本發明涉及在基材膜上具備粘合劑層、且在上述粘合劑層上具備固化性樹脂層而成的帶有樹脂層的工件固定片。
本申請主張2014年9月22日在日本提出申請的特愿2014-192505號的優先權,并援引其內容。
背景技術:
在基材膜上具備粘合劑層、并在上述粘合劑層上具備固化性樹脂層而成的帶有樹脂層的工件固定片適用于例如切割半導體晶片后,經過拾取半導體芯片的工序,直至將拾取的半導體芯片粘接于基板、引線框或其它半導體芯片等的芯片焊接的工序中。例如,在制造半導體裝置時,上述帶有樹脂層的工件固定片的固化性樹脂層作為芯片粘接用粘接膜而發揮作用,在以通過上述固化性樹脂將上述帶有樹脂層的工件固定片粘貼于半導體晶片的狀態進行切割時,帶有樹脂層的工件固定片作為切割/芯片焊接片被使用。
另外,除了上述用途以外,帶有樹脂層的工件固定片例如還可以兼作半導體晶片或半導體芯片(倒裝芯片)的保護膜和切割片、以及兼作將倒裝芯片粘接于芯片搭載部時的粘接膜和背磨片來使用。
在任何一種用途中,帶有樹脂層的工件固定片都處于通過固化性樹脂層粘貼于半導體芯片的狀態,再將粘合劑層連同基材膜一起從固化性樹脂層上剝離。此時,根據需要通過在粘合劑層中進行聚合反應,有時會使粘合劑層的粘合性降低。
另一方面,帶有樹脂層的工件固定片的固化性樹脂層由于含有填充材料而強度提高。對于這一點,填充材料有時在固化性樹脂層中難以均勻分散。另外,填充材料可能會從使含有填充材料的固化性樹脂層固化后的固化膜上脫落。因此,希望具備實質上不含填充材料的固化性樹脂層的帶有樹脂層的工件固定片。然而,已知與帶有樹脂層的工件固定片不同的、不經由固化性樹脂層而將粘合劑層直接粘貼于半導體晶片的粘合片。作為這樣的粘合片,公開了例如具備使用了以下的基礎聚合物的粘合劑層的粘合片,所述基礎聚合物具有來自于具有碳原子數10~17的烷基的甲基丙烯酸酯單體和除此以外的特定的2種單體的結構單元(專利文獻1參照)。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-136678號公報
技術實現要素:
發明要解決的課題
但是,專利文獻1對于在粘合片的粘合劑層上設置固化性樹脂層和固化性樹脂層的構成成分沒有任何記載和暗示。而且,在使用具備實質上不含填充材料的固化性樹脂層的帶有樹脂層的工件固定片時,通常存在所謂的易拾取性降低的問題,所述易拾取性是指能夠不施加較大外力就容易地拾取半導體芯片的性質。
本發明是鑒于上述情況而完成的,其課題在于提供一種帶有樹脂層的工件固定片,其在基材膜上具備粘合劑層、且在上述粘合劑層上具備實質上不含填充材料的固化性樹脂層而成,該帶有樹脂層的工件固定片具有對半導體芯片的易拾取性。
解決課題的方法
為了解決上述課題,本發明提供一種帶有樹脂層的工件固定片,其在基材膜上具備粘合劑層、且在上述粘合劑層上具備固化性樹脂層而成,其中,上述粘合劑層含有(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物,所述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物是含有烷基碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體聚合而成的,上述固化性樹脂層含有聚合物成分(a)及固化性成分(b),相對于上述固化性樹脂層的總量,上述固化性樹脂層的上述聚合物成分(a)及固化性成分(b)的總含量為95質量%以上。
本發明的帶有樹脂層的工件固定片優選上述固化性樹脂層含有丙烯酸類樹脂作為上述聚合物成分(a),相對于上述固化性樹脂層的固體成分總量,上述丙烯酸類樹脂的含量為50質量%以上。
本發明的帶有樹脂層的工件固定片優選相對于上述聚合物成分(a)的含量100質量份,上述固化性樹脂層的上述固化性成分(b)的含量為1~100質量份。
發明的效果
根據本發明,可以提供對半導體芯片具有易拾取性的帶有樹脂層的工件固定片,其在基材膜上具備粘合劑層、且在上述粘合劑層上具備實質上不含填充材料的固化性樹脂層而成,所述實質上不含填充材料的固化性樹脂層是指完全不含填充材料的固化性樹脂層、或者以可以忽略使用了填充劑所帶來的效果的程度而含有填充材料的固化性樹脂層。
附圖說明
圖1是示意性地示出本發明的帶有樹脂層的工件固定片的剖面圖。
符號說明
1···工件固定片、10···帶有樹脂層的工件固定片、11···基材膜、11a···基材膜的表面、12···粘合劑層、12a···粘合劑層的表面、13···固化性樹脂層、13a···固化性樹脂層的表面、14···剝離膜
具體實施方式
<帶有樹脂層的工件固定片>
本發明的帶有樹脂層的工件固定片是在基材膜上具備粘合劑層、且在上述粘合劑層上具備固化性樹脂層而成的帶有樹脂層的工件固定片,其中,上述粘合劑層含有(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物,所述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物是含有烷基碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體聚合而成的,上述固化性樹脂層含有聚合物成分(a)及固化性成分(b),相對于上述固化性樹脂層的總量,上述固化性樹脂層的上述聚合物成分(a)及固化性成分(b)的總含量為95質量%以上。
在本說明書中,將基材膜及粘合劑層的疊層結構稱為工件固定片。
在本說明書中,“聚合”包含單獨一種單體(也稱為單體)的均聚、及多種單體的共聚兩者。因此,在本說明書中,“聚合物”包含單獨一種單體均聚而成的均聚物、及多種單體共聚而成的共聚物這兩者。
上述帶有樹脂層的工件固定片適用于例如對半導體晶片進行切割后,經過拾取半導體芯片的工序,直至將拾取的半導體芯片粘接于基板、引線框或其它半導體芯片等的芯片焊接的工序中。在該情況下,上述固化性樹脂層(樹脂層)作為芯片粘接用粘接膜而發揮作用,在以通過上述固化性樹脂將上述帶有樹脂層的工件固定片粘貼于半導體晶片的狀態下進行切割時,可將上述帶有樹脂層的工件固定片用作切割芯片焊接片。
上述帶有樹脂層的工件固定片具有即使用較小的外力也能夠容易地拾取工件(半導體芯片)的充分的易拾取性。因此,可以抑制在拾取厚度薄的半導體芯片時的破裂等破損。在粘合劑層含有能夠發生聚合反應的化合物的情況下,由于該聚合反應后的粘合劑層的粘合性降低,因此這樣的易拾取性進一步得到提高。
對于帶有樹脂層的工件固定片而言,通常在固化性樹脂層實質上不含填充材料時,上述易拾取性降低。與此相對,本發明的帶有樹脂層的工件固定片由于粘合劑層含有(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物,因此即使固化性樹脂層實質上不含填充材料也具有良好的易拾取性,所述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物是含有烷基碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體聚合而成的。粘合劑層中使用的(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基碳原子數為9以下時,在固化性樹脂層實質上不含填充材料的情況下,帶有樹脂層的工件固定片對半導體芯片不具有易拾取性。另一方面,用于粘合劑層的(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基碳原子數為19以上的單體,溶解性低等而難以操作。
通常,使用在基材膜上具備粘合劑層而成的工件固定片在該粘合劑層上直接對半導體芯片進行固定的情況下,在切割后使半導體芯片從粘合劑層上剝離(拾取)。在粘合劑層含有利用能量線的照射進行聚合的成分的情況下,可以對粘合劑層照射能量線使粘合劑層的粘合性降低,然后進行拾取。
