本發(fā)明涉及一種樹脂組合物、樹脂薄膜與其制造方法及半導體裝置與其制造方法。
背景技術(shù):
近年來用于制造半導體裝置的晶片(wafer)的尺寸持續(xù)大直徑化、薄膜化,要求以晶片級對這些晶片進行密封的技術(shù)。因此,除過去的固體型環(huán)氧樹脂的傳遞成型方法以外,還提案了一種使用液狀型環(huán)氧樹脂的壓縮成型方法(專利文獻1)。
但是,在傳遞成型中,由于使樹脂流動到狹窄部分,因此擔心引起電線變形,存在也容易發(fā)生伴隨密封面積增加而引起的填充不良這樣的問題。此外,在壓縮成型法中存在以下問題:難以細微控制在晶片的端面部分的成型范圍,并且當將液狀密封樹脂流入成型機時,不易使流動性與物性最優(yōu)化。而且,隨著近年的晶片尺寸的大直徑化、晶片的薄膜化,至今為止未變成問題的塑封后的晶片翹曲開始成為問題,進一步也要求良好的晶片保護性能。因此,希望開發(fā)一種晶片塑封材料,其能夠在不發(fā)生對晶片表面填充不良等問題的情況下,將晶片總括地塑封,在塑封后具有低翹曲性以及良好的晶片保護性能、良好的密合性、良好的可靠性及良好的耐熱性。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:國際公開第2009/142065號公報。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的,其目的在于,提供一種樹脂組合物和樹脂薄膜,并提供一種該樹脂薄膜的制造方法、被該樹脂薄膜塑封的半導體裝置及該半導體裝置的制造方法,所述樹脂組合物能夠?qū)⒕偫ǖ厮芊?晶片塑封),尤其對于大直徑、薄膜晶片具有良好的塑封性,同時在塑封后給予低翹曲性以及良好的晶片保護性能、良好的密合性、良好的可靠性及良好的耐熱性,且能夠良好地進行塑封工序,并且能夠適合用于晶片級封裝。
為了解決上述問題,本發(fā)明中提供一種樹脂組合物,其特征在于,含有:
(a)硅酮樹脂,其具有由下述組成式(1)表示的構(gòu)成單元且重量平均分子量為3000~500000,
式(1)中,r1~r4各自獨立地表示碳原子數(shù)1~8的一價烴基,其中,r3與r4不同時為甲基,m與n各自獨立地為0~300的整數(shù),a、b都是正數(shù)且a+b=1,x各自獨立地為由選自下述通式(2)、(3)、(4)及(5)的群組中的二價基團表示的連結(jié)基,當將(a)硅酮樹脂中包含的由下述通式(2)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為c、將由下述通式(3)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為d、將由下述通式(4)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為e、將由下述通式(5)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為f時,e是正數(shù),c、d及f各自是0或正數(shù),滿足c+d+e+f/(a)硅酮樹脂中包含的由x表示的連結(jié)基的摩爾數(shù)=1,且在將e設(shè)為1而得的比例的情況下,是在c+d=1~10、f=0~1的范圍內(nèi),
式(2)中,v是選自以下式中的任一個二價有機基團,
-ch2-、
p是0或1,此外,r5表示氫原子或甲基,g是0~7的整數(shù),r6和r7各自獨立地為碳數(shù)1~4的烷基或烷氧基,可彼此不同也可相同,h是0、1及2中的任一個,
式(3)中,r8表示氫原子或甲基,q是0~7的整數(shù),
式(4)中,y是選自以下式中的任一個二價基團,r9、r10各自獨立地表示氫原子或甲基,
上述式中,r各自獨立地表示氫原子或甲基,
式(5)中,r12與r13各自獨立地表示碳原子數(shù)1~8的一價烴基,其中,r12與r13不同時為甲基,r與s各自獨立地為0~300的整數(shù),此外,r11表示氫原子或甲基,k是0~7的整數(shù);
(b)環(huán)氧樹脂固化劑;以及,
(c)填料。
如果是含有這種具有特征的(a)硅酮樹脂的樹脂組合物,則能夠形成為薄膜狀,因此能夠?qū)⒕偫ǖ厮芊?晶片塑封),尤其對于大直徑、薄膜晶片具有良好的塑封性,同時在塑封后的密合性、低翹曲性、晶片保護性、可靠性及耐熱性優(yōu)異,成為一種能夠適合用于晶片級封裝的樹脂組合物。
此外,優(yōu)選為,前述通式(4)中的y是選自以下式中的任一個二價基團:
如果是含有這種y為上述連結(jié)基中的任一種的(a)硅酮樹脂的樹脂組合物,則容易形成為薄膜狀,因此能夠易于將晶片總括地塑封,尤其對于大直徑、薄膜晶片具有進一步良好的塑封性,并且在塑封后的密合性、低翹曲性、晶片保護性、可靠性及耐熱性更進一步優(yōu)異,成為一種能夠進一步適合用于晶片級封裝的樹脂組合物。
此外,優(yōu)選為,前述(b)成分為胺系、酚系及酸酐系中的任一種環(huán)氧樹脂固化劑。
如果是含有這種(b)環(huán)氧樹脂固化劑的樹脂組合物,則容易形成為薄膜狀,因此能夠易于將晶片總括地塑封,尤其對于大直徑、薄膜晶片具有進一步良好的塑封性,并且在塑封后的密合性、低翹曲性、晶片保護性、可靠性及耐熱性更進一步優(yōu)異,成為一種能夠進一步適合用于晶片級封裝的樹脂組合物。
此外,優(yōu)選為,相對于100質(zhì)量份的前述(a)成分,前述(b)成分為5~50質(zhì)量份,且前述(c)成分相對于總質(zhì)量的質(zhì)量分率為50~95質(zhì)量%。
如果是這種樹脂組合物,則容易形成為薄膜狀,因此能夠易于將晶片總括地塑封,尤其對于大直徑、薄膜晶片具有進一步良好的塑封性,并且在塑封后的密合性、低翹曲性、晶片保護性、可靠性及耐熱性更進一步優(yōu)異,成為一種能夠進一步適合用于晶片級封裝的樹脂組合物。
此外,本發(fā)明的樹脂組合物優(yōu)選為,進一步含有環(huán)氧樹脂固化促進劑。
這樣一來,根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物含有環(huán)氧樹脂固化促進劑,使對晶片的密合性、晶片保護性進一步良好,因此能夠進一步適合用于晶片級封裝。
此外,本發(fā)明的樹脂組合物優(yōu)選為,進一步含有除前述(a)成分以外的環(huán)氧樹脂。
這樣一來,根據(jù)摻合除前述(a)成分以外的環(huán)氧樹脂,能夠進一步提高對晶片的密合性、保護性。
此外,優(yōu)選為,前述(c)成分為二氧化硅。
這樣一來,如果是(c)成分為二氧化硅的樹脂組合物,則能夠進一步提高晶片保護性,進一步提高耐熱性、耐濕性、強度等,能夠更進一步提高可靠性,因此是合適的。
