TWI249222B - Adhesive sheet for producing semiconductor device, semiconductor device therewith, and manufacturing method therefor - Google Patents

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TWI249222B
TWI249222B TW093133583A TW93133583A TWI249222B TW I249222 B TWI249222 B TW I249222B TW 093133583 A TW093133583 A TW 093133583A TW 93133583 A TW93133583 A TW 93133583A TW I249222 B TWI249222 B TW I249222B
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Akinori Sei
Nobuhiro Hashimoto
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Tomoegawa Paper Co Ltd
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Description

1249222 九、發明說明： [發明所屬之技術領域] 本發明係有關可用以製造半導體裝置的黏性片；有關 經由使用該黏性片而製造的半導體裝置；以及有關製造該 ，性片之方法。於半導體裝置的製造中，亦即，半導體= =例如QFN等，係將本發明黏性片以可剝離之形式黏附在 ^線架或電路板（Wiring b〇ard)。本申請案主張2⑽3年U 月7曰提出申請的曰本專利申請案第2〇〇3_3781 18號之優 先權，其内容以引用方式併於本文。 [先前技術] ^近來，由於電子機器例如手提式個人電腦、行動電話 =^ μ小化、製成更為薄、且製成多功能，因此有需要安 裝高密度的電子零件，並將構成電子I置的電子零件高度 集積化。在此等狀況之下’平面安裝（face_m_t)型半導體 袭置，稱為“CSP”，亦即晶片尺寸封裝（Chip Size Packa^ 即成為注意焦點，而取代了 QFP(四方平板封裝（QuadFlat
Package))和SOP(小尺寸封褒（SmaU Out— 。於 CSP中’且特別是在qfn广益道胳 以以（無寺腳四方平板（Quad Flat
Non-㈣）之中，"QFN(無導腳四方平板_ N.㈣)可使用傳統半導體裝置所用之製造技術製造，所 以主要係適用為具彳！⑻個或更少個接腳的低端子數型 (low-顏nber-0f-terminai_type)半導體裝置。 ,、於後文:，係參照第从至51)圖來解說傳統QFW 製造方法。弟5A i 5D圖顯示於QFN製造中之斷面圖， 316466 5 1249222 其係以相對於導線架的半導體裝置之安裝表面垂直切割。 首先，如第5A圖中所顯示，先製備具有眾多半導體裝置 女衣令件（晶粒座部份P〇rti〇n)) 1 2 1與沿著半導體 衣置女I夺件（晶粒座部份（die-pad portion))121周、篇裝設 有許多導腳122的導線架120，然後於該導線架12〇的表 面上黏附上黏性片110，該黏性片11〇具有叠著層112與 形成於該黏著層112上面的耐熱性基底材料(lu j接著， 如第5B圖中所顯示者，在導線架12〇的各個半導體裝置 安裝零件m上面安裝半導體裝置130,將3>導體裝置13〇 與導線架120的導腳122分別透過銲線131連接起來，及 使用模塑樹脂（m〇lding resin)I4〇將半導體裝置13〇等密 封接著，如第5C圖中所顯示者，從導線架i2〇剝掉黏 眭片11〇而得到上面排列著眾多QFN 15〇的qfn單元。 /有關黏性片11〇 >斤用的黏著劑，通常係使用環氧樹脂/ 丙烯腈-丁二烯共聚物（NBR)型黏著劑與矽酮型黏著劑，如 在曰本未審查專利申請案，首次公開第H06-1 8 127號中所 示者。 ^不k於使用環氧樹脂/ NBR型黏著劑或石夕g同型黏著 相傳統黏性片中，通常將黏著層教造成儘可能地薄，例 如5微米，以期抑制所謂“黏著劑殘渣（adhesive residue)，，， 亦即’仗導線架剥掉黏性片日夺在導線架的剝離側中所殘留 、站著J之心生。對於此種傳統黏性片會有下列諸項問題。 於使用具有黏著層的黏性片製造傳統QFN 150之情況 中，該黏著劑無法進入導腳之間的間隙，使得黏著層的表 316466 6 1249222 面和導線架的底部皆處於相同的平面之上，如第5a 所顯不者，且由於此結果，如第6圖中所顯示者，導線加 120的底部（安裝於電路板等之令時的外部連 木 位於相對於模塑樹脂14()的底部之相同平面之上:子均係 此外’UA圖為-顯示得自先前所述方法的第奶 二所示傳統^之圖式，且其中顯示出導腳已經以預^ 排狀樣子。亦即，成料料接料的導聊之尖端 無法從傳統QFN中的模塑樹脂表面突出來。於此^ 錢用焊劑安裝於電路板上面的情況中，料接係於 S塑树月日底部的平面上相對於配置有導聊的表面進行。此 ^ ’嚴格說來’於切製㈣單元以分別形成QFN時，可 於相對暴露於側表面的導腳實施蟬接。不過，主要係使用 與模塑樹職輕於相时面上之導腳作料部連 子。