TW202307979A - 半導體晶片接著用樹脂薄片 - Google Patents
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Abstract
本案發明提供一種埋入性優異,且抑制晶片位移之產生之半導體晶片接著用樹脂薄片等。
憶及提供一種半導體晶片接著用樹脂薄片,其係包含支持體,與設置於該支持體上之樹脂組成物層之半導體晶片接著用樹脂薄片,且樹脂組成物層包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材,將樹脂組成物層之最低溶融黏度作為A(poise),將比該最低溶融黏度之溫度T1(℃)高20℃之溫度T2(℃)中之溶融黏度作為B(poise)時,滿足B/A≧20之關係。
Description
本發明關於一種半導體晶片接著用樹脂薄片。進而,關於一種使用該半導體晶片接著用樹脂薄片所得之半導體晶片封裝體、半導體裝置及半導體晶片封裝體之製造方法。
扇出型WLP等之半導體晶片封裝體有例如專利文獻1中所記載,藉由將晶片個片配置於暫時固定薄膜上,於晶片個片上,使能夠成為封止層之樹脂薄膜設置並硬化之方法來製造。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-012713號公報
[本發明欲解決之課題]
如引用文獻1中記載之半導體封裝體之製造方法,係將封止層以熱硬化形成後,將暫時固定薄膜剝離,但近年來有進行一種方法,其係使用具有樹脂組成物層之樹脂薄片來取代暫時固定薄膜,並藉由將半導體晶片配置成埋入於樹脂薄片之樹脂組成物層上,來製造半導體晶片封裝體。與引用文獻1中記載之暫時固定薄膜相異,並沒有將埋入半導體晶片之樹脂組成物層剝離。
將半導體晶片配置成埋入樹脂薄片之樹脂組成物層上時,要求要降低樹脂組成物層之最低溶融黏度,但在高溫下,若樹脂組成物層之溶融黏度較低,則在封止層之形成步驟及封止層之研磨步驟等中,半導體晶片會移動,亦即產生晶片位移,而有時會成為產率降低之原因。
且,樹脂組成物層在高溫環境下之儲存彈性率若較高,則高溫環境下,矽(Si)等與金屬之密著強度會降低,有時會剝離。
本發明有鑑於上述事實,本發明提供一種埋入性優異,且抑制晶片位移之產生之半導體晶片接著用樹脂薄片;使用該半導體晶片接著用樹脂薄片所得之半導體晶片封裝體、半導體裝置及半導體晶片封裝體之製造方法。
[解決課題之手段]
本發明者們針對上述課題進行縝密探討之結果發現,藉由使用下述半導體晶片接著用樹脂薄片,其係包含支持體,與設置於該支持體上之樹脂組成物層,且該樹脂組成物層包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材,且將樹脂組成物層之最低溶融黏度作為A(poise),將比該最低溶融黏度之溫度T1(℃)高20℃之溫度T2(℃)中之溶融黏度作為B(poise)時,滿足B/A≧20之關係,能夠解決上述課題,進而完成本發明。
亦即,本發明包含以下內容。
[1] 一種半導體晶片接著用樹脂薄片,其係包含支持體,與設置於該支持體上之樹脂組成物層之半導體晶片接著用樹脂薄片,
樹脂組成物層包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材,
將樹脂組成物層之最低溶融黏度作為A(poise),將比該最低溶融黏度之溫度T1(℃)高20℃之溫度T2(℃)中之溶融黏度作為B(poise)時,滿足B/A≧20之關係。
[2] 如[1]之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,樹脂組成物層之厚度為30μm以上且100μm以下。
[3] 如[1]或[2]之半導體晶片接著用樹脂薄片,樹脂組成物層之最低溶融黏度A為10poise以上且300poise以下。
[4] 如[1]~[3]中任一項之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,樹脂組成物層之溶融黏度B為500poise以上且6500poise以下。
[5] 如[1]~[4]中任一項之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,(A)成分與(B)成分之量比為0.01以上且5以下。
[6] 如[1]~[5]中任一項之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,將樹脂組成物層中之不揮發成分作為100質量%時,(C)成分之含量為40質量%以上且60質量%以下。
[7] 如[1]~[6]中任一項之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,(C)成分之比表面積為10m
2/g以上且60m
2/g以下。
[8] 如[1]~[7]中任一項之半導體晶片接著用樹脂薄片,使樹脂組成物層以190℃熱硬化90分鐘後之硬化物在200℃時之儲存彈性率未滿0.39GPa。
[9] 一種半導體晶片封裝體,其係包含由如[1]~[8]中任一項之半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層之硬化物所形成之硬化物層,與裝載於該硬化物層上之半導體晶片。
[10] 一種半導體裝置,其係具備如[9]之半導體晶片封裝體。
[11] 一種半導體晶片封裝體之製造方法,其係包含:
(I)於基材形成樹脂組成物層之步驟、
(II)將半導體晶片埋入樹脂組成物層之步驟,及
(III)硬化樹脂組成物層之步驟,
樹脂組成物層包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材,
將樹脂組成物層之最低溶融黏度作為A(poise),將比該最低溶融黏度之溫度T1(℃)高20℃之溫度T2(℃)中之溶融黏度作為B(poise)時,滿足B/A≧20之關係。
[發明效果]
藉由本發明,能夠提供一種埋入性優異,且抑制晶片位移之產生之半導體晶片接著用樹脂薄片;使用該半導體晶片接著用樹脂薄片所得之半導體晶片封裝體、半導體裝置及半導體晶片封裝體之製造方法。
以下,將本發明以其較適合之實施形態來詳細地說明。惟,本發明並非限定於下述實施形態及例示物,在不超出本發明之申請專利範圍及其均等之範圍之範圍中,能夠任意變更來實施。
[半導體晶片接著用樹脂薄片]
本發明之半導體晶片接著用樹脂薄片係包含支持體,與設置於該支持體上之樹脂組成物層之半導體晶片接著用樹脂薄片,且樹脂組成物層包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材,將樹脂組成物層之最低溶融黏度作為A(poise),將比該最低溶融黏度之溫度T1(℃)高20℃之溫度T2(℃)中之溶融黏度作為B(poise)時,滿足B/A≧20之關係。
如先前所述,使用半導體晶片接著用樹脂薄片製造半導體封裝體時,為了提升半導體晶片之埋入性,要求將半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層之最低溶融黏度降低。另一方面,半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層之溶融黏度在高溫下若較低,則有時會有晶片位移產生。本發明者發現,半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層之溶融黏度之增加率較大,則能夠使埋入性及晶片位移之產生之抑制兩立。具體來說,藉由樹脂組成物層中含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材,進而調整(A)~(C)成分,使樹脂組成物層之最低溶融黏度與比該最低溶融黏度之溫度T1(℃)高20℃之溫度T2(℃)中之溶融黏度B滿足B/A≧20之關係,能夠使埋入性優異,且抑制晶片位移之產生。且,本發明通常也能夠使樹脂組成物層之硬化物之儲存彈性率及對矽(Si)之密著強度提升。
本發明之樹脂薄片具有上述特性,故用於製造半導體封裝體時,作為用來將半導體晶片埋入並接著之樹脂薄片來使用較適合。
以下,關於構成半導體晶片接著用樹脂薄片之各層進行詳述。
<支持體>
作為支持體,有舉例如含有塑膠材料之薄膜、金屬箔、離型紙,為含有塑膠材料之薄膜、金屬箔較佳。
作為支持體,使用含有塑膠材料之薄膜時,作為塑膠材料,有舉例如聚乙烯對苯二甲酸酯(以下有時簡稱為「PET」)、聚萘二甲酸乙二酯(以下有時簡稱為「PEN」)等之聚酯;聚碳酸酯(以下有時簡稱為「PC」);聚甲基甲基丙烯酸酯(以下有時簡稱為「PMMA」)等之丙烯酸聚合物;環狀聚烯烴;三乙醯基纖維素(以下有時簡稱為「TAC」);聚硫化醚(以下有時簡稱為「PES」);聚醚酮;聚醯亞胺;等。其中,為聚乙烯對苯二甲酸酯、聚萘二甲酸乙二酯較佳,為便宜之聚乙烯對苯二甲酸酯特別佳。
作為支持體,使用金屬箔時,作為金屬箔,有舉例如銅箔、鋁箔等。其中,為銅箔較佳。作為銅箔,亦可使用含有銅之單金屬之箔,亦可使用含有銅與其他金屬(例如錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、矽、鈦等)之合金之箔。
支持體在與樹脂組成物層接合之面上,亦可施予鈍面處理、電暈處理、抗電處理等之處理。
且,作為支持體,亦可使用於與樹脂組成物層接合之面上,附有具有離型層之離型層之支持體。作為附有離型層之支持體之離型層所使用之離型劑,有舉例如選自醇酸樹脂、聚烯烴樹脂、胺基甲酸酯樹脂及矽氧樹脂所成群中1種以上之離型劑。作為離型劑之市售品,有舉例如醇酸樹脂系離型劑之Lintec公司製之「SK-1」、「AL-5」、「AL-7」等。且,作為附有離型層之支持體,以舉例如Toray公司製之「LUMIRROR T60」;帝人公司製之「PUREX」;Unitika公司製之「unipeel」;等。
