JP2018188540A - 接着フィルム、半導体ウェハ加工用テープ、半導体パッケージおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
なかでも、シート状の接着フィルムは、チップの割れ、接着剤の回り込み、チップの傾きは抑制することができるものの、銀ペーストに比べて熱伝導性が低い。
なお、MSL1は、IPC/JEDEC(米国共同電子機器技術委員会)が規定するレベル規格である。
しかしながら、従来の接着フィルムはリードフレームへの密着性が高くなく、接着フィルムとリードフレームの間で剥離が生じることがあり、上記のような半導体パッケージの信頼性について、一段と高レベル化することが重要である。
(1)熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂および熱伝導フィラーを含有する接着剤層からなる接着フィルムであって、
前記熱伝導フィラーが、熱伝導率12W/m・K以上であって前記接着フィルム中の含有量が30〜50体積%であり、前記熱可塑性樹脂が少なくとも1種のフェノキシ樹脂を含み、かつ、硬化後の接着剤層が、
下記数式(1)で算出される信頼性係数S1が50〜220(×10−6GPa)であり、
下記数式(2)で算出される信頼性係数S2が10〜120(×10−8GPa)であり、
熱伝導率が0.5W/m・K以上であることを特徴とする接着フィルム。
(2)前記フェノキシ樹脂のガラス転移温度(Tg)が、−50〜50℃であり、かつ質量平均分子量が、10,000〜100,000であることを特徴とする(1)に記載の接着フィルム。
(3)前記フェノキシ樹脂が、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有することを特徴とする(1)または(2)に記載の接着フィルム。
(4)前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の接着フィルム。
(5)前記熱伝導フィラーが、アルミナおよび窒化アルミニウムから選択される少なくとも1種であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載の接着フィルム。
(6)硬化剤にフェノール系樹脂を含有することを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載の接着フィルム。
(7)硬化促進剤にホスホニウム塩化合物を含有することを特徴とする(1)〜(6)のいずれか1項に記載の接着フィルム。
(8)基材フィルム上に、粘着剤層を有し、該粘着剤層上に(1)〜(7)のいずれか1項に記載の接着フィルムを有することを特徴とする半導体ウェハ加工用テープ
(9)前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の接着フィルムを用いたことを特徴とする半導体パッケージ。
(10)表面に少なくとも1つの半導体回路が形成された半導体チップの裏面に、(1)〜(7)のいずれか1項に記載の接着フィルムの接着剤層を貼合せた接着剤層付き半導体チップと配線基板とを該接着剤層を介して熱圧着する第1の工程、および、
前記接着剤層を熱硬化する第2の工程、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
また、本発明の半導体ウェハ加工用テープは、放熱性が高く、半導体パッケージの信頼性が高度に優れた接着フィルムを有し、これらの性能に加え、半導体の加工性に優れる。
本発明の接着フィルムは、少なくとも、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂および熱伝導フィラーを含有する接着剤層からなり、硬化後の接着剤層が、特定の信頼性係数の範囲を満たし、熱伝導率が0.5W/m・K以上である。
本発明の接着フィルム(接着剤層)は、少なくとも、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂および熱伝導フィラーを含有し、特に好ましくは、硬化剤、硬化促進剤を含有する。
熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、6−ナイロンや6,6−ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはフッ素樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、もしくは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
いずれの反応においても、ビスフェノールもしくはビフェノール化合物としては、下記一般式(A)で表される化合物が好ましい。
アルキレン基は、炭素数が1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3がさらに好ましく、1または2が特に好ましく、1が最も好ましい。
アルキレン基は、−C(Rα)(Rβ)−が好ましく、ここで、RαおよびRβは各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基を表す。RαとRβが互いに結合して、環を形成してもよい。RαおよびRβは、水素原子またはアルキル基(例えば、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル、ヘキシル、オクチル、2−エチルヘキシル)が好ましい。アルキレン基は、なかでも−CH2−、−CH(CH3)、−C(CH3)2−が好ましく、−CH2−、−CH(CH3)がより好ましく、−CH2−がさらに好ましい。
アルキレン基とフェニレン基が組み合わされた基としては、アルキレン−フェニレン−アルキレン基が好ましく、−C(Rα)(Rβ)−フェニレン−C(Rα)(Rβ)−がより好ましい。
RαとRβが結合して形成する環は、5または6員環が好ましく、シクロペンタン環、シクロヘキサン環がより好ましく、シクロヘキサン環がさらに好ましい。
例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、へキシレン、オクチレンが挙げられ、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘプタメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレンが好ましい。
また、エポキシ基が僅かに残存するが、エポキシ当量は、5,000g/eq以上が好ましい。
ここで、質量平均分子量は、GPC〔ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography)〕によるポリスチレン換算で求めた値である。
熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂が知られているが、本発明では、エポキシ樹脂が特に好ましい。
ここで、質量平均分子量は、GPC〔ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography)〕によるポリスチレン換算で求めた値である。
本発明において、エポキシ樹脂を熱硬化するために、硬化剤もしくは硬化促進剤を使用することが特に好ましい。
エポキシ樹脂を熱硬化するための硬化剤もしくは硬化促進剤としては、例えば、ジシアンジアミド、三フッ化ホウ素錯化合物、有機ヒドラジッド化合物、アミン類、ポリアミド樹脂、イミダゾール化合物、尿素もしくはチオ尿素化合物、ポリメルカプタン化合物、メルカプト基を末端に有するポリスルフィド樹脂、酸無水物、硬化触媒複合系多価フェノール類、光・紫外線硬化剤、リン−ホウ素系硬化促進剤が挙げられる。
