JP7282076B2 - フィルム状接着剤及び半導体加工用シート - Google Patents
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Description
本願は、2018年3月23日に、日本に出願された特願2018-057006号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
例えば、熱可塑性樹脂成分5~15重量%及び熱硬化性樹脂成分45~55重量%を主成分として含有し、熱硬化前の100℃における溶融粘度が400Pa・s以上2500Pa・s以下である熱硬化型ダイボンドフィルムが開示されている(特許文献1参照)。
この熱硬化型ダイボンドフィルムは、被着体との密着性に優れており、接着剤の滲み出しによる基板や半導体チップの汚染を防止する、とされている。
また、本発明は、フィルム状接着剤を40℃で保存し、保存前後の前記フィルム状接着剤についてゲル分率を測定したとき、保存時間が168時間の場合の前記ゲル分率W168と、保存前の前記ゲル分率W0と、から求められる、保存時間が168時間の場合の前記ゲル分率の変化率RW168が、200%以下であり、かつ、前記ゲル分率W0が15%以下である、フィルム状接着剤を提供する。
また、本発明は、支持シートを備え、前記支持シート上に、前記フィルム状接着剤を備えた、半導体加工用シートを提供する。
[1] 以下の特性を有するフィルム状接着剤:
(I)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後の溶融粘度の初期検出温度をT168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前の溶融粘度の初期検出温度をT0としたとき、前記T168と前記T0との差ΔT168が10℃未満であり、かつ
(II)前記フィルム状接着剤を40℃で保存する前のゲル分率をW0としたとき、前記W0が15%以下である。
[2] 以下の特性を有するフィルム状接着剤:
(I’)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のゲル分率をW168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前のゲル分率をW0としたとき、前記W168と前記W0とから求められるゲル分率の変化率RW168が200%以下であり、かつ(II’)前記W0が15%以下である。
[3] 以下の特性を有するフィルム状接着剤:
(I’’)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF0としたとき、前記F168と前記F0とから求められる破断伸度の低下率RF168が30%未満であり、かつ(II’’)前記フィルム状接着剤を40℃で保存する前の前記フィルム状接着剤のゲル分率をW0としたとき、前記W0が15%以下である。
[4] 支持シートと、
前記支持シート上に備えられた、[1]~[3]のいずれか一つに記載のフィルム状接着剤を含む、半導体加工用シート。
[5]さらに以下の特性を有する[1]に記載のフィルム状接着剤:
(III)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のゲル分率をW168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前のゲル分率をW0としたとき、前記W168と前記W0とから求められるゲル分率の変化率RW168が200%以下である。
[6]さらに以下の特性を有する[1]から[3]のいずれか1つに記載のフィルム状接着剤:
(IV)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF0としたとき、前記F168と前記F0とから求められる破断伸度の低下率RF168が30%未満である。
<<第1実施形態>>
本発明の第1実施形態に係るフィルム状接着剤は、フィルム状接着剤を40℃で保存し、保存前後の前記フィルム状接着剤について、溶融粘度の初期検出温度を求めたとき、保存時間が168時間の場合の前記初期検出温度T168と、保存前の前記初期検出温度T0と、の差ΔT168が、10℃未満であり、前記フィルム状接着剤を40℃で保存する前の前記フィルム状接着剤のゲル分率W0が、15%以下となる。
すなわち、本発明の第1実施形態に係るフィルム状接着剤は、以下の特性を有する:
(I)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後の溶融粘度の初期検出温度をT168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前の溶融粘度の初期検出温度をT0としたとき、前記T168と前記T0との差ΔT168が10℃未満であり、かつ
(II)前記フィルム状接着剤を40℃で保存する前のゲル分率をW0としたとき、前記W0が15%以下である。
また、フィルム状接着剤は、加熱して軟化させることで各種被着体に貼付できるものであってもよい。フィルム状接着剤は、硬化によって最終的には耐衝撃性が高い硬化物となり、この硬化物は、厳しい高温・高湿度条件下においても十分な接着特性を保持し得る。
また、第1実施形態のフィルム状接着剤はW0が小さく、その保存の有無によらず、信頼性が高い半導体パッケージの製造を可能とする。
T168が前記上限値以下であることで、フィルム状接着剤の取り扱い性がより向上する。
第1実施形態のフィルム状接着剤において、W0は、3%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましい。W0が前記下限値以上であることで、フィルム状接着剤の取り扱い性が向上し、フィルム状接着剤の半導体ウエハへの貼付がより容易となる。さらに、基材等のフィルム状接着剤に隣接する層が、凹凸面を有していても、この凹凸面に対するフィルム状接着剤の追従性が向上する。
例えば、大きさが2.5cm×4.0cm×600μmである、シート状のフィルム状接着剤の試験片0.5gを、ポリエステル製のメッシュにより包み、この状態の試験片を23℃のメチルエチルケトン(300mL)中に24時間浸漬し、浸漬後の試験片を乾燥(例えば120℃で1時間乾燥)させ、乾燥後の試験片を23℃、相対湿度50%の環境下で24時間静置保存した後、この試験片の質量を測定する。前記試験片の測定値と、浸漬前の試験片の質量とから、W0(%)を下記式により算出できる。
ここで、「フィルム状接着剤の厚さ」とは、フィルム状接着剤全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなるフィルム状接着剤の厚さとは、フィルム状接着剤を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
なお、本明細書において、「厚さ」とは、定圧厚さ測定器で測定した値を意味する。
接着剤組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、フィルム状接着剤の前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。なお、本明細書において、「常温」とは、特に冷やしたり、熱したりしない温度、すなわち平常の温度を意味し、例えば、15~25℃の温度等が挙げられる。
本発明の第2実施形態に係るフィルム状接着剤は、フィルム状接着剤を40℃で保存し、保存前後の前記フィルム状接着剤についてゲル分率を測定したとき、保存時間が168時間の場合の前記ゲル分率W168と、保存前の前記ゲル分率W0と、から求められる、保存時間が168時間の場合の前記ゲル分率の変化率RW168が、200%以下であり、かつ、前記ゲル分率W0が15%以下となる。
別の側面として、本発明の第2実施形態に係るフィルム状接着剤は、以下の特性を有する:
