TWI513787B - With a film-like adhesive composition, and a method for manufacturing a thin film adhesive, and then a semiconductor encapsulant and manufacturing method using a thin film - Google Patents

With a film-like adhesive composition, and a method for manufacturing a thin film adhesive, and then a semiconductor encapsulant and manufacturing method using a thin film Download PDF

Info

Publication number
TWI513787B
TWI513787B TW102115046A TW102115046A TWI513787B TW I513787 B TWI513787 B TW I513787B TW 102115046 A TW102115046 A TW 102115046A TW 102115046 A TW102115046 A TW 102115046A TW I513787 B TWI513787 B TW I513787B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
film
adhesive
cerium oxide
oxide filler
spherical cerium
Prior art date
Application number
TW102115046A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201404847A (zh
Inventor
Minoru Morita
Hiroyuki Yano
Shinji Ohira
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Publication of TW201404847A publication Critical patent/TW201404847A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI513787B publication Critical patent/TWI513787B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293—Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295—Organic, e.g. plastic containing a filler
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/27—Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
    • C08G2650/56—Polyhydroxyethers, e.g. phenoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206—Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2463/00—Presence of epoxy resin
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45139—Silver (Ag) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83191—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92—Specific sequence of method steps
    • H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
    • H01L2224/9222—Sequential connecting processes
    • H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
    • H01L2224/92247—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Description

薄膜狀接著劑用組成物及其製造方法、薄膜狀接著劑、以及使用薄膜狀接著劑之半導體封裝及其製造方法
本發明係有關薄膜狀接著劑用組成物及其製造方法、薄膜狀接著劑、以及使用薄膜狀接著劑之半導體封裝及其製造方法。
先前製造半導體封裝之過程中接合配線基板與半導體晶片時係使用糊狀接著劑。但近年來伴隨半導體封裝之高機能化而要求封裝內部之高密度實裝化，為了防止樹脂流動及樹脂上溢等而污染半導體晶片或導線台等之其他構件，故增加使用薄膜狀接著劑(芯片接著薄膜；Die Attach Film)。特別是類比用途之半導體封裝，與作為記憶機能使用之記憶體等之數位用途的半導體封裝相比較時，係使用更小型之半導體晶片，為了使封裝內部之配線線路更微細化，需求開發一種侷限於配線基板領域內，而可更精準接合半導體晶片之薄膜狀接著劑。
以正面狀態將半導體晶片接合於配線基板時，一般藉由由金、銀、鋁等之金屬所形成的接合導線以 連接配線基板與半導體晶片，但近年來因金價價格飛漲，而增加使用該等接合導線中成本較低之銅絲。使用前述接合導線進行連接時，一般係將接合導線加熱至100℃以上使金屬熔化，而使配線基板與半導體晶片金屬接合，但使用銅絲時需以特別高之溫度加熱，又，若配線基板與半導體晶片之間的接合不安定時，特別是使用小型半導體晶片時，常會有使接合導線傾向接合強度不足之狀態，而需求開發一種於硬化後之高溫下具有更高的彈性率之薄膜狀接著劑。
另外一般半導體封裝為，其配線基板藉由導入與回焊之方式直接焊接而實裝於裝置等，但此時需使半導體封裝整體為210~260℃之高溫，故硬化後之薄膜狀接著劑內部會有水分之存在，而該水分會爆發性氣化而發生封裝裂化。特別是隨著半導體封裝中之半導體晶片小型化而減少配線基板與半導體晶片之接著面積下，更易傾向易發生封裝裂化，故需求開發硬化後之吸水率更低的薄膜狀接著劑。
該些以抑制該封裝裂化為目的之薄膜狀接著劑如，特開2000-200794號公報(專利文獻1)所記載，吸水率為1.5體積%以下之薄膜狀接著劑(芯片接合材)。但同文獻所記載之薄膜狀接著劑仍存在有，高溫下之彈性率較低，而有難以充分強度接合接合導線之問題。
又，已知之提升薄膜狀接著劑之彈性率，降低吸水率之方法如，含有大量二氧化矽填料之技術，例如 特開2005-19516號公報(專利文獻2)之實施例所記載，含有環氧樹脂、苯酚樹脂與合成橡膠之薄膜狀接著劑(接合用接著薄膜)中，添加平均粒徑為0.5μm之球狀熔融二氧化矽作為填料用可提高高溫下之彈性率。
但專利文獻2所記載之球狀熔融二氧化矽般 粒徑較小之二氧化矽填料，因其比表面積較大而增強二氧化矽填料相互間之相互作用，故混合樹脂時具有凝聚之傾向，特別是薄膜狀接著劑之厚度較薄時，會有薄膜表面之外觀變差的問題。又，二氧化矽填料表面之矽醇基會吸附水而提升吸水率，因而也有無法充分降低硬化後之薄膜狀接著劑的吸水率問題。
另外，縮小所含的二氧化矽填料之粒徑時， 一般可降低薄膜狀接著劑之流動性，即具有提升熔融黏度之傾向，但因薄膜狀接著劑之被接著體的晶圓背面或配線基板之表面並非一定為平滑面，故提升薄膜狀接著劑之熔融黏度時，於被接著體加熱密合時會降低薄膜狀接著劑與被接著體之間的密合性，而使空氣捲入兩者之界面，而會成為降低硬化後之薄膜狀接著劑的接著力，發生封裝裂化之原因的問題。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：特開2000-200794號公報
專利文獻2：特開2005-19516號公報
有鑑於上述先前技術所具有之課題，本發明之目的為，提供可得到表面外觀良好，具有充分低之熔融黏度與被接著體具有優良密合性，具有充分高之硬化後的彈性率且充分低之吸水率的薄膜狀接著劑的薄膜狀接著劑用組成物及其製造方法，薄膜狀接著劑，以及使用薄膜狀接著劑之半導體封裝及其製造方法。
本發明者們為了達成上述目的而專心研究後發現，薄膜狀接著劑組成物之製造方法中，首先將平均粒徑0.01~2.0μm之球狀二氧化矽填料經矽烷偶合劑表面處理所得之表面處理之球狀二氧化矽填料分散於有機溶劑中，而製得表面處理之球狀二氧化矽填料分散液，其次於所得之前述表面處理之球狀二氧化矽填料分散液中，混合環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑及苯氧樹脂，使前述表面處理之球狀二氧化矽填料之含量為特定範圍內，即可得均勻分散有球狀二氧化矽填料之薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
又，由此方式所得之薄膜狀接著劑，既使球狀二氧化矽填料之平均粒徑小至0.01~2.0μm時，於形成薄膜時也不會凝聚，既使厚度較薄也可得良好之薄膜表面 外觀，且因具有充分低之熔融黏度故與被接著體具有優良之密合性。又，既使200℃程度之高溫下，前述薄膜狀接著劑也可維持充分高之硬化後的彈性率，因此可安定接著半導體晶片與配線基板，以充分強度接合接合導線。另外因前述薄膜狀接著劑具有充分低之硬化後的吸水率，故可充分抑制實裝半導體封裝時發生封裝裂化，而完成本發明。