另一方面,使用帶有樹脂層的工件固定片將半導體芯片固定于該固化性樹脂層的情況下,在切割后將半導體芯片以與固化性樹脂層成為一體的狀態直接從粘合劑層上剝離,或者根據情況在照射了能量線之后從粘合劑層上剝離(拾取)。
而且,與不具備固化性樹脂層的工件固定片相比,帶有樹脂層的工件固定片通常上述剝離更不容易,存在剝離性(易拾取性)差的傾向。
與此相對,本發明的帶有樹脂層的工件固定片通過采用上述結構而使剝離性(易拾取性)優異。
另外,本發明的帶有樹脂層的工件固定片適于作為保護倒裝芯片的背面的保護膜形成用片來使用。在該情況下,固化性樹脂層(樹脂層)作為倒裝芯片的保護膜形成用膜而發揮作用,在以通過固化性樹脂層將帶有樹脂層的工件固定片粘貼于半導體晶片的狀態下進行切割時,可以兼作半導體晶片或半導體芯片(倒裝芯片)的保護片和切割片來使用。
另外,本發明的帶有樹脂層的工件固定片可以用于將固化性樹脂層粘貼于倒裝芯片用半導體晶片的電極形成面,并對半導體晶片的與電極形成面相反側的面進行磨削之后,在電極形成面上殘留固化性樹脂層而剝離工件固定片的情況。在該情況下,固化性樹脂層(樹脂層)隨后作為將倒裝芯片粘接于芯片搭載部時的粘接膜而發揮作用,帶有樹脂層的工件固定片兼作粘接膜和背磨片使用。
圖1是示意性地示出本發明的帶有樹脂層的工件固定片的剖面圖。
圖1所示的帶有樹脂層的工件固定片10在基材膜11上具備粘合劑層12、且在粘合劑層12上具備固化性樹脂層13,其具有在工件固定片1的粘合劑層12上具備固化性樹脂層13的結構。另外,帶有樹脂層的工件固定片10還進一步在固化性樹脂層13上具備剝離膜14。
在工件固定片10中,粘合劑層12疊層于基材膜11的表面11a上,固化性樹脂層13疊層于粘合劑層12的表面12a的一部分。而且,剝離膜14疊層于粘合劑層12的表面12a中未疊層有固化性樹脂層13的露出面、以及固化性樹脂層13的表面13a(上面和側面)上。
但是,本發明的帶有樹脂層的工件固定片并不限定于圖1所示的情況。
[基材膜]
基材膜的材質優選為各種樹脂,具體可以示例出:聚乙烯(低密度聚乙烯(LDPE)、直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE等))、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、氯乙烯聚合物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚氨酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酰亞胺、乙烯-乙酸乙烯酯聚合物、離聚物樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸聚合物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、氟樹脂、上述任意樹脂的氫化物、改性物、交聯物或聚合物等。
需要說明的是,在本說明書中,“(甲基)丙烯酸”是指包含“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”兩者的概念。
基材膜可以由1層(單層)構成,也可以由2層以上的多層形成,在由多層形成的情況下,各層的材質可以全部相同,也可以全部不同,還可以僅有一部分相同。
基材膜的厚度可以根據目的而適當選擇,優選為50~300μm,更優選為60~100μm。
上述“基材膜的厚度”是指在任意5個部位用接觸式測厚儀測定厚度、并以平均值所表示的值。
對于基材膜而言,為了提高與設置在其上的粘合劑層的粘接性,可以對表面實施利用噴砂處理、溶劑處理等進行的凹凸化處理、電暈放電處理、電子束照射處理、等離子體處理、臭氧-紫外線照射處理、火焰處理、鉻酸處理、熱風處理等氧化處理等。另外,基材膜可以是對表面實施了底涂處理的基材膜。
其中,從可以抑制切割時因刀片的摩擦而發生基材膜斷裂的觀點考慮,基材膜特別優選表面實施了電子束照射處理的基材膜。
[粘合劑層]
上述粘合劑層含有上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物。
粘合劑層可以使用含有上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物等目標成分的粘合劑組合物而形成。而且,粘合劑組合物中的非揮發性成分彼此的含量比率在粘合劑層中也為相同比率。
粘合劑層的厚度可以根據目的而適當選擇,優選為1~100μm,更優選為1~60μm,特別優選為1~30μm。
上述“粘合劑層的厚度”是指在任意5個部位用接觸式測厚儀測定厚度、并以平均值所表示的值。需要說明的是,在難以對粘合劑層直接應用接觸式測厚儀時,可以通過以下方式計算:在基材膜、后面敘述的剝離材料等其它膜疊合的狀態下與上述同樣地測定整體的厚度,求出與疊合的其它膜的厚度(利用與上述相同的方法測得的厚度)之差。
((甲基)丙烯酸烷基酯聚合物)
上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物是含有構成烷基酯的烷基碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體聚合而成的聚合物。需要說明的是,在本說明書中,在沒有特別說明的情況下,單純的“(甲基)丙烯酸烷基酯”這樣的記載是指上述的“烷基碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯”的意思。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯的碳原子數為10~18的烷基可以是直鏈狀、支鏈狀及環狀中的任一種,在環狀的情況下,可以是單環狀及多環狀中的任一種,優選為直鏈狀或支鏈狀。
作為烷基的碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯中優選例子,可以示例出:(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯((甲基)丙烯酸月桂酯)、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯((甲基)丙烯酸肉豆蔻酯)、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯((甲基)丙烯酸棕櫚酯)、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯((甲基)丙烯酸硬脂酯)、(甲基)丙烯酸異十八烷基酯((甲基)丙烯酸異硬脂酯)等烷基為鏈狀的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸異冰片酯、以及(甲基)丙烯酸二環戊基酯等(甲基)丙烯酸環烷基酯等。另外,作為烷基碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯,從獲得提高對工件的易拾取性效果的觀點考慮,在上述當中特別優選(甲基)丙烯酸十二烷基酯((甲基)丙烯酸月桂酯)或(甲基)丙烯酸異十八烷基酯((甲基)丙烯酸異硬脂酯)。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物可以使用利用能量線的照射進行聚合的能量線聚合性聚合物,作為這樣的聚合物中優選的例子,可以示例出:具有羥基、而且隔著氨基甲酸酯鍵在側鏈具有聚合性基團的聚合物。這樣的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物例如可以通過其所具有的羥基與后面敘述的異氰酸酯類交聯劑中的異氰酸酯基進行反應而被交聯。另外,對于這樣的丙烯酸酯聚合物而言,與例如另外使用低分子量的能量線聚合性化合物通過能量線的照射進行聚合反應的情況相比,通過在側鏈具有聚合性基團,由于聚合反應后的粘合劑層的粘合性降低,因此從被粘附物上剝離的剝離性得到提高,可獲得對工件的易拾取性提高的效果。另外,由于不需要另外使用低分子量的能量線聚合性化合物,因此如后面所述那樣,在粘合劑層上形成了固化性樹脂層的情況下,可以抑制這樣的低分子量的能量線聚合性化合物從粘合劑層向固化性樹脂層的轉移,能夠抑制固化性樹脂層特性的變化。
