膠粘劑組合物、膜狀膠粘劑、膠粘片和半導體裝置的製作方法

2023-07-19 06:51:36

專利名稱：膠粘劑組合物、膜狀膠粘劑、膠粘片和半導體裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及膠粘劑組合物、膜狀膠粘劑、膠粘片和半導體裝置。
背景技術：
以往，對於半導體元件與半導體元件搭載用支撐部件的接合，主要使用銀糊劑。然 而，隨著近年的半導體元件的大型化、半導體封裝的小型化、高性能化，開始要求所使用的 支撐部件的小型化、細密化。針對這一需求，對於銀糊劑而言，因浸潤展寬性而產生的溢出、 因半導體元件的傾斜而引發的引線接合時的不良、銀糊劑厚度控制的困難性以及銀糊劑產 生空隙等問題一直難以處理。因此，為了應對上述要求，近年來開始了用膜狀的膠粘劑(例 如，參照專利文獻1和2)。該膜狀膠粘劑在單片貼附方式、晶片背面貼附方式等半導體裝置的製造方法中使 用。通過前者的單片貼附方式製造半導體裝置時，首先，通過剪切或衝切捲軸狀的膜狀膠 粘劑來切出單片後，粘接在支撐部件上，在該帶有膜狀膠粘劑的支撐部件上，接合通過切割 (dicing)工序而單片化了的半導體元件，製作帶有半導體元件的支撐部件。隨後，經過引線 接合工序、密封工序等，可以得到半導體裝置(例如，專利文獻3參照)。然而，單片貼附方 式的情況下，需要切出膜狀膠粘劑並將其粘接於支撐部件的專用的組裝裝置，因此，存在比 使用銀糊劑的方法製造成本更高的問題。另一方面，通過晶片背面貼附方式製造半導體裝置時，首先，在半導體晶片的背面 上貼附膜狀膠粘劑的一個面，在膜狀膠粘劑的另一個面上貼合切割片。隨後，通過切割從 上述的半導體晶片進行半導體元件的單片化，拾取單片化了的帶有膜狀膠粘劑的半導體元 件，將其與支撐部件接合。隨後，經過引線接合、密封等工序，可以得到半導體裝置。該晶片 背面貼附方式不需要切出膜狀膠粘劑並將其粘接於支撐部件的專用的組裝裝置，可以將以 往的銀糊劑用的組裝裝置直接使用，或在其上添加熱盤等裝置進行一部分改良再使用。因 此，晶片背面貼附方式作為在使用膜狀膠粘劑的組裝方法之中可以將製造成本維持得較低 的方法而備受注目(例如，參照專利文獻4)。然而，最近半導體元件除了小型薄型化、高性能化之外，還不斷進行多功能化，將 多個半導體元件進行層疊化而成的半導體裝置急劇增多。另外，半導體裝置的厚度也向薄 化的方向發展。因此，半導體晶片向更極薄化發展。另外，為了組裝工藝的簡略化，提出了在膜狀膠粘劑的一個面貼合有切割片的膠 粘片，即，通過製成使切割片和小片接合膜一體化而成的膜(以下，稱為「切割-小片接合一 體型膜」)，謀求向晶片背面的貼合工藝的簡略化的方法。通過該方法可以簡化向晶片背面 粘貼膜的工藝，因此可以輕減晶片破裂的風險。切割帶的軟化溫度通常為100°c以下。因 此，即使在上述的一體型膜的方式中，也需要一種既具有上述的良好的工藝特性，又兼顧切 割帶的軟化溫度、晶片翹曲的抑制，即使在比100°c更低溫條件也能粘貼的膜狀膠粘劑。另外，也要求相對於使用膜狀膠粘劑製作的半導體裝置的可靠性，S卩，耐熱性，耐 溼性，耐回流性等。為了確保耐回流性，要求在260°C左右的回流加熱溫度條件下，具有能抑制小片接合層的剝離或破壞的高膠粘強度。由此，迫切的需要一種能夠高度地兼顧包含低 溫層壓性這樣的工藝特性以及包含耐回流性這樣的半導體裝置的可靠性的膜狀膠粘劑。進而，支撐部件為表面上具有布線的有機基板的情況下，膜狀膠粘劑具有對布線 高低差的充分的填充性(包埋性)這樣功能，在確保半導體裝置的耐溼可靠性和布線間的 絕緣可靠性的方面，變得非常重要。迄今為止，為了兼顧低溫加工性和耐熱性，提出了使Tg比較低的熱塑性樹脂和熱 固化性樹脂進行組合而成的膜膠粘劑(例如，參照專利文獻5)。背景技術文獻專利文獻專利文獻1日本特開平3-192178號公報專利文獻2日本特開平4-234472號公報專利文獻3日本特開平9-17810號公報專利文獻4日本特開平4-196246號公報專利文獻5日本專利第3014578號公報然而，上述以往技術，對於提供能夠滿足以確保能夠對上述的基板表面的布線高 低差進行包埋的受熱流動性、抑制晶片翹曲為目的的低應力性、以及包括耐回流性的高溫 時的耐熱性的材料來說，還並不充分。