このうち、三フッ化ホウ素錯化合物としては、種々のアミン化合物(好ましくは第1級アミン化合物)との三フッ化ホウ素−アミン錯体が挙げられ、有機ヒドラジッド化合物としては、イソフタル酸ジヒドラジドが挙げられる。
酸無水物としてはテトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等が挙げられる。
光・紫外線硬化剤としては、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート等が挙げられる。
なお、本発明において、水酸基当量とは、1グラム当量の水酸基を含む樹脂のグラム数(g/eq)をいう。
硬化触媒複合系多価フェノール類のうち、本発明では、ノボラック型フェノール樹脂が好ましく、クレゾールノボラック型フェノール樹脂がより好ましい。
また、硬化促進剤としては、潜在性に優れ、接着フィルムの信頼性を長期に保つことができる観点から、リン−ホウ素系硬化触媒や、カプセル化したイミダゾールが好ましい。
本発明では、硬化促進剤は、特に、リン−ホウ素系硬化促進剤が好ましく、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートが最も好ましい。
硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂100質量部に対して、0.5〜80質量部が好ましく、1〜70質量部がより好ましい。
硬化促進剤の含有量は、硬化剤の含有量より少ない方が好ましく、硬化剤100質量部に対して、0.1〜50質量部が好ましく、0.5〜20質量部がより好ましく、1〜15質量部がさらに好ましい。
本発明では、接着剤層中に、熱伝導率が12W/m・K以上の少なくとも1種の熱伝導フィラーを含有する。
熱伝導フィラーの熱伝導率が12W/m・K未満であると、目的の熱伝導率を得るためにより多くの熱伝導フィラーを配合することになり、その結果、接着フィルムの溶融粘度が上昇し、実装基板に圧着する際に基板の凹凸を埋め込むことができず密着性が低下する。
窒化アルミニウム粒子は、粉末状態において水との接触によって表面が加水分解し、アンモニウムイオンを生成しやすいものの、エポキシ樹脂の硬化剤に、吸湿率が小さいフェノール樹脂を使用することで、加水分解が抑制できる。
例えば、シランカップリング剤により熱伝導フィラーを処理する方法としては特に限定されず、溶媒中で熱伝導フィラーとシランカップリング剤を混合する湿式法、気相中で熱伝導性粒子とシランカップリング剤を処理させる乾式法、予めバインダー樹脂である熱可塑性樹脂にシランカップリング剤を混合するインテグラル法などが挙げられる。
また、さらにイオントラップ剤を併用するのも好ましい。
シランカップリング剤は、例えば、2−(3,4−エポキシシクロへキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロイルオキプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
本発明では、アニオン性界面活性剤が好ましく、リン酸エステル系界面活性剤がより好ましい。
リン酸エステル系界面活性剤は、東邦化学(株)製のフォスファノールシリーズとして市販されているものを使用することができる。例えば、フォスファノールRS−410、610、710、フォスファノールRL−310、フォスファノールRA−600、フォスファノールML−200、220、240、フォスファノールGF−199(いずれも商品名)が挙げられる。
また、平均粒径は0.01〜5μmが好ましく、0.1〜5μmがより好ましい。平均粒径をこのような範囲にすることで、フィラー間で凝集することなく、粘着剤層を設ける際にむらやスジが生じることなく、接着剤層の膜厚の均一性が保たれる。
なお、熱伝導フィラーの含有量が30体積%未満であると、接着剤層の熱伝導率が低くなり、半導体パッケージからの放熱効果が弱まる。熱伝導フィラーの含有量が50体積%を超えると、応力緩和性が劣り、熱変化時に半導体パッケージに生じる内部応力を緩和することが困難になり、被着体からの剥離を生じやすくなる。
熱伝導フィラーの含有量の下限は、好ましくは35体積%以上、より好ましくは40体積%以上である。
本発明では、接着剤層中に、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱伝導フィラーの他に、硬化剤および硬化促進剤を含有するのが好ましいが、これら以外に、本発明の効果を阻害しない範囲において、粘度調整剤、酸化防止剤、難燃剤、着色剤、ブタジエン系ゴムやシリコーンゴム等の応力緩和剤等の添加剤をさらに含有してもよい。
本発明では、少なくとも熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を含有するが、これらを含めた樹脂成分の接着剤層中の含有量は、好ましくは50体積%以上である。樹脂成分の接着剤層中の含有量上限は、好ましくは70体積%以下であり、より好ましくは65体積%以下、さらに好ましくは60体積%以下である。
また、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の合計量の100質量部に対して、熱硬化性樹脂の配合割合としては、所定条件下で加熱した際に接着フィルム(接着剤層)が熱硬化型としての機能を発揮する程度であれば特に限定されないが、120℃〜130℃における流動性を高められるという点から、10〜80質量部の範囲が好ましく、20〜70質量部の範囲がより好ましい。
一方、熱可塑性樹脂の配合割合としては、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の合計量の100質量部に対して、120℃〜130℃における流動性を高められるという点から、20〜80質量部の範囲が好ましく、30〜70質量部の範囲がより好ましい。
接着フィルムの厚さは、5〜200μmが好ましく、配線基板、半導体チップ表面の凹凸をより十分に埋め込むことができるという観点から、10〜40μmがより好ましい。厚さを上記範囲とすることで、配線基板、半導体チップ表面の凹凸を十分に埋め込み、十分な密着性を担保することができ、しかも有機溶媒の除去が容易であり、残存溶媒量が少なく、タック性が強くなるような問題も生じない。
離型フィルムは、離型処理したフィルムであり、接着フィルム(接着剤層)のカバーフィルムとして機能するものであって、被着体に接着フィルムである接着剤層を貼り付ける際に剥離されるものであり、接着フィルムの取り扱い性をよくする目的で用いられる。
離型処理はどのような処理でも構わないが、代表的にはシリコーン処理である。
これらのうち、離型処理されたポリエチレン、離型処理されたポリプロピレン、離型処理されたポリエチレンテレフタレートが好ましく、離型処理されたポリエチレンテレフタレートがなかでも好ましい。
離型フィルムの膜厚は、通常は5〜300μmであり、好ましくは10〜200μm、特に好ましくは20〜150μm程度である。
本発明の接着フィルム(接着剤層)は、熱硬化後(以後、単に硬化後とも称す)の接着剤層、すなわち、硬化物が、以下の特性を示す。
なお、接着剤層の硬化物の測定は、180℃で1時間加熱処理した硬化物に対して求めたものである。
本発明では、硬化後の接着剤層は、下記数式(1)で算出される信頼性係数S1が50〜220(×10−6GPa)であり、下記数式(2)で算出される信頼性係数S2が10〜120(×10−8GPa)である。