支持體之厚度為5μm~75μm之範圍較佳,為10μm~60μm之範圍再較佳。且,使用附有離型層之支持體時,附有離型層之支持體整體之厚度為上述範圍較佳。
<樹脂組成物層>
本發明之樹脂薄片中,設置於支持體上之樹脂組成物層包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材。
樹脂組成物層中,與(A)~(C)成分組合,亦可包含任意成分。作為任意成分,有舉例如(D)硬化促進劑、(E)其他添加劑等。以下,關於樹脂組成物層中包含之各成分進行詳細說明。
-(A)環氧樹脂-
樹脂組成物層中,含有(A)環氧樹脂作為(A)成分。作為(A)環氧樹脂,有舉例如雙二甲酚型環氧樹脂;雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂等之雙酚型環氧樹脂;二環戊二烯型環氧樹脂;參酚型環氧樹脂;萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、特殊酚醛清漆型環氧樹脂等之酚醛清漆型環氧樹脂;tert-丁基-兒茶酚型環氧樹脂;萘型環氧樹脂;萘酚型環氧樹脂;蒽型環氧樹脂;環氧丙基胺型環氧樹脂;環氧丙基酯型環氧樹脂;聯苯型環氧樹脂;線狀之脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯構造之環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂等之脂肪族環氧樹脂;雜環式環氧樹脂;螺旋環含有環氧樹脂;環己烷二甲醇型環氧樹脂;萘醚型環氧樹脂;三羥甲基型環氧樹脂;四苯乙烷型環氧樹脂;環氧丙基醚型環氧樹脂等。其中,作為(A)成分,以顯著地得到本發明效果之觀點來看,包含脂肪族環氧樹脂、雙二甲酚型環氧樹脂及酚醛清漆型環氧樹脂之任一者較佳,包含脂肪族環氧樹脂、雙二甲酚型環氧樹脂及酚醛清漆型環氧樹脂再較佳,包含脂肪族環氧樹脂、雙二甲酚型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂及具有丁二烯構造之環氧樹脂更較佳。其中,以使儲存彈性率提升之觀點來看,為包含具有丁二烯構造之環氧樹脂特別佳。環氧樹脂亦可單獨使用1種,亦可組合2種類以上來使用。
作為(A)成分之具有丁二烯構造之環氧樹脂,以使對Si之密著強度提升之觀點來看,為具有數平均分子量為2500以上之丁二烯構造之環氧樹脂較佳,為具有數平均分子量為4000以上之丁二烯構造之環氧樹脂再較佳,為具有數平均分子量為4500以上之丁二烯構造之環氧樹脂更較佳。數平均分子量之上限較佳為10000以下,再較佳為7500以下,更較佳為7000以下。數平均分子量能夠以凝膠滲透層析(GPC)法並作為聚苯乙烯換算之值來測定。
樹脂組成物中,包含1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂作為(A)環氧樹脂較佳。以顯著地得到本發明所期望之效果之觀點來看,相對於(A)環氧樹脂之不揮發成分100質量%,1分子中具有2個以上環氧基之環氧樹脂之比例較佳為50質量%以上,再較佳為60質量%以上,特別佳為70質量%以上。
環氧樹脂中,有溫度20℃下為液狀之環氧樹脂(以下有時稱為「液狀環氧樹脂」),與溫度20℃下為固體狀之環氧樹脂(以下有時稱為「固體狀環氧樹脂」)。樹脂組成物中,作為(A)環氧樹脂,亦可使用液狀環氧樹脂,亦可使用固體狀環氧樹脂,但以顯著地得到本發明效果之觀點來看,組合液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂來使用較佳。
作為液狀環氧樹脂,為1分子中具有2個以上環氧基之液狀環氧樹脂較佳。
作為液狀環氧樹脂,為脂肪族環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、萘型環氧樹脂;環氧丙基酯型環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、具有酯骨架之脂環式環氧樹脂等之脂環式環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂、環氧丙基醚型環氧樹脂、環氧丙基醚型環氧樹脂及具有丁二烯構造之環氧樹脂較佳,為萘型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、環氧丙基醚型環氧樹脂再較佳。
作為液狀環氧樹脂之具體例,有舉出DIC公司製之「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「828US」、「jER828EL」、「825」、「EPIKOTE 828EL」(雙酚A型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「jER807」、「1750」(雙酚F型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「jER152」(酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「630」、「630LSD」(環氧丙基胺型環氧樹脂);日鐵Chemical&Material公司製之「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂與雙酚F型環氧樹脂之混合品);Nagase ChemteX公司製之「EX-721」(環氧丙基酯型環氧樹脂);Daicel公司製之「CELOXIDE 2021P」(具有酯骨架之脂環式環氧樹脂);Daicel公司製之「PB-3600」(具有丁二烯構造之環氧樹脂);日鐵Chemical&Material公司製之「ZX1658」、「ZX1658GS」(液狀1,4-環氧丙基環己烷型環氧樹脂)、Nagase ChemteX公司製之「EX-992LEX」、「EX-992L」(環氧丙基酯型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「YED216D」(脂肪族環氧樹脂(烷基二環氧丙基醚型環氧樹脂))等。此等亦可單獨使用1種,亦可組合2種類以上來使用。
作為固體狀環氧樹脂,為1分子中具有2個以上環氧基之固體狀環氧樹脂較佳,為1分子中具有2個以上環氧基之芳香族系之固體狀環氧樹脂再較佳。
作為固體狀環氧樹脂,為雙二甲酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘型4官能環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、特殊酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、參酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、四苯乙烷型環氧樹脂較佳。
作為固體狀環氧樹脂之具體例,有舉出DIC公司製之「HP4032H」(萘型環氧樹脂);DIC公司製之「HP-4700」、「HP-4710」(萘型4官能環氧樹脂);DIC公司製之「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製之「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂);DIC公司製之「HP-7200」、「HP-7200HH」、「HP-7200H」(二環戊二烯型環氧樹脂);DIC公司製之「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」(萘醚型環氧樹脂);日本化藥公司製之「EPPN-502H」(參酚型環氧樹脂);日本化藥公司製之「NC7000L」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂);日本化藥公司製之「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂);日鐵Chemical&Material公司製之「ESN475V」(萘酚型環氧樹脂);日鐵Chemical&Material公司製之「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「YX4000H」、「YX4000」、「YL6121」(聯苯型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「YX4000HK」(雙二甲酚型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「YX8800」(蒽型環氧樹脂);大阪Gas Chemical公司製之「PG-100」、「CG-500」;三菱Chemical公司製之「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「YL7800」(茀型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「jER1010」(固體狀雙酚A型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「jER1031S」(四苯乙烷型環氧樹脂);三菱Chemical公司製之「157S70」(特殊酚醛清漆型環氧樹脂)等。此等亦可單獨使用1種,亦可組合2種類以上來使用。