此外,本發(fā)明中提供一種樹脂薄膜,其特征在于,是將前述樹脂組合物薄膜化而得到的。
如果是這種被形成為薄膜狀的樹脂薄膜,則對于晶片、尤其對于大直徑、薄膜晶片具有良好的塑封性能,在將晶片總括地塑封時,不需要將樹脂流入,因此不會發(fā)生對晶片表面填充不良等問題。此外,這種將本發(fā)明的樹脂組合物薄膜化而得的樹脂薄膜,成為一種晶片塑封材料,其同時一并具有對于晶片的良好密合性、晶片保護性、低翹曲性、可靠性及耐熱性。
此外,本發(fā)明中提供一種樹脂薄膜的制造方法,其特征在于,根據(jù)將前述樹脂組合物覆蓋在剝離薄膜上,來制作并準備兩片以上的樹脂形成薄膜,所述樹脂形成薄膜在前述剝離薄膜上具有樹脂組合物層,并且,將該兩片以上的樹脂形成薄膜相互的前述樹脂組合物層彼此疊合。
此外,此時優(yōu)選為,將前述準備的樹脂形成薄膜中的至少一片,制成一種樹脂形成薄膜,所述樹脂形成薄膜在前述剝離薄膜上依次形成有前述樹脂組合物層及用來保護該樹脂組合物層的保護薄膜,并且,根據(jù)以使要相互積層的前述樹脂組合物層暴露的方式,從前述樹脂形成薄膜除去前述保護薄膜或前述剝離薄膜,并將已暴露的樹脂組合物層彼此疊合,從而進行前述樹脂形成薄膜相互的前述樹脂組合物層彼此的疊合。
如果是這樣的樹脂薄膜的制造方法,則能夠易于制造一種由多層樹脂薄膜構(gòu)成的復(fù)合樹脂薄膜。
此外,本發(fā)明中提供一種半導體裝置的制造方法,其特征在于,包括以下工序:將前述樹脂薄膜貼附在半導體晶片上,并利用前述樹脂薄膜將該半導體晶片塑封;以及,將該塑封后的半導體晶片單片化。
這樣一來,被前述樹脂薄膜塑封的半導體晶片,其翹曲少且充分被保護,因此,根據(jù)將所述半導體晶片單片化,能夠制造一種產(chǎn)率良好且高質(zhì)量的半導體裝置。
此外,本發(fā)明中提供一種半導體裝置,其特征在于,是將已被前述樹脂薄膜的加熱固化皮膜塑封后的半導體晶片單片化而得。
這樣一來,被加熱固化皮膜塑封后的半導體晶片是一種翹曲少且充分被保護的晶片,所述加熱固化皮膜是對樹脂薄膜進行加熱固化而得的,根據(jù)將所述半導體晶片單片化而獲得的半導體裝置,成為一種無翹曲的高質(zhì)量半導體裝置。
本發(fā)明的樹脂組合物,能夠加工成薄膜狀,因此對于晶片、尤其對于大直徑、薄膜晶片具有良好的塑封性能。此外,塑封后的密合性、低翹曲性、晶片保護性、可靠性、耐熱性優(yōu)異,能夠?qū)⒕偫ǖ厮芊?,因此成為一種能夠適合用于晶片級封裝的樹脂薄膜。此外,如果是本發(fā)明的樹脂薄膜的制造方法,則能夠易于制造一種由多層構(gòu)成的樹脂薄膜。此外,如果是本發(fā)明的半導體裝置及其制造方法,則能夠提供一種產(chǎn)率良好且高質(zhì)量的半導體裝置。
附圖說明
圖1的(a)是表示被本發(fā)明的樹脂總括地塑封后的晶片的一個例子的剖面圖,(b)是表示被本發(fā)明的樹脂總括地塑封后的晶片的另一個例子的剖面圖。
具體實施方式
如前所述,近年來,希望開發(fā)一種晶片塑封材料,其能夠在不發(fā)生對晶片表面填充不良等問題的情況下,將晶片總括地塑封,在塑封后具有良好的密合性、低翹曲性、良好的晶片保護性能、良好的可靠性及良好的耐熱性。
因此,本發(fā)明人為了解決上述問題而反復(fù)專心研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),根據(jù)組合下述(a)硅酮樹脂與下述(b)環(huán)氧樹脂固化劑,獲得一種對晶片的密合性、固化后的低翹曲性、耐熱性優(yōu)異的樹脂組合物,進一步發(fā)現(xiàn),下述(c)填料會提高晶片保護性以及固化后的樹脂組合物的可靠性,因此,從由這些成分組成的樹脂組合物獲得的樹脂薄膜,成為一種同時一并具有對于晶片的優(yōu)異密合性、晶片保護性、低翹曲性、可靠性、耐熱性的晶片塑封材料,從而完成本發(fā)明。
以下,詳細地說明本發(fā)明的樹脂組合物、由該樹脂組合物獲得的樹脂薄膜(復(fù)合薄膜)及其制造方法、半導體裝置及其制造方法,但本發(fā)明不限于這些說明內(nèi)容。
本發(fā)明的樹脂組合物,是含有下述(a)硅酮樹脂、下述(b)環(huán)氧樹脂固化劑及(c)填料的樹脂組合物。
[(a)硅酮樹脂]
在本發(fā)明中,(a)成分的硅酮樹脂是作為給予形成薄膜的能力的成分來發(fā)揮功能。此外,當使用所獲得的樹脂薄膜作為晶片塑封材料時,會給予對晶片的密合性、低翹曲性、良好的塑封性及耐熱性。
此(a)成分的硅酮樹脂,是具有由下述組成式(1)表示的構(gòu)成單元且重量平均分子量為3000~500000的硅酮樹脂。
式(1)中,r1~r4各自獨立地表示碳原子數(shù)1~8的一價烴基。其中,r3與r4不同時為甲基,m與n各自獨立地為0~300的整數(shù),此外,a、b都是正數(shù)且a+b=1。x各自獨立地為由選自下述通式(2)、(3)、(4)及(5)的群組中的二價基團表示的連結(jié)基,當將(a)硅酮樹脂中包含的由下述通式(2)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為c、將由下述通式(3)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為d、將由下述通式(4)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為e、將由下述通式(5)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為f時,e是正數(shù),c、d及f各自是0或正數(shù),滿足c+d+e+f/(a)硅酮樹脂中包含的由x表示的連結(jié)基的摩爾數(shù)=1,且在將e設(shè)為1而得的比例的情況下,是在c+d=1~10、f=0~1的范圍內(nèi)。
式(2)中,v是選自以下式中的任一個二價有機基團,
-ch2-、
p是0或1。此外,r5表示氫原子或甲基,g是0~7的整數(shù)。r6和r7各自獨立地為碳數(shù)1~4的烷基或烷氧基,可彼此不同也可相同。h是0、1及2中的任一個。
式(3)中,r8表示氫原子或甲基,q是0~7的整數(shù)。
式(4)中,y是選自以下式中的任一個二價基團,r9、r10各自獨立地表示氫原子或甲基。
上述式中,r各自獨立地表示氫原子或甲基。
式(5)中,r12與r13各自獨立地表示碳原子數(shù)1~8的一價烴基。其中,r12與r13不同時為甲基。r與s各自獨立地為0~300的整數(shù)。此外,r11表示氫原子或甲基,k是0~7的整數(shù)。
