TWI697059B - 接著片、切割膠帶一體型接著片、薄膜、半導體裝置的製造方法及半導體裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於接著片、切割膠帶一體型接著片、薄膜、半導體裝置的製造方法及半導體裝置。本發明的目的在於提供能夠有效地使晶片處產生的熱釋放至引線框的接著片。本發明的目的另在於提供包含該接著片的切割膠帶一體型接著片、薄膜等。本發明係關於接著片。使用本發明的接著片形成具有引線框、配置在引線框上的接著層和配置在接著層上的矽晶片的裝置時,接著層和引線框的介面熱阻為0.15K/W以下,總熱阻為0.55K/W以下。總熱阻為介面熱阻和接著層的內部熱阻的合計。
Description
本發明係關於接著片、切割膠帶一體型接著片、薄膜、半導體裝置的製造方法及半導體裝置。
晶片的小型化、佈線的微細化正在演進。然而晶片的小型化會帶來自晶片表面(surface)到空氣層的散熱能力降低。佈線的微細化會帶來晶片的發熱量增加。即,藉由減小佈線寬度,使得佈線間的絕緣層變小,絕緣性降低,洩漏電流增大,結果使晶片的發熱量增大。
如果不使自晶片產生的熱釋放至基板,則有時會無法維持半導體的功能。基於這種情況,可以使晶片的熱釋放至基板等高導熱性的黏晶材料正被尋求著。
作為高導熱性的黏晶材料,一直以來使用銀膠(例如參見專利文獻1)。然而,隨著晶片不斷薄型化,銀膠蔓延至晶片表面逐漸成為問題。而且,由於銀膠的突出量大,因此會妨礙晶片的小型化。如此,銀膠存在著各種問題。
另一方面,由於薄膜狀的黏晶材料向晶片表面的蔓延、突出少,因此適合作為小且薄的封裝體的黏晶材料(例如參見專利文獻2)。
專利文獻1:日本專利3209961號公報
專利文獻2:日本專利3117972號公報
熱阻的要素有2個。第1個是黏晶材料的內部熱阻。內部熱阻有時被稱為體積熱阻(Bulk Thermal Conductivity)。第2個是黏晶材料與被黏物的介面熱阻。
減小內部熱阻的方法主要有2個。第1個是提高熱導率的方法,第2個是減薄黏晶材料的厚度的方法。
認為藉由減薄現有的熱導率低的黏晶材料的厚度,內部熱阻會變小。然而,專利文獻2等中記載的現有的黏晶材料的介面熱阻大。現有的黏晶材料的熱阻為0.9K/W左右,介面熱阻為0.55K/W左右。因此,即使將黏晶材料的厚度減薄至極限,也無法將熱阻降低至0.55K/W以下。
作為用於提高黏晶材料的熱導率的方法,有使高導熱性的填料高填充的方法。一般黏晶材料的厚度為10~30μm,因此需要選擇平均粒徑1μm以下的填料。然而,通常由於使小粒徑的填料高填充,黏晶材料的流動性會降低。此外,由於半導體晶片的強度並不高,因此如果使小粒徑的填料高填充,則必須以低壓來壓接黏晶材料。如果以低壓將流動性低的黏晶材料壓接於被黏物,則介面熱阻會增大。這樣,難以降低熱阻。
本發明的目的在於解決前述問題,提供能夠有效地使晶片處產生的熱釋放至引線框的接著片。
本發明的目的另在於提供包含該接著片的切割膠帶一體型接著片、薄膜。本發明的目的另在於提供使用該接著片的半導體裝置的製造方法。本發明的目的另在於提供使用該接著片而得到的半導體裝置。
本發明係關於下列的接著片:在形成具有引線框、配置在引線框上的接著層及配置在接著層上的矽晶片的裝置時,接著層及引線框的介面熱阻為0.15K/W以下,總熱阻為0.55K/W以下。總熱阻為介面熱阻及接著層的內部熱阻的合計。裝置藉由包括自接著片切出接著薄膜的步驟及對結構體進行加熱的步驟的方法而形成。結構體具有引線框、配置在引線框上的接著薄膜及配置在接著薄膜上的矽晶片。
藉由使介面熱阻為0.15K/W以下、總熱阻為0.55K/W以下,能夠有效地使晶片處產生的熱釋放至引線框。
較佳的是,本發明的接著片包含樹脂成分。較佳的是,樹脂成分包含玻璃化轉變溫度為0℃以下、重量平均分子量為85萬~140萬的丙烯酸類橡膠。該丙烯酸類橡膠能夠提高可撓性。
丙烯酸類橡膠的含量越少,130℃的熔融黏度越下降,介面熱阻越降低。因此,樹脂成分100重量%中的丙烯酸類橡膠的含量較佳為30重量%以下。另一方面,丙烯酸類橡膠的含量較佳為5重量%以上。如果為5重量%以上,則可撓性良好。
由於羧基與氧化鋁填料發生相互作用,因此通過調配具有羧基的丙烯酸類橡膠,會使黏度上升、密合性降低。因此,較佳為不具有羧基的丙烯酸類橡膠。通過調配具有縮水甘油基的丙烯酸類橡膠,會使黏度略微上升、密合性降低。因此,也較佳為不具有縮水甘油基的丙烯酸類橡膠。
較佳的是,本發明的接著片包含填料。較佳的是,填料包含氧化鋁填料。較佳的是,氧化鋁填料為利用前處理用矽烷耦合劑進行了前處理而得到的表面處理填料。
具有環氧基的前處理用矽烷耦合劑、具有二胺基的前處理用矽烷耦合劑及具有硫醇基的前處理用矽烷
耦合劑會降低晶片接合時的流動性。因此,較佳的是,前處理用矽烷耦合劑不含環氧基、二胺基及硫醇基。
較佳的是,填料為球狀填料。出於能夠提高晶片接合時的流動性、能夠降低介面熱阻的理由,球狀填料的球形度較佳為0.85以上。出於能夠製造薄的接著片的理由,填料的平均粒徑較佳為0.5μm~1μm。球狀填料的含量較佳為75重量%以上。
出於能夠提高晶片接合時的流動性的理由,較佳的是,本發明的接著片包含在室溫下為液態的第1環氧樹脂。第1環氧樹脂的環氧當量較佳為175g/eq.以上。
較佳的是,本發明的接著片另包含在室溫下為固體的第2環氧樹脂。第2環氧樹脂的環氧當量較佳為200g/eq.以下。通過將第2環氧樹脂與第1環氧樹脂一起使用,能夠提高硬化性、接著力。
厚度越小,內部熱阻越小。因此,本發明中的接著片的厚度較佳為15μm以下。
具有硫醇骨架的矽烷耦合劑、具有二噻吩骨架的矽烷耦合劑、具有四噻吩骨架的矽烷耦合劑能夠與引線框形成化學鍵,能夠提高對引線框的潤濕性。結果,能夠降低介面熱阻。因此,較佳的是本發明的接著片包含下列的矽烷耦合劑,所述矽烷耦合劑具有選自由硫醇、二噻吩及四噻吩組成的群組中的至少1種骨架。
本發明另關於切割膠帶一體型接著片。本發明的切割膠帶一體型接著片包含:含有基材及配置在基材
上的黏合劑層的切割膠帶,及配置在黏合劑層上的接著片。
本發明另關於包含隔膜及配置在隔膜上的切割膠帶一體型接著片的薄膜。
本發明另關於半導體裝置的製造方法,其包括下列步驟:將半導體晶圓壓接於接著片的步驟;在將半導體晶圓壓接於接著片的步驟之後,通過進行晶片分割而形成晶片接合用晶片的步驟;及將晶片接合用晶片壓接於引線框的步驟。晶片接合用晶片包含半導體晶片及配置在半導體晶片上的接著薄膜。
本發明另關於通過所述方法而得到的半導體裝置。
1‧‧‧薄膜
11‧‧‧接著片
12‧‧‧切割膠帶
13‧‧‧隔膜
71‧‧‧切割膠帶一體型接著片