作為(A)環氧樹脂,組合液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂來使用時,此等之量比(液狀環氧樹脂:固體狀環氧樹脂),以質量比計,較佳為1:0.01~1:20,再較佳為1:0.05~1:10,特別佳為1:1~1:3。藉由液狀環氧樹脂與固體狀環氧樹脂之量比在如此之範圍,能夠顯著地得到本發明之所期望之效果。進而,通常能夠得到具有充分斷裂強度之硬化物。
(A)環氧樹脂之環氧當量較佳為50g/eq~5000g/eq,再較佳為50g/eq~3000g/eq,更較佳為80g/eq~2000g/eq,更再較佳為110g/eq~1000g/eq。藉由設在此範圍,樹脂組成物之硬化物之交聯密度會變得較充分,能夠帶來表面粗度較小之絕緣層。環氧當量為包含1當量環氧基之樹脂之質量。此環氧當量能夠根據JIS K7236來測定。
(A)環氧樹脂之重量平均分子量(Mw)以顯著地得到本發明所期望之效果之觀點來看,較佳為100~5000,再較佳為250~3000,更較佳為400~1500。
樹脂之重量平均分子量能夠以凝膠滲透層析(GPC)法並作為聚苯乙烯換算之值來測定。
(A)環氧樹脂之數平均分子量(Mn),以顯著地得到本發明所期望之效果之觀點來看,較佳為以顯著地得到本發明所期望之效果之觀點來看,較佳為100以上,再較佳為500以上,更較佳為1000以上,較佳為10000以下,再較佳為7500以下,更較佳為7000以下。
樹脂之數平均分子量能夠以凝膠滲透層析(GPC)法並作為聚苯乙烯換算之值來測定。
(A)環氧樹脂之含量,以顯著地得到本發明效果之觀點來看,將樹脂組成物層中之不揮發成分作為100質量%時,較佳為10質量%以上,再較佳為15質量%以上,更較佳為20質量%以上。環氧樹脂之含量之上限,以顯著地得到本發明效果之觀點來看,較佳為50質量%以下,再較佳為40質量%以下,特別佳為30質量%以下。且,本發明中,樹脂組成物層中各成分之含量,只要沒有另外記載,為將樹脂組成物層中之不揮發成分作為100質量%時之值。
-(B)硬化劑-
樹脂組成物層中,含有(B)硬化劑作為(B)成分。藉由使用硬化劑,能夠使埋入性提升,且,能夠使儲存彈性率及密著強度提升。作為(B)硬化劑,有舉例如活性酯系硬化劑、碳二醯亞胺系硬化劑、酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、氧代氮代苯并環己烷系硬化劑、氰酸酯酯系硬化劑、胺系硬化劑及酸酐系硬化劑等。其中,以顯著地得到本發明效果之觀點來看,(B)硬化劑為活性酯系硬化劑及碳二醯亞胺系硬化劑中任1種以上較佳,為活性酯系硬化劑再較佳。(B)硬化劑亦可單獨使用1種,或併用2種以上。
作為活性酯系硬化劑,能夠使用1分子中具有1個以上活性酯基之樹脂。其中,作為活性酯系硬化劑,為酚酯類、硫酚酯類、N-羥基胺酯類、雜環羥基化合物之酯類等之1分子中具有2個以上反應活性高之酯基之樹脂較佳。該活性酯系硬化劑為藉由羧氧化合物及/或硫羧氧化合物與羥基化合物及/或硫醇化合物之縮合反應所得者較佳。尤其是,以耐熱性提升之觀點來看,為由羧氧化合物與羥基化合物所得之活性酯系硬化劑較佳,為由羧氧化合物與酚化合物及/或萘酚化合物所得之活性酯系硬化劑再較佳。
作為羧氧化合物,有舉例如安息香酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、衣康酸、苯二甲酸、異苯二甲酸、對苯二甲酸、苯均四酸等。
作為酚化合物或萘酚化合物,有舉例如對苯二酚、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、還原酚酞、甲基化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、酚、o-甲酚、m-甲酚、p-甲酚、兒茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、二羥基二苯酮、三羥基二苯酮、四羥基二苯酮、苯三酚、苯三醇、二環戊二烯型二酚化合物、酚酚醛清漆等。於此,「二環戊二烯型二酚化合物」意指對二環戊二烯1分子縮合酚2分子所得之二酚化合物。
具體來說,作為活性酯系硬化劑,有舉出二環戊二烯型活性酯系硬化劑、包含萘構造之萘型活性酯系硬化劑、包含酚酚醛清漆之乙醯基化物之活性酯系硬化劑、包含酚酚醛清漆之苯甲醯基化物之活性酯系硬化劑等。其中,作為活性酯系硬化劑,為選自二環戊二烯型活性酯系硬化劑及包含萘構造之萘型活性酯系硬化劑中1種以上再較佳,為包含二環戊二烯型二酚構造之活性酯系硬化劑更較佳。作為二環戊二烯型活性酯系硬化劑,為包含二環戊二烯型二酚構造之活性酯系硬化劑較佳。「二環戊二烯型二酚構造」意指表示含有伸苯基-二環伸戊基-伸苯基之2價構造單位。
作為活性酯系硬化劑之市售品,並作為包含二環戊二烯型二酚構造之活性酯系硬化劑,有舉出「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H-65TM」、「EXB-8000L-65TM」(DIC公司製);作為包含萘構造之活性酯系樹脂,有舉出「EXB9416-70BK」、「EXB-8150-65T」、「HP-B-8151-62T」(DIC公司製);作為包含酚酚醛清漆之乙醯基化物之活性酯系硬化劑,有舉出「DC808」(三菱Chemical公司製);作為包含酚酚醛清漆之苯甲醯基化物之活性酯系硬化劑,有舉出「YLH1026」(三菱Chemical公司製);作為酚酚醛清漆之乙醯基化物之活性酯系硬化劑,有舉出「DC808」(三菱Chemical公司製);作為酚酚醛清漆之苯甲醯基化物之活性酯系硬化劑,有舉出「YLH1026」(三菱Chemical公司製)、「YLH1030」(三菱Chemical公司製)、「YLH1048」(三菱Chemical公司製);等。
活性酯系硬化劑之活性酯基當量,以顯著地得到本發明效果之觀點來看,較佳為50g/eq.~500g/eq.,再較佳為50g/eq.~400g/eq.,更較佳為100g/eq.~300g/eq.。活性酯基當量為包含1當量活性酯基之活性酯系硬化劑之質量。
作為碳二醯亞胺系硬化劑之具體例,有舉出日清紡Chemical公司製之CARBODILITE(註冊商標)V-03 (碳二醯亞胺基當量:216、V-05(碳二醯亞胺基當量:216)、V-07(碳二醯亞胺基當量:200);V-09(碳二醯亞胺基當量:200);Lanxess公司製之STABAXOL(註冊商標)P (碳二醯亞胺基當量:302)。
作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑,以耐熱性及耐水性之觀點來看,為具有酚醛清漆構造之酚系硬化劑,或具有酚醛清漆構造之萘酚系硬化劑較佳。且,以與導體層之密著性之觀點來看,為含氮酚系硬化劑較佳,為含三嗪骨架之酚系硬化劑再較佳。
作為酚系硬化劑及萘酚系硬化劑之具體例,有舉例如明和化成公司製之「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化藥公司製之「NHN」、「CBN」、「GPH」、新日鐵住金化學公司製之「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN-495V」、「SN375」、「SN395」、DIC公司製之「TD-2090」、「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-1356」、「LA3018-50P」、「EXB-9500」等。
作為氧代氮代苯并環己烷系硬化劑之具體例,有舉出昭和高分子公司製之「HFB2006M」、四國化成工業公司製之「P-d」、「F-a」。
作為氰酸酯酯系硬化劑,有舉例如雙酚A二氰酸酯、聚酚氰酸酯、寡(3-伸甲基-1,5-伸苯基氰酸酯)、4,4’-伸甲基雙(2,6-二甲基苯氰酸酯)、4,4’-亞乙基二苯二氰酸酯、六氟雙酚A二氰酸酯、2,2-雙(4-氰酸酯)苯丙烷、1,1-雙(4-氰酸酯苯甲烷)、雙(4-氰酸酯-3,5-二甲基苯)甲烷、1,3-雙(4-氰酸酯苯-1-(甲基亞乙基))苯、雙(4-氰酸酯苯)硫醚及雙(4-氰酸酯苯)醚等之2官能氰酸酯樹脂、由酚酚醛清漆及甲酚酚醛清漆等所衍生之多官能氰酸酯樹脂、此等氰酸酯樹脂一部份經三嗪化之預聚合物等。作為氰酸酯酯系硬化劑之具體例,有舉出Lonza Japan公司製之「PT30」及「PT60」(酚酚醛清漆型多官能氰酸酯酯樹脂)、「ULL-950S」(多官能氰酸酯酯樹脂)、「BA230」、「BA230S75」(雙酚A二氰酸酯之一部份或全部經三嗪化之三量體之預聚合物)等。
作為胺系硬化劑,有舉出1分子內中具有1個以上胺基之硬化劑,有舉例如脂肪族胺類、聚醚胺類、脂環式胺類、芳香族胺類等,其中,以達到本發明所期望之效果之觀點來看,為芳香族胺類較佳。胺系硬化劑為一級胺或二級胺較佳,為一級胺再較佳。作為胺系硬化劑之具體例,有舉出4,4’-伸甲基雙(2,6-二甲基苯胺)、二苯二胺基碸、4,4’-二胺基二苯甲烷、4,4’-二胺基二苯碸、3,3’-二胺基二苯碸、m-伸苯基二胺、m-伸二甲苯基二胺、二乙基甲苯二胺、4,4’-二胺基二苯醚、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羥基聯苯胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯)丙烷、3,3-二甲基-5,5-二乙基-4,4-二苯甲烷二胺、2,2-雙(4-胺基苯)丙烷、2,2-雙(4-(4-胺基苯氧基)苯)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、雙(4-(4-胺基苯氧基)苯)碸、雙(4-(3-胺基苯氧基)苯)碸等。胺系硬化劑亦可使用市售品,有舉例如日本化藥公司製之「KAYABOND C-200S」、「KAYABOND C-100」、「KAYAHARD A-A」、「KAYAHARD A-B」、「KAYAHARD A-S」、三菱Chemical公司製之「EPIKURE W」等。
