亚洲狠狠干,亚洲国产福利精品一区二区,国产八区,激情文学亚洲色图

粘接片、切割帶一體型粘接片、薄膜、半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置與流程

文檔序號(hào):11955725閱讀:428來源:國知局
粘接片、切割帶一體型粘接片、薄膜、半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置與流程

本發(fā)明涉及粘接片、切割帶一體型粘接片、薄膜、半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。



背景技術(shù):

芯片的小型化、布線的微細(xì)化正在進(jìn)行。然而,芯片的小型化會(huì)帶來自芯片表面(surface)到空氣層的散熱的降低。布線的微細(xì)化會(huì)帶來芯片的發(fā)熱量的增大。即,通過減小布線寬度,使得布線間的絕緣層變小,絕緣性降低,泄漏電流增大,結(jié)果芯片的發(fā)熱量增大。

如果不使自芯片產(chǎn)生的釋放至基板,則有時(shí)會(huì)無法維持半導(dǎo)體的功能。出于這種情況,尋求可以使芯片的熱釋放至基板等高導(dǎo)熱性的芯片貼裝材料。

作為導(dǎo)熱性高的芯片貼裝材料,一直以來使用銀糊劑(例如參見專利文獻(xiàn)1)。然而,隨著芯片不斷薄型化,銀糊劑蔓延至芯片表面越來越成為問題。而且,由于銀糊劑的突出量大,因此會(huì)妨礙芯片的小型化。如此,銀糊劑存在各種問題。

另一方面,薄膜狀的芯片貼裝材料由于向芯片表面的蔓延、突出少,因此適合作為小且薄的封裝體的芯片貼裝材料(例如參見專利文獻(xiàn)2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特許3209961號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特許3117972號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的問題

熱阻的要素有2個(gè)。第1個(gè)是芯片貼裝材料的內(nèi)部熱阻。內(nèi)部熱阻有時(shí)被稱為體積熱阻(Bulk Thermal Conductivity)。第2個(gè)是芯片貼裝材料與被粘物的界面熱阻。

減小內(nèi)部熱阻的方法主要有2個(gè)。第1個(gè)是提高熱導(dǎo)率的方法,第2個(gè)是減薄芯片貼裝材料的厚度的方法。

認(rèn)為通過減薄現(xiàn)有的熱導(dǎo)率低的芯片貼裝材料的厚度,內(nèi)部熱阻會(huì)變小。然而,專利文獻(xiàn)2等中記載的現(xiàn)有的芯片貼裝材料的界面熱阻大?,F(xiàn)有的芯片貼裝材料的熱阻為0.9K/W左右,界面熱阻為0.55K/W左右。因此,即使將芯片貼裝材料的厚度減薄至極限,也無法將熱阻降低至0.55K/W以下。

作為用于提高芯片貼裝材料的熱導(dǎo)率的方法,有使高導(dǎo)熱性的填料高填充的方法。一般芯片貼裝材料的厚度為10~30μm,因此需要選擇平均粒徑1μm以下的填料。然而,通常由于使小粒徑的填料高填充,芯片貼裝材料的流動(dòng)性會(huì)降低。此外,由于半導(dǎo)體芯片的強(qiáng)度并不高,因此如果使小粒徑的填料高填充,則必須以低壓來壓接芯片貼裝材料。如果以低壓將流動(dòng)性低的芯片貼裝材料壓接于被粘物,則界面熱阻會(huì)增大。這樣,難以降低熱阻。

本發(fā)明的目的在于解決前述問題,提供能夠有效地使芯片處產(chǎn)生的熱釋放至引線框的粘接片。

本發(fā)明的目的還在于提供包含該粘接片的切割帶一體型粘接片、薄膜。本發(fā)明的目的還在于提供使用該粘接片的半導(dǎo)體裝置的制造方法。本發(fā)明的目的還在于提供使用該粘接片而得到的半導(dǎo)體裝置。

用于解決問題的方案

本發(fā)明涉及如下的粘接片:在形成具有引線框、配置在引線框上的粘接層和配置在粘接層上的硅芯片的裝置時(shí),粘接層和引線框的界面熱阻為 0.15K/W以下,總熱阻為0.55K/W以下??偀嶙铻榻缑鏌嶙韬驼辰訉拥膬?nèi)部熱阻的合計(jì)。裝置通過包括自粘接片切出粘接薄膜的步驟和對(duì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行加熱的步驟的方法而形成。結(jié)構(gòu)體具有引線框、配置在引線框上的粘接薄膜和配置在粘接薄膜上的硅芯片。

通過使界面熱阻為0.15K/W以下、總熱阻為0.55K/W以下,能夠有效地使芯片處產(chǎn)生的熱釋放至引線框。

優(yōu)選的是,本發(fā)明的粘接片包含樹脂成分。優(yōu)選的是,樹脂成分包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0℃以下、重均分子量為85萬~140萬的丙烯酸類橡膠。該丙烯酸類橡膠能夠提高撓性。

丙烯酸類橡膠的含量越少,130℃的熔融粘度越下降,界面熱阻越降低。因此,樹脂成分100重量%中的丙烯酸類橡膠的含量?jī)?yōu)選為30重量%以下。另一方面,丙烯酸類橡膠的含量?jī)?yōu)選為5重量%以上。如果為5重量%以上,則撓性良好。

由于羧基與氧化鋁填料發(fā)生相互作用,因此通過配混具有羧基的丙烯酸類橡膠,會(huì)使粘度上升、密合性降低。因此,優(yōu)選不具有羧基的丙烯酸類橡膠。通過配混具有縮水甘油基的丙烯酸類橡膠,會(huì)使粘度略微上升、密合性降低。因此,也優(yōu)選不具有縮水甘油基的丙烯酸類橡膠。

優(yōu)選的是,本發(fā)明的粘接片包含填料。優(yōu)選的是,填料包含氧化鋁填料。優(yōu)選的是,氧化鋁填料為利用前處理用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行了前處理而得到的表面處理填料。

具有環(huán)氧基的前處理用硅烷偶聯(lián)劑、具有二胺基的前處理用硅烷偶聯(lián)劑和具有硫醇基的前處理用硅烷偶聯(lián)劑會(huì)降低芯片接合時(shí)的流動(dòng)性。因此,優(yōu)選的是,前處理用硅烷偶聯(lián)劑不含環(huán)氧基、二胺基和硫醇基。

優(yōu)選的是,填料為球狀填料。出于能夠提高芯片接合時(shí)的流動(dòng)性、能夠降低界面熱阻的理由,球狀填料的球形度優(yōu)選為0.85以上。出于能夠制造薄 的粘接片的理由,填料的平均粒徑優(yōu)選為0.5μm~1μm。球狀填料的含量?jī)?yōu)選為75重量%以上。