因此，為了開發能高度滿足上述各種特性的材料，必 須進行進一步詳細或者精密的材料設計。作為用於兼顧低溫加工性和耐熱性的設計，迄今為止提出了包含Tg比較低的聚 醯亞胺樹脂或丙烯酸橡膠和環氧樹脂的樹脂組合物，進而提出了通過增加低分子量且低粘 度的環氧樹脂的比率進行配合，來兼顧在B階段的用於包埋基板表面的布線高低差的受熱 流動性以及在C階段的耐熱性的設計。然而，隨著環氧樹脂的量增加，體系整體的離子性雜 質量的增大、熱應力的增大和耐熱性的降低等問題會變得越來越明顯。

發明內容
本發明是鑑於上述以往技術所存在的技術問題而研發的，其目的在於，通過能高 度滿足低溫貼附性(低溫層壓性)、B階段的熱流動性和耐回流性、且可以充分抑制晶片翹 曲的膠粘劑組合物，以及使用其的膜狀膠粘劑、膠粘片和半導體裝置。為了實現上述目的，其含有㈧Tg為100°C以下的熱塑性樹脂和⑶熱固化性成 分，所述⑶熱固化性成分包含(Bi)具有烯丙基的化合物以及(B2)具有馬來醯亞胺基的 化合物。根據該膠粘劑組合物，通過具有上述構成，可以得到良好的低溫貼附性，B階段的 熱流動性優異，因此，能夠充分地滿足在小片接合時的低溫、低壓且短時間的條件下對於被 附著物表面的凹凸的填充性(包埋性)，並且可以高度地滿足耐回流性等半導體裝置的可 靠性。另外，具有上述構成的膠粘劑組合物可以通過小片接合後的預固化(MepCure，分步 固化)和/或引線接合等熱過程提高彈性模量，提高引線接合時的超聲波效率，並且可以抑 制因上述熱過程所致的晶片翹曲的上升等，工藝特性非常優良。在本發明的膠粘劑組合物中，上述(A)熱塑性樹脂，從耐熱性、純度和對被附著物 得到良好的膠粘性的觀點出發，優選為聚醯亞胺樹脂。
在本發明的膠粘劑組合物中，上述(Bi)具有烯丙基的化合物優選為還具有環氧 基的化合物。由此，隨著熱反應性基團數的增大可得到交聯密度的上升效果，因此所得的膠 粘劑組合物能夠更充分地滿足低溫貼附性、低晶片翹曲和耐回流性。特別是在(A)熱塑性 樹脂中使用聚醯亞胺樹脂時，能夠得到基於在寡聚物末端基團等上所含的反應性基團與環 氧基之間的熱反應的交聯密度的上升效果，因而更為優選。在本發明的膠粘劑組合物中，上述(B)熱固化性成分還優選含有(Β； )環氧樹脂。 由此，在(A)熱塑性樹脂中使用聚醯亞胺樹脂時，基於寡聚物末端基團等所含的反應性基 團與環氧基間的熱反應可以得到交聯密度進一步上升的效果，因此能夠更加充分地滿足低 溫貼附性和耐回流性。本發明的膠粘劑組合物優選還含有(C)填充物。由此，可以賦予切割時的易切斷 性、拾取時的易從切割帶剝離性，半導體裝置組裝熱過程時的高彈性，另外還可以實現低吸 溼性、回流加熱時的彈性模量提高、基於破壞強度的提高的耐回流性的進一步提高。本發明的膠粘劑組合物優選用於將半導體元件粘接在其他半導體元件或半導體 元件搭載用支撐部件上。本發明的膠粘劑組合物由於可以發揮上述效果，因此適於將半導 體元件粘接於其他半導體元件或半導體元件搭載用支撐部件的用途。另外，本發明的膠粘 劑組合物具有在小片接合時的低溫、低壓且短時間的條件下也能夠對基板表面的布線高低 差進行包埋的優良的受熱流動性，進而可以抑制基於組裝的熱過程的晶片翹曲的上升，因 此特別適合用於連接半導體元件和作為半導體元件搭載用支撐部件的帶有布線高低差的 有機基板。本發明還提供將上述本發明的膠粘劑組合物形成為膜狀而成的膜狀膠粘劑。該膜 狀膠粘劑由上述本發明的膠粘劑組合物構成，因此可以使能夠確保被附著物的填充性(包 埋性)的充分受熱流動性、低溫貼附性、晶片翹曲的降低等半導體裝置的製造時所需的工 藝特性以及耐回流性等半導體裝置的可靠性更優良，同時，由於其為膜狀因此容易操作，對 半導體裝置組裝工藝的高效化有所幫助。特別是上述膜狀膠粘劑，可以對直至切割工序的 粘貼工序進行簡化，即使對封裝組裝時的熱過程也可以確保穩定的特性。本發明還提供一種膠粘片，其具備支撐基材以及在該支撐基材的主面上形成的上 述本發明的膜狀膠粘劑。該膠粘片為在支撐基材上層疊上述本發明的膜狀膠粘劑而成的材 料，因此可以得到與上述膜狀膠粘劑相同的效果，同時貼合時的操作性等處理更加容易。