TWI425598B - Adhesive for connection of circuit components - Google Patents

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TWI425598B
TWI425598B TW097126483A TW97126483A TWI425598B TW I425598 B TWI425598 B TW I425598B TW 097126483 A TW097126483 A TW 097126483A TW 97126483 A TW97126483 A TW 97126483A TW I425598 B TWI425598 B TW I425598B
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resin
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Akira Nagai
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Description

電路構件連接用黏著劑
本發明係關於電路構件連接用黏著劑及半導體裝置。
作為由倒裝焊接(face down bonding)方式直接封裝半導體晶片於電路基板之方式，已知於半導體晶片之電極部份，形成錫焊凸塊(solder bump)，焊接運接於電路晶板之方式，或塗佈導電性黏著劑於半導體晶片設有之突起電極，進行電連接於電路基板電極之方法。
此等方法中，因為暴露於各種環境下時，基於連接晶片與基板之熱膨脹係數差之壓力發生於連接界面，所以有連接信賴性降低之問題。因此，緩和連接界面的壓力之目的下，檢討一般填充環氧樹脂等之底部填充(Underfill)材料於晶片與基板間隙之方式。
作為底部填充材料之填充方式，有連接晶片與基板後，注入低黏度之液狀樹脂之方式，及設置底部填充材料於基板上後搭載晶片之方式。另外，作為設置底部填充材料於基板上後搭載晶片之方式，有塗佈液狀樹脂之方法及黏貼薄膜狀樹脂之方法。
然而，塗佈液狀樹脂時，難以由分散器控制精密的塗佈量，因為近年來晶片之薄型化，塗佈量過多時，接合時滲出的樹脂沾上晶片的側面，污染接合工具，所以必須洗淨工具，此成為量產時步驟成為煩雜的原因。另外，黏貼薄膜狀樹脂時，由控制樹脂厚度，容易決定最適合樹脂量，但相反地，黏貼薄膜於基板用之稱為假壓著步驟之追加步驟係必要的。
假壓著步驟中，使用縱切寬度比成為對象晶片之寬度大之卷軸狀膠帶，因應晶片尺寸，半切基材上之黏著劑，於黏著劑不反應程度之溫度，由熱壓著黏貼基板。
為確保生產率，於假壓著步驟所黏貼之薄膜，一般係比晶片尺寸大。然而，薄膜比晶片尺寸大時，因必須與相鄰零件保持距離，將阻礙高密度化封裝。因此，作為供給與晶片尺寸同樣尺寸的黏著劑之方法，揭示以黏貼狀態供給黏著劑於晶圓後，由進行切割(dicing)等之晶片加工，亦同時進行黏著劑加工，得到附有黏著劑之晶片之方法。
例如專利文獻1之方法係黏貼薄膜狀黏著劑於晶圓後，以切割個片化，得到附有黏著薄膜之晶片之方法。此方法係製作晶圓/黏著劑/分離片之層合體，將其切斷後，剝離分離片，得到附有黏著劑之晶片。然而，此方法中，切斷層合體時，剝離黏著劑及分離片之結果，有個片化半導體晶片飛散之虞。
專利文獻2係關於具有黏著材料層及黏著劑層之晶圓加工用膠帶之方法，揭示黏貼晶圓於晶圓加工用膠帶後，切割及選取，覆晶連接個片化晶片於基板之方法。
一般覆晶封裝係連接晶片電路面之稱為凸塊之端子與相對的基板側之端子，將晶片側之位置核對記號與基板側之位置核對記號，以覆晶黏著機核對位置，將此等黏貼。黏貼黏著劑於晶片電路面時，因黏著劑覆蓋電路面之位置核對記號，所以必須透過黏著劑，確認位置核對記號。
為透過黏著劑以確認晶片電路面之位置核對記號，考量提升黏著劑之透過率作為解決手段。一般配合成份之相溶性高、形態(morphology)均勻的樹脂組成物之透過率高。另一方面，因為發生相分離之樹脂組成物於樹脂內部光散射，所以透過率變低。因此，為形態均勻之組成，可構築容易辨別位置核對記號之黏著劑。
另一方面，半導體用之黏著劑係要求對應基於晶片與基板之熱膨脹係數差所發生應力用之高黏著性、對應回焊溫度用之高耐熱性、對應高溫環境下用之低熱膨脹性、對應高溫高濕環境下用之低吸濕性等之高信賴性。作為提升特性之手法，檢討可達成高耐熱性及高黏著性之添加線膨脹係數小之二氧化矽填料於環氧樹脂之組成。然而，混合二氧化矽填料於環氧樹脂時，因填料與環氧樹脂之界面發生散射，所以透過率差，難以得到透明性。
在此，專利文獻3中記載作為添加填料於樹脂時之得到透明性之方法，含有絕緣性黏著劑及黏著劑中所分散之導電粒子及透明玻璃粒子之各向異性導電膜。
專利文獻1：特許2833111號公報
專利文獻2：特開2006-049482號公報
專利文獻3：特許3408301號公報
然而，即使玻璃粒子為透明時，因為與使分散玻璃粒子之樹脂之折射率有差異時發生光散射，所以因分散玻璃粒子而損害透明性。因此，混合粒子以得到透明性係僅粒子本身為透明仍不能達成。如此地前述專利文獻1～3之晶圓先置型之底部填充方法係因為各有課題，所以未於市場一般化。
因此，本發明係提供進行連接電路構件時，透過電路構件連接用黏著劑，可辨別晶片電路面之認識記號，同時連接電路構件後，不發生通電不良以及可得到安定的低連接電阻之電路構件連接用黏著劑為課題。
本發明係提供由含有熱交聯性樹脂及與該熱交聯性樹脂反應之硬化劑之樹脂組成物，與分散於該樹脂組成物中之複合氧化物粒子，所形成之熱硬化型電路構件連接用黏著劑。
使用本發明之電路構件連接用黏著劑，進行連接電路構件時，連接時，可透過電路構件連接用黏著劑，辨別晶片電路面之認識記號，同時連接電路構件後，不發生通電不良，可得到安定的低連接電阻。
複合氧化物粒子之平均粒徑係以0.1μm～0.5μm為宜。於上述範圍時，複合氧化物粒子分散於該樹脂組成物中，補強樹脂組成物。另外，提升連接安定性。