121‧‧‧基材
122‧‧‧黏合劑層
122A‧‧‧接觸部
122B‧‧‧周邊部
4‧‧‧半導體晶圓
5‧‧‧晶片接合用晶片
41‧‧‧半導體晶片
111‧‧‧接著薄膜
6‧‧‧引線框
61‧‧‧晶片焊盤
62‧‧‧內部引線
7‧‧‧接合引線
8‧‧‧封裝樹脂
9‧‧‧薄膜
14‧‧‧隔膜
15‧‧‧隔膜
901‧‧‧裝置
902‧‧‧結構體
905‧‧‧薄膜一體型晶片
906‧‧‧引線框
907‧‧‧接合引線
991‧‧‧接著薄膜
992‧‧‧接著層
941‧‧‧矽晶片
圖1為薄膜的概略平面圖。
圖2為薄膜的局部概略剖面圖。
圖3為裝置的概略剖面圖。
圖4為結構體的概略剖面圖。
圖5為半導體裝置的製造步驟的概略剖面圖。
圖6為半導體裝置的製造步驟的概略剖面圖。
圖7為半導體裝置的製造步驟的概略剖面圖。
圖8為半導體裝置的製造步驟的概略剖面圖。
圖9為變形例4中的薄膜的局部概略剖面圖。
圖10為實施方式2中的薄膜的概略剖面圖。
以下雖揭示實施方式來對本發明進行詳細說明,但本發明並不僅限於這些實施方式。
如圖1和圖2所示,薄膜1包含隔膜13和配置在隔膜13上的接著片11。更具體而言,薄膜1包含隔膜13和配置在隔膜13上的切割膠帶一體型接著片71a、71b、71c、......、71m(以下總稱為“切割膠帶一體型接著片71”)。切割膠帶一體型接著片71a與切割膠帶一體型接著片71b之間的距離、切割膠帶一體型接著片71b與切割膠帶一體型接著片71c之間的距離、......切割膠帶一體型接著片711與切割膠帶一體型接著片71m之間的距離是一定的。薄膜1可形成捲曲狀。
切割膠帶一體型接著片71包含切割膠帶12和配置在切割膠帶12上的接著片11。切割膠帶12包含基材121和配置在基材121上的黏合劑層122。接著片11可以以與黏合劑層122接觸的第1主面和與第1主面相向的第2主面來定義兩面。第2主面與隔膜13接觸。
接著片11具備熱硬化性。
接著片11另具備下列性質。即,使用接著片11形成裝置901時,接著層992和引線框906的介面熱阻為0.15K/W以下。總熱阻為0.55K/W以下。
如圖3所示,裝置901具有引線框906、配置在引線框906上的接著層992和配置在接著層992上的矽晶片941。裝置901另具有連接矽晶片941與引線框906的接合引線907。裝置901另具有覆蓋矽晶片941的封裝樹脂908。
如圖4所示,裝置901的製作方法具有自接著片11切出接著薄膜991的步驟。自接著片11切出接著薄膜991的步驟包括將矽晶片941壓接於接著片11的步驟,以及通過切除接著片11中不與矽晶片941接觸的部分而形成薄膜一體型晶片905的步驟。薄膜一體型晶片905包含接著薄膜991和配置在接著薄膜991上的矽晶片941。
裝置901的製作方法另具有通過將薄膜一體型晶片905壓接於引線框906而形成結構體902的步驟。結構體902具有引線框906、配置在引線框906上的接著薄膜991和配置在接著薄膜991上的矽晶片941。
裝置901的製作方法另具有對結構體902進行加熱的步驟。
介面熱阻可以通過潤濕性、填料與引線框906的接觸率、硬化後的熱導率等進行控制。
介面熱阻的下限例如為0.01K/W、0.05K/W等。
總熱阻為介面熱阻和接著層992的內部熱阻的合計。
總熱阻的下限例如為0.05K/W、0.1K/W、0.2K/W等。
內部熱阻可以通過接著片11的厚度、硬化後的熱導率等進行控制。
介面熱阻和總熱阻使用瞬態熱分析裝置進行測定。
通過降低接著片11的130℃的熔融黏度,能夠提高晶片接合時的流動性,能夠降低介面熱阻。因此,接著片11的130℃的熔融黏度較佳為1000Pa‧s以下,更佳為800Pa‧s以下,進一步較佳為600Pa‧s以下。需要說明的是,130℃是晶片接合的常規溫度。130℃的熔融黏度的下限例如為10Pa‧s、50Pa‧s、100Pa‧s等。
較佳的接著片11另具備下列性質。即,通過維持120℃ 1小時、接著維持175℃ 1小時而使其硬化後的熱導率為1W/m‧K以上。如果熱導率為1W/m‧K以上,則能夠有效地使晶片處產生的熱釋放至引線框。熱導率的上限例如為20W/m‧K、10W/m‧K、5W/m‧K等。
接著片11包含樹脂成分。作為樹脂成分,可列舉出:丙烯酸類橡膠、熱硬化性樹脂等。
作為丙烯酸類橡膠,並沒有特別限定,可列
舉出以具有碳數30以下、特別是碳數4~18的直鏈或支鏈的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯中的1種或2種以上作為成分的聚合物(丙烯酸類共聚物)等。作為前述烷基,例如可列舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、或十二烷基等。
此外,作為形成聚合物(丙烯酸類共聚物)的其他單體,並沒有特別限定,例如可列舉出:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等之類的含羧基單體,馬來酸酐或衣康酸酐等之類的酸酐單體,(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羥基月桂酯或丙烯酸((4-羥甲基環己酯))-甲酯等之類的含羥基單體,苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯或(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等之類的含磺酸基單體,或2-羥乙基丙烯醯基磷酸酯等之類的含磷酸基單體。
丙烯酸類橡膠的玻璃化轉變溫度較佳為0℃以下,更佳為-20℃以下,進一步較佳為-30℃以下。如果為
0℃以下,則可撓性良好。丙烯酸類橡膠的玻璃化轉變溫度的下限例如為-70℃、-50℃等。
丙烯酸類橡膠的重量平均分子量較佳為85萬~140萬。如果為85萬~140萬,則可撓性良好。
需要說明的是,重均分子量是通過GPC(凝膠滲透色譜)測定並通過聚苯乙烯換算算出的值。
丙烯酸類橡膠較佳為具有羥基(氫氧基)。如果丙烯酸類橡膠具有羥基,則丙烯酸類橡膠能夠與環氧樹脂反應。
由於羧基與氧化鋁填料發生相互作用,因此通過調配具有羧基的丙烯酸類橡膠,會使黏度上升、密合性降低。因此,較佳為不具有羧基的丙烯酸類橡膠。
通過調配具有縮水甘油基的丙烯酸類橡膠,會使黏度略微上升、密合性降低。因此,較佳為不具有縮水甘油基的丙烯酸類橡膠。
樹脂成分100重量%中的丙烯酸類橡膠的含量較佳為30重量%以下,更佳為25重量%以下,進一步較佳為14重量%以下。丙烯酸類橡膠的含量越少,130℃的熔融黏度越下降,介面熱阻越降低。樹脂成分100重量%中的丙烯酸類橡膠的含量較佳為5重量%以上。如果為5重量%以上,則可撓性良好。
