치 필름을 반도체 웨이퍼(1)의 이면에 마련하려면, 예를 들어, 롤 라미네이터, 및 수동(manual) 라미네이터와 같은 통상의 장치를 적당히 사용할 수가 있다.
그 다음에, 제2 공정으로서, 도 2에 도시하는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(1)와 다이어태치 필름(2)을 일체로 다이싱하는 것에 의해, 다이싱 필름(3) 상에, 반도체 웨이퍼가 개편화된 반도체 칩(4)과, 필름형 접착제(2)가 개편화된 필름형 접착제편(2)을 구비하는 접착제층 딸린 반도체 칩(5)을 얻는다. 다이싱 장치는 특별히 제한되지 않고, 통상의 다이싱 장치를 적당하게 사용할 수가 있다.
그 다음에, 제3 공정으로서, 필요에 따라 다이싱 필름을 에너지선으로 경화시켜 점착력을 저감하고, 픽업에 의해 필름형 접착제편(2)을 다이싱 필름(3)으로부터 박리한다. 그 다음에, 도 3에 도시하는 바와 같이, 접착제층 딸린 반도체 칩(5)과 배선 기판(6)을 필름형 접착제편(2)을 거쳐 열압착하고, 배선 기판(6)에 접착제층 딸린 반도체 칩(5)을 실장한다. 배선 기판(6)으로서는, 표면에 반도체 회로가 형성된 기판을 적당히 사용할 수가 있고, 예를 들어, 프린트 회로 기판(PCB), 각종 리드 프레임, 및, 기판 표면에 저항 소자 및 콘덴서 등의 전자 부품이 탑재된 기판을 들 수 있다.
이와 같은 배선 기판(6)에 접착제층 딸린 반도체 칩(5)을 실장하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 통상의 열압착에 의한 실장 방법을 적당히 채용할 수가 있다.
그 다음에, 제4 공정으로서, 필름형 접착제편(2)을 열경화시킨다. 열경화의 온도로서는, 필름형 접착제편(2)의 열경화 개시 온도 이상이라면 특별히 제한이 없고, 사용하는 에폭시 수지(A), 폴리우레탄 수지(C) 및 에폭시 경화제(B)의 종류에 따라 적당히 조정된다. 예를 들어, 100∼180℃가 바람직하고, 보다 단시간에 경화시키는 관점에서는 140∼180℃가 보다 바람직하다. 온도가 너무 높으면, 경화 과정 중에 필름형 접착제편(2) 중의 성분이 휘발해서 발포하기 쉬워지는 경향이 있다. 이 열경화 처리의 시간은, 가열 온도에 따라 적당히 설정하면 되고, 예를 들어, 10∼120분간으로 할 수가 있다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 배선 기판(6)과 접착제층 딸린 반도체 칩(5)을 본딩 와이어(7)를 거쳐 접속하는 것이 바람직하다. 이와 같은 접속 방법으로서는 특별히 제한되지 않고, 통상의 방법, 예를 들어, 와이어본딩 방식의 방법, 및 TAB(Tape　Automated　Bonding) 방식의 방법 등을 적당히 채용할 수가 있다.
또, 탑재된 반도체 칩(4)의 표면에, 다른 반도체 칩(4)을 열압착, 열경화시키고, 다시 와이어본딩 방식에 의해 배선 기판(6)과 접속하는 것에 의해, 복수개 적층할 수도 있다. 예를 들어, 도 5에 도시하는 바와 같이 반도체 칩을 어긋나게 해서 적층하는 방법, 또는 도 6에 도시하는 바와 같이 2층째 이후의 필름형 접착제편(2)을 두껍게 함으로써, 본딩 와이어(7)를 매립하면서 적층하는 방법 등이 있다.
본 발명의 반도체 패키지의 제조 방법에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 봉지 수지(8)에 의해 배선 기판(6)과 접착제층 딸린 반도체 칩(5)을 봉지하는 것이 바람직하고, 이와 같이 해서 반도체 패키지(9)를 얻을 수가 있다. 봉지 수지(8)로서는 특별히 제한되지 않고, 반도체 패키지의 제조에 사용할 수 있는 적당히 통상의 봉지 수지를 사용할 수가 있다. 또, 봉지 수지(8)에 의한 봉지 방법으로서도 특별히 제한되지 않고, 통상 행해지고 있는 방법을 채용할 수가 있다.