電路構件連接用黏著劑係相對於樹脂組成物100重量份，複合氧化物粒子係以含有20～150重量份為宜。複合氧化物粒子若為20重量份以上時，因為電路構件連接用黏著劑之線膨脹係數降低，彈性率上升，所以壓著後之半導體晶片與基板之連接信賴性更加提升。複合氧化物粒子若未滿150重量份時，與超過150重量份時比較，因電路構件連接用黏著劑之溶融黏度降低，所以容易連接半導體之突出電極與基板之電路。
電路構件連接用黏著劑，以未硬化時具有15～100%可見光並行透過率為宜。具有上述範圍之可見光並行透過率，另外，容易辨別晶片電路面之認識記號。
複合氧化物粒子之折射率係以1.5～1.7為宜。折射率若於上述範圍時，電路構件連接用黏著劑之可見光並行透過率上升，另外，容易辨別晶片電路面之認識記號。
樹脂組成物係以含有於支鏈上至少包含1個可與硬化劑或熱交聯性樹脂反應之官能基的共聚合性樹脂為宜。
電路構件連接用黏著劑於180℃下加熱20秒鐘後，以差示掃描熱量計所得之發熱量所算出之電路構件連接用黏著劑的反應率係以80%以上為宜。反應率若為80%以上時，連接安定性提升。
電路構件連接用黏著劑硬化後之40～100℃下之線膨脹係數係以70×10-6 /℃以下為宜。硬化後之線膨脹係數若超過70×10-6 /℃時，因封裝後之溫度變化或加熱吸濕之膨脹，有難以保持半導體晶片之連接端子與電路基板之配線間之電連接之趨勢。
本發明之電路構件連接用黏著劑係可使具有突出連接端子之半導體晶片與具有配線圖型之電路基板，以連接端子與配線圖型電連接的方式黏著時所使用。
本發明係提供具備有具有配線圖型之電路基板，與安裝於電路基板之具有突出連接端子之半導體晶片，與介於電路基板與半導體晶片之間並予連接之黏著層，連接端子與配線圖型為電連接，黏著劑層為由上述本發明之電路構件連接用黏著劑所形成之半導體裝置。本發明之半導體裝置係不發生通電不良，保持安定的低連接電阻。
依據本發明，可提供進行連接電路構件時，透過電路構件連接用黏著劑，可辨別晶片電路面之認識記號，並且連接電路構件後，不發生通電不良及可得到安定的低連接電阻之電路構件連接用黏著劑。另外，可提供使用上述電路構件連接用黏著劑所得之半導體裝置。
用以實施發明之最佳型態
以下係因應需要，參考圖式下，詳細地說明本發明適合之實施型態。另外，圖式中，給予相同符號於相同要素，省略重複說明。另外，上下左右等之位置關係除非例外，皆基於圖式表示之位置關係者。另外，圖式之尺寸比率並非局限於圖示之比率者。
有關本實施型態之電路構件連接用黏著劑係由含有熱交聯性樹脂及與該熱交聯性樹脂反應之硬化劑之樹脂組成物，與分散於該樹脂組成物中之複合氧化物粒子，所形成之熱硬化型黏著劑。
圖1係表示具備電路構件連接用黏著劑之電路連接材料之一種實施型態之斷面圖。圖1所示之電路連接材料1係具備薄膜狀之電路構件連接用黏著劑40、電路構件連接用黏著劑40之兩側所配置之2個分離片10。電路構件連接用黏著劑40係具有含球狀之複合氧化物粒子層20、及其上所層合之含球狀之複合氧化物粒子及導電粒子層30。含複合氧化物粒子層20係由樹脂組成物21及分散於樹脂組成物21中之複合氧化物粒子22所形成。含複合氧化物粒子及導電粒子層30係由樹脂組成物31及分散於樹脂組成物31中之複合氧化物粒子22及導電粒子33所形成。分離片10係剝離性樹脂薄膜。
樹脂組成物21及31係分別含熱交聯性樹脂及硬化劑之熱硬化性樹脂組成物。構成含複合氧化物粒子22層20之樹脂組成物21，及構成含複合氧化物粒子22及導電粒子33層30之樹脂組成物31係可為相同，亦可為相異。
樹脂組成物21及/或31所含之熱交聯性樹脂係與硬化劑反應，形成交聯結構之樹脂。作為熱交聯性樹脂係以環氧樹脂為宜。尤其，因為要求透過性升高及高Tg化、低線膨脹係數化，所以以萘酚漆用酚醛型固體環氧樹脂、含有芴骨架之液體或固體環氧樹脂為宜。除了環氧樹脂以外，作為樹脂組成物21及/或31所含之熱交聯性樹脂，可使用雙馬來酸酐縮亞胺樹脂、三嗪樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、氰基丙烯酸酯樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、聚胺基甲酸乙酯樹脂、聚異氰酸酯樹脂、呋喃樹脂、間苯二酚樹脂、二甲苯樹脂、苯幷鳥糞胺樹脂、苯二酸二烯丙酯樹脂、矽氧樹脂、聚乙烯丁縮醛樹脂、矽氧烷改性聚醯胺醯亞胺樹脂、丙烯酸酯樹脂等。此等係可單獨或組合2種以上使用。
熱交聯性樹脂可為含有於支鏈上至少包含1個可與硬化劑或上述熱交聯性樹脂反應之官能基的共聚合性樹脂。作為如此之共聚合性樹脂，以於支鏈上包含可與上述熱交聯性樹脂反應之官能基之環氧基、羧基、或羥基的丙烯基共聚物為宜。尤其，以含有使用縮水甘油丙烯酸酯、縮水甘油甲基丙烯酸酯等作為共聚合成份所得之含有環氧基之丙烯基共聚物為宜。其他亦可使用羥乙基(甲基)丙烯酸酯、羥丙基(甲基)丙烯酸酯、羥丁基(甲基)丙烯酸酯等之羥烷基(甲基)丙烯酸酯、及甲基丙烯酸甲酯、丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、環己基甲基丙烯酸酯、糠基甲基丙烯酸酯、月桂基(甲基)丙烯酸酯、硬脂醯基(甲基)丙烯酸酯、三甲基環己基甲基丙烯酸酯、三環癸基甲基丙烯酸酯、四環十二烷基-3-丙烯酸酯等之(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、聚丙二醇單甲基丙烯酸酯、羥乙基丙烯酸酯、丙烯腈、苯甲基甲基丙烯酸酯、環己基馬來酸酐縮亞胺等作為共聚合成份用之共聚合性樹脂。
與熱交聯性樹脂反應之硬化劑係可選自酚系、咪唑系、醯胼系、硫醇系、苯幷噁嗪、三氟化硼-胺配位化合物、鎏鹽、胺醯亞胺、多胺的鹽、雙氰胺(dicyandiamide)、及有機過氧化物系之硬化劑。
為延長可使用時間，可以上述硬化劑為微膠囊型硬化劑。微膠囊型硬化劑係以硬化劑為核，由聚胺基甲酸乙酯、聚苯乙烯、果膠及聚異氰酸酯等之高分子物質、或矽酸鈣、沸石等之無機物、及鎳、銅等之金屬薄膜等之被膜實質上被覆。微膠囊型硬化劑之平均粒徑為10μm以下，以5μm以下為宜。