出于能夠提高芯片接合時(shí)的流動(dòng)性的理由,優(yōu)選的是,本發(fā)明的粘接片包含在室溫下為液態(tài)的第1環(huán)氧樹脂。第1環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量?jī)?yōu)選為175g/eq.以上。

優(yōu)選的是,本發(fā)明的粘接片還包含在室溫下為固體的第2環(huán)氧樹脂。第2環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量?jī)?yōu)選為200g/eq.以下。通過將第2環(huán)氧樹脂與第1環(huán)氧樹脂一起使用,能夠提高固化性、粘接力。

厚度越小,內(nèi)部熱阻越小。因此,本發(fā)明中的粘接片的厚度優(yōu)選為15μm以下。

具有硫醇骨架的硅烷偶聯(lián)劑、具有二噻吩骨架的硅烷偶聯(lián)劑、具有四噻吩骨架的硅烷偶聯(lián)劑能夠與引線框形成化學(xué)鍵,能夠提高對(duì)引線框的潤(rùn)濕性。結(jié)果,能夠降低界面熱阻。因此,優(yōu)選的是本發(fā)明的粘接片包含如下的硅烷偶聯(lián)劑,所述硅烷偶聯(lián)劑具有選自由硫醇、二噻吩和四噻吩組成的組中的至少1種骨架。

本發(fā)明還涉及切割帶一體型粘接片。本發(fā)明的切割帶一體型粘接片包含:包括基材和配置在基材上的粘合劑層的切割帶,和配置在粘合劑層上的粘接片。

本發(fā)明還涉及包含隔膜和配置在隔膜上的切割帶一體型粘接片的薄膜。

本發(fā)明還涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法,其包括如下工序:將半導(dǎo)體晶圓壓接于粘接片的工序;在將半導(dǎo)體晶圓壓接于粘接片的工序之后,通過進(jìn)行芯片分割而形成芯片接合用芯片的工序;和將芯片接合用芯片壓接于引線框的工序。芯片接合用芯片包含半導(dǎo)體芯片和配置在半導(dǎo)體芯片上的粘接薄膜。

本發(fā)明還涉及通過所述方法而得到的半導(dǎo)體裝置。

附圖說明

圖1是薄膜的俯視示意圖。

圖2是薄膜的局部截面示意圖。

圖3是裝置的截面示意圖。

圖4是結(jié)構(gòu)體的截面示意圖。

圖5是半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面示意圖。

圖6是半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面示意圖。

圖7是半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面示意圖。

圖8是半導(dǎo)體裝置的制造工序的截面示意圖。

圖9是變形例4中的薄膜的局部截面示意圖。

圖10是實(shí)施方式2中的薄膜的截面示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1 薄膜

11 粘接片

12 切割帶

13 隔膜

71 切割帶一體型粘接片

121 基材

122 粘合劑層

122A 接觸部

122B 周邊部

4 半導(dǎo)體晶圓

5 芯片接合用芯片

41 半導(dǎo)體芯片

111 粘接薄膜

6 引線框

61 芯片焊盤

62 內(nèi)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(jié)構(gòu)體

905 薄膜一體型芯片

906 引線框

907 接合引線

991 粘接薄膜

992 粘接層

941 硅芯片

具體實(shí)施方式

以下給出實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明,但本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施方式。

[實(shí)施方式1]

(薄膜1)

如圖1和圖2所示,薄膜1包含隔膜13和配置在隔膜13上的粘接片11。更具體而言,薄膜1包含隔膜13和配置在隔膜13上的切割帶一體型粘接片71a、71b、71c、……、71m(以下總稱為“切割帶一體型粘接片71”)。切割帶一體 型粘接片71a與切割帶一體型粘接片71b之間的距離、切割帶一體型粘接片71b與切割帶一體型粘接片71c之間的距離、……切割帶一體型粘接片71l與切割帶一體型粘接片71m之間的距離是一定的。薄膜1可以形成卷狀。

切割帶一體型粘接片71包含切割帶12和配置在切割帶12上的粘接片11。切割帶12包含基材121和配置在基材121上的粘合劑層122。粘接片11可以以與粘合劑層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。

(粘接片11)

粘接片11具備熱固化性。

粘接片11還具備如下性質(zhì)。即,使用粘接片11形成裝置901時(shí),粘接層992和引線框906的界面熱阻為0.15K/W以下??偀嶙铻?.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上的粘接層992和配置在粘接層992上的硅芯片941。裝置901還具有連接硅芯片941與引線框906的接合引線907。裝置901還具有覆蓋硅芯片941的封裝樹脂908。

如圖4所示,裝置901的制作方法具有自粘接片11切出粘接薄膜991的步驟。自粘接片11切出粘接薄膜991的步驟包括將硅芯片941壓接于粘接片11的步驟,以及通過切除粘接片11中不與硅芯片941接觸的部分而形成薄膜一體型芯片905的步驟。薄膜一體型芯片905包含粘接薄膜991和配置在粘接薄膜991上的硅芯片941。

裝置901的制作方法還具有通過將薄膜一體型芯片905壓接于引線框906而形成結(jié)構(gòu)體902的步驟。結(jié)構(gòu)體902具有引線框906、配置在引線框906上的粘接薄膜991和配置在粘接薄膜991上的硅芯片941。

裝置901的制作方法還具有對(duì)結(jié)構(gòu)體902進(jìn)行加熱的步驟。

界面熱阻可以通過潤(rùn)濕性、填料與引線框906的接觸率、固化后的熱導(dǎo)率等進(jìn)行控制。

界面熱阻的下限例如為0.01K/W、0.05K/W等。

總熱阻為界面熱阻和粘接層992的內(nèi)部熱阻的合計(jì)。

總熱阻的下限例如為0.05K/W、0.1K/W、0.2K/W等。

內(nèi)部熱阻可以通過粘接片11的厚度、固化后的熱導(dǎo)率等進(jìn)行控制。

界面熱阻和總熱阻使用瞬態(tài)熱分析裝置進(jìn)行測(cè)定。

通過降低粘接片11的130℃的熔融粘度,能夠提高芯片接合時(shí)的流動(dòng)性,能夠降低界面熱阻。因此,粘接片11的130℃的熔融粘度優(yōu)選為1000Pa·s以下,更優(yōu)選為800Pa·s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為600Pa·s以下。需要說明的是,130℃是芯片接合的常規(guī)溫度。130℃的熔融粘度的下限例如為10Pa·s、50Pa·s、100Pa·s等。