作為酸酐系硬化劑,有舉出1分子內具有1個以上酸酐基之硬化劑。作為酸酐系硬化劑之具體例,有舉出苯二甲酸酐、四氫基苯二甲酸酐、六氫基苯二甲酸酐、甲基四氫基苯二甲酸酐、甲基六氫基苯二甲酸酐、甲基降冰片烯二酸酐、水素化甲基降冰片烯二酸酐、三烷基四氫基苯二甲酸酐、十二烯基琥珀酸酐、5-(2,5-二側氧基四氫基-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烷-1,2-二羧酸酐、偏苯三甲酸酐、苯均四酸酐、二苯酮四羧酸二酐、聯苯四羧酸二酐、萘四羧酸二酐、氧基二苯二甲酸二酐、3,3’-4,4’-二苯碸四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫基-5-(四氫基-2,5-二側氧基-3-呋喃基)-萘醌[1,2-C]呋喃-1,3-二酮、乙二醇雙(脫水基三偏苯三酸酯)、苯乙烯與馬來酸共聚合之苯乙烯・馬來酸樹脂等之聚合物型之酸酐等。
(A)環氧樹脂與(B)硬化劑之量比,以[硬化劑之反應基之合計數]/[環氧樹脂之環氧基之合計數]之比率,較佳為0.01以上,再較佳為0.3以上,更較佳為0.5以上,較佳為5以下,再較佳為3以下,更較佳為2以下。於此,「環氧樹脂之環氧基之合計數」意指合計所有存在於樹脂組成物層中之環氧樹脂之不揮發成分之質量除以環氧當量所得值之值。且,「硬化劑之反應基之合計數」意指合計所有存在於樹脂組成物層中之硬化劑之不揮發成分之質量除以反應基當量所得值之值。藉由(A)環氧樹脂與(B)硬化劑之量比在此範圍內,能夠顯著地得到本發明效果。
(B)硬化劑之含量,以使埋入性、儲存彈性率及與矽之密著強度之觀點來看,將樹脂組成物層中之不揮發成分作為100質量%時,較佳為1質量%以上,再較佳為5質量%以上,更較佳為10質量%以上。且,上限較佳為35質量%以下,再較佳為30質量%以下,更較佳為25質量%以下。
-(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材-
樹脂組成物層中含有(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材作為(C)成分,且將樹脂組成物層中之不揮發成分作為100質量%時,(C)成分之含量為40質量%以上且60質量%以下。藉由使特定量之(C)成分含有於樹脂組成物層中,能夠使樹脂組成物層之最低溶融黏度降低,其結果,能夠使埋入性提升。且,藉由含有(C)成分,亦能夠提升儲存彈性率。
(C)成分之含量,以抑制晶片位移之產生,且使儲存彈性率提升之觀點來看,將樹脂組成物層中之不揮發成分作為100質量%時,為40質量%以上,較佳為43質量%以上,再較佳為45質量%以上。以降低樹脂組成物層之最低溶融黏度,且使埋入性提升之觀點來看,上限為60質量%以下,較佳為57質量%以下,再較佳為55質量%以下。
(C)成分之平均粒徑,以抑制晶片位移之產生,且使光透過性提升之觀點來看,為200nm以下,較佳為180nm以下,再較佳為150nm以下。以顯著地得到本發明效果之觀點來看,下限較佳為1nm以上,再較佳為10nm以上,更較佳為50nm以上。
(C)成分之平均粒徑,能夠以根據Mie散射理論之雷射繞射・散射法來測定。具體來說,能夠藉由雷射繞射散射式粒徑分布測定裝置,將無機充填材之粒徑分布以體積基準來製作,並將其中位直徑作為平均粒徑來測定。測定樣品能夠使用秤量無機充填材100mg、甲基乙基酮10g並添加於小玻璃瓶,並以超音波使其分散10分鐘間分散者。將測定樣品使用雷射繞射式粒徑分布測定裝置,將使用光源波長設為藍色及紅色,並以流通方式測定(C)成分之體積基準之粒徑分布,自所得之粒徑分布算出作為中位直徑之平均粒徑。作為雷射繞射式粒徑分布測定裝置,有舉例如堀場製作所公司製「LA-960」等。
作為(C)成分之比表面積,以抑制晶片位移之產生,且使光透過性提升之觀點來看,為10m
2/g以上,較佳為15m
2/g以上,再較佳為20m
2/g以上,更較佳為25m
2/g以上。以顯著地得到本發明效果之觀點來看,上限較佳為60m
2/g以下、50m
2/g以下或40m
2/g以下。比表面積能夠根據BET法,並使用BET全自動比表面積測定裝置(Mountech公司製Macsorb HM-1210),使試料表面吸著氮氣,使用BET多點法來算出比表面積所得。
作為(C)成分之比表面積與(C)成分之含量之積,以顯著地得到本發明效果之觀點來看,較佳為400以上,再較佳為600以上,更較佳為800以上,較佳為4000以下,再較佳為3000以下,更較佳為2000以下。且,含量為將樹脂組成物層中之不揮發成分作為100質量%時之含量。
作為(C)成分之材料,使用無機化合物。作為(C)成分之材料之例,有舉出矽石、氧化鋁、氧化鋁矽、玻璃、菫青石、矽氧化物、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氧化鋅、水滑石、水鋁石、羥化鋁、羥化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化錳、硼酸鋁、碳酸鍶、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鋯酸鋇、鋯酸鋇、鋯酸鈣、磷酸鋯及磷酸鎢酸鋯等。此等中,為碳酸鈣、矽石較適合,為矽石特別適合。作為矽石,有舉例如無定形矽石、溶融矽石、結晶矽石、合成矽石、中空矽石等。且,作為矽石,為球狀矽石較佳。(C)成分亦可單獨使用1種,亦可組合2種類以上來使用。
作為(C)成分之市售品,有舉例如Denka公司製之「UFP-30」;Admatechs公司製之「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」;Tokuyama公司製之「SILFIL NSS-3N」、「SILFIL NSS-4N」、「SILFIL NSS-5N」;等。
(C)成分,以提高耐濕性及分散性之觀點來看,以表面處理劑經處理較佳。作為表面處理劑,有舉例如乙烯矽氧烷系偶合劑、(甲基)丙烯酸系偶合劑、含氟之矽氧烷偶合劑、胺基矽氧烷系偶合劑、環氧矽氧烷系偶合劑、氫硫基矽氧烷系偶合劑、矽氧烷系偶合劑、烷氧基矽氧烷、有機矽氮烷化合物、鈦酸酯系偶合劑等。其中,以顯著地得到本發明效果之觀點來看,為胺基矽氧烷系偶合劑較佳。且,表面處理劑亦可單獨使用1種,亦可任意組合2種類以上來使用。
作為表面處理劑之市售品,有舉例如信越化學工業公司製「KBM1003」(乙烯三乙氧基矽氧烷)、信越化學工業公司製「KBM503」(3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽氧烷)、信越化學工業公司製「KBM403」(3-環氧丙基氧基丙基三甲氧基矽氧烷)、信越化學工業公司製「KBM803」(3-氫硫基丙基三甲氧基矽氧烷)、信越化學工業公司製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽氧烷)、信越化學工業公司製「KBM573」(N-苯-3-胺基丙基三甲氧基矽氧烷)、信越化學工業公司製「SZ-31」(六甲基二矽氮烷)、信越化學工業公司製「KBM103」(苯三甲氧基矽氧烷)、信越化學工業公司製「KBM-4803」(長鏈環氧型矽氧烷偶合劑)、信越化學工業公司製「KBM-7103」(3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽氧烷)等。
表面處理劑之表面處理程度,以無機充填材之分散性提升之觀點來看,收在特定範圍較佳。具體來說,對無機充填材100質量份來說,以0.2質量份~5質量份之表面處理劑來表面處理較佳,以0.2質量份~3質量份來表面處理較佳,以0.3質量份~2質量份來表面處理較佳。
表面處理劑之表面處理程度,能夠根據每無機充填材之單位表面積之碳量來評價。每無機充填材之單位表面積之碳量,以無機充填材之分散性提升之觀點來看,為0.02mg/m
2以上較佳,為0.1mg/m
2以上再較佳,為0.2mg/m
2以上更較佳。另一方面,以抑制樹脂清漆之溶融黏度及薄片形態之溶融黏度之上升之觀點來看,為1mg/m
2以下較佳,為0.8mg/m
2以下再較佳,為0.5mg/m
2以下更較佳。
每無機充填材之單位表面積之碳量,能夠將表面處理後之無機充填材以溶劑(例如甲基乙基酮(MEK))洗淨處理後來測定。具體來說,能夠將作為溶劑之充分量之MEK添加於以表面處理劑來表面處理之無機充填材中,於25℃中進行5分鐘之超音波洗淨。將上清液去除,使固形分乾燥後,使用碳分析計,測定每無機充填材之單位表面積之碳量。作為碳分析計,能夠使用堀場製作所公司製「EMIA-320V」等。
-(D)硬化促進劑-
樹脂組成物層中,作為任意成分,亦可進而添加(D)硬化促進劑作為(D)成分。
作為(D)成分,有舉例如磷系硬化促進劑、胺系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑等之環氧樹脂硬化促進劑;過氧化物系硬化促進劑等之熱聚合硬化促進劑等。(D)成分亦可單獨使用1種,亦可組合2種類以上來使用。
