TW202126774A - 暫時固定用樹脂組成物、基板搬送用支撐帶及電子機器裝置的製造方法 - Google Patents
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Abstract
電子機器裝置的製造方法包括:第1步驟,經由暫時固定材料將支撐體貼合於厚度1000μm以下的有機基板來獲得積層體;第2步驟,加熱積層體的暫時固定材料;第3步驟,將半導體晶片搭載於經第2步驟之後的積層體的有機基板上;第4步驟,利用密封材料密封搭載於有機基板上之半導體晶片;及第5步驟,從經第4步驟之後的積層體的有機基板剝離支撐體及暫時固定材料,暫時固定材料含有熱塑性樹脂且不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量以暫時固定材料總量為基準係10質量%以下,60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的彈性係數在25℃下為10~1000MPa,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的5%重量減少溫度為300℃以上。
Description
本發明有關一種暫時固定用樹脂組成物、基板搬送用支撐帶及電子機器裝置的製造方法。
隨著智慧手機、平板PC等電子機器的多功能化,藉由多段積層半導體元件而高容量化之堆疊式MCP(Multi Chip Package,多晶片封裝)已經普及。安裝半導體元件時廣泛使用膜狀接著劑(adhesive)作為固晶用接著劑。然而,使用現有的焊線結合之半導體元件的連接方式時,資料的處理速度會受到限制,因此電子機器的動作趨於變慢。又,保持低功耗且可更長時間不充電使用之需求越來越高,因此還要求省電。從這樣的觀點出發,近年來,以進一步提高速度及進一步省電為目的,還陸續開發出利用貫穿電極而不是焊線結合來連接半導體元件彼此之新的構造的電子機器裝置。
儘管如此陸續開發出新的構造的電子機器裝置,但依然還要求高容量化,且正在推進能夠與封裝構造無關地更多段積層半導體元件之技術的開發。然而,為了在有限的空間內積層更多的半導體元件,將半導體元件穩定地薄型化是必不可少的。
例如,從背面側研磨半導體晶圓以使其薄型化。在此時的研磨步驟中,在將被稱為所謂BG帶(背面研磨帶)之帶黏貼於半導體晶圓來支撐半導體晶圓之狀態下實施研磨步驟成為主流。然而,用於研磨步驟中之半導體晶圓在表面側形成有電路,當利用研磨薄型化時,容易受其影響而發生翹曲。BG帶為容易變形之帶素材,因此無法充分地支撐被薄型化之半導體晶圓,容易使半導體晶圓發生翹曲。因此,還提出了一種經由黏著劑(pressure-sensitive adhesive)將晶圓固定於支撐體來進行背面研磨及搬送之方法(例如,參閱日本專利第4565804號說明書及日本專利第4936667號說明書)。
為了實現半導體元件的薄型化,考慮使用薄型有機基板作為基板,具體而言,正在積極進行未使用玻璃布中浸漬有熱硬化樹脂之芯層之無芯基板的開發。無芯基板不具芯層,因此能夠減小基板的層厚,而另一方面,由於不具高彈性的芯層,因此難以確保基板本身的剛性,半導體元件的製造程序中的操作性成為問題。
因此,本發明的目的在於,提供一種能夠以高生產率製造具備使用有機基板薄型化之半導體元件之電子機器裝置之電子機器裝置的製造方法及能夠在該製造方法中使用之暫時固定用樹脂組成物及基板搬送用支撐帶。
為了解決上述問題,本發明人對使用無芯基板之半導體元件的製造及使用該半導體元件之電子機器裝置的製造進行了探討。有關操作性的問題,存在搬送時有機基板撓曲之問題,作為解決該問題之手段,考慮了將支撐體黏貼於有機基板。在這樣的程序中,為了從有機基板剝離所黏貼之支撐體,需要使用黏著劑等暫時固定材料來黏貼支撐體。作為調整暫時固定材料的剝離性之手段,已知一種摻和剝離劑之方法。然而,在安裝有半導體晶片之基板中,要求由剝離暫時固定材料之後的殘渣等引起之污染盡可能少,剝離劑容易從暫時固定材料轉移至基板,尤其當矽酮系的剝離劑殘留於有機基板時,從連接可靠性的觀點出發,並不較佳。
再者,以上述專利文獻等為首之先前技術係假設了半導體晶圓的加工,因此儘管考慮到相對於矽晶圓之剝離性,但未提及相對於有機基板之剝離性及上述剝離劑的問題。
因此,本發明人對用於將基板搬送用的支撐體暫時固定於有機基板之暫時固定用樹脂組成物進行考慮之結果,發現:在含有熱塑性樹脂且不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量被限制在特定量以下之樹脂組成物中,藉由使成為膜狀時的剪切黏度、進行預定的加熱之後的彈性係數及進行預定的加熱之後的5%重量減少溫度在特定的範圍內,能夠相對於有機基板顯示出適當的掀開強度,並依據該見解完成了本發明。
本發明的一態樣有關一種電子機器裝置的製造方法,其包括:第1步驟,經由暫時固定材料將支撐體貼合於厚度1000μm以下的有機基板來獲得積層體;第2步驟,加熱積層體的暫時固定材料;第3步驟,將半導體晶片搭載於經第2步驟之後的積層體的有機基板上;第4步驟,利用密封材料密封搭載於有機基板上之半導體晶片;及第5步驟,從經第4步驟之後的積層體的有機基板剝離支撐體及暫時固定材料,暫時固定材料含有熱塑性樹脂且不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量以暫時固定材料總量為基準係10質量%以下,60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的彈性係數在25℃下為10~1000MPa,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的5%重量減少溫度為300℃以上。
依據本發明之電子機器裝置的製造方法,能夠以高生產率製造具備使用有機基板薄型化之半導體元件之電子機器裝置。亦即,本製造方法藉由使暫時固定材料具有特定的組成且顯示出特定的剪切黏度、特定的彈性係數及特定的5%重量減少溫度,能夠發揮如下效果:(i)在第1步驟中能夠貼合有機基板和支撐體,提高薄型的有機基板的操作性(例如,容易搬送薄型的有機基板);(ii)經第2步驟之後的暫時固定材料在第3步驟及第4步驟中能夠充分固定有機基板和支撐體,能夠高效地安裝及密封半導體晶片;及(iii)在第5步驟中不污染基板表面即可容易從有機基板進行剝離;等。
上述有機基板可以為無芯基板。
上述支撐體可以為聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚丙烯膜、聚醯胺膜或聚醯亞胺膜。
在上述第1步驟中,上述支撐體可以為帶狀,且連續地供給。此時,能夠連續地搬送薄型的有機基板,能夠提高生產率等。
在上述第1步驟中,可以使用支撐帶來獲得上述積層體,該支撐帶具備作為上述支撐體的支撐膜和設置於該支撐膜上之由上述暫時固定材料形成之暫時固定材料層。
與塗佈液態的暫時固定材料在有機基板或支撐體上形成暫時固定材料層之情況相比,使用這樣的支撐帶之方法能夠進一步減小暫時固定材料的不均,容易使在加工之後獲得之半導體元件均勻。又,容易毫無浪費地利用暫時固定材料。