在本發明的膠粘片中，上述支撐基材優選為切割片。該膠粘片兼備切割片和小片 接合膜的兩者的功能，因此可以使半導體裝置的製造工序更簡略化。這裡，優選上述切割片 具有基材膜和在該基材膜上所設的粘合劑層。本發明還提供一種半導體裝置，其具有以下結構，即通過上述本發明的膠粘劑組 合物將半導體元件和半導體元件搭載用支撐部件粘接的結構，和/或將相鄰的半導體元件 彼此粘接的結構。根據該半導體裝置，通過上述本發明的膠粘劑組合物，將半導體元件和半 導體元件搭載用支撐部件，和/或，相鄰的半導體元件彼此粘接，因此可以製成高性能、高 功能且可靠性(耐回流性等)優良的部件。另外，該半導體裝置的生產率優異，熱時的膠粘 強度和耐溼性也優良。根據本發明，可以提供能夠適用於層疊有極薄晶片和多個半導體元件的半導體裝 置的晶片背面貼附方式的膠粘劑組合物和膜狀膠粘劑。在晶片背面粘貼膜狀膠粘劑時，通常，將膜狀膠粘劑加熱至熔融的溫度，若使用本發明的膜狀膠粘劑，則能在可以抑制晶片翹 曲的低溫條件下在晶片背面粘貼。由此，可以降低熱應力，能夠解決大徑化薄化的晶片的翹 曲等問題。另外，根據本發明的膠粘劑組合物和膜狀膠粘劑，可以確保能夠對基板表面的布 線高低差進行良好包埋的熱流動性，可以適宜地應對層疊有多個半導體元件的半導體裝置 的製造工序。另外，由於可以確保高溫時的高膠粘強度，因此可以提高耐熱性和耐溼可靠 性，進而可以簡化半導體裝置的製造工序。進而，根據本發明的膠粘劑組合物和膜狀膠粘劑，通過將膠粘劑的組成最適化，可 以抑制晶片的翹曲和因膜狀膠粘劑的固化收縮等所致的晶片翹曲等，可以進一步降低熱應 力，抑制切割時的晶片飛濺，可以具備拾取性、半導體裝置的製造時的操作性和低排氣性。另外，根據本發明可以提供將上述膜狀膠粘劑和切割片貼合的膠粘片。根據本發 明的膠粘片，可以將直至切割工序的貼附工序簡化，可以提供能夠確保即使對封裝的組裝 熱過程也具有穩定的特性的材料。另外，根據本發明，可以提供由兼備切割片和小片接合膜的兩功能的粘膠粘劑層 和基材構成的膠粘片。進而，根據本發明，可以提供使用了上述膜狀膠粘劑的半導體裝置。本發明的半導 體裝置是製造工序經過簡化的可靠性優異的半導體裝置。本發明的半導體裝置具有在半導 體元件搭載用支撐部件上安裝熱膨脹係數之差較大的半導體元件時所需的耐熱性和耐溼 性。


圖1是表示本發明的膜狀膠粘劑的一個實施方式的示意剖面圖。圖2是表示本發明的膠粘片的一個實施方式的示意剖面圖。圖3是表示本發明的膠粘片的另一個實施方式的示意剖面圖。圖4是表示本發明的膠粘片的另一個實施方式的示意剖面圖。圖5是表示本發明的膠粘片的另一個實施方式的示意剖面圖。圖6是表示本發明的半導體裝置的一個實施方式的示意剖面圖。圖7是表示本發明的半導體裝置的另一個實施方式的示意剖面圖。圖8是表示剝離強度測定裝置的簡圖。
具體實施例方式以下，根據情況一邊參照附圖，一邊對本發明的優選實施方式進行詳細地說明。此 外，附圖中，對相同或相當的部分使用相同的符號，省略重複的說明。另外，上下左右等的位 置關係，未特定說明的情況下，均遵照附圖所示的位置關係。進而，附圖的尺寸比率並不限 於圖示的比率。另外，本說明書中的「(甲基)丙烯酸」是指「丙烯酸」和與其對應的「甲基 丙烯酸」。圖1是表示本發明的優選實施方式的膜狀膠粘劑的示意剖面圖。膜狀膠粘劑1是 將本發明的膠粘劑組合物成形為膜狀而成的膜狀膠粘劑。膜狀膠粘劑1的厚度優選為1 200 μ m0作為膜狀膠粘劑的形態，如圖1所示，可舉出單層的膜狀膠粘劑1。為這樣的形態時，優選將膜狀膠粘劑1製成寬1 20mm左右的帶狀、或者寬10 50cm左右的片狀，以卷 繞在卷心上的狀態進行輸送。由此，膜狀膠粘劑1的保管和輸送變得容易。另外，膜狀膠粘 劑1為了厚膜化，也可以是重疊單層的膜而進行貼合的膜。膜狀膠粘劑1可以以具有將該膜狀膠粘劑1層疊於支撐基材的片面或兩面的結構 的膠粘片的形式來使用。在此，圖2是表示本發明的優選實施方式的膠粘片的示意剖面圖。 圖2所示的膠粘片100具備作為支撐基材的基材膜2以及作為在其兩主面上設置的膠粘劑 層的膜狀膠粘劑1。