硬化後の接着剤層のガラス転移温度(Tg)以下では、温度変化によって変形が生じ、歪みが発生する。温度変化による変形量は、上記数式(1)の(Tg−25[℃])×(CTEα1[ppm] )で計算される。
ガラス転移温度(Tg)以上では、ゴム状態であるため変形を緩和できる。
また、260℃での貯蔵弾性率E’が小さいと常温(25℃)から260℃までに蓄積された歪みを内部応力で緩和する緩和能に優れる。
信頼性係数S1は、以上を加味して得られた関係式である。
一方、信頼性係数S2は、飽和吸水量が多いと260℃の加熱工程での水分の蒸発により半導体パッケージの内部において、各接着剤層界面での剥離が生じ易くなることをさらに加味して得られた関係式である。
本発明では、硬化後の接着剤層の飽和吸水率WAは、1.0質量%以下が好ましい。飽和吸水率WAは、0.7質量%以下がより好ましい。飽和吸水率WAが1.0質量%を超えると、吸湿工程を含む信頼性試験において、半導体パッケージをリフロー方式によりはんだ付けする際に接着フィルム内部の水分の爆発的な気化によりパッケージクラックが発生しやすくなる傾向にある。なお、飽和吸水率WAは、恒温恒湿器を用いて熱硬化後の接着フィルムにおける吸水前の質量と、温度85℃、相対湿度85%の条件で飽和するまで吸湿させた後の質量を測定して算出することができる。
本発明では、硬化後の接着剤層のガラス転移温度(Tg)は、80℃以上が好ましい。
ガラス転移温度(Tg)が、80℃以上であると、半導体パッケージの通常の使用温度範囲および熱サイクル信頼性試験の温度範囲における急激な物性変化を抑制でき、また、飽和吸水率WAが高くなることを抑制できる。硬化後の接着剤層のガラス転移温度(Tg)は、より好ましくは85℃以上、さらに好ましくは100℃以上である。一方、硬化後の接着剤層のガラス転移温度(Tg)の上限は、200℃以下が好ましい。200℃以下であると、温度変化によって生じる歪みを抑制できる。硬化後の接着剤層のガラス転移温度(Tg)の上限はより好ましくは180℃以下、さらに好ましくは150℃以下である。
本発明では、硬化後の接着剤層の260℃における貯蔵弾性率E’は、好ましくは1GPa以下である。260℃における貯蔵弾性率E’が1GPa以下であると、応力緩和性に優れ、熱変化時に半導体装置に生じる内部応力を緩和することが可能で、被着体からの剥離を生じ難くすることができる。260℃における貯蔵弾性率E’の下限は、好ましくは1MPa以上である。260℃における貯蔵弾性率E’が1MPa以上であると、高温での凝集破壊を起こしにくく、耐リフロー性に優れる。260℃における貯蔵弾性率E’は、より好ましくは0.01GPa以上である。
本発明では、硬化後の接着剤層のガラス転移温度(Tg)以下での線膨張係数CTEα1は、好ましくは40ppm/K以下である。ガラス転移温度(Tg)以下での線膨張係数CTEα1が40ppm/K以下であると、接着剤層と被着体の接着界面において、熱時に発生する剥離応力による接着剤層の凝集破壊を防止することができる。ガラス転移温度(Tg)以下での線膨張係数CTEα1の下限は、好ましくは5ppm/K以上である。ガラス転移温度(Tg)以下での線膨張係数CTEα1が5ppm/K以上であると、接着剤層と被着体の接着界面において、熱時に発生する剥離応力を接着剤層が緩和・吸収し、接着界面の剥離を防止することができる。
本発明では、硬化後の接着剤層の熱伝導率は、0.5W/m・K以上であり、1.2W/m・K以上が好ましく、1.5W/m・K以上がより好ましい。硬化後の接着剤層の熱伝導率が0.5W/m・K以上であると、接着フィルムを用いて製造される半導体パッケージは、放熱性に優れる。なお、硬化後の接着剤層の熱伝導率は高いほど好ましいが上限は、現実的には、例えば、20W/m・K以下である。
本発明の接着フィルムは、本発明の接着フィルム単独で使用してもよいが、基材フィルム上に、粘着剤層を有し、この粘着剤層上に本発明の接着フィルムである接着剤層(以後、単に接着剤層と称す。)を有する半導体ウェハ加工用テープ(ダイシング・ダイボンドフィルム)として使用してもよい。
以下に、半導体ウェハ加工用テープを説明する。
基材フィルムの材質は、通常、半導体ウェハ加工用の粘着テープで用いられるものを使用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル等のエンジニアリングプラスチック、ポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体等の熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらの群から選ばれる2種以上が混合されたものであっても構わない。
本発明ではダイシング時の接着フィルムおよび半導体チップの保持と、ピックアップ時の半導体チップの均一拡張性の観点から、架橋性の樹脂が好ましく、例えば、エチレン−(メタ)アクリル酸二元共重合体またはエチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸を、金属イオンで架橋したアイオノマーが好ましい。
基材フィルムの厚さは50〜200μmが好ましい。
粘着剤層を形成する粘着剤としては特に制限されず、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性粘着剤や、紫外線の照射で硬化する放射線硬化型粘着剤のいずれでも構わない。半導体ウェハの加工に使用される感圧性粘着剤はアクリル系粘着剤が一般的であり、好ましい。
放射線硬化型粘着剤は、炭素−炭素二重結合等の放射線硬化性の官能基を有し、かつ粘着性を示すものであれば、どのようなものでも構わない。
例えば、アクリル系粘着剤等の一般的な感圧性粘着剤に、放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合した放射線硬化型粘着剤やベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマーの側鎖、主鎖または主鎖末端に有する放射線硬化型粘着剤が挙げられる。ベースポリマーが、炭素−炭素二重結合を有する放射線硬化型粘着剤(以後、炭素−炭素二重結合を有するポリマーを放射線硬化性ポリマーと称す)は、低分子成分であるオリゴマー成分等を含有する必要がなく、仮にこれらの成分を含んだとしても多く含まないため、経時でオリゴマー成分等が粘着剤層中を移動することなく、安定した層構造の粘着剤層を形成することができるため、好ましい。
なお、(メタ)アクリル共重合体における(メタ)アクリルは、アクリルまたはメタクリルを包括するものであり、いずれか一方でもこれらの両方でも構わない。
上記(a)の方法では、エチレン性不飽和基を有する化合物として、該エチレン性不飽和基と異なる反応性の基(反応性基αと称す)を有する構造の化合物を用い、エチレン性不飽和基が導入されるポリマーとしては、該エチレン性不飽和基を有する化合物の反応性基αと反応する反応性基βを有する構造のポリマー(以下、「反応性基βを有するポリマー」という。)を用いて、反応性基αとβを反応させる。
ここで、反応性基αおよびβのいずれか一方が水酸基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基である場合、他方の反応性基はエポキシ基、オキセタン基、イソシアネート基、環状の酸無水物を形成する基、ハロゲン原子、アルコキシもしくはアリールオキシカルボニル基とすることができる。
(メタ)アクリル酸、桂皮酸、イタコン酸、フマル酸等
