TW201724291A - 黏著薄片及半導體裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種黏著薄片(10),其係在半導體裝置製造製程所使用之黏著薄片(10),該半導體裝置製造製程係具有下述之步驟:於具有基材(11)與基材(11)之上所形成之黏著劑層(12)的黏著薄片(10),使形成複數開口部(21)之框架構件(20)貼著之步驟、與在框架構件(20)之開口部(21)曝露之黏著劑層(12)使半導體晶片貼著之步驟、與將前述半導體晶片以密封樹脂被覆之步驟、與使前述密封樹脂熱硬化之步驟、與使其熱硬化後,剝離黏著薄片(10)之步驟,基材(11)係可彎曲,將基材(11)的厚度與黏著劑層(12)的厚度之和定為tAS[μm],將框架構件(20)的厚度定為tFR[μm]的情況下,係滿足tAS[μm]<tFR[μm]的關係。
Description
本發明係關於黏著薄片及半導體裝置之製造方法。
近年來在LSI之實裝技術,於小型化與高集積的面提案有尤其是扇出型之晶圓級封裝(Fan Out Wafer Level Package:FOWLP)。FOWLP係使用晶圓級之再配線技術,即使在晶片區域外亦形成再配線層之封裝的總稱。於一般之BGA(Ball Grid Array)等,將晶片實裝在基板,雖必須以線黏接,但在FOWLP,藉由將該等以薄膜之配線體代替再與晶片接合,可成為裸晶級之小型封裝。具體而言,係藉由將經個片化之半導體晶片複數個排列於之後去除的支持體之上,以作為密封材之樹脂組成物被覆,使該樹脂組成物硬化,於進行樹脂密封之後,再進行再配線,並切斷所得之半導體封裝。
文獻1(美國專利出願公開第2006/0183269號說明書)中,記載有作為支持體,使用於預定溫度以上失去黏著性能之感溫性黏著劑之方法。具體而言,文獻1中,記載有一種半導體封裝之製造方法,其係於表面上具有感溫性黏
著劑之支持體的前述感溫性黏著劑側配置複數之半導體晶片,將經配置之半導體晶片以塑膠嵌入後,加熱至預定溫度以上,而失去前述感溫性黏著劑之黏著性能,來剝離支持體。
在文獻1所記載之方法,使用支持體硬且不彎曲之硬質基板的情況下,從支持體剝離時,有半導體封裝損傷,得不到所期望形狀之成形體的情況。另一方面,作為支持體,使用可撓之基板的情況下,由於樹脂密封之面積比較大,使樹脂組成物硬化時,有起因於硬化收縮無法充分抑制所發生之半導體封裝的翹曲的情況。文獻2(美國專利出願公開第2015/0008566號說明書)中,揭示有於黏著膠帶上配置具有面板尺寸之複數開口部的框架構件,於該開口部將半導體晶片以面朝下配置,以埋入框架構件與半導體晶片之間隙的方式層合絕緣材料,剝離黏著膠帶,進行再配線之方法。
本發明係以提供一種可抑制密封如FOWLP般之比較廣大面積之半導體封裝的翹曲,且樹脂密封後易剝離之黏著薄片作為目的。本發明之另一目的為提供一種使用該黏著薄片之半導體裝置之製造方法。
根據本發明之一態樣,係提供一種黏著薄片,其係在半導體裝置製造製程所使用之黏著薄片,該半導體裝置製造製程係具有下述之步驟:於具有基材與前述基材之上所
形成之黏著劑層的黏著薄片,使形成複數開口部之框架構件貼著之步驟、與在前述框架構件之前述開口部曝露之前述黏著劑層使半導體晶片貼著之步驟、與將前述半導體晶片以密封樹脂被覆之步驟、與使前述密封樹脂熱硬化之步驟、與使其熱硬化後,剝離前述黏著薄片之步驟,前述基材係可彎曲,將前述基材的厚度與前述黏著劑層的厚度之和定為tAS[μm],將前述框架構件的厚度定為tFR[μm]的情況下,係滿足tAS[μm]<tFR[μm]的關係。
在有關本發明之一態樣之黏著薄片,較佳為前述基材為玻璃轉移溫度50℃以上之樹脂薄膜。
在有關本發明之一態樣之黏著薄片,較佳為前述黏著劑層為將在100℃之測定頻率數定為1Hz時之儲存模數為1×105Pa以上。
在有關本發明之一態樣之黏著薄片,較佳為前述基材的厚度為10μm以上100μm以下。
在有關本發明之一態樣之黏著薄片,較佳為前述黏著劑層的厚度為1μm以上100μm以下。
在有關本發明之一態樣之黏著薄片,較佳為將前述基材的厚度與前述黏著劑層的厚度之和定為tAS[μm],將前述框架構件的厚度定為tFR[μm]的情況下,滿足0.1≦tAS/tFR≦0.9的關係。
在有關本發明之一態樣之黏著薄片,較佳為前述框架構件的厚度為100μm以上1000μm以下。
在有關本發明之一態樣之黏著薄片,較佳為於150℃
加熱30分鐘時之前述基材之MD方向的熱收縮率為2.0%以下,於150℃加熱30分鐘時之前述基材之CD方向的熱收縮率為2.0%以下。
在有關本發明之一態樣之黏著薄片,較佳為前述黏著劑層所包含之黏著劑為丙烯酸系黏著劑或聚矽氧系黏著劑。
在有關本發明之一態樣之黏著薄片,較佳為前述黏著劑層之5%重量減少溫度為250℃以上。
有關本發明之一態樣之半導體裝置之製造方法,其係具有下述之步驟:於具有可彎曲之基材與前述基材之上所形成之黏著劑層的黏著薄片,使形成複數開口部之框架構件貼著之步驟、與在前述框架構件之前述開口部曝露之前述黏著劑層使半導體晶片貼著之步驟、與將前述半導體晶片以密封樹脂被覆之步驟、與使前述密封樹脂熱硬化之步驟、與使其熱硬化後,剝離前述黏著薄片之步驟,將前述基材的厚度與前述黏著劑層的厚度之和定為tAS[μm],將前述框架構件的厚度定為tFR[μm]的情況下,係滿足tAS[μm]<tFR[μm]的關係。
在有關本發明之一態樣之半導體裝置之製造方法,較佳為在將前述半導體晶片以密封樹脂被覆之步驟,使用薄片狀之密封樹脂。
根據本發明,可提供一種可抑制密封如FOWLP般之比較廣大面積之半導體封裝的翹曲,且樹脂密封後易剝離之黏著薄片。且,根據本發明,可提供一種使用該黏著薄
片之半導體裝置之製造方法。
10‧‧‧黏著薄片
11‧‧‧基材
11a‧‧‧第一面
11b‧‧‧第二面
12‧‧‧黏著劑層
20‧‧‧框架構件
21‧‧‧開口部
30‧‧‧密封樹脂
40‧‧‧補強構件
50‧‧‧密封體
圖1係有關實施形態之黏著薄片之剖面概略圖。
圖2A係說明使用有關實施形態之黏著薄片之半導體裝置之製造步驟的一部分之圖。
圖2B係說明使用有關實施形態之黏著薄片之半導體裝置之製造步驟的一部分之圖。
圖2C係說明使用有關實施形態之黏著薄片之半導體裝置之製造步驟的一部分之圖。
圖2D係說明使用有關實施形態之黏著薄片之半導體裝置之製造步驟的一部分之圖。
圖2E係說明使用有關實施形態之黏著薄片之半導體裝置之製造步驟的一部分之圖。
圖3係說明黏著薄片的厚度與框架構件的厚度的關係之剖面概略圖。
有關本實施形態之黏著薄片較佳為在半導體裝置製造製程使用,該半導體裝置製造製程係具有下述之步驟:於具有基材與前述基材之上所形成之黏著劑層的黏著薄片,使形成複數開口部之框架構件貼著之步驟、與在前述框架構件之前述開口部曝露之前述黏著劑層使半導體晶片貼著