優(yōu)選粘接片11還具備如下性質(zhì)。即,通過維持120℃1小時(shí)、接著維持175℃1小時(shí)而使其固化后的熱導(dǎo)率為1W/m·K以上。如果熱導(dǎo)率為1W/m·K以上,則能夠有效地使芯片處產(chǎn)生的熱釋放至引線框。熱導(dǎo)率的上限例如為20W/m·K、10W/m·K、5W/m·K等。

粘接片11包含樹脂成分。作為樹脂成分,可列舉出:丙烯酸類橡膠、熱固性樹脂等。

作為丙烯酸類橡膠,并沒有特別限定,可列舉出以具有碳數(shù)30以下、特別是碳數(shù)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、叔丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環(huán)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,并沒有特別限定,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(huán)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)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯或(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等之類的含磺酸基單體,或2-羥乙基丙烯?;姿狨サ戎惖暮姿峄鶈误w。

丙烯酸類橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為0℃以下,更優(yōu)選為-20℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為-30℃以下。如果為0℃以下,則撓性良好。丙烯酸類橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的下限例如為-70℃、-50℃等。

丙烯酸類橡膠的重均分子量?jī)?yōu)選為85萬~140萬。如果為85萬~140萬,則撓性良好。

需要說明的是,重均分子量是通過GPC(凝膠滲透色譜)測(cè)定并通過聚苯乙烯換算算出的值。

丙烯酸類橡膠優(yōu)選具有羥基(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(huán)氧樹脂反應(yīng)。

由于羧基與氧化鋁填料發(fā)生相互作用,因此通過配混具有羧基的丙烯酸類橡膠,會(huì)使粘度上升、密合性降低。因此,優(yōu)選不具有羧基的丙烯酸類橡膠。

通過配混具有縮水甘油基的丙烯酸類橡膠,會(huì)使粘度略微上升、密合性降低。因此,優(yōu)選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?jī)?yōu)選為30重量%以下,更優(yōu)選為25重量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為14重量%以下。丙烯酸類橡膠的含量越少,130℃的熔融粘度越下降,界面熱阻越降低。樹脂成分100重量%中的丙烯酸 類橡膠的含量?jī)?yōu)選為5重量%以上。如果為5重量%以上,則撓性良好。

作為熱固性樹脂,可列舉出:環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等。

作為環(huán)氧樹脂,沒有特別限定,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(lián)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(huán)氧樹脂、多官能環(huán)氧樹脂、或乙內(nèi)酰脲型、三縮水甘油基異氰脲酸酯型或縮水甘油胺型等環(huán)氧樹脂。這些環(huán)氧樹脂當(dāng)中,特別優(yōu)選酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、三羥基苯基甲烷型樹脂或四酚基乙烷型環(huán)氧樹脂。這是由于,這些環(huán)氧樹脂富有與作為固化劑的酚醛樹脂的反應(yīng)性,耐熱性等優(yōu)異。

優(yōu)選樹脂成分包含在室溫下為液態(tài)的環(huán)氧樹脂(以下稱為“第1環(huán)氧樹脂”)。第1環(huán)氧樹脂能夠提高芯片接合時(shí)的流動(dòng)性。

第1環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量?jī)?yōu)選為175g/eq.以上。第1環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量的上限例如為250g/eq.、200g/eq.等。

需要說明的是,環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量可以用JIS K 7236-2009中規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。

在本說明書中,在室溫下為液態(tài)是指25℃的粘度小于5000Pa·s。需要說明的是,粘度可以用Thermo Scientific公司制造的型號(hào)HAAKE Roto VISCO1進(jìn)行測(cè)定。

作為第1環(huán)氧樹脂,優(yōu)選雙酚F型。

樹脂成分100重量%中的第1環(huán)氧樹脂的含量?jī)?yōu)選為3重量%以上,更優(yōu)選為5重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為10重量%以上。樹脂成分100重量%中的第1環(huán)氧樹脂的含量?jī)?yōu)選為60重量%以下,更優(yōu)選為40重量%以下。

優(yōu)選樹脂成分還包含在室溫下為固體的環(huán)氧樹脂(以下稱為“第2環(huán)氧樹脂”)。

第2環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量?jī)?yōu)選為200g/eq.以下。通過將環(huán)氧當(dāng)量200g/eq.以下的第2環(huán)氧樹脂與第1環(huán)氧樹脂一起使用,能夠提高固化性、粘接力。第2環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量的下限例如為100g/eq.等。

樹脂成分100重量%中的第2環(huán)氧樹脂的含量?jī)?yōu)選為3重量%以上,更優(yōu)選為5重量%以上。樹脂成分100重量%中的第2環(huán)氧樹脂的含量?jī)?yōu)選為60重量%以下,更優(yōu)選為40重量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為20重量%以下。

酚醛樹脂發(fā)揮環(huán)氧樹脂的固化劑的作用,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、叔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(duì)氧苯乙烯等聚氧苯乙烯等。這些酚醛樹脂當(dāng)中,特別優(yōu)選苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂。這是由于,能夠提高半導(dǎo)體裝置的連接可靠性。

酚醛樹脂的羥基當(dāng)量?jī)?yōu)選為150g/eq.以上,更優(yōu)選為170g/eq.以上。另一方面,酚醛樹脂的羥基當(dāng)量?jī)?yōu)選為300g/eq.以下,更優(yōu)選為250g/eq.以下。

酚醛樹脂優(yōu)選在室溫下為固體。

對(duì)于環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的配混比例,例如適宜以酚醛樹脂中的羥基相對(duì)于環(huán)氧樹脂成分中的環(huán)氧基1當(dāng)量為0.5~2.0當(dāng)量的方式配混。更適宜的是0.8~1.2當(dāng)量。即,這是由于,如果兩者的配混比例不在該范圍,則不進(jìn)行充分的固化反應(yīng),固化物的特性變得容易劣化。

樹脂成分100重量%中的環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的合計(jì)含量?jī)?yōu)選為70重量%以上,更優(yōu)選為75重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為86重量%以上。另一方面,環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的合計(jì)含量?jī)?yōu)選為95重量%以下。

粘接片11優(yōu)選包含填料。

填料的熱導(dǎo)率優(yōu)選為12W/m·K以上,更優(yōu)選為20W/m·K以上。填料的熱導(dǎo)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(dǎo)率可以根據(jù)通過X射線結(jié)構(gòu)分析得到的晶體 結(jié)構(gòu)進(jìn)行推定。

從容易獲取導(dǎo)熱性高、球形度高的填料的角度來看,優(yōu)選氧化鋁填料。氧化鋁填料的熱導(dǎo)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(zhǎng)絲狀、球狀、鱗片狀等。出于能夠提高芯片接合時(shí)的流動(dòng)性、能夠降低界面熱阻的理由,優(yōu)選球狀。