アルコール部に水酸基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート〔例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、グリコールモノ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート〕、アミン部に水酸基を有するアルキルアミンのN−(ヒドロキシアルキル)アルキル(メタ)アクリルアミド〔例えば、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ビスメチロール(メタ)アクリルアミド〕、アリルアルコール等
アルコール部にアミノ基を有するアミノアルキル(メタ)アクリレート〔例えば、2−(アルキルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、3−(アルキルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート〕、(メタ)アクリルアミド等
無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸、無水フタル酸等
グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン等
(メタ)アクリロイルオキシアルキルイソシアネート〔例えば、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルイソシアネート〕、多価イソシアネート化合物のイソシアネート基の一部を、水酸基もしくはカルボキシ基と、エチレン性不飽和基とを有する化合物でウレタン化したもの〔例えば、2〜10官能の(メタ)アクリルのウレタンアクリレートオリゴマー〕等
2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジクロロ−6−メトキシ−1,3,5−トリアジン等のハロゲン化トリアジン等
なかでも、本発明においては、(メタ)アクリロイルオキシアルキルイソシアネートが好ましく、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートが特に好ましい。
上記反応性基βを有するポリマーを構成する全モノマー成分に占める、上記反応性基βを有するモノマー成分の割合は、アルコール部に水酸基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの場合、5〜50モル%が好ましく、20〜40モル%がより好ましく、20〜35モル%がさらに好ましく、50〜75モル%が特に好ましい。
一方、(メタ)アクリル酸の場合、全モノマー成分に占めるアクリル酸もしくはメタクリル酸は、0.1〜3モル%が好ましく、0.5〜2.5がより好ましく、0.5〜2がさらに好ましい。
上記の反応性基αとβの反応後において、未反応の反応性基βを残すことにより、後述する架橋剤等で樹脂特性を調節することができる。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、1種または2種以上の(メタ)アクリ酸アルキルが好ましい。(メタ)アクリル酸エステルのアルコール部は前記反応性基βを有さない。好ましくは、上記(メタ)アクリル酸エステルのアルコール部は無置換である。
このような(メタ)アクリル酸エステルとしては、アルコール部の炭素数は1〜12が好ましい。アルコール部の炭素数は、1〜10がより好ましく、4〜10がさらに好ましく、なかでもアルコール部が分岐アルキルのものが好ましく、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
以下に、上記共重合成分としてポリマー中に組み込まれるモノマーの具体例を挙げる。
(メタ)アクリル酸のアルキルエステルとしては、アルコール部の炭素数が1〜12のものが好ましく、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸イソデシルなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。2種以上を併用することで粘着剤としての種々の機能を発揮させることができ、さらに半導体ウェハ表面の段差への追従性および糊残り防止を含む非汚染性を両立できるようになる。
(メタ)アクリル酸のアルキルエステル以外のモノマーとしては、酢酸ビニル、スチレンや(メタ)アクリル酸アミド、例えば、N,N−ジエチルアクリル酸アミド、N,N−ジエチルアクリル酸アミド、N−イソプロピルアクリル酸アミド、N−アクリロイルモルホリンなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
ここで、ガラス転移温度は、昇温速度0.1℃/分でDSC(示差走査熱量計)により測定されたガラス転移温度をいう。
また、質量平均分子量は、テトラヒドロフランに溶解して得た1%溶液を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(ウォーターズ社製、商品名:150−C ALC/GPC)により測定した値をポリスチレン換算の質量平均分子量として算出したものである。
放射線硬化型粘着剤は、光重合開始剤を含有することが特に好ましい。粘着剤中の光重合開始剤の配合量を調整することにより架橋後の粘着力を制御することができる。このような光重合開始剤としては、具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノン、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ベンジルメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシメチルフェニルプロパンなどが挙げられる。これらは単独で使用しても、また併用して使用してもよい。
本発明では、粘着剤に架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤の架橋性基である反応性基は、反応性基βを有するポリマーの反応性基βと反応する架橋剤が好ましい。
例えば、反応性基βを有する樹脂の反応性基βが、カルボキシ基や水酸基の場合、架橋剤の架橋性基である反応性基は環状の酸無水物、イソシアネート基、エポキシ基、ハロゲン原子であることが好ましく、イソシアネート基またはエポキシ基であることがより好ましい。
このような架橋剤を使用することで、その配合量により、反応性基βを有するポリマーの反応性基βの残存量を調節でき、タック力も制御することができる。
また、架橋剤を使用することで、粘着剤(粘着剤層)の凝集力を制御することもできる。
粘着剤は、上記以外に添加剤を含有していてもよい。
このような添加剤としては、例えば、濡れ防止もしくはスリップ性向上のための添加剤として、シリコーンアクリレート(例えば、シリコーンジアクリレート、シリコーンヘキサアクリレート)、放射線硬化促進剤が挙げられる。また、添加剤として耐水剤としてのアミノアクリレートを含んでもよい。また、添加剤として可塑剤を含んでもよい。また、ポリマーの重合の際に用いられる界面活性剤を含んでいてもよい。
粘着剤層の厚みは、特に限定されるものではないが、3〜300μmが好ましく、3〜100μmがより好ましく、5〜50μmがさらに好ましい。
本発明においては、粘着剤層上に、必要に応じてプライマー層などの中間層を設けてもよい。
本発明の接着フィルム、半導体ウェハ加工用テープは、FOD実装した半導体パッケージの製造などに使用することが好ましい。また、配線基板と半導体チップとの接着剤を、従来のように多段積層される半導体チップ間の接着剤と異なった接着剤でなく、同じ接着剤にして半導体パッケージを製造するのにも好適である。
