JP4380684B2 - 半導体用接着フィルム、ダイシングフィルムおよび半導体装置 - Google Patents
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Description
このような要求に対応するため、例えば半導体素子の上にリードを接着するリード・オン・チップ(LOC)構造が採用されている。
しかし、ペースト状の接着剤を適量に塗布することが困難であり、半導体素子から接着剤がはみ出すことがあった。さらに、ペースト状の接着剤を塗布する工程は、複雑でもあり、生産性にも劣っていた。
しかし、ホットメルト型の接着剤フィルムは、高温で接着する必要があるため、高密度化した半導体素子、リードフレームに熱損傷を与える場合があった。
また、本発明の目的は、半導体用接着フィルムの機能を有するダイシングフィルムを提供することである。
(1)アクリル系樹脂と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、前記硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含むものであり、該半導体用接着フィルムを常温から10℃/分の昇温速度で溶融状態まで昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が2,000[Pa・s]以下であることを特徴とする半導体用接着フィルム。
(2)前記最低溶融粘度に到る温度が50〜170℃である上記(1)に記載の半導体用接着フィルム。
(3)180℃での溶融粘度が、5,000[Pa・s]以上である上記(1)または(2)に記載の半導体用接着フィルム。
(4)前記可塑性樹脂のガラス転移温度は、−20〜60℃である上記(1)ないし(3)のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルム。
(5)前記硬化性樹脂は、さらに紫外線硬化性樹脂を含むものである上記(1)ないし(4)のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルム。
(6)前記紫外線硬化性樹脂は、常温で液状である上記(5)に記載の半導体用接着フィルム。
(7)上記(1)ないし(6)のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするダイシングフィルム。
(8)上記(1)ないし(6)のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とする半導体装置。
また、特定のアクリル系樹脂を用いる場合、低温接着性と耐熱性の両方に優れる半導体用接着フィルムを提供することができる。
また、特定の硬化性樹脂を用いた場合、特に耐熱性に優れる半導体用接着フィルムを提供することができる。
また、本発明によれば、半導体用接着フィルムの機能を有するダイシングフィルム(耐チッピング性、耐クラック性)を提供することができる。すなわち、優れたダイシングシートとしての機能を有し、ダイマウント時には接着剤として使用することができる。
本発明の半導体用接着フィルムは、可塑性樹脂と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、該半導体用接着フィルムを常温から10℃/分の昇温速度で溶融状態までに昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が2,000[Pa
・s]以下であることを特徴とするものである。
本発明のダイシングフィルムは、上記に記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするものである。
本発明の半導体装置は、上記に記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とするものである。
図1は、本発明の半導体用接着フィルムの温度に対する溶融粘度の関係を模式的に示したものである。
本発明の半導体用接着フィルムは、可塑性樹脂(熱可塑性樹脂)と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成されるものであって、図1に示すように該半導体用接着フィルムを常温から10℃/分の昇温速度で溶融状態までに昇温したときに初期は溶融粘度が減少し(図中矢印A)、所定の温度(t1)で最低溶融粘度(η1)に到達した後、さらに上昇(図中矢印B)するような特性を有する。
前記溶融粘度は、例えば粘弾性測定装置であるレオメーターを用いて、フィルム状態のサンプルに10℃/分の昇温速度で、周波数1Hzのずり剪断を与えて測定することができる。
半導体接着フィルムの最低溶融粘度が低いほど、低温で半導体用接着フィルムを溶融(軟化)することが可能となる。低温で半導体用接着フィルムを溶融することができると、半導体素子および支持部材の微細な凹凸を半導体用接着フィルムが低温で埋め込むことができる。
これに対して、本発明の半導体用接着フィルムは、最低溶融粘度が低いので、加熱温度を低くしても半導体素子と半導体搭載用支持部材との接着を行うことが可能となる。
前記最低溶融粘度が、2,000[Pa・s]以下であることに加え、180℃での溶融粘度が前記範囲内であると、優れた低温接着性と耐熱性とを両立する半導体用接着フィルムを得ることができる。
これらの中でもアクリル系樹脂が好ましい。これにより、ガラス転移温度が低いため初期密着性を向上することができる。
ここで初期密着性とは、半導体用接着フィルムで半導体素子と支持部材とを接着した際の初期段階における密着性であり、すなわち半導体用接着フィルムを硬化処理する前の密着性を意味する。
また、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、ニトリル基等を持つ化合物を有するアク
リル系樹脂(特に、アクリル酸共重合体)が好ましい。これにより、半導体素子等の被着体への密着性をより向上することができる。前記官能基を持つ化合物として、具体的にはグリシジルエーテル基を持つグリシジルメタクリレート、水酸基を持つヒドロキシメタクリレート、カルボキシル基を持つカルボキシメタクリレート、ニトリル基を持つアクリロニトリル等が挙げられる。
これらの中でも特にニトリル基を持つ化合物を含むアクリル酸共重合体が好ましい。これにより、被着体への密着性を特に向上することができる。
前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、耐熱性(特に260℃での耐リフロー性)を特に向上することができる。
前記熱硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても良い。これらの中でもエポキシ樹脂が特に好ましい。これにより、耐熱性および密着性をより向上することができる。