為增大黏著強度，樹脂組成物21及/或31亦可含交聯劑。為輔助薄膜形成性，亦可含聚酯、聚胺基甲酸乙酯、聚乙烯基丁縮醛、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸橡膠、聚苯乙烯、苯氧樹脂、NBR(丙烯晴-丁二烯橡膠)、SBR(苯乙烯-丁二烯橡膠)、聚醯亞胺或聚矽氧烷改性樹脂(丙烯基聚矽氧烷、環氧基聚矽氧烷、聚醯亞胺聚矽氧烷)等之熱可塑性樹脂亦可包含於樹脂組成物21及/或31。另外，於改質複合氧化物粒子表面之目的下，亦可含矽油、聚矽氧烷、聚矽氧烷低聚物、交聯劑。
樹脂組成物21及/或31之硬化後折射率係以1.5～1.7為宜。為使硬化後之折射率於上述範圍，未硬化狀態之折射率係以1.5～1.7為宜。使未硬化狀態之折射率為1.5以上，可使高折射率成份分散於樹脂組成物21及/或31。作為如此高折射率成份，可舉例如作為環氧樹脂之硬化觸媒所使用之咪唑化合物及胺系之硬化劑等之分子內含氮原子之化合物。另一方面，使未硬化狀態之折射率為1.7以下，可含有低折射率成份於樹脂組成物21及/或31中。若使低折射率成份分散於樹脂組成物21及/或31中，樹脂組成物21及/或31之折射率有變低之趨勢。作為如此低折射率成份，可提升高分子量之熱可塑性樹脂。作為高分子量之熱可塑性樹脂，可舉例如苯氧樹脂或丙烯酸之共聚物。藉由使樹脂組成物21及/或31中含有高折射率成份及低折射率成份，可使未硬化狀態之樹脂組成物21及/或31之折射率為1.6左右。樹脂組成物21及31之折射率係可使用阿貝折射計(Abbe refractometer)，以鈉D線(589nm)為光源而測定。
複合氧化物粒子22之折射率為1.5～1.7，並且樹脂組成物21及/或31之折射率差係以±0.1以內為宜，±0.05以內尤佳。折射率差若超出±0.1以內時，藉由添加複合氧化物粒子22於樹脂組成物21及/或31，有減少透過率之趨勢。尤其電路構件連接用黏著劑40之膜厚度大時，透過半導體晶片之具有突出連接端子的面所黏貼之電路構件連接用黏著劑40，辨別半導體晶片之電路面所形成之位置核對記號，有困難之趨勢。依貝克(Becke)法使用顯微鏡測定複合氧化物粒子22之折射率。
複合氧化物粒子22係以含2種以上之金屬，由可結晶化之金屬氧化物或結晶化金屬氧化物所形成為宜。作為如此之金屬氧化物，以含有至少1種選自鋁、鎂及鈦之金屬、及2種以上之其他金屬之複合氧化物為宜。含鈦及矽之複合氧化物尤佳，就容易由組成比調整折射率之點上，以含二氧化矽及二氧化鈦者尤佳。含二氧化矽及二氧化鈦之二氧化矽二氧化鈦粒子係可由溶膠凝膠法製作，就亦可使用市售品，以複合氧化物粒子22為宜。
複合氧化物粒子22之平均粒徑係以0.1～0.5μm為宜。平均粒徑若未滿0.1μm時，與0.1μm以上時相比較，因粒子之比表面積大，所以表面能量亦變大。該結果係粒子彼此之相互作用變大，發生凝聚體，有分散性降低之趨勢。另外，即使分散性良好時，因為比表面積大，分散於樹脂組成物21及/或31時增黏而成形性變得容易降低。
複合氧化物粒子22之平均粒徑若超過0.5μm時，與0.5μm以下時相比較，因粒子之比表面積小，樹脂組成物21及/或31之流動性變大，成形時容易發生空隙。另外，因為粒徑變大，以相同添加量分散複合氧化物粒子22時，比粒徑小時，粒子數量變少。該結果係分散複合氧化物粒子22之目的之一，樹脂組成物21及/或31之補強效果有變少之趨勢。另外，複合氧化物粒子22之粒徑大時，因複合氧化物粒子22包圍晶片之凸塊與電路基板之電極間而容易發生阻礙電特性。尤其，以低壓封裝時或凸塊係由鎳等之硬質材料所形成時，複合氧化物粒子22變得難以埋入連接端子。該結果係進行連接時，妨礙凸塊與電路基板電極間之接觸、或電路構件連接用黏著劑40含導電粒子33時，導電粒子33扁平而成阻礙，電連接容易受到阻礙。另外，複合氧化物粒子22之最大粒徑為40μm以上時，複合氧化物粒子22之粒徑比晶片與基板之間隙大。此時，因封裝時之加壓，複合氧化物粒子22可能傷害晶片之連接端子或基板之電路。
複合氧化物粒子22係比重為5以下者為宜，以2～5者尤佳，比重為2～3.2者更好。比重若超過5時，添加於樹脂組成物21及/或31之清漆時，比重差大時，清漆中容易發生沈澱。該結果將難以得到複合氧化物粒子22均勻分散之電路構件連接用黏著劑40。
複合氧化物粒子22之線膨脹係數係於0～700℃以下之溫度範圍，以7×10-6 /℃以下為宜，以3×10-6 /℃以下尤佳。複合氧化物粒子22之線膨脹係數若小時，為降低電路構件連接用黏著劑40之線膨脹係數，可減少添加複合氧化物粒子22的量。
電路構件連接用黏著劑40係相對於樹脂組成物21及/或31之100重量份，以含有20～150重量份之複合氧化物粒子22為宜，以含有25～100重量份尤佳，以含有50～100重量份尤佳。複合氧化物粒子22若未滿20重量份時，有電路構件連接用黏著劑40之線膨脹係數增大及彈性率降低之趨勢。該結果係壓著後之半導體晶片與基板之連接信賴性變得容易降低。另一方面，配合量若超過150重量份時，電路構件連接用黏著劑40之溶融黏度有增加的趨勢。其結果係半導體之突出電極與基板電路變得非常難以連接。
本發明之電路構件連接用黏著劑40為吸收連接晶片之凸塊或基板電極等之高度不齊，積極給予各向異性導電性之目的下，可具備除了複合氧化物粒子22之外，混入及分散導電粒子33之含複合氧化物粒子22及導電粒子33之層30。作為導電粒子33，為含Au、Ag、Ni、Cu、銲錫等金屬之粒子或碳粒子等，平均粒徑係以1～10μm之粒子為宜。其中，為得到充份的可操作期(Pot life)，導電粒子33之表層非Ni及Cu等之過渡金屬，以由Au、Ag、鉑屬之貴金屬形成為宜，以由Au形成尤佳。或導電粒子33亦可為以Au等貴金屬被覆Ni等過渡金屬之表面者。導電粒子33係以上述金屬被覆非導電性之玻璃、陶瓷、塑膠等，最外層為貴金屬時，及熱溶融金屬粒子時，藉由加熱加壓所得之導電子具有變形性，吸收電極高度之不齊。該結果係連接時，與電極之接觸面積增加，信賴性上升，所以適宜。為得到良好的電阻，如此之導電粒子33之貴金屬類之被覆層厚度係以100以上為宜。然而，於Ni等過渡金屬上設置貴金屬類層時，混合分散導電粒子33時發生的貴金屬類層缺損時，將容易引起氧化還原作用。該結果係因為發生的游離自由基引起保存性降低，所以貴金屬類之被覆層厚度係以300以上為宜。貴金屬類之被覆層厚度若變厚時，因為此等效果飽和，所以最大以1μm為宜，但並非局限於此者。