之步驟、與將前述半導體晶片以密封樹脂被覆之步驟、與使前述密封樹脂熱硬化之步驟、與使其熱硬化後,剝離前述黏著薄片之步驟。
於圖1表示本實施形態之黏著薄片10之剖面概略圖。
黏著薄片10係具有基材11及黏著劑層12。於黏著劑層12之上,可如圖1所示,層合剝離薄片RL。黏著薄片10之形狀例如可成為薄片狀、膠帶狀、標籤狀等所有形狀。
基材11係可彎曲。在本發明,所謂「可彎曲」,係指例如可捲成輥狀,且即使捲成輥狀亦具有可充分抑制損傷程度之柔軟性。具體而言,基材11較佳為可於直徑10mm 之不銹鋼棒以捲繞角180°捲繞。更具體而言,較佳為所謂「基材11可彎曲」,係於直徑10mm 之不銹鋼棒即使以捲繞角180°捲繞,於基材11亦不會產生折疊或損傷。基材11若具有如上述般之柔軟性,可將半導體晶片以樹脂密封後,可邊使基材11彎曲邊輕易剝離。
基材11係具有第一面11a、及與第一面11a相反側之第二面11b。在本實施形態之黏著薄片10,於第一面11a層合黏著劑層12。為了提高基材11與黏著劑層12的密著性,第一面11a可實施底漆處理、電暈處理、及電漿處理等之至少任一種之表面處理。於基材11之第一面
11a,可塗佈黏著劑實施黏著處理。作為使用在基材之黏著處理的黏著劑,例如可列舉丙烯酸系、橡膠系、聚矽氧系、及胺基甲酸乙酯系等之黏著劑。
基材11的厚度可於將後述之基材11的厚度與黏著劑層12的厚度之和定為tAS[μm],將半導體裝置製造製程所使用之前述框架構件的厚度定為tFR[μm]的情況下,於滿足tAS[μm]<tFR[μm]的關係之範圍下適當決定。具體而言,基材11的厚度較佳為10μm以上100μm以下。基材11的厚度更佳為15μm以上90μm以下,特佳為20μm以上60μm以下。若基材11的厚度為10μm以上,將黏著薄片10從密封體剝離時,或可防止基材11破碎。若基材11的厚度為100μm以下,提昇黏著薄片10之操作性、或貼著黏著薄片10後之被著體的操作性。
作為基材11,若可彎曲雖並未特別限定,但例如可使用合成樹脂薄膜、及金屬箔等之薄片材料等。作為合成樹脂薄膜,例如可列舉聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚酯系薄膜、聚胺基甲酸乙酯薄膜、乙烯乙酸乙烯酯共聚物薄膜、離聚物樹脂薄膜、乙烯暨(甲基)丙烯酸共聚物薄膜、乙烯暨(甲基)丙烯酸酯共聚物薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、及醯亞胺系薄膜等。作為聚酯系薄膜,例如可列舉聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜、及聚對苯二甲酸丁二酯薄膜。作為醯亞胺系薄膜,例如可列舉聚醯胺醯亞胺薄膜、
及聚醯亞胺薄膜。其他,作為基材11,可列舉此等之交聯薄膜及層合薄膜等。
可於基材11之單面、或雙面設置功能性層。功能性層例如較佳為選自由剝離劑層、硬塗層、低聚物防止層、易接著層、及著色層所構成之群組中之任一層。於基材11之雙面設置功能性層的情況下,設置於一側之面的第一功能性層、與設置於另一側之面的第二功能性層彼此相同亦佳,彼此相異亦佳。
於基材11設置功能性層的情況下,基材11與功能性層的合計厚度較佳為10μm以上100μm以下,更佳為15μm以上90μm以下,特佳為20μm以上60μm以下。
於基材11之雙面設置功能性層的情況下,設置於一側之面的第一功能性層的厚度、與設置於另一側之面的第二功能性層的厚度彼此相同亦佳,彼此相異亦佳。
基材11較佳為合成樹脂薄膜,更佳為聚酯系薄膜或醯亞胺系薄膜。
作為基材11,從通用性的觀點來看,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚萘二甲酸乙二酯薄膜、及聚醯亞胺薄膜,更佳為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、及聚醯亞胺薄膜。
基材11較佳為玻璃轉移溫度50℃以上之樹脂薄膜。基材11之玻璃轉移溫度更佳為55℃以上,特佳為60℃以上。若基材11之玻璃轉移溫度為50℃以上,即使於使密封樹脂熱硬化之步驟亦可維持形狀。基材11之玻璃轉移
溫度的上限,若於使密封樹脂熱硬化之步驟可維持形狀,雖並未特別限定,但通常為500℃以下。玻璃轉移溫度係意指在DMA法(拉伸法),表示在昇溫速度5℃/min、樣品寬5mm、夾頭間距離20mm、頻率數10Hz之條件所確認之損失正切(tanδ)之峰值的溫度。DMA係Dynamic Mechanical Analysis的簡稱。
從伴隨基材11之收縮防止半導體封裝之翹曲的觀點來看,基材11之熱收縮率較佳為以下的範圍。
於150℃加熱30分鐘時之基材11之MD方向的熱收縮率較佳為2.0%以下,更佳為1.5%以下。
於150℃加熱30分鐘時之基材11之CD方向的熱收縮率較佳為2.0%以下,更佳為1.5%以下。
基材11之MD方向之熱收縮率的下限、及CD方向之熱收縮率的下限分別為越小越佳,並未特別限定。
於150℃加熱30分鐘時之基材11之MD方向之熱收縮率的下限較佳為0.01%以上。
於150℃加熱30分鐘時之基材11之CD方向之熱收縮率的下限較佳為0.01%以上。
所謂MD方向,係指在將薄膜以長尺製膜的情況下與搬運薄膜之方向並行的方向。所謂CD方向,係指在薄膜之同一面上與MD方向垂直的方向。
從更有效果地防止半導體封裝的翹曲的觀點來看,較佳為將基材11之MD方向之熱收縮率、及基材11之CD方向之熱收縮率定為上述的範圍,且將MD方向之熱收縮
率、與CD方向之熱收縮率的比{MD方向之熱收縮率/CD方向之熱收縮率}定為0.03以上30以下的範圍,更佳為定為1.0以上25以下的範圍。
尚,基材之熱收縮率,例如亦可藉由選擇如滿足所期望的範圍之材質、或將基材進行退火處理、或變更基材之成膜方法(例如改變拉延方法)等來調整。
黏著劑層12較佳為將在100℃之測定頻率數定為1Hz時之儲存模數為1×105Pa以上。若黏著劑層12具有如此之儲存模數,於使密封樹脂熱硬化之步驟後,可輕易剝離黏著薄片10,且可防止於被著體的表面殘留黏著劑的問題(亦即糊殘留)。黏著劑層12在100℃之測定頻率數定為1Hz時之儲存模數的上限雖並未特別限定,但較佳為1×107Pa以下。尚,在本說明書,儲存模數係使用動態黏彈性測定裝置,藉由扭轉剪斷法測定之值。
黏著劑層12的厚度係將後述之基材11的厚度與黏著劑層12的厚度之和定為tAS[μm],於將半導體裝置製造製程所使用之前述框架構件的厚度定為tFR[μm]的情況下,以滿足tAS[μm]<tFR[μm]的關係之範圍適當決定。在本實施形態,黏著劑層12的厚度較佳為1μm以上100μm以下,更佳為5μm以上60μm以下,再更佳10μm以上50μm以下。較佳為基材11的厚度tBS[μm]、與黏著劑層12的厚度tAD[μm]滿足tAD[μm]≦tBS[μm]的關係。