即，本發明之薄膜狀接著劑用組成物的製造 方法為，含有環氧樹脂(A)、環氧樹脂硬化劑(B)、苯氧樹脂(C)，及經矽烷偶合劑表面處理平均粒徑0.01~2.0μm之球狀二氧化矽填料之表面處理球狀二氧化矽填料(D)，且前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之含量相對於前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)、前述苯氧樹脂(C)及前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之合計量為30~70質量%，熱硬化後之200℃下的彈性率為20~3000MPa，熱硬化後之飽和吸水率為1.5質量%以下之薄膜狀接著劑用組成物的製造方法，其特徵為包含，將前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)分散於有機溶劑中，以製得表面處理之球狀二氧化矽填料分散液之步驟，與於前述表面處理之球狀二氧化矽填料分散液中，混合前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)及前述苯氧樹脂(C) 得薄膜狀接著劑用組成物之步驟的製造方法。
本發明之薄膜狀接著劑用組成物的製造方法 中，為含有將前述矽烷偶合劑溶解於有機溶劑中得矽烷偶合劑溶液之步驟，與將前述球狀二氧化矽填料分散於前述矽烷偶合劑溶液中以前述矽烷偶合劑表面處理前述球狀二氧化矽填料，將前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)分散於前述有機溶劑中得前述表面處理之球狀二氧化矽填料分散液之步驟，且，前述矽烷偶合劑之添加量相對於前述球狀二氧化矽填料之添加量100質量份較佳為1~5質量份。
又，本發明之薄膜狀接著劑用組成物的製造方法中，前述矽烷偶合劑較佳為，下述通式(1)：R3-n -Si(CH3 )n -CH=CH2 ．．．(1)[式(1)中，R表示由甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基所成群所選出之至少1個水解性官能基，n表示0或1之整數]所表示之乙烯基系矽烷偶合劑。
本發明之薄膜狀接著劑用組成物，其特徵係藉由前述本發明之薄膜狀接著劑用組成物的製造方法所得者。
又，本發明之薄膜狀接著劑為，將前述本發 明之薄膜狀接著劑用組成物成形為薄膜狀所得之薄膜狀接著劑，且，使用流變計(Rheometer)觀測由20℃以10℃/分之升溫速度加熱時80℃下之熔融黏度為10000Pa．s以下者。本發明之薄膜狀接著劑較佳為，厚度為1~50μm。
本發明之半導體封裝之製造方法，其特徵係 包含將上述本發明之薄膜狀接著劑熱壓合於表面至少形成1個半導體回路的晶圓之背面上以設置接著劑層之第1步驟，與介由前述接著劑層接合前述晶圓與切粒膠帶(Dicing Tape)後，藉由將前述晶圓與前述接著劑層同時切粒(Dicing)，而製得備有前述晶圓及前述接著劑層之附接著劑層的半導體晶片之第2步驟，與由前述接著劑層剝離前述切粒膠帶後，介由前述接著劑層熱壓合前述附接著劑層之半導體晶片與配線基板之第3步驟，與將前述薄膜狀接著劑熱硬化之第4步驟的製造方法。又，本發明之半導體封裝，其特徵係藉由前述本發明之半導體封裝的製造方法所得之物。
又，藉由本發明之組成而達成前述目的之理 由雖未完全確定，但以下為本發明者們之推測。即，本發明者們推斷，先前含有二氧化矽填料之薄膜狀接著劑用組成物的製造方法中，係廣泛使用簡便的直接將二氧化矽填料與必要之矽烷偶合劑加入樹脂成份的所謂切粒法(Integrant)，但該類方法中二氧化矽表面會殘存大量矽醇 基，特別是使用粒徑較小之二氧化矽填料時二氧化矽填料相互間易凝聚，而使所得之薄膜狀接著劑的表面外觀變差，及增加硬化後之吸水率。又，本發明者們推斷，為了防止該類因二氧化矽填料相互間凝聚而使表面外觀變差等，前述切粒法雖適用施用強剪斷力以碎解凝聚物之輥混練等步驟，但除了增加步驟數以外，特別是使用粒徑較小之二氧化矽填料時，將難得到品質充分之薄膜狀接著劑用組成物。
相對於此，本發明之薄膜狀接著劑用組成物 之製造方法，因球狀二氧化矽填料係使用經矽烷偶合劑表面處理之表面處理之球狀二氧化矽填料，故使用所得薄膜狀接著劑用組成物時，因表面之矽醇基含有前述經矽烷偶合劑充分處理的表面處理之球狀二氧化矽填料，故可增加吸水率，而製得可充分抑制封裝裂化的薄膜狀接著劑。
又，本發明者們推測為，因充分處理的表面 處理之球狀二氧化矽填料容易分散於有機溶劑中，故分散有該成份之表面處理之球狀二氧化矽填料分散液，與環氧樹脂、環氧樹脂硬化劑及苯氧樹脂等樹脂成份混合時，即使為粒徑更小之球狀二氧化矽填料時，也不會於樹脂成份中產生凝聚，而可均勻地分散，使所得薄膜狀接著劑具有良好的表面外觀。本發明者們復推測，使表面處理之球狀二氧化矽填料分散於該些具有特定組合之樹脂成份中時，可充分地降低所得薄膜狀接著劑之熔融黏度。
另外本發明者們推斷，本發明之薄膜狀接著 劑用組成物的製造方法因可抑制凝聚，而使薄膜狀接著劑中含有較多之球狀二氧化矽填料，故可維持高水準之硬化後高溫下的彈性率。因此本發明者們推斷，既使半導體晶片更薄型化、小型化，該類薄膜狀接著劑特別是可更精準接合半導體晶片與配線基板，維持高水準之接合導線的接合強度，充分抑制封裝裂化。
本發明可提供，可得到表面外觀良好，具有充分低之熔融黏度與被接著體具有優良之密合性，具有充分高之硬化後的彈性率且充分低之吸水率的薄膜狀接著劑之薄膜狀接著劑用組成物及其製造方法、薄膜狀接著劑，以及使用薄膜狀接著劑之半導體封裝及其製造方法。
因此既使半導體晶片更薄型化、小型化，半導體封裝之製造過程中，本發明可更精準接合半導體晶片與配線基板，維持高水準之接合導線的接合強度，充分抑制封裝裂化發生。
1‧‧‧晶圓
2‧‧‧接著劑層
3‧‧‧切粒膠帶
4‧‧‧附接著劑層之半導體晶片
5‧‧‧配線基板
6‧‧‧接合導線
7‧‧‧密封樹脂
8‧‧‧半導體封裝
圖1為，表示本發明之半導體封裝的製造方法之第1步驟的一較佳實施形態之概略縱剖面圖。
圖2為，表示本發明之半導體封裝的製造方法之第2步驟的一較佳實施形態之概略縱剖面圖。
圖3為，表示本發明之半導體封裝的製造方法之第3步驟的一較佳實施形態之概略縱剖面圖。
圖4為，表示本發明之半導體封裝的製造方法之連接接合導線步驟之一較佳實施形態之概略縱剖面圖。
圖5為，表示藉由本發明之半導體封裝的製造方法所製造之半導體封裝的一較佳實施形態之概略縱剖面圖。
 實施發明之形態
下面將以其較佳之實施形態詳細說明本發明。
首先將說明本發明之薄膜狀接著劑用組成物及其製造方法。本發明之薄膜狀接著劑用組成物的製造方法為，含有環氧樹脂(A)、環氧樹脂硬化劑(B)、苯氧樹脂(C)、及平均粒徑0.01~2.0μm之經矽烷偶合劑表面處理的球狀二氧化矽填料之表面處理球狀二氧化矽填料(D)，且前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之含量相對於前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)、前述苯氧樹脂(C)及前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之合計量為30~70質量%，熱硬化後之200℃下的彈性率為20~3000MPa，熱硬化後之飽和吸水率為1.5質量%以下的薄膜狀接著劑用組成物之製造方法，其為含有 將前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)分散於有機溶劑中得表面處理之球狀二氧化矽填料分散液之步驟，與於前述表面處理之球狀二氧化矽填料分散液中，混合前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)及前述苯氧樹脂(C)得薄膜狀接著劑用組成物之步驟的製造方法。
本發明之環氧樹脂(A)為，具有環氧基之熱硬化性樹脂，該類環氧樹脂(A)較佳為，重量平均分子量為300~2000，更佳為300~1500。重量平均分子量未達前述下限時會增加單體或二聚物而加強結晶性，因此使薄膜狀接著劑傾向脆弱，又，超過前述上限時可提高薄膜狀接著劑之熔融黏度，因此壓合於配線基板時無法充分填埋基板上之凹凸，傾向降低與配線基板之密合性。又，本發明中重量平均分子量係指，藉由凝膠滲透色譜儀(GPC)(商品名：HLC-82A(東曹(股)製)，溶劑：四氫呋喃，管柱：TSKgelG2000HXL(東曹(股)製)(2根)、G4000HXL(東曹(股)製)(1根)，溫度：38℃，速度：1.0ml/min)測定，以標準聚苯乙烯(商品名：A-1000，東曹(股)製)換算之值。
前述環氧樹脂(A)可為液體、固體及半固體任一種。本發明中前述液體係指，軟化點未達50℃，前述固體係指，軟化點為60℃以上，前述半固體係指，軟化點為前述液體之軟化點與固體之軟化點之間(50℃以上未達60℃)。前述環氧樹脂(A)，就得到可以較佳之溫度範圍 (例如60~120℃)到達低熔融黏度之薄膜狀接著劑的觀點，軟化點較佳為100℃以下。又，本發明中軟化點係指，藉由軟化點試驗(環球式)法(測定條件：依據JIS-2817)測定之值。
前述環氧樹脂(A)中，就提高硬化體之交聯密 度，結果可進一步提高熱硬化後之彈性率，既使使用於更小型之半導體晶片傾向可維持高水準之配線基板與半導體晶片之間的接合導線之接合強度的觀點，環氧當量較佳為500g/eq以下，更佳為150~450g/eq。又，本發明中環氧當量係指，含有1克當量之環氧基的樹脂之克數(g/eq)。
前述環氧樹脂(A)之骨架如，苯酚酚醛清漆 型、原甲酚酚醛清漆型、甲酚酚醛清漆型、二環戊二烯型、聯苯型、芴雙酚型、三嗪型、萘酚型、萘二醇型、三苯基甲烷型、四苯基型、雙酚A型、雙酚F型、雙酚AD型、雙酚S型、三羥甲基甲烷型等，就得到樹脂之結晶性較低，具有良好之表面外觀的薄膜狀接著劑之觀點，較佳為三苯基甲烷型、雙酚A型、甲酚酚醛清漆型、原甲酚酚醛清漆型、二環戊二烯型。