導電粒子33係相對於100體積份之樹脂組成物31，於0.1～30體積份之範圍，依用途調整。為防止過剩的導電粒子33所引起之鄰接電路短路，以0.1～10體積份尤佳。電路構件連接用黏著劑40亦可不具有含複合氧化物粒子22及導電粒子33之層30。
電路構件連接用黏著劑40係以未硬化時具有15～100%之可見光並行透過率為宜，以具有18～100%可見光並行透過率尤佳，以具有25～100%可見光並行透過率最好。可見光並行透過率若未滿15%時，將難以以覆晶式黏晶機(flip chip bonder)辨別認識符號，位置核對作業變得困難。
可見光並行透過率係可以日立製作股份有限公司製，商品名U-3310型分光光度計測定。例如以膜厚為50μm之帝人DuPont Film股份有限公司製PET薄膜(商標名Purex，555nm透過率86.03)為基準物質，進行基線修正測定，以25μm厚度塗佈電路構件連接用黏著劑40於PET基材，可測定400nm～800nm之可見光範圍之並行透過率。覆晶式黏晶機所使用之鹵素光源與導光之波長相對強度中，因為555nm～600nm最強，所以本發明中以555mm之透過率，可進行可見光並行透過率之測定。
將電路構件連接用黏著劑40，於180℃下加熱20秒後，以差示掃描熱量計(DSC)所得之發熱量所算出之反應率係以80%以上為宜。在此，電路構件連接用黏著劑之反應率(單位：%)係對加熱前之電路構件連接用黏著劑，進行DSC測定所得之發熱量作為初期發熱量，對加熱後之電路構件連接用黏著劑，進行DSC測定所得之發熱量作為加熱後發熱量，由下述式(1)所算出。
反應率=(初期發熱量-加熱後發熱量)/初期發熱量×100(1)
於180℃下加熱20秒後之電路構件連接用黏著劑40之反應率為80%以上，可使連接端子與配線圖型進行電的及機械的連接。另外，於連接後之冷卻收縮時，亦可保持連接端子與配線圖型之連接。
電路構件連接用黏著劑40硬化後之40～100℃下之線膨脹係數係以70×10-6 /℃以下為宜，以60×10-6 /℃以下尤佳，以50×10-6 /℃以下更好。硬化後之線膨脹係數若超過70×10-6 /℃時，因封裝後之溫度變化或加熱吸濕之膨脹，難以保持半導體晶片之連接端子與電路基板之配線圖型間之電連接。
電路構件連接用黏著劑40係可使具有突出連接端子之半導體晶片與具有配線圖型之電路基板，以上述連接端子與上述配線圖型電連接的方式黏著時所使用。
上述連接端子係可使用金線所形成之柱形金凸塊(Gold Stud Bump)、由熱壓著或超音波併用熱壓著機固定金屬球於半導體晶片之電極者及由電鍍或蒸著所形成者。另外，上述連接端子係無須以單一金屬所構成，亦可含金、銀、銅、鎳、銦、鈀、錫、鉍等多數之金屬成份，亦可為層合此等金屬成份層之形式。另外，上述具有連接端子之半導體晶片亦可為具有突出連接端子之半導晶圓之狀態。
為黏著以使上述半導體晶片之突出連接端子與上述配線圖型所形成之基板電連接，以配置上述連接端子與上述配線圖型成對向為宜。因此，半導體晶片係與突出連接端子於同一面位置具有核對記號為宜。
上述配線圖型所形成之電路基板係可為通常的電路基板，亦可為半導體晶片。電路基板時，上述配線圖型係可將於含浸環氧樹脂或具有苯幷三嗪骨架之樹脂於玻璃布或不織布而形成之基板、具有增層(Build Up)之基板、或聚醯亞胺、玻璃、陶瓷等之絕綠基板之表面上所形成之銅等金屬層之不需要部份，蝕刻除去以形成。另外，於絕緣基板表面，藉由電鍍亦可形成，藉由蒸著等亦可形成。
上述配線圖型係無須以單一的金屬所形成，亦可含有金、銀、銅、鎳、銦、鈀、錫、鉍等多數之金屬成份，亦可為層合此等金屬成份的層之形態。另外，基板為半導體晶片時，配線圖型通常以鋁所構成，但亦可於該表面形成金、銀、銅、鎳、銦、鈀、錫、鉍等之金屬層。
黏貼電路構件連接用黏著劑40於半導體晶片之具有連接端子的面之狀態係如下述所得。(1)製作以晶片化前之具有突出連接端子之半導體晶圓、配置於半導體晶圓之突出連接端子面之電路構件連接用黏著劑40、設置黏著層於半導體晶圓側之由UV照射而硬化之切割膠帶的順序所層合之層合體。(2)由切割切斷成個片。(3)自切割膠帶剝離個片化之附有電路構件連接用黏著劑40之半導體晶片。
(1)由半導體晶圓、電路構件連接用黏著劑40、切割膠帶所構成之層合體係準備層合電路構件連接用黏著劑40及切割膠帶之層合體後，由具有加熱機構及加壓滾輪之晶圓貼片機(wafer mounter)或具有加熱機構及真空加壓機構之晶圓貼片機，層合於半導體晶圓而可得。層合體中，電路構件連接用黏著劑40係與半導體晶圓同等面積，切割膠帶係具有比半導體晶圓及電路構件連接用黏著劑大的面積，比切割架之內尺寸大，比外尺寸小的面積。
上述層合係於電路構件連接用黏著劑40軟化之溫度下進行為宜，例如加熱成40～80℃下進行為宜，以加熱成60～80℃下進行尤佳，以加熱成70～80℃下層合更好。於電路構件連接用黏著劑40之軟化溫度以下層合時，發生半導體晶圓之突出連接端子周圍之埋入不足，成為空隙捲入之狀態，有成為切割時之剝離、取出(Pick Up)時電路構件連接用黏著劑40之變形、位置核對時之認識符號辨別不佳、進而因空隙而引起連接信賴性降低等原因之虞。
(2)切割由半導體晶圓、電路構件連接用黏著劑40、切割膠帶所構成之上述層合體時，由使用IR(紅外線)辨別相機，透過晶圓，認識半導體晶圓之配線圖型或切割用之位置核對記號，可進行切割線(scribe line)之位置核對。
上述層合體中，切斷半導體晶圓及電路構件連接用黏著劑40之步驟係可使用通常的切割器進行。由切割器切斷係可適合於一般稱為切割之步驟。切割係以僅切斷晶圓作為第1階段，切斷至第1階段之切斷溝內之剩餘晶圓及電路構件連接用黏著劑40與切割膠帶之界面或切割膠帶內部之階段切斷之切割為宜。切割亦可適用使用雷射之切割。切割後，以通常之曝光機等，以15～30mW，150～300mJ程度之UV照射切割膠帶側。
(3)自切割膠帶剝離個片化附有電路構件連接用黏著劑40之半導體晶片之步驟係由與半導體晶片層合面之相反面壓住，以壓推切割膠帶，使於電路構件連接用黏著劑40與UV照射後之切割膠帶之界面剝離撕下而可進行。