因此，於後文中只有提及此等者。 在將桿球！60施加到第6A圖中所示的qfn 15〇時， 如第6B圖中所示者，焊球⑽只會分別黏附在導聊122 底部’且焊球160會形成近似二_維的面接合。 戶’ X相對於周圍安裝（circ職m〇unting)類型 半導體裝置’例如向上黏附成為三維的㈣，當安裝在電 :才反上時’傳統QFN具有相當低的安裝強度，使得焊劑可 f自外部連接端子的底部包覆於端子之側邊，且其安裝可 Λ性（例如電路板的彎曲強度）亦相當的低。 再者如第6C圖中所顯示者，於要安裝的電路板 义面上含有外來物質171 (例如，黏附性物質，如灰塵以及 316466 7 1249222 有配線的部分等，在對應於 中’若該外來物質m的高度情況 消（取決於其尺寸），則焊球16〇 ^ 60的南度所抵 170,或者可於、▲ 士 χ & A "、、去成功地連接電路板 月匕w成不良的電性連接戋 易從電路板Π0剝離。 纟次卜球⑽可能變得容 =者’在製造QFN時之樹脂模塑 Γ脂模塑係在5至崎的壓力且在150至二= 熱下實施。 肛土 2^〇C之加
(在京性片的黏著層會暴露於高溫，使得黏著硬s (在黏者層與導線架 者，合…P “" 者強度)會相對地減退，且名 ^ 4生^核塑溢料”(则之現象，其中係3 =1:塑樹脂的壓力，使黏著層從導線架剝離且使拍 二導腳底側或半導體裝置安裝部份，因- [發明内容] 有鑑於上述情況’乃產生了本發明。亦即，本發明之 一目的為提供製造半導體裝置用之黏性片，其在QFN等的· 半導體裝置之製造中不會有模塑溢料也不會有黏著劑殘渣 殘留之風險’且其可增加對QFN等半導體裝置的電路板之 安裝強度以及安裝可靠性。 制再者本龟明之另一目的為提供一種半導體裝置與其 製造方法，其在QFN等的半導體裝置之製造中不會有模塑 溢料也不會有黏著劑殘渣殘留之風險，具有對於qfn等的 電路板之高安裝強度與高安裝可靠性。 316466 8 1249222 本發明之發明人經徹底研究以期解決上述諸項門預 以 並發明下述製造半導體裝置用之黏性片，半導體裝置〜 及其製造方法。 且衣’ 本發明製造半導體裝置用之黏性片為以可制離形式黏 附至導線架或電路板以用於製造半導體裝置之黏性片，係 包括在其一表面上的黏著層與耐熱性基底材料，其中咳黏 著層包含熱固性樹脂（a)與可剝離性賦予成分（b)。 ° 較佳者，該上述黏性片進一步包含熱塑性樹脂 關該可剝離性賦予成分⑻’較佳者為賴油。再者，該黏 著層較佳係包含與該熱固性樹脂⑷或同時與該埶固：樹 該熱塑性樹脂⑷兩者化學鍵結之該可剝離性賦予 另外，較佳者，上述黏著層於加熱固化之後，在1 π 至25〇°C下的最低貯存模數為不低於1 MPa。較佳者，上 =熱，基底材料為一耐熱性樹脂膜，其具有不低於⑼ ::璃轉換溫度以及5至5〇 ppm/。。之熱膨脹係數；或 ”、、/、 5至50 PPm/°C的熱膨脹係數之金屬箔。 +者且於上迷耐熱性基底材料表面上，於施加有上 述钻者層之相對表面上形成保護膜。 /f須提及者，於此說明書中’“貯存模數（storage _ ulus)的測量條件將在下面的“操作實施例，，中解釋。 =明製造半導體裝置用之黏性片為以可剝離形式黏 =^線架或電路板以用於製造半導體裂置之黏性片，係 ^舌在其表面上的黏著層與耐熱性基底材料，其中，一 316466 9 1249222 部份黏著層係於黏附到導線架及/或電路板 導線架及/或電路板上面的間隙内。 乂 '' 較佳者，上述黏著層的厚度不小於6微米（㈣，且較 1 土者，係構成本發明製造半導體裝置用之黏性片，以… 5本發明黏性片黏附到導線架及/或電路板時，上述== 入邊形成於導線架及/或電路板上面之^ 小於2微米。㈣的冰度不 本發明半導體裝置包括具有_導體元 部連接端子之導線架 女以伤與外 導邮开杜m 及至少—個安、在該半 二S T 上且用模塑樹脂密封的半導體元件，並 中该外部連接端子係從模塑樹脂底部突出。 ，、 之於此說明書中’於安裝有半導體的表面上 W度方向看之情況下’該安裝有 樹脂的“底部（bottom)”。 ^表面稱為桓塑 本發明製造半導體裝置的方法 ，半導體裂置用之黏性片以可剝離的方 半：體安裝部份的導線架或電路板，使得一部份㈣= 形成於導線架或電路板上的間隙内 炎到該半導體安裝部份 /件女 線架或電路板的外部連接尸子^粗疋件笔性連接到該導 架或電路板以及該半=塑樹脂密封該導線 離掉該製造半導體褒置用生=導線架或電路板剝 有優良之可將黏著層從導線；=由於本發明黎性片具 . 木^电路板剝離的性質，因此 316466 10 1249222 若使用此黏性片製造QFNf 殘留下來的可能性。 衣置’則〉又有|占著劍 再者由於—部份黏著層可進入該形成於導線加 路板上的間隙内，因此若使用本發明製造半導财置^之 使用模塑樹脂的密封一沒有發生模塑 出來再:卜：於外部連接端子的尖端係從模塑樹脂底部突 =用因此在將所得半導體裝置安裝到電路板等之上時 广帛二_維形式施加到外部連接端子，藉 度，且亦增高安裝可靠性。 衣強 門隙^=由於在電路㈣與經安裝的半導體裝置之間的 由具有從模塑樹脂底部突出的尖 =:於先前較為拓寬，因此其結果可：i因 性連接❹電路板上’存在外來物質所導致的 r生連接，亚错以改善安裝可靠性。 再者’經由使用本發明製造半導體置 可以提供於製造中沒有模塑溢料也沒有黏著:二=， 風險，對於電路板等有高安裝強度 = 之QFN等半導體裝置。 W良女裝可罪性 [實施方式] 下面要詳細解說本發明。 