出于能夠制造薄的粘接片11的理由,填料的平均粒徑優(yōu)選為0.5μm~1μm。

需要說明的是,填料的平均粒徑可以用以下方法進(jìn)行測(cè)定。

填料的平均粒徑的測(cè)定

將粘接片11放入坩堝,在大氣氣氛下以700℃灼燒2小時(shí)使其灰化。使所得灰分分散在純水中進(jìn)行10分鐘超聲波處理,使用激光衍射散射式粒度分布測(cè)定裝置(Beckman Coulter,Inc.制造、“LS 13 320”;濕式法)求出平均粒徑。

在填料的粒度分布中,峰優(yōu)選為1個(gè)。

出于能夠提高芯片接合時(shí)的流動(dòng)性、能夠降低界面熱阻的理由,填料的球形度優(yōu)選為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(jìn)行測(cè)定。

球形度的測(cè)定

將粘接片11放入坩堝,在大氣氣氛下以700℃灼燒2小時(shí)使其灰化。用SEM對(duì)所得灰分拍攝照片,根據(jù)所觀察的顆粒的面積和周長(zhǎng),用下述式算出球形度。另外,對(duì)100個(gè)顆粒使用圖像處理裝置(Sysmex Corporation:FPIA-3000)測(cè)定球形度。

(球形度)={4π×(面積)÷(周長(zhǎng))2}

優(yōu)選填料為利用前處理用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行了前處理而得到的表面處理填料。

具有環(huán)氧基的前處理用硅烷偶聯(lián)劑、具有二胺基的前處理用硅烷偶聯(lián)劑和具有硫醇基的前處理用硅烷偶聯(lián)劑會(huì)降低芯片接合時(shí)的流動(dòng)性。因此,優(yōu)選前處理用硅烷偶聯(lián)劑不含有環(huán)氧基、二胺基和硫醇基。

優(yōu)選前處理用硅烷偶聯(lián)劑具有甲氧基或乙氧基。其中,出于水解速度快、處理容易的理由,優(yōu)選甲氧基。

優(yōu)選前處理用硅烷偶聯(lián)劑具有甲基丙烯酰基。

作為利用前處理用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)填料進(jìn)行處理的方法,沒有特別限定,可列舉出:在溶劑中將填料與前處理用硅烷偶聯(lián)劑混合的濕式法、在氣相中對(duì)填料和前處理用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行處理的干式法等。

對(duì)前處理用硅烷偶聯(lián)劑的處理量沒有特別限定,相對(duì)于填料100重量份,優(yōu)選以前處理用硅烷偶聯(lián)劑0.05~5重量份進(jìn)行處理。

粘接片11中的填料的含量?jī)?yōu)選為75重量%以上,更優(yōu)選為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。

粘接片11優(yōu)選包含硅烷偶聯(lián)劑。具有硫醇骨架的硅烷偶聯(lián)劑、具有二噻吩骨架的硅烷偶聯(lián)劑、具有四噻吩骨架的硅烷偶聯(lián)劑能夠與引線框形成化學(xué)鍵,能夠提高對(duì)引線框的潤(rùn)濕性。結(jié)果,能夠降低界面熱阻。因此,優(yōu)選具有硫醇骨架的硅烷偶聯(lián)劑、具有二噻吩骨架的硅烷偶聯(lián)劑、具有四噻吩骨架的硅烷偶聯(lián)劑。

粘接片11中的硅烷偶聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為0.005重量%以上,更優(yōu)選為0.01重量%以上。粘接片11中的硅烷偶聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為0.5重量%以下,更優(yōu)選為0.1重量%以下。

粘接片11優(yōu)選包含固化促進(jìn)劑。相對(duì)于樹脂成分100重量份,固化促進(jìn)劑的含量?jī)?yōu)選為0.1~5重量份,更優(yōu)選為0.1~3重量份。如果為0.1重量份以上,則能夠以短時(shí)間使其固化。

作為固化促進(jìn)劑,沒有特別限定,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-芐基-2-甲基咪唑(商品名;1B2MZ)、1-芐基-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)、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪(商品名;2MZ-A)、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪(商品名;C11Z-A)、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪(商品名;2E4MZ-A)、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基均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(均為四國化成株式會(huì)社制造)。

作為三苯基膦類化合物,沒有特別限定,例如可列舉出:三苯基膦、三丁基膦、三(對(duì)甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、二苯基甲苯基膦等三有機(jī)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)、芐基三苯基鏻氯化物(商品名;TPP-ZC)等(均為北興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造)。

作為三苯基硼烷類化合物,沒有特別限定,例如可列舉出三(對(duì)甲基苯基)膦等。此外,作為三苯基硼烷類化合物,也包括還具有三苯基膦結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。作為具有三苯基膦結(jié)構(gòu)和三苯基硼烷結(jié)構(gòu)的化合物,沒有特別限定,例如可列舉出:四苯基硼四苯基鏻(商品名;TPP-K)、四(對(duì)甲苯基硼)四 苯基鏻(商品名;TPP-MK)、四苯基硼芐基三苯基鏻(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(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造)。

作為氨基類化合物,沒有特別限定,例如可列舉出:?jiǎn)我掖及啡鹚猁}(STELLACHEMIFA CORPORATION制造)、雙氰胺(Nacalai Tesque,Inc.制造)等。

作為三鹵代硼烷類化合物,沒有特別限定,例如可列舉出三氯硼烷等。

粘接片11除了前述成分以外還可以適當(dāng)包含在薄膜制造中常用的配混劑、例如交聯(lián)劑等。

粘接片11可以用通常的方法制造。例如可以制作包含前述各成分的粘接劑組合物溶液,以成為規(guī)定厚度的方式將粘接劑組合物溶液涂布在基材隔膜上形成涂布膜后,干燥涂布膜,由此來制造粘接片11。

作為粘接劑組合物溶液中使用的溶劑,沒有特別限定,優(yōu)選能夠?qū)⑶笆龈鞒煞志鶆虻厝芙狻⒒鞜捇蚍稚⒌挠袡C(jī)溶劑。例如可列舉出:二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮等酮類溶劑、甲苯、二甲苯等。對(duì)涂布方法沒有特別限定。作為溶劑涂覆的方法,例如可列舉出:模涂機(jī)、凹版涂布機(jī)、輥涂機(jī)、逆轉(zhuǎn)涂布機(jī)、逗點(diǎn)涂布機(jī)、管狀刮刀涂布機(jī)(pipe doctor coater)、絲網(wǎng)印刷等。其中,從涂布厚度的均勻性高的角度來看,優(yōu)選模涂機(jī)。