32]前述環氧樹脂(A)可單獨使用1種或2種以上組合使用，2種以上組合使用時，例如就易調節組成物之黏度，既使以低溫(較佳為40~80℃)實施薄膜狀接著劑與晶圓熱壓合之步驟(晶圓層壓步驟)傾向充分發揮晶圓與薄膜狀接著劑之密合性的觀點，較佳為組合使用軟化點為 50~100℃之環氧樹脂(a1)與軟化點未達50℃之環氧樹脂(a2)。
前述環氧樹脂(a1)於室溫下為固體或半固體， 軟化點較佳為50~100℃，更佳為50~80℃。軟化點未達前述下限時，會降低所得之薄膜狀接著劑的黏度，故傾向常溫下難保持薄膜形狀，另外超過前述上限時，所得之薄膜狀接著劑傾向難以較佳之溫度範圍(例如60~120℃)到達低熔融黏度。
前述環氧樹脂(a1)較佳為，重量平均分子量超 過500且2000以下，更佳為600~1200。重量平均分子量未達前述下限時會增加單體或二聚物而增強結晶性，因此傾向使薄膜狀接著劑脆弱，另外超過前述上限時會提高薄膜狀接著劑之熔融黏度，因此壓合於配線基板時傾向無法充分填埋基板上之凹凸，降低與配線基板之密合性。
該類環氧樹脂(a1)之骨架，就樹脂之結晶性較 低，可得具有良好外觀之薄膜狀接著劑的觀點，較佳為三苯基甲烷型、雙酚A型、甲酚酚醛清漆型、原甲酚酚醛清漆型、二環戊二烯型，更佳為三苯基甲烷型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂。
前述環氧樹脂(a2)就既使以低溫(較佳為40~80℃)實施熱壓合薄膜狀接著劑與晶圓之步驟(晶圓層壓步驟)時傾向可充分發揮晶圓與薄膜狀接著劑之密合性的觀點，軟化點較佳為未達50℃，軟化點更佳為40℃以下。該類環氧樹脂(a2)之重量平均分子量較佳為300~500，更 佳為350~450。重量平均分子量未達前述下限時會增加單體而增強結晶性，因此使薄膜狀接著劑傾向脆弱，另外超過前述上限時會提高熔融黏度，故傾向降低晶圓層壓步驟時晶圓與薄膜狀接著劑之密合性。
該類環氧樹脂(a2)之骨架，就降低樹脂之結晶 性，得到具有良好外觀之薄膜狀接著劑的觀點，較佳為低聚物型之液狀環氧樹脂的雙酚A型，雙酚A/F混合型、雙酚F型、環氧丙烷改質雙酚A型，就降低熔融黏度進一步降低結晶性之觀點，前述環氧樹脂(a2)更佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚A/F混合型環氧樹脂。
前述環氧樹脂(a1)與前述環氧樹脂(a2)之比例 較佳為，質量比(a1：a2)為95：5~30：70，更佳為70：30~40：60，環氧樹脂(a1)之含量為未達前述下限時，會增強薄膜狀接著劑之薄膜黏合性而傾向不易由包覆薄膜及切粒膠帶剝離，另外超過前述上限時會提高組成物之黏度，而使所得之薄膜狀接著劑的性狀傾向脆化。
本發明之環氧樹脂硬化劑(B)可使用胺類、酸 酐類、多價酚類等已知之硬化劑，但就得到於超過使前述環氧樹脂(A)及前述苯氧樹脂(C)為低熔融黏度之溫度範圍的高溫下可發揮硬化性，具有速硬化性，且室溫下可長期保存之保存安定性較高的薄膜狀接著劑用組成物之觀點，較佳為使用潛在性硬化劑。前述潛在性硬化劑如，二氰二醯胺、咪唑類、醯肼類、三氟化硼-胺錯合物、胺醯亞胺、聚胺鹽，及該等之改質物或微膠囊型之物。該等可單 獨使用1種或2種以上組合使用。
本發明之苯氧樹脂(C)為，重量平均分子量為10000以上之熱塑性樹脂。藉由使用該類苯氧樹脂(C)，可消除所得之薄膜狀接著劑於室溫下之黏著性及脆化。
前述苯氧樹脂(C)之重量平均分子量較佳為30000~100000，更佳為40000~70000。重量平均分子量為未達前述下限時會弱化薄膜狀接著劑之支撐性，且會有增加脆弱性之傾向，另外超過前述上限時傾向提高熔融黏度。又，前述苯氧樹脂(C)之玻璃化溫度(Tg)較佳為40~100℃，更佳為50~90℃。玻璃化溫度為未達前述下限時會增強薄膜狀接著劑之常溫下的薄膜黏合性，而傾向不易由包覆薄膜或切粒膠帶剝離，另外超過前述上限時會提高薄膜狀接著劑之熔融黏度，故壓合於配線基板時無法充分填埋基板上之凹凸，傾向降低與配線基板之密合性。
前述苯氧樹脂(C)之骨架如，雙酚A型、雙酚A/F型、雙酚F型、雙酚S型、雙酚A/S型、卡爾(Cardo)骨架型等，就類似前述環氧樹脂(A)之構造而具有良好相溶性，又可降低熔融黏度且接合性良好之觀點，較佳為雙酚A型，就得到可以較佳之溫度範圍(例如60~120℃)到達低熔融黏度之薄膜狀接著劑的觀點較佳為雙酚A/F型，就具有高耐熱性之觀點較佳為卡爾(Cardo)骨架型。該類苯氧樹脂(C)如，由雙酚A與環氧氯丙烷所得之雙酚A型苯氧樹脂、由雙酚A與雙酚F與環氯丙烷所得之雙酚A/F型苯氧樹脂。前述苯氧樹脂(C)可單獨使用其中1種或2 種以上組合使用，又，例如可以YP-50S(雙酚A型苯氧樹脂，新日化環氧製造(股)製)、YP-70(雙酚A/F型苯氧樹脂，新日化環氧製造(股)製)、FX-316(雙酚F型苯氧樹脂，新日化環氧製造(股)製)、及FX-280S卡爾(Cardo)骨架型苯氧樹脂，新日化環氧製造(股)製)等之市售的苯氧樹脂作為前述苯氧樹脂(C)用。
本發明之表面處理球狀二氧化矽填料(D)為， 平均粒徑0.01~2.0μm之球狀二氧化矽填料經矽烷偶合劑表面處理所得之物。
前述球狀二氧化矽填料之平均粒徑需為0.01 ~2.0μm。平均粒徑為未達前述下限時會進一步增加二氧化矽填粒之比表面積，而增強與所添加之樹脂的相互作用，故會提升薄膜狀接著劑之熔融黏度而易降低與被接著體之密合性，另外超過前述上限時以輥刀塗佈機等之塗佈機製造薄型之薄膜狀接著劑時，薄膜表面外觀易發生紋路，且將設置薄膜狀接著劑之晶圓切成半導體晶片之步驟中會因薄膜狀接著劑而增加加工刀之耗損率。又，前述球狀二氧化矽填料之平均粒徑，就形成厚5μm以下之極薄薄膜狀接著劑的觀點，特佳為1.0μm以下。
又，本發明中平均粒徑係指，以粒度分布中 粒子之全體積為100%時累積為50%時之粒徑，可藉由雷射衍射、散射法(測定條件：分散媒-六偏磷酸鈉，雷射波長：780nm，測定裝置：麥庫洛MT3300EX)測定粒徑分布之粒徑的體積分率之累積曲線求取。又，本發明中球狀係 指，真球狀或實質上無角之帶圓味的略真球狀。
該類球狀二氧化矽填料無特別限制，就使所 得之二氧化矽粒子的形狀為略真球狀，易調整粒徑之觀點，較佳為藉由VMC(Vaporized Material Combustion)法燃燒矽粉末所得之物。前述VMC法係指，使用粉塵爆發原理之方法，於含有氧之環境下藉由燃燒器形成化學焰，將量為可形成粉塵雲之程度的構成目的之氧化物粒子的金屬粉末投入該化學焰中，引起燃燒而得氧化物粒子之方法。藉由該類VMC法，可瞬間得到大量之氧化物粒子(二氧化矽粒子)，又，藉由調整所投入之矽粉末的粒徑、投入量、火焰溫度等，可調整所得二氧化矽粒子之粒徑。
47]前述矽烷偶合劑無特別限制，可使用矽烷單體系、乙烯基矽烷系、甲基丙烯酸基矽烷系、環氧矽烷系、巰基矽烷系、硫矽烷系、胺基矽烷系、脲基矽烷系、異氰酸酯矽烷系等之偶合劑，但就進一步降低硬化後薄膜狀接著劑之吸水率，進一步抑制封裝裂化發生之觀點，較佳為未將有相對於水具有強親和性之官能基的矽烷偶合劑，更佳為下述通式(1)：R3-n -Si(CH3 )n -CH=CH2 ．．．(1)[式(1)中，R表示由甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基所成群所選出之任一個水解性官能基，n表示0或1之整數]所表示之乙烯基系矽烷偶合劑。
以前述矽烷偶合劑表面處理前述球狀二氧化 矽填料之方法如，攪拌前述球狀二氧化矽填料之粉體的同時使其與氣化之前述矽烷偶合劑反應的處理方法(處理方法I)，及將前述矽烷偶合劑加入溶解於有機溶劑之前述球狀二氧化矽填料中使其反應的處理方法(處理方法II)。本發明就可以分散於有機溶劑之狀態得到本發明之表面處理球狀二氧化矽填料(D)，直接使用於本發明之製造方法的觀點，較佳為採用前述處理方法II。
前述處理方法II較佳為包含，前述矽烷偶合 劑溶解於有機溶劑中得矽烷偶合劑溶液之步驟，與將前述球狀二氧化矽填料分散於前述矽烷偶合劑溶液中以前述矽烷偶合劑表面處理前述球狀二氧化矽填料，得前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)分散於前述有機溶劑中之表面處理之球狀二氧化矽填料分散液之步驟。
前述有機溶劑無特別限制，例如甲苯、二甲 苯等之芳香族烴；甲基異丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)等之酮類；單聚醚、二聚醚等之醚類；及該等之混合物，可因應本發明之薄膜狀接著劑用組成物所使用的樹脂而適當選擇。又，前述矽烷偶合劑溶液中之矽烷偶合劑的濃度無特別限制，較佳為20~90質量%。
前述矽烷偶合劑及前述球狀二氧化矽填料之 添加量一般係由，所使用之球狀二氧化矽填料的比表面積與矽烷偶合劑之最小被覆面積，藉由下述式： 矽烷偶合劑添加量[g]=(球狀二氧化矽填料添加量[g]×球狀二氧化矽填料比表面積[m2 /g]/(矽烷偶合劑之最小被覆面積[m2 /g])而算出，但本發明就可充分處理前述球狀二氧化矽填料表面之矽醇基的觀點，前述矽烷偶合劑之添加量較佳為過量，前述矽烷偶合劑之添加量相對於前述球狀二氧化矽填料之添加量100質量份更佳為1~5質量份，特佳為1~3質量份。前述矽烷偶合劑之添加量為未達前述下限時傾向無法充分處理球狀二氧化矽填料之表面的矽醇基，另外超過前述上限時剩餘之矽烷偶合劑會因半導體封裝之製造過程或實裝過程等之加熱而揮發，恐污染半導體晶片或導線部分等之其他零件。
使前述球狀二氧化矽填料分散於前述矽烷偶合劑溶液中之方法無特別限制，例如使用機械攪拌器、磁力攪拌器、均化器等以25~70℃之溫度攪拌1~100小時的方法，藉由該類方法，可得本發明之表面處理球狀二氧化矽填料(D)分散於前述有機溶劑中之表面處理之球狀二氧化矽填料分散液。