另外，圖3是表示本發明的膠粘片的另一個實施方式的示意剖面圖。圖3所示的 膠粘片110是在基材膜2的一個主面上按順序層疊膜狀膠粘劑1和保護膜(外膜)3而成 的膠粘片。保護膜3用於防止膜狀膠粘劑1的損傷和汙染，以被覆膜狀膠粘劑1的方式設 置。這種情況下，膜狀膠粘劑1從保護膜3上剝離後在用於小片接合。膜狀膠粘劑1可以由本發明的膠粘劑組合物得到。以下，對該膠粘劑組合物進行 詳細地說明。本發明的膠粘劑組合物含有(A)Tg為100°C以下的熱塑性樹脂、⑶熱固化性成 分，上述(B)熱固化性成分包含(Bi)具有烯丙基的化合物和(B》具有馬來醯亞胺基的化 合物。作為(A)Tg為100°C以下的熱塑性樹脂，沒有特別的限制，例如可舉出選自聚醯亞 胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚氨酯醯亞胺樹脂、聚氨酯醯胺 醯亞胺樹脂、矽氧烷聚醯亞胺樹脂、聚酯醯亞胺樹脂、或它們的共聚物，另外還有苯氧基樹 脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚酯樹脂、聚醚酮樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯基 縮丁醛樹脂、苯乙烯-馬來醯亞胺共聚物、馬來醯亞胺-乙烯基化合物共聚物、重均分子量 為10萬 100萬的(甲基)丙烯酸共聚物等中的至少一種以上的樹脂等，其中優選使用聚 醯亞胺樹脂。此外，這些熱塑性樹脂可以1種單獨使用或2種以上組合使用。本發明的膜狀膠粘劑的向半導體晶片背面的粘貼可能溫度優選在半導體晶片的 保護帶和切割帶的軟化溫度以下。另外，從半導體晶片的翹曲抑制的觀點出發，上述粘貼溫 度優選為10 150°C，更優選為20 100°C，進一步優選20 80°C。為了能以這樣的溫 度進行粘貼，優選將膜狀膠粘劑的Tg設為100°C以下，因此，希望將上述(A)熱塑性樹脂的 Tg設為100°C以下，更優選設為-20 80°C。若(A)熱塑性樹脂的Tg大於100°C，則向半 導體晶片背面粘貼的溫度有可能變得高於150°C，若Tg小於-20°C，則存在在B階段狀態的 膜狀膠粘劑表面的粘性會增強，處理性會慢慢地變差的趨勢，因此都不優選。此外，所謂上述㈧熱塑性樹脂的Tg，是指將㈧熱塑性樹脂進行膜化時的主分 散峰值溫度，使用 > 才 > 卜U 7々ζ公司制的粘彈性分析儀(商品名RSA-2)，在膜尺寸 35mmX IOmmX 40 μ m厚、升溫速度5°C /分、頻率IHz、測定溫度-150 300°C的條件下進行 測定，測定Tg附近的tan δ峰值溫度，將其作為主分散溫度。作為(A)熱塑性樹脂的聚醯亞胺樹脂，例如可以通過使四羧酸二酐和二胺通過公 知的方法進行縮合反應來得到。即，在有機溶劑中，以等摩爾配合四羧酸二酐和二胺，或者 根據需要相對於四羧酸二酐的合計1. Omol,以合計0. 5 2. Omol的組成比，優選0. 8 l.Omol的範圍的組成比配合二胺(各成分的添加順序是任意的)，反應溫度為80°C以下，優 選以0 60°C使其進行加成反應。隨著反應進行反應液的粘度會慢慢地上升，生成作為聚醯亞胺樹脂的前體的聚醯胺酸。此外，為了抑制膠粘劑組合物的諸特性的降低，上述的四羧 酸二酐優選利用乙酸酐進行重結晶精製處理。此外，對於上述縮合反應中的四羧酸二酐和二胺的組成比而言，相對於四羧酸二 酐的合計1. Omol，二胺的合計若超過2. Omol，則所得的聚醯亞胺樹脂中，胺末端的聚醯亞 胺寡聚物的量有增多的趨勢，另一方面，若二胺的合計小於0. 5mol，則酸末端的聚醯亞胺寡 聚物的量有增多的趨勢，在任意情況下，聚醯亞胺樹脂的重均分子量會降低，膠粘劑組合物 的包括耐熱性的各種的特性有降低的趨勢。另外，配合具有與上述末端的反應性的環氧樹 脂的情況下，隨著上述的聚醯亞胺寡聚物的量增多，膠粘劑組合物的保存穩定性會漸漸惡 化，該趨勢隨著胺末端的聚醯亞胺寡聚物的量的增多而越來越顯著。因此，在上述的組成比 之外的比例不予優選。此外，環氧樹脂也作為聚醯亞胺樹脂、特別是聚醯亞胺寡聚物的交聯 劑起作用，因此四羧酸二酐和二胺的組成比，可以考慮膠粘劑組合物的必要特性來適宜地 決定。