作為熱硬化性樹脂,可列舉出:環氧樹脂、酚醛樹脂等。
作為環氧樹脂,並無特別限定,例如可使
用:雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型、溴化雙酚A型、氫化雙酚A型、雙酚AF型、聯苯型、萘型、芴型、苯酚酚醛清漆型、鄰甲酚酚醛清漆型、三羥基苯基甲烷型、四酚基乙烷型等二官能環氧樹脂、多官能環氧樹脂、或乙內醯脲型、三縮水甘油基異三聚氰酸酯型或縮水甘油胺型等環氧樹脂。這些環氧樹脂當中,特佳為酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型樹脂或四酚基乙烷型環氧樹脂。這是由於,這些環氧樹脂富有與作為硬化劑的酚醛樹脂的反應性,耐熱性等優異。
較佳樹脂成分包含在室溫下為液態的環氧樹脂(以下稱為“第1環氧樹脂”)。第1環氧樹脂能夠提高晶片接合時的流動性。
第1環氧樹脂的環氧當量優選為175g/eq.以上。第1環氧樹脂的環氧當量的上限例如為250g/eq.、200g/eq.等。
需要說明的是,環氧樹脂的環氧當量可以用JIS K 7236-2009中規定的方法進行測定。
在本說明書中,在室溫下為液態是指25℃的黏度小於5000Pa‧s。需要說明的是,黏度可以用Thermo Scientific公司製造的型號HAAKE Roto VISCO1進行測定。
作為第1環氧樹脂,優選雙酚F型。
樹脂成分100重量%中的第1環氧樹脂的含量優選為3重量%以上,更佳為5重量%以上,進一步較佳
為10重量%以上。樹脂成分100重量%中的第1環氧樹脂的含量較佳為60重量%以下,更佳為40重量%以下。
較佳樹脂成分另包含在室溫下為固體的環氧樹脂(以下稱為“第2環氧樹脂”)。
第2環氧樹脂的環氧當量較佳為200g/eq.以下。通過將環氧當量200g/eq.以下的第2環氧樹脂與第1環氧樹脂一起使用,能夠提高硬化性、接著力。第2環氧樹脂的環氧當量的下限例如為100g/eq.等。
樹脂成分100重量%中的第2環氧樹脂的含量較佳為3重量%以上,更佳為5重量%以上。樹脂成分100重量%中的第2環氧樹脂的含量較佳為60重量%以下,更佳為40重量%以下,進一步較佳為20重量%以下。
酚醛樹脂發揮環氧樹脂的硬化劑的作用,例如可列舉出:苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、第三丁基苯酚酚醛清漆樹脂、壬基苯酚酚醛清漆樹脂等酚醛清漆型酚醛樹脂、甲階酚醛型酚醛樹脂、聚對氧苯乙烯等聚氧苯乙烯等。這些酚醛樹脂當中,特佳為苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。這是由於,能夠提高半導體裝置的連接可靠性。
酚醛樹脂的羥基當量較佳為150g/eq.以上,更佳為170g/eq.以上。另一方面,酚醛樹脂的羥基當量較佳為300g/eq.以下,更佳為250g/eq.以下。
酚醛樹脂較佳為在室溫下為固體。
對於環氧樹脂與酚醛樹脂的調配比例,例如適宜以酚醛樹脂中的羥基相對於環氧樹脂成分中的環氧基1當量為0.5~2.0當量的方式調配。更適宜的是0.8~1.2當量。即,這是由於,如果兩者的調配比例不在該範圍,則不進行充分的硬化反應,硬化物的特性變得容易劣化。
樹脂成分100重量%中的環氧樹脂和酚醛樹脂的合計含量較佳為70重量%以上,更佳為75重量%以上,進一步較佳為86重量%以上。另一方面,環氧樹脂和酚醛樹脂的合計含量較佳為95重量%以下。
接著片11較佳為包含填料。
填料的熱導率較佳為12W/m‧K以上,更佳為20W/m‧K以上。填料的熱導率的上限例如為400W/m‧K、50W/m‧K等。
需要說明的是,填料的熱導率可以根據通過X射線結構分析得到的晶體結構進行推定。
從容易獲取導熱性高、球形度高的填料的角度來看,較佳為氧化鋁填料。氧化鋁填料的熱導率為36W/m‧K左右。
作為填料的形狀,例如可列舉出:片狀、針狀、長絲狀、球狀、鱗片狀等。出於能夠提高晶片接合時的流動性、能夠降低介面熱阻的理由,較佳為球狀。
出於能夠製造薄的接著片11的理由,填料的平均粒徑較佳為0.5μm~1μm。
需要說明的是,填料的平均粒徑可以用以下方法進行
測定。
將接著片11放入坩堝,在大氣環境下以700℃灼燒2小時使其灰化。使所得灰分分散在純水中進行10分鐘超聲波處理,使用雷射繞射散射式細微性分佈測定裝置(Beckman Coulter,Inc.製造、“LS 13 320”;濕式法)求出平均粒徑。
在填料的細微性分佈中,波峰較佳為1個。
出於能夠提高晶片接合時的流動性、能夠降低介面熱阻的理由,填料的球形度較佳為0.85以上。需要說明的是,球形度越接近1,表示越接近真球。
另外,填料的球形度可以用以下方法進行測定。
將接著片11放入坩堝,在大氣環境下以700℃灼燒2小時使其灰化。用SEM對所得灰分拍攝照片,根據所觀察的顆粒的面積和周長,用下述式算出球形度。另外,對100個顆粒使用影像處理裝置(Sysmex Corporation:FPIA-3000)測定球形度。
(球形度)={4π×(面積)÷(周長)2}
較佳為填料為利用前處理用矽烷耦合劑進行了前處理而得到的表面處理填料。
具有環氧基的前處理用矽烷耦合劑、具有二
胺基的前處理用矽烷耦合劑和具有硫醇基的前處理用矽烷耦合劑會降低晶片接合時的流動性。因此,較佳為前處理用矽烷耦合劑不含有環氧基、二胺基和硫醇基。
較佳為前處理用矽烷耦合劑具有甲氧基或乙氧基。其中,出於水解速度快、處理容易的理由,較佳為甲氧基。
較佳為前處理用矽烷耦合劑具有甲基丙烯醯基。
作為利用前處理用矽烷耦合劑對填料進行處理的方法,並無特別限定,可列舉出:在溶劑中將填料與前處理用矽烷耦合劑混合的濕式法、在氣相中對填料和前處理用矽烷耦合劑進行處理的乾式法等。
對前處理用矽烷耦合劑的處理量沒有特別限定,相對於填料100重量份,較佳為以前處理用矽烷耦合劑0.05~5重量份進行處理。
接著片11中的填料的含量較佳為75重量%以上,更佳為78重量%以上。另一方面,填料的含量的上限例如為90重量%、85重量%等。
接著片11較佳為包含矽烷耦合劑。具有硫醇骨架的矽烷耦合劑、具有二噻吩骨架的矽烷耦合劑、具有四噻吩骨架的矽烷耦合劑能夠與引線框形成化學鍵,能夠提高對引線框的潤濕性。結果,能夠降低介面熱阻。因此,較佳為具有硫醇骨架的矽烷耦合劑、具有二噻吩骨架的矽烷耦合劑、具有四噻吩骨架的矽烷耦合劑。