黏著劑層12的厚度過薄時,於半導體晶片之電路面的凹凸有無法遵照黏著劑層12而產生間隙之虞。於該間隙埋入層間絕緣材或密封樹脂等,有晶片電路面之配線連接用之電極墊塞住之虞。且,黏著劑層12的厚度過厚時,半導體晶片潛沒黏著劑層中,有產生半導體晶片部分、與密封半導體晶片之樹脂部分的段差之虞。產生如此之段差時,於再配線之時有配線斷線之虞。
若黏著劑層12的厚度為1μm以上100μm以下,而得到適度之黏著力,可適當保持半導體晶片。若黏著劑層12的厚度為5μm以上,於晶片電路面的凹凸易遵照黏著劑層12,可防止如前述之間隙的發生。若黏著劑層12的厚度為60μm以下,難以產生如前述之段差。
有關本實施形態之黏著劑層12係包含黏著劑組成物。作為黏著劑層12之黏著劑組成物所包含之黏著劑,並未特別限定,可將各種類型之黏著劑適用在黏著劑層12。作為黏著劑層12所包含之黏著劑,例如可列舉丙烯酸系黏著劑、聚矽氧系黏著劑、環氧系黏著劑、橡膠系黏著劑、聚酯系黏著劑、及胺基甲酸乙酯系黏著劑。且,可使用具有耐熱性之熱可塑性的聚醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚醚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯胺醯亞胺樹脂、嵌段共聚物(苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-異丁二烯-苯乙烯(SIS)等)、及含有氟化合物之樹脂等之各種黏著劑。作為黏著劑層12所包含之黏著劑,從耐熱性或成本的觀點來看,
較佳為丙烯酸系黏著劑、或聚矽氧系黏著劑。黏著劑的種類可考慮用途或貼著之被著體的種類等來選擇。
黏著劑層12為包含丙烯酸系黏著劑組成物的情況下,丙烯酸系黏著劑組成物較佳為包含將丙烯酸2-乙基己酯作為主要單體之丙烯酸系共聚物。
且,黏著劑層12為包含丙烯酸系黏著劑組成物的情況下,較佳為包含丙烯酸系共聚物、與黏著輔助劑。丙烯酸系共聚物較佳為將丙烯酸2-乙基己酯作為主要單體之共聚物。黏著輔助劑較佳為包含將具有反應性基之橡膠系材料作為主成分。
在本說明書,所謂將丙烯酸2-乙基己酯作為主要單體,係指丙烯酸系共聚物全體的質量所佔有之源自丙烯酸2-乙基己酯之共聚物成分的質量之比例為50質量%以上。在本實施形態,在丙烯酸系共聚物之源自丙烯酸2-乙基己酯之共聚物成分的比例較佳為50質量%以上95質量%以下,更佳為60質量%以上95質量%以下,再更佳為80質量%以上95質量%以下,又再更佳85質量%以上93質量%以下。若源自丙烯酸2-乙基己酯之共聚物成分的比例為50質量%以上,加熱後黏著力不會過高,從被著體更容易剝離黏著薄片,若為80質量%以上進而更容易剝離。若源自丙烯酸2-乙基己酯之共聚物成分的比例為95質量%以下,則可防止初期密著力不足,加熱時基材變形、或因
該變形導致黏著薄片從被著體剝離。
在丙烯酸系共聚物之丙烯酸2-乙基己酯以外之共聚物成分的種類或數量並未特別限定。例如,作為第二共聚物成分,較佳為具有反應性之官能基的含有官能基之單體。作為第二共聚物成分之反應性官能基,使用後述之交聯劑的情況下,較佳為可與該交聯劑反應之官能基。此反應性官能基較佳為例如選自由羧基、羥基、胺基、取代胺基、及環氧基所構成之群組中之任一個取代基,更佳為羧基及羥基中之至少任一個取代基,再更佳為羧基。
作為具有羧基之單體(含有羧基之單體),例如可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、衣康酸、及檸康酸等之乙烯性不飽和羧酸。含有羧基之單體當中,從反應性及共聚合性的點來看,較佳為丙烯酸。含有羧基之單體可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
作為具有羥基之單體(含有羥基之單體),例如可列舉(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、及(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等之(甲基)丙烯酸羥基烷酯等。含有羥基之單體當中,從羥基之反應性及共聚合性的點來看,較佳為(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯。含有羥基之單體可單獨使用,亦可組合2種以上使用。尚,在本說明書之「(甲基)丙烯酸」係表示「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」雙方的情況所使用之表記,對於其他類似用語亦相同。
作為具有環氧基之丙烯酸酯,例如可列舉丙烯酸縮水甘油酯、及甲基丙烯酸縮水甘油酯等。
作為在丙烯酸系共聚物之其他共聚物成分,可列舉烷基之碳數為2~20之(甲基)丙烯酸烷酯。作為(甲基)丙烯酸烷酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸n-丁酯、(甲基)丙烯酸n-戊酯、(甲基)丙烯酸n-己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸n-癸酯、(甲基)丙烯酸n-十二烷酯、(甲基)丙烯酸肉荳蔻酯、(甲基)丙烯酸棕櫚酯、及(甲基)丙烯酸硬脂酯等。此等之(甲基)丙烯酸烷酯當中,從更加提昇黏著性的觀點來看,較佳為烷基之碳數為2~4之(甲基)丙烯酸酯,更佳為(甲基)丙烯酸n-丁酯。(甲基)丙烯酸烷酯可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
作為在丙烯酸系共聚物之其他共聚物成分,例如可列舉源自選自由含有烷氧基烷基之(甲基)丙烯酸酯、具有脂肪族環之(甲基)丙烯酸酯、具有芳香族環之(甲基)丙烯酸酯、非交聯性之丙烯醯胺、具有非交聯性之3級胺基之(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、及苯乙烯所構成之群組中之至少任一種之單體的共聚物成分。
作為含有烷氧基烷基之(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸甲氧基甲酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基甲酯、及(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯。
作為具有脂肪族環之(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸環己酯。