本發(fā)明的(a)硅酮樹脂是含有由上述式(1)表示的重復(fù)單元且重量平均分子量為3000~500000、優(yōu)選為5000~200000的聚合物,所述重量平均分子量是以四氫呋喃作為洗脫溶劑,利用凝膠滲透層析法(gpc)測量且以聚苯乙烯換算而得。
a、b表示(a)硅酮樹脂中的各重復(fù)單元的摩爾比,都是正數(shù)且a+b=1,但優(yōu)選為0.05≤a≤0.8,特別優(yōu)選為0.1≤a≤0.7,并且優(yōu)選為0.2≤b≤0.95,特別優(yōu)選為0.3≤b≤0.9。各單元可以隨機地鍵合,也可以作為嵌段聚合物來鍵合。
上述式(1)中,m與n各自獨立地為0~300的整數(shù),優(yōu)選為m是0~200,特別優(yōu)選為m是0~100,并且優(yōu)選為n是0~200,特別優(yōu)選為n是0~100。
此外,x各自獨立地為由選自上述通式(2)、(3)、(4)及(5)的群組中的二價基團表示的連結(jié)基,當將由上述通式(2)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為c、將由上述通式(3)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為d、將由上述通式(4)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為e、將由上述通式(5)表示的單元的摩爾數(shù)設(shè)為f時,e是正數(shù),c、d及f各自是0或正數(shù),滿足c+d+e+f/(a)硅酮樹脂中包含的由x表示的連結(jié)基的摩爾數(shù)=1,且在將e設(shè)為1而得的比例的情況下,是在c+d=1~10、優(yōu)選為c+d=2~10,且f=0~1、優(yōu)選為f=0~0.5的范圍內(nèi)。
此外,r1~r4各自獨立地為碳原子數(shù)1~8的一價烴基,優(yōu)選為碳原子數(shù)1~6的一價烴基,可以列舉,烷基、環(huán)烷基、芳基等,并且可以列舉例如,甲基、乙基、丙基、己基、環(huán)己基及苯基等。其中,從取得原料的容易程度來說,優(yōu)選為甲基和苯基。其中,r3與r4不同時為甲基。
上述式(2)中,r5表示氫原子或甲基,r6和r7各自獨立地為碳數(shù)1~4的烷基或烷氧基,可彼此不同也可相同。作為r6和r7,可以列舉例如,甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。g是0~7的整數(shù)。p是0或1,h是0、1及2中的任一個。
上述式(3)中,r8表示氫原子或甲基,q是0~7的整數(shù)。上述式(4)中,r9、r10各自獨立地表示氫原子或甲基。
此外,在上述中,上述式(4)中的y優(yōu)選為,選自下述連結(jié)基中的任一個。
上述式(5)中,r12與r13各自獨立地表示碳原子數(shù)1~8的一價烴基,但r12與r13不同時為甲基。r與s各自獨立地為0~300的整數(shù),優(yōu)選為r是0~200、特別優(yōu)選為r是0~100,并且優(yōu)選為s是0~200、特別優(yōu)選為s是0~100。此外,r11表示氫原子或甲基,k是0~7的整數(shù)。
[(a)硅酮樹脂的制造方法]
本發(fā)明中的(a)硅酮樹脂,可以根據(jù)以下方式制造:使用從由下述通式(6)、下述通式(7)、下述通式(8)、下述通式(9)、下述通式(10)及下述通式(11)表示的化合物中選擇出來的化合物,在金屬催化劑存在下,進行加成聚合。
式(7)中,r1~r4各自獨立地表示碳原子數(shù)1~8的一價烴基。其中,r3與r4不同時為甲基,m與n各自獨立地為0~300的整數(shù)。
式(8)中,v是選自以下式中的任一個二價有機基團,
-ch2-、
p是0或1。此外,r5表示氫原子或甲基,g是0~7的整數(shù)。r6和r7各自獨立地為碳數(shù)1~4的烷基或烷氧基,可彼此不同也可相同。h是0、1及2中的任一個。
式(9)中,r8表示氫原子或甲基,q是0~7的整數(shù)。
式(10)中,y是選自以下式中的任一個二價基團,r9、r10各自獨立地表示氫原子或甲基。
上述式中,r各自獨立地表示氫原子或甲基。
式(11)中,r12與r13各自獨立地表示碳原子數(shù)1~8的一價烴基。其中,r12與r13不同時為甲基。r與s各自獨立地為0~300的整數(shù)。此外,r11表示氫原子或甲基,k是0~7的整數(shù)。
金屬催化劑,可以使用例如,鉑(包含鉑黑)、銠、鈀等鉑族金屬單質(zhì);h2ptcl4·xh2o、h2ptcl6·xh2o、nahptcl6·xh2o、khptcl6·xh2o、na2ptcl6·xh2o、k2ptcl4·xh2o、ptcl4·xh2o、ptcl2、na2hptcl4·xh2o(所述式中,x優(yōu)選為0~6的整數(shù),特別優(yōu)選為0或6)等氯化鉑、氯鉑酸及氯鉑酸鹽;醇改性氯鉑酸(例如美國專利第3220972號中記載的物質(zhì));氯鉑酸與烯烴的絡(luò)合物(例如美國專利第3159601號說明書、美國專利第3159662號說明書及美國專利第3775452號說明書中記載的物質(zhì));氧化鋁、二氧化硅、碳等載體上承載有鉑黑和鈀等鉑族金屬而得的物質(zhì);銠-烯烴絡(luò)合物;氯化三(三苯基膦)合銠(所謂的威爾金森催化劑);以及,氯化鉑、氯鉑酸或氯鉑酸與含乙烯基硅氧烷(尤其是含乙烯基環(huán)狀硅氧烷)的絡(luò)合物。
催化劑的使用量,只要是催化劑量即可,就鉑族金屬來說,相對于提供用于反應(yīng)的原料化合物的總量,是0.0001~0.1質(zhì)量%,優(yōu)選為0.001~0.01質(zhì)量%。即使不存在溶劑,也能夠?qū)嵤┘映煞磻?yīng),但可以根據(jù)需要來使用溶劑。作為溶劑,例如,優(yōu)選為甲苯、二甲苯等烴系溶劑。反應(yīng)溫度,只要是催化劑不會失去活性并且能夠在短時間內(nèi)結(jié)束聚合的溫度即可,例如40~150℃,特別優(yōu)選為60~120℃。反應(yīng)時間,只要根據(jù)聚合物的種類和量來適當選擇即可,例如0.5~100小時,特別優(yōu)選為0.5~30小時。當使用溶劑時,是在反應(yīng)結(jié)束后實行減壓餾除來餾除溶劑。
反應(yīng)方法并無特別限制,但當使例如由式(6)表示的化合物、由式(7)表示的化合物、由式(8)表示的化合物及由式(10)表示的化合物反應(yīng)時,優(yōu)選為以下方法:首先混合由式(8)和式(10)表示的化合物并進行升溫后,對前述混合液添加金屬催化劑,接著耗費0.1~5小時來滴入由式(6)和式(7)表示的化合物。