電路構件連接用黏著劑40係對UV照射之切割膠帶之黏著力為10N/m以下，而且對半導體晶圓之黏著力係以70N/m以上為宜。對UV照射之切割膠帶之黏著力若超過10N/m時，自切割膠帶剝離切割後個片化之附有電路構件連接用黏著劑40之半導體晶片之作業，有發生晶片破壞或發生電路構件連接用黏著劑層變形之虞。另一方面，對半導體晶圓之黏著力若未滿70N/m時，因切割時切板的旋轉切削所引起之衝擊及水壓的影響，晶片與電路構件連接用黏著劑40之界面有發生剝離之虞。
電路構件連接用黏著劑40與UV照射後之切割膠帶之黏著力係可如下述測定。由設定加熱溫度成80℃之層合機層合電路構件連接用黏著劑40於晶圓，將UV照射前之切割膠帶之黏著面朝向電路構件連接用黏著劑40，以40℃進行層合後，於切割膠帶側，以15mW，300mJ程度，進行UV照射。將UV照射後之切割膠帶，切入10mm寬度之切口，準備拉伸測定用之短片。強壓晶圓於台上，固定成短片之切割膠帶的一端於拉伸測定機之拉伸治具，進行90°剝離試驗，剝離電路構件連接用黏著劑40與UV照射後切割膠帶。如此可測定剝離電路構件連接用黏著劑40與UV照射後切割膠帶之黏著力。
電路構件連接用黏著劑40與半導體晶圓之黏著力係可如下述測定。由設定加熱溫度成80℃之層合機層合電路構件連接用黏著劑40於晶圓，朝向黏著面，黏貼Kapton Tape(日東電工股份有限公司製，寬10mm，厚25μm)於電路構件連接用黏著劑40，使充份密合。之後，沿著Kapton Tape的端面，切入10mm寬度之切口於電路構件連接用黏著劑40。將此電路構件連接用黏著劑40與Kapton Tape層合體之一端，自晶圓剝離，固定於拉伸測定機之拉伸治具。強壓晶圓於台上，將短片上拉，進行90°剝離試驗，自晶圓剝離電路構件連接用黏著劑40。如此操作而可測定電路構件連接用黏著劑40與半導體晶圓之黏著力。
附電路構件連接用黏著劑40之吸引步驟、位置核對步驟、加熱加壓步驟係可以通常的覆晶式黏晶機進行。本說明書中，可辨別位置核對記號係指使用覆晶式黏晶機之晶片辨別用裝置，所拍取位置核對記號的影像及所登記之位置核對記號的影像之整合性良好，可進行核對位置的作業。此辨別裝置通常係由具有鹵素燈之鹵素光源、光導管(Light Guide)、照射裝置、CCD(Charge-Coupled Device,電荷藕合元件)相機所構成。判斷以CCD相機所拍取影像與由影像處理裝置所預先登記之位置核對用之影像圖型之整合性，進行位置核對作業。
例如使用AthleteFA股份有限公司製，商品名覆晶式黏晶機CB-1050，電路構件連接用黏著劑40係與黏著於具有突出連接端子的面之層合體之連接端子面相反面，吸引層合體於覆晶式黏晶機之吸附噴嘴後，以裝置內之辨別裝置，透過電路構件連接用黏著劑層，拍攝半導體晶片表面所形成之辨別記號，取得與預先拍取於影像處理裝置之半導體晶片之辨別記號之整合性，可判斷可核對位置者作為可辨別電路構件連接用黏著劑，不能核對位置者作為不能辨別電路構件連接用黏著劑。
進行吸引步驟、位置核對步驟，假固定位置核對後之半導體晶片於基板後，亦可以僅進行壓著之壓著機加熱加壓以連接。另外，不僅加熱加壓，亦可外加超音波下進行連接。
以下係由實施例說明本發明。
 實施例 (實施例1) (1-1)製作樹脂組成物清漆
將作為熱交聯性樹脂之15重量份之環氧樹脂(大阪GAS化學製，商品名EX-1020)及20重量份之含有環氧基之丙烯酸橡膠(Nagase Chemtex股份有限公司製，商品名XTR-860P-3，重量平均分子量為30萬)、作為硬化劑之30重量份之苯酚芳烷基樹脂(三井化學股份有限公司製，商品名XLC-LL)及35重量份之微膠囊型硬化劑(旭化成股份有限公司製，商品名HX-3941HP)、以及1重量份之矽烷交聯劑(Toray Dow Corning silicones股份有限公司製，商品名SH6040)，溶解於甲苯及醋酸乙酯之混合溶劑，得到樹脂組成物清漆。
(1-2)測定樹脂組成物之折射率
使用滾輪塗佈機塗佈(1-1)所得之部份樹脂組成物清漆於分離薄膜(PET薄膜)上後，以70℃之烤箱乾燥10分鐘，得到於分離薄膜上厚度為25μm之樹脂組成物膜。以此為折射率測定用膜。設置所得之折射率測定用膜於阿貝折射計(鈉D線)試料台，剝離分離薄膜，滴下1滴匹配油(matching oil)，放上折射率為1.74之試驗片，測定折射率。此結果係樹脂組成物之折射率為1.59(25℃)。
(1-3)確認含複合氧化物粒子層之透過性
秤量(1-1)所得之樹脂組成物清漆，加入50重量份之平均粒徑為0.1μm之二氧化矽二氧化鈦粒子1(Tokuyama股份有限公司製，折射率為1.58)，攪拌使分散。接著，使用滾輪塗佈機塗佈清漆於分離薄膜(PET薄膜)上後，以70℃之烤箱乾燥10分鐘，得到於分離片上厚度為25μm的膜，以此為透過性確認用薄膜。使用UV-VIS分光光度計，以波長為555nm，測定上述透過性確認用薄膜之可見光並行透過率之結果，可見光並行透過率為40%。
(1-4)製作含複合氧化物粒子層
秤量(1-1)所得之樹脂組成物清漆，加入50重量份之作為複合氧化物粒子之平均粒徑為0.1μm之二氧化矽二氧化鈦粒子1，攪拌使分散。接著，使用滾輪塗佈機塗佈清漆於分離薄膜(PET薄膜)上後，藉由以70℃之烤箱乾燥10分鐘，製作於分離片上含複合氧化物粒子之厚度為20μm之樹脂組成物層。含複合氧化物粒子層之材料組成係以重量份為基準，如表1所示。
(1-5)製作含複合氧化物粒子及導電粒子層
於以聚苯乙烯為核之粒子表面，設置厚度為0.2μm之鎳層，於鎳層的外側，設置厚度為0.04μm之金層，製作平均粒徑為3μm之導電粒子。除了加入此導電粒子以外，與(1-4)製作含複合氧化物粒子層相同的步驟，製作於分離片上含複合氧化物粒子及導電粒子之厚度為5μm之樹脂組成物層。含複合氧化物粒子及導電粒子層之材料組成係以重量份為基準，如表2所示。
(1-6)製作電路構件連接用黏著劑
以層合機黏著上述之含複合氧化物粒子層，以及上述之含複合氧化物粒子及導電粒子層，製作厚度為25μm之電路構件連接用黏著劑。