本發明的另一態樣有關一種暫時固定用樹脂組成物,用於將基板搬送用的支撐體暫時固定於有機基板,該暫時固定用樹脂組成物含有熱塑性樹脂且不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量以樹脂組成物總量為基準係10質量%以下,在使該暫時固定用樹脂組成物成為膜狀時,60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的彈性係數在25℃下為10~1000MPa,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的5%重量減少溫度為300℃以上。
依據本發明之暫時固定用樹脂組成物,能夠充分固定有機基板和搬送用的支撐體,並且不污染基板表面即可容易從有機基板剝離支撐體。
本發明的另一態樣有關一種基板搬送用支撐帶,其具備:支撐膜,用於搬送有機基板;及暫時固定材料層,設置於該支撐膜上且用於暫時固定有機基板和支撐膜,暫時固定材料層含有熱塑性樹脂且不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量以暫時固定材料層總量為基準係10質量%以下,60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的彈性係數在25℃下為10~1000MPa,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的5%重量減少溫度為300℃以上。
本發明之基板搬送用支撐帶能夠提高有機基板的操作性,並且不污染基板表面即可容易從有機基板進行剝離。
上述支撐膜可以為聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚丙烯膜、聚醯胺膜或聚醯亞胺膜。
依據本發明,能夠提供一種能夠以高生產率製造具備使用有機基板薄型化之半導體元件之電子機器裝置之電子機器裝置的製造方法及能夠在該製造方法中使用之暫時固定用樹脂組成物及基板搬送用支撐帶。
本發明之暫時固定用樹脂組成物能夠充分固定有機基板和搬送用的支撐體,並且不污染基板表面即可容易從有機基板剝離支撐體。本發明之基板搬送用支撐帶能夠提高有機基板的操作性,並且不污染基板表面即可容易從有機基板進行剝離。
以下,依據情況參閱圖式對用於實施本發明之形態進行詳細說明。但是,本發明並不限定於以下實施形態。再者,在本說明書中,「(甲基)丙烯酸」意味著丙烯酸或甲基丙烯酸,「(甲基)丙烯酸酯」意味著丙烯酸酯或與其對應之甲基丙烯酸酯。「A或B」只要含有A和B中的任一者即可,可以同時含有兩者。
又,在本說明書中,術語「層」在作為平面圖觀察時,除形成於整個面之形狀的構造以外,還包括形成於一部分之形狀的構造。又,在本說明書中,術語「步驟」不僅包括獨立的步驟,即使在無法與其他步驟明確地區分之情況下,只要可實現該步驟的所期望的作用,則亦包括在本術語中。又,使用「~」表示之數值範圍表示包括記載於「~」的前後之數值分別作為最小值及最大值之範圍。
此外,在本說明書中,在組成物中存在複數個相當於各成分之物質之情況下,若無特別說明,則組成物中的各成分的含量意味著存在於組成物中之該複數個物質的總量。又,若無特別說明,則例示材料可以單獨使用,亦可以組合兩種以上來使用。
又,在本說明書中階段性地記載之數值範圍中,某一階段的數值範圍的上限值或下限值可以替換成其他階段的數值範圍的上限值或下限值。又,在本說明書中記載之數值範圍中,其數值範圍的上限值或下限值可以替換成實施例中表示之值。
[暫時固定用樹脂組成物]
本實施形態之暫時固定用樹脂組成物含有熱塑性樹脂。除上述成分以外,暫時固定用樹脂組成物可以進一步含有熱固性成分、硬化促進劑或其他成分。
本實施形態之暫時固定用樹脂組成物可以用作用於將基板搬送用的支撐體暫時固定於有機基板之暫時固定材料。
<熱塑性樹脂>
作為熱塑性樹脂,只要為在貼合有機基板和支撐體之前具有熱塑性之樹脂,則可以無特別限制地使用。在本實施形態中,熱塑性樹脂可以為利用加熱等來形成交聯構造之樹脂。作為這樣的樹脂,可舉出具有交聯性官能基之聚合物。
作為具有交聯性官能基之聚合物,可舉出熱塑性聚醯亞胺樹脂、具有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸共聚物、胺酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、苯氧基樹脂、改質聚苯醚樹脂等。其中,具有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸共聚物為較佳。
具有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸共聚物可以使用藉由珠粒聚合、溶液聚合等聚合方法而得者,或者,可以使用市售品。具有交聯性官能基之聚合物可以在聚合物鏈中具有交聯性官能基,亦可以在聚合物鏈末端具有交聯性官能基。作為交聯性官能基的具體例,可舉出環氧基、醇性氫氧基、酚性氫氧基、羧基等。在交聯性官能基中,羧基為較佳。羧基可以藉由使用丙烯酸導入至聚合物鏈中。
熱塑性樹脂的玻璃轉化溫度(以下,亦有時稱為「Tg」)係-50℃~50℃為較佳,-40℃~20℃為更佳。只要Tg在這樣的範圍內,則能夠抑制操作性變差(黏合力變得過高所致),同時獲得更充分的流動性,進而能夠進一步降低硬化之後的彈性係數,因此能夠進一步抑制剝離強度變得過高。
Tg為使用微差掃描熱量測量(DSC、例如Rigaku Corporation製「Thermo Plus 2」)來測量熱塑性樹脂時的中間點玻璃轉化溫度值。具體而言,上述Tg為在升溫速度10℃/分、測量溫度:-80~80℃的條件下測量熱量變化,並藉由基於JIS K 7121:1987之方法計算出之中間點玻璃轉化溫度。
熱塑性樹脂的重量平均分子量並無特別限定,較佳為10萬~120萬,更佳為20萬~100萬。只要熱塑性樹脂的重量平均分子量在這樣的範圍內,則容易確保成膜性和流動性。重量平均分子量為在凝膠滲透層析法(GPC)中使用基於標準聚苯乙烯之檢量線之聚苯乙烯換算值。
熱塑性樹脂可以單獨使用一種,亦可以組合兩種以上來使用。
<熱固性成分>
作為熱固性成分,可舉出熱固性樹脂及其硬化劑。
作為熱固性樹脂,例如可舉出環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽酮樹脂、酚醛樹脂、熱硬化型聚醯亞胺樹脂、聚胺酯樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂。
環氧樹脂只要為硬化而具有耐熱作用者,則並無特別限定。環氧樹脂可以使用雙酚A型環氧等二官能環氧樹脂、苯酚酚醛清漆環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂等。又,環氧樹脂可以應用多官能環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂、含雜環之環氧樹脂、脂環式環氧樹脂等公知者。
作為雙酚A型環氧樹脂,可舉出Mitsubishi Chemical Corporation製的jER(註冊商標)系列(Epikote807、Epikote815、Epikote825、Epikote827、Epikote828、Epikote834、Epikote1001、Epikote1004、Epikote1007、Epikote1009、「Epikote」為註冊商標)、The Dow Chemical Company製的DER-330、DER-301、DER-361及NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.製的YD8125、YDF8170等。