前記融点は、例えば示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度5℃/分で昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点温度で評価することができる。
して10〜100重量部が好ましく、特に30〜70重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体用接着フィルムの靭性を向上する効果が低下する場合がある。
前記紫外線硬化性樹脂としては、例えばアクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂、ウレタンアクリレートオリゴマーまたはポリエステルウレタンアクリレートオリゴマーを主成分とする紫外線硬化性樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルフェノール系樹脂の群から選ばれる少なくとも1種を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
これらの中でもアクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂が好ましい。これにより、初期密着性をより向上することができる。前記アクリル系化合物としては、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルのモノマー等が挙げられ、具体的にはジアクリル酸エチレングリコール、ジメタクリ酸エチレングリコール、ジアクリル酸1,6−ヘキサンジオール、ジメタクリル酸1,6−ヘキサンジオール、ジアクリル酸グリセリン、ジメタクリル酸グリセリン、ジアクリル酸1,10−デカンジオール、ジメタクリル酸1,10−デカンジオール等の2官能アクリレート、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、トリアクリ酸ペンタエリスリトール、トリメタクリ酸ペンタエリスリトール、ヘキサアクリル酸ジペンタエリスリトール、ヘキサメタクリル酸ジペンタエリスリトール等の多官能アクリレートなどが挙げられる。これらの中でもアクリル酸エステルが好ましく、特にエステル部位の炭素数が1〜15のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸アルキルエステルが好ましい。
前記シアネート基を有する有機化合物としては、例えばビスフェノールA型ジシアネート、ビスフェノールF型ジシアネート、ビス(4−シアネートフェニル)エーテル、ビスフェノールE型ジシアネート、シアネートノボラック樹脂等が挙げられる。
前記硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、メタキシレリレンジアミン(MXDA)などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、m−フェニレンジアミン(MPDA)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド(DICY)、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)などの脂環族酸無水物(液状酸無水物)、無水トリメリット酸(TMA)、無水ピロメリット酸(PMDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸(BTDA)等の芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、フェノール樹脂等のフェノール系硬化剤が挙げられる。これらの中でもフェノール系硬化剤が好ましく、具体的にはビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン(通称テトラメチルビスフェノールF)、4,4’−スルホニルジフェノール、4,4’−イソプロピリデンジフェノール(通称ビスフェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタンおよびこれらの内ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタンの3種の混合物(例えば、本州化学工業(株)製、ビスフェノールF−D)等のビスフェノール類、1,2−ベンゼンジオール、1,3−ベンゼンジオール、1,4−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、1,2,4−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、1,6−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、2,2’−ビフェノール、4,4’−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられる。
前記充填材としては、例えば銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等の無機充填材、シリコンゴム、ポリイミド等の微粒子の有機充填材が挙げられる。これらの中でも無機充填材(特にシリカフィラー)が好ましい。これにより、耐熱性をより向上することができる。
量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると密着性を向上する効果が低下する場合がある。
前記半導体用接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、3〜100μmが好ましく、特に5〜70μmが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に厚さ精度の制御を容易にできる。
図2は、本発明のダイシングフィルムの一例を模式的に示す断面図である。
ダイシングフィルム1は、前述した半導体用接着フィルム2と、支持基材3とを積層してなる。これにより、半導体用接着フィルムの機能(ダイアタッチフィルム機能)を有するダイシングフィルムを得ることができる。
半導体用接着フィルム2の厚さは、特に限定されないが、3〜100μmが好ましく、特に10〜75μmが好ましい。厚さが前記下限値未満であると接着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると厚さの均一性が低下する場合がある。
さらに前記混合物中のポリプロピレンの含有量は、前記混合物全体の30〜70重量%であることが好ましく、特に40〜60重量%が好ましい。
また、さらに前記混合物中の共重合体の含有量は、前記混合物全体の30〜70重量%であることが好ましく、特に40〜60重量%が好ましい。
図3は、本発明の半導体装置の一例を模式的に示す半導体装置の断面図である。
半導体装置10は、半導体素子5と、半導体用接着フィルム2と、半導体搭載用支持部材6とを有する。