(I’)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のゲル分率をW168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前のゲル分率をW0としたとき、前記W168と前記W0とから求められるゲル分率の変化率RW168が200%以下であり、かつ
(II’)前記W0が15%以下である。
また、第2実施形態のフィルム状接着剤はW0が小さく、その保存の有無によらず、信頼性が高い半導体パッケージの製造を可能とする。
第2実施形態のフィルム状接着剤において、W0は、3%以上であることが好ましく、5%以上であることがより好ましい。W0が前記下限値以上であることで、フィルム状接着剤の取り扱い性が向上し、フィルム状接着剤の半導体ウエハへの貼付がより容易となる。さらに、基材等のフィルム状接着剤に隣接する層が、凹凸面を有していても、この凹凸面に対するフィルム状接着剤の追従性が向上する。
例えば、40℃でt時間保存したフィルム状接着剤から大きさが2.5cm×4.0cm×600μmであるシート状のフィルム状接着剤の試験片0.5gを作製し、ポリエステル製のメッシュにより包み、この状態の試験片を23℃のメチルエチルケトン(300mL)中に24時間浸漬し、浸漬後の試験片を乾燥(例えば120℃で1時間乾燥)させ、乾燥後の試験片を23℃、相対湿度50%の環境下で24時間静置保存した後、この試験片の質量を測定する。前記試験片の測定値と、浸漬前の試験片の質量とから、ゲル分率Wt(%)を算出できる。この方法により、W168及びW0が求められる。
なお、本実施形態におけるW0の測定方法は、上述の第1実施形態におけるW0の測定方法と同じである。
RW168(%)=W168/W0×100 (i)
また、第2実施形態のフィルム状接着剤は、第1実施形態のフィルム状接着剤と同様に、1層(単層)からなるものでもよいし、2層以上の複数層からなるものでもよい。
また、第2実施形態のフィルム状接着剤の厚さは、第1実施形態のフィルム状接着剤の厚さと同じである。
また、第2実施形態のフィルム状接着剤は、第1実施形態のフィルム状接着剤の場合と同様の方法で製造できる。
本発明の第3実施形態に係るフィルム状接着剤は、フィルム状接着剤を40℃で保存し、保存前後の前記フィルム状接着剤について、JIS K7161:1994に準拠して破断伸度を測定したとき、保存時間が168時間の場合の前記破断伸度F168と、保存前の前記破断伸度F0と、から求められる、保存時間が168時間の場合の前記破断伸度の低下率RF168が、30%未満であり、前記フィルム状接着剤を40℃で保存する前の前記フィルム状接着剤のゲル分率W0が、15%以下となる。
別の側面として、本発明の第3実施形態に係るフィルム状接着剤は、以下の特性を有する:
(I’’)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF0としたとき、前記F168と前記F0とから求められる破断伸度の低下率RF168が30%未満であり、かつ
(II’’)前記フィルム状接着剤を40℃で保存する前の前記フィルム状接着剤のゲル分率をW0としたとき、前記W0が15%以下である。
また、第3実施形態のフィルム状接着剤はW0が小さく、その保存の有無によらず、信頼性が高い半導体パッケージの製造を可能とする。
1つの側面として、40℃での保存時間がt時間(tは0以上の数である。)であるフィルム状接着剤の破断伸度Ftは、作成直後のフィルム状接着剤を空気雰囲気下の暗所において、40℃でt時間静置保存し、次いで直ちにJIS K7161:1994に準拠して試験片を作製し、この試験片について破断伸度を測定することにより得られる。
また、1つの側面として、破断伸度F0は、JIS K7161:1994に準拠して、作成直後のフィルム状接着剤から直ちに試験片を作製し、この作製直後の試験片について破断伸度を測定することにより得られる。
RF168(%)=(F0-F168)/F0×100 (ii)
また、第3実施形態のフィルム状接着剤は、第1実施形態のフィルム状接着剤と同様に、1層(単層)からなるものでもよいし、2層以上の複数層からなるものでもよい。
また、第3実施形態のフィルム状接着剤の厚さは、第1実施形態のフィルム状接着剤の厚さと同じである。
また、第3実施形態のフィルム状接着剤のW0は、第1実施形態のフィルム状接着剤のW0と同じである。
また、第3実施形態のフィルム状接着剤は、第1実施形態のフィルム状接着剤の場合と同様の方法で製造できる。
すなわち、前記フィルム状接着剤の一実施形態としては、例えば、ΔT168が10℃未満であり、かつ、RW168が200%以下であり、かつ、W0が15%以下であるものが挙げられる。
また、前記フィルム状接着剤の一実施形態としては、例えば、ΔT168が10℃未満であり、かつ、W0が15%以下であり、かつ、RF168が30%未満であるものが挙げられる。
また、前記フィルム状接着剤の一実施形態としては、例えば、RW168が200%以下であり、かつ、W0が15%以下であり、かつ、RF168が30%未満であるものが挙げられる。
また、前記フィルム状接着剤の一実施形態としては、例えば、ΔT168が10℃未満であり、かつ、RW168が200%以下であり、かつ、W0が15%以下であり、かつ、RF168が30%未満であるものが挙げられる。
これらフィルム状接着剤において、T0、T168、ΔT168、W0、W168、RW168、F0、F168及びRF168は、すべて、先に説明したとおりのものである。
このようなフィルム状接着剤13は、例えば、ロール状として保管するのに好適である。
フィルム状接着剤13は、後述する接着剤組成物から形成できる。
第1剥離フィルム151及び第2剥離フィルム152は、互いに同じものであってもよいし、例えば、フィルム状接着剤13から剥離させるときに必要な剥離力が互いに異なるなど、互いに異なるものであってもよい。
好ましい接着剤組成物としては、熱硬化性の接着剤組成物が挙げられる。
熱硬化性の接着剤組成物としては、例えば、重合体成分(a)及びエポキシ系熱硬化性樹脂(b)を含有するものが挙げられる。以下、各成分について説明する。
重合体成分(a)は、重合性化合物が重合反応して形成されたとみなせる成分であり、フィルム状接着剤に造膜性や可撓性等を付与すると共に、半導体チップ等の接着対象への接着性(貼付性)を向上させるための高分子成分である。また、重合体成分(a)は、後述するエポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)に該当しない成分でもある。すなわち、重合体成分(a)は、後述するエポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)に該当する成分を除く。
アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10000~2000000であることが好ましく、100000~1500000であることがより好ましい。アクリル系樹脂の重量平均分子量がこのような範囲内であることで、フィルム状接着剤と被着体との間の接着力を好ましい範囲に調節することが容易となる。
一方、アクリル系樹脂の重量平均分子量が前記下限値以上であることで、フィルム状接着剤の形状安定性(保管時の経時安定性)が向上する。また、アクリル系樹脂の重量平均分子量が前記上限値以下であることで、被着体の凹凸面へフィルム状接着剤が追従し易くなり、被着体とフィルム状接着剤との間でボイド等の発生がより抑制される。
なお、本明細書において、「重量平均分子量」とは、特に断りのない限り、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値である。
(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アラルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルオキシアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸イミド;
(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸N-メチルアミノエチル等の置換アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。ここで、「置換アミノ基」とは、アミノ基の1個又は2個の水素原子が水素原子以外の基で置換されてなる基を意味する。
アクリル系樹脂において、前記割合(グリシジル基含有モノマーから誘導される構成単位の含有量)は、0質量%以上であってもよいし、例えば、2質量%以上であれば、グリシジル基含有モノマーを用いることによる効果が、より明らかに得られる。
エポキシ系熱硬化性樹脂(b)は、エポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)からなる。
接着剤組成物及びフィルム状接着剤が含有するエポキシ系熱硬化性樹脂(b)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
エポキシ樹脂(b1)としては、公知のものが挙げられ、例えば、多官能系エポキシ樹脂、ビフェニル化合物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル及びその水添物、オルソクレゾールノボラックエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェニレン骨格型エポキシ樹脂等、2官能以上のエポキシ化合物が挙げられる。
不飽和炭化水素基は、重合性を有する不飽和基であり、その具体的な例としては、エテニル基(ビニル基ともいう)、2-プロペニル基(アリル基ともいう)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基等が挙げられ、アクリロイル基が好ましい。
本明細書において、「数平均分子量」は、特に断らない限り、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によって測定される標準ポリスチレン換算の値で表される数平均分子量を意味する。
エポキシ樹脂(b1)のエポキシ当量は、100~1000g/eqであることが好ましく、150~800g/eqであることがより好ましい。
本明細書において、「エポキシ当量」とは1当量のエポキシ基を含むエポキシ化合物のグラム数(g/eq)を意味し、JIS K 7236:2001の方法に従って測定することができる。
1つの側面として、エポキシ樹脂(b1)としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、多官能芳香族型(トリフェニレン型)エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1つが好ましい。
例えば、接着剤組成物において、溶媒以外の全ての成分の総含有量(総質量)に対する、アクリル樹脂微粒子の含有量の割合(すなわち、フィルム状接着剤のアクリル樹脂微粒子の含有量)は、アクリル樹脂微粒子の由来によらず、0~5質量%であることが好ましく、0~3質量%であることがより好ましい。
熱硬化剤(b2)は、エポキシ樹脂(b1)に対する硬化剤として機能する。
熱硬化剤(b2)としては、例えば、1分子中にエポキシ基と反応し得る官能基を2個以上有する化合物が挙げられる。前記官能基としては、例えば、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシ基、酸基が無水物化された基等が挙げられ、フェノール性水酸基、アミノ基、又は酸基が無水物化された基であることが好ましく、フェノール性水酸基又はアミノ基であることがより好ましい。
熱硬化剤(b2)のうち、アミノ基を有するアミン系硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド(以下、DICYと略記することがある)等が挙げられる。
不飽和炭化水素基を有する熱硬化剤(b2)としては、例えば、フェノール樹脂の水酸基の一部が、不飽和炭化水素基を有する基で置換されてなる化合物、フェノール樹脂の芳香環に、不飽和炭化水素基を有する基が直接結合してなる化合物等が挙げられる。
熱硬化剤(b2)における前記不飽和炭化水素基は、上述の不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂における不飽和炭化水素基と同様である。
熱硬化剤(b2)のうち、例えば、ビフェノール、ジシアンジアミド等の非樹脂成分の分子量は、特に限定されないが、例えば、60~500であることが好ましい。
そして、フィルム状接着剤の保存安定性がさらに高くなる点から、接着剤組成物及びフィルム状接着剤において、熱硬化剤(b2)の総含有量に対する、o-クレゾール型ノボラック樹脂の含有量の割合は、80~100質量%であることが好ましく、85~100質量%であることがより好ましく、90~100質量%であることがさらに好ましく、例えば、95~100質量%であってもよい。
前記フィルム状接着剤が含有する他の成分としては、例えば、硬化促進剤(c)、充填材(d)、カップリング剤(e)、架橋剤(f)、エネルギー線硬化性樹脂(g)、光重合開始剤(h)、汎用添加剤(i)等が挙げられる。これらの中でも、好ましい前記他の成分としては、硬化促進剤(c)、充填材(d)、カップリング剤(e)、汎用添加剤(i)が挙げられる。
紫外線は、例えば、紫外線源として高圧水銀ランプ、ヒュージョンランプ、キセノンランプ、ブラックライト又はLEDランプ等を用いることで照射できる。電子線は、電子線加速器等によって発生させたものを照射できる。
本発明において、「エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射することにより硬化する性質を意味し、「非エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射しても硬化しない性質を意味する。
硬化促進剤(c)は、接着剤組成物の硬化速度を調節するための成分である。
好ましい硬化促進剤(c)としては、例えば、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の第3級アミン;2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール類(すなわち、少なくとも1個の水素原子が水素原子以外の基で置換されたイミダゾール);トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類(すなわち、少なくとも1個の水素原子が有機基で置換されたホスフィン);テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩;前記イミダゾール類をゲスト化合物とする包接化合物等が挙げられる。
前記芳香族カルボン酸は、単環芳香族カルボン酸及び多環芳香族カルボン酸のいずれであってもよい。
前記芳香族カルボン酸は、環骨格として芳香族炭化水素環のみを有するカルボン酸、環骨格として芳香族複素環のみを有するカルボン酸、及び、環骨格として芳香族炭化水素環及び芳香族複素環をともに有するカルボン酸のいずれであってもよい。
前記芳香族ヒドロキシカルボン酸は、1分子中に水酸基及びカルボキシ基をともに有する芳香族カルボン酸であれば、特に限定されないが、芳香族環骨格に、水酸基及びカルボキシ基がともに結合した構造を有するカルボン酸であることが好ましい。
そして、フィルム状接着剤の保存安定性がさらに高くなる点から、接着剤組成物及びフィルム状接着剤において、硬化促進剤(c)の総含有量に対する、上述の2P4MHZ及びHIPAで構成されている包接化合物の含有量の割合は、80~100質量%であることが好ましく、85~100質量%であることがより好ましく、90~100質量%であることがさらに好ましく、例えば、95~100質量%であってもよい。