作為苯酚酚醛清漆環氧樹脂,可舉出JER公司製的Epikote152、Epikote154、Nippon Kayaku Co.,Ltd.製的EPPN-201、The Dow Chemical Company製的DEN-438等。
作為鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂,可舉出Nippon Kayaku Co.,Ltd.製的EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1012、EOCN-1025、EOCN-1027(「EOCN」為註冊商標)、NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.製的YDCN701、YDCN702、YDCN703、YDCN704等。
作為多官能環氧樹脂,可舉出JER公司製的Epon 1031S、Huntsman Japan製的ARALDITE0163、Nagase ChemteX Corporation製的Denacol EX-611、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-421、EX-411、EX-321等(「ARALDITE」、「Denacol」為註冊商標)。
作為胺型環氧樹脂,可舉出JER公司製的Epikote604、NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.製的YH-434、MITSUBISHI GAS CHEMICAL COMPANY, INC.製的TETRAD-X及TETRAD-C(「TETRAD」為註冊商標)、Sumitomo Chemical Co., Ltd.製的ELM-120等。
作為含雜環之環氧樹脂,可舉出Ciba Specialty Chemicals製的ARALDITEPT810、UCC公司製的ERL4234、ERL4299、ERL4221、ERL4206等。
上述環氧樹脂可以單獨使用一種,亦可以組合兩種以上來使用。
在將環氧樹脂用作熱固性樹脂之情況下,一起使用環氧樹脂硬化劑為較佳。
環氧樹脂硬化劑可以使用通常使用之公知的硬化劑。以下,將環氧樹脂硬化劑和硬化劑統稱為「熱固性成分」。作為環氧樹脂硬化劑,例如可舉出:胺類;聚醯胺;酸酐;多硫化物;三氟化硼;雙酚A、雙酚F、雙酚S等在一個分子中具有兩個以上的酚性氫氧基之雙酚類;酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂等酚醛樹脂;等。尤其,從吸濕時的耐電蝕性優異之觀點出發,環氧樹脂硬化劑係酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂等酚醛樹脂為較佳。
作為酚醛樹脂(作為上述環氧樹脂硬化劑)中的較佳者,例如可舉出DIC CORPORATION製、商品名:PHENOLITE LF2882、PHENOLITE LF2822、PHENOLITE TD-2090、PHENOLITE TD-2149、PHENOLITE VH-4150、PHENOLITE VH4170、MEIWA PLASTIC INDUSTRIES,LTD.製、商品名:H-1、JER公司製、商品名:jER CURE MP402FPY、EPICURE YL6065、EPICURE YLH129B65及Mitsui Chemicals, Inc.製、商品名:MILEX XL、MILEX XLC、MILEX RN、MILEX RS、MILEX VR(「PHENOLITE」、「EPICURE」、「MILEX」為註冊商標)。
熱固性樹脂及硬化劑分別可以單獨使用一種,亦可以組合兩種以上來使用。
本實施形態的暫時固定用樹脂組成物中的熱固性樹脂的含量相對於熱塑性樹脂100質量份為10~500質量份為較佳,20~300質量份為更佳。若熱固性樹脂的含量在上述範圍內,則暫時固定材料容易兼具充分的低溫黏貼性、耐熱性、硬化性及剝離性。只要熱固性樹脂的含量為10質量份以上,則黏貼性及耐熱性提高,並且製造電子機器裝置時的有機基板的保持性亦提高,構成電子機器裝置之組件(例如,半導體晶片等)趨於不易損壞。另一方面,只要熱固性樹脂的含量為500質量份以下,則硬化之前的黏度不易變得過低,能夠以較短時間進行硬化,並且趨於容易兼顧有機基板和支撐體的保持性及有機基板和支撐體的剝離性。
<硬化促進劑>
作為硬化促進劑,例如可舉出咪唑類、氰胍衍生物、二羧酸二醯肼、三苯基膦、四苯基硼酸四苯基硼酸酯、2-乙基-4-甲基咪唑-四苯基硼酸酯、1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一碳烯-7-四苯基硼酸酯等。
在本實施形態的暫時固定用樹脂組成物含有具有環氧基之(甲基)丙烯酸共聚物作為熱塑性樹脂之情況下,進一步含有促進該共聚物所具有之環氧基的硬化之硬化促進劑為較佳。作為這樣的硬化促進劑,可舉出咪唑類。
硬化促進劑可以單獨使用一種,亦可以組合兩種以上來使用。
本實施形態的暫時固定用樹脂組成物中的硬化促進劑的含量相對於暫時固定用樹脂組成物所含之具有交聯性官能基之聚合物(熱塑性樹脂)及熱固性樹脂的合計100質量份為0.01~5.0質量份為較佳。只要硬化促進劑的含量為0.01質量份以上,則容易依據製造半導體元件時的熱歷史來充分地硬化暫時固定用樹脂組成物,能夠更確實地固定有機基板和支撐體。另一方面,只要硬化促進劑的含量為5.0質量份以下,則暫時固定用樹脂組成物的熔融黏度不會過度上升,容易確保保存穩定性。
<其他成分>
作為上述成分以外的成分,可舉出填料(無機填料和/或有機填料)以及矽烷耦合劑等。
作為無機填料,例如可舉出:銀粉、金粉、銅粉等金屬填料;二氧化矽、氧化鋁、氮化硼、二氧化鈦、玻璃、氧化鐵、陶瓷等非金屬無機填料等。無機填料可以依據所期望的功能來選擇。金屬填料可以以對暫時固定用樹脂組成物賦予搖變性為目的來添加。非金屬無機填料可以以對暫時固定用樹脂組成物賦予低熱膨脹性及低吸濕性為目的來添加。無機填料可以單獨使用一種,亦可以組合兩種以上來使用。
無機填料係在表面上具有有機基者為較佳。藉由無機填料的表面被有機基改質,容易提高製備用於形成膜狀的暫時固定材料之塗佈液時的暫時固定用樹脂組成物在有機溶劑中的分散性以及所形成之膜狀的暫時固定材料的密合性及耐熱性。
表面上具有有機基之無機填料例如可以藉由混合由下述一般式(B-1)表示之矽烷耦合劑和無機填料,並以30℃以上的溫度進行攪拌來獲得。無機填料的表面被有機基改質可以利用UV(紫外線)測量、IR(紅外線)測量、XPS(X射線光電子能譜)測量等來確認。
[式(B-1)中,X表示選自由苯基、環氧丙氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、巰基、胺基、乙烯基、異氰酸酯基及甲基丙烯醯氧基組成之群組中之有機基,s表示0或1~10的整數,R11
、R12
及R13
分別獨立地表示碳數1~10的烷基。]
作為碳數1~10的烷基,例如可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、異丙基、異丁基。從容易獲取之觀點出發,碳數1~10的烷基係甲基、乙基及戊基為較佳。
從耐熱性的觀點出發,X係胺基、環氧丙氧基、巰基及異氰酸酯基為較佳,環氧丙氧基及巰基為更佳。
從抑制高溫下的暫時固定材料的流動性且提高耐熱性之觀點出發,式(B-1)中的s係0~5為較佳,0~4為更佳。