製造半導體裝置用之黏性片，， 本發明黏性片1〇 (製造半導體裝置用之黏性片）為以 316466 11 1249222 Z離方絲附在導線架及/或電路板之純片，且如第^ 方向之橫斷面，本發明黏性片10大致係由 土包斗11與形成於其表面上的黏著層12所構 成。於本發明中，該黏著層12的組成物為其特徵。 (耐熱性基底材料） f關該耐熱性基底材料u，較佳者為使用耐 膑、金屬箔等。 於製造諸如QFN之半導體裝£中，係使本發明黏性片 晶粒接著程序、打線（wire_b〇nding)程序、以 塑樹脂的密封程序中暴絲15Gi2贼的高溫。 於使用耐熱性樹脂膜作為耐熱性基底材料U的情況 T二若溫度增加至玻璃轉變溫度（Tg)以上時，該耐熱性樹 ，膜的線性膨脹係數會快速地增加，且由於與金屬導線架 等的熱膨脹差異變A，因*匕當冷卻到室溫時，在其上黏附 有姑11片的導線架會有發生彎曲之可能性。當其上黏附有 =性片的導線架於使用模塑樹脂的密封程序中發生彎曲 ^ ‘、’表木專無法具備金屬模具的定位針腳，使得可能發 生不良定位。所以，當使用耐熱性樹脂膜作為耐熱性基底 材料11時，該耐熱性膜的玻璃轉變溫度較佳為不低於150 C 且更佳為不低於180°C。再者，由於金屬導線架等的
熱膨脹差異宜微小，因此該耐熱性樹脂膜在150至250°C 中的熱知脹係數較佳為5至50 ppm/°C，且更佳為1〇至30 Ppm/〇C。 有關具有此等性質之此類耐熱性樹脂膜，可以列舉者 12 316466 1249222 為用聚酿亞胺、聚赫日公 ^ , 聚醚碉、聚苯硫醚、聚醚酮、Ψ ㈣:；;化㈣虫鼠基纖維素、聚驗酿亞胺等所製之膜： 使用用金屬落作為耐熱性基底材料11時，所 孟萄泊f 150至25〇〇C的熱膨脹係數較佳為5至5〇 且更佳為10至30 ρρηι/ζ3(：。 以列舉者為用金、銀、銅、勒“ W此種金屬治，可 鈷、鎳、铲、鈀“n J 、呂、鎂、鈦、鉻、錳、鐵、 八 Ύ ’ ‘、錫等所製造的箔、使用ji卜笼么® ^ :主成分所製成的合〜“及 過程防止:著:N寺半導體裝置中於黏性片剝離 又 子口亥在模塑樹脂與導線竿箄釉#展 12之間的黏著強度Sb ¥良：寻黏者層 較佳為不低於h5。 手（々占考強度比），亦即Sa/Sb， 在S a/S b小於1 5的}主、 黏著劑殘洁m i月於剝離過程中可能發生 者義s目而不是較佳者。應提及者，當 底材料11為耐熱性樹脂膜時，為了使黏著強度二../Sb二 低…較佳係事先對於其上要形軸著 = 讀键化處理，《提高在耐熱性樹脂之；= :強度Sa’該等處理可為例如電晕處理、電；；；間2 处理（pnmer processing)、與噴砂處理。雖然 =二 為輾軋金屬箔（r〇llingmetam 、，萄泊經为類 使㈣強…/cu )電解金屬箱，但為了 於L粗严：的/ +低於丨.5，較佳係使用電解金屬落並 万、經粗糙化的表面上形成黏著 蜀/曰1 者層12再者，於電解金屬箔 316466 13 1249222 中尤其較佳者為電解銅箔。 ‘黏著層” (a)與可剝離性賦予 步包含熱塑性樹脂 本發明黏著層12含有熱固性樹脂 成分⑻作為必需成分，且較佳者進— (C)。 熱固性樹脂（a)為給予黏著 柹晳夕士八日12良好弹性和良好黏^ r到f二："錯由在製造QFN等之"參合此成分 付到良好的打線性質與樹脂防 脂，可以列舉者盍尸本斑t 貝有關该熱固性拍
rrbenz〇 ‘、、'水素树月曰、二聚氰胺樹脂、笨基胍胺機 曰·、、gUanaminereSin)、甲基胍胺樹脂（咖。g職amnn 不飽和聚酯樹脂、苯二甲酸_ & $ # w 夫南树月曰、 .,i+ 0t 本f馱一烯丙酯樹脂、異氰酸酯樹脂、 私乳树脂、順丁烯二醒 J曰 (nadimide resin)笃。μμ #也 牛氺片烯一酉遊亞胺樹脂 用，也可以將u性樹料以—種單獨地使 也了以將其中二種或更多種—起使用。
尤其，較佳者為使用環氧樹脂及/或酚樹脂，因為人右 的黏者層12可以在打線程序的加W下雜垃 2 咖序的加工溫度下維持:基底材 ]才，、％、、杲木4之間的高黏著強度。 可剝離性賦予成分（b)為經掺合人以在製造_等之 ^片剝離程序中增加可雜性且防止黏 =有關該可剝離性賦予成分⑻，可以列舉者為㈣= 網油與變性矽酮油等。 夕 有關未變性石夕酮油，可以列皇去焱- J以力举者為—曱基聚石夕氧烧類 316466 14 1249222 型、甲基氫聚石夕氧烷類型、甲基笨基聚石夕氧烷類型等。有 關變性矽酮油，可以使用對於熱固性樹脂⑷或者同時對於 熱固性樹脂⑷及熱塑性樹脂⑷兩者都具有㈣反應性之 任何反應性㈣油’與對於此#樹脂都沒有相對反應性的 非反應性矽酮油。 有關前述反應性矽s同油’可以列舉者為胺基變性類 型、環氧基變性類型、緩基變性類型、甲醇變性類型、甲 基丙烯酸變性（methacrylicdenaturati〇n)類&、氮硫基變性 類型、、驗變性類型等，而於另—方面，有關後述非反應性 矽酮油’可以列舉者為聚醚變性類型、甲基苯乙烯基變性 颛型]兀基變性類型、脂肪酸醋變性類型、烧氧基變性類 型、氟變性類型等。 、 、此等石夕酉同油可以一種單獨地使用，也可以將其中二種 或更多種一起使用。 尤其，對於熱固性樹脂⑷或者同時對於熱固性樹脂⑷ =熱塑性樹脂⑷兩者都具有相對反應性之變性賴油者 為較佳，因為上述變師酮油在用來形成黏著層時， 固地，學鍵結到該熱固性樹脂⑷或者熱固性樹脂（相熱 ㈠巾*使付^性增加，且結果導致其黏 成为f在剝離程序中一替# 4，丨雜， _ 殘渣。 斤r “剝離’於疋可高度抑制黏著劑 =黏著層12料含有_性樹脂⑷和可剝離性賦予 成刀⑻，則在QFN等的製造_，_部分料層i 2可進入 /成於‘、.表木或電路板上的毗鄰端子之間的間隙内，然而 316466 15 1249222 有關此之細卽將於後文解說。 再者’經由將熱塑性樹脂〔 + 目4、； 44从, "周—到黏著層12内，則可 賦予挽性，使一部分勒菩爲7 1 幻』 -、 a 12受得容易進導 板的間隙内，且使作為純 或電路 有關熱塑性樹脂（c)，可 乂改。。 聚物（NBR)、丙稀腈·丁 —烯 —、歸八