フィルム状接着剤は、充填材(d)を含有することにより、その熱膨張係数の調整が容易となり、この熱膨張係数をフィルム状接着剤の貼付対象物に対して最適化することで、フィルム状接着剤を用いて得られたパッケージの信頼性がより向上する。また、フィルム状接着剤が充填材(d)を含有することにより、硬化後のフィルム状接着剤の吸湿率を低減したり、放熱性を向上させたりすることもできる。
好ましい無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化ケイ素、窒化ホウ素等の粉末;これら無機充填材を球形化したビーズ;これら無機充填材の表面改質品;これら無機充填材の単結晶繊維;ガラス繊維等が挙げられる。
これらの中でも、無機充填材は、シリカ又はアルミナであることが好ましい。
なお、本明細書において「平均粒子径」とは、特に断りのない限り、レーザー回折散乱法によって求められた粒度分布曲線における、積算値50%での粒子径(D50)の値を意味する。
フィルム状接着剤は、カップリング剤(e)を含有することにより、被着体に対する接着性及び密着性が向上する。また、フィルム状接着剤がカップリング剤(e)を含有することにより、その硬化物は耐熱性を損なうことなく、耐水性が向上する。カップリング剤(e)は、無機化合物又は有機化合物と反応可能な官能基を有する。
好ましい前記シランカップリング剤としては、例えば、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メチルジエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシジルオキシメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチルアミノ)プロピルメチルジエトキシシラン、3-(フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3-アニリノプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシラン、オリゴマー型又はポリマー型オルガノシロキサン等が挙げられる。
1つの側面として、カップリング剤(e)としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン及びエポキシ基、メチル基及びメトキシ基を有するオリゴマー型シランカップリング剤からなる群から選択される少なくとも1つであることが好ましい。
カップリング剤(e)の前記含有量が前記下限値以上であることで、充填材(d)の樹脂への分散性の向上や、フィルム状接着剤の被着体との接着性の向上等、カップリング剤(e)を用いたことによる効果がより顕著に得られる。カップリング剤(e)の前記含有量が前記上限値以下であることで、アウトガスの発生がより抑制される。
重合体成分(a)として、上述のアクリル系樹脂等の、他の化合物と結合可能なビニル基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、水酸基、カルボキシ基、イソシアネート基等の官能基を有するものを用いる場合、接着剤組成物及びフィルム状接着剤は、前記官能基を他の化合物と結合させて架橋するための架橋剤(f)を含有していてもよい。架橋剤(f)を用いて架橋することにより、フィルム状接着剤の初期接着力及び凝集力を調節できる。
フィルム状接着剤は、エネルギー線硬化性樹脂(g)を含有していることにより、エネルギー線の照射によって特性を変化させることができる。
前記エネルギー線硬化性化合物としては、例えば、分子内に少なくとも1個の重合性二重結合を有する化合物が挙げられ、(メタ)アクリロイル基を有するアクリレート系化合物が好ましい。
接着剤組成物は、エネルギー線硬化性樹脂(g)を含有する場合、エネルギー線硬化性樹脂(g)の重合反応を効率よく進めるために、光重合開始剤(h)を含有していてもよい。
また、光重合開始剤(h)としては、例えば、アミン等の光増感剤等も挙げられる。
汎用添加剤(i)は、公知のものでよく、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されない。好ましい汎用添加剤(i)としては、例えば、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤(染料、顔料)、ゲッタリング剤等が挙げられる。
接着剤組成物及びフィルム状接着剤の汎用添加剤(i)の含有量は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択すればよい。
接着剤組成物は、さらに溶媒を含有することが好ましい。溶媒を含有する接着剤組成物は、取り扱い性が良好となる。
前記溶媒は特に限定されないが、好ましいものとしては、例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素;メタノール、エタノール、2-プロパノール、イソブチルアルコール(2-メチルプロパン-1-オールともいう)、1-ブタノール等のアルコール;酢酸エチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;テトラヒドロフラン等のエーテル;ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等のアミド(アミド結合を有する化合物)等が挙げられる。
接着剤組成物が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
接着剤組成物は、これを構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15~30℃であることが好ましい。
本発明の半導体加工用シートは、支持シートを備え、前記支持シート上に、前記フィルム状接着剤を備える。すなわち、本発明の半導体加工用シートは、支持シートと、前記支持シート上に備えられた前記フィルム状接着剤とを含む。
前記半導体加工用シートは、例えば、ダイシングダイボンディングシートとして好適である。
前記支持シートは、1層(単層)からなるものでもよいし、2層以上の複数層からなるものでもよい。支持シートが複数層からなる場合、これら複数層の構成材料及び厚さは、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
すなわち、本発明に係る支持シートは、基材のみからなる支持シートであってもよく;基材と、前記基材上に備えられた中間層を含む支持シートであってもよい。
以下、支持シートを構成する各層について、説明する。
前記基材は、シート状又はフィルム状であり、その構成材料としては、例えば、各種樹脂が挙げられる。
前記樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPEと略記することがある)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPEと略記することがある)、高密度ポリエチレン(HDPEと略記することがある)等のポリエチレン;ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ノルボルネン樹脂等のポリエチレン以外のポリオレフィン;エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン-ノルボルネン共重合体等のエチレン系共重合体(すなわち、モノマーとしてエチレンを用いて得られた共重合体);ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂(すなわち、モノマーとして塩化ビニルを用いて得られた樹脂);ポリスチレン;ポリシクロオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレート、すべての構成単位が芳香族環式基を有する全芳香族ポリエステル等のポリエステル;2種以上の前記ポリエステルの共重合体;ポリ(メタ)アクリル酸エステル;ポリウレタン;ポリウレタンアクリレート;ポリイミド;ポリアミド;ポリカーボネート;フッ素樹脂;ポリアセタール;変性ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド;ポリスルホン;ポリエーテルケトン等が挙げられる。