各化合物的摻合比優(yōu)選為,以由上述式(6)和式(7)表示的化合物所具有的氫硅烷基(hydrosilylgroup)的摩爾數(shù)的總計、與由上述式(8)、上述式(9)、上述式(10)及上述式(11)表示的化合物所具有的烯基的摩爾數(shù)的總計,成為氫硅烷基的摩爾數(shù)的總計相對于烯基的摩爾數(shù)的總計是0.67~1.67、優(yōu)選為0.83~1.25的方式,來進行摻合。聚合物的重量平均分子量能夠根據(jù)以下方式控制:使用像鄰烯丙基苯酚這種單烯丙基化合物、或像三乙基氫硅烷這種單氫硅烷和單氫硅氧烷來作為分子量調(diào)整劑。
[(b)環(huán)氧樹脂固化劑]
(b)成分是用來與具有環(huán)氧基的(a)硅酮樹脂進行交聯(lián)反應(yīng)的成分,利用加入(b)成分,會更提高樹脂對晶片的密合性、保護性、可靠性。在本發(fā)明中,環(huán)氧樹脂固化劑只要是通常使用于環(huán)氧樹脂的固化的環(huán)氧樹脂固化劑即可,并無特別限定,但從耐熱性的觀點來說,更優(yōu)選為芳香族系固化劑和脂環(huán)式固化劑。
作為這種環(huán)氧樹脂固化劑,可以列舉例如,胺系固化劑、酚系固化劑、酸酐系固化劑、三氟化硼胺絡(luò)鹽等,特別優(yōu)選為,胺系固化劑、酚系固化劑及酸酐系固化劑中的任一種環(huán)氧樹脂固化劑。此外,環(huán)氧樹脂固化劑可以單獨地使用一種,也可以將兩種以上并用。
作為胺系固化劑,可以列舉例如,二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺等脂肪族胺系固化劑;異佛爾酮二胺等脂環(huán)式胺系固化劑;二氨基二苯基甲烷、苯二胺等芳香族胺系固化劑;二氰二胺等。
此外,也可以使用酚系固化劑作為環(huán)氧樹脂固化劑。作為該酚系固化劑,可以列舉例如,苯酚和雙酚a、對叔丁基苯酚、辛基苯酚、對枯烯基苯酚等烷基苯酚;以對苯基苯酚、甲酚等作為原料來制備而得的甲階酚醛(resol)型酚樹脂及/或酚醛清漆型酚樹脂。
作為酸酐系固化劑,可以列舉例如,鄰苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯三甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐等。
(b)環(huán)氧樹脂固化劑的摻合量并無特別限制,但相對于100質(zhì)量份的(a)成分,優(yōu)選為5~50質(zhì)量份,更優(yōu)選為5~45質(zhì)量份。如果環(huán)氧樹脂固化劑的摻合量在上述范圍內(nèi),則樹脂組合物的密合性、保護性會進一步提高。此外,該樹脂組合物的固化物會成為一種可靠性優(yōu)異的固化物,因此優(yōu)選。
[(c)填料]
(c)成分對于本發(fā)明的樹脂組合物,能夠給予芯片保護性,進一步地,提高耐熱性、耐濕性、強度等,提高可靠性。作為填料,可以列舉例如,滑石、煅燒粘土、未煅燒粘土、云母、玻璃等硅酸鹽;氧化鈦、氧化鋁、熔融二氧化硅(熔融球狀二氧化硅、熔融破碎二氧化硅)、結(jié)晶二氧化硅粉末等氧化物;碳酸鈣、碳酸鎂、水滑石等碳酸鹽;氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣等氫氧化物;硫酸鋇、硫酸鈣、亞硫酸鈣等硫酸鹽或亞硫酸鹽;硼酸鋅、偏硼酸鋇、硼酸鋁、硼酸鈣、硼酸鈉等硼酸鹽;氮化鋁、氮化硼、氮化硅等氮化物等。這些填料可以單獨地混合一種,也可以將兩種以上一起混合。
這些填料中,優(yōu)選為熔融二氧化硅、結(jié)晶二氧化硅等的二氧化硅粉末。作為前述二氧化硅粉末,可列舉例如,氣相二氧化硅(fumedsilica)、沉淀性二氧化硅等增強性二氧化硅;石英等結(jié)晶性二氧化硅。具體來說,可以例示,日本aerosil股份有限公司制造的aerosilr972、r974、r976;雅都瑪股份有限公司((株)アドマテックス)制造的se-2050、sc-2050、se-1050、so-e1、so-c1、so-e2、so-c2、so-e3、so-c3、so-e5、so-c5;信越化學工業(yè)股份有限公司制造的musil120a、musil130a等。
填料的平均粒徑并無特別限定,但優(yōu)選為0.01μm以上且20μm以下,特別優(yōu)選為0.01μm以上且10μm以下。如果填料的平均粒徑為上述0.01μm以上,則填料不易凝集,強度變高,因此優(yōu)選。此外,如果是20μm以下,則薄膜系性能變高,樹脂向芯片間流動的流動性變高,填充性變良好,因此優(yōu)選。另外,平均粒徑可以利用根據(jù)激光衍射法的粒度分布測量裝置來求得,能以質(zhì)量平均值d50(即累積質(zhì)量成為50%時的粒徑或中值徑)來測量。
填料的含量優(yōu)選為,相對于本發(fā)明的樹脂組合物的總質(zhì)量,設(shè)為50質(zhì)量%以上且95質(zhì)量%以下(優(yōu)選為60質(zhì)量%以上且92質(zhì)量%以下)。如果填充量的含量為95質(zhì)量%以下,則薄膜系性能變高,樹脂的流動性變高,使填充性良好,因此優(yōu)選。此外,如果是50質(zhì)量%以上,則會充分發(fā)揮作為填充量的效果。
<環(huán)氧樹脂固化促進劑>
此外,本發(fā)明的樹脂組合物,除前述環(huán)氧樹脂固化劑以外,還可以進一步含有環(huán)氧樹脂固化促進劑。根據(jù)含有環(huán)氧樹脂固化促進劑,能夠適當且均勻地進展固化反應(yīng)。相對于100質(zhì)量份的(a)成分,環(huán)氧樹脂固化促進劑的摻合量是0.1~10質(zhì)量份,特別優(yōu)選為0.2~5質(zhì)量份。
環(huán)氧樹脂固化促進劑,可以列舉例如,2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑及這些化合物的異氰酸乙酯化合物、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑等咪唑化合物;1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)、1,5-二氮雜二環(huán)[4.3.0]壬-5-烯(dbn)、dbu的有機酸鹽、dbu的酚樹脂鹽、dbu衍生物的四苯基硼酸鹽等dbu系化合物;三苯基膦、三丁基膦、三(對甲基苯基)膦、三(對甲氧基苯基)膦、三(對乙氧基苯基)膦、三苯基膦-三苯基硼、四苯基硼酸四苯基膦等三有機基膦類、四級鏻鹽;三苯基硼酸三亞乙基銨等三級胺及其四苯基硼酸鹽等。上述環(huán)氧樹脂固化促進劑可以單獨地使用一種,也可以將兩種以上并用。