』一烯-本乙烯樹脂（AB 丁二烯乙烯樹脂（SEb X )本乙烯_ 本乙細-丁 _知-笨f梭叫p匕 (SBS)、聚丁二烯、聚 卹本乙烯樹脂 ^ ^ 烯腈、來乙烯基丁醛、聚醯胺、聚 ^ 女 ♦酉曰、聚胺基甲酸酯、聚-甲其 矽氧烷等。 永一T暴 於此等之中，牲5?丨丨Θ曰‘ 萨亞胎、疋，、有醯胺組合的聚醯胺、聚醯胺 0皿亞月女與丙細膳·丁 -、膝4 丁一烯共聚物樹脂等為較佳，因為此等都 具有優良的耐敎性。卜卜楚為 …、 此寻熱塑性樹脂可以一種單猶岫你 用，也可以將其令裡早獨地使 T —禋或更多種一起使用。 再者’熱塑性樹脂g 日w的重I平均分子置較佳者為 ,000 至丄 〇〇〇 〇〇〇，争 ^ ， 更仏者為5,000至800,000，且特別較 ^ 者為 105000 至 50〇,〇〇〇。 ^ 、二由將熱塑性樹脂（c)的重量平均分子量限制在上述 在内可以增加黏著層12的凝聚力，進一步抑制黏性片 H中的”劑殘渣，因而為較佳者。 t雖然各成分的量沒有特別限制，不過於調配熱塑性樹 月曰⑷的情況中，熱固性樹脂⑷對熱塑性樹脂（c)的質量比 I V(c))較佳者不超過3·5，更佳者為〇·3至3·5，遠更佳 :、、、〇·3至2.5，且特別較佳者為1至2.5。 16 316466 1249222 方、成刀（a)對（c)的質量比例，亦即（⑷/⑷），超過3.5 的N況中，黏著層12的撓性可能減低。於製造QFN等時 使用杈！树月曰的岔封程序中’黏性片的黏著強度可能減 低:使得導線架等與黏性片可能彼此部份剝離，而可能造 成模塑溢料。再者，也有使—部份黏著層12可能無法進入 ‘線架荨的間隙内之可能性。 另一方面，於質量比例（(a)/(c))低於Q 3的情況中，彈 性模數可能減低，因此可能造成不良的打線。 再者，不論熱塑性樹脂⑷存在或不存在，樹脂成分總 里固性樹脂⑷和熱塑性樹脂⑷的總量）對可剝離性賦 予成分（b)之質量比例（(⑷+ (c))_較佳為6至2，_，更 佳為10至1，〇〇〇。 成分總量對可剝離性心成分⑻之質量比例 h方、6之^況中，導線架等與黏^ ^ ^ ==用模塑樹脂的密封程序中會有導線架等與黏 片=彼此部份剝離之可能性，因此可能造成模塑溢料。 之所％卜=’於樹脂成分總量對可剝離性賦予成分⑻ 之貝夏比例超過2,〇〇〇之情況中， 斤 ^ ^ _ Λ, 1 V、、表木寻與黏性片之間 殘澄可能殘留之可能性。 耗序中會有黏著劑 尤其，在打線程序之前實施導繞加 導嗖牟的矣而々& 4木的笔漿清潔以清潔 V、·泉木的表面之情況中，此現象則相當顯著。 黏著層12之中，除了上述成之外， 添加其他成分。 316466 17 1249222 =，為了調整熱膨脹係數、熱傳導係數、表 性、#性料’較佳者為添加無機或有機填充料/ =，有關無機填充料，可以列舉者為研模型氧化石夕、 ^^ 礼化鈦乳化鈹、氧化鎂、碳酸 鈣、虱化鈦、氮化矽、氮化硼 碳化欽、碳化錯、碳化錮、雲母、氧鈦二 釔、虱氧化！弓、虱氧化鎂、三氧化録等，或其中在 導入有三甲基矽烷氧基等之物質。 八 有關有機填充料，可以列舉者為由聚醯亞胺、聚舻胺 酿f，、聚義綱、㈣醒亞胺、聚醋酿亞胺、尼龍、聚 石夕乳寻所製成的填充料。於本發明黏性片1()之中，在黏著 經熱固化之後，於150至靴下的最低貯存模數較 仏為不低於iMPa、更佳為不低於1()咖、且特別 低於50 MPa。 於本發明黏性片Π)之中，在黏著層12經熱固化之後， 於150至25(rc下的最低貯存模數較佳為不低於丨奶、 更佳為不低於10MPa、且特別佳為不低於5〇Mpa。 應提及者，“熱固化之後（after heat cunng)”係相當於 晶粒接著程序的熱處理之後，且上述溫度範圍係相當於打 線程序的熱處理溫度。 於製造QFN等之中的打線程序中，係在丨5〇至25(Γ(： 力曰口熱下施加60至120 kHz超音波以將銲線的兩端焊接，使 得半導體裝置與導線架等透過銲線彼此電性連接。 於此時，由於位於導線架等正下方之黏性片1〇的黏著 316466 18 1249222 層12係暴露於上述溫度下，因此其彈性會減低，且易於吸 收超音波’結果導致為該導線架等可能會振動，且可能發 生不良的打線。 不過，若在打線程序的溫度（亦即，在15〇至25〇。〇的 範圍内）下之最低貯存模數不低於！ Mpa，則該黏著層Η 可以在打線程序中維持住其高彈性，且導致難以吸收超音 波並可以避免不良的打線。 必須提及者’貯存模數可經由熱固性樹脂⑷對熱塑性 樹脂（c)的質量比例等予以控制。例如，為了使在至 °c下的最低貯存模數不低於1MPa，則可以經由，例如， 使熱固性樹脂⑷對熱塑性樹脂⑷的質量比例不低於〇. 3而 達到’不過其係取決於樹脂之類型。 、雖然本發明黏性片10的製造方法沒有特別的限制，不 過較佳者為澆鑄法（casting methodHD積層法 method)。