上述優選的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物通常可以如下獲得:使用配合有上述(甲基)丙烯酸烷基酯及含羥基單體的組合物,使其聚合而得到聚合物,使具有異氰酸酯基及聚合性基團的化合物的異氰酸酯基與該聚合物所具有的羥基進行反應。這里,為了使羥基及異氰酸酯基進行反應(形成氨基甲酸酯鍵),需要進一步使用有機錫化合物等催化劑。該催化劑在反應結束后原樣殘留于反應體系中,難以從得到的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物中完全除去,或者即使能夠除去也需要追加用于除去催化劑的工序,操作繁瑣、生成性降低。因此,通常采用在反應結束后不從反應體系中除去催化劑的方法,因此,催化劑殘留在所得到的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物中。
在保存使用了這樣的聚合物的上述粘合劑組合物時,(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物中殘留的上述催化劑能夠使非目標交聯反應進行。而且,相對于(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物中的羥基1摩爾,上述異氰酸酯類交聯劑中的異氰酸酯基的摩爾數大的情況下,該傾向特別大。
與此相對,在本發明中,即使在上述異氰酸酯基的摩爾數大的情況下,也可以通過使用后面敘述的反應抑制劑來抑制上述非目標交聯反應的進行。因此,從進一步提高該抑制效果方面考慮,上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物優選上述催化劑的殘留量(含量)為2質量%以下,更優選為1質量%以下,進一步優選為0.5質量%以下。
作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物中更優選的聚合物,可以示例出下述反應物,該反應物是以上述(甲基)丙烯酸烷基酯及含羥基的(甲基)丙烯酸酯作為必需單體的這些單體的共聚物與具有異氰酸酯基及聚合性基團的化合物的反應物,所述反應物是上述共聚物所具有的羥基與上述具有異氰酸酯基及聚合性基團的化合物的異氰酸酯基化合而成的。
作為上述含羥基的(甲基)丙烯酸酯,可以示例出:(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、以及(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等。
作為上述具有異氰酸酯基及聚合性基團的化合物,可以示例出:2-甲基丙烯酸異氰基乙酯等含有異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸烷基酯等。
上述優選的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物可以是除了上述的必需單體及化合物以外進一步與任意化合物反應而成的聚合物,也可以是作為上述任意化合物的單體聚合而成的聚合物。
作為上述任意的單體,可以示例出不屬于上述(甲基)丙烯酸烷基酯的不含羥基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、衣康酸及非(甲基)丙烯酸類單體等。
作為上述不含羥基的(甲基)丙烯酸酯,可以示例出:(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)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯等構成烷基酯的烷基為直鏈狀或支鏈狀且碳原子數為1~9的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸芐酯等(甲基)丙烯酸芳烷基酯;(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯等(甲基)丙烯酸環烯基酯;(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯等(甲基)丙烯酸環烯基氧基烷基酯;酰亞胺(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯等。
作為上述非(甲基)丙烯酸類單體,可以示例出:乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯、以及N-羥甲基丙烯酰胺等。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯、含羥基的(甲基)丙烯酸酯、具有異氰酸酯基及聚合性基團的化合物、以及上述任意化合物等用于制備上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的成分(上述聚合物的構成成分)均可以僅為1種,也可以為2種以上。
在上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物(并不限定于如上所述的具有羥基且經由氨基甲酸酯鍵在側鏈具有聚合性基團的、優選實施方式的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物)中,相對于用于聚合的全部單體的總質量,優選上述烷基碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯的比例為60質量%以上,更優選為70質量%以上,特別優選為75質量%以上。需要說明的是,上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物中,相對于用于聚合的全部單體的總質量,烷基碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯的比例為100質量%以下。
粘合劑層所含有的上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物可以僅為1種,也可以為2種以上。
另外,在含有烷基碳原子數為10~18的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體中,作為其它含有的單體,沒有特別限定,可以示例出例如:不屬于上述(甲基)丙烯酸烷基酯的含有羥基的(甲基)丙烯酸酯、不含羥基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、衣康酸、以及非(甲基)丙烯酸類單體等,作為含有羥基的(甲基)丙烯酸酯、不含羥基的(甲基)丙烯酸酯及非(甲基)丙烯酸類單體的具體例子,與上述相同。
粘合劑層的上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的含量優選為75質量%以上,更優選為80質量%以上。而且,為了形成這樣的粘合劑層,相對于粘合劑組合物中溶劑以外的全部成分的總量,上述粘合劑組合物中上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的含量優選為75質量%以上,更優選為80質量%以上。另外,上述粘合劑組合物中(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的含量可以為100質量%。