<環(huán)氧樹脂>
本發(fā)明的樹脂組合物中,為了提高對晶片的密合性、保護性的目的,也可以進一步添加除(a)硅酮樹脂以外的環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂與(a)硅酮樹脂都與環(huán)氧樹脂固化劑(b)進行交聯(lián)反應(yīng),因此樹脂對晶片的密合性、保護性、可靠性會更提高。
環(huán)氧樹脂,可以列舉例如,雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、或?qū)@些環(huán)氧樹脂進行氫化而得的環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂等縮水甘油基醚系環(huán)氧樹脂;六氫鄰苯二甲酸縮水甘油酯、二聚物酸縮水甘油酯等縮水甘油酯系環(huán)氧樹脂;異氰尿酸三縮水甘油酯、四縮水甘油基二氨基二苯基甲烷等縮水甘油基胺系環(huán)氧樹脂等;可以優(yōu)選地列舉,雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂。作為這些環(huán)氧樹脂的市售品,可以列舉例如,商品名jer1001(三菱化學股份有限公司制造)、epiclon830s(dic股份有限公司制造)、jer517(三菱化學股份有限公司制造)、eocn103s(日本化藥股份有限公司制造)等。
環(huán)氧樹脂的摻合量,當摻合所述環(huán)氧樹脂時,相對于100質(zhì)量份的(a)成分,是1~50質(zhì)量份,特別優(yōu)選為2~30質(zhì)量份。
<硅烷偶聯(lián)劑>
本發(fā)明的樹脂組合物可以包含硅烷偶聯(lián)劑。根據(jù)包含硅烷偶聯(lián)劑,能夠更進一步提高樹脂組合物對被粘著物(晶片)的密合性。
作為硅烷偶聯(lián)劑,可以列舉,環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑、含芳香族的氨基硅烷偶聯(lián)劑等。這些硅烷偶聯(lián)劑可以單獨地使用,也可以將兩種以上組合使用。硅烷偶聯(lián)劑的含量并無特別限定,但當摻合所述硅烷偶聯(lián)劑時,優(yōu)選為設(shè)成本發(fā)明的樹脂組合物的總質(zhì)量的0.01質(zhì)量%以上且5質(zhì)量%以下。
此外,本發(fā)明的樹脂組合物可以包含除上述以外的成分。例如,為了提高(a)硅酮樹脂與(b)環(huán)氧樹脂固化劑的相溶性,或是為了提高樹脂組合物的儲存穩(wěn)定性或作業(yè)性等各種特性,可以適當添加各種添加劑??梢蕴砑永纾舅狨?、甘油酸酯、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等內(nèi)部脫模劑;酚系、磷系或硫系抗氧化劑等。
<有機溶劑>
可以使用有機溶劑作為其他任意成分。即,本發(fā)明的樹脂組合物能以無溶劑的方式使用,但也可以先溶解或分散于有機溶劑中,來制備作成溶液或分散液(以下僅稱作“溶液”)再使用。作為此有機溶劑,可以列舉,n,n-二甲基乙酰胺、甲基乙基酮、n,n-二甲基甲酰胺、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、n-甲基-2-吡咯烷酮、甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯等,可以優(yōu)選地列舉,甲基乙基酮、環(huán)戊酮、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯。這些有機溶劑可以單獨地使用一種,也可以將兩種以上并用。
<樹脂薄膜>
本發(fā)明的樹脂組合物優(yōu)選為,形成為薄膜狀。如果是這種將本發(fā)明的樹脂組合物薄膜化而成的樹脂薄膜,則尤其對于大直徑、薄膜晶片具有良好的塑封性,當將晶片總括地塑封時,不需要將樹脂流入。因此能夠根本地消除過去傳遞成型可能產(chǎn)生的電線變形、對晶片表面填充不良以及壓縮成型法可能產(chǎn)生的控制成型范圍的困難度、液狀密封樹脂的流動性與物性的問題。
樹脂薄膜的厚度并無特別限制,但優(yōu)選為50μm以上且1000μm以下,進一步地,更優(yōu)選為80μm以上且700μm以下。如果是這樣的厚度,則會成為一種低翹曲性、保護性進一步優(yōu)異的樹脂薄膜,因此優(yōu)選。
因此,本發(fā)明提供一種將前述樹脂組合物薄膜化而形成的樹脂薄膜。例如,利用附有保護層的樹脂薄膜的方案,來提供這種樹脂薄膜,所述附有保護層的樹脂薄膜具有該樹脂薄膜與用來覆蓋該樹脂薄膜的保護層。該保護層可以使用以下說明的保護層。以下說明本發(fā)明的樹脂薄膜的制造方法的一個例子。
(樹脂薄膜的制造方法)
預(yù)先混合本發(fā)明的(a)硅酮樹脂、(b)環(huán)氧樹脂固化劑、(c)填料,并根據(jù)需要來混合其他任意成分(包含有機溶劑),來制作已制備成液狀的樹脂組合物溶液,使用反轉(zhuǎn)輥式涂布器、逗號輥涂布器(commacoater)等,將該樹脂組合物溶液涂布在保護層(剝離薄膜)上。使前述涂布有樹脂組合物溶液的保護層通過內(nèi)聯(lián)式干燥器(inlinedryer),在80~160℃耗費2~20分鐘除去有機溶劑,由此,使其干燥,接著使用輥式層壓機,與另一保護層(保護薄膜)壓合,來進行積層,由此,能夠獲得一種將本發(fā)明的樹脂組合物薄膜化而形成的樹脂薄膜。
另外,在本發(fā)明中,“剝離薄膜”是指覆蓋有本發(fā)明的樹脂組合物的薄膜,之后會被從由本發(fā)明的樹脂組合物形成的樹脂組合物層剝離。此外,“保護薄膜”是指用來覆蓋并保護已被形成于剝離薄膜上的樹脂組合物的薄膜。
此外,作為上述壓合條件并無特別限制,但優(yōu)選為,以溫度50~100℃、線壓0.5~5kgf/cm、速度0.1~5m/min的條件進行層壓。
此外,作為另一方案,可以根據(jù)以下方式來制造一種由多層構(gòu)成的復(fù)合樹脂薄膜:根據(jù)將本發(fā)明的樹脂組合物覆蓋在剝離薄膜上,來制作并準備兩片以上的樹脂形成薄膜,所述樹脂形成薄膜在前述剝離薄膜上具有樹脂組合物層,并且,將該兩片以上的樹脂形成薄膜相互的前述樹脂組合物層彼此疊合。
此外,此時優(yōu)選為,將前述準備的樹脂形成薄膜中的至少一片,制成一種樹脂形成薄膜,所述樹脂形成薄膜在前述剝離薄膜上依次形成有前述樹脂組合物層及用來保護該樹脂組合物層的保護薄膜,并且,根據(jù)以使要相互積層的前述樹脂組合物層暴露的方式,從前述樹脂形成薄膜除去前述保護薄膜或前述剝離薄膜,并將已暴露的樹脂組合物層彼此疊合,從而進行前述樹脂形成薄膜相互的前述樹脂組合物層彼此的疊合。