本発明では、半導体パッケージは、表面に少なくとも1つの半導体回路が形成された半導体チップの裏面に、本発明の接着フィルムの接着剤層を貼合せた接着剤層付き半導体チップと配線基板とを該接着剤層を介して熱圧着する第1の工程、および、該接着剤層を熱硬化する第2の工程、を少なくとも含む製造方法で製造することが好ましい。
次いで、半導体ウェハ1と接着剤層とを同時にダイシングすることにより半導体ウェハと接着剤層とを備える接着剤層付き半導体チップを得る。ダイシングに用いる装置は、特に制限されず、適宜公知のダイシング装置を用いることができる。
・フェノキシ樹脂A1:YP−70
新日化エポキシ製造(株)製 商品名、ビスフェノールA/ビスフェノールF共重合型、質量平均分子量約5.5万、ガラス転移温度Tg60℃
・フェノキシ樹脂A2:YX7180
三菱化学(株)製 商品名、ビスフェノールF+1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル型フェノキシ樹脂、質量平均分子量約5.5万、ガラス転移温度Tg15℃
・エポキシ樹脂B1:RE−310S
日本化薬(株)製 商品名、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(ビスフェノールAのジグリシジルエーテル)、エポキシ当量185g/eq
・エポキシ樹脂B2:EPPN−501H
日本化薬(株)製 商品名、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂(トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタンのトリグリシジルエーテル)、エポキシ当量164g/eq
・エポキシ樹脂B3:JER871
三菱化学(株)製 商品名、ダイマー酸エステル型エポキシ樹脂(ダイマー酸ジグリシジルエステル)、エポキシ当量390〜470g/eq
・ジシアンジアミド系:DICY−7
三菱化学(株)製 商品名、NH2−C(=NH)−NH−CN
・フェノール系:PSM−4271
群栄化学工業(株)製 商品名、クレゾールノボラック硬化剤、水酸基当量106g/eq
・ホスホニウム塩:TPP−K
北興化学工業(株)製 商品名、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート
・エポキシ変性ポリブタジエン:E−1800−6.5
日本石油化学(株)製 商品名、数平均分子量1,800、エポキシ当量250g/eq
・アルミナ:熱伝導率36W/m・K、平均粒子径2〜3μmの球状粒子
・窒化アルミニウム:熱伝導率150W/m・K、平均粒子径1.0〜1.5μmの球状粒子
1.接着フィルムの作製
フェノキシ樹脂A2(三菱化学(株)製 YX7180)70質量部、エポキシ樹脂B1(日本化薬(株)製 RE−310S)18質量部、フェノール系硬化剤(群栄化学工業(株)製 PSM−4271)11質量部、硬化促進剤(北興化学工業(株)製 TPP−K)1.0質量部、熱伝導フィラー(アルミナ)329質量部およびシクロペンタノン30mlからなる接着剤組成物ワニスを、厚さ38μmの離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)上に塗布して加熱乾燥(130℃で10分間保持)し、接着剤層の厚さが20μmの接着フィルムを作製した。
実施例1において、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、応力緩和剤およびフィラーを、下記表1のように変更した以外は実施例1と同様にして、実施例2〜7および比較例1〜9の各接着フィルムを作製した。
実施例1〜7および比較例1〜9で作製した接着フィルムを使用し、熱硬化後の熱伝導率、抽出水の塩素イオン濃度、ガラス転移点、260℃の貯蔵弾性率、ガラス転移温度以下での線膨張係数および飽和吸水率の測定を行った。
また、得られたガラス転移温度、260℃の貯蔵弾性率、ガラス転移温度以下での線膨張係数および飽和吸水率を用いて、下記数式(1)、(2)により、信頼係数S1およびS2を算出した。
上記で作製した各接着フィルムから12×12×2mmの試験片を成形加工により作製し、これを180℃で1時間加熱硬化させて測定試料を得た。この試験片の熱拡散率をレーザーフラッシュ法〔LFA447、(株)ネッチ製、25℃〕で測定し、さらにこの熱拡散率と、示差走査熱量測定装置〔Pyris1、(株)パーキンエルマー製〕で得られた比熱容量とアルキメデス法で得られた比重の積より、25℃における熱伝導率(W/m・K)を算出した。
熱硬化前の各接着フィルムを約10g切り取り、熱風オーブンを用いて温度180℃にて1時間の熱処理を行い、熱硬化後のサンプルを作製した。容器に熱硬化後のサンプル2gと純水50mLを入れ、温度121℃にて20時間の熱処理を行い、得られた抽出水の塩素イオン濃度をイオンクロマトグラフィー〔HIC−SP、(株)島津製作所製〕により測定した。
上記で作製した各接着フィルムからPETフィルムを剥離し、接着剤層を積層して厚さ1000μmの積層体を形成した。積層体を180℃で1時間加熱して硬化させた後、硬化物から長さ20mm×幅5mmの測定試料を切り出した。この熱硬化後のサンプルについて、固体粘弾性測定装置〔Rheogel−E4000、(株)UBM製〕を用いて、25℃〜300℃における貯蔵弾性率および損失弾性率を測定した。測定条件は、周波数10Hz、昇温速度5℃/分とした。さらに、tanδ〔E’’(損失弾性率)/E’(貯蔵弾性率)〕の値を算出することによりガラス転移点(Tg)を得た。
上記で作製した各接着フィルムから5mm角柱を成形加工により作製し、これを180℃で1時間加熱して硬化させ、測定試料を得た測定試料を熱機械分析装置〔TMA7100、(株)日立ハイテクサイエンス製〕の測定用治具にセットした後、−50℃〜300℃の温度域で、押し込み荷重0.02N、プローブ径3mmφ、昇温速度7℃/分の条件下において、膨張率を測定し、ガラス転移温度(Tg)以下における線膨張係数(CTEα1)を算出した。
上記で作製した各接着フィルムからPETフィルムを剥離し、直径50mm、厚さ3mmの円盤状に成型加し、熱風オーブンを用いて温度180℃で1時間の加熱処理を行い、加熱硬化後の試験片を作製した。この試験片の吸水前の質量(W1)を測定した後、恒温恒湿器(商品名:SH−222、エスペック(株)製)を用いて、温度85℃、相対湿度85%において吸水させ、吸水後における試験片の質量が測定後に再び温度85℃、相対湿度85%において24時間以上吸水させても質量の増加率が10質量%以下であることが確認された時点を吸水後の質量(W2)として、下記式により飽和吸水率を求めた。
1)ダイシング性
作製した各接着フィルムを、アイオノマー樹脂を基材フィルムとしてアクリル系粘着剤層を設けたダイシングテープに室温下で貼合し、ダイシング・ダイボンドフィルムを作製した。次に、温度70℃の条件下で、50μmの厚さに切削研磨されたシリコンウェハの研磨面(粗さ:#2,000)に貼合し、ダイシングにより、横8mm、縦9mmの接着フィルム付き半導体チップとした。その際にダイシングされたチップがダイシングの最中に加工用テープから剥離し飛散する現象を「チップ飛び」と称し、また、ダイシング後のチップ切断面を顕微鏡で観察した際に角が欠けている現象を「チッピング」と称して、チップ飛びは、発生数が全チップ数(140〜160個)の10%以下であれば「合」とし、10%以上の場合を「否」とした。チッピングは、ダイシング後のチップを無作為に20個抜き出し、顕微鏡観察で欠けの最大高さがチップ厚みに対して50%以下(すなわち25μm以下)であれば「合」とし、50%以上の場合は「否」とした。