本發明之薄膜狀接著劑用組成物的製造方法為，包含使前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)分散於有機溶劑中得表面處理之球狀二氧化矽填料分散液之步驟，與於前述表面處理之球狀二氧化矽填料分散液中，混合前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)及前述苯氧樹脂(C)得薄膜狀接著劑用組成物之步驟。
得本發明之表面處理之球狀二氧化矽填料分 散液之步驟中，係使前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)分散於有機溶劑中。該類分散方法無特別限制，可於有機溶劑中藉由攪拌分散預先實施表面處理之球狀二氧化矽填料，或使球狀二氧化矽填料分散於有機溶劑中的同時實施表面處理，但就步驟數較少之觀點較佳為，以前述矽烷偶合劑表面處理前述之球狀二氧化矽填料之方法係採用前述處理方法II，直接使用所得之表面處理之球狀二氧化矽填料分散液。又，前述有機溶劑無特別限制，例如與前述處理方法II所列舉之方法相同。
前述表面處理之球狀二氧化矽填料分散液中 前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之濃度無特別限制，但就有機溶劑之比例較高時會降低薄膜狀接著劑用組成物之黏度，而傾向使形成薄膜狀接著劑時易發生迸開或橘皮之外觀不良的觀點，較佳為40~80質量%。
得本發明之薄膜狀接著劑用組成物的步驟 為，於前述表面處理之球狀二氧化矽填料分散液中，混合前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)及前述苯氧樹脂(C)。該類混合方法無特別限制，例如使用可加溫之行星混合機、機械攪拌器等之機器，以攪拌翼之回轉速度10~300rpm之條件攪拌0.5~5.0小時之方法。
前述環氧樹脂(A)之添加量較佳為，使所得之 薄膜狀接著劑用組成物中含量為10~60質量%之量，更佳為成為20~50質量%之量。含量為未達前述下限時傾 向降低所得薄膜狀接著劑之接合力，另外超過前述上限時會使所得之薄膜狀接著劑的主成份為低聚物，因此傾向既使溫度改變不多仍易改變薄膜狀態(薄膜黏合性等)。
前述環氧樹脂硬化劑(B)之添加量一般相對於 前述環氧樹脂(A)100質量份為0.5~50質量份，較佳為1~10質量份。添加量為未達前述下限時傾向拉長硬化時間，另外超過前述上限時薄膜狀接著劑中會殘存過剩之硬化劑，而殘存之硬化劑會吸附水分，因此傾向易使薄膜狀接著劑組裝於半導體封裝後之信賴性試驗發生不良。
前述苯氧樹脂(C)之添加量較佳為，使所得薄 膜狀接著劑用組成物之含量為1~30質量%之量，更佳為3~20質量%之量。含量為未達前述下限時會增強所得薄膜狀接著劑之薄膜黏合性，傾向不易由包覆薄膜或切粒膠帶剝離，另外超過前述上限時會提高所得薄膜狀接著劑之熔融黏度，因此壓合於配線基板時無法充分填埋基板上之凹凸，傾向降低與配線基板之密合性。
前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之添加 量，相對於前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)、前述苯氧樹脂(C)及前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之合計量需為使前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之含量為30~70質量%之量。含量為未達前述下限時會提升所得薄膜狀接著劑之吸水率而易發生封裝裂化，又，會降低高溫下硬化後之彈性率而易發生接合導線之連接不良而降低接合強度。另外超過前述上限時會減少樹脂成份而降低 與被接著體之接合力。又，前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之含量，就降低所得薄膜狀接著劑之吸水率及提高高溫下硬化後之彈性率，另外因所添加之環氧樹脂而提升接合力等之特性的觀點，特佳為35~50質量%。
由此可得表面處理球狀二氧化矽填料(D)均勻 分散之本發明的薄膜狀接著劑用組成物。本發明之薄膜狀接著劑用組成物為，含有環氧樹脂(A)、環氧樹脂硬化劑(B)、苯氧樹脂(C)，及平均粒徑0.01~2.0μm之球狀二氧化矽填料經矽烷偶合劑表面處理之表面處理球狀二氧化矽填料(D)，且前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之含量相對於前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)、前述苯氧樹脂(C)及前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之合計量為30~70質量%。熱硬化後之200℃下的彈性率為20~3000MPa，熱硬化後之飽和吸水率為1.5質量%以下。
又，本發明之薄膜狀接著劑用組成物中，表面處理球狀二氧化矽填料(D)為均勻分散，故可得表面外觀良好之薄膜狀接著劑。該類本發明之薄膜狀接著劑用組成物較佳為，使用JISK5600-2-5(1999)所規定之由計量器與刮板所形成之研磨儀，將作為試料用之前述薄膜狀接著劑用組成物置於前述計量器之溝內，拉動前述刮板時實質未觀察到線，更具體為，使用10~100μm之計量器時實質未觀察到線，特佳為使用2.5~25μm計量器時實質未觀察到線之物。又，本發明中實質未觀察到線係指，完全未 觀察到線，或出現於試料面之線的起點之計量器深未達計器最小值。
又，上述本發明之製造方法較佳為，另含有 去除前述有機溶劑之步驟。去除前述有機溶劑之方法無特別限制，例如再加熱攪拌前述薄膜狀接著劑用組成物之方法。加熱條件可為，未達薄膜狀接著劑用組成物之硬化開始溫度且使薄膜狀接著劑用組成物中不揮發成份濃度為所希望之濃度的程度，會因薄膜狀接著劑之製造方法，及所使用之有機溶劑及樹脂的種類而異，無法一概而定，例如較佳為50~150℃下0.1~10.0小時。又，由此所得之薄膜狀接著劑用組成物中，不揮發成份濃度較佳為40~90質量%程度。
本發明之薄膜狀接著劑用組成物中，除了前 述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)、前述苯氧樹脂(C)，及前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)，於不阻礙本發明之效果的範圍下，可另含有前述有機溶劑；前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)以外之填充劑、黏度調整劑、防氧化劑、難燃劑、著色劑、丁二烯系橡膠或聚矽氧橡膠等之應力緩和劑等的添加劑。
前述添加劑中，就過度降低所得之薄膜狀接 著劑的熔融黏度時將晶圓熱壓合於配線基板時易因樹脂流動或樹脂上溢等而傾向污染其他構件等之觀點，較佳為含有黏度調整劑。前述黏度調整度如，聚羧酸之醯胺系、改質脲系、脲改質胺基甲酸酯系、脲改質聚醯胺系、脲改質 聚醯胺系之界面活性劑；排水性氣相二氧化矽等。本發明之薄膜狀接著劑用組成物含有該類添加劑時，較佳為與前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)及前述苯氧樹脂(C)同時添加，其添加量較佳為，使所得之薄膜狀接著劑用組成物中添加劑的含量為3質量%以下之量。
其次將說明本發明之薄膜狀接著劑。本發明 之薄膜狀接著劑為，將上述本發明之薄膜狀接著劑用組成物成形為薄膜狀所得之薄膜狀接著劑，其特徵為使用流變計觀測由20℃以10℃/分之升溫速度加熱時80℃下之熔融黏度為10000Pa．s以下。又，本發明之薄膜狀接著劑為，均勻分散前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)。
本發明之薄膜狀接著劑的製造方法之一較佳 實施形態如，將前述薄膜狀接著劑用組成物塗佈於經離模處理之基材薄膜的一方表面上，再實施加熱乾燥之方法，但非特定限制於該方法。
前述經離模處理之基材薄膜可為，具有作為 所得之薄膜狀接著劑的包覆薄膜用機能之物，可適當採用已知之物，例如經離模處理之聚丙烯(PP)、經離模處理之聚乙烯(PE)、經離模處理之聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。前述塗佈法可適當採用已知之方法，例如使用輥刀塗佈機、照相凹版塗佈機、塑膜塗佈機、逆塗佈機等之方法。
前述加熱乾燥為，以未達前述薄膜狀接著劑 用組成物之硬化開始溫度的溫度進行。該溫度會因所使用 之樹脂種類而異，無法一概而定，較佳如40~100℃，更佳如60~100℃，溫度未達前述下限時會增加殘存於薄膜狀接著劑之溶劑量，傾向加強薄膜黏合性，又為硬化開始溫度以上時會使前述薄膜狀接著劑用組成物硬化，而傾向降低薄膜狀接著劑之接合性。又，前述加熱乾燥之時間較佳如10~60分鐘。又以作為薄膜狀接著劑用時之不揮發成分濃度為95.0~99.8質量%為佳。
由此所得的本發明之薄膜狀接著劑較佳為， 厚度為1~50μm，就可更充分填埋配線基板表面之凹凸的觀點。又以5~40μm為佳，更佳為10~30μm。厚度未達前述下限時無法充分填埋配線基板表面之凹凸，傾向無法擔保充分之密合性，又，超過前述上限時製造過程難去除有機溶劑，而增加殘存之溶劑量，傾向增強薄膜黏合性。 又，因前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)均勻分散於本發明之薄膜狀接著劑用組成物，故本發明之薄膜狀接著劑既使厚度為1~10μm仍可得良好之表面外觀。