실시례
이하, 실시례 및 비교례에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시례에 한정되는 것은 아니다. 또, 실온이란 25℃를 의미하고, MEK는 메틸에틸케톤, IPA는 아이소프로필 알콜, PET는 폴리에틸렌 테레프탈레이트이다. 「%」, 「부」는, 특별히 지정(언급)이 없는 한 질량 기준이다.
[실시례 1]
크레졸노볼락형 에폭시 수지(상품명： E0CN－104S, 중량평균 분자량： 5000, 연화점： 92℃, 고체, 에폭시 당량： 218, 닛폰 카야쿠(주)제) 56질량부, 비스페놀A형 에폭시 수지(상품명： YD－128, 중량평균 분자량： 400, 연화점： 25℃ 이하, 액체, 에폭시 당량： 190, 신닛카 에폭시 세이조(주)제) 49질량부, 및, 폴리우레탄 수지 용액(상품명： 다이나레오 VA－9320M, 폴리우레탄 수지의 중량평균 분자량： 120000, Tg： 39℃, 25℃에 있어서의 저장 탄성률： 594 ㎫, 용매： MEK/IPA 혼합 용매, 토요켐(주)제) 120질량부(폴리우레탄 수지로서 30질량부)를 1000 mL의 분리형 플라스크 속에 넣고, 온도 110℃에서 2시간 가열 교반하여, 수지 바니시를 얻었다.
그 다음에, 이 수지 바니시 225질량부를 800 mL의 플래너터리 믹서로 옮기고, 알루미나 필러(상품명： AO－502, 평균 입경(d50)： 0.6 ㎛ (주)애드마텍스제) 196질량부를 첨가하고, 이미다졸형 경화제(상품명： 2PHZ－PW, 시코쿠 카세이(四國化成)(주)제) 2.0질량부, 실레인 커플링제(상품명： S－510, JNC 주식회사제) 3.0질량부를 더해 실온에 있어서 1시간 교반 후, 진공 탈포해서 혼합 바니시(접착제용 조성물)를 얻었다.
그 다음에, 얻어진 혼합 바니시를 두께 38 ㎛의 이형 처리된 PET 필름(박리 필름) 상에 도포하고, 130℃에서 10분간 가열 건조시켜, 세로 300 ㎜, 가로 200 ㎜, 두께가 10 ㎛인 필름형 접착제가 박리 필름 상에 형성된 2층 적층 필름(박리 필름 딸린 필름형 접착제)을 얻었다.
상기 건조 후에 에폭시 수지는 경화되어 있지 않고, 이것은 하기의 각 실시례 및 비교례에 있어서도 마찬가지이다.