上記の1)でダイシングされたダイシング・ダイボンドフィルムをピックアップした際に、接着フィルムと加工用テープの界面が剥離できずにダイボンディング装置が停止する現象を「ピックアップミス」と称し、ピックアップ後に加工用テープ上に接着フィルムが一部分でも残る現象を「DAF残り」と称し、いずれもピックアップした全チップ数(72〜96個)に対して、発生数が10%以上の場合を「合」とし、10%以下の場合を「否」とした。
以下のようにして、半田耐熱性試験MSL(Moisture Sensitivity Level)(耐湿リフロー性)の評価を行った。
上記で作製したダイシング・ダイボンドフィルム付きの半導体チップを、接着フィルムを介して有機基板にボンディングした。ボンディング条件は、温度140℃、圧力0.1MPa、1秒とした。次に、半導体チップがボンディングされたリードフレームを、乾燥機で、120℃で1時間、150℃で1時間、さらに180℃で1時間熱処理した。その後封止樹脂でパッケージングすることにより、半導体パッケージを得た。封止条件は加熱温度175℃、120秒とした。その後、125℃で24時間乾燥させた後、85℃、相対湿度85%、168時間の条件下で吸湿を行い、さらに260℃以上で10秒間保持する様に設定したIRリフロー炉に、半導体パッケージを載置し、このリフロー試験(260℃以上で10秒間保持)を3回行った。その後、半導体パッケージを超音波顕微鏡で観察して、接着フィルムと有機基板の境界における剥離の有無を確認した。確認は半導体チップ8個に対して行い、剥離が生じている半導体チップが0個の場合を「合」、1個以上の場合を「否」とした。
なお、表1に記載したMSL1は、IPC/JEDEC(米国共同電子機器技術委員会)が規定するレベル規格である。
なお、比較例9は、熱伝導率が0.4W/m・Kであり、規定の0.5W/m・K以上を満たさなかったため、半導体ウェハ加工性の評価は行ったものの、残りの評価は行わなかった。
ここで、素材の配合量を示す数は質量部である。また、表中の「−」は未使用であることを示す。また、半導体ウェハ加工性は「半導体加工性」として示した。
本発明の実施例1〜7では、硬化後の接着フィルム(接着剤層)の熱伝導率が高く、放熱性に優れ、しかも、半田耐熱性の信頼性試験(MSL)も優れる。また、これに加えて、半導体の加工性に優れる。
ここで、比較例9のように、熱伝導フィラーの含有量が、30体積%未満であると、硬化後の接着フィルム(接着剤層)の熱伝導率が0.5W/m・K未満となり、放熱性が低下する。
熱伝導フィラーの含有量が、30体積%以上であると、熱伝導率は0.5W/m・K以上となる。
しかしながら、比較例1〜8のように、信頼性係数S1が50〜220×10−6GPa、信頼性係数S2が10〜120×10−6GPaの範囲をいずれも満たさない限り、半田耐熱性の信頼性試験(MSL)において、接着フィルムと有機基板の境界で剥離が生じてしまう。
なお、熱伝導フィラーの含有量が、70体積%を超えた、信頼性係数S1およびS2のいずれかが本発明で規定する上記範囲を満たさないと、半導体の加工性が悪化することが多い。ここで、比較例1では、使用するフェノキシ樹脂が、一般式(I)で表される繰り返し単位のフェノキシ樹脂であり、特に、ビスフェノールFと1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテルとの重合体であるため、半導体の加工性に優れるものと思われる。
Claims (10)
- 熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂および熱伝導フィラーを含有する接着剤層からなる接着フィルムであって、
前記熱伝導フィラーが、熱伝導率12W/m・K以上であって前記接着フィルム中の含有量が30〜50体積%であり、前記熱可塑性樹脂が少なくとも1種のフェノキシ樹脂を含み、かつ、硬化後の接着剤層が、
下記数式(1)で算出される信頼性係数S1が50〜220(×10−6GPa)であり、
下記数式(2)で算出される信頼性係数S2が10〜120(×10−8GPa)であり、
熱伝導率が0.5W/m・K以上であることを特徴とする接着フィルム。
数式(1)、(2)において、S1、S2、Tg、CTEα1、貯蔵弾性率E’および飽和吸水率WAは、硬化後の接着剤層に対するものであり、S1は前記信頼性係数S1であり、S2は前記信頼性係数S2である。Tgはガラス転移温度であり、CTEα1は該ガラス転移温度以下での線膨張係数であり、貯蔵弾性率E’は260℃で測定した値である。また、[]内は単位を示す。 - 前記フェノキシ樹脂のガラス転移温度(Tg)が、−50〜50℃であり、かつ質量平均分子量が、10,000〜100,000であることを特徴とする請求項1に記載の接着フィルム。
- 前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の接着フィルム。
- 前記熱伝導フィラーが、アルミナおよび窒化アルミニウムから選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の接着フィルム。
- 硬化剤にフェノール系樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の接着フィルム。
- 硬化促進剤にホスホニウム塩化合物を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の接着フィルム。
- 基材フィルム上に、粘着剤層を有し、該粘着剤層上に請求項1〜7のいずれか1項に記載の接着フィルムを有することを特徴とする半導体ウェハ加工用テープ。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の接着フィルムを用いたことを特徴とする半導体パッケージ。
- 表面に少なくとも1つの半導体回路が形成された半導体チップの裏面に、請求項1〜7のいずれか1項に記載の接着フィルムの接着剤層を貼合せた接着剤層付き半導体チップと配線基板とを該接着剤層を介して熱圧着する第1の工程、および、
前記接着剤層を熱硬化する第2の工程、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021033368A1 (ja) * | 2019-08-22 | 2021-02-25 | 古河電気工業株式会社 | 接着剤用組成物、フィルム状接着剤及びその製造方法、並びに、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージおよびその製造方法 |
| WO2022024510A1 (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-03 | 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 |
| JPWO2023136018A1 (ja) * | 2022-01-13 | 2023-07-20 | ||
| WO2024135808A1 (ja) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | 株式会社レゾナック | 接合方法 |
| JPWO2024181168A1 (ja) * | 2023-02-28 | 2024-09-06 | ||
| WO2025204162A1 (ja) * | 2024-03-26 | 2025-10-02 | ナミックス株式会社 | 樹脂組成物、それを用いた熱硬化性フィルム、熱硬化性フィルムの硬化物、及び半導体装置 |
| WO2025248845A1 (ja) * | 2024-05-31 | 2025-12-04 | 京セラ株式会社 | 熱伝導性接着シート、並びに半導体装置及びその製造方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7224984B2 (ja) * | 2019-03-19 | 2023-02-20 | 日東電工株式会社 | 封止用シート |