於洗鑄法中’係製備含有熱固性樹脂⑷、可剝 離性賦予成分（b)、熱塑性樹脂（c)和有需要的其他成分之黏 著劑組成物，然後將該黏著劑組成物直接塗佈到耐熱性基 底材料11之上’且予以乾燥以形成黏著層12。 ♦於積層法中，係將上述黏著劑組成物一次塗佈到可脫 離性膜上，且將其乾燥以形成黏著層12，並於其後再將該 黏著層轉移到耐熱性基底材料丨丨之上。 必須提及者’從可塗性（painta|3ility)等的觀點來看， 較佳者係經由將該熱固性樹脂（a)、可剝離性賦予成分（匕） 與有需要時的熱塑性樹脂（c)分別溶解在有機溶劑内超過工 316466 19 1249222 重量％、較佳為超過5重量％。 有關所使用之有機溶劑， 采.舶心“ 可以列舉者為甲苯和二甲 苯，酮類例如丙酮、甲其 土乙基酮與P基異丁基酮；非質子 生Ϊ彳如—甲基甲酿胺、二 — 酮；與四氫呋喃等。此箄右:女、和&甲基批洛烧 h 寻此寻有機溶劑可以-種單獨地使用， 也可以將其中二種或更多種—起使用。 於本發明黏性片10中，可以在黏
脫離的保護膜（沒有顯干屮、..^ U X 、（又百'·，、員不出）’稭以在製造半導體裝置之前 刻將该保護性膜脫離掉。於此主 千万、此f月况中，則可以在黏性片10 衣k好之後與在使用之前，避免對該黏著層之損宝。口 要做為該保護膜之膜具有可脫離性質，則任何類型的膜都 可以使用，不過可列舉者為諸如下列之膜H聚乙稀、 聚，稀和聚對苯二甲酸乙二醇酉旨，該膜之表面係經使用聚 矽虱樹脂或氟化合物處理過以成為可脫離者。 由於該黏著㉟12含有可剝離性賦予成分⑻，因此本 發明黏性片10具有優良的黏著層12可剝離性。所以，即 使將該黏著層12的厚度增加到大於先前者，於製造QFN 等半導體裝置之中，在從導線架等剝掉黏性片1〇的黏性片 剝離過程中，仍可以將黏性片1〇順利地剝離掉且沒有殘留 黏著劑殘渣之可能性。 如此，由於即使黏著層12較厚於先前者也不怕會殘留 黏著劑殘渣，因此黏著層12可以比先前者較為厚。0因此， 當本發明黏性片10黏附於導線架等時，一部份該黏著層 12可進入該形成於導線架等上面之毗鄰端子之間的間隙 316466 20 1249222
内。雖然黏著層1 2的厘#、乃I 小於又/又有特別限制，不過其較佳為不 6被未，且特別較佳為不小於8财。 經由將該黏著層12的，择R 卡 部份該黏著層12输是可：定為不小於6微米’則-間階允、去， 了乂進入到形成於導線架等之上的 产，因此^的》朱度’具體而言達到不小於2微米之深 提供其外部連接端子的尖端從模塑樹脂底部 八出不小於2微米之半導體裝置。 _ 畤加f卜由於可以使—部份該黏著層12進入到形成於導 =上的間隙内’因此在黏性片ι。與導線架等之間： 黏者強度可以獲得顯著改善。 溢料=能用模塑樹脂的密封程序中也沒有發生模塑 ，p本&明黏性片i G可以同時擁有高黏著強度與清 可剝離性，此兩性質係彼此相矛盾者。 、 由於本發明黏性片10之黏著層12含有熱固_ ⑷’因此於打線程序中，該黏著層12可維持高彈性使得 本發明黏性片10不具有會造成不良打線之可能性。 半導體裝置與其製造方法，， 接著，係根據第2圖和第3圖解釋使用本發明黏 製造半導體裝置的方法之一個具體實例。 、於後文中，係以同日夺製造二個或更多個㈣⑷作為半 導體裝置之情況為例子進行解說。必須提及者，第2圖為 從安裝半導體元件之側看時的導線架平面圖，而第3A至 3F圖為製造中QFN的A至A，斷面圖。 316466 1249222 首先，製備具有如第2圖中所_ 即，導線架2 0裝配著眾多半斤不f ^的導線架2 〇。亦 份切，該等半導體元件安裝^；；m份（晶粒座部 =::::元件，例…二::：上: 女1部伤21的周緣裝配著許多導腳u。 V组兀件 ,、人如第3A圖中所顯示，本發 剝離方式黏附在導線架2“卜表面上，使4:^ 側係在導線架20側（黏性片黏附步驟 " i2 黏附到導線架20之方法，適+者 胃將扃性片1〇 万法適田者為熱積層法、熱壓合法等。 圖中所顯示，於本發明之此步驟中，可 '刀黏者層12進入該形成於導線架20上的間隙(亦 V腳22之間的間隙）之内達不小於2微米之 度0 曰八人，如第3B圖中所顯示，半導體元件3〇，例如ic ^ ‘使用日日粒接著劑（沒有顯示出）從沒有黏附黏性片 勺X侧女衣於導線架2〇的半導體元件安裝部份2工。 φ ‘‘晶粒接著程序，，(dle-attachpr〇cess) 於有需要時’係在要安裝半導體元件30的導線架20 實施電漿清潔。 笔水β潔係在打線程序之前實施，以防止放氣（〇utgas) 成刀’儿積在導線架2〇的表面上。亦即，放氣成分係在安裝 半^體之後且在打線程序之前，於導線架的受熱過程從黏 生片10和晶粒接著劑等產生的。若放氣成分沉積在導線架 22 316466 1249222 2〇的表面上，則可能在打線程序中發生不良的電性連接， 使得產率降低。 其次’如第3C圖中所顯示，半導體元件3〇和導線竿 的導腳22係透過由金線製成的銲線31而彼此電性連接 (打線程序）。再者，如第3D圖中所顯示，導線架鱼半 導體元件30係使用模塑樹脂4〇於第％圖中所示的製造 中將QFN鋪設在樹脂模塑模（resin m〇lding廿⑹内，並且使 用該模塑樹脂（模塑材料）進行轉移鑄模: molding)(晶粒模塑（die m〇ldmg))而密封住。（樹脂模塑程籲 序） 接著，如第3E圖中所顯示，將黏性片1〇從模塑樹脂 4〇和導線架20剝離（黏性片剝離程序）而得到排 QFNs 50的QFN單元。 