作為基材隔膜,可以使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、通過氟系剝離劑、長(zhǎng)鏈丙烯酸烷基酯類剝離劑等剝離劑進(jìn)行了表面涂布的塑料薄膜、紙等。作為粘接劑組合物溶液的涂布方法,例如可列舉出:輥涂覆、絲網(wǎng)涂覆、凹版涂覆等。此外,對(duì)涂布膜的干燥條件沒有特別限定,例如可以以干燥溫度70~160℃、干燥時(shí)間1~5分鐘進(jìn)行。

作為粘接片11的制造方法,例如用攪拌機(jī)將前述各成分混合并對(duì)所得混 合物進(jìn)行壓制成型來制造粘接片11的方法等也是適宜的。作為攪拌機(jī),可列舉出行星攪拌機(jī)等。

粘接片11的厚度優(yōu)選為15μm以下。這是由于,厚度越小,內(nèi)部熱阻越小。粘接片11的厚度的下限例如為5μm等。如果小于5μm,則有時(shí)粘接片11與半導(dǎo)體晶圓等接觸的面積會(huì)變得不穩(wěn)定。

粘接片11優(yōu)選用于制造半導(dǎo)體裝置。粘接片11更優(yōu)選用于芯片接合用途。具體而言,粘接片11可作為用于將引線框與半導(dǎo)體芯片粘接的薄膜(以下稱為“芯片貼裝薄膜”)來使用。

(隔膜13)

作為隔膜13,可列舉出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等。隔膜13優(yōu)選實(shí)施了脫模處理。隔膜13的厚度可以適當(dāng)設(shè)定。

(切割帶一體型粘接片71)

切割帶一體型粘接片71包含切割帶12和配置在切割帶12上的粘接片11。切割帶12包括基材121和配置在基材121上的粘合劑層122。粘合劑層122包括與粘接片11接觸的接觸部122A。粘合劑層122還包括配置在接觸部122A的周邊的周邊部122B。接觸部122A通過輻射線而被固化。另一方面,周邊部122B具有通過輻射線而固化的性質(zhì)。作為輻射線,優(yōu)選紫外線。

基材121優(yōu)選具有輻射線透過性?;?21更優(yōu)選具有紫外線透過性。作為基材121,例如可以使用紙等紙類基材;布、無紡布、氈、網(wǎng)等纖維類基材;金屬箔、金屬板等金屬類基材;塑料的薄膜、薄片等塑料類基材;橡膠片等橡膠類基材;發(fā)泡片等發(fā)泡體、它們的層疊體[特別是塑料類基材與其他基材的層疊體、塑料薄膜(或薄片)彼此的層疊體等]等適當(dāng)?shù)谋芋w。作為基材121,可以適宜地使用塑料的薄膜、薄片等塑料類基材。作為這種塑料材料的原材料,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)、離聚物樹脂、乙 烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(無規(guī)、交替)共聚物等以乙烯作為單體成分的共聚物;聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對(duì)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);聚酰胺(尼龍)、全芳香族聚酰胺(芳酰胺)等酰胺類樹脂;聚醚醚酮(PEEK);聚酰亞胺;聚醚酰亞胺;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(jī)硅樹脂;氟樹脂等。

基材121可以不拉伸地進(jìn)行使用,也可以根據(jù)需要而使用實(shí)施了單軸或雙軸的拉伸處理的基材。通過拉伸處理等來對(duì)基材121賦予熱收縮性,從而使基材121熱收縮,由此來減小粘合劑層122與粘接片11的粘接面積,能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)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(shí)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(xué)或物理處理、利用底涂劑的涂布處理。

基材121可以適當(dāng)選擇使用同種或不同種的材料,可以根據(jù)需要而使用將多種共混得到的材料。此外,可以為了對(duì)基材121賦予抗靜電能力而在基材121上設(shè)置由金屬、合金、它們的氧化物等形成的厚度為30~500左右的導(dǎo)電性物質(zhì)的蒸鍍層。基材121可以是單層或者2種以上的多層。

對(duì)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(jù)強(qiáng)度、柔軟性、使用目的等而適當(dāng)選擇,例如一般為1000μm以下(例如為1μm~1000μm),優(yōu)選為10μm~500μm,進(jìn)一步優(yōu)選為20μm~300μm,特別是30μm~200μm左右,但不限定于這些。

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)。

粘合劑層122由粘合劑所形成,具有粘合性。作為這種粘合劑,沒有特 別限制,可以從公知的粘合劑中適當(dāng)選擇。具體而言,作為粘合劑,例如可以從下述當(dāng)中適當(dāng)選擇使用具有所述特性的粘合劑:丙烯酸類粘合劑、橡膠類粘合劑、乙烯基烷基醚類粘合劑、有機(jī)硅類粘合劑、聚酯類粘合劑、聚酰胺類粘合劑、聚氨酯類粘合劑、氟類粘合劑、苯乙烯-二烯嵌段共聚物類粘合劑、在這些粘合劑中配混了熔點(diǎn)約200℃以下的熱熔融性樹脂的蠕變特性改良型粘合劑等公知的粘合劑(例如參見日本特開昭56-61468號(hào)公報(bào)、日本特開昭61-174857號(hào)公報(bào)、日本特開昭63-17981號(hào)公報(bào)、日本特開昭56-13040號(hào)公報(bào)等)。此外,作為粘合劑,也可以使用輻射線固化型粘合劑(或能量射線固化型粘合劑)、熱膨脹性粘合劑。粘合劑可以單獨(dú)使用或?qū)?種以上組合使用。

作為粘合劑,可以適宜地使用丙烯酸類粘合劑、橡膠類粘合劑,丙烯酸類粘合劑尤為適宜。作為丙烯酸類粘合劑,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(chǔ)聚合物的丙烯酸類粘合劑。

作為丙烯酸類粘合劑中的(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(shù)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(nèi)聚力、耐熱性、交聯(lián)性等,丙烯酸類聚合物可以根據(jù)需要而含有對(duì)應(yīng)于可與(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(huán)己基)甲酯等含羥基單體;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基單體;2-羥乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基單體;(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺等(N-取代)酰胺類單體;(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯類單體;(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(huán)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、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、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-乙烯基羧酸酰胺類、N-乙烯基己內(nèi)酰胺等含氮單體;N-環(huán)己基馬來酰亞胺、N-異丙基馬來酰亞胺、N-月桂基 馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺等馬來酰亞胺類單體;N-甲基衣康酰亞胺、N-乙基衣康酰亞胺、N-丁基衣康酰亞胺、N-辛基衣康酰亞胺、N-2-乙基己基衣康酰亞胺、N-環(huán)己基衣康酰亞胺、N-月桂基衣康酰亞胺等衣康酰亞胺類單體;N-(甲基)丙烯酰氧基亞甲基琥珀酰亞胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧六亞甲基琥珀酰亞胺、N-(甲基)丙烯?;?8-氧八亞甲基琥珀酰亞胺等琥珀酰亞胺類單體;(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(jī)硅(甲基)丙烯酸酯等具有雜環(huán)、鹵素原子、硅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(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、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。