接著片11中的矽烷耦合劑的含量較佳為0.005重量%以上,更佳為0.01重量%以上。接著片11中的矽烷耦合劑的含量較佳為0.5重量%以下,更佳為0.1重量%以下。
接著片11較佳為包含硬化促進劑。相對於樹脂成分100重量份,硬化促進劑的含量較佳為0.1~5重量份,更佳為0.1~3重量份。如果為0.1重量份以上,則能夠以短時間使其硬化。
作為硬化促進劑,並無特別限定,例如可列舉出:咪唑類化合物、三苯基膦類化合物、胺類化合物、三苯基硼烷類化合物、三鹵代硼烷類化合物等。
作為咪唑類化合物,可列舉出:2-甲基咪唑(商品名;2MZ)、2-十一烷基咪唑(商品名;C11Z)、2-十七烷基咪唑(商品名;C17Z)、1,2-二甲基咪唑(商品名;1.2DMZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(商品名;2E4MZ)、2-苯基咪唑(商品名;2PZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(商品名;2P4MZ)、1-苄基-2-甲基咪唑(商品名;1B2MZ)、1-苄基-2-苯基咪唑(商品名;1B2PZ)、1-氰基乙基-2-甲基咪唑(商品名;2MZ-CN)、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑(商品名;C11Z-CN)、偏苯三酸1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓(商品名;2PZCNS-PW)、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪(商品名;2MZ-A)、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪(商品名;C11Z-A)、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪
唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪(商品名;2E4MZ-A)、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-s-三嗪異氰脲酸加成物(商品名;2MA-OK)、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(商品名;2PHZ-PW)、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑(商品名;2P4MHZ-PW)等(均為四國化成股份有限公司製造)。
作為三苯基膦類化合物,並無特別限定,例如可列舉出:三苯基膦、三丁基膦、三(對甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、二苯基甲苯基膦等三有機膦,四苯基溴化鏻(商品名;TPP-PB)、甲基三苯基鏻(商品名;TPP-MB)、甲基三苯基鏻氯化物(商品名;TPP-MC)、甲氧基甲基三苯基鏻(商品名;TPP-MOC)、苄基三苯基鏻氯化物(商品名;TPP-ZC)等(均為北興化學工業股份有限公司製造)。
作為三苯基硼烷類化合物,並無特別限定,例如可列舉出三(對甲基苯基)膦等。此外,作為三苯基硼烷類化合物,也包括另具有三苯基膦結構的物質。作為具有三苯基膦結構和三苯基硼烷結構的化合物,並無特別限定,例如可列舉出:四苯基硼四苯基鏻(商品名;TPP-K)、四(對甲苯基硼)四苯基鏻(商品名;TPP-MK)、四苯基硼苄基三苯基鏻(商品名;TPP-ZK)、三苯基膦三苯基硼烷(商品名;TPP-S)等(均為北興化學工業股份有限公司製造)。
作為胺基類化合物,並無特別限定,例如可
列舉出:單乙醇胺三氟硼酸鹽(STELLACHEMIFA CORPORATION製造)、雙氰胺(Nacalai Tesque,Inc.製造)等。
作為三鹵代硼烷類化合物,並無特別限定,例如可列舉出三氯硼烷等。
接著片11除了前述成分以外還可以適當包含在薄膜製造中常用的調配劑、例如交聯劑等。
接著片11可以用通常的方法製造。例如可以製作包含前述各成分的接著劑組合物溶液,以成為規定厚度的方式將接著劑組合物溶液塗布在基材隔膜上形成塗布膜後,乾燥塗布膜,由此來製造接著片11。
作為接著劑組合物溶液中使用的溶劑,並無特別限定,較佳為能夠將前述各成分均勻地溶解、混煉或分散的有機溶劑。例如可列舉出:二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲乙酮、環己酮等酮類溶劑、甲苯、二甲苯等。對塗布方法沒有特別限定。作為溶劑塗覆的方法,例如可列舉出:模塗機、凹版塗布機、輥塗機、逆轉塗布機、逗點塗布機、管狀刮刀塗布機(pipe doctor coater)、絲網印刷等。其中,從塗布厚度的均勻性高的角度來看,較佳為模塗機。
作為基材隔膜,可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、通過氟系剝離劑、長鏈丙烯酸烷基酯類剝離劑等剝離劑進行了表面塗布的塑膠薄膜、紙等。作為接著劑組合物溶液的塗布方法,例如可列
舉出:輥塗覆、絲網塗覆、凹版塗覆等。此外,對塗布膜的乾燥條件沒有特別限定,例如可以以乾燥溫度70~160℃、乾燥時間1~5分鐘進行。
作為接著片11的製造方法,例如用攪拌機將前述各成分混合並對所得混合物進行壓製成型來製造接著片11的方法等也是適宜的。作為攪拌機,可列舉出行星攪拌機等。
接著片11的厚度較佳為15μm以下。這是由於,厚度越小,內部熱阻越小。接著片11的厚度的下限例如為5μm等。如果小於5μm,則有時接著片11與半導體晶圓等接觸的面積會變得不穩定。
接著片11較佳為用於製造半導體裝置。接著片11更佳為用於晶片接合用途。具體而言,接著片11可作為用於將引線框與半導體晶片接著的薄膜(以下稱為“黏晶薄膜”)來使用。
作為隔膜13,可列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等。隔膜13較佳為實施了脫模處理。隔膜13的厚度可以適當設定。
切割膠帶一體型接著片71包含切割膠帶12和配置在切割膠帶12上的接著片11。切割膠帶12包括基材121
和配置在基材121上的黏合劑層122。黏合劑層122包括與接著片11接觸的接觸部122A。黏合劑層122另包括配置在接觸部122A的周邊的周邊部122B。接觸部122A通過輻射線而被硬化。另一方面,周邊部122B具有通過輻射線而硬化的性質。作為輻射線,較佳為紫外線。