作為具有芳香族環之(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸苯酯。
作為非交聯性之丙烯醯胺,例如可列舉丙烯醯胺、及甲基丙烯醯胺。
作為具有非交聯性之3級胺基之(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸(N,N-二甲基胺基)乙酯、及(甲基)丙烯酸(N,N-二甲基胺基)丙酯。
此等之單體可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
在本實施形態,作為第二共聚物成分,較佳為含有羧基之單體、或含有羥基之單體,更佳為丙烯酸。丙烯酸系共聚物包含源自丙烯酸2-乙基己酯之共聚物成分、及源自丙烯酸之共聚物成分的情況下,較佳為丙烯酸系共聚物全體的質量所佔有之源自丙烯酸之共聚物成分的質量之比例為1質量%以下,更佳為0.1質量%以上0.5質量%以下。若源自丙烯酸之共聚物成分的質量之比例為1質量%以下,於黏著劑組成物包含交聯劑的情況下,可防止丙烯酸系共聚物之交聯過早進行。
丙烯酸系共聚物可包含源自含有2種類以上官能基之單體的共聚物成分。例如丙烯酸系共聚物可為3元系共聚物,較佳為共聚合丙烯酸2-乙基己酯、含有羧基之單體及含有羥基之單體所得之丙烯酸系共聚物,此含有羧基之單體較佳為丙烯酸,此含有羥基之單體較佳為丙烯酸2-羥基乙酯。較佳為在丙烯酸系共聚物之源自丙烯酸2-乙基己酯之共聚物成分的比例為80質量%以上95質量%以下,源
自丙烯酸之共聚物成分的質量之比例為1質量%以下,殘餘為源自丙烯酸2-羥基乙酯之共聚物成分。
丙烯酸系共聚物的重量平均分子量(Mw)較佳為30萬以上200萬以下,更佳為60萬以上150萬以下,再更佳80萬以上120萬以下。若丙烯酸系共聚物的重量平均分子量Mw為30萬以上,無對被著體之黏著劑的殘渣可剝離黏著薄片。若丙烯酸系共聚物的重量平均分子量Mw為200萬以下,可對被著體確實貼附黏著薄片。
丙烯酸系共聚物的重量平均分子量Mw係藉由凝膠滲透層析(GPC)法測定之標準聚苯乙烯換算值。GPC為Gel Permeation Chromatography之簡稱。
丙烯酸系共聚物可使用前述之各種原料單體,依照以往周知之方法製得。
丙烯酸系共聚物之共聚合的形態並未特別限定,可為嵌段共聚物、無規共聚物、或接枝共聚物之任一者。
黏著輔助劑較佳為將具有反應性基之橡膠系材料作為主成分包含。黏著劑組成物包含反應性黏著輔助劑時,可使糊殘留減少。黏著劑組成物中之黏著輔助劑的含有率,較佳為5質量%以上50質量%以下,更佳為10質量%以上30質量%以下。若黏著劑組成物中之黏著輔助劑的含有率為5質量%以上,可抑制糊殘留的發生,若為50質量%以下,可抑制黏著力的降低。
在本說明書,所謂將具有反應性基之橡膠系材料作為主成分包含,係意指具有黏著輔助劑全體的質量所佔有之
反應性基之橡膠系材料的質量之比例超過50質量%。在本實施形態,具有在黏著輔助劑之反應性基之橡膠系材料的比例較佳為超過50質量%,更佳為80質量%以上。黏著輔助劑實質上由具有反應性基之橡膠系材料所構成亦佳。
作為反應性基,較佳為選自由羥基、異氰酸酯基、胺基、環氧乙烷(Oxirane)基、酸酐基、烷氧基、丙烯醯基及甲基丙烯醯基所構成之群組中之一種以上的官能基,更佳為羥基。橡膠系材料所具有之反應性基可為1種,亦可為2種以上。具有羥基之橡膠系材料可進一步具有前述之反應性基。且,反應性基之數目,於構成橡膠系材料之1分子中1個或2個以上皆可。
作為橡膠系材料,雖並未特別限定,但較佳為聚丁二烯系樹脂、及聚丁二烯系樹脂之氫添加物,更佳為聚丁二烯系樹脂之氫添加物。
作為聚丁二烯系樹脂,可列舉具有1,4-重複單位之樹脂、具有1,2-重複單位之樹脂、以及具有1,4-重複單位及1,2-重複單位雙方之樹脂。本實施形態之聚丁二烯系樹脂的氫添加物亦包含具有此等之重複單位之樹脂的氫化物。
聚丁二烯系樹脂、及聚丁二烯系樹脂之氫添加物較佳為於兩末端分別具有反應性基。兩末端之反應性基可為相同亦可為相異。兩末端之反應性基較佳為選自由羥基、異氰酸酯基、胺基、環氧乙烷(Oxirane)基、酸酐基、烷氧基、丙烯醯基及甲基丙烯醯基所構成之群組中之一種以上
的官能基,更佳為羥基。在聚丁二烯系樹脂、及聚丁二烯系樹脂之氫添加物中,更佳為兩末端為羥基。
有關本實施形態之黏著劑組成物,除了包含前述之丙烯酸系共聚物及黏著輔助劑之外,進而包含使摻合交聯劑之組成物進行交聯所得之交聯物亦佳。且,黏著劑組成物的固形分實質上如前述,由使前述之丙烯酸系共聚物、與黏著輔助劑、與交聯劑進行交聯所得之交聯物所構成亦佳。於此,所謂實質上,係意指排除不可避免地如混入黏著劑般之微量雜質,黏著劑組成物之固形分係僅由該交聯物所構成。
作為交聯劑,例如可列舉異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、氮丙環(Aziridine)系交聯劑、金屬螫合物系交聯劑、胺系交聯劑、及胺基樹脂系交聯劑。此等之交聯劑可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
從提昇黏著劑組成物的耐熱性或黏著力的觀點來看,此等交聯劑當中,較佳為將具有異氰酸酯基之化合物作為主成分之交聯劑(異氰酸酯系交聯劑)。作為異氰酸酯系交聯劑,例如可列舉2,4-甲伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲伸苯基二異氰酸酯、1,3-苯二甲基二異氰酸酯、1,4-苯二甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二環己基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、及賴胺酸異氰酸酯等之多價異氰酸酯化合物。
且,多價異氰酸酯化合物可為前述之化合物之三羥甲基丙烷加成型改質體、與水反應之縮二脲型改質體、或具有異氰脲酸酯環之異氰脲酸酯型改質體。
黏著劑組成物中之交聯劑的含量相對於丙烯酸系共聚物100質量份,較佳為0.1質量份以上20質量份以下,更佳為1質量份以上15質量份以下,再更佳為5質量份以上10質量份以下。若黏著劑組成物中之交聯劑的含量為如此之範圍內,可提昇黏著劑層12與基材11的接著性,可縮短於黏著薄片之製造後用以安定化黏著特性之養護期間。
在本實施形態,從黏著劑組成物之耐熱性的觀點來看,異氰酸酯系交聯劑再更佳為具有異氰脲酸酯環之化合物(異氰脲酸酯型改質體)。具有異氰脲酸酯環之化合物相對於丙烯酸系共聚物之羥基當量,較佳為摻合0.7當量以上1.5當量以下。若具有異氰脲酸酯環之化合物的摻合量為0.7當量以上,加熱後黏著力不會過高,變剝離易黏著薄片,可使糊殘留減少。若具有異氰脲酸酯環之化合物的摻合量為1.5當量以下,可防止初期黏著力過低、或可防止貼附性的降低。