作為上述粘合劑組合物中優選的例子,可以示例出:除了上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物以外還含有異氰酸酯類交聯劑及反應抑制劑的組合物。這樣的粘合劑組合物由于可以抑制其保存中非目標交聯反應的進行,因此能夠抑制保存中粘度等特性的變化,保存性高。
(異氰酸酯類交聯劑)
上述異氰酸酯類交聯劑只要是具有異氰酸酯基(-N=C=O)的交聯劑即可,沒有特別限定,作為優選的異氰酸酯類交聯劑,可以示例出:甲苯-2,4-二異氰酸酯;甲苯-2,6-二異氰酸酯;1,3-苯二甲基二異氰酸酯;1,4-苯二甲基二異氰酸酯;二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯;二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯;3-甲基二苯基甲烷二異氰酸酯;六亞甲基二異氰酸酯;異佛爾酮二異氰酸酯;二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯;二環己基甲烷-2,4’-二異氰酸酯;將甲苯二異氰酸酯及六亞甲基二異氰酸酯中任一者或兩者與三羥甲基丙烷等多羥基化合物的全部或一部分羥基進行加成而得到的化合物;賴氨酸二異氰酸酯等。
上述粘合劑組合物所含有的異氰酸酯類交聯劑可以僅為1種,也可以為2種以上。
相對于上述粘合劑組合物中的上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物所具有的羥基的摩爾數,優選上述粘合劑組合物中的異氰酸酯類交聯劑所具有的異氰酸酯基的摩爾數為0.2倍以上。通過如上所述構成粘合劑組合物,粘合劑層在利用UV照射等的固化后對工件(固化性樹脂層等)的粘合性變小,由此,工件固定片的易拾取性得到提高。
另一方面,在本發明中,相對于上述粘合劑組合物中的上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物所具有的羥基的摩爾數,優選上述粘合劑組合物中的異氰酸酯類交聯劑所具有的異氰酸酯基的摩爾數為3倍以下。通過如上所述構成粘合劑組合物,抑制異氰酸酯類交聯劑彼此生成副產物的效果進一步提高。
即,相對于粘合劑組合物中的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物所具有的羥基的摩爾數,優選上述粘合劑組合物中的異氰酸酯類交聯劑所具有的異氰酸酯基的摩爾數為0.2~3倍的范圍。
可以適當調節上述粘合劑組合物中異氰酸酯類交聯劑的含量,使得異氰酸酯基的摩爾數為上述范圍,在滿足這樣的條件的基礎上,相對于上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的含量100質量份,優選為3~20質量份,更優選為5~15質量份。
(反應抑制劑)
上述反應抑制劑是在保存中的上述粘合劑組合物中抑制非目標交聯反應進行的物質。
如上所述,上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物通常含有其制備中所使用的催化劑。作為反應抑制劑,可以示例出阻礙該催化劑在粘合劑組合物中的作用的物質,作為優選的反應抑制劑,可以示例出通過對上述催化劑螯合而形成螯合物的物質。例如,在上述催化劑為有機錫化合物的情況下,作為反應抑制劑,可以示例出與錫形成螯合物的物質。
作為優選的反應抑制劑,更具體而言,可以示例出分子中具有2個以上羰基(-C(=O)-)的化合物,分子中具有2個羰基的化合物可以示例出二羧酸、酮酸及二酮等。
其中,作為更優選的上述反應抑制劑,可以示例出具有羰基甲基羰基(-C(=O)-CH2-C(=O)-)的化合物,更具體而言,可以示例出丙二酸、乙酰乙酸等β-酮酸;
乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸正丙酯、乙酰乙酸異丙酯、乙酰乙酸正丁酯、乙酰乙酸異丁酯、乙酰乙酸叔丁酯、丙酰乙酸甲酯、丙酰乙酸乙酯、丙酰乙酸正丙酯、丙酰乙酸異丙酯、丙酰乙酸正丁酯、丙酰乙酸叔丁酯、丁酰乙酸甲酯、丁酰乙酸乙酯、丁酰乙酸正丙酯、丁酰乙酸異丙酯、丁酰乙酸正丁酯、丁酰乙酸叔丁酯、異丁酰乙酸甲酯、異丁酰乙酸乙酯、異丁酰乙酸正丙酯、異丁酰乙酸異丙酯、異丁酰乙酸正丁酯、異丁酰乙酸叔丁酯、3-氧代庚酸甲酯、3-氧代庚酸乙酯、3-氧代庚酸正丙酯、3-氧代庚酸異丙酯、3-氧代庚酸正丁酯、3-氧代庚酸叔丁酯、5-甲基-3-氧代己酸甲酯、5-甲基-3-氧代己酸乙酯、5-甲基-3-氧代己酸正丙酯、5-甲基-3-氧代己酸異丙酯、5-甲基-3-氧代己酸正丁酯、5-甲基-3-氧代己酸叔丁酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸甲酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸乙酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸正丙酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸異丙酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸正丁酯、4,4-二甲基-3-氧代戊酸叔丁酯、苯甲酰乙酸甲酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸甲基乙基酯、丙二酸二正丙酯、丙二酸二異丙酯、丙二酸二正丁酯、丙二酸二叔丁酯、丙二酸甲基叔丁基酯等β-酮酸酯;
乙酰丙酮、二苯甲酰基甲烷等β-二酮(1,3-二酮)等。
上述粘合劑組合物所含有的反應抑制劑可以僅為1種,也可以為2種以上。
上述粘合劑組合物中,相對于全部成分的總量優選含有反應抑制劑0.01~2質量%。通過使反應抑制劑的上述含量為上述下限值以上,可以進一步提高粘合劑組合物抑制其保存中非目標交聯反應的進行的效果。另外,通過使反應抑制劑的上述含量為上述上限值以下,在通過涂布和干燥上述粘合劑組合物而設置粘合劑層時,由于干燥而使反應抑制劑揮發,能夠防止反應抑制劑過量殘留于粘合劑層中。
上述粘合劑組合物中的反應抑制劑的含量可以適當調節至粘合劑組合物全部成分的總量中的質量比例為上述范圍即可,在滿足這樣條件的基礎上,相對于上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的含量100質量份,優選為0.01~10質量份,更優選為0.05~5質量份。
(光聚合引發劑)
除了上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物、異氰酸酯類交聯劑及反應抑制劑以外,上述粘合劑組合物更優選進一步含有光聚合引發劑。
上述光聚合引發劑可以是公知的光聚合引發劑,具體而言,可以示例出:4-(2-羥基乙氧基)苯基(2-羥基-2-丙基)酮、α-羥基-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羥基苯丙酮、1-羥基環己基苯基酮等α-酮類化合物;甲氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1等苯乙酮類化合物;苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙基醚、茴香偶姻甲醚等苯偶姻醚類化合物;苯偶酰二甲基縮酮等縮酮類化合物;2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯類化合物;1-苯酮-1,1-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等光活性肟類化合物;二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮類化合物;噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等噻噸酮類化合物;樟腦醌;鹵代酮;酰基氧化膦;酰基膦酸酯等。