基材121較佳為具有輻射線透過性。基材121更佳為具有紫外線透過性。作為基材121,例如可以使用紙等紙類基材;布、不織布、氈、網等纖維類基材;金屬箔、金屬板等金屬類基材;塑膠的薄膜、薄片等塑膠類基材;橡膠片等橡膠類基材;發泡片等發泡體、它們的層疊體[特別是塑膠類基材與其他基材的層疊體、塑膠薄膜(或薄片)彼此的層疊體等]等適當的薄層體。作為基材121,可以適宜地使用塑膠的薄膜、薄片等塑膠類基材。作為這種塑膠材料的原材料,例如可列舉出:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物等烯烴類樹脂;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、離子聚合物樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(無規、交替)共聚物等以乙烯作為單體成分的共聚物;聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯;丙烯酸類樹脂;聚氯乙烯(PVC);聚氨酯;聚碳酸酯;聚苯硫醚(PPS);聚醯胺(尼龍)、全芳香族聚醯胺(芳醯胺)等醯胺類樹脂;聚醚醚酮(PEEK);聚醯亞胺;聚醚醯亞胺;聚偏二氯乙烯;ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙
烯共聚物);纖維素類樹脂;有機矽樹脂;氟樹脂等。
基材121可以不拉伸地進行使用,也可以根據需要而使用實施了單軸或雙軸的拉伸處理的基材。通過拉伸處理等來對基材121賦予熱收縮性,從而使基材121熱收縮,由此來減小黏合劑層122與接著片11的接著面積,能夠實現半導體元件的回收的容易化。
基材121的表面可以為了提高與鄰接的層的密合性、保持性等而實施慣用的表面處理,例如鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電擊暴露、電離輻射處理等化學或物理處理、利用底塗劑的塗布處理。
基材121可以適當選擇使用同種或不同種的材料,可以根據需要而使用將多種共混得到的材料。此外,可以為了對基材121賦予抗靜電能力而在基材121上設置由金屬、合金、它們的氧化物等形成的厚度為30~500Å左右的導電性物質的蒸鍍層。基材121可以是單層或者2種以上的多層。
對基材121的厚度(層疊體的情況下為總厚度)沒有特別限制,可以根據強度、柔軟性、使用目的等而適當選擇,例如一般為1000μm以下(例如為1μm~1000μm),較佳為10μm~500μm,進一步較佳為20μm~300μm,特別是30μm~200μm左右,但不限定於這些。
另外,在基材121中可以含有各種添加劑(著色劑、填充材料、增塑劑、防老劑、抗氧化劑、表面
活性劑、阻燃劑等)。
黏合劑層122由黏合劑所形成,具有黏合性。作為這種黏合劑,沒有特別限制,可以從公知的黏合劑中適當選擇。具體而言,作為黏合劑,例如可以從下述當中適當選擇使用具有所述特性的黏合劑:丙烯酸類黏合劑、橡膠類黏合劑、乙烯基烷基醚類黏合劑、有機矽類黏合劑、聚酯類黏合劑、聚醯胺類黏合劑、聚氨酯類黏合劑、氟類黏合劑、苯乙烯-二烯嵌段共聚物類黏合劑、在這些黏合劑中調配了熔點約200℃以下的熱熔融性樹脂的蠕變特性改良型黏合劑等公知的黏合劑(例如參見日本特開昭56-61468號公報、日本特開昭61-174857號公報、日本特開昭63-17981號公報、日本特開昭56-13040號公報等)。此外,作為黏合劑,也可以使用輻射線硬化型黏合劑(或能量射線硬化型黏合劑)、熱膨脹性黏合劑。黏合劑可以單獨使用或將2種以上組合使用。
作為黏合劑,可以適宜地使用丙烯酸類黏合劑、橡膠類黏合劑,丙烯酸類黏合劑尤為適宜。作為丙烯酸類黏合劑,可列舉出以使用1種或2種以上(甲基)丙烯酸烷基酯作為單體成分的丙烯酸類聚合物(均聚物或共聚物)作為基礎聚合物的丙烯酸類黏合劑。
作為丙烯酸類黏合劑中的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列舉出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲
基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等(甲基)丙烯酸烷基酯等。作為(甲基)丙烯酸烷基酯,適宜為烷基的碳數為4~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。另外,(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基可以是直鏈或支鏈中的任一種。
另外,為了改善內聚力、耐熱性、交聯性等,丙烯酸類聚合物可以根據需要而含有對應於可與(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的其他單體成分(共聚性單體成分)的單元。作為這種共聚性單體成分,例如可列舉出:(甲基)丙烯酸(丙烯酸、甲基丙烯酸)、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等含羧基單體;馬來酸酐、衣康酸酐等含酸酐基單體;(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、(甲基)丙烯酸羥己酯、(甲基)丙烯酸羥辛酯、(甲基)丙烯酸羥癸酯、(甲基)丙烯酸羥
基月桂酯、甲基丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等含羥基單體;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基單體;2-羥乙基丙烯醯基磷酸酯等含磷酸基單體;(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯醯胺等(N-取代)醯胺類單體;(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸第三丁基胺基乙酯等(甲基)丙烯酸胺基烷基酯類單體;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯類單體;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰基丙烯酸酯單體;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含環氧基丙烯酸類