這樣一來,根據(jù)從樹脂形成薄膜即由保護層(剝離薄膜)/樹脂薄膜/保護層(保護薄膜)構(gòu)成的積層體,除去任一保護層,并將殘留的樹脂薄膜/保護層彼此貼合,從而能夠獲得一種直接積層有2層以上樹脂的樹脂薄膜,并且,根據(jù)反復(fù)此過程,能夠獲得一種由多層樹脂薄膜構(gòu)成的積層體,優(yōu)選為由2~4層構(gòu)成的樹脂薄膜,在本發(fā)明中是合適的。積層時優(yōu)選為,一邊以30~120℃進行升溫,一邊將薄膜彼此積層。
<保護薄膜/剝離薄膜(保護層)>
作為用來保護樹脂薄膜(樹脂組合物層)的保護薄膜、和涂布有樹脂組合物溶液的剝離薄膜,只要是在無損由本發(fā)明的樹脂組合物構(gòu)成的樹脂薄膜的形態(tài)的情況下可以剝離的薄膜,都無特別限定,但可以列舉,作為晶片用的保護薄膜和剝離薄膜來活用的薄膜,通常是聚乙烯(pe)薄膜、聚丙烯(pp)薄膜、聚甲基戊烯(tpx)薄膜、施加脫模處理后的聚酯薄膜等塑膠薄膜。此外,剝離力優(yōu)選為50~300mn/min,厚度是25~100μm,優(yōu)選為38~75μm。
(被塑封的晶片)
作為總括地被本發(fā)明的樹脂薄膜塑封的晶片,并無特別限制,但可以是表面裝載有半導體元件(芯片)的晶片,也可以是表面制作有半導體元件的半導體晶片。本發(fā)明的樹脂薄膜,在塑封前對于這種晶片表面的填充性良好,此外,在塑封后具有低翹曲性,對這種晶片的保護性優(yōu)異。此外,本發(fā)明的樹脂薄膜并無特別限制,但可以適合用于塑封直徑8英寸(200mm)以上、例如直徑8英寸(200mm)、12英寸(300mm)等大直徑的晶片和薄膜晶片。此外,作為薄型晶片,優(yōu)選為用于被薄型加工成厚度5~300μm的晶片。
(晶片的塑封方法)
關(guān)于使用本發(fā)明的樹脂薄膜來實行的晶片的塑封方法,并無特別限定,但可以列舉例如以下方法:將已被貼在樹脂薄膜上的其中一保護層剝離,如圖1所示,以將晶片2的電路面塑封的方式,配合電路面積來貼附樹脂薄膜1(圖1(a));以及,以覆蓋整個晶片2的方式,總括地將樹脂薄膜1貼附在晶片2上(圖1(b))。可以根據(jù)例如以下方式進行:使用高鳥股份有限公司制造的真空層壓機(產(chǎn)品名:team-100rf),將真空腔室內(nèi)設(shè)定成真空度50~1000pa、優(yōu)選為設(shè)定成50~500pa、例如設(shè)定成100pa,并在80~200℃、優(yōu)選為在80~130℃、例如在100℃將貼有另一保護層的樹脂薄膜總括地密合于上述晶片上,回歸到常壓后,將上述晶片冷卻到室溫為止,并從上述真空層壓機取出,剝離另一保護層。然后,可以在120~220℃且15~180分鐘的條件下對樹脂薄膜進行加熱固化。
<半導體裝置>
進一步地,本發(fā)明中提供一種具有加熱固化皮膜的半導體裝置,其是將已被加熱固化皮膜塑封后的半導體晶片單片化而得,所述加熱固化皮膜是對前述樹脂薄膜進行加熱固化而得。塑封后的半導體晶片,是以塑封樹脂面或晶片面接觸于切割膠帶等半導體加工用保護膠帶的方式粘貼,并設(shè)置于切割器的吸附臺上,此塑封后的半導體晶片是使用具備切割刀片的切片鋸(dicingsaw)(例如迪斯科(disco)公司制造的dfd6361)來切割。切割時的主軸旋轉(zhuǎn)數(shù)和切割速度只要適當選擇即可,但通常是主軸旋轉(zhuǎn)數(shù)25000~45000rpm、切割速度10~50mm/sec。此外,單片化的尺寸是根據(jù)半導體封裝體的設(shè)計,但大致是2mm×2mm~30mm×30mm左右。
根據(jù)本發(fā)明,通過使用切割刀片來實行的切割來將翹曲少且充分被保護的晶片單片化,從而獲得的半導體裝置,成為一種產(chǎn)率良好的高質(zhì)量半導體裝置。
<半導體裝置的制造方法>
此外,本發(fā)明中提供一種半導體裝置的制造方法,其特征在于,包括以下工序:將本發(fā)明的樹脂薄膜貼附在半導體晶片上,并利用前述樹脂薄膜將該半導體晶片塑封;以及,將該塑封后的半導體晶片單片化。
具體來說,可以列舉例如以下方法:將雙面形成有保護層的樹脂薄膜的其中一保護層從樹脂薄膜剝離,并將已露出的樹脂薄膜貼附在半導體晶片的表面,然后將另一保護層從樹脂薄膜剝離,并利用樹脂薄膜將半導體晶片塑封,然后將塑封后的半導體晶片單片化。
[實施例]
以下表示合成例、實施例及比較例,進一步說明本發(fā)明,但本發(fā)明不受限于下述實施例。
下述合成例中,各聚合物的重量平均分子量是使用gpc管柱tskgelsuperhzm-h(東曹股份有限公司制造),在流量為0.6毫升/分鐘、洗脫溶劑為四氫呋喃、管柱溫度為40℃的分析條件下,根據(jù)以單分散聚苯乙烯作為標準的凝膠滲透層析法(gpc)來進行測量。
合成例、比較合成例中使用的化合物如以下所示。
(合成例1)
在具備攪拌機、溫度計、氮氣取代裝置及回流冷卻器的3l燒瓶內(nèi),加入由上述式(s-1)表示的化合物84.1g(0.20摩爾)、由上述式(s-2)表示的化合物66.3g(0.25摩爾)、由上述式(s-3)表示的化合物28.5g(0.05摩爾)后,加入甲苯2000g,并升溫到70℃。然后,投入氯鉑酸甲苯溶液(鉑濃度0.5質(zhì)量%)1.0g,并耗費1小時滴入由上述式(s-5)表示的化合物58.3g(0.30摩爾)和由上述式(s-6)表示的化合物(y=40)553g(0.20摩爾)(氫硅烷基的總計摩爾數(shù)/烯基的總計摩爾數(shù)=1/1,硅酮含率70.0質(zhì)量%,在將s-3的摩爾數(shù)e設(shè)為1的情況下,s-1的摩爾數(shù)c、s-2的摩爾數(shù)d是c+d=9,s-4的摩爾數(shù)f是f=0)。滴入結(jié)束后,升溫到100℃為止,熟化6小時后,從反應(yīng)溶液將甲苯減壓餾除而獲得生成物,所獲得的生成物根據(jù)gpc測量出來的以聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量是45000。將所獲得的樹脂設(shè)為樹脂(1),并提供用于實施例、比較例。
(合成例2)