半導体素子5は、半導体用接着フィルム2を介して半導体搭載用支持部材6に接合されている。
シリコンウエハーの裏面に前記ダイシングフィルムの半導体用接着フィルム面を低温(例えば60℃以下)で接合する。そして、前記ダイシングフィルムを接合した前記シリコンウエハーをダイシング装置に固定し、ダイシングソー等を用いて所定の個数の半導体素子とする。
まず、半導体用接着フィルムの実施例および比較例について説明する。
(実施例1)
1.半導体用接着フィルム樹脂ワニスの調製
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体(ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−80HDR、Tg:10℃、重量平均分子量:350,000)100重量部と、硬化性樹脂として結晶性のクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製、融点80℃)50重量部と、シアネート樹脂(L−10、バンティコ(株)製)10重量部、紫外線硬化性樹脂として液状の1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(共栄化学(株)製)50重量部と、光重合開始剤として2,2ジメトキシキ−ジフェニルエタン−1−オン(チバガイギ(株)製)3重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(1B2MZ、四国化成(株)製)3重量部とをメチルエチルケトン(MEK)に溶解して樹脂固形分40%の樹脂ワニスを得た。
コンマコーターを用いて上述の樹脂ワニスを、保護フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルム(王子製紙(株)製、品番RL−07、厚さ100μm)に塗布した後、70℃で、10分間乾燥して、厚さ25μmの半導体用接着フィルムを得た。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、900[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は130℃であった。また、180℃での溶融粘度は、5,700[
Pa・s]であった。
ここで、半導体用接着フィルムの溶融粘度は、レオメーターを用いて、10℃/分の昇温速度で、周波数1Hzのずり剪断を与えて測定した。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体(ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−P3DR、Tg:12℃、重量平均分子量:850,000)100重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)40重量部と、シアネート樹脂(L−10、バンティコ(株)製)10重量部と、紫外線硬化性樹脂として1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(共栄化学(株)製)50重量部と、光重合開始剤として2,2ジメトキシキ−ジフェニルエタン−1−オン(チバガイギ(株)製)3重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(1B2MZ、四国化成(株)製)3重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、930[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は140℃であった。また、180℃での溶融粘度は、6,000[
Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体(ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−P3DR、Tg:12℃、重量平均分子量:850,000)100重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)40重量部と、シアネート樹脂(L−10、バンティコ(株)製)10重量部と、紫外線硬化性樹脂として1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(共栄化学(株)製)50重量部と、光重合開始剤として2,2ジメトキシキ−ジフェニルエタン−1−オン(チバガイギ(株)製)3重量部と、充填材としてシリカ(SP−4B、扶桑化学(株)製)30重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(1B2MZ、四国化成(株)製)3重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、1,700[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は140℃であった。また、180℃での溶融粘度は、10,000[Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体(ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−P3DR、Tg:12℃、重量平均分子量:850,000)100重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)50重量部と、シアネート樹脂(L−10、バ
ンティコ(株)製)10重量部と、紫外線硬化性樹脂として1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(共栄化学(株)製)20重量部と、光重合開始剤として2,2ジメトキシキ−ジフェニルエタン−1−オン(チバガイギ(株)製)3重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(1B2MZ、四国化成(株)製)3重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、700[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は160℃であった。また、180℃での溶融粘度は、5,500[
Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体(ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−80HDR、Tg:10℃、重量平均分子量:350,000)100重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)20重量部とシアネート樹脂(L−10、バンティコ(株)製)5重量部、紫外線硬化性樹脂として1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(共栄化学(株)製)100重量部と、光重合開始剤として2,2ジメトキシキ−ジフェニルエタン−1−オン(チバガイギ(株)製)3重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(1B2MZ、四国化成(株)製)3重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、800[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は55℃であった。また、180℃での溶融粘度は、5,900[P
a・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体(ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−80HDR、Tg:10℃、重量平均分子量:350,000)100重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)30重量部と、紫外線硬化性樹脂として1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(共栄化学(株)製)30重量部と、光重合開始剤として2,2ジメトキシキ−ジフェニルエタン−1−オン(チバガイギ(株)製)3重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(1B2MZ、四国化成(株)製)3重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、950[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は140℃であった。また、180℃での溶融粘度は、5,000[
Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合においてアクリル系樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
アクリル系樹脂として、アクリル酸共重合体(エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−2ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−70LDR、Tg:−17.5℃、重量平均分子量:800,000)を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、500[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は100℃であった。また、180℃での溶融粘度は、5,200[
Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において可塑性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
可塑性樹脂としてフェノキシ樹脂(東都化成(株)製、YP−50、重量平均分子量:44,100、Tg:84℃)を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、1,000[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は145℃であった。また、180℃での溶融粘度は、5,200[Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において硬化性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
硬化性樹脂として、液状のエポキシ樹脂(日本化薬(株)製、RE810NM、113g/eq)を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、600[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は140℃であった。また、180℃での溶融粘度は、5,000[
Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において紫外線硬化性樹脂を用いなかった以外は、実施例1と同様にした。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、1,500[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は130℃であった。また、180℃での溶融粘度は、5,100[Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において紫外線硬化性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
紫外線硬化性樹脂として、固形のアクリレート(日本化薬(株)製、ステアリルアクリレート)を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、1,300[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は150℃であった。また、180℃での溶融粘度は、6,000[Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスにおいて可塑性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
可塑性樹脂としてシリコーン変性ポリイミド樹脂(ジアミン成分として2,2−ビス[
4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(0.15モル)およびα,ω−ビス
(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン(平均分子量837)(0.15モル)と、酸成分として4,4’−オキシジフタル酸二無水物(0.15モル)および3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを合成して得られるアニソールに可溶なポリイミド樹脂、Tg:100℃、重量平均分子量50,000)を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、3,100[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は150℃であった。また、180℃での溶融粘度は、10,000[Pa・s]であった。
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において硬化性樹脂を用いなかった以外は、実