較佳之矽烷耦合劑例如可舉出三甲氧基苯基矽烷、二甲基二甲氧基苯基矽烷、三乙氧基苯基矽烷、二甲氧基甲基苯基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-異氰基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-(三乙氧基矽基)-1-丙胺、N,N’-雙(3-(三甲氧基矽基)丙基)乙二胺、聚氧乙烯丙基三烷氧基矽烷、聚乙氧基二甲基矽氧烷等。其中,3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰基丙基三乙氧基矽烷及3-巰基丙基三甲氧基矽烷為較佳,三甲氧基苯基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷及3-巰基丙基三甲氧基矽烷為更佳。
矽烷耦合劑可以單獨使用一種,亦可以組合兩種以上來使用。
從實現提高耐熱性之效果與保存穩定性之間的平衡之觀點出發,上述耦合劑的使用量相對於無機填料100質量份為0.01~50質量份為較佳,0.05質量份~20質量份為更佳,從提高耐熱性之觀點出發,0.5~10質量份為進一步較佳。
從提高B階段狀態下的膜狀的暫時固定材料的操作性及提高低熱膨脹性之觀點出發,本實施形態的暫時固定用樹脂組成物中的無機填料的含量相對於熱塑性樹脂100質量份為300質量份以下為較佳,200質量份以下為更佳,100質量份以下為進一步較佳。無機填料的含量的下限並無特別限制,相對於熱塑性樹脂100質量份為5質量份以上為較佳。藉由使無機填料的含量在上述範圍內,趨於能夠充分地確保相對於有機基板之接著性,同時賦予所期望的功能。
作為有機填料,例如可舉出碳、橡膠系填料、矽酮系微粒子、聚醯胺微粒子、聚醯亞胺微粒子等。
本實施形態的暫時固定用樹脂組成物中的有機填料的含量相對於熱塑性樹脂100質量份為300質量份以下為較佳,200質量份以下為更佳,100質量份以下為進一步較佳。有機填料的含量的下限並無特別限制,相對於熱塑性樹脂100質量份為5質量份以上為較佳。藉由使有機填料的含量在上述範圍內,趨於能夠充分地確保相對於有機基板之接著性,同時賦予所期望的功能。
本實施形態的暫時固定用樹脂組成物不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量以暫時固定用樹脂組成物總量為基準係10質量%以下為較佳。
<矽酮系剝離劑>
作為矽酮系剝離劑,可舉出具有聚矽氧烷構造之矽酮化合物,例如可舉出矽酮改質樹脂、純矽酮油、非反應性改質矽酮油、反應性改質矽酮油等。
作為矽酮改質樹脂,可舉出矽酮改質醇酸樹脂。作為改質矽酮油,可舉出聚醚改質矽酮、烷基改質矽酮、環氧基改質矽酮。
作為上述矽酮化合物的市售品,可舉出Dow Toray Co.,Ltd.製的商品名:SH3773M、L-7001、SH-550、SH-710、Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.製的商品名:X-22-163、KF-105、X-22-163B、X-22-163C、BYK公司製的商品名:BYK-UV3500等。
在本實施形態的暫時固定用樹脂組成物含有矽酮系剝離劑之情況下,矽酮系剝離劑可以單獨一種或組合使用兩種以上。
從抑制有機基板的污染之觀點出發,本實施形態的暫時固定用樹脂組成物的矽酮系剝離劑的含量以暫時固定用樹脂組成物總量為基準係10質量%以下為較佳,5質量%以下為更佳,2質量%以下為進一步較佳,不含矽酮系剝離劑為特佳。尤其,不具反應性官能基之直鏈矽酮或非反應性改質矽酮亦即矽酮系剝離劑的總含量以暫時固定用樹脂組成物總量為基準係10質量%以下為較佳,5質量%以下為更佳,2質量%以下為進一步較佳,0質量%為更進一步較佳。
本實施形態之暫時固定用樹脂組成物在使其成為膜狀時,60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的彈性係數在25℃下為10~1000MPa,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的5%重量減少溫度為300℃以上者為較佳。
剪切黏度按以下順序測量。首先,藉由以80℃積層四片厚度60μm的暫時固定用樹脂組成物的膜,製作出厚度240μm的測量用樣品。使用設定為下述條件之旋轉式黏彈性測量裝置(TA Instruments Japan Inc.製、ARES)對該測量用樣品一邊施加5%的應變,一邊以20℃/分的升溫速度從35℃升溫至200℃,測量達到60℃時的黏度。
測量方法:「parallel plate(平行板)」
測量工具:直徑8mm的圓形的工具
測量模式:「Dynamic temperature ramp(動態溫度斜坡)」
頻率:1Hz
加熱之後的彈性係數按以下順序來測量。首先,藉由以80℃積層四片厚度60μm的暫時固定用樹脂組成物的膜,製作出厚度240μm的膜。將其在預定的條件下進行加熱(例如,在130℃的烤爐中加熱30分鐘,進一步以170℃加熱1小時)之後,在厚度方向上切成寬度4mm、長度33mm。將切出之膜設置於動態黏彈性裝置(產品名:Rheogel-E4000、UBM公司製),施加拉伸負重,以頻率10Hz、升溫速度3℃/分進行測量,記錄25℃下的測量值。
加熱之後的5%重量減少溫度按以下順序測量。首先,藉由以80℃積層四片厚度60μm的暫時固定用樹脂組成物的膜,製作出厚度240μm的膜。將其在預定的條件下進行加熱(例如,130℃的烤爐中30分鐘,進一步以170℃加熱1小時)之後,切出10mg作為測量試料。可以利用微差熱天平(Seiko Instruments Inc.製、TG/DTA220)以升溫速度10℃/分對其進行測量來求出。
從積層性的觀點出發,上述60℃的剪切黏度係1000~9000Pa·s為更佳,2000~8000Pa·s為進一步較佳,3000~7000Pa·s為更進一步較佳。
上述60℃的剪切黏度例如可以依據熱塑性樹脂的Tg及分子量的變更、熱固性樹脂的軟化點溫度及分子量的變更、熱塑性樹脂和熱固性樹脂的摻和比例的變更、填料及樹脂的添加等來調整。
從剝離性和剛性的觀點出發,上述加熱之後的25℃下的彈性係數係50~980MPa為更佳,100~960MPa為進一步較佳,200~940MPa為更進一步較佳。
上述加熱之後的25℃下的彈性係數例如可以依據熱塑性樹脂的Tg、分子量及官能基數的變更、熱固性樹脂的官能基數的變更、熱塑性樹脂和熱固性樹脂的摻和比例的變更、填料及樹脂的添加等來調整。
從耐熱性的觀點出發,上述加熱之後的5%重量減少溫度係260~600℃為更佳,280~550℃為進一步較佳,300~500℃為更進一步較佳。
上述加熱之後的5%重量減少溫度例如可以依據熱塑性樹脂的Tg、分子量及官能基數的變更、熱固性樹脂的官能基數的變更、熱塑性樹脂和熱固性樹脂的摻和比例的變更、填料及樹脂的添加等來調整。
本實施形態之暫時固定用樹脂組成物係使其成為膜狀來積層於具有阻焊劑AUS308的表面之基板,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的、與上述基板之間的25℃下的90°剝離強度可以為30~300N/m、40~250N/m或50~200N/m。若90°剝離強度在上述範圍內,則有機基板和暫時固定材料不易剝離,更容易在利用支撐體加強之有機基板上安裝及密封半導體晶片,並且能夠容易從有機基板剝離暫時固定材料及支撐體。