在本實施形態之黏著劑組成物包含交聯劑的情況下,黏著劑組成物以進一步包含交聯促進劑較佳。交聯促進劑較佳為因應交聯劑的種類等,適當選擇使用。例如,黏著劑組成物作為交聯劑包含聚異氰酸酯化合物的情況下,以進一步包含有機錫化合物等之有機金屬化合物系之交聯促
進劑較佳。
作為聚矽氧系黏著劑,例如可列舉含有二甲基聚矽氧烷之黏著劑。作為聚矽氧系黏著劑,可使用藉由有機聚矽氧烷構造,較佳為二甲基聚矽氧烷構造與乙烯基等之不飽和基、SiH基進行交聯,藉由鉑系觸媒硬化之加成聚合型聚矽氧系黏著劑、或可使用藉由BPO等之有機過氧化物硬化所得之聚矽氧系黏著劑。BPO係Benzoyl peroxide的簡稱。從耐熱性的觀點來看,較佳為加成聚合型聚矽氧系黏著劑。此情況下,考慮所得之黏著力,可因應該不飽和基的密度來調整交聯密度。於此矽氧樹脂層的形成為了進行加成聚合,必須進行加熱等。
黏著劑組成物中,在不損及本發明的效果的範圍,可包含其他成分。作為可包含在黏著劑組成物之其他成分,例如可列舉有機溶劑、難燃劑、增黏劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、防腐劑、防黴劑、可塑劑、消泡劑、及潤濕性調整劑等。
於使密封樹脂進行加熱硬化之步驟,藉由來自黏著薄片10之黏著劑層12之產生氣體,污染半導體封裝,有於形成再配線層之步驟產生問題的情況。
因此,黏著劑層12之5%重量減少溫度較佳為250℃以上,更佳為300℃以上。5%重量減少溫度係使用熱重量分析裝置,以以下的條件下測定。
.昇溫速度:10℃/分鐘
.環境氣體:大氣
.氣體流量:100ml/分鐘
作為剝離薄片RL,並未特別限定。例如從操作容易性的觀點來看,剝離薄片RL較佳為具備剝離基材、與於剝離基材之上塗佈剝離劑而形成之剝離劑層。且,剝離薄片RL可於剝離基材的單面具備剝離劑層,亦可於剝離基材的雙面具備剝離劑層。作為剝離基材,例如可列舉紙基材、層合聚乙烯等之熱可塑性樹脂於此紙基材之層合紙、以及塑膠薄膜等。作為紙基材,可列舉玻璃紙、塗佈紙、及鑄塗紙等。作為塑膠薄膜,可列舉聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、及聚萘二甲酸乙二酯等之聚酯薄膜、以及聚丙烯或聚乙烯等之聚烯烴薄膜等。作為剝離劑,例如可列舉烯烴系樹脂、橡膠系彈性體(例如丁二烯系樹脂、異戊二烯系樹脂等)、長鏈烷基系樹脂、醇酸系樹脂、氟系樹脂、及聚矽氧系樹脂。
剝離薄片RL的厚度並未特別限定。剝離薄片RL的厚度通常為20μm以上200μm以下,較佳為25μm以上150μm以下。
剝離劑層的厚度並未特別限定。塗佈包含剝離劑之溶液,形成剝離劑層的情況下,剝離劑層的厚度較佳為0.01μm以上2.0μm以下,更佳為0.03μm以上1.0μm以
下。
作為剝離基材,使用塑膠薄膜的情況下,該塑膠薄膜的厚度較佳為3μm以上50μm以下,更佳為5μm以上40μm以下。
有關本實施形態之黏著薄片10較佳為於加熱後顯示如以下之黏著力。首先,較佳為使黏著薄片10貼著在被著體(銅箔、或聚醯亞胺薄膜),以100℃及30分鐘的條件加熱,接著再以180℃及30分鐘的條件加熱,進而以190℃及1小時的條件加熱後,對於黏著劑層12之銅箔於室溫的黏著力、及對於黏著劑層12之聚醯亞胺薄膜於室溫的黏著力分別為0.7N/25mm以上2.0N/25mm以下。若進行如此之加熱後的黏著力為0.7N/25mm以上,於因加熱導致基材或被著體變形的情況,可防止黏著薄片10剝離。且,若加熱後的黏著力為2.0N/25mm以下,剝離力不會過高,易將黏著薄片10從被著體剝離。
尚,在本說明書所謂室溫,為22℃以上24℃以下。
黏著薄片10之製造方法並未特別限定。
例如,黏著薄片10係經過如以下之步驟製得。首先,於基材11之第一面11a之上塗佈黏著劑,形成塗膜。其次,使此塗膜乾燥,形成黏著劑層12。然後,以被覆黏著劑層12的方式貼著剝離薄片RL。
且,作為黏著薄片10之另一製造方法,係經過如以
下之步驟製得。首先,於剝離薄片RL之上塗佈黏著劑,形成塗膜。其次,使塗膜乾燥,形成黏著劑層12,於此黏著劑層12貼合基材11之第一面11a。
塗佈黏著劑組成物形成黏著劑層12的情況下,較佳為以有機溶劑稀釋黏著劑組成物來調製塗佈液使用。作為有機溶劑,例如可列舉甲苯、乙酸乙酯、及甲基乙基酮等。塗佈塗佈液之方法並未特別限定。作為塗佈方法,例如可列舉旋塗法、噴塗法、棒塗法、刀塗佈法、輥刀塗佈法、輥塗法、刮刀塗佈法、模塗法、及凹印塗佈法等。
為了防止有機溶劑或低沸點成分殘留在黏著劑層12,較佳為將塗佈液塗佈在基材11或剝離薄片RL後,加熱塗膜使其乾燥。且,於黏著劑組成物摻合交聯劑的情況下,為了使交聯反應進行提昇凝集力,較佳為加熱塗膜。
使用有關本實施形態之黏著薄片10說明製造半導體裝置之方法。
圖2A~圖2E中,係表示說明有關本實施形態之半導體裝置之製造方法之概略圖。
有關本實施形態之半導體裝置之製造方法,係實施於黏著薄片10使形成複數之開口部21之框架構件20貼著之步驟(黏著薄片貼著步驟)、與在框架構件20之開口部21曝露之黏著劑層12使半導體晶片CP貼著之步驟(黏接
步驟)、與將半導體晶片CP以密封樹脂30被覆之步驟(密封步驟)、與使密封樹脂30熱硬化之步驟(熱硬化步驟)、與使其熱硬化之後,剝離黏著薄片10之步驟(剝離步驟)。如有必要,可於熱硬化步驟之後,於以密封樹脂30密封之密封體50實施使補強構件40貼著之步驟(補強構件貼著步驟)。以下針對各步驟進行說明。
於圖2A,係表示說明於黏著薄片10之黏著劑層12使框架構件20貼著之步驟之概略圖。尚,於黏著薄片10貼著剝離薄片RL的情況下,預先剝離剝離薄片RL。
有關本實施形態之框架構件20係具有形成成格子狀,複數之開口部21。開口部21較佳為配列成正方格子狀。
框架構件20較佳為以具有耐熱性之材質形成。作為框架構件20之材質,例如可列舉金屬、及耐熱性樹脂。作為金屬,可列舉銅、及不銹鋼等。作為耐熱性樹脂,可列舉聚醯亞胺樹脂、及玻璃環氧樹脂等。
框架構件20之厚度tFR為100μm以上1000μm以下,較佳為100μm以上800μm以下,更佳為100μm以上500μm以下。
若框架構件20之厚度tFR為100μm以上,即使於密封比較寬廣的面積時,亦可抑制半導體封裝的翹曲。從步驟之成本優點的觀點來看,密封之區域較佳為例如以平面
視縱30cm以上、橫30cm以上之大小。
若框架構件20之厚度tFR為1000μm以下,可防止半導體裝置之製造製程的生產性降低。
開口部21係貫通框架構件20之表內面的孔。開口部21之形狀若可將半導體晶片CP收容在框內,則並未特別限定。若開口部21之孔的深度亦可收容半導體晶片CP,則並未特別限定。