上述粘合劑組合物中光聚合引發劑的含量相對于上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的含量100質量份優選為0.05~20質量份。
(溶劑)
除了上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物以外,上述粘合劑組合物更優選進一步含有溶劑。
上述溶劑沒有特別限定,作為優選的例子,可以示例出:甲苯、二甲苯等烴類;甲醇、乙醇、2-丙醇、異丁醇(2-甲基丙烷-1-醇)、1-丁醇等醇類;乙酸乙酯等酯類;丙酮、甲乙酮等酮類;四氫呋喃等醚類;二甲基甲酰胺、以及N-甲基吡咯烷酮等酰胺(具有酰胺鍵的化合物)等。
上述粘合劑組合物所含有的溶劑可以僅為1種,也可以為2種以上。
上述粘合劑組合物含有溶劑時,相對于粘合劑組合物的總質量,優選溶劑的含量為40~90質量%,更優選為50~80質量%。
(其它成分)
在不損害本發明效果的范圍內,除了上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物以外,上述粘合劑組合物還可以含有不屬于上述異氰酸酯類交聯劑、反應抑制劑、光聚合引發劑及溶劑的其它成分。
上述其它成分可以是公知的成分,可以根據目的而任意選擇,沒有特別限制,作為優選的其它成分,可以示例出:染料、顏料、劣化防止劑、防靜電劑、阻燃劑、聚硅氧烷化合物、以及鏈轉移劑等各種添加劑。
上述粘合劑組合物可以通過配合上述(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物和上述聚合物以外的成分而得到。
上述各成分配合時的添加順序沒有特別限定,可以同時添加2種以上的成分。
配合時對各成分進行混合的方法沒有特別限定,例如,可以從使攪拌子或攪拌槳等旋轉而進行混合的方法;使用攪拌機進行混合的方法;施加超聲波進行混合的方法等公知的方法中適當選擇。
各成分的添加及混合時的溫度以及時間只要不使各配合成分劣化即可,沒有特別限定,可以適當調節,溫度優選為15~30℃。
[固化性樹脂層]
上述固化性樹脂層含有聚合物成分(a)及固化性成分(b),相對于上述固化性樹脂層的總量,上述固化性樹脂層中上述聚合物成分(a)及固化性成分(b)的總含量為95質量%以上,優選為97質量%以上,更優選為98質量%以上,也可以為100質量%。這樣的固化性樹脂層實質上不含填充材料(后面敘述的填充材料(c))。因此,在本發明中,即使具備這樣的固化性樹脂層,上述帶有樹脂層的工件固定片也如上所述具有易拾取性。另外,通過使固化性樹脂層實質上不含填充材料,本發明的帶有樹脂層的工件固定片不存在含有填充材料的情況下所特有的如下問題,例如,填充材料在固化性樹脂層中處于不均勻分散的狀態,在使固化性樹脂層固化后填充材料從固化膜上脫落等。
需要說明的是,在本說明書中,“固化性樹脂層實質上不含填充材料”是指固化性樹脂層完全不含填充材料、或者固化性樹脂層以可以忽略使用了填充劑所帶來的效果的程度而僅含有少量填充材料的意思。具體而言是指如下情況:相對于形成固化性樹脂層的固化性樹脂組合物的固體成分的總量,固化性樹脂層所含有的填充材料小于5質量%,優選小于3質量%,更優選小于1質量%。
固化性樹脂層可以使用固化性樹脂組合物來形成,所述固化性樹脂組合物含有上述聚合物成分(a)及固化性成分(b)等目標成分。而且,固化性樹脂組合物中的非揮發性成分彼此的含量比率與固化性樹脂層中相同。
在本發明中,上述聚合物成分(a)是被看作聚合性化合物發生聚合反應而形成的成分。另外,上述固化性成分(b)是能夠進行固化(聚合)反應的成分。需要說明的是,在本發明中,聚合反應包含縮聚反應。
聚合物成分(a)及固化性成分(b)是為了使固化性樹脂層發揮其效果所必須的固化性樹脂層的主要構成成分。需要說明的是,雖然也有屬于聚合物成分(a)及固化性成分(b)兩者的成分,但在本發明中,這樣的成分作為聚合物成分(a)進行處理而不作為固化性成分(b)。
固化性樹脂層的厚度可以根據目的而適當選擇,優選為1~100μm,更優選為5~75μm,特別優選為5~50μm。另外,固化性樹脂層的平均厚度可以通過與上述的粘合劑層的平均厚度相同的測定方法來求出。
上述“固化性樹脂層的厚度”是指在任意5個部位用接觸式測厚儀測定厚度、并以平均值所表示的值。需要說明的是,在難以對固化性樹脂層直接應用接觸式測厚儀時,可以通過以下方式計算:在基材膜、粘合劑層、后面敘述的剝離材料等其它膜疊合的狀態下與上述同樣地測定整體的厚度,求出與疊合的其它膜的厚度(用與上述相同的方法測定而得到的厚度或者用上述的粘合劑層的測定方法測定而得到的厚度)之差。
固化性樹脂層優選具有壓敏粘接性,優選具有加熱固化性,更優選同時具有壓敏粘接性及加熱固化性。同時具有壓敏粘接性及加熱固化性的固化性樹脂層可以在未固化狀態下通過輕輕按壓于各種被粘附物而進行粘貼。另外,固化性樹脂層也可以是通過加熱使其軟化而粘貼于各種被粘附物的樹脂層。固化性樹脂層經過熱固化最終成為耐沖擊性高的固化物,所述固化物的剪切強度優異,即使在嚴苛的高溫/高濕條件下也能夠保持足夠的粘接特性。
(聚合物成分(a))
聚合物成分(a)是用于對固化性樹脂層賦予成膜性、柔性等的聚合物化合物。聚合物成分(a)也有屬于固化性成分(b)的情況。例如,苯氧樹脂、側鏈具有環氧基的丙烯酸類樹脂等屬于聚合物成分(a),并且有時也屬于固化性成分(b)。這樣的成分作為聚合物成分(a)來處理。
聚合物成分(a)可以單獨使用1種,也可以組合使用2種以上。
作為聚合物成分(a),可以使用丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、丙烯酸聚氨酯樹脂、聚硅氧烷樹脂、橡膠類聚合物或苯氧樹脂等,優選丙烯酸類樹脂。
作為上述丙烯酸類樹脂,可以使用公知的丙烯酸聚合物。
丙烯酸類樹脂的重均分子量(Mw)優選為1萬~200萬,更優選為10萬~150萬。丙烯酸類樹脂的重均分子量過低時,固化性樹脂層與上述粘合劑層的粘接力增高,有時發生半導體芯片的拾取不良。另外,丙烯酸類樹脂的重均分子量過大時,固化性樹脂層有時無法追隨被粘附物的凹凸面,有時成為產生空隙等的主要原因。
需要說明的是,在本說明書中,只要沒有特別說明,重均分子量是指用凝膠滲透色譜(GPC)法測定并換算成聚苯乙烯的值。
丙烯酸類樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)優選為-60~70℃,更優選為-30~50℃。丙烯酸類樹脂的Tg過低時,固化性樹脂層與上述粘合劑層的剝離力增大,有時發生半導體芯片的拾取不良。另外,丙烯酸類樹脂的Tg過高時,存在用于固定半導體晶片的粘接力不足的隱患。
作為構成丙烯酸類樹脂的單體,可以示例出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯((甲基)丙烯酸月桂酯)、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯((甲基)丙烯酸肉豆蔻酯)、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯((甲基)丙烯酸棕櫚酯)、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯((甲基)丙烯酸硬脂酯)等烷基為鏈狀且碳原子數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯;