所使用的四羧酸二酐在使用前優選以比其熔點低10 20°C的溫度進行12小時以 上加熱乾燥，或通過乙酸酐進行重結晶來精製處理。另外，作為四羧酸二酐的純度的指標， 優選基於差示掃描熱量測計(DSC)的吸熱開始溫度與吸熱峰值溫度之差處於10°C以內。此 外，上述的吸熱開始溫度和吸熱峰值溫度使用利用DSC (PerkinElmer公司制，DSC-7型)，在 進樣量5mg、升溫速度5°C /分、測定氣氛氮這樣的條件下進行測定的值。此外，上述聚醯胺酸通過在50 80°C的溫度加熱使其解聚，可以對其分子量進行 調整。聚醯亞胺樹脂可通過使上述反應物(聚醯胺酸)脫水關環得到。脫水關環可以通過 加熱處理的熱關環法、使用脫水劑的化學關環法來進行。作為聚醯亞胺樹脂的原料使用的四羧酸二酐沒有特別限制，例如可舉出均苯四酸 二酐、3，3』，4，4』 -聯苯四羧酸二酐、2，2』，3，3』 -聯苯四羧酸二酐、2，2_雙(3，4_ 二羧基苯 基)丙烷二酐、2，2_雙(2，3_ 二羧基苯基)丙烷二酐、1，1-雙(2，3_ 二羧基苯基)乙烷二 酐、1，1_雙(3，4_ 二羧基苯基)乙烷二酐、雙(2，3_ 二羧基苯基)甲烷二酐、雙(3，4_ 二羧 基苯基)甲烷二酐、雙(3，4_ 二羧基苯基)碸二酐、3，4，9，10-茈四羧酸二酐、雙(3，4_ 二 羧基苯基)醚二酐、苯-1，2，3，4-四羧酸二酐、3，4，3』，4』 - 二苯甲酮四羧酸二酐、2，3，2』， 3』-二苯甲酮四羧酸二酐、3，3，3』，4』-二苯甲酮四羧酸二酐、1，2，5，6-萘四羧酸二酐、1，4， 5，8_萘四羧酸二酐、2，3，6，7-萘四羧酸二酐、1，2，4，5-萘四羧酸二酐、2，6-二氯萘-1，4，5， 8-四羧酸二酐、2，7_ 二氯萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、2，3，6，7-四氯萘_1，4，5，8_四羧酸二 酐、菲-1，8，9，10-四羧酸二酐、吡嗪-2，3，5，6-四羧酸二酐、噻吩-2，3，5，6-四羧酸二酐、 2，3，3』，4』-聯苯四羧酸二酐、3，4，3』，4』-聯苯四羧酸二酐、2，3，2』，3』-聯苯四羧酸二酐、 雙(3，4-二羧基苯基)二甲基矽烷二酐、雙(3，4-二羧基苯基)甲基苯基矽烷二酐、雙(3， 4-二羧基苯基)二苯基矽烷二酐、1，4_雙(3，4_ 二羧基苯基二甲基甲矽烷基)苯二酐、1， 3-雙(3，4_二羧基苯基)-1，1，3，3_四甲基二環己烷二酐、對亞苯基雙(偏苯三酸酐)、亞乙 基四羧酸二酐、1，2，3，4- 丁烷四羧酸二酐、十氫萘-1，4，5，8-四羧酸二酐、4，8_ 二甲基-1， 2，3，5，6，7-六氫萘-1，2，5，6-四羧酸二酐、環戊烷-1，2，3，4-四羧酸二酐、四氫吡咯-2，3， 4，5-四羧酸二酐、1，2，3，4_環丁烷四羧酸二酐、雙(外向雙環〔2，2，1〕庚烷-2，3-二羧酸二 酐、雙環-〔2，2，2〕_八-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、2，2_雙(3，4_ 二羧基苯基)丙烷二 酐、2，2_雙〔4-(3，4-二羧基苯基)苯基〕丙烷二酐、2，2_雙(3，4_ 二羧基苯基)六氟丙烷二酐、2，2_雙〔4-(3，4_ 二羧基苯基)苯基〕六氟丙烷二酐、4，4』_雙(3，4_ 二羧基苯氧基) 二苯基硫醚二酐、1，4_雙(2-羥基六氟異丙基)苯雙(偏苯三酸酐)、1，3_雙(2-羥基六氟 異丙基)苯雙(偏苯三酸酐)、5-(2，5- 二氧四氫呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1，2- 二羧 酸二酐、四氫呋喃-2，3，4，5-四羧酸二酐、4，4』 -氧基二鄰苯二甲酸二酐、4，4』 _(4，4』 -異 亞丙基二苯氧基)雙(鄰苯二甲酸二酐)、1，2-(亞乙基)雙(偏苯三酸酐)、1，3-(三亞甲 基)雙(偏苯三酸酐)、1，4-(四亞甲基)雙(偏苯三酸酐)、1，5-(五亞甲基)雙(偏苯三 酸酐)、1，6-(六亞甲基)雙(偏苯三酸酐)、1，7-(七亞甲基)雙(偏苯三酸酐)、1，8-(八 亞甲基)雙(偏苯三酸酐)、1，9-(九亞甲基)雙(偏苯三酸酐)、1，10-(十亞甲基)雙(偏 苯三酸酐)、1，12-(十二亞甲基)雙(偏苯三酸酐)、1，16-(十六亞甲基)雙(偏苯三酸 酐)、1，18-(十八亞甲基)雙(偏苯三酸酐)等。