作為磷系硬化促進劑,有舉例如三苯膦、鏻硼酸酯化合物、四苯鏻四苯硼酸酯、n-丁基鏻四苯硼酸酯、四丁基鏻癸酸鹽、(4-甲基苯)三苯鏻硫氰酸酯、四苯鏻硫氰酸酯、丁基三苯鏻硫氰酸酯等,為三苯膦、四丁基鏻癸酸鹽較佳。
作為胺系硬化促進劑,有舉例如三乙基胺、三丁基胺等之三烷基胺、4-二甲基胺基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6,-參(二甲基胺基甲基)酚、1,8-二氮雙環(5,4,0)-十一烯等,為4-二甲基胺基吡啶、1,8-二氮雙環(5,4,0)-十一烯較佳。
作為咪唑系硬化促進劑,有舉例如2-甲基咪唑、2-十一基咪唑、2-十七基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯咪唑、2-苯-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯咪唑、1-氰基乙基-2-十一基咪唑鎓偏苯三甲酸酯、1-氰基乙基-2-苯咪唑鎓偏苯三甲酸酯、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-十一基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪異三聚氰酸加成物、2-苯咪唑異三聚氰酸加成物、2-苯-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2,3-二氫基-1H-吡[1,2-a]苯并咪唑、1-十二基-2-甲基-3-苄基咪唑鎓氯化物、2-甲基咪唑啉、2-苯咪唑啉等之咪唑化合物及咪唑化合物與環氧樹脂之加合物,為2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯咪唑較佳。
作為咪唑系硬化促進劑,亦可使用市售品,有舉例如三菱Chemical公司製之「P200-H50」等。
作為胍系硬化促進劑,有舉例如二氰二醯胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯胍、1-(o-甲苯基)胍、二甲基胍、二苯胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮雙環[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮雙環[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-n-丁基雙胍、1-n-十八基雙胍、1,1-二甲基雙胍、1,1-二乙基雙胍、1-環己基雙胍、1-烯丙基雙胍、1-苯雙胍、1-(o-甲苯基)雙胍等,為二氰二醯胺、1,5,7-三氮雙環[4.4.0]癸-5-烯較佳。
作為金屬系硬化促進劑,有舉例如鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等之金屬之有機金屬錯體或有機金屬鹽。作為有機金屬錯體之具體例,有舉出鈷(II)乙醯基丙酮酸酯、鈷(III)乙醯基丙酮酸酯等之有機鈷錯體、銅(II)乙醯基丙酮酸酯等之有機銅錯體、鋅(II)乙醯基丙酮酸酯等之有機鋅錯體、鐵(III)乙醯基丙酮酸酯等之有機鐵錯體、鎳(II)乙醯基丙酮酸酯等之有機鎳錯體、錳(II)乙醯基丙酮酸酯等之有機錳錯體等。作為有機金屬鹽,有舉例如辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。
作為過氧化物系硬化促進劑,有舉例如二t-丁基過氧化物、t-丁基異丙苯基過氧化物、t-丁基過氧乙酸酯、α,α’-二(t-丁基過氧)二異丙基苯、t-丁基過氧月桂酸酯、t-丁基過氧-2-乙基已酸酯t-丁基過氧新癸酸酯、t-丁基過氧苯甲酸酯等之過氧化物。
作為過氧化物系硬化促進劑之市售品,有舉例如日油公司製之「PERHEXYL D」、「PERBUTYL C」、「PERBUTYL A」、「PERBUTYL P」、「PERBUTYL L」、「PERBUTYL O」、「PERBUTYL ND」、「PERBUTYL Z」、「PERCUMYL P」、「PERCUMYL D」等。
(D)成分之含量,以顯著地得到本發明所期望之效果之觀點來看,將樹脂組成物層中之不揮發成分作為100質量%時,較佳為0.01質量%以上,再較佳為0.05質量%以上,更較佳為0.1質量%以上,較佳為1質量%以下,再較佳為0.8質量%以下,更較佳為0.5質量%以下。
-(E)其他添加劑-
樹脂組成物層中,除了上述成分以外,亦可進而包含其他添加劑作為任意成分。作為如此之添加劑,有舉例如熱可塑性樹脂、彈性體、著色劑、顏料、增黏劑、消泡劑、均染劑、密著性賦予劑等之樹脂添加劑等。此等添加劑亦可單獨使用1種,亦可組合2種類以上來使用。此等各自含量只要是同領域技術者皆能夠適當地設定。
樹脂組成物層中亦可進而含有任意溶劑作為揮發性成分。藉由於樹脂組成物層之形成中所使用之樹脂組成物中含有溶劑,能夠調整清漆黏度。作為溶劑,有舉例如有機溶劑。
作為有機溶劑,有舉例如甲基乙基酮(MEK)、環己酮等之酮類、二甲苯、四甲基苯等之芳香族烴類、甲基賽珞蘇、丁基賽珞蘇、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇二乙基醚、三乙二醇單乙基醚等之二醇醚類、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁基賽珞蘇乙酸酯、卡必醇乙酸酯、乙基二二醇乙酸酯等之酯類、辛烷、癸烷等之脂肪族烴類、石油醚、石油腦、水添石油腦、溶劑石腦油等之石油系溶劑等。此等亦可單獨1種,或組合2種以上來使用。
樹脂組成物層之厚度以顯著地得到本發明效果之觀點來看,較佳為30μm以上,再較佳為40μm以上,更較佳為50μm以上,較佳為100μm以下,再較佳為90μm以下,更較佳為80μm以下。
半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層之最低溶融黏度A,以得到良好之埋入性之觀點來看,較佳為300poise以下,再較佳為200poise以下,更較佳為150poise以下,較佳為10poise以上,再較佳為20poise以上,更較佳為30poise以上。
最低溶融黏度表示樹脂組成物層之60℃~200℃時之最低溶融黏度,意指樹脂組成物層之樹脂溶融時,樹脂組成物層所呈現之最低黏度。詳細來說,以一定升溫速度將樹脂組成物層加熱,並使樹脂溶融的話,在初期階段,溶融黏度會隨溫度上升而降低,之後,若超過某一程度,則會隨溫度上升而使溶融黏度上升。最低溶融黏度意指此極小點之溶融黏度。樹脂組成物層之最低溶融黏度A能夠藉由動態黏彈性法來測定,例如最低溶融黏度之測定能夠根據後述實施例中記載之方法來測定。
樹脂組成物層中,作為比成為最低溶融黏度之溫度(T1:60℃~200℃之間)高20℃之溫度(T2)之溶融黏度B,以抑制晶片位移之觀點來看,較佳為500poise以上,再較佳為750poise以上,更較佳為1000poise以上,以確保埋入性之觀點來看,較佳為6500poise以下,再較佳為6000poise以下,更較佳為3500poise以下、3000poise以下、2500poise以下。樹脂組成物層之溶融黏度B能夠以動態黏彈性法來測定,例如,溶融黏度B能夠根據後述實施例中記載之方法來測定。
將樹脂組成物層之最低溶融黏度作為A(poise),將比該最低溶融黏度之溫度T1(℃)高20℃之溫度T2(℃)中之溶融黏度作為B(poise)時,滿足B/A≧20之關係較佳,滿足B/A≧21之關係再較佳,滿足B/A≧22之關係更較佳。B/A之上限並無特別限定,但較佳為50以下,再較佳為40以下,更較佳為30以下。比B/A滿足前述關係即表示自表示最低溶融黏度之溫度T1升溫時,樹脂組成物層黏度顯示急速上升。若產生此黏度上升,則能夠抑制埋入半導體晶片在樹脂組成物中之移動,因此能夠抑制晶片位移。前述比B/A之範圍,能夠藉由組合例如適當地調整樹脂組成物層中包含之樹脂成分之組成,與以適當量使用具有適當範圍之平均粒徑之(C)成分來實現。於此,樹脂組成物層中包含之樹脂成分意指樹脂組成物層中包含之不揮發成分中,(C)無機充填劑以外之成分。
半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層由於最低溶融黏度較低,故顯示埋入性優異之特性。例如,將作為半導體晶片之厚度為400μm之矽晶片配置成埋入樹脂組成物層中,並以130℃30分鐘,且以190℃90分鐘之硬化條件使樹脂組成物層硬化。此時,矽晶片之埋入深度為20μm以上。埋入性之評價能夠藉由後述實施例中記載之方法來測定。
半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層中,由於溶融黏度B比最低溶融黏度高,故能夠顯示抑制晶片位移之產生這種特性。例如,將作為半導體晶片之厚度為400μm之矽晶片埋入樹脂組成物層,以單發3D形狀測定機測定矽晶片之四角落。測定後,以130℃30分鐘,且以190℃90分鐘之硬化條件使樹脂組成物層硬化,再次以單發3D形狀測定機測定矽晶片之四角落之直線移動距離。此時,矽晶片之四角落之直線移動距離之合計值較佳為未滿50μm,再較佳為未滿40μm。晶片位移之評價能夠藉由後述實施例中記載之方法來測定。
使半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層以190℃熱硬化90分鐘之硬化物,通常顯示在200℃時之儲存彈性率優異這種特性。在200℃時之儲存彈性率較佳為未滿0.39GPa,再較佳為未滿0.29GPa,更較佳為0.25GPa以下。下限並無特別限定,但能夠為0.01GPa以上等。儲存彈性率能夠藉由後述實施例中記載之方法來測定。