使用輻射線固化型粘合劑(或能量射線固化型粘合劑)作為粘合劑時(shí),作為輻射線固化型粘合劑(組合物),例如可列舉出:使用了在聚合物側(cè)鏈或主鏈中或主鏈末端具有自由基反應(yīng)性碳-碳雙鍵的聚合物作為基礎(chǔ)聚合物的內(nèi)在型的輻射線固化型粘合劑,在粘合劑中配混有紫外線固化性的單體成分、低聚物成分的輻射線固化型粘合劑等。此外,使用熱膨脹性粘合劑作為粘合劑時(shí),作為熱膨脹性粘合劑,例如可列舉出包含粘合劑和發(fā)泡劑(特別是熱膨脹性微球)的熱膨脹性粘合劑等。

粘合劑層122可以包含各種添加劑(例如賦粘樹脂、著色劑、增粘劑、增量劑、填充材料、增塑劑、防老劑、抗氧化劑、表面活性劑、交聯(lián)劑等)。

粘合劑層122例如可以利用如下的慣用方法形成:將粘合劑(壓敏粘接 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粘合劑層122:將含有粘合劑和視需要而定的溶劑、其他添加劑的混合物涂布在基材121上的方法,在合適的隔膜(剝離紙等)上涂布混合物形成粘合劑層122并將其轉(zhuǎn)印(轉(zhuǎn)移)至基材121上的方法。

粘合劑層122的厚度優(yōu)選為1μm以上,更優(yōu)選為2μm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為5μm以上。粘合劑層122的厚度優(yōu)選為100μm以下,更優(yōu)選為50μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為30μm以下。另外,粘合劑層122可以是單層、多層中的任一種。

(半導(dǎo)體裝置的制造方法)

如圖5所示,將半導(dǎo)體晶圓4壓接于切割帶一體型粘接片71。作為半導(dǎo)體晶圓4,可列舉出:硅晶圓、硅碳化物晶圓、化合物半導(dǎo)體晶圓等。作為化合物半導(dǎo)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(jìn)行按壓的方法等。

壓接溫度(粘貼溫度)優(yōu)選為35℃以上,更優(yōu)選為37℃以上。壓接溫度的上限優(yōu)選較低,優(yōu)選為50℃以下,更優(yōu)選為45℃以下。通過以低溫進(jìn)行壓接,能夠防止對(duì)半導(dǎo)體晶圓4的熱影響,能夠抑制半導(dǎo)體晶圓4的翹曲。此外,壓力優(yōu)選為1×105Pa~1×107Pa,更優(yōu)選為2×105Pa~8×106Pa。

如圖6所示,通過對(duì)半導(dǎo)體晶圓4進(jìn)行切割而形成芯片接合用芯片5。芯片接合用芯片5包括半導(dǎo)體芯片41和配置在半導(dǎo)體芯片41上的粘接薄膜111。半導(dǎo)體芯片41包括電極極板。作為電極極板的材料,可列舉出鋁等。本工序中可以采用進(jìn)行切入直至切割帶一體型粘接片71的、被稱為全切的切斷方式等。作為切割裝置,沒有特別限定,可以使用現(xiàn)有公知的裝置。此外,由于半導(dǎo)體晶圓4被切割帶一體型粘接片71粘接固定,因此能夠抑制芯片缺損、芯片飛濺,并且還能夠抑制半導(dǎo)體晶圓4的破損。

拾取芯片接合用芯片5。作為拾取的方法,沒有特別限定,可以采用現(xiàn)有公知的各種方法。例如可列舉出:從切割帶一體型粘接片71側(cè)用針將各個(gè)半導(dǎo)體芯片41頂起,接著通過拾取裝置拾取芯片接合用芯片5的方法等。

如圖7所示,通過將芯片接合用芯片5壓接于引線框6而得到帶半導(dǎo)體芯片的被粘物2。具體而言,將芯片接合用芯片5壓接于引線框6的芯片焊盤61上。帶半導(dǎo)體芯片的被粘物2包括引線框6、配置在引線框6上的粘接薄膜111以及配置在粘接薄膜111上的半導(dǎo)體芯片41。引線框6包括芯片焊盤61。引線框6還包括內(nèi)部引線62。

將芯片接合用芯片5壓接于引線框6的溫度(以下稱為“芯片貼裝溫度”)優(yōu)選為80℃以上,更優(yōu)選為90℃以上。此外,芯片貼裝溫度優(yōu)選為150℃以下,更優(yōu)選為130℃以下。

通過在加壓下對(duì)帶半導(dǎo)體芯片的被粘物2進(jìn)行加熱,使粘接薄膜111固化。由此,使半導(dǎo)體芯片41粘著在引線框6上。通過在加壓下使粘接薄膜111固化,能夠消滅在粘接薄膜111與引線框6之間存在的空隙,能夠確保粘接薄膜111與引線框6接觸的面積。

作為在加壓下進(jìn)行加熱的方法,例如可列舉出:對(duì)配置在填充有非活性氣體的腔室內(nèi)的帶半導(dǎo)體芯片的被粘物2進(jìn)行加熱的方法等。加壓氣氛的壓力優(yōu)選為0.5kg/cm2(4.9×10-2MPa)以上,更優(yōu)選為1kg/cm2(9.8×10-2MPa)以上,進(jìn)一步優(yōu)選為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粘接薄膜111與引線框6之間存在的空隙。加壓氣氛的壓力優(yōu)選為20kg/cm2(1.96MPa)以下,更優(yōu)選為18kg/cm2(1.77MPa)以下,進(jìn)一步優(yōu)選為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(dǎo)致的粘接薄膜111的突出。

加熱溫度優(yōu)選為80℃以上,更優(yōu)選為120℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選為150℃以上,特別優(yōu)選為170℃以上。如果為80℃以上,則能夠使粘接薄膜111為適度 的硬度,能夠通過加壓固化而有效地使空隙消失。加熱溫度優(yōu)選為260℃以下,更優(yōu)選為200℃以下,更優(yōu)選為180℃以下。如果為260℃以下,則能夠防止粘接薄膜111的分解。

加熱時(shí)間優(yōu)選為0.1小時(shí)以上,更優(yōu)選為0.2小時(shí)以上。加熱時(shí)間優(yōu)選為24小時(shí)以下,更優(yōu)選為3小時(shí)以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1小時(shí)以下,特別優(yōu)選為30分鐘以下。