(實施例2)
除了使用平均粒徑為0.3μm之二氧化矽二氧化鈦粒子2(Tokuyama股份有限公司製，折射率為1.59)作為複合氧化物粒子以外，與實施例1同樣地以表1及表2所示組成，製作含複合氧化物粒子層以及含複合氧化物粒子及導電粒子層，使用此等與實施例1同樣地製作電路構件連接用黏著劑。
(實施例3)
除了使用平均粒徑為0.1μm之二氧化矽二氧化鈦粒子3(Tokuyama股份有限公司製，折射率為1.60)作為複合氧化物粒子以外，與實施例1同樣地以表1及表2所示組成，製作含複合氧化物粒子層以及含複合氧化物粒子及導電粒子層，使用此等與實施例1同樣地製作電路構件連接用黏著劑。
(實施例4)
除了使用平均粒徑為0.3μm之二氧化矽二氧化鈦粒子2(Tokuyama股份有限公司製，折射率為1.59)作為複合氧化物粒子以外，與實施例1同樣地以表1及表2所示組成，製作含複合氧化物粒子層以及含複合氧化物粒子及導電粒子層，使用此等與實施例1同樣地製作電路構件連接用黏著劑。
(實施例5) (5-1)製作樹脂組成物清漆
將作為熱交聯性樹脂之20重量份之環氧樹脂(Japan Epoxy Resins股份有限公司製，商品名EP1032H60)及15重量份之環氧樹脂(大阪GAS化學製，商品名EX-1020)、25重量份之苯氧樹脂(東都化成股份有限公司製，商品名FX293)、40重量份之微膠囊型硬化劑(旭化成股份有限公司製，商品名XP-3941HP)以及1重量份之矽烷交聯劑(Toray Dow Corning silicones股份有限公司製，商品名SH6040)，溶解於甲苯及醋酸乙酯之混合溶劑中，得到樹脂組成物清漆。
(5-2)測定樹脂組成物之折射率
使用滾輪塗佈機塗佈(5-1)所得之部份樹脂組成物清漆於分離薄膜(PET薄膜)上後，以70℃之烤箱乾燥10分鐘，得到於分離薄膜上厚度為25μm之樹脂組成物膜。以此為折射率測定用。設置所得之折射率測定用膜於阿貝折射計(鈉D線)試料台，剝離分離薄膜，滴下1滴匹配油(matching oil)，放上折射率為1.74之試驗片，測定折射率。此結果係樹脂組成物之折射率為1.59(25℃)。
(5-3)確認含複合氧化物粒子層之透過性
秤量(5-1)所得之樹脂組成物清漆，加入100重量份之作為複合氧化物粒子之平均粒徑為0.3μm之二氧化矽二氧化鈦粒子2(Tokuyama股份有限公司製，折射率為1.59)，攪拌使分散後，使用滾輪塗佈機塗佈於分離薄膜(PET薄膜)上後，以70℃之烤箱乾燥10分鐘，得到於分離片上厚度為25μm的膜。以此為透過性確認用薄膜。使用UV-VIS分光光度計，以波長為555nm測定上述透過性確認用薄膜之透過率之結果，透過率為70%。
(5-4)製作含複合氧化物粒子層
秤量(5-1)所得之樹脂組成物清漆，加入100重量份之作為複合氧化物粒子之平均粒徑為0.3μm之二氧化矽二氧化鈦粒子2，攪拌使分散後，使用滾輪塗佈機塗佈於分離薄膜(PET薄膜)上後，藉由以70℃之烤箱乾燥10分鐘，製作於分離片上含複合氧化物粒子之厚度為20μm之樹脂組成物層。含複合氧化物粒子膜之材料組成係以重量份為基準，如表1所示。
(5-5)製作含複合氧化物粒子及導電粒子層
於以聚苯乙烯為核之粒子表面，設置厚度為0.2μm之鎳層，於鎳層的外側，設置厚度為0.04μm之金層，製作平均粒徑為3μm之導電粒子。除了加入此導電粒子以外，與(5-4)製作含複合氧化物粒子層相同的步驟，製作於分離片上含複合氧化物粒子及導電粒子之厚度為5μm之樹脂組成物層。含複合氧化物粒子及導電粒子層之材料組成係以重量份為基準，如表2所示。
(5-6)製作電路構件連接用黏著劑
以層合機黏合上述之含複合氧化物粒子層，以及上述之含複合氧化物粒子及導電粒子層，製作厚度為25μm之電路構件連接用黏著劑。
(實施例6)
與實施例5同樣地得到樹脂組成物清漆。秤量清漆，加入100重量份之作為複合氧化物粒子之平均粒徑為0.3μm之二氧化矽二氧化鈦粒子2(Tokuyama股份有限公司製，折射率為1.59)，攪拌分散，使用滾輪塗佈機塗佈於分離薄膜(PET薄膜)上後，以70℃之烤箱乾燥10分鐘，得到於分離片薄膜上厚度為45μm之電路構件連接用黏著劑。
(比較例1)
除了改變實施例1之二氧化矽二氧化鈦粒子成平均粒徑為0.2μm之二氧化矽粒子(Admatechs社製，商品名SE1050，折射率為1.46)以外，與實施例1同樣地以表1及表2所示組成製作含複合氧化物粒子層與含複合氧化物粒子及導電粒子層，使用此等製作電路構件連接用黏著劑。
(比較例2)
除了改變實施例1之二氧化矽二氧化鈦粒子成平均粒徑為0.5μm之二氧化矽粒子(Admatechs社製，商品名SE2050，折射率為1.46)以外，與實施例1同樣地以表1及表2所示組成製作含複合氧化物粒子層以及含複合氧化物粒子及導電粒子層，使用此等製作電路構件連接用黏著劑。
(比較例3) (3’-1)製作樹脂組成物清漆
混合作為熱交聯性樹脂之50重量份之甲酚漆用酚醛型環氧樹脂(東都化成股份有限公司製，商品名YDCN700-10)及50重量份之含有環氧基之丙烯酸橡膠(Nagase Chemtex股份有限公司製，商品名HTR-860P-3，重量平均分子量為30萬)、作為硬化劑之咪唑化合物(四國化成工業股份有限公司製，商品名2PHZ)、1重量份之矽烷交聯劑(Toray Dow Corning silicones股份有限公司製，商品名SH6040)以及平均粒徑為0.012μm之二氧化矽微粒子(日本Aerosil股份有限公司製，商品名R805)，溶解於甲苯及醋酸乙酯之混合溶劑中，得到樹脂組成物清漆。
(3’-2)測定樹脂組成物之透過率
使用滾輪塗佈機塗佈部份上述樹脂組成物清漆於分離薄膜(PET薄膜)上後，以70℃之烤箱乾燥10分鐘，得到於分離薄膜上厚度為25μm的膜。以此為透過性確認用薄膜。使用UV-VIS分光光度計，以波長為555nm測定上述透過性確認用薄膜之透過率之結果，透過率為9%。
(3’-3)製作樹脂組成物膜
使用滾輪塗佈機塗佈(3’-1)所得之樹脂組成物清漆於分離薄膜(PET薄膜)上後，以70℃之烤箱乾燥10分鐘，得到於分離片上厚度為20μm的膜。該膜之組成如表1所示。