單體;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯類單體;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯類單體;異戊二烯、丁二烯、異丁烯等烯烴類單體;乙烯醚等乙烯醚類單體;N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基呱啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基呱嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基嗎啉、N-乙烯基羧酸醯胺類、N-乙烯基己內醯胺等含氮單體;N-環己基馬來醯亞胺、N-異丙基馬來醯亞胺、N-月桂基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺等馬來醯亞胺類單體;N-甲基衣康醯亞胺、N-乙基衣康醯亞胺、N-丁基衣康醯亞胺、N-辛基衣康醯亞胺、N-2-乙基己基衣康
醯亞胺、N-環己基衣康醯亞胺、N-月桂基衣康醯亞胺等衣康醯亞胺類單體;N-(甲基)丙烯醯氧基亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-6-氧基六亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-8-氧基八亞甲基琥珀醯亞胺等琥珀醯亞胺類單體;(甲基)丙烯酸聚乙二醇、(甲基)丙烯酸聚丙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇等二醇類丙烯酸酯單體;(甲基)丙烯酸四氫糠酯、氟(甲基)丙烯酸酯、有機矽(甲基)丙烯酸酯等具有雜環、鹵素原子、矽原子等的丙烯酸酯類單體;己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯、二乙烯基苯、丁基二(甲基)丙烯酸酯、己基二(甲基)丙烯酸酯等多官能單體等。這些共聚性單體成分可以使用1種或2種以上。
使用輻射線硬化型黏合劑(或能量射線硬化型黏合劑)作為黏合劑時,作為輻射線硬化型黏合劑(組合物),例如可列舉出:使用了在聚合物側鏈或主鏈中或主鏈末端具有自由基反應性碳-碳雙鍵的聚合物作為基礎聚合物的內在型的輻射線硬化型黏合劑,在黏合劑中調配有紫外線硬化性的單體成分、低聚物成分的輻射線硬化型
黏合劑等。此外,使用熱膨脹性黏合劑作為黏合劑時,作為熱膨脹性黏合劑,例如可列舉出包含黏合劑和發泡劑(特別是熱膨脹性微球)的熱膨脹性黏合劑等。
黏合劑層122可以包含各種添加劑(例如賦黏樹脂、著色劑、增黏劑、增量劑、填充材料、增塑劑、防老劑、抗氧化劑、表面活性劑、交聯劑等)。
黏合劑層122例如可以利用下列慣用方法形成:將黏合劑(壓敏接著劑)與視需要而定的溶劑、其他添加劑等混合,形成片狀的層。具體而言,例如可以通過下述方法等形成黏合劑層122:將含有黏合劑和視需要而定的溶劑、其他添加劑的混合物塗布在基材121上的方法,在合適的隔膜(剝離紙等)上塗布混合物形成黏合劑層122並將其轉印(轉移)至基材121上的方法。
黏合劑層122的厚度較佳為1μm以上,更佳為2μm以上,進一步較佳為5μm以上。黏合劑層122的厚度較佳為100μm以下,更佳為50μm以下,進一步較佳為30μm以下。另外,黏合劑層122可以是單層、多層中的任一種。
如圖5所示,將半導體晶圓4壓接於切割膠帶一體型接著片71。作為半導體晶圓4,可列舉出:矽晶圓、矽碳化物晶圓、化合物半導體晶圓等。作為化合物半導體晶圓,可列舉出氮化鎵晶圓等。
作為壓接方法,例如可列舉出通過壓接輥等按壓手段進行按壓的方法等。
壓接溫度(黏貼溫度)較佳為35℃以上,更佳為37℃以上。壓接溫度的上限較低較佳,較佳為50℃以下,更佳為45℃以下。通過以低溫進行壓接,能夠防止對半導體晶圓4的熱影響,能夠抑制半導體晶圓4的翹曲。此外,壓力較佳為1×105Pa~1×107Pa,更佳為2×105Pa~8×106Pa。
如圖6所示,通過對半導體晶圓4進行切割而形成晶片接合用晶片5。晶片接合用晶片5包括半導體晶片41和配置在半導體晶片41上的接著薄膜111。半導體晶片41包括電極極板。作為電極極板的材料,可列舉出鋁等。本步驟中可以採用進行切入直至切割膠帶一體型接著片71的、被稱為全切的切斷方式等。作為切割裝置,並無特別限定,可以使用現有公知的裝置。此外,由於半導體晶圓4被切割膠帶一體型接著片71接著固定,因此能夠抑制晶片缺損、晶片飛濺,並且還能夠抑制半導體晶圓4的破損。
拾取晶片接合用晶片5。作為拾取的方法,並無特別限定,可以採用現有公知的各種方法。例如可列舉出:從切割膠帶一體型接著片71側用針頂起各個半導體晶片41,接著通過拾取裝置拾取晶片接合用晶片5的方法等。
如圖7所示,通過將晶片接合用晶片5壓接
於引線框6而得到附半導體晶片的被黏物2。具體而言,將晶片接合用晶片5壓接於引線框6的晶片焊盤61上。附半導體晶片的被黏物2包括引線框6、配置在引線框6上的接著薄膜111以及配置在接著薄膜111上的半導體晶片41。引線框6包括晶片焊盤61。引線框6另包括內部引線62。
將晶片接合用晶片5壓接於引線框6的溫度(以下稱為“黏晶溫度”)較佳為80℃以上,更佳為90℃以上。此外,黏晶溫度較佳為150℃以下,更佳為130℃以下。
通過在加壓下對附半導體晶片的被黏物2進行加熱,使接著薄膜111硬化。由此,使半導體晶片41黏著在引線框6上。通過在加壓下使接著薄膜111硬化,能夠消滅在接著薄膜111與引線框6之間存在的空隙,能夠確保接著薄膜111與引線框6接觸的面積。
作為在加壓下進行加熱的方法,例如可列舉出:對配置在填充有非活性氣體的腔室內的附半導體晶片的被黏物2進行加熱的方法等。加壓環境的壓力較佳為0.5kg/cm2(4.9×10-2MPa)以上,更佳為1kg/cm2(9.8×10-2MPa)以上,進一步較佳為5kg/cm2(4.9×10-1MPa)以上。如果為0.5kg/cm2以上,則能夠容易地消滅在接著薄膜111與引線框6之間存在的空隙。加壓環境的壓力較佳為20kg/cm2(1.96MPa)以下,更佳為18kg/cm2(1.77MPa)以下,進一步較佳為15kg/cm2(1.47MPa)
以下。如果為20kg/cm2以下,則能夠抑制由過度的加壓導致的接著薄膜111的突出。