如圖8所示,進(jìn)行用接合引線7將半導(dǎo)體芯片41的電極極板與引線框6的內(nèi)部引線62進(jìn)行電連接的引線接合工序。作為接合引線7的材料,可列舉出銅等。

引線接合工序包括將接合引線7的一端與半導(dǎo)體芯片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(nèi)部引線62接合的步驟等。

進(jìn)行了引線接合工序后,進(jìn)行利用封裝樹脂8對(duì)半導(dǎo)體芯片41進(jìn)行封裝的封裝工序。本工序是為了保護(hù)搭載于引線框6的半導(dǎo)體芯片41、接合引線7而進(jìn)行的。本工序通過用模具將封裝用的樹脂成型來進(jìn)行。作為封裝樹脂8,例如使用環(huán)氧類的樹脂。樹脂封裝時(shí)的加熱溫度優(yōu)選為165℃以上,更優(yōu)選為170℃以上,加熱溫度優(yōu)選為185℃以下,更優(yōu)選為180℃以下。

可以根據(jù)需要而在封裝后進(jìn)一步進(jìn)行加熱(后固化工序)。由此,可以使在封裝工序中固化不足的封裝樹脂8完全固化。加熱溫度可以適當(dāng)設(shè)定。

通過以上方法而得到的半導(dǎo)體裝置包括引線框6、配置在引線框6上的粘接層以及配置在粘接層上的半導(dǎo)體芯片41。粘接層通過粘接薄膜111固化而形成。半導(dǎo)體裝置還包含覆蓋半導(dǎo)體芯片41的封裝樹脂8。

半導(dǎo)體裝置的粘接層的界面熱阻優(yōu)選為0.15K/W以下。界面熱阻的下限例如為0.01K/W、0.05K/W等。

半導(dǎo)體裝置的粘接層的總熱阻優(yōu)選為0.55K/W以下??偀嶙璧南孪蘩鐬?.05K/W、0.1K/W、0.2K/W等。

作為半導(dǎo)體裝置的具體例子,例如可列舉出Quad Flat Non-leaded Package(四側(cè)無引腳扁平封裝,以下稱為“QFN封裝”)。QFN封裝能夠?qū)⒂砂雽?dǎo)體芯片41產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)至引線框6,釋放至外部。因此散熱性高。

半導(dǎo)體裝置可以用于高頻設(shè)備、數(shù)字電視、移動(dòng)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、車載用電子設(shè)備、電力設(shè)備等。

如上所述,半導(dǎo)體裝置的制造方法包括如下工序:將半導(dǎo)體晶圓4壓接于粘接片11的工序;在將半導(dǎo)體晶圓4壓接于粘接片11的工序之后,通過進(jìn)行芯片分割而形成芯片接合用芯片5的工序;和將芯片接合用芯片5壓接于引線框6的工序。半導(dǎo)體裝置的制造方法還包括包含如下步驟的工序:在將芯片接合用芯片5壓接于引線框6的工序之后,將接合引線7的一端與半導(dǎo)體芯片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(nèi)部引線62接合的步驟。半導(dǎo)體裝置的制造方法還包括用封裝樹脂8對(duì)半導(dǎo)體芯片41進(jìn)行封裝的工序。

將半導(dǎo)體晶圓4壓接于粘接片11的工序可以是將半導(dǎo)體晶圓4壓接于切割帶一體型粘接片71的粘接片11的工序。

(變形例1)

粘合劑層122的接觸部122A具有通過輻射線而固化的性質(zhì)。粘合劑層122的周邊部122B也具有通過輻射線而固化的性質(zhì)。在半導(dǎo)體裝置的制造方法中,形成芯片接合用芯片5,對(duì)粘合劑層122照射紫外線,拾取芯片接合用芯片5。由此,由于粘合劑層122對(duì)芯片接合用芯片5的粘合力降低,因此能夠容易地拾取芯片接合用芯片5。

(變形例2)

粘合劑層122的接觸部122A通過輻射線而被固化。粘合劑層122的周邊部122B也通過輻射線而被固化。

(變形例3)

粘接片11為包括第1層和配置在第1層上的第2層的多層形狀。

(變形例4)

如圖9所示,切割帶12的粘合面整體與粘接片11接觸。粘合劑層122優(yōu)選具有通過輻射線而固化的性質(zhì)。在半導(dǎo)體裝置的制造方法中,形成芯片接合用芯片5,對(duì)粘合劑層122照射紫外線,拾取芯片接合用芯片5。由此,由于粘合劑層122對(duì)芯片接合用芯片5的粘合力降低,因此能夠容易地拾取芯片接合用芯片5。

(變形例5)

形成芯片接合用芯片5的工序包括通過對(duì)配置在切割帶一體型粘接片71上的半導(dǎo)體晶圓4照射激光而在半導(dǎo)體晶圓4的內(nèi)部形成脆弱層的步驟。形成芯片接合用芯片5的工序還包括在形成脆弱層的步驟之后進(jìn)行擴(kuò)展的步驟。通過擴(kuò)展而同時(shí)對(duì)粘接片11和半導(dǎo)體晶圓4進(jìn)行分割。

(其他變形例)

變形例1~變形例5等可以任意組合。

[實(shí)施方式2]

(薄膜9)

如圖10所示,薄膜9包括隔膜14、配置在隔膜14上的粘接片11以及配置在粘接片11上的隔膜15。粘接片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(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等。隔膜14優(yōu)選實(shí)施了脫模處理。隔膜14的厚度可以適當(dāng)設(shè)定。

作為隔膜15,可列舉出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等。隔膜15優(yōu)選實(shí)施了脫模處理。隔膜15的厚度可以適當(dāng)設(shè)定。

(半導(dǎo)體裝置的制造方法)

半導(dǎo)體裝置的制造方法包括如下工序:將半導(dǎo)體晶圓4壓接于粘接片11 的工序;在將半導(dǎo)體晶圓4壓接于粘接片11的工序之后,通過進(jìn)行芯片分割而形成芯片接合用芯片5的工序;和將芯片接合用芯片5壓接于引線框6的工序。

半導(dǎo)體裝置的制造方法還包括包含如下步驟的工序:剝離隔膜14的步驟;和在剝離隔膜14的步驟之后將粘接片11與切割帶12粘貼的步驟。將半導(dǎo)體晶圓4壓接于粘接片11的工序包含如下步驟:剝離隔膜15的步驟,在剝離隔膜15的步驟之后將半導(dǎo)體晶圓4壓接于粘接片11的步驟。