(3’-4)製作含導電粒子層
於以聚苯乙烯為核之粒子表面，設置厚度為0.2μm之鎳層，於鎳層的外側，設置厚度為0.04μm之金層，製作平均粒徑為3μm之導電粒子。除了導電粒子以外，與製作(3’-3)的膜相同的步驟，以表2記載之組成，製作薄膜，製作於分離片上含導電粒子之厚度為5μm之樹脂組成物層。
(3’-5)製作電路構件連接用黏著劑
以層合機黏合上述(3’-4)所得的膜，及上述之含導電粒子層，製作厚度為25μm之電路構件連接用黏著劑。
(製作實施例1～5及比較例1～3之半導體裝置、確認特性) (A)製作半導體晶圓/電路構件連接用黏著劑/切割膠帶層合體
加熱黏晶薄膜貼片機(Die Attach Film Mounter)(JCM製)之吸附台成80℃後，將形成鍍金凸塊之厚度150μm，直徑為6吋之半導體晶圓，以凸塊側朝上搭載於吸附台上。
將實施例1～5及比較例1～3記載之電路構件連接用黏著劑，連同分離片，切斷成200mm×200mm，將未含導電粒子之膜側朝向半導體晶圓之凸塊側，於不捲入氣體下，自半導體晶圓端以黏晶薄膜貼片機之黏著滾輪強壓，進行層合。層合後，沿著晶圓外形，切斷電路構件連接用黏著劑滲出部份。切斷後，剝離分離片。接著，將剝離分離片後之晶圓及電路構件連接用黏著劑之層合體，以黏著劑黏著面朝上，搭載於設定台溫度為40℃之黏晶薄膜貼片機之吸附台，另外，設置12吋晶圓用之切割架於晶圓外圍。
將UV硬化型切割膠帶(古河電氣工業股份有限公司製，商品名UC-334EP-110)之黏著面朝向半導體晶圓側，於不捲入氣體下，自切割架端以黏晶薄膜貼片機之黏著滾輪強壓，進行層合。層合後，於切割架外圍及內圍之中間附近切斷切割膠帶，製作固定於切割架之半導體晶圓/電路構件連接用黏著劑/切割膠帶層合體。
(B)切割
將固定於切割架之半導體晶圓/電路構件連接用黏著劑/切割膠帶層合體，以半導體晶圓之本底(Background)面朝上搭載於全自動切割機(Fully Automatic Dicing Saw)(Disco社製，商品名DFD6361)。由IR相機透過晶圓，進行切割線之位置核對。
第1段係自本底面切斷至100μm，以長邊側15.1mm間隔，短邊側1.6mm間隔，切斷至剩餘半導體晶圓及電路構件連接用黏著劑及切割膠帶內。切斷後，洗淨、吹乾使水份飛散後，自切割膠帶側進行UV照射。之後，自切割膠帶側，突起於半導體晶圓側，得到電路構件連接用黏著劑形成於凸塊側之15.1mm×1.6mm之半導體晶片。
(C)連接電路構件
使附電路構件連接用黏著劑之半導體晶圓之本底面，朝向超音波覆晶式黏晶機(ALTECS社製，商品名SH-50MP)之吸附頭側，吸引晶片，由鹵素光源與導光(MORITEX社製)，自電路構件連接用黏著劑層照射光，辨別於半導體晶片表面所形成之鋁製之位置核對記號。
另一方面，辨別於厚度為0.7mm之無鹼玻璃上，以1400之膜厚，形成銦-錫氧化物(ITO)電極之基板之ITO製之位置核對記號，與上述半導體晶片表面之位置核對記號，進行位置核對。之後，無加熱，以1秒鐘0.5MPa強壓晶片於玻璃基板，於玻璃基板上，介由電路構件連接用黏著劑假固定半導體晶片。接著，以210℃，50MPa強壓晶片於玻璃5秒鐘的同時，使黏著劑硬化，凸塊與ITO電極之連接及晶片與玻璃基板之黏著完成。
(D)測定連接電阻值(壓著後、高溫高濕試驗後、溫度循環試驗後)
壓著後，進行確認半導體晶片-玻璃基板連接體之連接電阻值。另外，為確認電路構件連接用黏著劑之連接信賴性，放入半導體晶片-玻璃基板連接體於60℃，相對濕度為90%之高溫高濕裝置，或-40℃、15分鐘及100℃、15分鐘之溫度循環試驗機，觀測一定時間後之連接電阻值變化。
(製作實施例6之半導體裝置，確認特性) (6-A)製作電路構件連接用黏著劑/半導體晶圓/切割膠帶層合體
加熱黏晶薄膜貼片機(JCM製)之吸附台成80℃後，將形成鍍金凸塊之厚度150μm，直徑為6吋之半導體晶圓，以凸塊側朝上搭載於吸附台上。
將實施例6記載之電路構件連接用黏著劑，連同分離片，切斷成200mm×200mm，將未含導電粒子之膜側朝向半導體晶圓之凸塊側，於不捲入氣體下，自半導體晶圓端以黏晶薄膜貼片機之黏著滾輪強壓，進行層合。層合後，沿著晶圓外形，切斷電路構件連接用黏著劑滲出部份。將半導體晶圓及電路構件連接用黏著劑之層合體，以黏著劑黏著面朝下，搭載於設定台溫度為40℃之黏晶薄膜貼片機之吸附台，另外，設置12吋晶圓用之切割架於晶圓外圍。
將UV硬化型切割膠帶(古河電氣工業股份有限公司製，商品名UC-334EP-110)之黏著面朝向半導體晶圓側，於不捲入氣體下，自切割架端以黏晶薄膜貼片機之黏著滾輪強壓，進行層合。層合後，於切割架外圍及內圍之中間附近切斷切割膠帶，剝離電路構件連接用黏著劑之分離片，製作固定於切割架之電路構件連接用黏著劑/半導體晶圓/切割膠帶層合體。
(6-B)切割
將固定於切割架之電路構件連接用黏著劑/半導體晶圓/切割膠帶層合體，以電路構件連接用黏著劑側朝向切割刀片側，搭載於全自動切割機(Fully Automatic Dicing Saw)(Disco社製，商品名DFD6361)。
透過黏著劑，核對晶圓切斷位置後，第1段係自本底面自表面切斷至100μm，第2段以長邊側、短邊側皆為10mm間隔，10mm間隔切斷至剩餘晶圓及切割膠帶內。切斷後，洗淨、吹乾使水份飛散後，自切割膠帶側進行UV照射。之後，自切割膠帶側，突起於半導體晶圓側，得到電路構件連接用黏著劑形成於凸塊側之10mm×10mm之半導體晶片。
(6-C)連接電路構件
使附有電路構件連接用黏著劑之半導體晶圓之本底面，朝向超音波覆晶式黏晶機(ALTECS社製，商品名SH-50MP)之吸附頭側，吸引晶片，由鹵素光源與導光(MORITEX社製)，自電路構件連接用黏著劑層照射光，辨別於半導體晶片表面所形成之鋁製之位置核對記號。接著，與Au/Ni電鍍Cu電路印刷基板進行位置核對，進行連接，得到半導體裝置。
(6-D)測定連接電阻值
所得之半導體裝置之176凸塊連接菊鏈(Daisy-chain)之連接電阻為8.6Ω，確認為良好的連接狀態。另外，放置半導體裝置於30℃，相對濕度為60%之槽內192小時後，進行紅外線迴焊(IR Reflow)處理(最大265℃)3次之結果，未發生晶片剝離或通電不良。