於圖3,係表示說明黏著薄片10與框架構件20的厚度之關係之剖面概略圖。於本實施形態,基材11的厚度與黏著劑層12的厚度之和tAS亦較框架構件20之厚度tFR更小。亦即,滿足tAS<tFR的關係。黏著薄片10之厚度,尤其是基材11的厚度過大時,受到基材之熱收縮的影響,雖導致框架構件翹曲,但藉由黏著薄片10與框架構件20滿足如此之厚度的關係,可抑制樹脂密封後所發生之半導體封裝的翹曲。
進而,將基材11的厚度與黏著劑層12的厚度之和定為tAS[μm],將框架構件20之厚度定為tFR[μm]的情況下,較佳為滿足0.1≦tAS/tFR≦0.9的關係,更佳為滿足0.2≦tAS/tFR≦0.8的關係。若tAS/tFR為0.9以下,於密封步驟後、或熱硬化步驟後受到基材之熱收縮的影響變困難,框架構件難以翹曲。另一方面,若tAS/tFR為0.1以上,黏著薄片的厚度過薄,於半導體裝置之製造方法的一連串步驟難以引起黏著薄片破裂或損傷的問題。
於圖2B,係表示說明於黏著劑層12使半導體晶片CP貼著之步驟之概略圖。
於框架構件20使黏著薄片10貼著時,在個別的開口部21因應開口部21之形狀曝露黏著劑層12。於各開口部21之黏著劑層12使半導體晶片CP貼著。半導體晶片CP較佳為半導體晶片CP之電路面以黏著劑層12被覆的方式貼著。
於圖2C,係表示說明密封黏著薄片10所貼著之半導體晶片CP及框架構件20之步驟之概略圖。
密封樹脂30之材質為熱硬化性樹脂,例如可列舉環氧樹脂等。作為密封樹脂30所使用之環氧樹脂,例如可包含酚樹脂、彈性體、無機填充材、及硬化促進劑等。
以密封樹脂30被覆半導體晶片CP及框架構件20之方法,並未特別限定。作為以密封樹脂30被覆之方法,例如可列舉使用薄片狀之密封樹脂30之方法、或傳遞模塑法。於密封如FOWLP之比較寬廣之面積的情況下,密封步驟較佳為使用薄片狀之密封樹脂30。
於本實施形態,舉例使用薄片狀之密封樹脂30之態樣進行說明。將薄片狀之密封樹脂30以被覆半導體晶片CP及框架構件20的方式載置,使密封樹脂30加熱硬化,而形成密封樹脂層30A。如此進行,半導體晶片CP
及框架構件20嵌入密封樹脂層30A。將薄片狀之密封樹脂30的厚度定為tMO[μm],將框架構件20之厚度定為tFR[μm]的情況,較佳為滿足0.5≦tMO/tFR≦1.5的關係,更佳為滿足0.7≦tMO/tFR≦1.2的關係。藉由薄片狀之密封樹脂30之厚度與框架構件20之厚度滿足如此之厚度的關係,可抑制於密封步驟後所發生之半導體封裝的翹曲。tMO/tFR為1.5以下時,受到密封樹脂層之硬化收縮的影響,可抑制框架構件翹曲。另一方面,tMO/tFR為0.5以上時,密封樹脂層30A的厚度過薄,可抑制於半導體晶片CP及框架構件20之間,產生密封樹脂之未填充部分、或無法將半導體晶片CP的上面以密封樹脂被覆的問題。
使用薄片狀之密封樹脂30的情況下,較佳為藉由真空層合法密封半導體晶片CP及框架構件20。藉由此真空層合法,可防止於半導體晶片CP與框架構件20之間產生空隙。藉由真空層合法之加熱硬化的溫度條件範圍,例如為80℃以上120℃以下。
於密封步驟,薄片狀之密封樹脂30可使用聚對苯二甲酸乙二酯等之樹脂薄片所支持之層合薄片。此情況下,以被覆半導體晶片CP及框架構件20的方式載置層合薄片後,可將樹脂薄片從密封樹脂30剝離,使密封樹脂30加熱硬化。作為如此之層合薄片,例如可列舉ABF薄膜(味之素精細化工股份有限公司製)。
作為密封半導體晶片CP及框架構件20之方法,可採用傳遞模塑法。此情況下,例如於密封裝置之模具的內
部,收容黏著薄片10所貼著之半導體晶片CP及框架構件20。於此模具的內部注入流動性之樹脂材料,使樹脂材料硬化。傳遞模塑法的情況下,加熱及加壓的條件並未特別限定。作為在傳遞模塑法之通常條件之一例,將150℃以上之溫度、與4MPa以上15MPa以下之壓力維持在30秒以上300秒以下之間。然後,解除加壓,從密封裝置取出硬化物靜置在烤箱內,將150℃以上之溫度維持在2小時以上15小時以下。如此進行來密封半導體晶片CP及框架構件20。
在前述之密封步驟使用薄片狀之密封樹脂30的情況下,可於使密封樹脂30熱硬化之步驟(熱硬化步驟)前實施第一熱壓步驟。在第一熱壓步驟,將以密封樹脂30被覆之半導體晶片CP及附框架構件20之黏著薄片10從雙面以板狀構件挾住,以預定之溫度、時間、及壓力的條件下進行沖壓。藉由實施第一熱壓步驟,密封樹脂30亦輕易填充半導體晶片CP與框架構件20的空隙。且,藉由實施熱壓步驟,亦可平坦化由密封樹脂30所構成之密封樹脂層30A的凹凸。作為板狀構件,例如可使用不銹鋼等之金屬板。
熱硬化步驟之後,剝離黏著薄片10時,得到以密封樹脂30密封之半導體晶片CP及框架構件20。在本說明書,有時將此稱為密封體50。
於圖2D係表示說明於密封體50使補強構件40貼著之步驟之概略圖。
剝離黏著薄片10後,對於曝露之半導體晶片CP的電路面實施形成再配線層之步驟或附凸塊之步驟。為了提昇在如此之再配線步驟或附凸塊之步驟之密封體50的操作性,如有必要可實施於密封體50使補強構件40貼著之步驟(補強構件貼著步驟)。實施補強構件貼著步驟的情況下,較佳為於剝離黏著薄片10之前實施。如圖2D所示,密封體50係以藉由黏著薄片10及補強構件40挾持之狀態支持。
於本實施形態,補強構件40係具備耐熱性之補強板41、與耐熱性之接著層42。作為補強板41,例如可列舉玻璃環氧樹脂等之包含耐熱性樹脂之板狀的構件。接著層42係使補強板41與密封體50接著。作為接著層42,因應補強板41及密封樹脂層30A之材質適當選擇。
於補強構件貼著步驟,較佳為於密封體50之密封樹脂層30A與補強板41之間挾住接著層42,進而從補強板41側及黏著薄片10側分別以板狀構件挾住,以預定之溫度、時間、及壓力的條件下實施沖壓之第二熱壓步驟。藉由第二熱壓步驟,暫時固定密封體50與補強構件40。第二熱壓步驟之後為了使接著層42硬化,較佳為將經暫時固定之密封體50與補強構件40以預定之溫度及時間的條件下進行加熱。加熱硬化的條件係因應接著層42之材質適當設定,例如185℃、80分鐘、及2.4MPa的條件。即
使在第二熱壓步驟,作為板狀構件,例如亦可使用不銹鋼等之金屬板。
於圖2E,係表示說明剝離黏著薄片10之步驟之概略圖。
於本實施形態,由於黏著薄片10之基材11可彎曲,可邊彎曲黏著薄片10,邊從框架構件20、半導體晶片CP、及密封樹脂層30A輕易剝離。剝離角度θ雖並未特別限定,但較佳為以90度以上之剝離角度θ剝離黏著薄片10。若剝離角度θ為90度以上,可將黏著薄片10輕易從框架構件20、半導體晶片CP、及密封樹脂層30A剝離。剝離角度θ較佳為90度以上180度以下,更佳為135度以上180度以下。如此藉由邊使黏著薄片10彎曲邊進行剝離,可邊減低加在框架構件20、半導體晶片CP、及密封樹脂層30A之負荷邊剝離,可抑制因黏著薄片10之剝離導致之半導體晶片CP、及密封樹脂層30A的損傷。剝離黏著薄片10後,實施前述之再配線步驟或附凸塊之步驟等。黏著薄片10之剝離後,於再配線步驟或附凸塊之步驟等之實施前,如有必要,可實施前述之補強構件貼著步驟。