90°剝離強度如下測量。將具有阻焊劑「PSR-4000 AUS308」(TAIYO INK MFG. CO., LTD.製、產品名)的表面之基板(材質:玻璃環氧基板、基板厚度:1000μm)置於輥積層機(Taisei Laminator Co.,LTD.製、First Laminator VA-400III)的載台上,並設置形成為厚度60μm的膜狀之暫時固定用樹脂組成物以使其黏貼於基板。將其在速度0.2m/分、溫度80℃、壓力0.2MPa的條件下進行黏貼,作為測量用樣品。在預定的加熱條件下對所得之測量用樣品進行加熱(例如,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時)之後,切成10mm寬度。利用設定成剝離角度成為90°之剝離試驗機以300mm/分的速度對其實施剝離試驗,將此時的剝離強度作為90°剝離強度。
又,本實施形態之暫時固定用樹脂組成物係使其成為膜狀來積層於具有阻焊劑AUS308的表面之基板,以130℃加熱30分鐘、以170℃加熱1小時及以260℃加熱5分鐘之後的、與上述基板之間的25℃下的90°剝離強度可以為30~300N/m、40~250N/m或50~200N/m。
本實施形態的暫時固定用樹脂組成物能夠形成膜狀的暫時固定材料。此時,更容易控制暫時固定材料的膜厚,能夠減少有機基板、暫時固定材料及支撐體的積層體中的厚度不均。又,膜狀的暫時固定材料能夠藉由積層等簡單的方法貼合於有機基板或支撐體上,作業性亦優異。
膜狀的暫時固定材料的厚度並無特別限定,從充分地固定有機基板和搬送用的支撐體之觀點出發,10~350μm為較佳。只要厚度為10μm以上,則塗佈時的厚度不均減少,又,厚度充分,因此暫時固定材料或暫時固定材料的硬化物的強度變得良好,能夠更充分地固定有機基板和搬送用的支撐體。只要厚度為350μm以下,則暫時固定材料的厚度不均不易產生,又,容易利用充分的乾燥來減少暫時固定材料中的殘留溶劑量,能夠進一步減少加熱暫時固定材料的硬化物時的發泡。
[基板搬送用支撐帶]
本實施形態的基板搬送用支撐帶具備用於搬送有機基板之支撐膜和設置於該支撐膜上且用於暫時固定有機基板和支撐膜之暫時固定材料層。
暫時固定材料層可以含有熱塑性樹脂且不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量以暫時固定材料層總量為基準係10質量%以下,60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的彈性係數在25℃下為10~1000MPa,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的5%重量減少溫度為300℃以上。這樣的暫時固定材料層可以由上述本實施形態的暫時固定用樹脂組成物形成。
圖1係顯示出基板搬送用支撐帶的一實施形態之圖,圖1(A)係俯視圖,圖1(B)係沿著圖1(A)的I-I線切割之示意剖面圖。該等圖所示之基板搬送用支撐帶10依序具備支撐膜1、由本實施形態的暫時固定用樹脂組成物形成之暫時固定材料層2A及保護膜3。
作為支撐膜1,只要為能夠搬送有機基板者,則並無特別限制,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚醯胺膜及聚醯亞胺膜。其中,從柔軟性及韌性優異之觀點出發,聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚丙烯膜、聚醯胺膜及聚醯亞胺膜為較佳,進而從耐熱性的觀點出發,聚醯亞胺膜及聚萘二甲酸乙二酯膜為更佳。
支撐膜1的厚度可以依據目標強度及柔軟性適當設定,3~350μm為較佳。只要厚度為3μm以上,則趨於獲得充分的膜強度,只要厚度為350μm以下,則趨於獲得充分的柔軟性。從這樣的觀點出發,支撐膜1的厚度係5~200μm為更佳,7~150μm為進一步較佳。
作為保護膜3,並無特別限制,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜及聚丙烯膜。從柔軟性及韌性的觀點出發,保護膜3係聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜及聚丙烯膜為較佳。又,從提高與暫時固定材料層的剝離性之觀點出發,將由矽酮系化合物、氟系化合物等施以脫模處理之膜用作保護膜3為較佳。
保護膜3的厚度可以依據目標強度及柔軟性適當設定,例如,10~350μm為較佳。只要厚度為10μm以上,則趨於獲得充分的膜強度,只要厚度為350μm以下,則趨於獲得充分的柔軟性。從這樣的觀點出發,保護膜3的厚度係15~200μm為更佳,20~150μm為進一步較佳。
暫時固定材料層2A可以藉由如下方法來形成:在有機溶劑中混合及混煉構成上述本實施形態的暫時固定用樹脂組成物之各成分來製備清漆,並將製成之清漆塗佈於支撐膜1上進行乾燥。
有機溶劑並無特別限定,可以依據沸點考慮製膜時的揮發性等來決定。具體而言,從在製膜時使膜的硬化難以進行之觀點出發,甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯等沸點較低的溶劑為較佳。又,出於提高製膜性等目的,例如使用二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、環己酮等沸點較高的溶劑為較佳。該等溶劑可以單獨使用一種,亦可以組合兩種以上來使用。清漆中的固體成分濃度係10~80質量%為較佳。
混合及混煉使用通常的攪拌機、擂潰機、三軸輥磨機、球磨機等分散機,可以適當組合該等來進行。只要為可充分地揮發所使用之有機溶劑之條件,則乾燥並無特別限制,通常可以以60℃~200℃加熱0.1~90分鐘來進行。
在支撐膜1上形成暫時固定材料層2A之後,在暫時固定材料層2A上貼合保護膜3,藉此能夠獲得基板搬送用支撐帶10。
基板搬送用支撐帶10例如可以藉由捲繞成卷狀來容易保存。又,亦可以在將卷狀的基板搬送用支撐帶10切成較佳尺寸之狀態下保存。
圖2係顯示出基板搬送用支撐帶的另一實施形態之圖,圖2(A)係俯視圖,圖2(B)係沿著圖2(A)的II-II線切割之示意剖面圖。該等圖所示之基板搬送用支撐帶20依序具備支撐膜1a、由第一樹脂層2a及第二樹脂層2b構成之暫時固定材料層2B以及支撐膜1b。
第一樹脂層2a及第二樹脂層2b可以由相同的組成物構成,亦可以由互不相同的組成物構成。在第一樹脂層2a及第二樹脂層2b由不同的組成物構成之情況下,例如,若將第二樹脂層2b作為與有機基板接觸之一側,則可以將支撐膜1a作為搬送用的支撐膜。此時,藉由由本實施形態的暫時固定用樹脂組成物構成第二樹脂層2b,能夠兼顧充分固定有機基板和搬送用的支撐膜及容易從有機基板剝離搬送用的支撐膜。第一樹脂層2a可以設計成對搬送用的支撐膜亦即支撐膜1a具有優異的接著性者。
暫時固定材料層2B可以藉由貼合如下兩個積層體來形成:在有機溶劑中混合及混煉上述成分來製備清漆,將其塗佈於支撐膜1a上,進行乾燥來製成之積層體;及將與其相同或另行製備之清漆塗佈於支撐膜1b上,進行乾燥來製成之積層體。在由相同的清漆形成第一樹脂層2a及第二樹脂層2b之情況下,具有如下優點:即使形成了較厚的暫時固定材料層,亦容易充分地減少有機溶劑的殘留量。第一樹脂層2a及第二樹脂層2b可以一體化來形成單層構造,亦可以在兩個層之間存在界面而維持雙層構造。
[電子機器裝置的製造方法]
使用本實施形態之暫時固定用樹脂組成物之電子機器裝置的製造方法可以大致分為以下五個步驟。