[실시례 2]
폴리우레탄 수지로서, 폴리우레탄 수지 용액(상품명： 다이나레오 VA－9310MF, 중량평균 분자량： 110000, Tg： 27℃, 25℃에 있어서의 저장 탄성률： 289 ㎫, 용매： MEK/IPA 혼합 용매, 토요켐(주)제) 120질량부(폴리우레탄 수지로서 30질량부)를 사용한 것 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[실시례 3]
폴리우레탄 수지로서, 폴리우레탄 수지 용액(상품명： 다이나레오 VA－9303MF, 중량평균 분자량： 105000, Tg： 4℃, 25℃에 있어서의 저장 탄성률： 100 ㎫, 용매： MEK/IPA 혼합 용매, 토요켐(주)제) 120질량부(폴리우레탄 수지로서 30질량부)를 사용한 것 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[실시례 4]
폴리우레탄 수지 용액의 배합량을 200질량부(폴리우레탄 수지로서 50질량부)로 하고, 알루미나 필러의 배합량을 224질량부로 한 것 이외는, 실시례 2와 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[실시례 5]
폴리우레탄 수지 용액의 배합량을 40질량부(폴리우레탄 수지로서 10질량부)로 하고, 알루미나 필러의 배합량을 168질량부로 한 것 이외는, 실시례 2와 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[실시례 6]
알루미나 필러의 배합량을 305질량부로 한 것 이외는, 실시례 2와 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[비교례 1]
폴리우레탄 수지로서, 폴리우레탄 수지(상품명： T－8175N, 중량평균 분자량： 80000, Tg： －23℃, 25℃에 있어서의 저장 탄성률： 3.4 ㎫, 디아이씨 코베스트로 폴리머(주)제) 30질량부를 사용하고, 게다가 사이클로헥사논 90질량부를 배합한 것 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[비교례 2]
폴리우레탄 수지로서, 폴리우레탄 수지 용액(상품명： 다이나레오 VA－9302MF, 중량평균 분자량： 95000, Tg： －5℃, 25℃에 있어서의 저장 탄성률： 8.7 ㎫, 용매： MEK/IPA 혼합 용매, 토요켐(주)제) 120질량부(폴리우레탄 수지로서 30질량부)를 사용한 것 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[비교례 3]
폴리우레탄 수지 대신에, 아크릴 수지(상품명： SG－280EK23, 중량평균 분자량： 800000, Tg： －29℃, 25℃에 있어서의 저장 탄성률： 6.5 ㎫, 나가세 켐텍스(주)제) 30질량부를 배합하고, 게다가 사이클로헥사논 90질량부를 배합한 것 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[비교례 4]
폴리우레탄 수지 대신에, 비스페놀A형 페녹시 수지(상품명： YP－50, 중량평균 분자량： 70000, Tg： 85℃, 25℃에 있어서의 저장 탄성률 1700 ㎫, 신닛카 에폭시 세이조(주)제) 30질량부를 배합하고, 게다가 MEK 90질량부를 배합한 것 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[비교례 5]
폴리우레탄 수지 용액의 배합량을 520질량부(폴리우레탄 수지로서 130질량부)로 하고, 알루미나 필러의 배합량을 337질량부로 한 것 이외는, 실시례 2와 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[비교례 6]
폴리우레탄 수지의 배합량을 8질량부(폴리우레탄 수지로서 2 질량부)로 하고, 알루미나 필러의 배합량을 157질량부로 한 것 이외는, 실시례 2와 마찬가지로 해서 접착제용 조성물 및 2층 적층 필름을 얻었다.
[시험예]
＜수지의 동적 점탄성 측정에 있어서의 tanδ의 피크톱 온도(유리전이 온도(Tg))의 측정＞
폴리우레탄 수지, 아크릴 수지 및 페녹시 수지의 각 용액을, 두께 38 ㎛의 이형 처리된 PET 필름(박리 필름) 상에 도포해서, 130℃에서 10분간의 가열에 의해 건조시키고, 세로 300 ㎜, 가로 200 ㎜, 두께가 30 ㎛인 수지 필름이 박리 필름 상에 형성된 2층 적층 필름을 얻었다. 얻어진 수지 필름을 5 ㎜×17 ㎜의 사이즈로 절취하고, 박리 필름을 벗겨내어, 동적 점탄성 측정 장치(상품명： Rheogel－E4000F, (주)유비엠제)를 사용하여, 측정 온도 범위 20∼300℃, 승온 속도 5℃/min, 및 주파수 1 ㎐의 조건 하에서 측정하고, tanδ 피크톱 온도(tanδ가 극대를 나타내는 온도)를 유리전이 온도(Tg)로 했다.
＜경화전 용융 점도의 측정＞
각 실시례 및 비교례에서 얻어진 박리 필름 딸린 필름형 접착제로부터 세로 5.0 ㎝×가로 5.0 ㎝ 사이즈의 정방형을 절취하고, 박리 필름을 박리한 상태에서 절취한 필름형 접착제를 적층했다. 이 적층물을, 70℃의 스테이지 상에서, 핸드 롤러로 첩합해서, 두께가 약 1.0 ㎜인 시험편을 얻었다. 이 시험편에 대하여, 레오 미터(RS6000, Haake사제)를 사용하여, 온도 범위 25∼250℃, 승온 속도 5℃/분에서의 점성 저항의 변화를 측정했다. 얻어진 온도-점성 저항 곡선으로부터, 경화 전의 필름형 접착제의 120℃에 있어서의 용융 점도(㎩·s)를 산출했다.