加熱溫度較佳為80℃以上,更佳為120℃以上,進一步較佳為150℃以上,特佳為170℃以上。如果為80℃以上,則能夠使接著薄膜111為適度的硬度,能夠通過加壓硬化而有效地使空隙消失。加熱溫度較佳為260℃以下,更佳為200℃以下,更佳為180℃以下。如果為260℃以下,則能夠防止接著薄膜111的分解。
加熱時間較佳為0.1小時以上,更佳為0.2小時以上。加熱時間較佳為24小時以下,更佳為3小時以下,進一步較佳為1小時以下,特佳為30分鐘以下。
如圖8所示,進行用接合引線7將半導體晶片41的電極極板與引線框6的內部引線62進行電連接的引線接合步驟。作為接合引線7的材料,可列舉出銅等。
引線接合步驟包括將接合引線7的一端與半導體晶片41的電極極板接合的步驟,以及將接合引線7的另一端與引線框6的內部引線62接合的步驟等。
進行了引線接合步驟後,進行利用封裝樹脂8對半導體晶片41進行封裝的封裝步驟。本步驟是為了保護搭載於引線框6的半導體晶片41、接合引線7而進行的。本步驟通過用模具將封裝用的樹脂成型來進行。作為封裝樹脂8,例如使用環氧類的樹脂。樹脂封裝時的加熱溫度較佳為165℃以上,更佳為170℃以上,加熱溫度較佳為185℃以下,更佳為180℃以下。
可以根據需要而在封裝後進一步進行加熱(後硬化步驟)。由此,可以使在封裝步驟中硬化不足的封裝樹脂8完全硬化。加熱溫度可以適當設定。
通過以上方法而得到的半導體裝置包括引線框6、配置在引線框6上的接著層以及配置在接著層上的半導體晶片41。接著層通過接著薄膜111硬化而形成。半導體裝置另包含覆蓋半導體晶片41的封裝樹脂8。
半導體裝置的接著層的介面熱阻較佳為0.15K/W以下。介面熱阻的下限例如為0.01K/W、0.05K/W等。
半導體裝置的接著層的總熱阻較佳為0.55K/W以下。總熱阻的下限例如為0.05K/W、0.1K/W、0.2K/W等。
作為半導體裝置的具體例子,例如可列舉出Quad Flat Non-leaded Package(四側無引腳扁平封裝,以下稱為“QFN封裝”)。QFN封裝能够將由半導体晶片41產生的熱傳導至引線框6,釋放至外部。因此散熱性高。
半導體裝置可以用於高頻設備、數位電視、移動設備、存放裝置、車載用電子設備、電力設備等。
如上所述,半導體裝置的製造方法包括下列步驟:將半導體晶圓4壓接於接著片11的步驟;在將半導體晶圓4壓接於接著片11的步驟之後,通過進行晶片分割而形成晶片接合用晶片5的步驟;和將晶片接合用晶片5壓接於引線框6的步驟。半導體裝置的製造方法另包
括包含下列步驟的步驟:在將晶片接合用晶片5壓接於引線框6的步驟之後,將接合引線7的一端與半導體晶片41的電極極板接合的步驟,將接合引線7的另一端與引線框6的內部引線62接合的步驟。半導體裝置的製造方法另包括用封裝樹脂8對半導體晶片41進行封裝的步驟。
將半導體晶圓4壓接於接著片11的步驟可以是將半導體晶圓4壓接於切割膠帶一體型接著片71的接著片11的步驟。
黏合劑層122的接觸部122A具有通過輻射線而硬化的性質。黏合劑層122的周邊部122B也具有通過輻射線而硬化的性質。在半導體裝置的製造方法中,形成晶片接合用晶片5,對黏合劑層122照射紫外線,拾取晶片接合用晶片5。由此,由於黏合劑層122對晶片接合用晶片5的黏合力降低,因此能夠容易地拾取晶片接合用晶片5。
黏合劑層122的接觸部122A通過輻射線而被硬化。黏合劑層122的周邊部122B也通過輻射線而被硬化。
接著片11為包括第1層和配置在第1層上的第2層
的多層形狀。
如圖9所示,切割膠帶12的黏合面整體與接著片11接觸。黏合劑層122較佳為具有通過輻射線而硬化的性質。在半導體裝置的製造方法中,形成晶片接合用晶片5,對黏合劑層122照射紫外線,拾取晶片接合用晶片5。由此,由於黏合劑層122對晶片接合用晶片5的黏合力降低,因此能夠容易地拾取晶片接合用晶片5。
形成晶片接合用晶片5的步驟包括通過對配置在切割膠帶一體型接著片71上的半導體晶圓4照射雷射而在半導體晶圓4的內部形成脆弱層的步驟。形成晶片接合用晶片5的步驟另包括在形成脆弱層的步驟之後進行擴展的步驟。通過擴展而同時對接著片11和半導體晶圓4進行分割。
變形例1~變形例5等可以任意組合。
如圖10所示,薄膜9包括隔膜14、配置在隔膜14
上的接著片11以及配置在接著片11上的隔膜15。接著片11可以以與隔膜14接觸的第1面和與第1面相向的第2面來定義兩面。第2面與隔膜15接觸。
作為隔膜14,可列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等。隔膜14較佳為實施了脫模處理。隔膜14的厚度可以適當設定。
作為隔膜15,可列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等。隔膜15較佳為實施了脫模處理。隔膜15的厚度可以適當設定。
半導體裝置的製造方法包括下列步驟:將半導體晶圓4壓接於接著片11的步驟;在將半導體晶圓4壓接於接著片11的步驟之後,通過進行晶片分割而形成晶片接合用晶片5的步驟;和將晶片接合用晶片5壓接於引線框6的步驟。
半導體裝置的製造方法另包括包含下列步驟的步驟:剝離隔膜14的步驟;和在剝離隔膜14的步驟之後將接著片11與切割膠帶12黏貼的步驟。將半導體晶圓4壓接於接著片11的步驟包含下列步驟:剝離隔膜15的步驟,在剝離隔膜15的步驟之後將半導體晶圓4壓接於接著片11的步驟。
半導體裝置的製造方法另包括包含下列步驟的步驟:在將晶片接合用晶片5壓接於引線框6的步驟之
後,將接合引線7的一端與半導體晶片41的電極極板接合的步驟,將接合引線7的另一端與引線框6的內部引線62接合的步驟。半導體裝置的製造方法另包括用封裝樹脂8對半導體晶片41進行封裝的步驟。
接著片11為包括第1層和配置在第1層上的第2層的多層形狀。
以下對本發明使用實施例進行詳細說明,但本發明在不超出其要旨的情況下,並不限於以下實施例。
對實施例中使用的成分進行說明。
丙烯酸類橡膠1:Nagase ChemteX Corporation製造的Teisan Resin SG-600TEA(具有羥基的丙烯酸酯共聚物、Mw:120萬、玻璃化轉變溫度:-36℃)
丙烯酸類橡膠2:Nagase ChemteX Corporation製造的Teisan Resin SG-70L(具有羥基和羧基(COOH基)的丙烯酸酯共聚物、Mw:80萬、玻璃化轉變溫度:-13℃)
酚醛樹脂:明和化成股份有限公司製造的MEH-7851H(固體酚醛樹脂、Mw:1580、羥基當量218g/eq.)
環氧樹脂1:三菱化學股份有限公司製造的jER828(液態環氧樹脂、環氧當量185g/eq.)
環氧樹脂2:日本化藥股份有限公司製造的EOCN-
1020(固體環氧樹脂、環氧當量198g/eq.)