(a)經由暫時固定材料將支撐體貼合於厚度1000μm以下的有機基板來獲得積層體之第1步驟。
(b)加熱積層體的暫時固定材料之第2步驟。
(c)將半導體晶片搭載於經第2步驟之後的積層體的有機基板上之第3步驟。
(d)利用密封材料密封搭載於有機基板上之半導體晶片之第4步驟。
(e)從經第4步驟之後的積層體的有機基板剝離支撐體及暫時固定材料之第5步驟。
圖3、圖4及圖5係用於說明電子機器裝置的製造方法的一實施形態之示意剖面圖。再者,在圖3、圖4及圖5中,圖示出暫時固定材料(暫時固定材料層)為圖1(B)所示之基板搬送用支撐帶10的暫時固定材料層2A之情況,但暫時固定材料的構成並不限定於此。
<(a)第1步驟>
在第1步驟中,經由暫時固定材料層2A將支撐膜1貼合於有機基板30來獲得積層體15(圖3(a))。
有機基板30可以使用1000μm以下的基板。從薄型化半導體元件或電子機器裝置之觀點出發,有機基板30的厚度可以為500μm以下,亦可以為300μm以下,亦可以為200μm以下。有機基板30的厚度可以為10μm以上,亦可以為30μm以上。
有機基板30可以為由聚合物等有機物構成之基板,或者可以為至少在主表面的一部分或整個主表面具有有機物者。作為有機物,可舉出感光性絕緣材料及其硬化物、感光性阻焊劑及其硬化物(阻焊劑)等。在有機基板30在表面的一部分或整個表面具有感光性絕緣材料或其硬化物或者感光性阻焊劑或其硬化物(阻焊劑)之情況下,成為芯之基板可以為將環氧樹脂浸漬於玻璃布中之玻璃環氧基板等。又,有機基板30可以為無芯基板。作為無芯基板的材質,例如可舉出聚醯亞胺樹脂等熱塑性樹脂、環氧樹脂等熱固性樹脂及含有一種或二種以上的該等樹脂之樹脂組成物(例如,增層材料等)。
如圖3(a)所示,在使用基板搬送用支撐帶10來獲得積層體15之情況下,可以使用輥積層機經由暫時固定材料層2A積層有機基板30和支撐膜1。在基板搬送用支撐帶10具備保護膜3之情況下,保護膜3可以在積層之前剝離,亦可以一邊剝離保護膜3一邊積層暫時固定材料層2A及支撐膜1。
作為輥積層機,例如可舉出Taisei Laminator Co.,LTD.製輥積層機VA400III(商品名)。在使用該裝置之情況下,可以在壓力0.1MPa~1.0MPa、溫度40℃~150℃、速度0.1~1.0m/分的條件下經由暫時固定材料層2A貼合有機基板30和支撐膜1。
在本實施形態中,能夠連續地供給帶狀的基板搬送用支撐帶10。此時,能夠連續地搬送利用帶狀的支撐膜1加強之有機基板30,能夠提高生產率等。
亦可以使用真空積層機來代替輥積層機。
作為真空積層機,例如可舉出NPC Incorporated製真空積層機LM-50×50-S(商品名)及Nikko-Materials Co., Ltd.製真空積層機V130(商品名)。作為積層條件,可以在氣壓1hPa以下、壓接溫度40℃~150℃(較佳為60℃~120℃)、積層壓力0.01~0.5MPa(較佳為0.1~0.5MPa)、保持時間1秒鐘~600秒鐘(較佳為30秒鐘~300秒鐘)的條件下經由暫時固定材料層2A貼合有機基板30和支撐膜1。
<(b)第2步驟>
在第2步驟中,加熱積層體15的暫時固定材料層2A。藉由該步驟,可利用硬化之後的暫時固定材料層2C充分地固定有機基板30和支撐膜1(圖3(b)),提高有機基板30的操作性。
加熱例如可以使用防爆乾燥機、送風定溫乾燥機(Yamato Scientific co., ltd.製、DKN602)來進行。加熱條件以100~200℃硬化10~300分鐘(更佳為20~210分鐘)為較佳。只要溫度為100℃以上,則可充分地硬化暫時固定材料而不易在後續步驟中發生問題,只要為200℃以下,則不易在硬化暫時固定材料時產生脫氣,能夠進一步抑制暫時固定材料的剝離。又,只要加熱時間為10分鐘以上,則不易在後續步驟中發生問題,只要為300分鐘以下,則作業效率不易變差。圖3(b)中的暫時固定材料層2C表示暫時固定材料層2A的硬化體。
<(c)第3步驟>
在第3步驟中,將半導體晶片搭載於經第2步驟之後的積層體的有機基板上。例如,可以使用覆晶接合器將半導體晶片40安裝於有機基板30上(圖3(c))。作為進行安裝之裝置,例如可舉出TORAY ENGINEERING Co.,Ltd製FC3000L(商品名)等,安裝條件可以依據所期望的有機基板及半導體晶片來任意選擇。
<(d)第4步驟>
在第4步驟中,如圖4(d)所示,利用密封材料50密封搭載於有機基板30上之半導體晶片40。作為進行密封之裝置,例如可舉出TOWA JAPAN製FFT1030G(商品名)等,密封條件可以依據所期望的有機基板、半導體晶片及密封材料來任意選擇。又,密封之後的密封材料的硬化條件可以依據密封材料的種類來任意選擇。
<(e)第5步驟>
在第5步驟中,如圖4(e)所示,從經第4步驟之後的積層體的有機基板30剝離支撐膜1及暫時固定材料層2C。作為剝離方法,可舉出如下方法:水平地固定有機基板上搭載及密封有半導體晶片之半導體晶片安裝基板或支撐膜中的一個,並從水平方向以一定角度傾斜地抬起另一個;及在半導體晶片安裝基板的密封面上黏貼保護膜,並以掀開方式從支撐膜剝離半導體晶片安裝基板和保護膜;等。
該等剝離方法通常在室溫下實施,但亦可以在40~100℃左右的溫度下實施。
在本實施形態中,在暫時固定材料局部殘留於半導體晶片安裝基板之情況下,可以設置用於去除該暫時固定材料之清洗步驟。暫時固定材料的去除例如可以藉由清洗半導體晶片安裝基板來進行。
清洗液只要為可去除局部殘留之暫時固定材料之清洗液,則並無特別限制。作為這樣的清洗液,例如可舉出能夠用於暫時固定用樹脂組成物的稀釋之上述有機溶劑。該等有機溶劑可以單獨使用一種,亦可以組合兩種以上來使用。
又,在難以去除所殘留之暫時固定材料之情況下,可以在有機溶劑中添加鹼類、酸類。作為鹼類的例子,可以使用乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、氨等胺類;氫氧化四甲基銨等銨鹽類。酸類可以使用乙酸、草酸、苯磺酸、十二烷基苯磺酸等有機酸。以清洗液中的濃度計,添加量係0.01~10質量%為較佳。又,為了提高殘留物的去除性,可以在清洗液中添加現有的界面活性劑。
清洗方法並無特別限制,例如可舉出使用上述清洗液在攪拌下進行清洗之方法、利用噴霧器噴霧之清洗方法、浸漬於清洗液槽中之方法。適合的溫度為10~80℃,較佳為15~65℃,最終進行水洗或醇洗,並進行乾燥處理,獲得半導體晶片安裝基板。
再者,如上所述,依據本實施形態之暫時固定用樹脂組成物,能夠從有機基板良好地進行剝離,能夠充分減少由矽系剝離劑引起之污染,因此能夠省略或簡化清洗步驟。
在本實施形態中,安裝、密封有半導體晶片之半導體晶片安裝基板55進一步被切割成單個半導體元件60(圖5(f)及圖5(g))。
圖5(h)係示意地顯示出經上述步驟製造出之電子機器裝置100之剖面圖。電子機器裝置100在線路基板70上經由焊球65配置有複數個半導體元件60。本實施形態的電子機器裝置亦可以稱為半導體裝置。
以上,對本發明的實施形態進行了說明,但本發明並不一定限定於上述實施形態,可以在不脫離其宗旨之範圍內適當進行變更。本發明之暫時固定用樹脂組成物、基板搬送用支撐帶及電子機器裝置的製造方法可以應用於將一般的電子機器裝置小型化。作為電子機器裝置,例如可舉出AP(應用處理器)、GPU(圖形處理單元)、記憶系統(DRAM、NAND)以及具備該等之智慧手機及平板型終端等。
[實施例]
以下,藉由實施例及比較例對本發明進行進一步具體的說明,但本發明並不限定於以下實施例。
[丙烯酸橡膠K-1的合成]