＜니들자국 평가＞
각 실시례 및 비교례에서 얻어진 박리 필름 딸린 필름형 접착제를, 우선, 수동 라미네이터(상품명： FM－114, 테크노비전사제)를 사용하여 온도 70℃, 압력 0.3 ㎫에서 더미실리콘 웨이퍼(8 inch 사이즈, 두께 100 ㎛)의 한쪽 면에 접착시켰다. 그 후, 필름형 접착제로부터 박리 필름을 박리한 후, 같은 수동 라미네이터를 사용하여 실온, 압력 0.3 ㎫에서 필름형 접착제의 상기 더미실리콘 웨이퍼와는 반대측의 면 상에 다이싱 테이프(상품명： K－13, 후루카와 덴키 고교(주)제) 및 다이싱 프레임(상품명： DTF2－8－1H001, DISCO사제)을 접착시켰다. 그 다음에, 2축의 다이싱 블레이드(Z1： NBC－ZH2050(27HEDD), DISCO사제/Z2： NBC－ZH127F－SE(BC), DISCO사제)가 설치된 다이싱 장치(상품명： DFD－6340, DISCO사제)를 사용하여 5 ㎜×5 ㎜의 사이즈로 되도록 더미실리콘 웨이퍼측으로부터 다이싱을 실시해서, 필름형 접착제편 딸린 더미칩을 얻었다.
그 다음에, 다이본더(상품명： DB－800, (주)히타치 하이테크놀로지즈제)로, 상기 필름형 접착제 딸린 더미칩을 다이싱 테이프로부터 하기 조건에서 픽업하고, 픽업 후의 필름형 접착제 상의 니들자국 상태를 관찰하고, 하기 평가 기준에 적용시켜 평가했다.
(픽업 조건)
니들 개수(本數) 4개, 니들 R150(㎛), 니들 피치 3.5 ㎜, 밀어올리기 속도 5 ㎜/초, 밀어올리기 높이 200 ㎛, 및 픽업 시간 100 m초.
(평가 기준)
AA： 픽업한 반도체 칩 24개의 모두에 있어서, 필름형 접착제 표면에 니들자국이 관찰되지 않는다.
A： 픽업한 반도체 칩 24개 중 1∼3개에 있어서 필름형 접착제 표면에 니들자국이 관찰되며, 또한, 그 니들자국이 관찰된 필름형 접착제 표면에 있어서의 니들자국의 수가 1∼3이다.
B： 픽업한 반도체 칩 24개 중 1∼3개에 있어서 필름형 접착제 표면에 니들자국이 관찰되며, 또한, 그 니들자국이 관찰된 필름형 접착제 표면에 있어서의 니들자국의 수가 4개인 것이 있다.
C： 픽업한 반도체 칩 24개 중 4개 이상에 있어서 필름형 접착제 표면에 니들자국이 관찰된다.
＜다이어태치성 평가＞
각 실시례 및 비교례에서 얻어진 박리 필름 딸린 필름형 접착제를, 우선, 수동 라미네이터(상품명： FM－114, 테크노비전사제)를 사용하여 온도 70℃, 압력 0.3 ㎫에서 더미실리콘 웨이퍼(8 inch 사이즈, 두께 100 ㎛)의 한쪽 면에 접착시켰다. 그 후, 필름형 접착제로부터 박리 필름을 박리한 후, 같은 수동 라미네이터를 사용하여 실온, 압력 0.3 ㎫에서 필름형 접착제의 상기 더미실리콘 웨이퍼와는 반대측의 면 상에 다이싱 테이프(상품명： K－13, 후루카와 덴키 고교(주)제) 및 다이싱 프레임(상품명： DTF2－8－1H001, DISCO사제)을 접착시켰다. 그 다음에, 2축의 다이싱 블레이드(Z1： NBC－ZH2050(27HEDD), DISCO사제/Z2： NBC－ZH127F－SE(BC), DISCO사제)가 설치된 다이싱 장치(상품명： DFD－6340, DISCO사제)를 사용하여 10 ㎜×10 ㎜의 사이즈로 되도록 더미실리콘 웨이퍼측으로부터 다이싱을 실시해서, 필름형 접착제편 딸린 더미칩을 얻었다.