(甲基)丙烯酸環烷基酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、酰亞胺(甲基)丙烯酸酯等具有環狀骨架的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等含有羥基的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯。
另外,丙烯酸類樹脂可以是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、乙酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯或N-羥甲基丙烯酰胺等單體聚合而成的樹脂。
構成丙烯酸類樹脂的單體可以僅為1種,也可以為2種以上。
在本說明書中,對單體聚合而成的物質所使用的用語“聚合物”或“樹脂”等是指由來自于上述單體的結構單元(也稱為重復單元)形成的“聚合物”或“樹脂”等。另外,在本說明書中,關于上述“聚合物”或“樹脂”等,在使用質量或摩爾數等之比來說明它們的制造中所使用的單體的用量時,所述比值可以認為是來自于上述單體的結構單元相對于上述單體聚合而成的“聚合物”或“樹脂”等的總量之比。即,例如,在對分別使用20質量%及80質量%的單體X及Y,使它們聚合而得到聚合物Z進行說明的情況下,可以認為,在所述聚合物Z中,相對于聚合物Z的總質量,來自于單體X的結構單元與來自于單體Y的結構單元的比例分別為20質量%及80質量%。
丙烯酸類樹脂可以具有乙烯基、(甲基)丙烯酰基、氨基、羥基、羰基、異氰酸酯基等能夠與其它化合物鍵合的官能團。與其它化合物鍵合可以經由后面敘述的交聯劑(f)來進行,或者上述官能基可以不經由交聯劑(f)而直接與其它化合物鍵合。丙烯酸類樹脂通過這些官能團進行鍵合,具有提高使用了帶有樹脂層的工件固定片的半導體裝置的封裝可靠性的傾向。
固化性樹脂組合物含有丙烯酸類樹脂作為聚合物成分(a)的情況下,相對于固化性樹脂組合物中固體成分的總量,固化性樹脂組合物中丙烯酸類樹脂的含量優選為50質量%以上。通過為這樣的范圍,在用于半導體芯片的樹脂密封時使固化性樹脂層一次性固化的工藝的情況下,固化性樹脂層得到理想的性狀。這是由于,在這樣的工藝中,在進行半導體芯片的樹脂密封之前進行對芯片的引線接合(wire bonding),即使在固化前的固化性樹脂層暴露于高溫時,也能在保持某種程度的硬度的狀態下進行引線接合。即,固化性樹脂組合物中的丙烯酸類樹脂的含量較多時,在熱固化前也可以提高固化性樹脂層的儲能模量。因此,即使固化性樹脂層處于未固化或半固化的狀態,也能夠抑制引線接合時芯片的振動、位移,可以穩定地進行引線接合。
另外,在固化性樹脂組合物含有丙烯酸類樹脂作為聚合物成分(a)的情況下,相對于上述固化性樹脂組合物的固體成分的總量,固化性樹脂組合物中丙烯酸類樹脂的含量更優選為50~90質量%。在丙烯酸類樹脂的含量如上所述較多的情況下,粘合劑層與固化性樹脂層的密合性增高,存在粘接力增高的傾向,但通過使用本發明的粘合劑層,粘合劑層與固化性樹脂層之間的粘接力降低,半導體芯片的易拾取性得到提高。
由此,在固化性樹脂層含有丙烯酸類樹脂作為聚合物成分(a)的情況下,固化性樹脂層中的丙烯酸類樹脂的含量優選為50質量%以上,更優選為50~90質量%。
在本發明中,為了使上述的工件固定片(粘合劑層)從固化性樹脂層上剝離的剝離性提高而提高易拾取性、抑制因固化性樹脂層對被粘附物的凹凸面的追隨而產生空隙等,作為聚合物成分(a),可以單獨使用丙烯酸類樹脂以外的熱塑性樹脂(以下有時簡稱為“熱塑性樹脂”),也可以組合使用丙烯酸類樹脂。
上述熱塑性樹脂優選為重均分子量為1000~10萬的樹脂,更優選為3000~8萬的樹脂。
上述熱塑性樹脂的玻璃化轉變溫度(Tg)優選為-30~150℃,更優選為-20~120℃。
作為上述熱塑性樹脂,可以示例出:聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、苯氧樹脂、聚丁烯、聚丁二烯或聚苯乙烯等。
上述熱塑性樹脂可以單獨使用上述中的1種,也可以組合使用2種以上。
通過使用上述熱塑性樹脂,能夠得到上述的效果,另一方面,固化前的固化性樹脂層在暴露于高溫時的硬度降低,存在未固化或半固化的狀態下固化性樹脂層的引線接合適應性降低的隱患。因此,優選在考慮到上述影響的基礎上設定固化性樹脂組合物中熱塑性樹脂的含量。
在本發明中,優選將上述熱塑性樹脂與丙烯酸類樹脂組合使用。
(固化性成分(b))
作為固化性成分(b),可以示例出:環氧類熱固性樹脂、熱固性聚酰亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚硅氧烷樹脂等,其中,優選環氧類熱固性樹脂。固化性成分(b)也有屬于聚合物成分(a)的情況,將這樣的成分作為聚合物成分(a)進行處理。
·環氧類熱固性樹脂
環氧類熱固性樹脂包含環氧樹脂及熱固化劑。
環氧類熱固性樹脂可以單獨使用1種,也可以組合使用2種以上。
作為上述環氧樹脂,可以列舉公知的樹脂,具體可以示例出:多官能類環氧樹脂、聯苯化合物、雙酚A二縮水甘油醚及其氫化物、鄰甲酚酚醛清漆環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、以及亞苯基骨架型環氧樹脂等2官能以上的環氧化合物。
另外,作為上述環氧樹脂,可以使用具有不飽和烴基的環氧樹脂。作為具有不飽和烴基的環氧樹脂,可以示例出多官能類環氧樹脂中的部分環氧樹脂轉變成包含不飽和烴基的基團而得到的化合物。這樣的化合物可以通過例如使丙烯酸對環氧基進行加成反應來制造。另外,作為具有不飽和烴基的環氧樹脂,可以示例出包含不飽和烴基的基團直接鍵合于構成環氧樹脂的芳香環等而得到的化合物等。不飽和烴基是具有聚合性的不飽和基團,具體可以示例出:乙烯基、2-丙烯基(烯丙基)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰胺基及甲基丙烯酰胺基等,優選丙烯酰基。
與不具有不飽和烴基的環氧樹脂相比,具有不飽和烴基的環氧樹脂與丙烯酸類樹脂的相容性高。因此,通過使用包含具有不飽和烴基的環氧樹脂的固化性樹脂組合物,半導體裝置的封裝可靠性得到提高。
從提高易拾取性的觀點考慮,上述環氧樹脂優選軟化點或玻璃化轉變溫度高的樹脂。
上述環氧樹脂的數平均分子量沒有特別限定,從固化性樹脂層的固化性、固化后的強度及耐熱性的觀點考慮,優選為300~30000,更優選為400~10000,特別優選為500~3000。
上述環氧樹脂的環氧當量優選為100~1000g/eq,更優選為300~800g/eq。
上述環氧樹脂可以單獨使用1種,也可以組合使用2種以上。
上述熱固化劑作為對環氧樹脂的固化劑而發揮作用。
作為熱固化劑,可以示例出1個分子中具有2個以上能夠與環氧基發生反應的官能團的化合物。作為上述官能團,可以示例出:酚羥基、醇羥基、氨基、羧基、以及酸基團被酸酐化而得到的基團等,優選酚羥基、氨基、酸基被酸酐化而得到的基團,更優選酚羥基、氨基,特別優選酚羥基。
在上述熱固化劑中,作為酚類固化劑(具有酚羥基的固化劑),可以示例出:多官能酚醛樹脂、聯苯酚、酚醛清漆型酚醛樹脂、雙環戊二烯類酚醛樹脂、以及芳烷基酚醛樹脂等。
在上述熱固化劑中,作為胺類固化劑(具有氨基的固化劑),可以示例出DICY(雙氰胺)等。
上述熱固化劑可以是具有不飽和烴基的熱固化劑。
作為具有不飽和烴基的熱固化劑,可以示例出:酚醛樹脂的羥基的一部分被包含不飽和烴基的基團所取代而得到的化合物、包含不飽和烴基的基團直接鍵合于酚醛樹脂的芳香環而得到的化合物等。熱固化劑中的不飽和烴基與上述具有不飽和烴基的環氧樹脂中的不飽和烴基相同。
從提高易拾取性的觀點考慮,上述熱固化劑優選為軟化點或玻璃化轉變溫度高的熱固化劑。
上述熱固化劑的數平均分子量優選為300~30000,更優選為400~10000,特別優選為500~3000。