夕 最後’如第3F圖中所顯示，沿著_s %的 切割QFN單元以製得眾多qFNs 5〇。由於該呀仏5〇得使 用上述本發明黏性片1Q根據上述製造方法製成，因此沒有 發生不良打線、模塑溢料（mold flash)與黏著劑殘〉查之可能籲 12進入該導線架20的間隙之中，如帛3ρ目中所顯^者曰， 故可以得到作為外部連接端子的導腳22《尖端從模 脂40底部突出不小於2微米之_ 5〇。第4a圖^ QFN50之B-B，橫斷面（第2圖中所示之b_b，線）。 此圖式顯示出該導腳係以預定的間距排列。 316466 23 1249222 若將焊球60接著到第4A圖中 4B圖中所示者時，則該谭球60可用三维方™ 5〇，如第 導腳22可為該焊球沿著從作為外=接==使得 之底部起到側邊所包裹。 I連接柒子的導腳22 如此一來，相對於傳統qfn，該 地黏附到作為外部連接端子的導腳22,且在安：:二牢固 等之後的安裝強度可顯著地改善。盆 二”板 例如電路板的彎曲強度，可以獲得顯二 間相對於傳統者:更Π， 者，即使電路板二外=:來’如第4C圖中所示 有卜來物貝71(例如，黏附性物質， A IT ’與對應機械損害中配線變形的部分等)，也會因 ί所=質Μ的高度為導腳22的突出部份和谭球6〇的高 度所抵 >为，而使得焊球6〇可以與電路板川有良好的接觸。 如此一來，由於外來物質71存在所導致的不良電性連 接與焊球6G從電路板剝離之現象都可以顯著地抑制住。 如上面所解釋’根據本發明’可以提供用以製造半導 體裝置用之黏性片，其在製造卿之中，沒有不良的打 '又有杈塑溢料、不必害怕有殘留黏著劑殘渣之風險、 能夠增加對QFN的電路板之安裝強度與安裝可靠性。 h再者，可以提供QFN和其製造方法，其具有對電路板 等的高安裝強度，與優良的安裝可靠性。 必須提及者’雖然上面的具體實施例係以對使用導線 316466 24 1249222 人々Q N的衣造之應用例子來解說，不過本發明可以應用 於具有任何構造的任何半導體裝置，只要其具有經安裝 其在導線架或電路板上所形成的半導體元件安裝部份上， 且係用模塑樹脂將其密封之半導體元件即可。 ' ~雖然本赉明係藉著操作實施例和比較實施例予 “、。進y ~5兒，不過此等實施例全然不限制到本發明。 ‘操作實施例U，， 將^1中所顯示的諸成分以表i中所顯示的質量比例 在四韻喃溶劑之下混合以製備黏著劑組成物。必須提及 二二：：中，也顯示出樹脂成分總量(熱固性樹脂⑷和 二二二脂⑷的總量）對可剝離性賦予成分（b)之質量比例 a) (c))/(b))以及熱固性樹脂⑷/熱塑性樹脂 例（⑷/⑷)(於比較實施例中也一樣）。 貝里比 塗布該黏著劑組成物後，使用聚_胺樹脂 版商扣名稱：ΚΑΡΤ0Ν100ΕΝ，為 Du pontToray co，Ltd :衣=厚度25微米’其玻璃轉變溫度不低於糊。C，熱 t =數為16 ppmrC)作為耐熱性基底材料 =厚度可達丨。微米，將所得膜置於12。。。下乾燥5 : 1里而付到本發明黏性片。 “比較實施例1，， 將表1中所顯示的諸成公本 ,^ 取刀以表1中所顯示的質量比例 在四虱呋喃溶劑之下混合以f 例 備黏者劑組成物。然後，經 由人插作貫施例相同的程库 序幵乂成供比較所用的黏性片，苴 中不同之處在於，於形成黏著 片/、 f τ ’將该黏者劑組成物 316466 1249222 塗布於該膜之上，使得乾燥後的厚度成為5微米。 “比較實施例2” 將表1中所顯示的諸成分以表1中所顯示的質量比例 在甲苯溶劑中混合以製備黏著劑組成物。 然後’將該黏著劑組成物塗布於與操作實施例中相同 的耐熱性基底材料之上，使得乾燥後的厚度成為5微米， 之後，將所得片體置於160°C下乾燥5分鐘而得到供比較 所用的黏性片。 “比較實施例3” 以與比較實施例1相同的程序製備得到一黏性片，不 同處在於將表1中所顯示的諸成分以表1中所顯示的質量 比例在四氫呋喃溶劑之下混合以製備黏著劑組成物。 必須提及者，表1中的諸符號係表示下列成分。 (A1):環氧樹脂（商品名稱“AT-501”為 DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES C〇·，LTD·，所製造，重量平均分 子量 120,000)， (A2):環氧樹脂（商品名稱“EPKOTE 828”為JAPAN EPOXY RESINS C〇·，LTD·，所製造）， (A3):環氧樹脂（商品名稱“EPKOTE 604，’為 JAPAN EPOXY RESINS CO.，LTD.，所製造）， (A4):環氧樹脂（商品名稱“HP-7200”為DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INC·所製造）， (A5):酚樹脂（商品名稱“TPM”為NIPPON KAYAKU CO·，LTD·所製造）， 26 316466 1249222 (A6):酚樹脂（商品名稱“CKM-2400”為 SHOWA HIGH POLYMER C〇·，LTD·所製造）， (Bl). ·•變性矽酮油（商品名稱“XC-96-A4464”為GE Toshiba Silicones Co.，Ltd·戶斤製造）， (B2)：變性矽酮油（商品名稱“KF-105”為Shin-Etsu Chemical Co·，Ltd·所製造）， (B3):變性矽酮油（商品名稱“KF-861”為 Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd·所製造）， (Cl):丙烯腈-丁二烯橡膠（商品名稱“Nipol 1001”為 Nippon Zeon Co.