使半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層以130℃30分鐘,且以190℃90分鐘之條件熱硬化之硬化物通常顯示與矽晶圓等之矽密著強度優異這種特性。具體來說,使用Stud pull試驗機,將積層於矽晶圓上肢硬化物剝離。測定硬化物剝離之時間點之荷重值,荷重值較佳為500kgf/cm
2以上,再較佳為600kgf/cm
2以上,更較佳為700kgf/cm
2以上。上限並無特別限定,但能夠為5000kgf/cm
2以下等。
<其他層>
半導體晶片接著用樹脂薄片中,亦可因應必要,進而包含其他層。作為此其他層,有舉例如設置在不與樹脂組成物層之支持體之面(亦即與支持體為相反側之面)上的保護薄膜等。保護薄膜之厚度並無特別限定,但例如為1μm~40μm。藉由積層保護薄膜,能夠抑制汙垢對樹脂組成物層表面等之附著或傷痕。
<半導體晶片接著用樹脂薄片之製造方法>
半導體晶片接著用樹脂薄片能夠藉由例如調製於有機溶劑中溶解樹脂組成物之樹脂清漆,將此樹脂清漆,使用模塗布機等,塗布於支持體上,進而使其乾燥,形成樹脂組成物層來製造。關於有機溶劑,能夠使用上述者。
於支持體上塗布樹脂清漆前,亦可使用濾筒等,將樹脂清漆中包含之凝集物、粒徑較大之無機充填材等進行去除過濾。
乾燥亦可藉由加熱、吹熱風等公知方法來實施。乾燥條件並無特別限定,但使其乾燥至樹脂組成物層中之有機溶劑之含量成為10質量%以下,較佳成為5質量%以下。雖然因樹脂清漆中之有機溶劑之沸點而異,但例如使用包含30質量%~60質量%之有機溶劑之樹脂清漆時,能夠藉由以50℃~150℃使其乾燥3分鐘~10分鐘,來形成樹脂組成物層。
半導體晶片接著用樹脂薄片能夠捲成卷軸狀來保存。半導體晶片接著用樹脂薄片具有保護薄膜時,能夠藉由剝離保護薄膜來使用。
[半導體晶片封裝體及其製造方法]
本發明之半導體晶片封裝體包含:由本發明之半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層之硬化物所形成之硬化物層,與裝載於該硬化物層上之半導體晶片。作為半導體晶片封裝體,有舉例如扇出型WLP、扇出型PLP等。
半導體晶片封裝體能夠藉由使用本發明半導體晶片接著用樹脂薄片,並包含下述(I)~(III)步驟之方法來製造。
(I)於基材形成樹脂組成物層之步驟、
(II)將半導體晶片埋入樹脂組成物層之步驟,及
(III)使樹脂組成物層硬化之步驟。
且,前述半導體晶片封裝體之製造方法亦可包含下述步驟:
(IV)於半導體晶片上形成封止層之步驟、
(V)研磨封止層之步驟、
(VI)於封止層之研磨面上,形成作為絕緣層之再配線形成層之步驟、
(VII)將基材剝離之步驟、
(VIII)研磨樹脂組成物層之硬化物層之步驟、
(IX)於硬化物層之研磨面上,形成作為絕緣層之再配線形成層之步驟、
(X)於再配線形成層上,形成作為導體層之再配線層之步驟,以及
(XI)於再配線層上形成焊料阻劑層之步驟,及
(XII)將複數半導體晶片封裝體切割成各別之半導體晶片封裝體,進行個片化之步驟。以下,關於此製造方法進行詳細說明。
<步驟(I)>
步驟(I)為於基材形成樹脂組成物層之步驟。樹脂組成物層能夠與半導體晶片接著用樹脂薄片所具備之樹脂組成物層相同。此樹脂組成物層能夠藉由將半導體晶片接著用樹脂薄片與基板積層來形成。關於半導體晶片接著用樹脂薄片及樹脂組成物層,如上述所示。
作為基材,有舉例如矽晶圓;玻璃晶圓;玻璃基板;銅、鈦、不鏽鋼、冷間壓延鋼板(SPCC)等之金屬基板;FR-4基板等之將環氧樹脂等浸漬於玻璃纖維且進行熱硬化處理之基板;BT樹脂等之含有雙馬來醯亞胺三嗪樹脂之基板;等。
基材與半導體晶片接著用樹脂薄片之積層能夠藉由例如自支持體側將半導體晶片接著用樹脂薄片加熱壓著於基材來進行。作為將半導體晶片接著用樹脂薄片加熱壓著於基材之構件(以下亦稱為「加熱壓著構件」),有舉例如經加熱之金屬板(SUS鏡板等)或金屬卷軸(SUS卷軸)等。且,並非將加熱壓著構件直接加壓於半導體晶片接著用樹脂薄片,介隔著耐熱橡膠等之彈性材來加壓,使半導體晶片接著用樹脂薄片充分貼合於基材之表面凹凸。
基材與半導體晶片接著用樹脂薄片之積層亦可藉由真空積層法來實施。真空積層法中,加熱壓著溫度較佳為60℃~160℃,再較佳為80℃~140℃之範圍,加熱壓著壓力較佳為0.098MPa~1.77MPa,再較佳為0.29MPa~ 1.47MPa之範圍,加熱壓著時間較佳為20秒間~400秒間,再較佳為30秒間~300秒間之範圍。積層較佳為以壓力26.7hPa以下之減壓條件下來實施。
積層能夠藉由市售之真空積層機來進行。作為市售之真空積層機,有舉例如名機製作所公司製之真空加壓式積層機、Nikko-Materials公司製之真空施加器、分批式真空加壓積層機等。
積層後,亦可在常壓下(大氣壓下),藉由例如自支持體側將加熱壓著構件加壓,來進行經積層之半導體晶片接著用樹脂薄片之平滑化處理。平滑化處理之加壓條件能夠為與上述積層之加熱壓著條件相同之條件。平滑化處理能夠藉由市售積層機來進行。且,積層與平滑化處理亦可使用上述市售之真空積層機來連續地進行。
支持體通常在步驟(I)之後步驟(II)前去除。
<步驟(II)>
步驟(II)為將半導體晶片埋入形成於基板上之樹脂組成物層之步驟。藉由此埋入,半導體晶片會被固定於樹脂組成物層。
半導體晶片之埋入能夠使用例如倒裝晶片接合器、模具接合器等之裝置來進行。半導體晶片之配置之設計及配置數能夠因應樹脂組成物層之形狀、大小、目的之半導體封裝體之生產數等來適當地設定。例如,亦可以複數行且複數列之矩陣狀來排列半導體晶片並固定。
埋入以接近樹脂組成物層顯示最低溶融黏度之溫度T1之溫度來進行較佳。例如埋入時之樹脂組成物層之溫度較佳為T1-60℃以上,再較佳為T1-40℃以上,更較佳為T1-20℃以上,較佳為T1+50℃以下,再較佳為T1+40℃以下,更較佳為T1+30℃以下。埋入時之樹脂組成物層之具體溫度較佳為60℃~160℃,再較佳為80℃~140℃之範圍。且,埋入時所施加之壓力較佳為0.098MPa~1.77MPa,再較佳為0.29MPa~1.47MPa之範圍。
<步驟(III)>
步驟(III)為使埋入半導體晶片之樹脂組成物層硬化之步驟。樹脂組成物層之硬化通常藉由熱硬化來進行。樹脂組成物層之熱硬化條件能夠因樹脂組成物中包含之樹脂成分之種類而異,但硬化溫度較佳為120℃~240℃,再較佳為150℃~220℃,更較佳為170℃~210℃。硬化時間較佳為5分鐘~120分鐘,再較佳為10分鐘~100分鐘,更較佳為15分鐘~100分鐘。
亦可在樹脂組成物層硬化前,對樹脂組成物層,以比硬化溫度更低之溫度加熱,來實施預備加熱處理。例如亦可使樹脂組成物層熱硬化之前,以50℃以上且未滿140℃(較佳為60℃以上135℃以下,再較佳為70℃以上130℃以下)之溫度,將包含組成物之層預備加熱5分鐘以上(較佳為5分鐘~150分鐘,再較佳為15分鐘~120分鐘,更較佳為15分鐘~100分鐘)。
步驟(II)中,半導體晶片埋入於樹脂組成物層是在樹脂組成物層顯示較低黏度之溫度下來進行,但之後,為了於步驟(III)中熱硬化,若經加熱,則樹脂組成物層之黏度會急速上升。因此,半導體晶片之移動會受到抑制,故此製造方法中,能夠順利地進行半導體晶片之埋入,且能夠抑制半導體晶片之晶片位移。且,與以往之製造方法所使用之暫時固定薄膜相異,樹脂組成物層會硬化,並與半導體晶片一起殘留於半導體晶片封裝體中,但通常樹脂組成物層硬化所得之硬化物層與半導體晶片之密著性優異。因此,通常在半導體晶片封裝體之製造過程及製造後,能夠抑制半導體晶片之脫離。
<步驟(IV)>
步驟(IV)為於半導體晶片上形成封止層之步驟。封止層通常藉由使用於形成印刷配線板之封止層或絕緣層之組成物之硬化物來形成。封止層通常以下述方法來形成,該方法包含:在半導體晶片上形成包含前述組成物之層之步驟,與使包含此組成物之層熱硬化來形成封止層之步驟。
作為在半導體晶片上埋入包含組成物之層之形成方法,通常使用具有支持體與包含組成物之層之樹脂薄片來進行。具體來說,藉由積層包含樹脂薄片之組成物之層與半導體晶片,能夠在半導體晶片上形成包含組成物之層。
半導體晶片與樹脂薄片之積層能夠例如藉由自支持體側將樹脂薄片加熱壓著於半導體晶片上,並且於半導體晶片貼合包含組成物之層來進行。作為將樹脂薄片加熱壓著於半導體晶片之加熱壓著構件,有舉例如經加熱之金屬板(SUS鏡板等)或金屬卷軸(SUS卷軸)等。且,並非將加熱壓著構件直接加壓於樹脂薄片,介隔著耐熱橡膠等之彈性材來加壓,使樹脂薄片充分貼合於半導體晶片之表面凹凸。
且,半導體晶片與樹脂薄片之積層亦可以真空積層法來實施。真空積層法中,積層條件能夠與步驟(I)中基材與半導體晶片接著用樹脂薄片之積層條件相同。
樹脂薄片之支持體亦可在樹脂薄片積層於半導體晶片上之前來剝離,亦可在積層半導體晶片與樹脂薄片積後且熱硬化包含組成物之層之前來剝離,亦可在積層半導體晶片與樹脂薄片且熱硬化包含組成物之層之後來剝離。
半導體晶片上形成包含組成物之層後,能夠使此包含組成物之層熱硬化,並得到覆蓋半導體晶片之封止層。
熱硬化條件雖然因組成物之種類等而異,但硬化溫度較佳為120℃~240℃,再較佳為150℃~220℃,更較佳為170℃~210℃。硬化時間較佳為5分鐘~120分鐘,再較佳為10分鐘~100分鐘,更較佳為15分鐘~100分鐘。
熱硬化之前,亦可以比硬化包含組成物之層之溫度更低之溫度來預備加熱。例如,使包含組成物之層熱硬化之前,以50℃以上120℃未滿(較佳為60℃以上115℃以下,再較佳為70℃以上110℃以下)之溫度,將包含組成物之層預備加熱5分鐘以上(較佳為5分鐘~150分鐘,再較佳為15分鐘~120分鐘,更較佳為15分鐘~100分鐘)。