在具備攪拌機、溫度計、氮氣取代裝置及回流冷卻器的3l燒瓶內(nèi),加入由上述式(s-2)表示的化合物44.1g(0.167摩爾)、由上述式(s-3)表示的化合物94.9g(0.167摩爾)、由上述式(s-4)表示的化合物31.0g(0.167摩爾)后,加入甲苯2000g,并升溫到70℃。然后,投入氯鉑酸甲苯溶液(鉑濃度0.5質(zhì)量%)1.0g,并耗費1小時滴入由上述式(s-5)表示的化合物58.3g(0.30摩爾)和由上述式(s-6)表示的化合物(y=10)141g(0.20摩爾)(氫硅烷基的總計摩爾數(shù)/烯基的總計摩爾數(shù)=1/1,硅酮含率46.6質(zhì)量%,在將s-3的摩爾數(shù)e設(shè)為1的情況下,c+d=1,f=1)。滴入結(jié)束后,升溫到100℃為止,熟化6小時后,從反應(yīng)溶液將甲苯減壓餾除而獲得生成物,所獲得的生成物根據(jù)gpc測量出來的以聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量是41000。將所獲得的樹脂設(shè)為樹脂(2),并提供用于實施例。
(合成例3)
在具備攪拌機、溫度計、氮氣取代裝置及回流冷卻器的3l燒瓶內(nèi),加入由上述式(s-1)表示的化合物84.1g(0.20摩爾)、由上述式(s-2)表示的化合物53.0g(0.20摩爾)、由上述式(s-3)表示的化合物28.5g(0.05摩爾)、由上述式(s-4)表示的化合物9.3g(0.05摩爾)后,加入甲苯2000g,并升溫到70℃。然后,投入氯鉑酸甲苯溶液(鉑濃度0.5質(zhì)量%)1.0g,并耗費1小時滴入由上述式(s-5)表示的化合物58.3g(0.30摩爾)和由上述式(s-6)表示的化合物(y=20)317g(0.20摩爾)(氫硅烷基的總計摩爾數(shù)/烯基的總計摩爾數(shù)=1/1,硅酮含率59.3質(zhì)量%,在將s-3的摩爾數(shù)e設(shè)為1的情況下,c+d=8,f=0)。滴入結(jié)束后,升溫到100℃為止,熟化6小時后,從反應(yīng)溶液將甲苯減壓餾除而獲得生成物,所獲得的生成物根據(jù)gpc測量出來的以聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量是43000。將所獲得的樹脂設(shè)為樹脂(3),并提供用于實施例。
(合成例4)
在具備攪拌機、溫度計、氮氣取代裝置及回流冷卻器的3l燒瓶內(nèi),加入由上述式(s-2)表示的化合物66.3g(0.25摩爾)、由上述式(s-3)表示的化合物143g(0.25摩爾)后,加入甲苯2000g,并升溫到70℃。然后,投入氯鉑酸甲苯溶液(鉑濃度0.5質(zhì)量%)1.0g,并耗費1小時滴入由上述式(s-5)表示的化合物58.3g(0.30摩爾)和由上述式(s-6)表示的化合物(y=40)553g(0.20摩爾)(氫硅烷基的總計摩爾數(shù)/烯基的總計摩爾數(shù)=1/1,硅酮含率67.4質(zhì)量%,在將s-3的摩爾數(shù)e設(shè)為1的情況下,c+d=1,f=0)。滴入結(jié)束后,升溫到100℃為止,熟化6小時后,從反應(yīng)溶液將甲苯減壓餾除而獲得生成物,所獲得的生成物根據(jù)gpc測量出來的以聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量是39000。將所獲得的樹脂設(shè)為樹脂(4),并提供用于實施例。
(比較合成例1)
在具備攪拌機、溫度計、氮氣取代裝置及回流冷卻器的3l燒瓶內(nèi),加入由上述式(s-1)表示的化合物210g(0.50摩爾)后,加入甲苯2000g,并升溫到70℃。然后,投入氯鉑酸甲苯溶液(鉑濃度0.5質(zhì)量%)1.0g,并耗費1小時滴入由上述式(s-5)表示的化合物58.3g(0.30摩爾)和由上述式(s-6)表示的化合物(y=40)553g(0.20摩爾)(氫硅烷基的總計摩爾數(shù)/烯基的總計摩爾數(shù)=1/1,硅酮含率67.3質(zhì)量%,由于不含s-3,因此s-3摩爾數(shù)e=0)。滴入結(jié)束后,升溫到100℃為止,熟化6小時后,從反應(yīng)溶液將甲苯減壓餾除而獲得生成物,所獲得的生成物根據(jù)gpc測量出來的以聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量是42000。將所獲得的樹脂設(shè)為樹脂(5),并提供用于比較例。
(比較合成例2)
在具備攪拌機、溫度計、氮氣取代裝置及回流冷卻器的3l燒瓶內(nèi),加入由上述式(s-3)表示的化合物28.5g(0.05摩爾)、由上述式(s-7)表示的化合物194g(0.45摩爾)后,加入甲苯2000g,并升溫到70℃。然后,投入氯鉑酸甲苯溶液(鉑濃度0.5質(zhì)量%)1.0g,并耗費1小時滴入由上述式(s-5)表示的化合物58.3g(0.30摩爾)和由上述式(s-6)表示的化合物(y=40)553g(0.20摩爾)(氫硅烷基的總計摩爾數(shù)/烯基的總計摩爾數(shù)=1/1,硅酮含率66.4質(zhì)量%,在將s-3的摩爾數(shù)e設(shè)為1的情況下,c+d=0,f=0)。滴入結(jié)束后,升溫到100℃為止,熟化6小時后,從反應(yīng)溶液將甲苯減壓餾除而獲得生成物,所獲得的生成物根據(jù)gpc測量出來的以聚苯乙烯換算而得的重量平均分子量是45000。將所獲得的樹脂設(shè)為樹脂(6),并提供用于比較例。
<樹脂組合物的制備>
(實施例1-1~1-6)
按照下述表1中記載的組成,摻合(a)上述合成例1~4所合成的硅酮樹脂(上述樹脂(1)~(4))、(b)環(huán)氧樹脂固化劑、環(huán)氧樹脂固化促進劑、(c)填料及任意成分。進一步地,添加固體成分濃度成為75質(zhì)量%的量的環(huán)戊酮,并使用球磨機攪拌,進行混合和溶解分散,來制備樹脂組合物的分散液(實施例1-1~1-6)。另外,表1中的表示摻合量的數(shù)值的單位是“質(zhì)量份”。
(比較例1-1~1-3)
此外,比較例1-1是不含本發(fā)明中的(a)硅酮樹脂的必要單元(由上述式(4)表示的單元)但包含與本發(fā)明中的(a)硅酮樹脂不同的硅酮樹脂(上述樹脂(5))的樹脂組合物,為未滿足本發(fā)明的要件的組合物。比較例1-2是包含與本發(fā)明中的(a)硅酮樹脂不同的硅酮樹脂(上述樹脂(6))的樹脂組合物,為未滿足本發(fā)明的要件的組合物。比較例1-3是包含本發(fā)明中的(a)硅酮樹脂的組合物,但不含(c)填料,為未滿足本發(fā)明的要件的組合物。
用于制備樹脂組合物的各成分如下所述。
(b)環(huán)氧樹脂固化劑
·phenolitetd-2093(dic股份有限公司制造,苯酚酚醛清漆樹脂,oh當量:98~102)
·rikacidhh(商品名)(新日本理化股份有限公司制造,六氫鄰苯二甲酸酐,分子量:154)
進一步地,使用以下所示的環(huán)氧樹脂固化促進劑。
環(huán)氧樹脂固化促進劑:
·curezol2p4mhz(商品名)(四國化成工業(yè)股份有限公司制造,2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑)
(c)填料
·二氧化硅(雅都瑪股份有限公司制造,平均粒徑5.0μm)
<其他成分>
·eocn-103s(商品名)(日本化藥股份有限公司制造的環(huán)氧樹脂,環(huán)氧當量:209~219)
此處,環(huán)氧當量是指各成分的每一分子具有的環(huán)氧基的當量。
[表1]
[樹脂薄膜的制造]
用于制造樹脂薄膜的剝離薄膜和保護薄膜,如以下所示。
剝離薄膜(1):e7304(東洋紡績股份有限公司制造的聚酯,厚度75μm,剝離力200mn/50mm)
剝離薄膜(2):e7302(東洋紡績股份有限公司制造的聚酯,厚度75μm,剝離力90mn/50mm)
保護薄膜:聚乙烯薄膜(100μm)
(實施例2-1)
使用模具涂布器作為薄膜涂布器,并使用上述e7304作為剝離薄膜(1),將表1的實施例1-1所示的樹脂組合物涂布在剝離薄膜上。接著,使其通過已設(shè)定成100℃的熱風循環(huán)烘箱(長度4m)5分鐘,由此,在上述剝離薄膜(1)上形成膜厚100μm的樹脂薄膜。
接下來,從樹脂薄膜上,使用層壓輥,以線壓力10n/cm貼合聚乙烯薄膜(厚度100μm),來制作由剝離薄膜(1)/樹脂薄膜/保護薄膜構(gòu)成的積層薄膜(1)。
此外,使用上述e7302作為剝離薄膜(2)來代替剝離薄膜(1),除此以外,與上述同樣地進行,來制作由剝離薄膜(2)/樹脂薄膜/保護薄膜構(gòu)成的積層薄膜(2)。
進一步地,將所獲得的積層薄膜(1)、(2)各自的聚乙烯薄膜(保護薄膜)除去,并將樹脂薄膜彼此疊合,投入到已升溫到60℃的熱輥式層壓機中,來制造具有膜厚為200μm的樹脂薄膜且由剝離薄膜(1)/樹脂薄膜/剝離薄膜(2)構(gòu)成的復(fù)合薄膜。
(實施例2-2~2-6、比較例2-1~2-3)
利用與實施例2-1同樣的方法,并使用實施例1-2~1-4、實施例1-6、比較例1-1~1-3所制備的樹脂組合物,來制造具有膜厚為200μm的樹脂薄膜的復(fù)合薄膜(實施例2-2~2-4、實施例2-6、比較例2-1~2-3)。此外,實施例2-5中,是使用與實施例1-4相同的樹脂組合物也就是實施例1-5的樹脂組合物,來制作膜厚為500μm的樹脂薄膜。
[樹脂薄膜對晶片的塑封]
準備晶片厚度100μm、直徑12英寸(300mm)的硅晶片。對于實施例2-1~2-6及比較例2-1~2-3所制造的復(fù)合薄膜,將剝離薄膜(2)剝離,并使用真空層壓機(高鳥股份有限公司制造,產(chǎn)品名:team-300m),將真空腔室內(nèi)設(shè)定成真空度250pa,在110℃,將樹脂薄膜總括地貼附在上述硅晶片上?;貧w到常壓后,將上述硅晶片冷卻到25℃,并從上述真空層壓機中取出,將殘留的剝離薄膜(1)剝離。對所獲得的附有樹脂薄膜的晶片,根據(jù)在惰性烘箱(inertoven)中在180℃加熱2小時,來進行樹脂的固化。
[評價1:晶片翹曲量]
對樹脂薄膜固化后的晶片翹曲量進行激光器(東朋科技股份有限公司制造,flx-3300-t)測量,將所獲得的值表示于表2中。另外,當翹曲量大而無法利用本裝置測量時,表示使用規(guī)尺(jis1級)測量而得的值。
[評價2:晶片支持性]
晶片支持性是測量在支持晶片的端部時的晶片的撓曲量,將20mm以內(nèi)設(shè)為良好,將超過20mm的情況判斷為不良,并將結(jié)果表示于表2中。
[評價3:密合力]
使用真空薄膜層壓機(溫度:100℃,壓力:100pa,team-100,高鳥股份有限公司制造),將各樹脂薄膜貼合在直徑6英寸(150mm)的半導體晶片(厚度625μm,信越化學工業(yè)股份有限公司制造)上。接著,使用具備切割刀片的切片鋸(dad685,disco公司制造),切割成2mm×2mm見方的大小。在另外準備的15mm×15mm見方的硅晶片(基底基板)上,隔著樹脂薄膜,以50mn的荷重將2mm×2mm見方的芯片貼合。然后,在180℃加熱2小時使樹脂薄膜固化,來獲得試驗片。分別制造各5個試驗片,并提供用于以下的粘著力測量試驗。
使用接合試驗機(dage系列4000-pxy:達歌(dage)公司制造),測量半導體芯片(2mm×2mm)從基底基板(15mm×15mm見方的硅晶片)剝離時所施加的抵抗力,來評價樹脂薄膜層的密合力。試驗條件是以試驗速度200μm/sec、試驗高度50μm來進行。將結(jié)果表示于表2中。表2所示的數(shù)值分別為5個試驗片中的測量值的平均,數(shù)值越高,表示粘著薄片的粘著力越高。
[評價4:可靠性]
對固化后的附有樹脂薄膜的晶片,使用具備切割刀片的切片鋸(dad685,disco公司制造,主軸旋轉(zhuǎn)數(shù)是40000rpm,切割速度是20mm/sec),來獲得10mm×10mm見方的試驗片。將所獲得的試驗片(分別各10片)提供用于熱循環(huán)試驗(在-25℃保持10分鐘、在125℃保持10分鐘,反復(fù)進行1000個循環(huán)),并確認熱循環(huán)后的樹脂薄膜從晶片剝離的狀態(tài)。將完全沒有發(fā)生剝離的情形設(shè)為良好,將只要有1個發(fā)生剝離的情形就設(shè)為不良,并將判定的結(jié)果表示于表2中。
[評價5:耐熱性]
測量在評價4所制作的試驗片的試驗前質(zhì)量,然后將試驗片放置于已加熱到200℃的烘箱中1000小時后,從烘箱取出試驗片,測量試驗后質(zhì)量。將試驗前后的質(zhì)量變化率小于0.5質(zhì)量百分率的情況設(shè)為良好,將試驗前后的質(zhì)量變化率為0.5質(zhì)量百分率以上的情況設(shè)為不良,并將判定的結(jié)果表示于表2中。
[表2]
由以上結(jié)果可知,由本發(fā)明的樹脂組合物獲得的樹脂薄膜(實施例2-1~2-6),與比較例2-1~2-3的樹脂薄膜相比,晶片的翹曲量少,晶片支持性、密合性、可靠性、耐熱性優(yōu)異。
如以上說明,如果是本發(fā)明的樹脂組合物,則能夠形成為薄膜狀,因此能夠?qū)⒕偫ǖ厮芊?晶片塑封),顯示對于大直徑、薄膜晶片具有良好的塑封性。此外,由本發(fā)明的樹脂組合物獲得的樹脂薄膜,顯示低翹曲性和晶片保護性優(yōu)異,密合性、可靠性、耐熱性也優(yōu)異。
另外,本發(fā)明并不限于上述的實施方式。上述實施方式是例示,只要是具有與本發(fā)明的權(quán)利要求書中記載的技術(shù)思想實質(zhì)相同的構(gòu)成并發(fā)揮同樣的作用效果的技術(shù)方案,都被包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍中。