그 다음에, 다이본더(상품명： DB－800, (주)히타치 하이테크놀로지즈제)로, 상기 필름형 접착제 딸린 더미칩을 다이싱 테이프로부터 픽업하고, 120℃, 압력 0.1 ㎫(하중 400 gf), 시간 1.0초의 조건에서, 상기 필름형 접착제편 딸린 더미칩의 필름형 접착제측과, 리드 프레임 기판(42 Alloy계, 톳판 인사츠(주)제)의 실장면측을 첩합하도록, 열압착했다. 여기서, 상기 리드 프레임 기판의 실장면은, 약간의 표면 거칠기를 갖는 금속면이다.
기판 상에 열압착한 필름형 접착제 딸린 더미칩에 대하여, 초음파 탐상 장치(SAT)(히타치 파워 솔루션즈제　FS300Ⅲ)를 사용하여, 필름형 접착제와 리드 프레임 기판 실장면의 계면에 있어서의 보이드의 유무를 관찰하고, 하기 평가 기준에 기초하여, 다이어태치성을 평가했다.
(평가 기준)
A： 실장한 24개의 더미칩의 모두에 있어서 보이드가 관찰되지 않는다.
B： 실장한 24개의 더미칩 중 1개 이상 3개 이하의 더미칩에 있어서 보이드가 관찰된다.
C： 실장한 24개의 더미칩 중 4개 이상의 더미칩에 있어서 보이드가 관찰된다.
＜흡습후 다이 전단강도＞
각 실시례 및 비교례에서 얻어진 박리 필름 딸린 필름형 접착제를, 우선, 수동 라미네이터(상품명： FM－114, 테크노비전사제)를 사용하여 온도 70℃, 압력 0.3 ㎫에서 더미실리콘 웨이퍼(8 inch 사이즈, 두께 400 ㎛)의 한쪽 면에 접착시켰다. 그 후, 필름형 접착제로부터 박리 필름을 박리한 후, 같은 수동 라미네이터를 사용하여 실온, 압력 0.3 ㎫에서 필름형 접착제의 상기 더미실리콘 웨이퍼와는 반대측의 면 상에 다이싱 테이프(상품명： K－13, 후루카와 덴키 고교(주)제) 및 다이싱 프레임(상품명： DTF2－8－1H001, DISCO사제)를 접착시켰다. 그 다음에, 2축의 다이싱 블레이드(Z1： NBC－ZH2050(27HEDD), DISCO사제/Z2： NBC－ZH127F－SE(BC), DISCO사제)가 설치된 다이싱 장치(상품명： DFD－6340, DISCO사제)를 사용하여 2 ㎜×2 ㎜의 사이즈로 되도록 더미실리콘 웨이퍼측으로부터 다이싱을 실시해서, 필름형 접착제편 딸린 더미칩을 얻었다.
그 다음에, 폴리이미드막 딸린 실리콘 웨이퍼(폴리이미드종(種)；파이멜, 아사히 카세이 일렉트로닉스(주)제, 폴리이미드막； 약 8 ㎛, 실리콘 웨이퍼 700 ㎛ 두께, 웨이퍼 사이즈 8인치)를, 수동 라미네이터를 사용하여, 실온, 압력 0.3 ㎫에서 실리콘 웨이퍼측(폴리이미드막과는 반대측)의 면 상에 다이싱 테이프(상품명： K－8, 후루카와 덴키 고교(주)제) 및 다이싱 프레임(상품명： DTF2－8－1H001, DISCO사제)를 접착시켰다. 그 다음에, 2축의 다이싱 블레이드(Z1： NBC－ZH2050(27HEDD), DISCO사제/Z2： NBC－ZH127F－SE(BC), DISCO사제)가 설치된 다이싱 장치(상품명： DFD－6340, DISCO사제)를 사용하여 12 ㎜×12 ㎜의 사이즈로 되도록 폴리이미드막 딸린 실리콘 웨이퍼측으로부터 다이싱을 실시해서, 폴리이미드막 딸린 실리콘 칩을 얻었다.