また、前記樹脂としては、例えば、前記ポリエステルとそれ以外の樹脂との混合物等のポリマーアロイも挙げられる。前記ポリエステルとそれ以外の樹脂とのポリマーアロイは、ポリエステル以外の樹脂の量が比較的少量であるものが好ましい。
また、前記樹脂としては、例えば、ここまでに例示した前記樹脂の1種又は2種以上が架橋した架橋樹脂;ここまでに例示した前記樹脂の1種又は2種以上を用いたアイオノマー等の変性樹脂も挙げられる。
ここで、「基材の厚さ」とは、基材全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる基材の厚さとは、基材を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
また、基材は、表面がプライマー処理を施されたものであってもよい。
また、基材は、帯電防止コート層;半導体加工用シートを重ね合わせて保存する際に、基材が他のシートに接着することや、基材が吸着テーブルに接着することを防止する層等を有するものであってもよい。
前記中間層は、基材とフィルム状接着剤との間に配置され、その機能を発揮するものであれば、特に限定されない。
中間層として、より具体的には、例えば、一方の面が剥離処理されている剥離性改善層が挙げられる。
前記剥離性改善層は、シート状又はフィルム状である。
剥離性改善層としては、例えば、樹脂層と、前記樹脂層上に形成された剥離処理層と、を備えて構成された、複数層からなるものが挙げられる。半導体加工用シートにおいて、剥離性改善層は、その剥離処理層をフィルム状接着剤側に向けて、配置されている。
そして、剥離性改善層は、前記樹脂層の一方の面を剥離処理することで製造できる。
前記剥離剤は、耐熱性を有する点では、アルキッド系、シリコーン系又はフッ素系の剥離剤であることが好ましい。
前記樹脂で好ましいものとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PETと略記することがある)、ポリエチレンナフタレート(PENと略記することがある)、ポリブチレンテレフタレート(PBTと略記することがある)、ポリエチレン(PEと略記することがある)、ポリプロピレン(PPと略記することがある)等が挙げられる。
なお、図2以降の図において、既に説明済みの図に示すものと同じ構成要素には、その説明済みの図の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
ここで、基材11の第1面11aは、支持シート10の第1面10aとも称する。
ここに示す半導体加工用シート1Bは、治具用接着剤層16を備えていない点以外は、図2に示す半導体加工用シート1Aと同じである。すなわち、半導体加工用シート1Bにおいては、基材11の第1面11a(支持シート10の第1面10a)にフィルム状接着剤13が積層され、フィルム状接着剤13の第1面13aの全面に、剥離フィルム15が積層されている。
換言すると、半導体加工用シート1Bは、基材11、フィルム状接着剤13及び剥離フィルム15がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて、構成されている。
ここに示す半導体加工用シート1Cは、基材11と、フィルム状接着剤13と、の間に、さらに、中間層12を備えている点以外は、図2に示す半導体加工用シート1Aと同じである。支持シート10は、基材11及び中間層12の積層体であり、半導体加工用シート1Cも、支持シート10の第1面10a上にフィルム状接着剤13が積層された構成を有する。
ここに示す半導体加工用シート1Dは、治具用接着剤層16を備えておらず、かつフィルム状接着剤の形状が異なる点以外は、図4に示す半導体加工用シート1Cと同じである。すなわち、半導体加工用シート1Dは、基材11を備え、基材11上に中間層12を備え、中間層12上にフィルム状接着剤23を備えている。支持シート10は、基材11及び中間層12の積層体であり、半導体加工用シート1Dも、支持シート10の第1面10a上にフィルム状接着剤23が積層された構成を有する。
また、半導体加工用シートにおいては、剥離フィルムと、この剥離フィルムと直接接触している層との間に、一部隙間が生じていてもよい。
また、半導体加工用シートにおいては、各層の大きさや形状は、目的に応じて任意に調節できる。
本発明のフィルム状接着剤及び半導体加工用シートは、フィルム状接着剤付き半導体チップの製造を経て、半導体パッケージ及び半導体装置を製造するために、使用できる。
半導体ウエハの好ましいダイシングの方法としては、例えば、ブレードを用いる方法(すなわち、ブレードダイシング)、レーザー照射により行う方法(すなわち、レーザーダイシング)、研磨剤を含む水の吹き付けにより行う方法(すなわち、ウォーターダイシング)等の、半導体ウエハを切り込む方法が挙げられる。
例えば、必要に応じて、このダイボンディングされた半導体チップに、さらに半導体チップを少なくとも1個積層して、ワイヤボンディングを行った後、得られたもの全体を樹脂により封止することで、半導体パッケージが作製される。そして、この半導体パッケージを用いて、目的とする半導体装置が作製される。
本発明のフィルム状接着剤を用いることで、得られる半導体パッケージは、信頼性が高いものとなる。
(I-1)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後の溶融粘度の初期検出温度をT168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前の溶融粘度の初期検出温度をT0としたとき、
前記T168が50~78℃であり、
前記T0が59~71℃であり、
前記T168と前記T0との差ΔT168が0~7℃であり;
(II-1)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のゲル分率をW168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前のゲル分率をW0としたとき、
前記W168が9~12%であり、
前記W0が3~8%又は5~8%であり、
前記W168と前記W0とから求められるゲル分率の変化率RW168が113~150%であり;かつ
(III-1)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF168とし、前記フィルム状接着剤の前記保存前のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF0としたとき、
前記F168が0~23%、又は5~23%であり、
前記F0が700~800%であり、
前記F168と前記F0とから求められる破断伸度の低下率RF168が560~700%である。
前記フィルム状接着剤組成物は、重合体成分(a)、エポキシ系熱硬化性樹脂(b)、硬化促進剤(c)、充填材(d)及びカップリング剤(e)を含み;
前記重合体成分(a)は、
アクリル酸n-ブチル(前記重合体成分(a)100質量部に対して、好ましくは10~15質量部)、アクリル酸メチル(前記重合体成分(a)100質量部に対して、好ましくは70~80質量部)、メタクリル酸グリシジル(前記重合体成分(a)100質量部に対して、好ましくは2~5質量部)、及びアクリル酸2-ヒドロキシエチル(前記重合体成分(a)100質量部に対して、好ましくは15~20質量部)を共重合してなるアクリル系樹脂、又は
アクリル酸n-ブチル(前記重合体成分(a)100質量部に対して、好ましくは40~50質量部)、アクリル酸エチル(前記重合体成分(a)100質量部に対して、好ましくは20~30質量部)、アクリロニトリル(前記重合体成分(a)100質量部に対して、好ましくは20~40質量部)、及びメタクリル酸グリシジル(前記重合体成分(a)100質量部に対して、好ましくは2~5質量部)を共重合してなるアクリル系樹脂であり;