上述熱固化劑可以單獨使用1種,也可以組合使用2種以上。
相對于上述環氧樹脂的含量100質量份,固化性樹脂組合物中熱固化劑的含量優選為0.1~500質量份,更優選為1~200質量份。熱固化劑的含量過少時,有時因固化不足而不能獲得粘接性,熱固化劑的含量過多時,固化性樹脂層的吸濕率增高,有時封裝可靠性降低。
相對于聚合物成分(a)的含量100質量份,固化性樹脂組合物(固化性樹脂層)中固化性成分(b)的含量優選為1~100質量份,更優選為1.5~75質量份,特別優選為2~60質量份。通過使固化性成分(b)的含量為上述范圍,具有可保持固化前的固化性樹脂層的硬度的傾向,未固化或半固化狀態下的固化性樹脂層的引線接合適應性得到提高。另一方面,固化性成分(b)的含量相對于聚合物成分(a)的含量較少時,即使將固化性成分(b)的各成分設為軟化點、玻璃化轉變溫度高的成分來抑制上述粘合劑層與固化性樹脂層的粘接力增高,使易拾取性得到提高,有時也無法充分提高。但是,通過使用本發明的粘合劑層,粘合劑層與固化性樹脂層之間的粘接力降低,半導體芯片的易拾取性得到提高。
對于固化性樹脂層而言,為了改善其各種物性,除了聚合物成分(a)及固化性成分(b)以外,可以進一步根據需要使用含有不屬于聚合物成分(a)及固化性成分(b)的其它成分的固化性樹脂組合物而形成。
作為固化性樹脂組合物所含有的其它成分,可以示例出:填充材料(c)、固化促進劑(d)、偶聯劑(e)、交聯劑(f)、通用添加劑(g)等。
(填充材料(c))
固化性樹脂組合物通常通過含有填充材料(c)而使其熱膨脹系數的調整變得容易。因此,通過使用這樣的固化性樹脂組合物,并將固化后的固化性樹脂層的熱膨脹系數對半導體芯片、金屬或有機基板進行最優化,可以使封裝可靠性得到提高。
另外,通常還可以通過使用含有填充材料(c)的固化性樹脂組合物來降低固化后的固化性樹脂層的吸濕率。
填充材料(c)是不屬于聚合物成分(a)及固化性成分(b)中任一種的成分。
但是,在本發明中,如前面的說明所述,由于將固化性樹脂層設為不含填充材料(c)、或者將填充材料(c)的含量設為多于0質量%且少于5質量%,因此,相對于固化性樹脂組合物中固體成分的總量,固化性樹脂組合物中填充材料(c)的含量少于5質量%,優選少于3質量%,更優選少于1質量%。
填充材料(c)優選為無機填充材料(c),作為優選的無機填充材料,可以示例出:二氧化硅、氧化鋁、滑石、碳酸鈣、鈦白、氧化鐵紅、碳化硅、氮化硼等的粉末;將上述二氧化硅等進行球形化而得到的珠;上述二氧化硅等的單晶纖維;玻璃纖維等。
其中,無機填充材料優選為二氧化硅填料或氧化鋁填料。
無機填充材料(c)可以單獨使用1種,也可以組合使用2種以上。
(固化促進劑(d))
固化促進劑(d)用于對固化性樹脂組合物的固化速度進行調整,是不屬于聚合物成分(a)及固化性成分(b)中任一種的成分。
作為優選的固化促進劑(d),可以示例出:三亞乙基二胺、芐基二甲胺、三乙醇胺、二甲基氨基乙醇、三(二甲基氨基甲基)苯酚等叔胺類;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑等咪唑類(1個以上的氫原子被氫原子以外的基團所取代而得到的咪唑);三丁基膦、二苯基膦、三苯基膦等有機膦類(1個以上的氫原子被有機基團所取代而得到的膦);四苯基四苯基硼酸鹽、三苯基膦四苯基硼酸鹽等四苯基硼鹽等。
固化促進劑(d)可以單獨使用1種,也可以組合使用2種以上。
在使用固化促進劑(d)的情況下,相對于固化性成分(b)的含量100質量份,固化性樹脂組合物中的固化促進劑(d)的含量優選為0.01~10質量份,更優選為0.1~1質量份。通過使固化促進劑(d)的含量為該范圍,固化性樹脂層即使在高溫/高濕條件下也具有優異的粘接特性,即使在暴露于嚴苛的回流條件的情況下也能夠實現高封裝可靠性。固化促進劑(d)的含量過少時,無法充分獲得使用固化促進劑(d)所帶來的效果,固化促進劑(d)的含量過多時,高極性的固化促進劑(d)在高溫/高濕度條件下轉移至固化性樹脂層中與被粘附物的粘接界面側而發生偏析,使封裝的可靠性降低。
(偶聯劑(e))
作為偶聯劑(e),通過使用具有與無機化合物反應的官能團及與有機官能團反應的官能團的偶聯劑,可以使固化性樹脂層對被粘附物的粘接性及密合性得到提高。另外,通過使用偶聯劑(e),對于將固化性樹脂層固化而得到的固化物而言,可以提高其耐水性而不損害其耐熱性。
偶聯劑(e)是不屬于聚合物成分(a)及固化性成分(b)中任一種的成分。
偶聯劑(e)優選為具有與聚合物成分(a)、固化性成分(b)等所具有的官能團反應的官能團的化合物,優選為硅烷偶聯劑。
作為優選的硅烷偶聯劑,可以示例出:γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基甲基二甲氧基硅烷、雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、咪唑硅烷等。
偶聯劑(e)可以單獨使用上述中的1種,也可以組合使用2種以上。
在使用偶聯劑(e)的情況下,相對于聚合物成分(a)及固化性成分(b)的總含量100質量份,固化性樹脂組合物中偶聯劑(e)的含量優選為0.03~20質量份,更優選為0.05~10質量份,特別優選為0.1~5質量份。偶聯劑(e)的含量過少時,有時無法獲得使用偶聯劑(e)所帶來的上述效果,另一方面,偶聯劑(e)的含量過多時,有可能產生排氣。
(交聯劑(f))
作為聚合物成分(a),在使用具有能夠與異氰酸酯基等其它化合物所具有的官能團鍵合的官能團的上述丙烯酸類樹脂時,為了使該官能團與其它化合物鍵合而交聯,可以使用交聯劑(f)。如上所述,通過使用交聯劑(f)進行交聯,可以調節固化性樹脂層的初始粘接力及凝聚力。
作為交聯劑(f),可以示例出有機多異氰酸酯化合物、有機多亞胺化合物等。
交聯劑(f)是不屬于聚合物成分(a)及固化性成分(b)中任一種的成分。
作為上述有機多異氰酸酯化合物,可以示例出:芳香族多異氰酸酯化合物、脂肪族多異氰酸酯化合物、脂環族多異氰酸酯化合物、以及這些化合物的三聚物、異氰脲酸酯及加合物(與乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷或蓖麻油等低分子含活潑氫的化合物的反應產物,例如三羥甲基丙烷-苯二甲基二異氰酸酯加合物等)、以及有機多異氰酸酯化合物與多羥基化合物反應而得到的異氰酸酯封端氨基甲酸酯預聚物等。
作為上述有機多異氰酸酯化合物,更具體而言,可以示例出:甲苯-2,4-二異氰酸酯、甲苯-2,6-二異氰酸酯、1,3-苯二甲基二異氰酸酯、1,4-苯二甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二環己基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、將甲苯二異氰酸酯及六亞甲基二異氰酸酯中任一者或兩者與三羥甲基丙烷等多羥基化合物的全部或一部分羥基進行加成而得到的化合物、賴氨酸二異氰酸酯等。
作為上述有機多亞胺化合物,可以示例出:N,N’-二苯基甲烷-4,4’-二(1-氮丙啶甲酰胺)、三羥甲基丙烷三(β-氮丙啶基)丙酸酯、四羥甲基甲烷三(β-氮丙啶基)丙酸酯、以及N,N’-甲苯-2,4-二(1-氮丙啶基甲酰胺)三亞乙基三聚氰胺等。
在使用異氰酸酯類交聯劑作為交聯劑(f)的情況下,作為聚合物成分(a)的上述丙烯酸類樹脂,優選使用含有羥基的聚合物。在交聯劑(f)具有異氰酸酯基、丙烯酸類樹脂具有羥基的情況下,可以通過交聯劑(f)與丙烯酸類樹脂的反應而簡便地向固化性樹脂層導入交聯結構。
在使用交聯劑(f)的情況下,相對于聚合物成分(a)的含量100質量份,固化性樹脂組合物中的交聯劑(f)的含量優選為0.01~20質量份,更優選為0.1~10質量份,特別優選為0.5~5質量份。
(通用添加劑(g))