그 다음에, 다이본더(상품명： DB－800, (주)히타치 하이테크놀로지즈제)로, 상기 필름형 접착제편 딸린 더미칩을 다이싱 테이프로부터 픽업하고, 120℃, 압력 0.5 ㎫(하중 200 gf), 시간 1.0초의 조건에 있어서, 상기 필름형 접착제편 딸린 더미칩의 필름형 접착제측과, 12×12 ㎜ 사이즈의 폴리이미드막 딸린 실리콘 칩의 실장면측(폴리이미드막)을 첩합하도록, 열압착했다. 이것을 건조기 안에 배치해서 온도 120℃에서 2시간 가열하는 것에 의해 필름형 접착제를 열경화시켰다. 그 후, 항온항습기(상품명： PR－1 J, 에스펙(주)(ESPEC CORP.)제)를 사용하여, 얻어진 샘플을, 반도체 기술 협회 JEDEC가 정하는 흡습 리플로 시험의 Moisture　sensitive level(MSL)　Lv1의 수준(온도 85℃, 상대습도 85%RH, 168시간)에서 168시간 흡습시킨 후, 상기 필름형 접착제편 딸린 더미칩의 폴리이미드 표면에 대한 다이 전단강도(㎫)를 본드 테스터(상품명： 4000 만능형 본드 테스터, 데이지(주)를 사용하여 측정했다. 8회의 시험 횟수의 평균값을 흡습후 다이 전단강도로서 산출했다. 또, 상기 흡습 전의 다이 전단강도(8회의 시험 횟수의 평균값)에 대한 상기 흡습후 다이 전단강도의 비율(100×흡습 후/흡습 전)을 다이 전단강도 유지율(%)로 했다.
＜신뢰성 평가＞
각 실시례 및 비교례에서 얻어진 박리 필름 딸린 필름형 접착제를, 우선, 수동 라미네이터(상품명： FM－114, 테크노비전사제)를 사용하여 온도 70℃, 압력 0.3 ㎫에서 폴리이미드막 딸린 실리콘 웨이퍼(폴리이미드종； 파이멜, 아사히 카세이 일렉트로닉스(주)제, 폴리이미드막； 약 8 ㎛, 실리콘 웨이퍼 100 ㎛ 두께)의 실리콘 웨이퍼측에 접착시켰다. 그 후, 필름형 접착제로부터 박리 필름을 박리한 후, 같은 수동 라미네이터를 사용하여 실온, 압력 0.3 ㎫에서 필름형 접착제면 상에 다이싱 테이프(상품명： K－13, 후루카와 덴키 고교(주)제) 및 다이싱 프레임(상품명： DTF2－8－1H001, DISCO사제)을 접착시켰다. 그 다음에, 2축의 다이싱 블레이드(Z1： NBC－ZH2050(27HEDD), DISCO사제/Z2： NBC－ZH127F－SE(BC), DISCO사제)가 설치된 다이싱 장치(상품명： DFD－6340, DISCO사제)를 사용하여 8 ㎜×9 ㎜의 사이즈로 되도록 폴리이미드 딸린 실리콘 웨이퍼측으로부터 다이싱을 실시해서, 필름형 접착제편이 부가된 폴리이미드막 딸린 실리콘 칩을 얻었다.