這些之中，從可以賦予優良的耐溼可靠性 的觀點出發，優選4，4』 -氧基二鄰苯二甲酸二酐、或4，4』 _(4，4』 -異亞丙基二苯氧基)雙 (鄰苯二甲酸二酐)、從賦予優良的熱流動性的觀點出發，優選1，10_(十亞甲基)雙(偏苯 三酸酐)、1，12-(十二亞甲基)雙(偏苯三酸酐)、1，16-(十六亞甲基)雙(偏苯三酸酐)、 1，18-(十八亞甲基)雙(偏苯三酸酐)等。這些四羧酸二酐可以1種單獨使用或2種以上 組合使用。 作為上述聚醯亞胺樹脂的原料而使用的二胺，沒有特別限制，例如可舉出鄰亞苯 基二胺、間亞苯基二胺、對亞苯基二胺、3，3』 - 二氨基二苯基醚、3，4』 - 二氨基二苯基醚、4， 4』 - 二氨基二苯基醚、3，3』 - 二氨基二苯基甲烷、3，4』 - 二氨基二苯基甲烷、4，4』 - 二氨基二 苯基甲烷、雙(4-氨基-3，5-二甲基苯基)甲烷、雙(4-氨基-3，5-二異丙基苯基)甲烷、 3，3』 - 二氨基二苯基二氟甲烷、3，4』 - 二氨基二苯基二氟甲烷、4，4』 - 二氨基二苯基二氟甲 烷、3，3』 -二氨基二苯基碸、3，4』 -二氨基二苯基碸、4，4』 -二氨基二苯基碸、3，3』 -二氨 基二苯基硫醚、3，4』 - 二氨基二苯基硫醚、4，4』 - 二氨基二苯基硫醚、3，3』 - 二氨基二苯基 酮，3，4』-二氨基二苯基酮，4，4』-二氨基二苯基酮，2，2-雙(3-氨基苯基)丙烷、2，2，(3， 4』-二氨基二苯基)丙烷、2，2-雙(4-氨基苯基)丙烷、2，2-雙(3-氨基苯基)六氟丙烷、 2，2-(3，4』_ 二氨基二苯基)六氟丙烷、2，2_雙(4-氨基苯基)六氟丙烷、1，3_雙(3-氨基 苯氧基)苯、1，4_雙(3-氨基苯氧基)苯，1，4_雙(4-氨基苯氧基)苯、3，3』-(1，4_亞苯基 雙(1-甲基亞乙基))雙苯胺、3，4，-(1，4-亞苯基雙(1-甲基亞乙基))雙苯胺、4，4，-(1，
4-亞苯基雙(1-甲基亞乙基))雙苯胺、2，2_雙0-(3-氨基苯氧基)苯基)丙烷、2，2_雙 氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷、2，2_雙氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷、雙 氨基苯氧基)苯基)硫醚、雙氨基苯氧基)苯基)硫醚、雙0-(3-氨基苯
氧基)苯基)碸、雙0-(4-氨基苯氧基)苯基)碸、3，3』 - 二羥基_4，4』 - 二氨基聯苯、3，
5-二氨基苯甲酸等芳香族二胺、1，3_雙(氨基甲基)環己烷、2，2_雙(4-氨基苯氧基苯基) 丙烷、4，7，10-三氧代十三烷-1，13- 二胺、4，9- 二氧癸烷_1，12- 二胺，此外還有Suntecno chemicals (株)制 Jeffamine D-230、D-400、D-2000、D-4000、ED-600、ED-900、ED-2001、 EDR-148，BASF公司制聚醚胺D-230、D-400、D-2000等聚氧化亞烷基二胺等脂肪族二胺，以 及1，2- 二氨基乙烷、1，3- 二氨基丙烷、1，4- 二氨基丁烷、1，5- 二氨基戊烷、1，6- 二氨基己 烷、1，7- 二氨基庚烷、1，8- 二氨基辛烷、1，9- 二氨基壬烷、1，10- 二氨基癸烷、1,11- 二氨基 十一烷、1，12_ 二氨基十二烷、1，2_ 二氨基環己烷等脂肪族二胺、以及1，1，3，3_四甲基-1， 3-雙(4-氨基苯基)二矽氧烷、1，1，3，3_四苯氧基-1，3-雙(4-氨基乙基)二矽氧烷、1，1，3,3-四苯基-1，3-雙(2-氨基乙基)二矽氧烷、1，1，3，3-四苯基_1，3_雙(3-氨基丙基) 二矽氧烷、1，1，3，3-四甲基-1，3-雙(2-氨基乙基)二矽氧烷、1，1，3，3-四甲基-1，3-雙 (3-氨基丙基)二矽氧烷、1，1，3，3-四甲基-1，3-雙(3-氨基丁基)二矽氧烷、1，3_ 二甲 基-1，3-二甲氧基-1，3-雙(4-氨基丁基)二矽氧烷、1，1，3，3，5，5_六甲基-1，5-雙G-氨 基苯基)三矽氧烷、1，1，5，5-四苯基-3，3-二甲基-1，5-雙(3-氨基丙基)三矽氧烷、1，1， 5，5_四苯基-3，3-二甲氧基-1，5-雙(4-氨基丁基)三矽氧烷、1，1，5，5-四苯基-3，3-二 甲氧基-1，5-雙(5-氨基戊基)三矽氧烷、1，1，5，5_四甲基-3，3-二甲氧基-1，5-雙(2-氨 基乙基)三矽氧烷、1，1，5，5-四甲基-3，3-二甲氧基-1，5-雙(4-氨基丁基)三矽氧烷、 1，1，5，5-四甲基-3，3-二甲氧基-1，5-雙(5-氨基戊基)三矽氧烷、1，1，3，3，5，5-六甲 基-1，5-雙(3-氨基丙基)三矽氧烷、1，1，3，3，5，5_六乙基-1，5-雙(3-氨基丙基)三矽 氧烷、1，1，3，3，5，5-六丙基-1，5-雙(3-氨基丙基)三矽氧烷等的矽氧烷二胺。這些二胺 可以1種單獨使用或2種以上組合使用。另外，上述聚醯亞胺樹脂可以1種單獨使用，或根據需要將2種以上混合(攪拌) 使用。另外，在確定聚醯亞胺樹脂的組成時，需要按照其Tg成為100°C以下的方式進行 設計，作為聚醯亞胺樹脂的原料的二胺，優選可舉出Simtecno chemicals公司制Jeffamine D-230、D-400、D-2000、D-4000、ED-600、ED-900、ED-2001、EDR-148, BASF 公司制聚醚胺 D-230、D-400、D-2000等聚氧化亞烷基二胺等脂肪族二胺。這些二胺優選為總二胺的1 80摩爾％，更優選為5 60摩爾％。若這些二胺的量小於1摩爾％未滿，則存在難以賦予 低溫膠粘性、受熱流動性的趨勢，另一方面，若超過80摩爾％，則聚醯亞胺樹脂的Tg降低， 膜的自身支撐性受損的可能性會提高，因此都不優選。另外，上述聚醯亞胺樹脂的重均分子量優選控制在10000 200000的範圍內，更 優選為10000 100000，進一步優選為20000 80000。若重均分子量在該範圍內，則製成
片狀或膜狀時的強度、撓性和粘性適當，另外，由於使受熱流動性適當，可以更充分地確保 向基板表面布線高低差的良好的包埋性。若上述重均分子量小於10000，則膜形成性會慢慢 地變差，同時膜的強度有減小的趨勢，若大於200000，則熱流動性慢慢地變差，由於對於基 板上凹凸的包埋性有降低的趨勢因此都不優選。通過將上述聚醯亞胺樹脂的Tg和重均分子量設定在上述的範圍內，不但可以將 向半導體晶片背面的粘貼溫度抑制得較低，也可以使將半導體元件在半導體元件搭載用支 撐部件上膠粘固定時的加熱溫度(小片接合溫度)降低，可以抑制半導體元件的翹曲的增 大。另外，可以有效地賦予作為本發明的特徵的小片接合時的低溫、低壓、短時間的條件下 的流動性。另外，上述半導體元件搭載用支撐部件為有機基板時，可以抑制因小片接合時的 加熱溫度所致的上述有機基板的吸溼水分的急劇氣化，可以抑制因上述氣化造成的小片接 合材層的發泡。此外，上述的重均分子量是指使用高效液相色譜(島津製作所制，商品名 C-R4A)以聚苯乙烯換算進行測定時的重均分子量。(B)熱固化性成分含有(Bi)具有烯丙基的化合物和(B》具有馬來醯亞胺基的化 合物。作為(Bi)具有烯丙基的化合物，只要是1分子中具有1個以上烯丙基的化合物就沒 有特別限制，但是由於希望因熱固化形成交聯結構，因此優選1分子中所具有的烯丙基的 數為2個以上的化合物。作為這樣的化合物，例如，可舉出二烯丙基雙酚A，二烯丙基雙酚A二縮水甘油基醚或其縮聚物，雙烯丙基納迪克醯亞胺(Ε ^ 7 U >少」 A \ F )，鄰苯二甲 酸二烯丙酯或鄰苯二甲酸二烯丙酯的預聚物，二烯丙基密胺，三烯丙基異氰脲酸酯，烯丙基 改性酚醛清漆，1，3-二烯丙基-5-縮水甘油基異氰脲酸酯等。它們可以1種單獨使用或將 2種以上組合使用。