| KR20210145128A (ko) * | 2019-03-28 | 2021-12-01 | 린텍 가부시키가이샤 | 시트상 접착제, 봉지 시트, 전자 디바이스의 봉지체, 및, 전자 디바이스의 봉지체의 제조 방법 |
| CN111830618A (zh) * | 2019-04-19 | 2020-10-27 | 长濑化成株式会社 | 层积体 |
| JP6902641B1 (ja) * | 2020-03-13 | 2021-07-14 | 古河電気工業株式会社 | ダイシングダイアタッチフィルム、並びに、ダイシングダイアタッチフィルムを用いた半導体パッケージ及びその製造方法 |
| CN114945268B (zh) * | 2021-02-15 | 2025-11-21 | 拓自达电线株式会社 | 电磁波屏蔽膜和带电磁波屏蔽膜印刷布线板 |
| JP6989721B1 (ja) * | 2021-03-26 | 2022-01-05 | 古河電気工業株式会社 | ダイシングダイアタッチフィルム及びその製造方法、並びに半導体パッケージ及びその製造方法 |
| KR20230098567A (ko) * | 2021-12-16 | 2023-07-04 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | 플렉시블 디바이스용 기초재·접착제층 일체형 시트 및 플렉시블 디바이스의 제조 방법 |
| WO2023136017A1 (ja) * | 2022-01-13 | 2023-07-20 | 古河電気工業株式会社 | フレキシブルデバイス用樹脂組成物、フレキシブルデバイス用フィルム状接着剤、フレキシブルデバイス用接着シート、及びフレキシブルデバイスの製造方法 |
| TWI805254B (zh) * | 2022-03-03 | 2023-06-11 | 山太士股份有限公司 | 保護膠帶以及研磨方法 |
| CN118159621A (zh) | 2022-04-28 | 2024-06-07 | 古河电气工业株式会社 | 粘接剂用组合物和膜状粘接剂、以及使用了膜状粘接剂的半导体封装及其制造方法 |
| EP4585661A4 (en) * | 2023-07-20 | 2026-01-14 | Lg Chemical Ltd | ADHESIVE COMPOSITION FOR SEMICONDUCTOR HOUSING |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010092804A1 (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | 住友ベークライト株式会社 | ダイシングシート付き半導体保護膜形成用フィルム、これを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| JP2010205498A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 絶縁シート及び積層構造体 |
| JP2011241245A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Mitsubishi Chemicals Corp | エポキシ樹脂組成物および硬化物 |
| JP2012033638A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Nitto Denko Corp | フリップチップ型半導体裏面用フィルム及びその用途 |
| JP2012131899A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂組成物、樹脂シート、金属ベース回路基板、インバータ装置、及びパワー半導体装置 |
| JP2012207222A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-25 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物、高熱伝導性フィルム状接着剤、並びに、それを用いた半導体パッケージとその製造方法 |
| JP2015507677A (ja) * | 2011-12-28 | 2015-03-12 | ポスコ | Mccl用絶縁接着剤組成物、これを用いた塗装金属板及びその製造方法 |
| JP2016155946A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 三菱電機株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、熱伝導性樹脂シート、回路基板及びパワーモジュール |
| WO2017158994A1 (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 古河電気工業株式会社 | フィルム状接着剤用組成物、フィルム状接着剤、フィルム状接着剤の製造方法、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージおよびその製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4430085B2 (ja) | 2007-03-01 | 2010-03-10 | 日東電工株式会社 | ダイシング・ダイボンドフィルム |
| KR101191121B1 (ko) * | 2007-12-03 | 2012-10-15 | 주식회사 엘지화학 | 다이싱 다이본딩 필름 및 다이싱 방법 |
| WO2010016305A1 (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-11 | 日立化成工業株式会社 | 接着剤組成物、フィルム状接着剤、接着シート及び半導体装置 |
| US8384599B2 (en) * | 2009-02-13 | 2013-02-26 | William N. Carr | Multiple-cavity antenna |
| JP6033734B2 (ja) * | 2013-04-30 | 2016-11-30 | 日東電工株式会社 | フィルム状接着剤、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤、及び、半導体装置の製造方法 |
| JP2015010098A (ja) * | 2013-06-26 | 2015-01-19 | Dic株式会社 | 熱接着シート及び物品 |
| JP2015193687A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | ナミックス株式会社 | 樹脂組成物、接着フィルム、および半導体装置 |
| JP2016060744A (ja) * | 2014-09-12 | 2016-04-25 | 積水化学工業株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス表示素子用封止剤 |
| KR101799499B1 (ko) * | 2014-12-24 | 2017-12-20 | 주식회사 엘지화학 | 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치 |
-
2017