그 다음에, 다이본더(상품명： DB－800, (주)히타치 하이테크놀로지즈제)로, 상기 필름형 접착제편이 부가된 폴리이미드막 딸린 실리콘 칩을 다이싱 테이프로부터 픽업하고, 120℃, 압력 0.1 ㎫(하중 720 gf), 시간 1.5초의 조건에 있어서, 상기 필름형 접착제편이 부가된 폴리이미드막 딸린 실리콘 칩의 필름형 접착제측과, 리드 프레임 기판(42 Alloy계, 톳판 인사츠(주)제)의 실장면측을 첩합하도록, 열압착했다. 게다가, 같은 조건에서 다른 필름형 접착제편이 부가된 폴리이미드막 딸린 실리콘 칩의 필름형 접착제측을, 먼저 탑재한 필름형 접착제편이 부가된 폴리이미드막 딸린 실리콘 칩의 폴리이미드막 표면에 첩합하도록, 열압착했다. 이것을 건조기 안에 배치해서 온도 120℃에서 2시간 가열하는 것에 의해 필름형 접착제를 열경화시켜서 시험편을 얻었다.
다음에, 몰드 장치(상품명： V1R, TOWA(토와)(주)제)를 사용하여, 몰드제(쿄세라제, KE－3000F5－2)에 의해 시험편을 봉지하고, 온도 180℃에 있어서 5시간 가열해서 열경화시켜, 반도체 패키지를 얻었다. 항온항습기(상품명： PR－1 J, 에스펙(주)제)를 사용하여, 얻어진 반도체 패키지를 반도체 기술 협회 JEDEC가 정하는 흡습 리플로 시험의 Moisture　sensitive　level(MSL)　Lv1의 수준(온도 85℃, 상대습도 85%, 168시간), 또는 Lv2의 수준(온도 85℃, 상대습도 60%, 168시간)에서 흡습시킨 후, IR리플로 노(爐)에서 온도 260℃에 있어서 10초간 가열 처리했다. 가열 후의 반도체 패키지를 다이아몬드 커터로 절단하고, 광학 현미경으로 관찰해서, 리드 프레임과 필름형 접착제편의 계면, 및 폴리이미드막과 필름형 접착제편의 계면에, 박리가 발생하고 있는지의 여부를 관찰하고, 신뢰성을 평가했다. 반도체 패키지는 24개 조립하고, 이하의 기준으로 신뢰성을 평가했다.
(평가 기준)
AA： 온도 85℃, 상대습도 85%에 있어서 168시간 흡습시킨 후, 24개 모든 반도체 패키지에 있어서 박리 불량의 발생이 확인되지 않는다.
A： 상기 AA에는 해당하지 않지만, 온도 85℃, 상대습도 60%에 있어서 168시간 흡습시킨 후, 24개 모든 반도체 패키지에 있어서 박리 불량의 발생이 확인되지 않는다.
B： 온도 85℃, 상대습도 60%RH에 있어서 168시간 흡습시킨 후, 1개 이상의 반도체 패키지에 있어서 박리 불량이 발생하고, 박리 개소가 모두 필름형 접착제와 리드 프레임 사이에서 발생.
C： 온도 85℃, 상대습도 60%RH에 있어서 168시간 흡습시킨 후, 1개 이상의 반도체 패키지에 있어서 박리 불량이 발생하고, 필름형 접착제와 폴리이미드막 사이에서 적어도 하나의 박리 불량이 발생.
상기한 각 시험 결과를 아래 표에 나타낸다.
상기 표 1 및 표 2에 나타내지는 대로, 필름형 접착제에 사용하는 폴리우레탄 수지의 Tg가 본 발명에서 규정하는 것보다도 낮으면, 픽업 후에 니들자국이 남기 쉽고, 다이어태치 후에는 보이드를 발생하기 쉽고, 또, 신뢰성 평가에 있어서는 양호한 결과를 나타내지만, 본 발명에서 규정하는 폴리우레탄 수지를 사용한 경우에 비하면, 분명히 뒤떨어지는 결과로 되었다(비교례 1, 2).
또, 에폭시 수지에 조합하는 수지로서 폴리우레탄 수지 이외의 수지를 적용한 경우, 다이 전단강도 유지율이 낮고, 신뢰성도 뒤떨어지는 결과로 되었다(비교례 3, 4).