前記エポキシ系熱硬化性樹脂(b)は、エポキシ樹脂(b1)と熱硬化剤(b2)とからなり;
前記エポキシ樹脂(b1)は、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂及び多官能芳香族型(トリフェニレン型)エポキシ樹脂であり、又はビスフェノールF型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂であり;
前記熱硬化剤(b2)は、o-クレゾール型ノボラック樹脂であり;
前記硬化促進剤(c)は、
5-ヒドロキシイソフタル酸(HIPA)1分子と2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール(2P4MHZ)2分子との包接化合物、又は2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾールであり;
前記充填材(d)は球状シリカ(好ましくは平均粒子径が0.01~0.05μm)であり;かつ
前記カップリング剤(e)は、エポキシ基、メチル基及びメトキシ基を有するオリゴマー型シランカップリング剤であり、又はエポキシ基、メチル基及びメトキシ基を有するオリゴマー型シランカップリング剤と3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランとグリシドキシプロピルトリエトキシシランとである、
フィルム状接着剤であってもよい。
前記重合体成分(a)の含有量が、前記フィルム状接着剤組成物を構成する全ての成分の総含有量(すなわち、前記フィルム状接着剤組成物の総質量)に対して、7~12質量%であり;
前記メタクリル酸グリシジルから誘導される構成単位の含有量の割合が、前記重合体成分(a)を構成する構成単位の全量に対して、2~5質量%であり;
前記エポキシ系熱硬化性樹脂(b)の含有量が、前記重合体成分(a)の含有量100質量部に対して、600~1000質量部であり;
前記硬化促進剤(c)の含有量が、前記エポキシ系熱硬化性樹脂(b)の含有量100質量部に対して、0.1~2質量部であり;
前記充填材(d)の含有量が、前記フィルム状接着剤組成物を構成する全ての成分の総含有量(すなわち、前記フィルム状接着剤組成物の総質量)に対して、15~30質量%であり;かつ
前記カップリング剤(e)の含有量が、前記重合体成分(a)及び前記エポキシ系熱硬化性樹脂(b)の総含有量100質量部に対して、0.1~5質量部である、
フィルム状接着剤であってもよい。
本実施例及び比較例において、略記しているモノマーの正式名称を、以下に示す。
BA:アクリル酸n-ブチル
MA:アクリル酸メチル
HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
GMA:メタクリル酸グリシジル
EA:アクリル酸エチル
AN:アクリロニトリル
本実施例及び比較例において、接着剤組成物の製造に用いた原料を以下に示す。
(a)-1:BA(10質量部)、MA(70質量部)、GMA(5質量部)及びHEA(15質量部)を共重合してなるアクリル系樹脂(重量平均分子量350000、ガラス転移温度-1℃)。
(a)-2:BA(40質量部)、EA(25質量部)、AN(30質量部)及びGMA(5質量部)を共重合してなるアクリル系樹脂(重量平均分子量700000、ガラス転移温度-14℃)。
(a)-3:BA(55質量部)、MA(10質量部)、GMA(20質量部)及びHEA(15質量部)を共重合してなるアクリル系樹脂(重量平均分子量800000、ガラス転移温度-28℃)。
(a)-4:熱可塑性樹脂、ポリエステル(東洋紡社製「バイロン220」、重量平均分子量35000、ガラス転移温度53℃)
[エポキシ樹脂(b1)]
(b1)-1:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製「JER828」、エポキシ当量184~194g/eq)
(b1)-2:多官能芳香族型(トリフェニレン型)エポキシ樹脂(日本化薬社製「EPPN-502H」、エポキシ当量167g/eq、軟化点54℃、重量平均分子量1200)
(b1)-3:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱化学社製「YL983U」、エポキシ当量170g/eq)
(b1)-4:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(日本化薬社製「XD-1000-L」、エポキシ当量248g/eq)
(b1)-5:液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びアクリルゴム微粒子の混合物(日本化薬社製「BPA328」、エポキシ当量235g/eq)
(b1)-6:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(DIC社製「エピクロンHP-7200HH」、エポキシ当量255~260g/eq)
[熱硬化剤(b2)]
(b2)-1:o-クレゾール型ノボラック樹脂(DIC社製「フェノライトKA-1160」)
(b2)-2:ノボラック型フェノール樹脂(o-クレゾール型以外のノボラック樹脂、昭和電工社製「BRG-556」)
(b2)-3:ジシアンジアミド(ADEKA社製「アデカハードナーEH-3636AS」、固体分散型潜在性硬化剤、活性水素量21g/eq)
[硬化促進剤(c)]
(c)-1:5-ヒドロキシイソフタル酸(HIPA)1分子と2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール(2P4MHZ)2分子との包接化合物(日本曹達社製「HIPA-2P4MHZ」)
(c)-2:2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業社製「キュアゾール2PHZ-PW」)
[充填材(d)]
(d)-1:エポキシ基で修飾された球状シリカ(アドマテックス社製「アドマナノ YA050C-MKK」、平均粒子径50nm)
(d)-2: シリカフィラー(アドマテックス社製「SC2050MA」、エポキシ系化合物で表面修飾されたシリカフィラー、平均粒子径500nm)
[カップリング剤(e)]
(e)-1:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製「KBM-403」、シランカップリング剤、メトキシ当量12.7mmol/g、分子量236.3)
(e)-2:3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(信越シリコーン社製「KBE-403」、シランカップリング剤、メトキシ当量8.1mmol/g、分子量278.4)
(e)-3:エポキシ基、メチル基及びメトキシ基を有するオリゴマー型シランカップリング剤(信越シリコーン社製「X-41-1056」、エポキシ当量280g/eq)
(e)-4:トリメトキシ[3-(フェニルアミノ)プロピル]シラン(東レ・ダウ社製「SZ6083」、シランカップリング剤)
(e)-5:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを付加させたシリケート化合物(三菱化学社製「MKCシリケートMSEP2」)
[架橋剤(f)]
(f)-1:トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(トーヨーケム社製「BHS8515」)
[エネルギー線硬化性樹脂(g)]
(g)-1:トリシクロデカンジメチロールジアクリレート(日本化薬社製「KAYARAD R-684」、紫外線硬化性樹脂、分子量304)
[光重合開始剤(h)]
(h)-1:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製「IRGACURE(登録商標)184」)