使補強構件40貼著的情況下,實施再配線步驟或附凸塊之步驟等後,於變成不需要藉由補強構件40之支持的階段,將補強構件40從密封體50剝離。
然後,將密封體50以半導體晶片CP單位進行個片化(個片化步驟)。將密封體50進行個片化之方法並未特別限定。例如可用與切割半導體晶圓之方法相同的方法進行個片化。作為切割方法,例如可列舉使用切割鋸等之切斷手段之方法、或雷射照射方法。使密封體50個片化之步驟可以使密封體50貼著於切割薄片等之狀態實施。藉由個片化密封體50,製造半導體晶片CP單位之半導體封裝,此半導體封裝在實裝步驟,實裝在印刷配線基板等。
根據本實施形態,可提供一種可抑制密封如FOWLP之比較寬廣之面積之半導體封裝的翹曲,且於樹脂密封後易剝離之黏著薄片10。
本發明並未被限定於前述實施形態,可達成本發明之目的的範圍之變形或改良等係包含在本發明。尚,於以下之說明,若為與於前述實施形態說明之構件等相同,則附上同一符號,省略、或簡略化其說明。
於前述實施形態,雖舉例說明黏著薄片10之黏著劑層12為藉由剝離薄片RL被覆之態樣,但本發明並非被限定於如此之態樣。
且,黏著薄片10可為以單片,亦可為以層合複數片之黏著薄片10的狀態提供。此情況下,例如黏著劑層12可藉由層合之另一黏著薄片的基材11被覆。
且,黏著薄片10可為以細長狀之薄片,亦可為捲成
輥狀之狀態提供。捲成輥狀之黏著薄片10可進行從輥重複切斷成所期望之尺寸等來使用。
於前述實施形態,作為密封樹脂30之材質,雖舉例說明為熱硬化性樹脂的情況,但本發明並非被限定於如此之態樣。例如,密封樹脂30可為以紫外線等之能量線硬化之能量線硬化性樹脂。
於前述實施形態,雖舉例說明格子狀所形成之框架構件,但本發明並非被限定於如此之態樣。例如框架構件係具有可收容半導體晶片之複數的開口部,於框架構件貼著黏著薄片時,黏著劑層從開口部曝露即可。
以下,列舉實施例進一步詳細說明本發明。本發明並非被限定於此等實施例。
黏著薄片之評估係依照以下所示之方法進行。
於所得之黏著薄片上,使具有8mm×8mm尺寸之開口部之以下所示之框架構件的任一種貼著。
.銅製之框架構件(厚度:130μm)
.銅製之框架構件(厚度:800μm)
.耐熱性樹脂製之框架構件(厚度:130μm)
其次,在實施例1~3及比較例1~2,作為半導體晶片,係準備5mm×5mm尺寸之虛擬晶片(厚度130μm),配置在框架構件之開口部的預定位置。其次,將薄片狀之密封樹脂(厚度100μm)以如被覆半導體晶片及框架構件的方式載置,使其加熱硬化而形成密封樹脂層。然後,藉由加熱促進樹脂的硬化(後烘烤固化),將半導體晶片以密封樹脂密封。其次,將黏著薄片以剝離角度180°剝離,而得到半導體封裝。在比較例3,作為半導體晶片,除了變更為5mm×5mm尺寸之虛擬晶片(厚度450μm),將薄片狀之密封樹脂的厚度變更為540μm之外,其他與實施例1~3及比較例1、2同樣進行,而得到半導體封裝。
將所得之半導體封裝的翹曲以目視觀察。且,將剝離黏著薄片後之封裝表面以目視觀察,確認黏著劑之殘渣的有無、及半導體封裝損傷的有無。可將無半導體封裝的翹曲,無糊殘留,且亦無半導體封裝損傷可剝離的情況判定為「A」,將可確認半導體封裝的翹曲、糊殘留、及半導體封裝損傷中之至少任一種的情況判定為「B」。
將切斷成25mm寬之黏著薄片於室溫層合在作為被著體之銅箔及聚醯亞胺薄膜,而得到附銅箔之薄片及附聚醯亞胺薄膜之薄片。作為銅箔,係使用C1220R-H規格的厚度0.08mm之拉延銅箔。作為聚醯亞胺薄膜,係使用東麗杜邦(股)製的厚度25μm之Kapton100H(製品名)。
將此附銅箔之薄片及附聚醯亞胺薄膜之薄片以100℃及30分鐘的條件加熱,接著以180℃及30分鐘的條件加熱,進而以190℃及1小時的條件加熱。加熱後,將剝離角度定為180度,將剝離速度定為300mm/min,於室溫測定將薄片從銅箔及聚醯亞胺薄膜剝離時之黏著力。作為黏著力之測定裝置,係使用(股)Orientec製、「萬能拉力機」(製品名)。
使用實施例或比較例之黏著劑組成物,製作直徑8mm×厚度2mm之圓柱試驗片。將此圓柱試驗片作為儲存模數測定用之樣品使用。
針對儲存模數測定用之樣品,係依照JIS K7244-6,使用黏彈性測定裝置(Physica公司製、MCR300)藉由扭轉剪斷法,用以下的條件測定儲存模數(MPa)。
測定頻率數:1Hz
測定溫度:100℃
從實施例或比較例之基材,沿著該基材之MD方向的方向之長度為150mm,沿著該基材之CD方向的方向之長度為20mm,切出短邊試料。將此短邊試料作為MD方向用樣品使用。
從實施例或比較例之基材,沿著該基材之MD方向的
方向之長度為20mm,沿著該基材之CD方向的方向之長度為150mm,切出短邊試料。將此短邊試料作為CD方向用樣品使用。
於MD方向用樣品的長度方向以100mm間隔附上2個標記。無荷重下測定2個標記之間隔A。
其次,將MD方向用樣品的長度方向之一側的端部使用夾子安置在籃子,將MD方向用樣品以無荷重下掛起。將掛在籃子之MD方向用樣品放入150℃環境下之烤箱30分鐘後取出。然後,於室溫放置30分鐘。室溫放置後,於無荷重下,測定2個標記之間隔B。由經讀取之間隔A及間隔B,將MD方向用樣品於150℃之熱收縮率由下述式1算出。
熱收縮率(%)=((A-B)/A)×100...式1
即使對於CD方向用樣品,亦與MD方向用樣品同樣進行來測定間隔A及間隔B,由上述式1算出CD方向用樣品於150℃之熱收縮率。
在以下,將MD方向用樣品於150℃之熱收縮率表記為MD方向熱收縮率,將CD方向用樣品於150℃之熱收縮率表記為CD方向熱收縮率。
使用熱重量分析裝置((股)島津製作所製:DTG60),用以下的條件下測定。
.昇溫速度:10℃/分鐘
.環境氣體:大氣
.氣體流量:100ml/分鐘
摻合以下之材料(聚合物、黏著輔助劑、交聯劑、及稀釋溶劑),充分攪拌,調製有關實施例1之塗佈用黏著劑液(黏著劑組成物)。
.聚合物:丙烯酸酯共聚物、40質量份(固形分)
丙烯酸酯共聚物係共聚合丙烯酸2-乙基己酯92.8質量%、與丙烯酸2-羥基乙基7.0質量%、與丙烯酸0.2質量%來調製。
.黏著輔助劑:兩末端羥基氫化聚丁二烯〔日本曹達(股)製;GI-1000〕、5質量份(固形分)
.交聯劑:具有六亞甲基二異氰酸酯之脂肪族系異氰酸酯〔日本聚胺基甲酸乙酯工業(股)製;Coronate HX〕、3.5質量份(固形分)
.稀釋溶劑:使用甲基乙基酮,塗佈用黏著劑液之固形分濃度調製為30質量%。
將經調製之塗佈用黏著劑液使用輥式塗佈機,以乾燥後之膜厚成為50μm的方式,塗佈在設置聚矽氧系剝離層