在具備撹拌機、溫度計、氮氣置換裝置(氮氣流入管)及附帶水分受容器之回流冷卻器之500cc的可拆式燒瓶內,摻和了去離子水200g、丙烯酸丁酯60g、甲基丙烯酸甲酯10g、2-甲基丙烯酸羥乙酯10g、甲基丙烯酸環氧丙酯20g、1.8%聚乙烯醇水溶液1.94g、過氧化月桂醯0.2g及正辛硫醇0.08g。接著,歷時60分鐘將N2
氣體吹入燒瓶中來去除系內的空氣之後,將系內溫度升溫至65℃,進行了5小時聚合。進而,將系內溫度升溫至90℃,持續攪拌2小時,完成了聚合。利用過濾分離藉由聚合反應所得之透明珠,用去離子水清洗之後,在真空乾燥機中以50℃乾燥6小時,得到丙烯酸橡膠K-1。
利用GPC測量丙烯酸橡膠K-1的重量平均分子量之結果,以聚苯乙烯換算,重量平均分子量為30萬。又,丙烯酸橡膠K-1的Tg為-20℃。
[丙烯酸橡膠K-2的合成]
在具備撹拌機、溫度計、氮氣置換裝置(氮氣流入管)及附帶水分受容器之回流冷卻器之500cc的可拆式燒瓶內,摻和了去離子水200g、丙烯酸丁酯70g、甲基丙烯酸甲酯10g、2-甲基丙烯酸羥乙酯10g、甲基丙烯酸環氧丙酯10g、1.8%聚乙烯醇水溶液1.94g、過氧化月桂醯0.2g及正辛硫醇0.06g。接著,歷時60分鐘將N2
氣體吹入燒瓶中來去除系內的空氣之後,將系內溫度升溫至65℃,進行了5小時聚合。進而,將系內溫度升溫至90℃,持續攪拌2小時,完成了聚合。利用過濾分離藉由聚合反應所得之透明珠,用去離子水清洗之後,在真空乾燥機中以50℃乾燥6小時,得到丙烯酸橡膠K-2。
利用GPC測量丙烯酸橡膠K-2的重量平均分子量之結果,以聚苯乙烯換算,重量平均分子量為40萬。又,丙烯酸橡膠K-2的Tg為-28℃。
(實施例1~5、比較例1~3)
[基板搬送用支撐帶的製作]
分別以表1~2所示之質量份的組成製備出用於形成暫時固定材料層之清漆。將製備出之清漆塗佈於聚醯亞胺膜(UBE INDUSTRIES,LTD.製、Upilex25SGA、厚度25μm),以90℃加熱乾燥5分鐘,並以120℃加熱乾燥5分鐘,藉此形成了厚度60μm的暫時固定材料層。然後,將保護膜貼合於暫時固定材料層上,得到具有支撐膜、暫時固定材料層及保護膜的構成之基板搬送用支撐帶。
[表1]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | ||
熱塑性 樹脂 | 丙烯酸橡膠 K-1 | - | - | 100 | - | - |
丙烯酸橡膠 K-2 | 100 | 100 | - | 100 | 100 | |
熱固性 成分 | N500P-10 | 20 | 40 | 20 | 20 | 20 |
EXA-830CRP | 10 | 20 | 10 | 10 | 10 | |
MEH-7800M | 20 | 40 | 20 | 20 | 20 | |
矽酮 化合物 | TA31-209E | - | - | - | 1 | - |
SH3773M | - | - | - | - | 1 | |
硬化促進劑 | 2PZ-CN | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
不揮發成分(質量%) 溶劑:環己酮 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 |
[表2]
比較例1 | 比較例2 | ||
熱塑性 樹脂 | HTR-860P-3CSP | 100 | 100 |
硬化性 成分 | N500P-10 | 30 | 30 |
EXA-830CRP | 90 | 90 | |
MEH-7800M | 90 | 90 | |
矽酮 化合物 | TA31-209E | 40 | - |
SH3773M | 10 | - | |
硬化促進劑 | 2PZ-CN | 0.4 | 0.4 |
不揮發成分(質量%) 溶劑:環己酮 | 35 | 35 |
表1~2中記載之各成分的細節如下。
(熱塑性樹脂)
丙烯酸橡膠K-1:上述中合成之丙烯酸橡膠(利用GPC測量之重量平均分子量30萬、甲基丙烯酸環氧丙酯20質量%、Tg-20℃)
丙烯酸橡膠K-2:上述中合成之丙烯酸橡膠(利用GPC測量之重量平均分子量40萬、甲基丙烯酸環氧丙酯10質量%、Tg-28℃)
HTR-860P-3CSP:利用GPC測量之重量平均分子量80萬、甲基丙烯酸環氧丙酯3質量%、Tg12℃的丙烯酸橡膠(Nagase ChemteX Corporation製、商品名)
(熱固性成分)
N500P-10:甲酚酚醛清漆型多官能環氧樹脂(DIC CORPORATION製、商品名)
EXA-830CRP:雙酚F型環氧樹脂(DIC CORPORATION製、商品名)
MEH-7800M:酚醛清漆樹脂(MEIWA PLASTIC INDUSTRIES,LTD.製、商品名)
(矽酮化合物)
SH3773M:聚醚改質矽酮化合物(Dow Toray Co.,Ltd.製、商品名)
TA31-209E:矽酮改質醇酸樹脂(Hitachi Kasei Co., Ltd.製、商品名)
(硬化促進劑)
2PZ-CN:咪唑系硬化促進劑(SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION製、商品名)
(填料)
SC2050-HLG:環氧矽烷表面處理二氧化矽填料(Admatechs公司製、商品名)
依據以下所示之方法對製成之實施例及比較例的基板搬送用支撐帶評價了剪切黏度、加熱之後的彈性係數、加熱之後的5%重量減少溫度及加熱之後的90°剝離強度。將其評價結果示於表3及表4。
[剪切黏度的測量]
剪切黏度按以下順序測量。首先,以80℃積層四片厚度60μm的暫時固定材料層,藉此製成厚度240μm的測量用樣品。使用設定為下述條件之旋轉式黏彈性測量裝置(TA Instruments Japan Inc.製、ARES)對該測量用樣品一邊施加5%的應變,一邊以20℃/分的升溫速度從35℃升溫至200℃,測量了達到60℃時的黏度。
測量方法:「parallel plate(平行板)」
測量工具:直徑8mm的圓形的工具
測量模式:「Dynamic temperature ramp(動態溫度斜坡)」
頻率:1Hz
[加熱之後的彈性係數的測量]
彈性係數按以下順序測量。首先,以80℃積層四片厚度60μm的暫時固定材料層,藉此製成厚度240μm的膜。將其在130℃的烤爐中加熱30分鐘,進一步以170℃加熱1小時之後,在厚度方向上切成4mm寬度、長度33mm。將切出之膜設置於動態黏彈性裝置(產品名:Rheogel-E4000、UBM公司製),施加拉伸負重,以頻率10Hz、升溫速度3℃/分進行測量,記錄了25℃下的測量值。
[加熱之後的5%重量減少溫度]
加熱之後的5%重量減少溫度按以下順序測量。首先,以80℃積層四片厚度60μm的暫時固定材料層,藉此製成厚度240μm的膜。將其在預定的條件下進行加熱(例如,130℃的烤爐中30分鐘,進一步以170℃加熱1小時)之後,切出10mg作為測量試料。利用微差熱天平(Seiko Instruments Inc.製、TG/DTA220)以升溫速度10℃/分對其進行了測量。
[加熱之後的90°剝離強度的測量(1)]