(h)-2:2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1(BASF社製「IRGACURE(登録商標)369」)
<<フィルム状接着剤の製造>>
<接着剤組成物の製造>
重合体成分(a)-1(10質量部)、エポキシ樹脂(b1)-1(20質量部)、エポキシ樹脂(b1)-2(25質量部)、熱硬化剤(b2)-1(25質量部)、硬化促進剤(c)-1(0.3質量部)、充填材(d)-1(20質量部)、カップリング剤(e)-1(0.3質量部)、カップリング剤(e)-2(0.4質量部)及びカップリング剤(e)-3(0.5質量部)をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することにより、固形分濃度が55質量%である接着剤組成物を得た。なお、ここに示すメチルエチルケトン以外の成分の配合量は、すべて固形分換算値である。
ポリエチレンテレフタレート(PET)製フィルムの片面がシリコーン処理により剥離処理されている剥離フィルム(リンテック社製「SP-PET381031H」、厚さ38μm)の前記剥離処理面に、上記で得られた接着剤組成物を塗工し、100℃で2分間加熱乾燥させることにより、厚さ20μmのフィルム状接着剤を形成した。
上記で得られたフィルム状接着剤の、剥離フィルムを備えている側とは反対側の表面(露出面)に、基材としてポリエチレン製フィルム(厚さ100μm)を貼り合せることにより、基材、フィルム状接着剤及び剥離フィルムがこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、半導体加工用シートを得た。
<溶融粘度の初期検出温度差ΔT168の算出>
上記で得られたフィルム状接着剤から、直ちに、直径10mm、高さ20mmの円柱状の試験片を作製した。
キャピラリーレオメーター(島津製作所社製「CFT-100D」)の測定箇所に、この作製直後の試験片をセットし、試験片に5.10N(50kgf)の力を加えながら、試験片を昇温速度10℃/minで50℃から120℃まで昇温させた。そして、ダイに設けられた直径0.5mm、高さ1.0mmの穴からの、試験片の押出しが開始されたとき、すなわち、試験片の溶融粘度の検出が開始された温度(初期検出温度T0)(℃)を求めた。結果を表1に示す。
この保存後のフィルム状接着剤から、直ちに、上記と同じ円柱状の試験片を作製した。
そして、上記の作製直後のフィルム状接着剤から作製した試験片の場合と同じ方法で、この保存後のフィルム状接着剤から作製した試験片について、溶融粘度の検出が開始された温度(初期検出温度T168)(℃)を求めた。さらに、T168とT0との差ΔT168(℃)を算出した。これらの結果を表1に示す。
上記で得られたフィルム状接着剤から、直ちに、大きさが2.5cm×4.0cm×600μmのシート状の試験片(0.5g)を作製した。
ポリエステル製の♯200メッシュにより、この作製直後の試験片を包み、この状態の試験片を23℃のメチルエチルケトン(300mL)中に24時間浸漬した。
次いで、メチルエチルケトン中からメッシュと共に試験片を取り出し、メッシュを取り除いた試験片を120℃で1時間乾燥させた。
この乾燥後の試験片を、23℃、相対湿度50%の環境下で24時間静置保存した後、試験片の質量を測定した。そして、この測定値と、浸漬前の試験片の質量(0.5g)と、から、ゲル分率W0(%)を算出した。結果を表1に示す。
この保存後のフィルム状接着剤から、直ちに、上記と同じシート状の試験片を作製した。そして、上記の作製直後のフィルム状接着剤から作製した試験片の場合と同じ方法で、この保存後のフィルム状接着剤から作製した試験片について、ゲル分率W168(%)を算出した。さらに、前記式(i)に従って、試験片のゲル分率の変化率RW168(%)を算出した。これらの結果を表1に示す。
JIS K7161:1994に準拠して、上記で得られたフィルム状接着剤から直ちに試験片を作製し、この作製直後の試験片について、破断伸度F0(%)を測定した。結果を表1に示す。
次いで、直ちに、JIS K7161:1994(ISO 527-1:1993)に準拠して、この保存後のフィルム状接着剤から試験片を作製し、この試験片について、破断伸度F168(%)を測定した。さらに、前記式(ii)に従って、試験片の破断伸度の低下率RF168(%)を算出した。これらの結果を表1に示す。
(フィルム状接着剤付き半導体チップの製造)
テープ貼合装置 (リンテック社製「RAD3510」)を用いて、常温下で、8インチシリコンミラーウエハ(厚さ720μm)のミラー面に、表面保護テープ(リンテック社製「Adwill E-3125KN)を貼付した。そして、グラインダー(DISCO社製「DFG8760」)を用いて、シリコンウエハの、この表面保護テープを貼付した面とは反対側の面(すなわち裏面)を研削した。このときの研削は、シリコンウエハの厚さが50μmになるまで行い、研削面をドライポリッシュ仕上げとした。
以上により、裏面に切断後のフィルム状接着剤を備えた複数個のシリコンチップ(換言すると、複数個のフィルム状接着剤付きシリコンチップ)が、フィルム状接着剤によって、エキスパンドテープ上に整列した状態で固定されている、第2積層構造体を得た。
基板として、銅箔張り積層板(三菱ガス化学社製「HL832NX-A」)の銅箔(厚さ18μm)に回路パターンが形成され、この回路パターン上にソルダーレジスト(太陽インキ社製「PSR-4000AUS308」)の層が形成されている基板(シーマ電子社製「LN001E-001 PCB(Au)AUS308」)を用意した。
次いで、5本のピンにより、突上げ速度300mm/min、突上げ量200μmの条件で、第2積層構造体をそのエキスパンドテープ側から突き上げ、さらに、大きさが8mm×8mmのコレットを用いて、フィルム状接着剤付きシリコンチップをエキスパンドテープから引き離すことによりピックアップした。
上記で得られた半導体パッケージに対して、直ちに、最高温度を260℃として1分間加熱するIRリフローを3回行った。このときのIRリフローは、卓上リフロー炉(千住金属工業社製「STR-2010N2M」)を用いて行った。
次いで、直ちに、この吸湿後の半導体パッケージに対して、上記の製造直後の半導体パッケージの場合と同じ方法で、IRリフローを3回行い、IRリフロー後の半導体パッケージを評価した。結果を表1に示す。
[実施例2、比較例1~2]
接着剤組成物の含有成分の種類及び含有量が、表1に示すとおりとなるように、接着剤組成物の製造時における、配合成分の種類及び配合量のいずれか一方又は両方を変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、フィルム状接着剤及び半導体加工用シートを製造し、フィルム状接着剤を評価した。結果を表1に示す。
そして、これらの結果を反映して、実施例1~2においては、製造直後及び吸湿後のいずれにおいても、半導体パッケージの信頼性が高かった。
そして、これらの結果を反映して、比較例1においては、製造直後の半導体パッケージの信頼性は高かったが、吸湿後の半導体パッケージの信頼性は、一転して低かった。
そして、これらの結果を反映して、比較例2においては、製造直後及び吸湿後のいずれにおいても、半導体パッケージの信頼性が低かった。
10・・・支持シート、
12・・・中間層、
13,23・・・フィルム状接着剤
Claims (7)
- 以下の特性を有するフィルム状接着剤:
(I)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後の溶融粘度の初期検出温度をT168とし、
前記フィルム状接着剤の前記保存前の溶融粘度の初期検出温度をT0としたとき、
前記T168と前記T0との差ΔT168が10℃未満であり、かつ
(II) 前記フィルム状接着剤を40℃で保存する前のゲル分率をW0としたとき、W0が15%以下である、
フィルム状接着剤であって、
前記フィルム状接着剤は、接着剤組成物から形成され、