半導(dǎo)體裝置的制造方法還包括包含如下步驟的工序:在將芯片接合用芯片5壓接于引線框6的工序之后,將接合引線7的一端與半導(dǎo)體芯片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(nèi)部引線62接合的步驟。半導(dǎo)體裝置的制造方法還包括用封裝樹脂8對(duì)半導(dǎo)體芯片41進(jìn)行封裝的工序。

(變形例1)

粘接片11為包括第1層和配置在第1層上的第2層的多層形狀。

實(shí)施例

以下對(duì)本發(fā)明使用實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明,但本發(fā)明在不超出其要旨的情況下,并不限于以下實(shí)施例。

對(duì)實(shí)施例中使用的成分進(jìn)行說明。

丙烯酸類橡膠1:Nagase ChemteX Corporation制造的Teisan Resin SG-600TEA(具有羥基的丙烯酸酯共聚物、Mw:120萬、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:-36℃)

丙烯酸類橡膠2:Nagase ChemteX Corporation制造的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(zhuǎn)變溫度:-13℃)

酚醛樹脂:明和化成株式會(huì)社制造的MEH-7851H(固體酚醛樹脂、Mw: 1580、羥基當(dāng)量218g/eq.)

環(huán)氧樹脂1:三菱化學(xué)株式會(huì)社制造的jER828(液態(tài)環(huán)氧樹脂、環(huán)氧當(dāng)量185g/eq.)

環(huán)氧樹脂2:日本化藥株式會(huì)社制造的EOCN-1020(固體環(huán)氧樹脂、環(huán)氧當(dāng)量198g/eq.)

氧化鋁填料:通過用信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造的KBM-503(3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)對(duì)Admatechs Co.,Ltd.制造的AO-802(平均粒徑0.7μm、球形度0.95的球狀氧化鋁填料)進(jìn)行前處理而得到的表面處理填料

二氧化硅填料:Admatechs Co.,Ltd.制造的SO-25R(平均粒徑0.6μm的球狀二氧化硅填料)

催化劑:北興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造的TPP-K(四苯基硼四苯基鏻)

硅烷偶聯(lián)劑:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造的KBE-846(雙(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)

[氧化鋁填料的制作]

通過用KBM-503處理AO-802,得到氧化鋁填料。表面處理以干式法進(jìn)行,用下述式所示的量的硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行處理。

硅烷偶聯(lián)劑處理量=(填料的重量(g)×填料的比表面積(m2/g))/硅烷偶聯(lián)劑的最小被覆面積(m2/g)

硅烷偶聯(lián)劑的最小被覆面積(m2/g)=6.02×1023×13×10-20/硅烷偶聯(lián)劑的分子量

[粘接片的制作]

按照表1記載的配混比將各成分和甲乙酮(MEK)配混并攪拌,由此得到清漆。在厚度38μm的隔膜(進(jìn)行了有機(jī)硅脫模處理的PET薄膜)上涂布清漆,用130℃的烘箱干燥2分鐘,得到粘接片。粘接片的厚度示于表1。

[評(píng)價(jià)]

對(duì)所得粘接片進(jìn)行以下評(píng)價(jià)。結(jié)果示于表1。

(熱導(dǎo)率)

自粘接片切出厚度10μm~40μm的樣品。在氮?dú)鈿夥障隆?20℃下加熱1小時(shí),在氮?dú)鈿夥障隆?75℃下加熱1小時(shí),由此使樣品固化。自固化后的樣品切出20mm見方的試驗(yàn)片。測(cè)定試驗(yàn)片的熱擴(kuò)散率、比熱、比重,通過下述式求出試驗(yàn)片的熱導(dǎo)率。

(熱導(dǎo)率)=(熱擴(kuò)散率)×(比熱)×(比重)

使用ai-Phase Co.,Ltd.制造的ai-Phase Model測(cè)定熱擴(kuò)散率。使用SII NanoTechnology Inc.制造的DSC6220在升溫速度10℃/min、溫度20℃~300℃的條件下進(jìn)行DSC測(cè)定,按JIS手冊(cè)(比熱容量測(cè)定方法K-7123 1987)中記載的方法求出比熱。通過阿基米德法測(cè)定比重。

(130℃的熔融粘度)

使用流變儀(HAAKE公司制造的RS-1),通過平行板法測(cè)定粘接片的熔融粘度。具體而言,自粘接片采取0.1g的試樣,將試樣置于130℃的板上,開始測(cè)定。板間的間隙為0.1mm。自測(cè)定開始起60秒后的平均值為熔融粘度。

(熱阻)

自粘接片切出長(zhǎng)度“20mm”×寬度“20mm”×厚度“表1所示的厚度”的試驗(yàn)用片。將單片化的Shiima Electronics,Inc.制造的硅加熱器芯片(5mm×5mm、80Ω、100μm)在100℃、10mm/sec、0.1MPa的條件下粘貼于試驗(yàn)用片。用切割器沿著加熱器芯片的外周切割試驗(yàn)用片,得到帶試驗(yàn)用片的加熱器芯片。使用新川株式會(huì)社制造的芯片接合裝置(SPA-300),在120℃、0.1MPa、1sec的條件下,將帶試驗(yàn)用片的加熱器芯片壓接于TO-220規(guī)格的引線框。引線框的整面用銀進(jìn)行了鍍覆。壓接后,在氮?dú)庵小?20℃下加熱1小時(shí),在175℃下加熱1小時(shí),由此使試驗(yàn)用片固化。使用引線接合機(jī),在175℃下用金引線 將加熱器芯片與引線框連接。連接后,用封裝樹脂對(duì)加熱器芯片進(jìn)行封裝。對(duì)封裝體進(jìn)行單片化,得到第一TO-220封裝體。

除了試驗(yàn)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封裝體的制作方法相同的方法制得第二TO-220封裝體。

除了試驗(yàn)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封裝體的制作方法相同的方法制得第三TO-220封裝體。

針對(duì)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(tài)熱分析裝置(Mentor Graphics Corp.制造的T3ster),以200mA的電流對(duì)它們進(jìn)行加熱后,以10mA、加熱時(shí)間5秒、測(cè)定時(shí)間5秒測(cè)定電阻值的經(jīng)時(shí)變化。使用溫度依賴系數(shù)將所得電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)據(jù)。將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成構(gòu)造函數(shù),算出“總熱阻”。在X軸表示試驗(yàn)用片的厚度、Y軸表示總熱阻的座標(biāo)平面中示出結(jié)果,繪制近似線,算出界面熱阻。界面熱阻是試驗(yàn)用片的厚度為0時(shí)的熱阻。表1所示的值是5次測(cè)定的平均值。

[表1]

當(dāng)前第1頁1 2 3 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1