該類本發明之薄膜狀接著劑具有充分低之熔 融黏度，因此與被接著體具有優良密合性。具體上前述熔融黏度為，使用流變計觀測由20℃以10℃/分之升溫速度加熱時80℃下之熔融黏度為10000Pa．s以下。前述熔融黏度更佳為10~10000Pa．s。熔融黏度未達前述下限時，接合於晶圓背面時會因樹脂流動或樹脂上溢等而傾向污染其他構件，又，熔融黏度超過前述上限時，薄膜狀接著劑接合於晶圓背面或凹凸狀配線基板之表面時傾向易使空氣卷 入於與被接著體之界面。
本發明之薄膜狀接著劑因具有該類熔融黏度 特性，故可以較佳之溫度範圍(例如60~120℃)壓合於被接著體，相對於被接著體可發揮優良密合性。又，本發明之熔融黏度係指，藉由測定熔融樹脂於一定溫度下之黏性電阻所得之值，80℃下之熔融黏度係指，使用流變計(商品名：RS150，Haake公司製)，測定溫度範圍20~100℃、升溫速度10℃/min下之黏性電阻變化，而得溫度-黏性電阻曲線中溫度80℃時之黏性電阻。
又，本發明之薄膜狀接著劑中，熱硬化後之 200℃下的彈性率為20~3000MPa。前述彈性率更佳為50~1000MPa。彈性率未達前述下限時，配線基板與半導體晶片之間的接合將不足，因此半導體晶片小型化時，特別易傾向使接合導線之接合強度不足。又，超過前述上限時，會降低高溫條件下之應力緩和能力，信賴性試驗時傾向易發生剝離不良。又，本發明之200℃下的彈性率係指，使用動態黏彈性測定裝置(商品名：Rheogel-E4000F，UBM(股)製)，以測定溫度範圍30~300℃、升溫速度5℃/min，及周波數1Hz之條件下測定時200℃之值。
另外本發明之薄膜狀接著劑中，熱硬化後之 飽和吸水率為1.5質量%以下。前述飽和吸水率更佳為1.3質量%以下。飽和吸水率超過前述上限值時，藉由回流方式焊接半導體封裝時，傾向易因芯片接著薄膜內部水分之 爆發性氣化而發生封裝裂化。又，本發明之飽和吸水率可藉由，使用恆溫恆濕器(商品名：PR-1J，耶恩佩(股)製)，測定使熱硬化後之薄膜狀接著劑於溫度85℃、相對濕度85%RH下100小時吸濕前後之質量而算出。
前述熱硬化係藉由，加熱至前述薄膜狀接著 劑用組成物之硬化開始溫度以上之溫度而進行。該溫度會因所使用之樹脂種類而異，無法一概而定，較佳如120~180℃，更佳如120~140℃。溫度未達硬化開始溫度時無法充分進行熱硬化，傾向降低熱硬化後薄膜狀接著劑之強度，又，超過前述上限時硬化中薄膜狀接著劑內之環氧樹脂或硬化劑、添加劑等會揮發傾向易使薄膜狀接著劑發泡。又，該加熱時間較佳如10~180分鐘。另外前述熱硬化時，更佳為施加0.1~10MPa之壓力。
其次將參考圖面詳細說明本發明之半導體封 裝的製造方法之較佳實施形態。又，以下說明內容及圖面中，相同或相當之要素將賦予相同之符號，故省略重覆說明。圖1~圖5為，表示本發明之半導體封裝的製造方法之各步驟的一較佳實施形態之概略縱剖面圖。
本發明之半導體封裝的製造方法中，首先第1 步驟如圖1所示，將前述本發明之薄膜狀接著劑熱壓合於表面至少形成1個半導體回路之晶圓1的背面，設置接著劑層2。
晶圓1適用表面至少形成1個半導體回路之 晶圓，例如矽晶圓、SiC晶圓、GaS晶圓。接著劑層2可 使用單獨1層前述本發明之薄膜狀接著劑或2層以上層合使用。
晶圓1之背面設置該類接著劑層2之方法 如，可適當採用可將前述薄膜狀接著劑層合於晶圓1之背面的方法；將前述薄膜狀接著劑貼合於晶圓1之背面後，欲層合2層以上時係依序層合薄膜狀接著劑至所希望之厚度為止的方法；或預先層合薄膜狀接著劑至目的之厚度後貼合於晶圓1之背面的方法等。又，晶圓1之背面設置該類接著劑層2時所使用之裝置無特別限制，例如可適當使用輥層壓機、手動層壓機般已知之裝置。
晶圓1之背面設置接著劑層2時較佳為，於 使前述薄膜狀接著劑之熔融黏度為10000Pa．s以下之溫度以上且未達前述薄膜狀接著劑之熱硬化開始溫度的溫度範圍內之溫度下將前述薄膜狀接著劑貼合於晶圓1之背面。該類溫度條件會因所使用之樹脂種類而異，無法一概而定，較佳如40~100℃，更佳如40~80℃。溫度未達前述下限時，傾向易使空氣卷入接著劑層2與晶圓1之界面，欲層合2層以上之接著劑層2時，傾向使前述薄膜狀接著劑之層間的接合不足。另外熱硬化開始溫度以上時會使前述薄膜狀接著劑硬化，而傾向接合於配線基板時降低接合性。又，該熱壓合時間較佳如1~180秒。
又，晶圓1之背面設置接著劑層2時，較佳 為施加0.1~1MPa之壓力，壓力未達前述下限時，需耗 時貼合接著劑層2與晶圓1，且傾向無法充分防止空隙發生，又，超過前述上限時，傾向無法控制接著劑層2溢出。
其次本發明之半導體封裝的製造方法中，第2步驟如圖2所示，介由接著劑層2接合晶圓1與切粒膠帶3後，藉由同時將晶圓1與接著劑層2切粒，得備有晶圓1與接著劑層2之附接著劑層的半導體晶片4。
切粒膠帶3無特別限制，可適當使用已知之切粒膠帶。另外切粒所使用之裝置無特別限制，可適當使用已知之切粒裝置。
其次本發明之半導體封裝的製造方法中，第3步驟如圖3所示，由接著劑層2剝離切粒膠帶3後，介由接著劑層2熱壓合附接著劑層之半導體晶片4與配線基板5，將附接著劑層之半導體晶片4實裝於配線基板5。
配線基板5適用表面形成半導體回路之基板，例如印刷電路基板(PCB)、各種導線框，及基板表面搭載電阻元件或電容器等之電子構件的基板。又，藉由使用其他半導體晶片作為配線基板5用，可介由接著劑層2層合複數半導體晶片。
將附接著劑層之半導體晶片4實裝於該類配線基板5之方法無特別限制，可適當採用使用接著劑層2可將附接著劑層之半導體晶片4接合於配線基板5或搭載於配線基板5之表面上，電子構件的先前已知之方法。該類實裝方法如使用，使用具有來自上方之加熱機能 的拋彈晶片焊機之實裝技術的方法、具有僅來自下方之加熱機能的芯片焊機的方法、使用層壓機之方法等先前已知之加熱、加壓方法。
該類介由由本發明之薄膜狀接著劑所形成之 接著劑層2將附接著劑層之半導體晶片4實裝於配線基板5上，因可使前述薄膜狀接著劑追踪因電子構件而產生於配線基板5上之凹凸，故可密合固定晶圓1與配線基板5。
接合配線基板5與附接著劑層之半導體晶片 4時較佳為，以使前述薄膜狀接著劑之熔融黏度為10000Pa．s以下之溫度以上且未達前述薄膜狀接著劑之熱硬化開始溫度的溫度接合配線基板5與附接著劑層之半導體晶片4。該溫度條件下接合配線基板5與半導體元件，傾向不易使空氣卷入接著劑層2與配線基板5之界面。該類溫度條件、時間條件及壓力條件如前述第1步驟所述。
其次本發明之半導體封裝的製造方法中，第 4步驟為將前述薄膜狀接著劑熱硬化。前述熱硬化之溫度可為前述薄膜狀接著劑之熱硬化開始溫度以上無特別限制，會因所使用之樹脂種類而異，無法一概而定，較佳如120~180℃，更佳如120~130℃。溫度未達熱硬化開始溫度時，無法充分進行熱硬化，傾向降低接著層2之強度，又，超過前述上限時硬化過程中易使薄膜狀接著劑中之環氧樹脂、硬化劑或添加劑等揮發而傾向發泡。又， 前述硬化處理之時間較佳如10~180分鐘，另外前述熱硬化更佳為，施加0.1~10MPa之壓力。本發明中，藉由使前述薄膜狀接著劑熱硬化，可得具有充分高彈性率及低吸水率之接著層2，而得強固接合配線基板5與晶圓1之半導體封裝。
其次本發明之半導體封裝的製造方法中，如 圖4所示較佳為，介由接合導線6連接配線基板5與附接著劑層之半導體晶片4。該類連接方法無特別限制，可適當採用先前已知之方法，例如導線接合方式之方法、TAB(Tape Automated Bonding)方式之方法等。由本發明之薄膜狀接著劑所形成的接著劑層2，因熱硬化後可發揮充分高彈性率，故既使使用於尺寸1mm×1mm以下之小型的半導體晶片，也可安定連接接合導線，結果可得充分之接合導線接合強度。
其次本發明之半導體封裝的製造方法中，如 圖5所示較佳為，藉由密封樹脂7密封配線基板5與附接著劑層之半導體晶片4，由此可得半導體封裝8。密封樹脂7無特別限制，可使用能使用於製造半導體封裝的適當已知之密封樹脂。又，使用密封樹脂7之密封方法無特別限制，可採用適當已知之方法。
該類本發明之半導體封裝的製造方法可藉由 薄膜狀接著劑所形成之接著劑層2充分填埋與晶圓1之界面及與配線基板5上之凹凸的界面，因此晶圓1與接著劑層2之間及接著劑層2與配線基板5之間不會產生空 隙可使晶圓1固定於配線基板5。
又，本發明之半導體封裝的製造方法中， 因使用由前述本發明之薄膜狀接著劑用組成物所形成的本發明之薄膜狀接著劑，故既使半導體晶片更薄型化、小型化，也可精準接合於配線基板5，且可得充分之接合導線接合強度。另外藉由該類製造方法所得之本發明的半導體封裝，因晶圓1與配線基板5之間的接著層2具有充分低吸水率，故實裝於裝置等時既使以回焊方式焊接，仍可充分抑制封裝發生裂化。
實施例
下面將舉實施例及比較例更具體說明本發明，但本發明非限定於以下之實施例。又，各實施例及比較例各自以下述方法測定熔融黏度、彈性率、飽和吸水率，及實施研磨計量器評估、薄膜表面處觀評估、導線接合性評估、封裝裂化評估。
(研磨計量器評估)
將各實施例及比較例所得之薄膜狀接著劑用組成物2g各自置於JISK 5600-2-5(1999)所規定之由10~100μm計量器與刮板所形成之研磨儀(粒度計量器，第一測範製作所(股)製)之計量器的溝內，測定拉動刮板時出現於組成物表面之線的開始點之計量器的深度。
(薄膜表面外觀評估)
將各實施例及比較例所得之薄膜狀接著劑用組成物塗佈於厚50μm之經離模處理之PET薄膜後以溫度100℃加熱乾燥10分鐘，製作厚5μm之薄膜狀接著劑。以目視觀察所得薄膜狀接著劑表面之外觀，再依下述基準：
A：表面無紋路、凝聚物
B：表面出現紋路、凝聚物進行評估。
(熔融黏度測定)
將各實施例及比較例所得之薄膜狀接著劑切成2.5cm×2.5cm尺寸，層合後使用真空層壓機裝置(商品名：MVLP-500，名機製作所(股)製)以溫度50℃、壓力0.3MPa貼合10秒，得厚300μm之試驗片，使用流變計(RS150，Haake公司製)測定該試驗片於溫度範圍20~100℃、升溫速度10℃/min下之黏性電阻變化，再由所得溫度-黏性電阻曲線算出80℃之熔融黏度(Pa．s)。
(彈性率測定)