另外，放置紅外線迴焊後之半導體裝置於溫度循環試驗機(-55℃ 30分鐘，室溫(25℃)5分鐘，125℃ 30分鐘)內，進行槽內之連接電阻測定，經600次循環後，確認未發現通電不良。
(確認實施例1～6及比較例1～3之電路構件連接用黏著劑之特性) (E)測定線膨脹係數
將實施例1～6及比較例1～3之電路構件連接用黏著劑，與分離片一同放置於設定成180℃之烤箱3小時，進行加熱硬化處理。自分離片剝離加熱硬化後之薄膜，切斷成30mm×30mm大小。使用Seiko Instruments社製，商品名TMA/SS6100，進行薄膜之熱機械分析。設定夾具間20mm後，測定溫度範圍為20℃～300℃，升溫速度為5℃/min，對於斷面積，壓力為0.5MPa之荷重條件，以拉伸試驗模式，進行熱機械分析，求出線膨脹係數。
(F)測定反應率
秤量2～10mg之實施例1～6及比較例1～3記載之電路構件連接用黏著劑於鋁製測定容器後，於熱量測定裝置(PerkinElmer社製，商品名DSC(Differential Scaning Calorimeter)Pylis 1)，以20℃/min之升溫速度至30～300℃，進行發熱量測定，將此作為初期發熱量。
接著，夾著熱壓著裝置於分離片之熱電偶，進行溫度確認，設定於20秒後達成180度之溫度。以加熱頭設定，加熱包夾於分離片之電路構件連接用黏著劑20秒，得到被施以與熱壓著時相同之加熱處理狀態之薄膜。秤量2～10mg之加熱處理後之薄膜，放入鋁製測定容器，以上述熱量測定裝置，以20℃/min之升溫速度至30～300℃，進行發熱量測定，將此作為加熱後發熱量。所得之發熱量係由下述式(1)算出反應率(%)。
反應率=(初期發熱量-加熱後發熱量)/(初期發熱量)×100(1)
作為電路構件連接用黏著劑之特性，可見光並行透過率、硬化後之線膨脹係數、可不可辨別覆晶式黏晶機之定位點(alignment mark)、反應率以及壓著後之連接電阻值及信賴性試驗後之連接電阻值如表3所示。
如表3所示，使用作為複合氧化物粒子之二氧化矽二氧化鈦之實施例1～6之電路構件連接用黏著劑係(1)因可見光並行透過率為30%以上，所以使用覆晶式黏晶機之辨別系統，透過黏著劑，可辨別晶片電路面之認識記號，(2)減低硬化後之線膨脹係數成70×10-6 /℃，連接信賴性試驗中不發生導電不良，(3)以熱壓時之加熱條件達成80%以上之反應率，顯示安定的低連接電阻。尤其，使用平均粒徑為0.3μm之二氧化矽二氧化鈦粒子之實施例2、4、5及6之電路構件連接用黏著劑係優異的，可見光並行透過率高，壓著後、高溫高濕試驗後及温度循環試驗後之連接電阻值低。
另一方面，比較例1及2之電路構件連接用黏著劑，因使用二氧化矽粒子而與樹脂組成物之折射率大，所以發生散射，可見光並行透過率小。因此，不能由辨別晶片定位點記號以核對位置，不能確保半導體裝置之初期導電。另外，比較例3之電路構件連接用黏著劑之反應率低，無速硬化性。因此，黏著劑不凝固，不能保持壓著後之狀態，發生半導體裝置導電不良。不能測定壓著後之連接電阻值。
1．．．電路連接材料
10．．．分離片
20．．．含複合氧化物粒子層
21．．．樹脂組成物
22．．．複合氧化物粒子
30．．．含複合氧化物粒子及導電粒子層
31．．．樹脂組成物
33．．．導電粒子
40．．．電路構件連接用黏著劑
[圖1]表示有關本發明之一種實施型態之使用電路構件連接用黏著劑之電路連接材料之斷面圖。
1．．．電路連接材料
10．．．分離片
20．．．含複合氧化物粒子層
21．．．樹脂組成物
22．．．複合氧化物粒子
30．．．含複合氧化物粒子及導電粒子層
31．．．樹脂組成物
33．．．導電粒子
40．．．電路構件連接用黏著劑

Claims (10)

  1. 一種電路構件連接用黏著劑，其係由含有熱交聯性樹脂及與該熱交聯性樹脂反應之硬化劑之樹脂組成物，與分散於該樹脂組成物中之複合氧化物粒子所形成，且前述複合氧化物粒子為含2種以上之金屬，由可結晶化之金屬氧化物或結晶化金屬氧化物所形成之熱硬化型電路構件連接用黏著劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之電路構件連接用黏著劑，其中，前述複合氧化物粒子之平均粒徑為0.1μm~0.5μm。
  3. 如申請專利範圍第1項之電路構件連接用黏著劑，其中，相對於前述樹脂組成物100重量份，前述複合氧化物粒子為含有20~150重量份。
  4. 如申請專利範圍第1項之電路構件連接用黏著劑，其中，未硬化時具有15~100%可見光並行透過率。
  5. 如申請專利範圍第1項之電路構件連接用黏著劑，其中，前述複合氧化物粒子之折射率為1.5~1.7。
  6. 如申請專利範圍第1項之電路構件連接用黏著劑，其中，前述樹脂組成物為含有於支鏈上至少包含1個可與前述硬化劑或前述熱交聯性樹脂反應之官能基的共聚合性樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1項之電路構件連接用黏著劑，其中，前述電路構件連接用黏著劑於180℃下加熱20秒鐘後，以差示掃描熱量計所得之發熱量所算出之前述電路構件連接用黏著劑的反應率為80%以上。
  8. 如申請專利範圍第1項之電路構件連接用黏著劑，其中，前述電路構件連接用黏著劑硬化後之40~100℃下之線膨脹係數為70×10-6 /℃以下。
  9. 如申請專利範圍第1項之電路構件連接用黏著劑，其為使具有突出連接端子之半導體晶片與具有配線圖型之電路基板，以前述連接端子與前述配線圖型電連接的方式黏著時所使用之電路構件連接用黏著劑。
  10. 一種半導體裝置，其特徵為，具備有具有配線圖型之電路基板，與安裝於該電路基板之具有突出連接端子之半導體晶片，與介於前述電路基板與前述半導體晶片之間並予連接之黏著層，且前述連接端子與前述配線圖型為電連接，前述黏著劑層為由申請專利範圍第1至9項中任一項之電路構件連接用黏著劑所形成。
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