其中，從賦予B階段的熱流動性的觀點出發，優選使用常溫為液狀的二 烯丙基雙酚A、二烯丙基雙酚A 二縮水甘油基醚或1，3- 二烯丙基-5-縮水甘油基異氰脲酸 酯，從B階段的低排氣化的的觀點出發，優選使用雙烯丙基納迪克醯亞胺，二烯丙基雙酚A 二縮水甘油基醚或其縮聚物。由於可以更充分地滿足低溫貼附性和耐回流性，所以(Bi)具有烯丙基的化合物 優選為還含有環氧基的化合物。此外，1分子中的環氧基的數優選為2個以上。作為具有烯 丙基和環氧基的化合物，例如，可舉出上述的二烯丙基雙酚A 二縮水甘油基醚、1，3- 二烯丙 基-5-縮水甘油基異氰脲酸酯，還有1-烯丙基_3，5- 二縮水甘油基異氰脲酸酯、單官能的 烯丙基縮水甘油基醚等。其中，優選使用二烯丙基雙酚A 二縮水甘油基醚或其縮聚物。從B階段的良好的熱流動性和低排氣性以及C階段的耐熱性的觀點出發，在本發 明的膠粘劑組合物中(Bi)具有烯丙基的化合物的含量，優選相對於(A)熱塑性樹脂100質 量份為1 200質量份，更優選為5 100質量份，進一步優選為5 50質量份。該含量 小於1質量份時，兼顧上述特性的效果有減小的趨勢，若大於200質量份，則加熱時的排氣 有增多的趨勢，另外由於膜形成性和處理性存在慢慢變差的趨勢，因此都不優選。另外，作為本發明的膠粘劑組合物所含的上述(B》具有馬來醯亞胺基的化合物， 只要是1分子中具有1個以上馬來醯亞胺基的化合物就沒有特別限制，但是由於希望基於 熱固化形成交聯結構，因此，優選為1分子中具有的馬來醯亞胺基的數為2個以上的化合 物，可舉出下述通式(1)所表示的雙馬來醯亞胺化合物和下述通式( 所表示的酚醛型馬 來醯亞胺化合物等。此外，下述通式(1)中的R1隻要是含有芳香族環和/或直鏈、支鏈或環狀脂肪族烴 的2價的有機基，就沒有特別的限定，但是優選可舉出苯殘基、甲苯殘基、二甲苯殘基、萘殘 基、直鏈、支鏈或環狀烷基，或這些的混合基團。另外，下述通式O)中的η表示0 20的 整數。其中，從能夠有效地對膠粘劑組合物賦予C階段的耐熱性和高溫膠粘力的觀點出發， (Β2)具有馬來醯亞胺基的化合物中，優選R1為下述通式(3)、(4)或( 所表示的基的下述 通式(1)所表示的雙馬來醯亞胺化合物，或下述通式( 所表示的酚醛型馬來醯亞胺化合 物。
權利要求
1.一種膠粘劑組合物，其含有(A) Tg為100°C以下的熱塑性樹脂和⑶熱固化性成分， 所述(B)熱固化性成分包含(Bi)具有烯丙基的化合物以及(B2)具有馬來醯亞胺基的化合物。
2.根據權利要求1所述的膠粘劑組合物，其中，所述(A)熱塑性樹脂為聚醯亞胺樹脂。
3.根據權利要求1或2所述的膠粘劑組合物，其中，所述(Bi)具有烯丙基的化合物還具有環氧基。
4.根據權利要求1 3中的任一項所述的膠粘劑組合物，其中，所述(B)熱固化性成分 還含有(B3)環氧樹脂。
5.根據權利要求1 4中的任一項所述的膠粘劑組合物，其中，還含有(C)填充物。
6.根據權利要求1 5中的任一項所述的膠粘劑組合物，其用於將半導體元件粘接於 其他半導體元件或半導體元件搭載用支撐部件。
7.一種膜狀膠粘劑，其是將權利要求1 6中的任一項所述的膠粘劑組合物形成膜狀 而成的。
8.一種膠粘片，其具備支撐基材、以及在該支撐基材的主面上形成的權利要求7所述 的膜狀膠粘劑。
9.根據權利要求8所述的膠粘片，其中，所述支撐基材為切割片。
10.根據權利要求9所述的膠粘片，其中，所述切割片具有基材膜和在該基材膜上設置 的粘合劑層。
11.一種半導體裝置，其具有以下結構通過權利要求1 6中的任一項所述的膠粘劑 組合物將半導體元件和半導體元件搭載用支撐部件粘接在一起而成的結構，和/或通過權 利要求1 6中的任一項所述的膠粘劑組合物將相鄰的半導體元件彼此粘接在一起而成的結構。
全文摘要
本發明的膠粘劑組合物含有(A)Tg為100℃以下的熱塑性樹脂以及(B)熱固化性成分，其中，所述(B)熱固化性成分包含(B1)具有烯丙基的化合物和(B2)具有馬來醯亞胺基的化合物。
文檔編號C09J7/00GK102112568SQ20098012992
公開日2011年6月29日 申請日期2009年4月30日 優先權日2008年8月4日
發明者加藤木茂樹, 增子崇 申請人:日立化成工業株式會社