前記接着剤組成物は組成として、重合体成分、エポキシ樹脂、熱硬化剤、硬化促進剤、充填材およびカップリング剤を含み、
前記重合体成分は、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸メチル、メタクリル酸グリシジルおよびアクリル酸2-ヒドロキシエチルを共重合してなるアクリル系樹脂、または、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸エチル、アクリロニトリルおよびメタクリル酸グリシジルを共重合してなるアクリル系樹脂であり、
前記エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、多官能芳香族型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂およびジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のいずれか一種であり、
前記熱硬化剤は、o-クレゾール型ノボラック樹脂であり、
前記硬化促進剤は、5-ヒドロキシイソフタル酸1分子と2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール2分子との包接化合物、または2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾールであり、
前記充填材は、エポキシ基で修飾された球状シリカであり、
前記カップリング剤は、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ならびに、エポキシ基、メチル基及びメトキシ基を有するオリゴマー型シランカップリング剤のうちの1種または復数種である。 - エポキシ系熱硬化性樹脂が、前記エポキシ樹脂及び熱硬化剤から構成されており、
前記重合体成分の含有量100質量部に対して、前記エポキシ系熱硬化性樹脂の含有量は400~1200質量部であり、
前記エポキシ樹脂の含有量100質量部に対して、熱硬化剤の含有量は10~200質量部である請求項1に記載のフィルム状接着剤。 - 以下の特性を有するフィルム状接着剤:
(I’)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のゲル分率をW168とし、
前記フィルム状接着剤の保存前のゲル分率をW0としたとき、
前記W168と前記W0とから求められるゲル分率の変化率RW168が200%以下であり、かつ、
(II’)前記ゲル分率W0が15%以下である、
フィルム状接着剤であって、
前記フィルム状接着剤は、接着剤組成物から形成され、
前記接着剤組成物は組成として、重合体成分、エポキシ樹脂、熱硬化剤、硬化促進剤、充填材およびカップリング剤を含み、
前記重合体成分は、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸メチル、メタクリル酸グリシジルおよびアクリル酸2-ヒドロキシエチルを共重合してなるアクリル系樹脂、または、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸エチル、アクリロニトリルおよびメタクリル酸グリシジルを共重合してなるアクリル系樹脂であり、
前記エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、多官能芳香族型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂およびジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のいずれか一種であり、
前記熱硬化剤は、o-クレゾール型ノボラック樹脂であり、
前記硬化促進剤は、5-ヒドロキシイソフタル酸1分子と2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール2分子との包接化合物、または2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾールであり、
前記充填材は、エポキシ基で修飾された球状シリカであり、
前記カップリング剤は、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ならびに、エポキシ基、メチル基及びメトキシ基を有するオリゴマー型シランカップリング剤のうちの1種または復数種である。 - エポキシ系熱硬化性樹脂が、前記エポキシ樹脂及び熱硬化剤から構成されており、
前記重合体成分の含有量100質量部に対して、前記エポキシ系熱硬化性樹脂の含有量は400~1200質量部であり、
前記エポキシ樹脂の含有量100質量部に対して、熱硬化剤の含有量は10~200質量部である請求項3に記載のフィルム状接着剤。 - 以下の特性を有するフィルム状接着剤:
(I’’)前記フィルム状接着剤の40℃で168時間保存後のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF168とし、
前記フィルム状接着剤の前記保存前のJIS K7161:1994に準拠して測定した破断伸度をF0としたとき、
前記F168と前記F0とから求められる破断伸度の低下率RF168が30%未満であり、かつ
(II’’)前記フィルム状接着剤を40℃で保存する前の前記フィルム状接着剤のゲル分率をW0としたとき、 前記W0が15%以下である、
フィルム状接着剤であって、
前記フィルム状接着剤は、接着剤組成物から形成され、
前記接着剤組成物は組成として、重合体成分、エポキシ樹脂、熱硬化剤、硬化促進剤、充填材およびカップリング剤を含み、
前記重合体成分は、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸メチル、メタクリル酸グリシジルおよびアクリル酸2-ヒドロキシエチルを共重合してなるアクリル系樹脂、または、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸エチル、アクリロニトリルおよびメタクリル酸グリシジルを共重合してなるアクリル系樹脂であり、
前記エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、多官能芳香族型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂およびジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂のいずれか一種であり、
前記熱硬化剤は、o-クレゾール型ノボラック樹脂であり、
前記硬化促進剤は、5-ヒドロキシイソフタル酸1分子と2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール2分子との包接化合物、または2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾールであり、
前記充填材は、エポキシ基で修飾された球状シリカであり、
前記カップリング剤は、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ならびに、エポキシ基、メチル基及びメトキシ基を有するオリゴマー型シランカップリング剤のうちの1種または復数種である。 - エポキシ系熱硬化性樹脂が、前記エポキシ樹脂及び熱硬化剤から構成されており、
前記重合体成分の含有量100質量部に対して、前記エポキシ系熱硬化性樹脂の含有量は400~1200質量部であり、
前記エポキシ樹脂の含有量100質量部に対して、熱硬化剤の含有量は10~200質量部である請求項5に記載のフィルム状接着剤。 - 支持シートと、前記支持シート上に備えられた請求項1~6のいずれか一項に記載のフィルム状接着剤とを含む、半導体加工用シート。
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