，Ltd.所製造，重量平均分子量30,000)， (C2)：聚醯胺樹脂（商品名稱“Macro Melt 6238”為 Henkel Japan Co·，Ltd.所製造）， (C3):苯乙烯-丁二烯-苯乙烯樹脂（商品名稱“Tuftec 从1911”為八5&1^〖&56丨0：〇.，1^(1.所製造，重量平均分子量 110,000)， (C4)：聚酿亞胺樹脂（為 Tomoegawa Paper Co·，Ltd·所 製造，含芳族基矽氧烷聚醯亞胺，重量平均分子量50,000)， (C5):聚烯基矽氧烷/聚烷基氫矽氧烷混合溶液（商品 名稱“X40-3103”為 Shin_Etsu Chemical Co.，Ltd·所製造）， (Dl).:硬化力口速劑（為 Shikoku Chemicals Corporation 所製造，為2-乙基4_曱基咪唑） (D2):鉑觸媒溶液（商品名稱“PL 50T”為 Shin-Etsu Chemical Co·，Ltd·所製造）。 (評估） 27 316466 1249222 下面為評估準則與評估方法。 < 貯存模數> 實施例中所製備的轉劑組成物或黏貼組成物塗 :权性膜之上以形成片冑’在與製造上述黏性片或上 相同的條件之下乾燥所得片㉟，其後將該形成之 人晶粒接著程序中相同的條件，亦即在175。〇下進 二。2，:時日熱處理’以製備#有勒著層或黏貼層的脫模性 Ί提及者’ 4具有黏著層或黏貼層的脫模性膜經乾 無後之厚度係調定為〇丨毫米。 將所仔具有黏著層或黏貼層的脫模性膜切割成為5毫 ^ 3。0毫米尺寸’將頻率調定為u Hz’將加熱速率調定 :3 C/分鐘，且使用彈性模數測量裝置(商品名稱： —OVIBRON DDV-II，為 0RIENTECH ⑶，ltd 所製造） 測量在150至2抓限制内的貯存模數。得到在該限制内 之此溫度下的最低貯存模數。 “不良打線” 將各實施例中所得到的黏性片或黏貼片透過積層法黏 附到’所用具有毫米X 60毫米外部尺寸的導線架 (-種金备鎳電鍵銅導線架，4χ 16陣列排列（總共Μ 件）封衣大小10耄米X 10毫米，84根腳）。隨後，於使 用％乳類型晶粒接著劑安裝一虛晶片（如麵乂 chip)(6毫米 X士6毫米’厚度〇.4毫旬（其上面在導線架的半導體元件安 衣。卩伤上具有經氣相沉積之鋁）之後，使用銲線接合裝置 (商 σ口名稱 UTC-470BI”為 SHINKAWA C〇·，LTD·所製造） 316466 28 1249222 ι至、，泉㈣虛4與導腳彼此電性連接 用的荷重為0.59N，所使用的Λ τ n卞件為所使 A 7in〇r u勺加卫日寸間為1〇毫秒/腳，加 熱/皿度為210C ’且USP〇WER為3〇〇 ^後’檢查所得64件之封裝件並幻貞檢出具有不 腳邊連接的封裝件數目作為不良打線產生數。 . “模塑溢料’， ，用=成打線評估之後的導線架進行模塑 吏：铺型模塑樹脂(聯苯基環氧類型，埴充料人曰 ，戰且將壓力調設到1〇 = 予以：:;r，並且使用模塑樹脂透過轉移鑄模 後的：二=序)。其後’檢查使用模塑樹脂密封 遠垃泣 偵檢出模塑樹脂漏裂到導腳端子外邻 連接部份（導腳的黏性，1而子外t 刼驻从^ 乃A ^貼片側之表面）且黏附其上之 /破件數目作為模塑溢料產生數。 I占著劑殘渣，， :=塑樹脂密封的導線架之模塑溢料 里的條件下將黏性片或黏貼片㈣。 卡 檢查從其上剝離掉 子外部連接所用…八# 上有殘留黏著劑（於導腳端 逆按所用口Η刀、樹脂模塑 殘留嶋丨殘逢之數目。側寻)之封裝件數目作為有 c導腳尖端突出量，， 自该模塑樹脂底部山* / 估崎i殘㈣線芊而力二：犬出1係利用該用以評 1木而細測量。亦即，使用-表面粗 1249222 ==品名稱“贿CQM贈，，為物心論心 64件4造），對從其上剝離掉黏性片或黏貼片之後所含約 =則，測量在該導腳外部連接側尖端與模 之間的垂直差異，且計算出其平均值。 再者’雖《著層的厚度為1Q微米且比傳統者較為 ^但其根本沒有殘留黏著劑餘。另外，導腳尖端（外部 &接端子）從模塑樹脂底部的突出量不小於2«，使得可 3定安裝中的高度可靠性，亦即，於將所得半導體元件 電路板等之過程中，可以使焊劑以三維方式黏附以 後盍仅導腳底部延伸到側表面之導腳部份。 、相反地，於沒有將可剝離性賦予成分（b)調配到黏著劑 二^物内的比較實施例！和3中，雖然有良好的黏著層貯 2數1在製造半導體裝置之中沒有發生不良打線和模 ^祕料，雖黏著層的厚度為5微米（比操作實施例中者更為 f )不過郃有大量的黏著劑殘渣殘留下來。於沒有調配熱 固性树脂（a)和可剝離性賦予成分（b)而製備黏著劑組成物 、'匕I μ知例2之中，黏著層的貯存模數極低，在製造半 =月且衣置之中，發生非常不良的打線和模塑溢料，且有大 置的黏著劑殘渣殘留下來。再者，由比較實施例1-3所得 到的各半導體裝置不具有從模塑樹脂底部突出的導腳尖 立而’且其安裝可靠性低。 