<步驟(V)>
步驟(V)為研磨封止層之步驟。將剩餘之封止層藉由研磨來去除,將封止層表面平坦化。作為研磨方法,有舉例如拋光研磨、帶研磨等。作為市售之拋光研磨裝置,有舉出石井表記公司製「NT-700IM」等。
作為封止層之研磨面之算術平均粗度(Ra),較佳為500nm以下,再較佳為300nm以下,特別佳為100nm以下。下限並無特別限制,能夠為例如10nm以上,20nm以上等。表面粗度(Ra)能夠使用例如非接觸型表面粗度計來測定。
<步驟(VI)>
步驟(VI)為於封止層之研磨面上,形成作為絕緣層之再配線形成層之步驟。
再配線形成層之材料能夠使用再配線形成層之形成時具有絕緣性之任意材料。其中,以半導體晶片封裝體之製造容易度之觀點來看,為感光性樹脂及熱硬化性樹脂較佳。再配線形成層之形成能夠藉由公知各種方法來形成。
形成再配線形成層後,為了層間連接半導體晶片與再配線層,亦可在再配線形成層形成通孔。
再配線形成層之材料為感光性樹脂時,通孔之形成方法通常為對再配線形成層之表面通過光罩圖型照射活性能量線,使照射部之再配線形成層光硬化。作為活性能量線,有舉例如紫外線、可見光線、電子線、X線等,尤其是紫外線較佳。紫外線之照射量及照射時間能夠因應感光性樹脂來適當地設定。作為曝光方法,有舉例如使光罩圖型密著於再配線形成層來曝光之接觸曝光法、不使光罩圖型密著於再配線形成層,使用平行光線來曝光之非接觸曝光法等。
使再配線形成層光硬化後,將再配線形成層顯像,將未曝光部去除,形成通孔。顯像亦可進行濕式顯像、乾式顯像之任一者。作為顯像之方式,有舉例如浸漬方式、攪拌方式、噴霧方式、刷毛方式、刮削方式等,以解像性之觀點來看,為攪拌方式較適合。
再配線形成層之材料為熱硬化性樹脂時,作為通孔之形成方法,有舉例如雷射照射、蝕刻、機械性鑽鑿等。其中,為雷射照射較佳。雷射照射能夠使用碳酸氣體雷射、UV-YAG雷射、準分子雷射等之光源之適當的雷射加工機來進行。
通孔之形狀並無特別限定,但一般來說,為圓形或微圓形。通孔之頂部直徑較佳為50μm以下,再較佳為30μm以下,更較佳為20μm以下,較佳為3μm以上,較佳為10μm以上,再較佳為15μm以上。於此,通孔之頂部直徑意指再配線形成層之表面之通孔之開口之直徑。
<步驟(VII)>
步驟(VII)為將基材剝離之步驟。基材之剝離方法並無特別限定。
<步驟(VIII)>
步驟(VIII)為研磨樹脂組成物層之硬化物層之步驟。研磨方法能夠以與步驟(V)相同之方法來進行。
作為硬化物層之研磨面之算術平均粗度(Ra),較佳為500nm以下,再較佳為300nm以下,特別佳為100nm以下。下限並無特別限制,能夠例如為10nm以上,20nm以上等。表面粗度(Ra)使用例如非接觸型表面粗度計來測定。
<步驟(IX)>
步驟(IX)為於硬化物層之研磨面上,形成作為絕緣層之再配線形成層之步驟。關於再配線形成層,如步驟(VI)之說明所述。
<步驟(X)>
步驟(X)為於再配線形成層上,形成作為導體層之再配線層之步驟。導體層所使用之導體材料並無特別限定。適合實施形態中,導體層包含選自金、鉑、鈀、銀、銅、鋁、鈷、鉻、鋅、鎳、鈦、鎢、鐵、錫及銦所成群中1種以上之金屬。導體層亦可為單金屬層,亦可為合金層,作為合金層,有舉例如由選自上述群中2種以上之金屬之合金(例如鎳・鉻合金、銅・鎳合金及銅・鈦合金)所形成之層。其中,以導體層形成之廣用性、成本、圖型化之容易性等之觀點來看,為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅之單金屬層,或鎳・鉻合金、銅・鎳合金、銅・鈦合金合金層較佳,為鉻、鎳、鈦、鋁、鋅、金、鈀、銀或銅之單金屬層,或鎳・鉻合金之合金層再較佳,為銅之單金屬層更較佳。
導體層亦可為單層構造,亦可為積層2層以上包含相異種類之金屬或合金之單金屬層或合金層之複層構造。導體層為複層構造時,與絕緣層連接之層為鉻、鋅或鈦之單金屬層,或鎳・鉻合金之合金層較佳。
導體層之厚度因所期望之印刷配線板之設計而異,但一般來說為3μm~35μm,較佳為5μm~30μm。
一實施形態中,導體層亦可以鍍敷來形成。例如以半加成法法、全加成法法等以往公知之技術,於絕緣層之表面鍍敷,能夠形成具有所期望之配線圖型之導體層,以製造之簡便性之觀點來看,以半加成法法來形成較佳。以下,舉出將導體層以半加成法法形成之例。
首先,於絕緣層之表面以無電解鍍敷形成鍍敷薄片層。接著,於所形成之鍍敷薄片層上,對應所期望之配線圖型,形成使鍍敷薄片層之一部分露出之光罩圖型。露出之鍍敷薄片層上,以電解鍍敷形成金屬層後,將光罩圖型去除。之後,將不需要之鍍敷薄片層以蝕刻等去除,能夠形成具有所期望之配線圖型之導體層。
且,亦可重複進行步驟(VI)、步驟(IX)及步驟(X),交互堆積(組裝)再配線層及再配線形成層。
<步驟(XI)>
步驟(XI)為於再配線層上形成焊料阻劑層之步驟。焊料阻劑層之材料能夠使用焊料阻劑層之形成時具有絕緣性之任意材料。其中,以半導體晶片封裝體之製造容易度之觀點來看,為感光性樹脂及熱硬化性樹脂之任一者較佳。
且,步驟(XI)中,因應必要,亦可進行形成凸塊之凸塊化加工。凸塊化加工能夠以焊料球、焊料鍍敷等之方法來進行。且,凸塊化加工之通孔形成能夠與步驟(VI)相同地來進行。
<步驟(XII)>
步驟(XII)為將複數半導體晶片封裝體切割成各別之半導體晶片封裝體,再進行個片化之步驟。將半導體晶片封裝體切割成各別之半導體晶片封裝體之方法並無特別限定。
[半導體裝置]
半導體裝置具備半導體晶片封裝體。作為半導體裝置,有舉出提供於例如電氣製品(例如電腦、手機、智慧型手機、平板型裝置、穿戴式裝置、數位相機、醫療機器及電視等)及乘物(例如自動腳踏車、自動車、電車、輪船及飛機等)等之各種半導體裝置。
[實施例]
以下使用實施例更詳細地說明本發明,但本發明不限定於此等實施例。且,以下記載中,只要沒有另外記載,「份」及「%」各自意指「質量份」及「質量%」。
<使用之無機充填材>
無機充填劑1:經苯胺基矽氧烷系偶合劑(信越化學工業公司製,「KBM573」)表面處理之球狀溶融矽石,平均粒徑120nm,比表面積28m
2/g。
無機充填材2:經苯胺基矽氧烷系偶合劑(信越化學工業公司製,「KBM573」)表面處理之球狀溶融矽石,平均粒徑0.5μm,比表面積5.9m
2/g。
<實施例1>
使脂肪族環氧樹脂(三菱Chemical公司製「YED216D」,環氧當量120g/eq)8份、雙二甲酚型環氧樹脂(三菱Chemical公司製「YX4000H」,環氧當量185g/eq)16份、特殊酚醛清漆型環氧樹脂(三菱Chemical公司製「157S70」,環氧當量210g/eq)16份一邊溶解於55份之MEK,一邊使其加熱溶解。冷卻至室溫後,混合含聚丁二烯骨架之環氧樹脂(Daicel化學公司製「PB3600」,數平均分子量Mn:5900,環氧當量190g/eq)5份、活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」,活性基當量約223g/eq,不揮發成分65質量%之甲苯溶液)60份、胺系硬化促進劑(4-二甲基胺基吡啶(DMAP),固形分5質量%之MEK溶液)4份、咪唑系硬化促進劑(四國化成工業公司製「1B2PZ」1-苄基-2-苯咪唑,固形分5質量%之MEK溶液)4份、80份之無機充填劑1,以高速旋轉攪拌器均勻分散後,以濾筒(ROKITECHNO公司製「SHP020」)過濾,製造樹脂清漆。
<實施例2>
實施例1中,將無機充填劑1之量從80份變為95份,將MEK之量從55份變為60份。以上事項以外其餘與實施例1同樣地製造樹脂清漆。
<實施例3>
實施例1中,進而使用碳二醯亞胺化合物(日清紡Chemical公司製「V-03」,活性基當量約216g/eq,不揮發成分50質量%之甲苯溶液)20份。以上事項以外其餘與實施例1同樣地製造樹脂清漆。
<實施例4>
實施例1中,
1)將脂肪族環氧樹脂(三菱Chemical公司製「YED216D」,環氧當量120g/eq)之量從8份變為6份,
2)將雙二甲酚型環氧樹脂(三菱Chemical公司製「YX4000H」,環氧當量185g/eq)之量從16份變為13份,
3)將特殊酚醛清漆型環氧樹脂(三菱Chemical公司製「157S70」,環氧當量210g/eq)之量從16份變為13份,
4)將活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」,活性基當量約223g/eq,不揮發成分65質量%之甲苯溶液)之量從60份變為70份。
以上事項以外其餘與實施例1同樣地製造樹脂清漆。
<實施例5>
實施例1中,不使用含聚丁二烯骨架之環氧樹脂(Daicel化學公司製「PB3600」,數平均分子量Mn:5900,環氧當量190g/eq)。以上事項以外其餘與實施例1同樣地製造樹脂清漆。
<實施例6>
實施例1中,將含聚丁二烯骨架之環氧樹脂(Daicel化學公司製「PB3600」,數平均分子量Mn:5900,環氧當量190g/eq)5份變為液狀聚丁二烯環氧樹脂(日本曹達公司製「JP-400」,數平均分子量Mn:3500,環氧當量230g/eq)5份。以上事項以外其餘與實施例1同樣地製造樹脂清漆。
<比較例1>
實施例1中,無機充填劑1之量從80份變為40份,將MEK之量從55份變為35份。以上事項以外其餘與實施例1同樣地製造樹脂清漆。
<比較例2>
實施例1中,將無機充填劑1之量從80份變為140份,將MEK之量從55份變為80份。以上事項以外其餘與實施例1同樣地製造樹脂清漆。
<比較例3>
實施例1中
1)將脂肪族環氧樹脂(三菱Chemical公司製「YED216D」,環氧當量120g/eq)之量從8份變為9份,