將各實施例及比較例所得之薄膜狀接著劑切成5mm×17mm尺寸後，使用乾燥機以180℃加熱1小時使薄膜狀接著劑熱硬化。使用動態黏彈性測定裝置(商品名：Rheogel-E4000F，UBM(股)製)，以測定溫度範圍30~300 ℃、升溫速度5℃/min及周波數1Hz之條件測定熱硬化後之薄膜狀接著劑，求取100℃、200℃、250℃之各彈性率。
(飽和吸水率測定)
將各實施例及比較例所得之薄膜狀接著劑切成單邊為50mm以上之四方片，層合至厚度為5mm以上後配置於直徑50mm、厚3mm之圓盤狀模具上，使用壓縮加壓成形機(商品名：ETA-D，神藤金屬工業所(股)製)，以溫度150℃、壓力2MPa加熱10分鐘後，配置於熱乾燥器中以溫度180℃再加熱1小時使薄膜狀接著劑熱硬化，得直徑50mm、厚3mm之圓盤狀試驗片。各自測定該試驗片之質量(W1)，及使用恆溫恆濕器(商品名：PR-1J，Espec(股)製)，於溫度85℃、相對濕度85%RH下吸水100小時後之質量(W2)，再以下述式：飽和吸水率(質量%)={(W2-W1)/W1}×100求取飽和吸水率。
(導線接合性評估)
首先使用手動層壓機(商品名：FM-114，鐵庫諾公司製)，以溫度70℃、壓力0.3MPa將各實施例及比較例所得之薄膜狀接著劑接合於空矽晶圓(鋁蒸鍍矽晶圓，8英 寸尺寸，厚100μm)之一方表面後，使用相同層壓機以室溫、壓力0.3MPa將切粒膠帶(商品名：G-11，Lintec(股)製)及切粒架(商品名：DTF2-8-1H001，DISCO公司製)接合於薄膜狀接著劑之前述空矽晶圓相反側的表面上。其次使用設有雙軸之切粒刀(Z1：NBC-ZH2030-SE(DD)，DISCO公司製/Z2：NBC-ZH127F-SE(BB，DISCO公司製)的切粒裝置(商品名：DFD-6340，DISCO公司製)，實施0.5mm×0.5mm尺寸切粒得半導體晶片。
其次使用晶片焊機(商品名：SPA-300，新川 (股)製)以溫度120℃、壓力4.1MPa(荷重100gf)、時間1.0秒之條件將前述半導體晶片熱壓合於導線框基板(42Arroy系，凸版印刷(股)製)，將其配置於乾燥機中以溫度120℃加熱1小時使薄膜狀接著劑熱硬化。其次使用導線焊機(商品名：UTC-3000，新川(股)製)，以台溫度200℃藉由金導線(商品名：AT系列，25μm，新日鐵曼鐵里(股)製)連接前述半導體晶片及前述導線框基板，使用接合試驗機(商品名：系列5000，Dage(股))測定前述半導體晶片表面之球剪切強度，再以下述基準：
A：球剪切強度10mg/μm2 以上
B：球剪切強度10~5mg/μm2
C：球剪切強度5mg/μm2 以下
進行評估。
(封裝裂化評估)
與前述導線接合性評估相同之方法製作以金導線連接半導體晶片與配線基板之試驗片，使用塑模裝置(商品名：V1R，TOWA(股)製)，藉由塑模劑(Kyocera製，KE-3000F5-2)密封試驗片，以溫度180℃加熱5小時使其熱硬化後，得半導體封裝。使用恆溫恆濕器(商品名：PR-1J，Espec(股)製)，於溫度85℃、相對濕度85%RH下使所得半導體封裝吸水100小時後，使用IR回流爐以溫度240℃加熱10秒。使用鑽石切刀切斷加熱後之半導體封裝，以顯微鏡觀察是否發生封裝裂化。以30個半導體封裝為一組，以下述基準：
A：全部之半導體封裝未發生封裝裂化
B：一個以上之半導體封裝發生封裝裂化
進行評估。
(實施例1)
首先於100ml之可分式燒瓶中，秤量3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(商品名：KBM-403，信越聚矽氧(股)製)1.5質量份(相對於球狀二氧化矽填料100質量份為2質量份)於溶劑用之甲基異丁基酮(MIBK)32質量份中以溫度50℃攪拌2小時。其次秤量加入球狀二氧化矽填料(商品名：SO-C2，平均粒徑0.5μm，Admatechs(股)製)74質量份，再攪拌2小時得表面處理之球狀二氧化矽填料分散液。
其次秤量固體雙酚A型環氧樹脂(商品名： YD-011，重量平均分子量：1000，軟化點：70℃，固體，環氧當量：450，新日化環氧製造(股)製)55質量份，液體雙酚A型環氧樹脂(商品名：YD-128，重量平均分子量：400，軟化點：25℃以下，液體，環氧當量：190，新日化環氧製造(股)製)49質量份、雙酚A型苯氧樹脂(商品名：YP-50S，重量平均分子量：60000，Tg：84℃，新日化環氧製造(股)製)28質量份，及溶劑用之甲基異丁基酮40質量份，加入所得之表面處理之球狀二氧化矽填料分散液中，於500ml之可分式燒瓶中，以溫度110℃加熱攪拌2小時得樹脂混合物。
其次將該樹脂混合物280質量份移入800ml 之行星混合機內，加入咪唑型硬化劑(商品名：2PHZ-PW，四國化成(股)製)9質量份，以室溫攪拌混合1小時後，真空脫泡得薄膜狀接著劑用組成物。其次將所得之薄膜狀接著劑用組成物塗佈於厚50μm之經離模處理的PET薄膜上以溫度100℃加熱乾燥10分鐘，得200mm×300mm、厚5μm之薄膜狀接著劑。
(實施例2)
除了以乙烯基三乙氧基矽烷(商品名：KBE-1003，信越聚矽氧(股)製)取代3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷外同實施例1得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(實施例3)
除了以乙烯基三乙氧基矽烷(商品名：KBE-1003，信越聚矽氧(股)製)取代3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷外同實施例1得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(實施例4)
除了以甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(商品名：ECON-1020-80，重量平均分子量：1200，軟化點：80℃，固體，環氧當量：200，日本化藥(股)製)取代固體雙酚A型環氧樹脂外同實施例2得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(實施例5)
除了以三苯基甲烷型環氧樹脂(商品名：EPPN-501H，重量平均分子量：1000，軟化點：55℃，固體，環氧當量：167，日本化藥(股)製)取代固體雙酚A型環氧樹脂外同實施例2得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(實施例6)
除了以二環戊二烯型環氧樹脂(商品名：XD-1000，重量平均分子量：1200，軟化點：70℃，環氧當量：250，日本化藥(股)製)取代固體雙酚A型環氧樹脂外同實施例2得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(實施例7)
除了表面處理之球狀二氧化矽填料分散液另添加添加劑用之排水性氣相二氧化矽(商品名：RY-200，日本Aerosil(股)製)3質量份外同實施例2得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(實施例8)
除了表面處理之球狀二氧化矽填料分散液所使用之乙烯基三甲氧基矽烷之添加量為2.8質量份、甲基異丁基酮之添加量為60質量份、球狀二氧化矽填料之添加量為137質量份外同實施例2得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(實施例9)
除了表面處理之球狀二氧化矽填料分散液所使用之乙烯基三甲氧基矽烷之添加量為4.2質量份、甲基異丁基酮之添加量為90質量份、球狀二氧化矽填料之添加量為206質量份外同實施例2得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(實施例10)
除了表面處理之球狀二氧化矽填料分散液所使用之乙烯基三甲氧基矽烷之添加量為6.5質量份、甲基異丁基酮之添加量為140質量份、球狀二氧化矽填料之添加量為320質量份外同實施例2得薄膜狀接著劑用組成物及 薄膜狀接著劑。
(比較例1)
首先秤量乙烯基三甲氧基矽烷(名：KBM-1003，信越聚矽氧(股)製)1.5質量份(相對於球狀二氧化矽填料100質量份為2質量份)、球狀二氧化矽填料(商品名：SO-C2，平均粒徑0.5μm，Admatechs(股)製)74質量份、固體雙酚A型環氧樹脂(商品名：YD-011，重量平均分子量：1000，軟化點：70℃，固體，環氧當量：450，新日化環氧製造(股)製)55質量份、液體雙酚A型環氧樹脂(商品名：YD-128，重量平均分子量：400，軟化點：25℃以下，液體，環氧當量：190，新日化環氧製造(股)製)49質量份、雙酚A型苯氧樹脂(商品名：YP-50S，重量平均分子量：60000，Tg：84℃，新日化環氧製造(股)製)28質量份、咪唑型硬化劑(商品名：2PHZ-PW，四國化成(股)製)9質量份，及甲基異丁基酮40質量份投入500ml之可分式燒瓶中，以溫度110℃加熱攪拌2小時得樹脂混合物。
其次將所得之樹脂混合物280質量份移入 800ml之行星混合機內，以室溫攪拌混合1小時後，真空脫泡得薄膜狀接著劑用組成物。其次將所得之薄膜狀接著劑用組成物塗佈於厚50μm之經離模處理的PET薄膜上以溫度100℃加熱乾燥10分鐘，得200mm×300mm、厚5μm之薄膜狀接著劑。
(比較例2)
除了乙烯基三甲氧基矽烷之添加量為11質量份、甲基異丁基酮之添加量為100質量份、球狀二氧化矽填料之添加量為549質量份外同比較例1得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(比較例3)
除了表面處理之球狀二氧化矽填料分散液所添加之乙烯基三甲氧基矽烷之添加量為0.3質量份、甲基異丁基酮之添加量為7質量份、球狀二氧化矽填料之添加量為15質量份外同實施例2得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