316466 30 1249222 表1 操作 實施例1 操作 實施例2 操作 實施例3 操作 實施例4 操作 貫施例5 比較 實施例1 比較 實施例2 比較 實施例3 熱固性 樹脂(a) A1 40 A2 L 30 30 I A3 20 30 t A4 40 40 A5 60 30 20 A6 20 40 30 30 可剝離t*蛾 予成綱 B1 4 B2 3.5 4 ~ B3 3.5 3.5 熱塑性 樹脂(C) Cl 40 40 40 C2 40 C3 40 C4 40 C5 100 其他 D1 1 1 1 1 1 1 -1 1 D2 2 —(⑻+(c_)— 25 28.57 28.57 28.57 — 25 (a)/(c) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 表2 最小貯存 模數(MPa) 不良打線 (件） 樹脂漏裂 (件） 黏著劑殘渣 (件） 導腳尖端突 出量(微米） 操作實施例1 20 0 0 0 6 操作實施例2 40 0 0 0 4 操作實施例3 50 0 0 〇 3 操作實施例4 45 0 0 0 4 操作實施例5 40 0 0 —_ 12 _2_- 〇 比較實施例1 30 比較實施例2 0.05 30 12 64 η 比較實施例3 20 0 0 11 \j 0 本發明用以製造半導體裝置之黏性片可應用來製造 QFN等半導《置。本發明之半導體裝置及其製造方法可 較佳地應用於QFN等半導體裝置。 ' 雖然已經在上面說明且闡述本發明的較佳具體實例， 3I6466 31 1249222 不過必須了解者，㈣僅為本發明的範例且不 制性者。在不遺離太名义n0 AA匕& 不限 ,,、… 明的旨意或範圍下可以做出添加、 =和取代’及其他修改。因此，本發明不可視為係受前 面㈣明部份所限制，且其僅受後附中請專利範圍所限定。 [圖式簡單說明] i4第1圖為本發明製造半導體裝置用之黏性片之示意橫 斷面圖。 第2圖為適用於使用本發明體 片製造QFN的導線架之平面圖。 用之…生 第3A至3F圖為顯示使用本發明製造半導體裝置用之 黏性片製造QFN的方法流程圖。 第4A至4C圖為顯示使用本發明製造半導體裝置用之 黏性片製成的QFN之安裝程序圖式。 第5 A至5D圖為顯示使用傳統製造半導體裝置用之黏 性片製造QFN的方法流程圖。 第6A至6C圖為顯示使用傳統製造半導體裝置用之黏 性片所得之QFN的安裝程序圖式。 [主要元件符號說明] 1〇 、 110 黏性片 11 、 111 耐熱性基底材料 12 、 112 黏著層 20 、 120 導線架 21 、 121 半導體裝置安裝部份 22 、 122 導腳 30 半導體元件 31 、 131 銲線 40、HO 模塑樹脂 50 、 150 QFNs 130 半導體裝置 32 3I6466 1249222 電路板 60、160 焊球 70、170 71 > 171 外來物質

Claims (1)

1249222 十、申請專利範圍： · 上—種以可剝離形式黏附到導線架或電路板上用以製造. 半導體裝置之黏性片，係包括： —在其一表面上的黏著層與耐熱性基底材料，其中該 黏著層包含熱固性樹脂（a)與可剝離性賦予成分（b)。 2. 如申請專利範㈣丄項之用以製造半導體裝置之黏性 片，其中該黏性片進一步包含熱塑性樹脂（c)。 3. 如申請專利範㈣】項之用以製造半導體裝置之黏性. 片，其中該可剝離性賦予成分（b)為矽酮油。 籲 4. 如申請專利範圍帛1項之用以製造半導體裝置之黏性 片，其中該黏著層包含與該熱固性樹脂⑷或同時與該 熱固性樹脂（a)及該熱塑性樹脂兩者化學地鍵結之該 可剝離性賦予成分（b)。 5·如申請專利範圍第丨’項之用以製造半導體裝置之黏性 月’其中該黏著層在熱固化之後，具有在15〇至25〇。〇 下不低於1 MPa的最低貯存模數。 6·如申請專利範圍第i項之用以製造半導體裝置之黏性、」 片/、中°亥耐熱性基底材料為一耐熱性樹脂膜，其具有 不低於150。〇的玻璃轉變溫度與5至50 ppm/t之熱膨 脹係數。 7·如申請專利範圍第丨項之用以製造半導體裝置之黏性 片，其中該耐熱性基底材料為一金屬箔，其具有5至 50 ppm/°C的熱膨脹係數。 8·如申請專利範圍第丨項之用以製造半導體裝置之黏性 316466 34 1249222 =1黏f層在面朝該耐熱性基底材料的表面之相 丁衣面上具有一保護膜。 9 ·—種以可剝離形式、^ 半導體震置之黏性片，係=_木或電路板上用以製造 部份面上的黏著層與耐熱性基底材料，其t- 形成於該導線加及/二 ·^電路板之後’係進入 U).如申，專或電路板上的間隙内。 片，其令該黏著声的戸疮丁丨 干冷版衣置之黏性 黏附到導嗖竿及/\干子'於6微米，且於該黏著層* J H木及/或電路板時，兮 導線架或電路板上的編 黏者層進入形成於該 U·-種半導體裝；=之深度不小於2微米。 架或;::導:r安裝部份及外部連接端子之導線 與至少—安裳在該半導體元件安裝部份上且用模夠 树脂密封住的半導體元件，、土 12.-種妾端子係從該模塑樹脂底部突出。 種衣u導體裝置的方法，包括下列步驟： 為性ΙΓΐ:利範圍第1項之用以製造半導體裝置之 :可剝離的方式黏附到具有半導 於該導線力Ό / Η分該黏著層進入形成 、、、良木或黾路板上的間隙之内· 將該半導體元件安裝到該半導體元件安裝部份 ，以將斜導體元件電性連接到該導線架或電路板的 316466 35 1249222 外部連接端子； 使用模塑樹脂密封該導線架或電路板與該半導體 元件；以及 從該導線架或電路板剝離掉該製造半導體裝置用 之黏性片。 36 316466
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