之由38μm透明聚對苯二甲酸乙二酯薄膜所構成之剝離薄膜〔Lintec(股)製;SP-PET382150〕的剝離層面側,進行90℃及90秒之加熱,接著進行115℃及90秒之加熱,使塗膜乾燥,來製作黏著劑層。
使塗佈用黏著劑液之塗膜乾燥後,貼合黏著劑層、與基材而得到有關實施例1之黏著薄片。尚,作為基材,係使用透明聚對苯二甲酸乙二酯薄膜〔東洋紡(股)製;PET50A-4300、厚度50μm、玻璃轉移溫度Tg67℃、MD方向熱收縮率:1.2%、CD方向熱收縮率:0.6%〕,於基材之易接著面貼合黏著劑層。此透明聚對苯二甲酸乙二酯薄膜係於直徑10mm 之不銹鋼棒即使以180°之捲繞角捲繞,亦不會產生折疊或損傷,可彎曲。且,將黏著劑層在100℃之測定頻率數定為1Hz時之儲存模數為2.36×105Pa。且,對於黏著薄片之銅箔的黏著力為1.2N/25mm。對於黏著薄片之聚醯亞胺薄膜的黏著力為1.1N/25mm。且,黏著劑層之5%重量減少溫度為304℃。
於實施例1,使用銅製之框架構件(厚度:130μm)來製作半導體封裝。
實施例2之黏著薄片除了將在實施例1之黏著劑組成物及基材如下述變更之外,其他與實施例1同樣進行來製
作。
實施例2之黏著劑組成物係於加成型聚矽氧系黏著劑(東麗道康寧(股)製、商品名:SD-4587L)100重量份摻合鉑觸媒(東麗道康寧(股)製、商品名:SRX212)0.7重量份而得到。將此黏著劑組成物,於作為基材之聚醯亞胺薄膜(東麗杜邦(股)製、Kapton100H、厚度25μm、Tg402℃、MD方向熱收縮率:0.2%、CD方向熱收縮率:0.02%)以厚度成為10μm的方式進行塗佈,而得到黏著薄片。聚醯亞胺薄膜係於直徑10mm 之不銹鋼棒即使以180°之捲繞角捲繞,亦不會產生折疊或損傷,可彎曲。且,將黏著劑層在100℃之測定頻率數定為1Hz時之儲存模數為1.26×105Pa。且,黏著劑層之5%重量減少溫度為330℃。
於實施例2,使用銅製之框架構件(厚度:130μm)來製作半導體封裝。
於實施例3,使用有關實施例1之黏著薄片。在步驟適性評估,使用耐熱性樹脂製之框架構件(厚度:130μm)來製作半導體封裝。
比較例1之黏著薄片除了將在實施例1之基材如下述變更之外,其他與實施例1同樣進行來製作。
於比較例1使用之基材定為透明聚對苯二甲酸乙二酯
薄膜〔東洋紡(股)製;PET100A-4300、厚度100μm、Tg67℃〕。此透明聚對苯二甲酸乙二酯薄膜係於直徑10mm 之不銹鋼棒即使以180°之捲繞角捲繞,亦不會產生折疊或損傷,可彎曲。
比較例2之黏著薄片除了將在實施例1之基材變更為鹼石灰玻璃板((股)水戸理化玻璃製、Tempax float(註冊商標)、厚度:0.7mm)之外,其他與實施例1同樣進行來製作。尚,此鹼石灰玻璃板無法彎曲。於比較例2,係使用銅製之框架構件(厚度:130μm)來製作半導體封裝。
比較例3之黏著薄片除了將在實施例1之基材變更為鹼石灰玻璃板((股)水戸理化玻璃製、Tempax float(註冊商標)、厚度:0.7mm),將框架構件的厚度變更為800μm之外,其他與實施例1同樣進行來製作。於比較例3,係使用銅製之框架構件(厚度:800μm)來製作半導體封裝。
於表1,表示實施例1~3、及比較例1~3之黏著薄片及半導體封裝的條件,於表2表示評估結果。
使用可彎曲之基材,將基材的厚度與黏著劑層的厚度之和tAS[μm]、與框架構件的厚度tFR[μm]係滿足tAS[μm]<tFR[μm]的關係之有關實施例1~3之黏著薄片,半導體封裝的翹曲或糊殘留或半導體封裝的損傷皆未發生。
在基材的厚度與黏著劑層的厚度的和tAS[μm]較框架構件的厚度tFR[μm]更大之有關比較例1之黏著薄片,發生半導體封裝的翹曲。此被認為是將薄片狀之密封樹脂進行加熱硬化及後烘烤固化時,基材雖熱收縮,但於比較例
1使用之基材,由於相較框架構件,厚度更過大,基材無法抑制因熱收縮導致之影響,而發生半導體封裝的翹曲。
且,於比較例2、3,半導體封裝的翹曲未發生,為了使用不具有彎曲性之基材,於剝離後之半導體封裝觀察到糊殘留或損傷。
10‧‧‧黏著薄片
20‧‧‧框架構件
11‧‧‧基材
12‧‧‧黏著劑層
21‧‧‧開口部
Claims (12)
- 一種黏著薄片,其係在半導體裝置製造製程所使用之黏著薄片,該半導體裝置製造製程係具有下述之步驟:於具有基材與前述基材之上所形成之黏著劑層的黏著薄片,使形成複數開口部之框架構件貼著之步驟、與在前述框架構件之前述開口部曝露之前述黏著劑層使半導體晶片貼著之步驟、與將前述半導體晶片以密封樹脂被覆之步驟、與使前述密封樹脂熱硬化之步驟、與使其熱硬化後,剝離前述黏著薄片之步驟,前述基材係可彎曲,將前述基材的厚度與前述黏著劑層的厚度之和定為tAS[μm],將前述框架構件的厚度定為tFR[μm]的情況下,係滿足tAS[μm]<tFR[μm]的關係。
- 如請求項1之黏著薄片,其中,前述基材為玻璃轉移溫度50℃以上之樹脂薄膜。
- 如請求項1之黏著薄片,其中,前述黏著劑層將在100℃之測定頻率數定為1Hz時之儲存模數為1×105Pa以上。
- 如請求項1之黏著薄片,其中,前述基材的厚度為10μm以上100μm以下。
- 如請求項1之黏著薄片,其中,前述黏著劑層的厚度為1μm以上100μm以下。
- 如請求項1之黏著薄片,其中,將前述基材的厚度與前述黏著劑層的厚度之和定為tAS[μm],將前述框架構 件的厚度定為tFR[μm]的情況下,係滿足0.1≦tAS/tFR≦0.9的關係。
- 如請求項1之黏著薄片,其中,前述框架構件的厚度為100μm以上1000μm以下。
- 如請求項1之黏著薄片,其中,於150℃加熱30分鐘時之前述基材之MD方向的熱收縮率為2.0%以下,於150℃加熱30分鐘時之前述基材之CD方向的熱收縮率為2.0%以下。
- 如請求項1之黏著薄片,其中,前述黏著劑層所包含之黏著劑為丙烯酸系黏著劑或聚矽氧系黏著劑。
- 如請求項1~請求項9中任一項之黏著薄片,其中,前述黏著劑層的5%重量減少溫度為250℃以上。
- 一種半導體裝置之製造方法,其係具有下述之步驟:於具有可彎曲之基材與前述基材之上所形成之黏著劑層的黏著薄片,使形成複數開口部之框架構件貼著之步驟、與在前述框架構件之前述開口部曝露之前述黏著劑層使半導體晶片貼著之步驟、與將前述半導體晶片以密封樹脂被覆之步驟、與使前述密封樹脂熱硬化之步驟、與使其熱硬化後,剝離前述黏著薄片之步驟,將前述基材的厚度與前述黏著劑層的厚度之和定為tAS[μm],將前述框架構件的厚度定為tFR[μm]的情況下,係滿足tAS[μm]<tFR[μm]的關係。
- 如請求項11之半導體裝置之製造方法,其中,在 將前述半導體晶片以前述密封樹脂被覆之步驟,係使用薄片狀之密封樹脂。
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