(比較例4)
除了表面處理之球狀二氧化矽填料分散液所添加之乙烯基三甲氧基矽烷之添加量為0.7質量份、甲基異丁基酮之添加量為15質量份、球狀二氧化矽填料之添加量為34質量份外同實施例2得薄膜狀接著劑用組成物及薄膜狀接著劑。
使用實施例1~10及比較例1~4所得之薄膜狀接著劑用組成物實施研磨計量器評估、薄膜表面外觀評估，與測定所得薄膜狀接著劑之熔融黏度、彈性率、飽和吸水率，及導線接合性評估、封裝裂化評估，結果 與薄膜狀接著劑用組成物之組成同如表1所示。又，研磨計量器評估中「<10」表示未觀察到線。
由表1所示結果得知，實施例1~10所得之 薄膜狀接著劑用組成物為極均勻分散表面處理之球狀二氧化矽填料，又，由使用其所得之薄膜狀接著劑用組成物所形成的薄膜狀接著劑具有良好之表面外觀，確認80℃下之熔融黏度為充分低。另外熱硬化後之彈性率為充分高且吸水率為充分低，半導體封裝之製造過程中也具有高水準的接合導線之接合強度，確認可充分抑制封裝裂化發生。
產業上之可利用性
如以上所說明，本發明可提供能得到表面外觀良好，具有充分低之熔融黏度與被接著體具有優良密合性，具有充分高之硬化後的彈性率且充分低之吸水率的薄膜狀接著劑之薄膜狀接著劑用組成物及其製造方法、薄膜狀接著劑，與使用薄膜狀接著劑之半導體封裝及其製造方法。
因此既使半導體晶片更薄型化、小型化，於半導體封裝之製造過程中，本發明可更精準接合半導體晶片與配線基板，維持高水準的接合導線之接合強度，充分抑制封裝裂化發生，故為非常有用的半導體封裝內半導體晶片與配線基板之間及半導體晶片與半導體晶片之間接合用的技術。

Claims (8)

  1. 一種薄膜狀接著劑用組成物之製造方法，其為含有，環氧樹脂(A)、環氧樹脂硬化劑(B)、重量平均分子量為30000~100000且玻璃轉移溫度為50~90℃之苯氧樹脂(C)、及經矽烷偶合劑表面處理平均粒徑0.01~2.0μm的球狀二氧化矽填料之表面處理球狀二氧化矽填料(D)，且前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之含量相對於前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)、前述苯氧樹脂(C)及前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)之合計量，為30~70質量%，熱硬化後之200℃下的彈性率為20~3000MPa，熱硬化後之飽和吸水率為1.5質量%以下之薄膜狀接著劑用組成物之製造方法，其特徵為包含將前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)分散於有機溶劑中而得到表面處理之球狀二氧化矽填料分散液之步驟，與於前述表面處理之球狀二氧化矽填料分散液中，混合前述環氧樹脂(A)、前述環氧樹脂硬化劑(B)及前述苯氧樹脂(C)而得到薄膜狀接著劑用組成物之步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之薄膜狀接著劑用組成物之製造方法，其中前述得到表面處理之球狀二氧化矽填料分散液之步驟為包含將前述矽烷偶合劑溶解於有機溶劑中而得到矽烷偶合 劑溶液之步驟，與將前述球狀二氧化矽填料分散於前述矽烷偶合劑溶液中，以前述矽烷偶合劑表面處理前述球狀二氧化矽填料，而得到將前述表面處理球狀二氧化矽填料(D)分散於前述有機溶劑中之前述表面處理之球狀二氧化矽填料分散液之步驟，且前述矽烷偶合劑之添加量相對於前述球狀二氧化矽填料之添加量100質量份為1~5質量份。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之薄膜狀接著劑用組成物之製造方法，其中前述矽烷偶合劑為下述通式(1)：R3-n -Si(CH3 )n -CH=CH2 ．．．(1)[式(1)中，R表示由甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基所成群中所選出之任何1個水解性官能基，n表示0或1之整數]所表示之乙烯基系矽烷偶合劑。
  4. 一種薄膜狀接著劑用組成物，其特徵為藉由如申請專利範圍第1~3項中任一項之薄膜狀接著劑用組成物之製造方法所得。
  5. 一種薄膜狀接著劑，其係將如申請專利範圍第4項之薄膜狀接著劑用組成物成形為薄膜狀而成之薄膜狀接著劑，其特徵為 使用流變計觀測由20℃以10℃/分之升溫速度加熱時於80℃下之熔融黏度為10000Pa．s以下。
  6. 如申請專利範圍第5項之薄膜狀接著劑，其厚度為1~50μm。
  7. 一種半導體封裝之製造方法，其特徵為包含將如申請專利範圍第5或6項之薄膜狀接著劑熱壓合於表面至少形成有1個半導體回路之晶圓的背面，以設置接著劑層之第1步驟，與介由前述接著劑層接合前述晶圓與切粒膠帶後，藉由同時將前述晶圓與前述接著劑層切粒，而得到具備前述晶圓與前述接著劑層之附接著劑層的半導體晶片之第2步驟，與由前述接著劑層剝離前述切粒膠帶，介由前述接著劑層熱壓合前述附接著劑層之半導體晶片與配線基板之第3步驟，與將前述接著劑層熱硬化之第4步驟。
  8. 一種半導體封裝，其特徵為藉由如申請專利範圍第7項之製造方法所得。
TW102115046A 2012-04-26 2013-04-26 With a film-like adhesive composition, and a method for manufacturing a thin film adhesive, and then a semiconductor encapsulant and manufacturing method using a thin film TWI513787B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012100831 2012-04-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201404847A TW201404847A (zh) 2014-02-01
TWI513787B true TWI513787B (zh) 2015-12-21

Family

ID=49483172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102115046A TWI513787B (zh) 2012-04-26 2013-04-26 With a film-like adhesive composition, and a method for manufacturing a thin film adhesive, and then a semiconductor encapsulant and manufacturing method using a thin film

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JP6239500B2 (zh)
KR (1) KR101704891B1 (zh)
CN (1) CN104245874B (zh)
MY (1) MY171200A (zh)
PH (1) PH12014502374B1 (zh)
SG (1) SG11201406941TA (zh)
TW (1) TWI513787B (zh)
WO (1) WO2013161864A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI693001B (zh) * 2018-08-23 2020-05-01 大陸商鵬鼎控股（深圳）股份有限公司 柔性電路板及該柔性電路板製作方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6013406B2 (ja) * 2014-07-24 2016-10-25 株式会社タムラ製作所 接着剤組成物および電子部品の接合方法
JP5901715B1 (ja) * 2014-09-05 2016-04-13 古河電気工業株式会社 フィルム状接着剤、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージ及びその製造方法
US9324601B1 (en) * 2014-11-07 2016-04-26 International Business Machines Corporation Low temperature adhesive resins for wafer bonding
JP6476517B2 (ja) * 2015-02-02 2019-03-06 ナミックス株式会社 フィルム状接着剤、それを用いた半導体装置
JP2016219619A (ja) * 2015-05-21 2016-12-22 日東電工株式会社 接着シート、ダイシングテープ一体型接着シート、フィルム、半導体装置の製造方法および半導体装置
JP6858520B2 (ja) * 2015-09-30 2021-04-14 日東電工株式会社 加熱接合用シート、及び、ダイシングテープ付き加熱接合用シート
JP6870943B2 (ja) * 2015-09-30 2021-05-12 日東電工株式会社 加熱接合用シート、及び、ダイシングテープ付き加熱接合用シート
JP6721325B2 (ja) * 2015-12-14 2020-07-15 デクセリアルズ株式会社 熱硬化性接着シート、及び半導体装置の製造方法
KR102056178B1 (ko) * 2016-03-31 2019-12-16 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 전자 디바이스 패키지용 테이프