- 2017-05-01 JP JP2017091351A patent/JP6615150B2/ja active Active
-
2018
- 2018-04-27 KR KR1020197001045A patent/KR102183279B1/ko active Active
- 2018-04-27 CN CN201880002875.1A patent/CN109496227B/zh active Active
- 2018-04-27 WO PCT/JP2018/017199 patent/WO2018203527A1/ja not_active Ceased
- 2018-04-30 TW TW107114701A patent/TWI677553B/zh active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010092804A1 (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | 住友ベークライト株式会社 | ダイシングシート付き半導体保護膜形成用フィルム、これを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
| JP2010205498A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 絶縁シート及び積層構造体 |
| JP2011241245A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Mitsubishi Chemicals Corp | エポキシ樹脂組成物および硬化物 |
| JP2012033638A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Nitto Denko Corp | フリップチップ型半導体裏面用フィルム及びその用途 |
| JP2012131899A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 樹脂組成物、樹脂シート、金属ベース回路基板、インバータ装置、及びパワー半導体装置 |
| JP2012207222A (ja) * | 2011-03-16 | 2012-10-25 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物、高熱伝導性フィルム状接着剤、並びに、それを用いた半導体パッケージとその製造方法 |
| JP2015507677A (ja) * | 2011-12-28 | 2015-03-12 | ポスコ | Mccl用絶縁接着剤組成物、これを用いた塗装金属板及びその製造方法 |
| JP2016155946A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 三菱電機株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、熱伝導性樹脂シート、回路基板及びパワーモジュール |
| WO2017158994A1 (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 古河電気工業株式会社 | フィルム状接着剤用組成物、フィルム状接着剤、フィルム状接着剤の製造方法、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージおよびその製造方法 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021033368A1 (ja) * | 2019-08-22 | 2021-02-25 | 古河電気工業株式会社 | 接着剤用組成物、フィルム状接着剤及びその製造方法、並びに、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージおよびその製造方法 |
| JP6858315B1 (ja) * | 2019-08-22 | 2021-04-14 | 古河電気工業株式会社 | 接着剤用組成物、フィルム状接着剤及びその製造方法、並びに、フィルム状接着剤を用いた半導体パッケージおよびその製造方法 |
| US11952513B2 (en) | 2019-08-22 | 2024-04-09 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Adhesive composition, film-like adhesive and production method thereof, and semiconductor package using film-like adhesive and production method thereof |
| WO2022024510A1 (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-03 | 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 |
| 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 |
| JP7445086B2 (ja) | 2022-01-13 | 2024-03-06 | 古河電気工業株式会社 | フレキシブルデバイス用フィルム状接着剤、フレキシブルデバイス用接着シート、及びフレキシブルデバイスの製造方法 |
| WO2023136018A1 (ja) * | 2022-01-13 | 2023-07-20 | 古河電気工業株式会社 | フレキシブルデバイス用フィルム状接着剤、フレキシブルデバイス用接着シート、及びフレキシブルデバイスの製造方法 |
| JPWO2023136018A1 (ja) * | 2022-01-13 | 2023-07-20 | ||
| WO2024135808A1 (ja) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | 株式会社レゾナック | 接合方法 |
| JPWO2024181168A1 (ja) * | 2023-02-28 | 2024-09-06 | ||
| WO2024181168A1 (ja) * | 2023-02-28 | 2024-09-06 | 古河電気工業株式会社 | 熱伝導性接着剤用組成物及びその製造方法、熱伝導性フィルム状接着剤、並びに、熱伝導性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 |
| JP7646089B2 (ja) | 2023-02-28 | 2025-03-14 | 古河電気工業株式会社 | 熱伝導性接着剤用組成物及びその製造方法、熱伝導性フィルム状接着剤、並びに、熱伝導性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 |
| WO2025204162A1 (ja) * | 2024-03-26 | 2025-10-02 | ナミックス株式会社 | 樹脂組成物、それを用いた熱硬化性フィルム、熱硬化性フィルムの硬化物、及び半導体装置 |
| WO2025248845A1 (ja) * | 2024-05-31 | 2025-12-04 | 京セラ株式会社 | 熱伝導性接着シート、並びに半導体装置及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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