藉由下述方法評價了基板與暫時固定材料層之間的90°剝離強度。將具有阻焊劑AUS308的表面之厚度200μm的有機基板置於輥積層機(Taisei Laminator Co.,LTD.製、VA-400III)的載台上,以使暫時固定材料層黏貼於有機基板側之方式,以80℃的溫度、0.2MPa的壓力、0.2m/min的速度積層了已剝離保護膜之基板搬送用支撐帶。將所得之樣品以130℃加熱30分鐘,接著以170℃加熱1小時之後,切成10mm寬度,作為測量用膜。利用設定成剝離角度成為90°之剝離試驗機以300mm/分的速度對測量用膜實施剝離試驗,將此時的剝離強度作為90°剝離強度。
[加熱之後的90°剝離強度的測量(2)]
藉由下述方法評價了基板與暫時固定材料層之間的90°剝離強度。將具有阻焊劑AUS308的表面之厚度200μm的有機基板置於輥積層機(Taisei Laminator Co.,LTD.製、VA-400III)的載台上,以使暫時固定材料層黏貼於有機基板側之方式,以80℃的溫度、0.2MPa的壓力、0.2m/min的速度積層了已剝離保護膜之基板搬送用支撐帶。將所得之樣品以130℃加熱30分鐘,接著以170℃加熱1小時,將其以260℃進一步加熱5分鐘之後,切成10mm寬度,作為測量用膜。利用設定成剝離角度成為90°之剝離試驗機以300mm/分的速度對測量用膜實施剝離試驗,將此時的剝離強度作為90°剝離強度。
[表3]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | |
剪切黏度(Pa·s) | 6000 | 3820 | 4830 | 6030 | 5980 |
加熱之後的 彈性係數(MPa) | 340 | 620 | 860 | 350 | 330 |
加熱之後的 5%重量減少溫度(℃) | 330 | 340 | 350 | 320 | 320 |
加熱之後的 90°剝離強度(1) (N/m) | 130 | 250 | 140 | 50 | 70 |
加熱之後的 90°剝離強度(2) (N/m) | 160 | 280 | 170 | 60 | 90 |
[表4]
比較例1 | 比較例2 | |
剪切黏度(Pa·s) | 13200 | 12300 |
加熱之後的 彈性係數(MPa) | 1400 | 1320 |
加熱之後的 5%重量減少溫度(℃) | 340 | 365 |
加熱之後的 90°剝離強度(1) (N/m) | 10 | >300 無法剝離 |
加熱之後的 90°剝離強度(2) (N/m) | 15 | >300 無法剝離 |
依據60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s之實施例1~5的支撐帶,能夠在低溫下充分貼合於有機基板,能夠提高薄型的有機基板的操作性。又,加熱之後的彈性係數及5%重量減少溫度在預定的範圍內之實施例1~5的支撐帶具有充分的耐熱性,並且能夠以適當的剝離強度將支撐膜固定於有機基板,因此能夠充分地加強有機基板,同時良好地將半導體晶片搭載及密封於有機基板上。進而,不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量為預定的範圍以下且加熱之後的彈性係數在預定的範圍內之實施例1~5的支撐帶能夠顯示出適當的剝離強度,因此能夠充分減少有機基板的污染,同時容易進行剝離。
1a,1b:支撐膜
2A,2B,2C:暫時固定材料層
2a:第一樹脂層
2b:第二樹脂層
3:保護膜
10,20:支撐帶
15:積層體
30:薄型基板
35:積層體
40:半導體晶片
50:密封材料
55:半導體晶片安裝基板
60:半導體元件
65:焊球
70:線路基板
100:電子機器裝置
圖1係顯示出基板搬送用支撐帶的一實施形態之圖,圖1(A)係俯視圖,圖1(B)係沿著圖1(A)的I-I線切割之示意剖面圖。
圖2係顯示出基板搬送用支撐帶的另一實施形態之圖,圖2(A)係俯視圖,圖2(B)係沿著圖2(A)的II-II線切割之示意剖面圖。
圖3(a)~圖3(c)係用於說明電子機器裝置的製造方法的一實施形態之示意剖面圖。
圖4(d)~圖4(e)係用於說明電子機器裝置的製造方法的一實施形態之示意剖面圖。
圖5(f)~圖5(h)係用於說明電子機器裝置的製造方法的一實施形態之示意剖面圖。
Claims (8)
- 一種電子機器裝置的製造方法,其具備: 第1步驟,經由暫時固定材料將支撐體貼合於厚度1000μm以下的有機基板來獲得積層體; 第2步驟,加熱前述積層體的前述暫時固定材料; 第3步驟,將半導體晶片搭載於經前述第2步驟之後的前述積層體的前述有機基板上; 第4步驟,利用密封材料密封搭載於前述有機基板上之前述半導體晶片;及 第5步驟,從經前述第4步驟之後的前述積層體的前述有機基板剝離前述支撐體及前述暫時固定材料, 前述暫時固定材料含有熱塑性樹脂且不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量以前述暫時固定材料總量為基準係10質量%以下,60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的彈性係數在25℃下為10~1000MPa,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的5%重量減少溫度為300℃以上。
- 如請求項1所述之電子機器裝置的製造方法,其中 前述有機基板為無芯基板。
- 如請求項1或請求項2所述之電子機器裝置的製造方法,其中 前述支撐體為聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚丙烯膜、聚醯胺膜或聚醯亞胺膜。
- 如請求項1或請求項2所述之電子機器裝置的製造方法,其中 在前述第1步驟中,前述支撐體為帶狀,且連續地供給。
- 如請求項1或請求項2所述之電子機器裝置的製造方法,其中 在前述第1步驟中,使用支撐帶來獲得前述積層體,前述支撐帶具備作為前述支撐體的支撐膜和設置於該支撐膜上之由前述暫時固定材料形成之暫時固定材料層。
- 一種暫時固定用樹脂組成物,用於將基板搬送用的支撐體暫時固定於有機基板, 前述暫時固定用樹脂組成物含有熱塑性樹脂且不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量以樹脂組成物總量為基準係10質量%以下, 在使前述暫時固定用樹脂組成物成為膜狀時,60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的彈性係數在25℃下為10~1000MPa,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的5%重量減少溫度為300℃以上。
- 一種基板搬送用支撐帶,其具備: 支撐膜,用於搬送有機基板;及暫時固定材料層,設置於該支撐膜上且用於暫時固定前述有機基板和前述支撐膜, 前述暫時固定材料層含有熱塑性樹脂且不含矽酮系剝離劑或矽酮系剝離劑的含量以暫時固定材料層總量為基準係10質量%以下,60℃的剪切黏度為100~10000Pa·s,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的彈性係數在25℃下為10~1000MPa,以130℃加熱30分鐘並以170℃加熱1小時之後的5%重量減少溫度為300℃以上。
- 如請求項7所述之基板搬送用支撐帶,其中 支撐膜為聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚丙烯膜、聚醯胺膜或聚醯亞胺膜。
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