氧化鋁填料:通過用信越化學工業股份有限公司製造的KBM-503(3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷)對Admatechs Co.,Ltd.製造的AO-802(平均粒徑0.7μm、球形度0.95的球狀氧化鋁填料)進行前處理而得到的表面處理填料
二氧化矽填料:Admatechs Co.,Ltd.製造的SO-25R(平均粒徑0.6μm的球狀二氧化矽填料)
催化劑:北興化學工業股份有限公司製造的TPP-K(四苯基硼四苯基鏻)
矽烷耦合劑:信越化學工業股份有限公司製造的KBE-846(雙(三乙氧基甲矽烷基丙基)四硫化物)
通過用KBM-503處理AO-802,得到氧化鋁填料。表面處理以乾式法進行,用下述式所示的量的矽烷耦合劑進行處理。
矽烷耦合劑處理量=(填料的重量(g)×填料的比表面積(m2/g))/矽烷耦合劑的最小被覆面積(m2/g)
矽烷耦合劑的最小被覆面積(m2/g)=6.02×1023×13×10-20/矽烷耦合劑的分子量
按照表1記載的調配比將各成分和甲乙酮(MEK)調
配並攪拌,由此得到清漆。在厚度38μm的隔膜(進行了有機矽脫模處理的PET薄膜)上塗布清漆,用130℃的烘箱乾燥2分鐘,得到接著片。接著片的厚度示於表1。
對所得接著片進行以下評價。結果示於表1。
自接著片切出厚度10μm~40μm的樣品。在氮氣環境下、120℃下加熱1小時,在氮氣環境下、175℃下加熱1小時,由此使樣品硬化。自硬化後的樣品切出20mm平方的試驗片。測定試驗片的熱擴散率、比熱、比重,通過下述式求出試驗片的熱導率。
(熱導率)=(熱擴散率)×(比熱)×(比重)
使用ai-Phase Co.,Ltd.製造的ai-Phase Model測定熱擴散率。使用SII NanoTechnology Inc.製造的DSC6220在升溫速度10℃/min、溫度20℃~300℃的條件下進行DSC測定,按JIS手册(比熱容量測定方法K-7123 1987)中記載的方法求出比熱。通過阿基米德法測定比重。
使用流變儀(HAAKE公司製造的RS-1),通過平行板法測定接著片的熔融黏度。具體而言,自接著片採取
0.1g的試樣,將試樣置於130℃的板上,開始測定。板間的間隙為0.1mm。自測定開始起60秒後的平均值為熔融黏度。
自接著片切出長度“20mm”×寬度“20mm”×厚度“表1所示的厚度”的試驗用片。將單片化的Shiima Electronics,Inc.製造的矽加熱器晶片(5mm×5mm、80Ω、100μm)在100℃、10mm/sec、0.1MPa的條件下黏貼於試驗用片。用切割器沿著加熱器晶片的外周切割試驗用片,得到附試驗用片的加熱器晶片。使用新川股份有限公司製造的晶片接合裝置(SPA-300),在120℃、0.1MPa、1sec的條件下,將帶試驗用片的加熱器晶片壓接於TO-220規格的引線框。引線框的整面用銀進行了鍍覆。壓接後,在氮氣中、120℃下加熱1小時,在175℃下加熱1小時,由此使試驗用片硬化。使用引線接合機,在175℃下用金引線將加熱器晶片與引線框連接。連接後,用封裝樹脂對加熱器晶片進行封裝。對封裝體進行單片化,得到第一TO-220封裝體。
除了試驗用片的厚度為“表1所示的厚度”的2倍以外,按照與第一TO-220封裝體的製作方法相同的方法製得第二TO-220封裝體。
除了試驗用片的厚度為“表1所示的厚度”的3倍以外,按照與第一TO-220封裝體的製作方法相同的方
法製得第三TO-220封裝體。
針對第一TO-220封裝體、第二TO-220封裝體和第三TO-220封裝體,使用瞬態熱分析裝置(Mentor Graphics Corp.製造的T3ster),以200mA的電流對它們進行加熱後,以10mA、加熱時間5秒、測定時間5秒測定電阻值的經時變化。使用溫度依賴係數將所得電壓資料轉換成溫度資料。將溫度資料轉換成構造函數,算出“總熱阻”。在X軸表示試驗用片的厚度、Y軸表示總熱阻的座標平面中示出結果,繪製近似線,算出介面熱阻。介面熱阻是試驗用片的厚度為0時的熱阻。表1所示的值是5次測定的平均值。
1‧‧‧薄膜
13‧‧‧隔膜
71a、71b、71c、71m‧‧‧切割膠帶一體型接著片
Claims (12)
- 一種接著片,其包含樹脂成分,前述樹脂成分包含玻璃化轉變溫度為0℃以下、重量平均分子量為85萬~140萬的丙烯酸類橡膠,前述丙烯酸類橡膠不含有羧基及縮水甘油基,前述樹脂成分100重量%中的前述丙烯酸類橡膠的含量為5重量%~30重量%,藉由包括自前述接著片切出接著薄膜的步驟及對具有引線框、配置在前述引線框上的前述接著薄膜及配置在前述接著薄膜上的矽晶片的結構體進行加熱的步驟的方法而形成具有前述引線框、配置在前述引線框上的接著層及配置在前述接著層上的矽晶片的裝置時,前述接著層與前述引線框的介面熱阻為0.15K/W以下,前述介面熱阻與前述接著層的內部熱阻的合計即總熱阻為0.55K/W以下。
- 一種接著片,其包含填料,前述填料包含氧化鋁填料,前述氧化鋁填料為利用不含有環氧基、二胺基及硫醇基的矽烷耦合劑進行了前處理而得到的表面處理填料,藉由包括自前述接著片切出接著薄膜的步驟及對具有引線框、配置在前述引線框上的前述接著薄膜及配置在前述接著薄膜上的矽晶片的結構體進行加熱的步驟的方法而形成具有前述引線框、配置在前述引線框上的接著層及配 置在前述接著層上的矽晶片的裝置時,前述接著層與前述引線框的介面熱阻為0.15K/W以下,前述介面熱阻與前述接著層的內部熱阻的合計即總熱阻為0.55K/W以下。
- 如請求項1的接著片,其包含平均粒徑為0.5μm~1μm的球狀填料,前述球狀填料的含量為75重量%以上。
- 如請求項3的接著片,其中,前述球狀填料的球形度為0.85以上。
- 如請求項1的接著片,其包含在室溫下為液態的第1環氧樹脂,前述第1環氧樹脂的環氧當量為175g/eq.以上。
- 如請求項5的接著片,其包含在室溫下為固體的第2環氧樹脂,前述第2環氧樹脂的環氧當量為200g/eq.以下。
- 如請求項1的接著片,其厚度為15μm以下。
- 如請求項1的接著片,其包含矽烷耦合劑,前述矽烷耦合劑具有選自由硫醇、二噻吩及四噻吩組成的群組中的至少1種骨架。
- 一種切割膠帶一體型接著片,其包含:含有基材及配置在前述基材上之黏合劑層的切割膠帶,及配置在前述黏合劑層上的如請求項1~8中任一項的接 著片。
- 一種薄膜,其包含:隔膜,及配置在前述隔膜上的如請求項9的切割膠帶一體型接著片。
- 一種半導體裝置的製造方法,其包括下列步驟:將半導體晶圓壓接於如請求項1~8中任一項的接著片的步驟;在將前述半導體晶圓壓接於前述接著片的步驟之後,藉由進行晶片分割而形成包含半導體晶片及配置在前述半導體晶片上的接著薄膜的晶片接合用晶片的步驟;及將前述晶片接合用晶片壓接於引線框的步驟。
- 一種半導體裝置,其是藉由如請求項11的製造方法而得到的。
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