2)將雙二甲酚型環氧樹脂(三菱Chemical公司製「YX4000H」,環氧當量185g/eq)之量從16份變為20份,
3)將特殊酚醛清漆型環氧樹脂(三菱Chemical公司製「157S70」,環氧當量210g/eq)之量從16份變為20份,
4)將活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」,活性基當量約223g/eq,不揮發成分65質量%之甲苯溶液)之量從60份變為45份。
以上事項以外其餘與實施例1同樣地製造樹脂清漆。
<比較例4>
實施例1中,
1)不使用胺系硬化促進劑(4-二甲基胺基吡啶(DMAP),固形分5質量%之MEK溶液),
2)將MEK之量從55份變為85份,
3)將無機充填劑1之量從80份變為165份,
4)將活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」,活性基當量約223g/eq,不揮發成分65質量%之甲苯溶液)之量從60份變為40份,
5)將咪唑系硬化促進劑(四國化成工業公司製「1B2PZ」1-苄基-2-苯咪唑、固形分5質量%之MEK溶液)之量從4份變為1份。
以上事項以外其餘與實施例1同樣地製造樹脂清漆。
<比較例5>
實施例2中無機充填劑1變為95份,將無機充填材2變為95份。以上事項以外其餘與實施例2同樣地製造樹脂清漆。
<比較例6>
實施例2中,將活性酯系硬化劑(DIC公司製「HPC-8000-65T」,活性基當量約223g/eq,不揮發成分65質量%之甲苯溶液)60份變成萘酚系硬化劑(新日鐵住金化學公司製「SN485」,羥基當量215g/eq,固形分60%之MEK溶液)65份。以上事項以外其餘與實施例2同樣地製造樹脂清漆。
<半導體晶片接著用樹脂薄片之製作>
將實施例及比較例中製作之清漆,以模塗布機塗布於經醇酸樹脂系離型劑(Lintec公司製「AL-5」)進行離型處理之PET薄膜(Toray公司製「LUMIRROR R80」,厚度38μm,軟化點130℃,以下為「離型PET」)上,使乾燥後之樹脂組成物層之厚度成為50μm,以85~100℃乾燥3分鐘,得到半導體晶片接著用樹脂薄片。
<最低溶融黏度A及溶融黏度B之測定>
將離型PET剝離後,藉由將樹脂組成物層以模具壓縮,製作測定用顆粒(直徑18mm,1.0g~1.1g)。之後,關於此測定用顆粒,使用動態黏彈性測定裝置(UBM公司製「Rheosol-G3000」),進行最低溶融黏度之測定。具體來說,關於測定用顆粒1g,使用直徑18mm之平行板,自開始溫度60℃至200℃之溫度範圍來升溫,測定動態黏彈性率,算出最低溶融黏度A(poise)及比成為最低溶融黏度A之溫度(T1)高20℃之溫度(T2)時之溶融黏度B(poise)。測定條件為升溫速度5℃/分鐘,測定溫度間隔2.5℃,振動數1Hz,應力5deg。
<評價基板之製作>
將形成內層回路之玻璃布基材環氧樹脂兩面銅張積層板(銅箔之厚度18μm,基板厚度0.8mm,Panasonic公司製,R1515A)之兩面以蝕刻劑(MEC公司製,CZ8101)來進行1μm蝕刻,並進行銅表面之粗化處理。
將半導體晶片接著用樹脂薄片切成20cm方塊,重疊使樹脂組成物層與內層回路基板連接,以隔膜式真空加壓積層機V-160(Morton公司製),並以設定溫度100℃且真空度1.2hPa之條件,保持20秒後,將真空狀態恢復至大氣環境,以大氣環境中之大氣壓下,積層壓0.1MPa且積層時間60秒之條件,將此等積層。之後,將離型PET剝離,使樹脂組成物層之表面露出。於露出之樹脂組成物層之表面上,以2cm間隔放置1cm方塊之矽晶片(厚度400μm)16個。使此矽晶片及樹脂組成物層覆蓋之放式,重疊經離型處理之PET薄膜,使其離形面與矽晶片連接,並在此以相同條件積層。之後,將PET薄膜剝離,以130℃30分鐘,之後以190℃90分鐘使樹脂組成物層硬化。
<晶片位移之評價>
使用單發3D形狀測定機(KEYENCE公司製,VR-3200),測定<評價基板之製作>中樹脂組成物層在硬化前後之矽晶片之4個角落之直線移動距離之合計值,並由以下基準來評價。
〇:矽晶片之4個角落之直線移動距離之合計值未滿40μm。
△:矽晶片之4個角落之直線移動距離之合計值為40μm以上且未滿50μm。
×:矽晶片之4個角落之直線移動距離之合計值為50μm以上。
<埋入性之評價>
切出評價基板之個片,藉由將露出之矽晶片之高度使用光學顕微鏡(Hirox公司製「KH8700」)來測定,算出埋入深度,並由以下基準來評價。
〇:矽晶片之埋入深度為20μm以上。
×:矽晶片之埋入深度為0μm以上且未滿20μm。
<儲存彈性率之測定>
藉由將半導體晶片接著用樹脂薄片以190℃加熱90分鐘,並使其熱硬化,藉由將離型PET剝離,得到薄片狀之硬化物。將上述硬化物切成寬度約7mm且長度約40mm之試驗片,使用動態機械分析裝置(Seiko Instruments公司製,DMS-6100),以拉伸模式,進行動態機械分析。將薄片狀之硬化物裝載於前述裝置後,以頻率數1Hz且升溫速度5℃/分鐘之測定條件來測定。讀取相關測定之200℃時之儲存彈性率(E‘)之值。且,將儲存彈性率由以下基準來評價。
〇:儲存彈性率未滿0.29GPa。
△:儲存彈性率為0.29GPa以上且未滿0.39GPa。
×:儲存彈性率為0.39GPa以上。
<Si(矽)密著強度之評價>
使用分批式真空加壓積層機(Nichigo・Morton公司製,2段組裝積層機「CVP700」),將半導體晶片接著用樹脂薄片積層於12英吋Si晶圓之單面,使樹脂組成物層與12英吋Si晶圓接合。積層為藉由減壓30秒,將氣壓設為13hPa以下後,以100℃且壓力0.74MPa使其30秒壓著來實施。積層後將離型PET剝離,以130℃30分鐘,以190℃90分鐘之硬化條件,將樹脂組成物層硬化。
將所得之附有樹脂組成物層之硬化物層之Si晶圓切成1cm方塊,使硬化物層朝上,放置於附有環氧接著劑之陶瓷製底板(11.4cm方塊,P/N901450)上。進而在硬化物層上,將釘子(圖釘狀工模;接著面之直徑2.7mm;P/N 901106)以環氧接著劑固定,以150℃加熱1小時,將釘子接著於硬化物層。
使用Stud pull試驗機(ROMULUS,Quad Group Inc.公司製),以2kgf/秒之速度將釘子往評價基板之主面鉛直方向地拉伸,測定硬化物層剝離之時間點之荷重值(kgf/cm
2)。且,荷重值由以下基準來評價。
〇:荷重值為700kgf/cm
2以上。
△:荷重值為500kgf/cm
2以上且未滿700kgf/cm
2。
×:荷重值未滿500kgf/cm
2。
實施例1~6中能夠確認,即使不含有(D)成分,雖然會有程度之差,但仍屬於與上述實施例相同之結果。
Claims (11)
- 一種半導體晶片接著用樹脂薄片,其係包含支持體,與設置於該支持體上之樹脂組成物層之半導體晶片接著用樹脂薄片, 樹脂組成物層包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材, 將樹脂組成物層之最低溶融黏度作為A(poise),將比該最低溶融黏度之溫度T1(℃)高20℃之溫度T2(℃)中之溶融黏度作為B(poise)時,滿足B/A≧20之關係。
- 如請求項1之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,樹脂組成物層之厚度為30μm以上且100μm以下。
- 如請求項1之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,樹脂組成物層之最低溶融黏度A為10poise以上且300poise以下。
- 如請求項1之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,樹脂組成物層之溶融黏度B為500poise以上且6500poise以下。
- 如請求項1之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,(A)成分與(B)成分之量比以[硬化劑之反應基之合計數]/[環氧樹脂之環氧基之合計數]之比率為0.01以上且5以下。
- 如請求項1之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,將樹脂組成物層中之不揮發成分作為100質量%時,(C)成分之含量為40質量%以上且60質量%以下。
- 如請求項1之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,(C)成分之比表面積為10m 2/g以上且60m 2/g以下。
- 如請求項1之半導體晶片接著用樹脂薄片,其中,使樹脂組成物層以190℃熱硬化90分鐘後之硬化物在200℃時之儲存彈性率未滿0.39GPa。
- 一種半導體晶片封裝體,其係包含由如請求項1~8中任一項之半導體晶片接著用樹脂薄片之樹脂組成物層之硬化物所形成之硬化物層,與裝載於該硬化物層上之半導體晶片。
- 一種半導體裝置,其係具備如請求項9之半導體晶片封裝體。
- 一種半導體晶片封裝體之製造方法,其係包含 (I)於基材形成樹脂組成物層之步驟、 (II)將半導體晶片埋入樹脂組成物層之步驟,及 (III)硬化樹脂組成物層之步驟, 且樹脂組成物層包含(A)環氧樹脂、(B)硬化劑及(C)平均粒徑為200nm以下之無機充填材, 將樹脂組成物層之最低溶融黏度作為A(poise),將比該最低溶融黏度之溫度T1(℃)高20℃之溫度T2(℃)中之溶融黏度作為B(poise)時,滿足B/A≧20之關係。
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