施例1と同様にした。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、1,000[Pa・s]であり、最低溶融粘度に到達する温度は130℃であった。また、180℃での溶融粘度は、3,000[Pa・s]であった。
1.低温接着性(初期密着性)
低温接着性は、半導体素子(80ピンリードフレーム)に得られた半導体用接着フィルムを50℃、0.1MPa、1秒間の条件で接着し、その後、ダイシェア強度を測定した。
ダイシェア強度の測定は、プッシュプルゲージを用いて行った。
耐熱性は、180℃で1時間熱処理した半導体用接着フィルムの5%重量減少温度で評価した。各符号は以下の通りである。
◎:5%重量減少温度が、300℃を超える
○:5%重量減少温度が、250℃〜300℃である
△:5%重量減少温度が、200℃を超え、250℃未満である
×:5%重量減少温度が、200℃未満である
伸度は、180℃で1時間熱処理した半導体用接着フィルムの引張り伸度を評価した。
◎:伸度が20%を超える
○:伸度が10%以上、かつ20%未満である
△:伸度が3%以上、かつ10%未満である
×:伸度が3%未満である
また、実施例1〜7および9〜11は、引張り伸び特性にも優れており靭性が優れていることが示された。
(実施例1a〜実施例7a、参考例8a、実施例9a〜実施例11a)
1.ダイシングフィルムの製造
光透過性基材(クリアテックCT−H817、クラレ(株)製を押し出し機で成形して厚さ100μmのフィルムとしたもの)に、実施例1〜7、参考例8、実施例9〜11で得られた保護フィルム剥離前の半導体用接着フィルムを、ラミネーターを用いて、常温で積層して、保護フィルム/半導体用接着フィルム/光透過性基材で構成されるダイシングフィルムを得た。
上述のダイシングフィルムの保護フィルムを剥離して、半導体用接着フィルム面を5インチ、100μmの半導体ウエハーに接合して、固定した。そして、ダイシングソーを用いて、ダイシングフィルムが接合した半導体ウエハーをスピンドル回転数50,000rpm、切断速度50mm/secで5mm×5mm角の半導体素子のサイズにダイシング(切断)して、ダイシングフィルムが接合した半導体素子を得た。次に、光透過性基材側から紫外線を20秒で250mJ/cm2の積算光量を照射した後、半導体用接着フィルムに接合している光透過性基材を剥離した。そして、上述のダイシングフィルムが接合した半導体素子を42−アロイ合金のリードフレームに、180℃、1MPa、1.0秒間圧着して、ダイボンディング(ダイシングフィルムを介して)し、180℃で1時間加熱し、樹脂で封止して10個の半導体装置を得た。
半導体用接着フィルムとして、比較例1〜比較例2で得られた保護フィルム剥離前の半導体用接着フィルムを用いた以外は、実施例1aと同様にした。
1.接着性
ダイシングフィルムと半導体ウエハーとの接着性は、半導体ウエハーに裏面に25mm幅のダイシングフィルムを0.1MPa、50℃で接合した後に180度ピール強度を測定して評価した。
半導体ウエハーをダイシングした後に、粘着が弱いためにダイシングフィルムから剥離する半導体素子の個数により評価した。
ダイシングフィルムが接合した半導体素子を紫外線照射した後、半導体素子を光透過性基材から取り上げること(ピックアップ)が可能であるかを評価した。
◎:ピックアップ可能な半導体素子の割合が、95%以上である
○:ピックアップ可能な半導体素子の割合が、90〜95%未満である
△:ピックアップ可能な半導体素子の割合が、50〜90%未満である
×:ピックアップ可能な半導体素子の割合が、50%未満である
ダイアタッチフィルムとリードフレームとの接着性は、ダイシングフィルムが接合した半導体素子と、42−アロイ合金のリードフレームとを180℃、1MPa、1.0秒間の条件で接合し、そのまま未処理(硬化処理前)の状態でチップとリードフレームとの剪断強度を評価した。
各実施例および比較例で得られた半導体装置を85℃/85%RH/168時間吸湿処理をした後、半導体素子とリードフレームとの剪断強度を評価した。
◎:剪断強度が、1.0MPa以上である
○:剪断強度が、0.75以上、かつ1.0MPa未満である
△:剪断強度が、0.5以上、かつ0.75MPa未満である
×:剪断強度が、0.5MPa未満である
耐クラック性は、各実施例および比較例で得られた半導体装置を85℃/85%RH/168時間吸湿処理をした後、260℃のIRリフローを3回行い走査型超音波探傷機(SAT)で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:クラックが全く無し
○:クラックが、1/10個〜3/10個有り
△:クラックが、4/10個〜9/10個有り
×:クラックが、10/10個有り
プの飛散も無かった。
また、実施例1a〜4aおよび6aは、ピックアップ性にも優れていた。
また、実施例1a、2a、5a〜7aおよび9a〜11aは、初期接着性にも優れていた。
また、実施例1a〜5a、7a、10aおよび11aは、吸湿処理後の接着性にも優れていた。
また、実施例1a〜4aは、耐クラック性にも優れていた。
2 半導体用接着フィルム
3 支持基材
5 半導体素子
6 半導体搭載用支持部材
10 半導体装置
Claims (8)
- アクリル系樹脂と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、
前記硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含むものであり、
該半導体用接着フィルムを常温から10℃/分の昇温速度で溶融状態まで昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が2,000[Pa・s]以下であることを特徴とする半導体用接着フィルム。 - 前記最低溶融粘度に到る温度が50〜170℃である請求項1に記載の半導体用接着フィルム。
- 180℃での溶融粘度が5,000[Pa・s]以上である請求項1または2に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記可塑性樹脂のガラス転移温度は、−20〜60℃である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記硬化性樹脂は、さらに紫外線硬化性樹脂を含むものである請求項1ないし4のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記紫外線硬化性樹脂は、常温で液状である請求項5に記載の半導体用接着フィルム。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするダイシングフィルム。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とする半導体装置。
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