또, 본 발명에서 규정하는 폴리우레탄 수지를 사용한 경우라도, 함유량이 본 발명에서 규정하는 것보다도 많으면, 실장에 있어서 보이드를 발생하기 쉽고, 또, 다이 전단강도와 그 유지율이 어느것이나 낮고, 반도체 패키지의 신뢰성도 뒤떨어지는 결과로 되었다(비교례 5). 반대로 폴리우레탄 수지의 함유량이 본 발명에서 규정하는 것보다도 적으면, 비교례 5에 비해, 더욱 니들자국도 남기 쉬운 것으로 되었다(비교례 6).
이에 비해, 본 발명에서 규정하는 성분 조성의 필름형 접착제는, 어느것이나 픽업 공정에 있어서 니들자국을 발생하기 어렵고, 실장에 있어서는 보이드를 발생하기 어렵고, 다이 전단강도도 충분히 높고, 고온 고습 조건 하에서도 다이 전단강도를 충분히 유지할 수 있고, 반도체 패키지의 신뢰성도 우수했다(실시례 1 내지 6).
본 발명을 그 실시형태와 함께 설명했지만, 우리는, 특별히 지정하지 않는 한, 우리의 발명을, 설명의 어느 세부에 있어서도 한정하려고 하는 것이 아니고, 첨부하는 청구범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하는 일 없이 폭넓게 해석되어야 할 것이라고 생각한다.
본원은, 2021년 9월 28일에 일본에서 특허 출원된 특원2021－157430에 기초하는 우선권을 주장하는 것이고, 이것은 여기에 참조해서 그 내용을 본 명세서의 기재의 일부로서 원용한다.
1: 반도체 웨이퍼
2: 접착제층(필름형 접착제)
3: 다이싱 필름(다이싱 테이프)
4: 반도체 칩
5: 필름형 접착제편 달린 반도체 칩
6: 배선 기판
7: 본딩 와이어
8: 봉지 수지
9: 반도체 패키지

Claims (6)

  1. 에폭시 수지(A), 에폭시 수지 경화제(B), 폴리우레탄 수지(C) 및 무기 충전재(D)를 함유하고,
    상기 폴리우레탄 수지(C)가, 동적 점탄성 측정에 있어서의 tanδ의 피크톱 온도가 0℃ 이상이고,
    상기 에폭시 수지(A)와 상기 폴리우레탄 수지(C)의 각 함유량의 합계에서 차지하는 상기 폴리우레탄 수지(C)의 비율이 2∼50질량%인, 접착제용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착제용 조성물을 사용하여 형성한, 경화 전의 필름형 접착제를, 25℃로부터 5℃/분의 승온 속도로 승온시켰을 때, 120℃에 있어서의 용융 점도가 100∼10000 ㎩·s의 범위에 있는, 접착제용 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 접착제용 조성물에 의해 얻어져서 이루어지는 필름형 접착제.
  4. 제3항에 있어서,
    두께가 1∼20 ㎛인, 필름형 접착제.
  5. 반도체 패키지의 제조 방법으로서,
    표면에 적어도 하나의 반도체 회로가 형성된 반도체 웨이퍼의 이면에, 제3항 또는 제4항에 기재된 필름형 접착제를 열압착해서 접착제층을 마련하고, 상기 접착제층을 거쳐 다이싱 필름을 마련하는 제1 공정과,
    상기 반도체 웨이퍼와 상기 접착제층을 일체로 다이싱하는 것에 의해, 다이싱 필름 상에, 필름형 접착제편과 반도체 칩을 구비하는 접착제층 딸린(付) 반도체 칩을 얻는 제2 공정과,
    상기 접착제층 딸린 반도체 칩을 상기 다이싱 필름으로부터 박리해서, 상기 접착제층 딸린 반도체 칩과 배선 기판을 상기 접착제층을 거쳐 열압착하는 제3 공정과,
    상기 접착제층을 열경화시키는 제4 공정
    을 포함하는, 반도체 패키지의 제조 방법.
  6. 반도체 칩과 배선 기판, 또는 반도체 칩 사이가, 제3항 또는 제4항에 기재된 필름형 접착제의 열경화체에 의해 접착되어 이루어지는, 반도체 패키지.
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