JP2020009946A (ja) * 2018-07-10 2020-01-16 日立化成株式会社 半導体装置の製造方法
KR102376144B1 (ko) * 2018-11-14 2022-03-18 주식회사 엘지화학 반도체 접착용 수지 조성물, 및 이를 이용한 반도체용 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름, 반도체 웨이퍼의 다이싱 방법
WO2020101236A1 (ko) * 2018-11-14 2020-05-22 주식회사 엘지화학 반도체 접착용 수지 조성물, 및 이를 이용한 반도체용 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름, 반도체 웨이퍼의 다이싱 방법
CN112341969B (zh) * 2019-08-09 2022-12-27 深圳市优宝新材料科技有限公司 一种用于oled边框封装的粘接剂及其制备、应用方法
CN112980372B (zh) * 2019-12-16 2022-11-22 深圳市优宝新材料科技有限公司 一种粘结剂及其制备方法
JP7385483B2 (ja) 2020-01-27 2023-11-22 キオクシア株式会社 半導体装置およびその製造方法
KR20220120644A (ko) * 2020-02-17 2022-08-30 제지앙 써드 에이지 매터리얼 테크놀로지 컴퍼니., 리미티드 구형 실리카 파우더 필러의 제조 방법, 이로부터 획득된 파우더 필러 및 그 응용
JP7042986B1 (ja) * 2020-07-30 2022-03-28 古河電気工業株式会社 接着剤用組成物及びフィルム状接着剤、並びに、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージ及びその製造方法
CN113512058B (zh) * 2021-08-10 2023-10-03 中国科学院深圳先进技术研究院 两性离子液体硅烷偶联剂、合成方法及其应用
CN113969041A (zh) * 2021-12-07 2022-01-25 苏州生益科技有限公司 一种树脂组合物及使用其制备的半固化片、金属箔层压板

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110287250A1 (en) * 2004-04-20 2011-11-24 Teiichi Inada Adhesive sheet, semiconductor device, and process for producing semiconductor device

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW310481B (zh) 1995-07-06 1997-07-11 Hitachi Chemical Co Ltd
JP4446552B2 (ja) * 1999-05-06 2010-04-07 シーマ電子株式会社 超高密度半導体用の接着剤
JP2003253220A (ja) * 2002-02-27 2003-09-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd フィルム状接着剤及び半導体接着テープ
JP2004146620A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Sumitomo Bakelite Co Ltd フィルム状接着剤及び半導体接着テープ
JP2009041019A (ja) * 2003-01-07 2009-02-26 Sekisui Chem Co Ltd 硬化性樹脂組成物、接着性エポキシ樹脂ペースト、接着性エポキシ樹脂シート、導電接続ペースト、導電接続シート及び電子部品接合体
JP4059497B2 (ja) 2003-06-24 2008-03-12 日東電工株式会社 ダイボンド用接着フィルム、ダイシング・ダイボンド用接着フィルム、及び半導体装置
JP5195454B2 (ja) * 2009-01-22 2013-05-08 味の素株式会社 樹脂組成物
JP5569126B2 (ja) * 2009-05-29 2014-08-13 日立化成株式会社 接着剤組成物、接着剤シート及び半導体装置の製造方法
JP2011054707A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Sekisui Chem Co Ltd ダイシング−ダイボンディングテープ及び半導体チップの製造方法
JP2011233633A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Hitachi Chem Co Ltd 回路接続材料及び回路部材の接続体
KR101728203B1 (ko) * 2010-09-30 2017-04-18 히타치가세이가부시끼가이샤 접착제 조성물, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110287250A1 (en) * 2004-04-20 2011-11-24 Teiichi Inada Adhesive sheet, semiconductor device, and process for producing semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI693001B (zh) * 2018-08-23 2020-05-01 大陸商鵬鼎控股（深圳）股份有限公司 柔性電路板及該柔性電路板製作方法

Also Published As

Publication number Publication date
PH12014502374A1 (en) 2015-01-12
CN104245874A (zh) 2014-12-24
WO2013161864A1 (ja) 2013-10-31
PH12014502374B1 (en) 2015-01-12
CN104245874B (zh) 2016-08-24
JPWO2013161864A1 (ja) 2015-12-24
MY171200A (en) 2019-10-01
JP6239500B2 (ja) 2017-11-29
TW201404847A (zh) 2014-02-01
KR20150005658A (ko) 2015-01-14
SG11201406941TA (en) 2014-11-27
KR101704891B1 (ko) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI513787B (zh) With a film-like adhesive composition, and a method for manufacturing a thin film adhesive, and then a semiconductor encapsulant and manufacturing method using a thin film
TWI553077B (zh) 高熱傳導性膜狀接著劑用組成物、高熱傳導性膜狀接著劑、使用該高熱傳導性膜狀接著劑之半導體封裝件及其製造方法
US11139261B2 (en) Film-like adhesive and method for producing semiconductor package using film-like adhesive
TWI589662B (zh) A film adhesive, a semiconductor package using a film adhesive, and a method of manufacturing the same
TWI552237B (zh) A semiconductor wafer bonding method, a semiconductor wafer bonding method, a semiconductor device manufacturing method, and a semiconductor device
JP5802400B2 (ja) 封止用樹脂シートおよびそれを用いた半導体装置、並びにその半導体装置の製法
JP4994743B2 (ja) フィルム状接着剤及びそれを使用する半導体パッケージの製造方法
JP4417122B2 (ja) シート状半導体封止用樹脂組成物
JP4044349B2 (ja) 薄型フィルム状接着剤
TWI838750B (zh) 接著劑用組成物及膜狀接著劑、以及使用膜狀接著劑之半導體封裝及其製造方法
TWI828455B (zh) 接著劑用組成物及膜狀接著劑、以及使用膜狀接著劑之半導體封裝及其製造方法
JP7223090B1 (ja) 接着剤用組成物及びフィルム状接着剤、並びに、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージ及びその製造方法
TWI843947B (zh) 接著劑用組成物及膜狀接著劑、以及使用有膜狀接著劑之半導體封裝及其製造方法
JP7288563B1 (ja) 接着剤用組成物及びフィルム状接着剤、並びに、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージ及びその製造方法
KR102683506B1 (ko) 접착제용 조성물 및 필름형 접착제와 필름형 접착제를 사용한 반도체 패키지 및 그 제조 방법