作為通用添加劑(g),可以示例出:公知的增塑劑、防靜電劑、抗氧劑、顏料、染料、吸氣劑等。
通用添加劑(g)是不屬于聚合物成分(a)及固化性成分(b)中任一種的成分。
(溶劑)
對于固化性樹脂組合物而言,為了通過稀釋而使其操作性良好,優選進一步含有溶劑。
固化性樹脂組合物所含有的溶劑可以與上述的粘合劑組合物中的溶劑相同。
固化性樹脂組合物所含有的溶劑可以僅為1種,也可以為2種以上。
從將固化性樹脂組合物中使用的各成分均勻地混合的觀點考慮,固化性樹脂組合物所含有的溶劑優選為甲乙酮等。
溶劑是不屬于聚合物成分(a)及固化性成分(b)中任一種的成分。
如上所述,相對于固化性樹脂層的總量,固化性樹脂層中上述聚合物成分(a)及固化性成分(b)的總含量為95質量%以上,更優選為97質量%以上,進一步優選為98質量%以上。而且,為了形成這樣的固化性樹脂層,相對于固化性樹脂組合物中溶劑以外的全部成分的總量,固化性樹脂組合物中上述聚合物成分(a)及固化性成分(b)的總含量為95質量%以上,更優選為97質量%以上,進一步優選為98質量%以上。
另外,相對于固化性樹脂層的總量,上述的固化性樹脂層中聚合物成分(a)及固化性成分(b)的總含量可以為100質量%。
固化性樹脂組合物可以通過配合用于構成其的上述各成分而獲得,例如,除了配合成分不同這一點以外,可以通過與上述粘合劑組合物的情況相同的方法而獲得。
在使用溶劑的情況下,可以將溶劑與溶劑以外的任意配合成分進行混合,對該配合成分預先進行稀釋后使用,也可以將溶劑與上述配合成分進行混合來使用,而不對溶劑以外的任意配合成分預先進行稀釋。
需要說明的是,對于本發明的帶有樹脂層的工件固定片中說明的半導體芯片的易拾取性而言,例如,使用市售的芯片焊接機(die bonder)將頂銷的頂起速度及頂起高度設定為給定的條件,按照在該條件下能否拾取半導體芯片來進行評價。此時,例如,連續對總計100個芯片進行拾取,在全部芯片拾取成功的情況下、或者1個以上的芯片拾取成功后第2個以后的芯片中的任意芯片拾取失敗的程度的情況下,可以判斷易拾取性比較良好。
<帶有樹脂層的工件固定片的制造方法>
本發明的帶有樹脂層的工件固定片可以通過以下方式制造,例如,使用上述粘合劑組合物在基材膜上形成粘合劑層,使用上述固化性樹脂組合物在上述粘合劑層上形成固化性樹脂層。
粘合劑層可以通過將粘合劑組合物涂布于基材膜的表面(圖1中基材膜11的表面11a)并使其干燥而形成。此時,根據需要,可以通過對涂布的粘合劑組合物加熱來進行交聯。加熱條件例如可以設為100~130℃下1~5分鐘,但并不限定于此。另外,使將粘合劑組合物涂布于剝離材料的剝離層表面并使其干燥而形成的粘合劑層貼合于基材膜的表面,再去除上述剝離材料,由此可以形成粘合劑層。
粘合劑組合物對基材膜的表面或剝離材料的剝離層表面的涂布可以通過公知的方法來進行,可以示例出:使用氣刀涂布機、刮板涂布機、棒涂機、凹版涂布機、輥涂機、輥刀涂布機、簾式淋涂機、模涂機、刮刀涂布機、絲網涂布機、麥勒棒涂布器(Meyer bar coater)、吻涂機(kiss coater)等各種涂布機的方法。
固化性樹脂層可以使用固化性樹脂組合物并利用與上述那樣的在基材膜上形成粘合劑層時相同的方法來形成,但通常難以在粘合劑層上直接涂布固化性樹脂組合物。因此優選預先另外形成固化性樹脂層再將其貼合于粘合劑層的表面的方法,例如,通過將固化性樹脂組合物涂布于剝離材料的剝離層表面并使其干燥而形成固化性樹脂層,并將該固化性樹脂層貼合于粘合劑層的表面,再去除上述剝離材料等方法。
另外,除了上述方法以外,本發明的帶有樹脂層的工件固定片也可以通過如下方式制造,例如,使用上述粘合劑組合物形成粘合劑層,使用上述固化性樹脂組合物形成固化性樹脂層,然后將這些粘合劑層及固化性樹脂層疊合而制成疊層體,在該疊層體的上述粘合劑層的表面貼合基材膜。
該情況的粘合劑層及固化性樹脂層的形成條件與上述方法相同。
實施例
以下,通過具體的實施例對本發明詳細地進行說明。但是,本發明并不受以下所示的實施例的任何限定。
<帶有樹脂層的工件固定片的制造>
[實施例1]
制造圖1所示結構的帶有樹脂層的工件固定片。更具體地如下所述。
(丙烯酸烷基酯聚合物的制造)
向具有冷卻管、氮導入管、溫度計及攪拌裝置的反應容器中加入丙烯酸月桂酯(以下簡稱為“LA”)80質量份、丙烯酸2-羥基乙酯(以下簡稱為“HEA”)(20質量份)、過氧化苯甲酰(0.2質量份)、乙酸乙酯(70質量份)、甲苯(30質量份),在氮氣流中于60℃進行8小時的聚合反應,由此得到了丙烯酸類聚合物(A)。將各成分的配合比示于下述表1。
向該丙烯酸類聚合物(A)中加入2-甲基丙烯酸異氰基乙酯(以下簡稱為“MOI”)(22質量份,相對于HEA約為80摩爾%)、二月桂酸二丁基錫(以下簡稱為“DBTL”)(0.13質量份),在空氣氣流中于23℃進行12小時的加成反應,從而以47質量%溶液的狀態得到了目標的丙烯酸烷基酯聚合物(A-1)。將各成分的配合比示于下述表1。
(粘合劑組合物的制造)
對上述得到的丙烯酸烷基酯聚合物(A-1)(100質量份)添加光聚合引發劑(Z-1)(Ciba Specialty Chemicals公司制造的“IRGACURE 651”,苯偶酰二甲基縮酮)(3質量份)、作為反應抑制劑的乙酰丙酮(1質量份),用甲乙酮稀釋,然后充分攪拌,進而向其中加入作為異氰酸酯類交聯劑(B-1)的三羥甲基丙烷的甲苯二異氰酸酯三聚體加合物(日本聚氨酯工業株式會社制造的“CORONATE L”)(7.5質量份,相對于丙烯酸酯聚合物(A-1)中的殘留羥基1摩爾,具有的異氰酸酯基為1摩爾的量),并在23℃下攪拌,由此得到了固體成分濃度為25質量%的粘合劑組合物。需要說明的是,該“粘合劑組合物的制造”中的配合份數均是換算成固體成分的值。將各成分的配合比示于下述表1。
(工件固定片的制造)
在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)剝離襯的實施了聚硅氧烷處理的剝離面上涂布上述得到的粘合劑組合物,在120℃下加熱干燥2分鐘,形成了厚度10μm的粘合劑層。接著,在該粘合劑層的表面貼合作為基材膜的厚度100μm的乙烯-甲基丙烯酸聚合物膜,并在23℃下保存168小時,由此得到了工件固定片。
(固化性樹脂組合物的制造)
使丙烯酸類樹脂(Nagase Chemtex公司制造的“SG-P3”)(87.8質量份)、環氧樹脂(日本化藥株式會社制造的“NC-3000”)(12質量份)、酚醛樹脂(明和化成株式會社制造的“MEH-7851-H”)(10質量份)、作為固化促進劑的三苯基膦(0.2質量份)、以及硅烷偶聯劑(Shin-Etsu Silicone公司制造的“KBM403”,3-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)(1質量份)溶解于甲乙酮,得到了作為固化性樹脂組合物的固體成分濃度為20質量%的甲乙酮溶液。
(帶有樹脂層的工件固定片的制造)
在剝離襯(琳得科株式會社制造的“SP-PET381031”)上涂布上述得到的固化性樹脂組合物,在100℃下干燥1分鐘,形成了厚度20μm的固化性樹脂層。再將與上述相同的剝離襯貼合于固化性樹脂層。然后,進一步實施半切成直徑150mm的圓形,使得貼合的剝離襯和固化性樹脂層被切斷,在此基礎上去除圓形的外側的不需要的部分。接著,將剝離襯從上述得到的工件固定片上除去。而且,一起將半切的剝離襯從該固化性樹脂層上除去,將工件固定片的粘合劑層貼合于固化性樹脂層的表面,由此得到了帶有樹脂層的工件固定片。
<帶有樹脂層的工件固定片的評價>
通過下述方法對上述得到的帶有樹脂層的工件固定片評價了易拾取性。
(易拾取性)
使用貼帶機(琳得科株式會社制造的“Adwill RAD2500”)將上述得到的帶有樹脂層的工件固定片在60℃下粘貼于硅晶片(150mm直徑、厚度100μm)的2000號研磨面上。接著,將其固定于晶片切割用環狀框,然后使用切割裝置(DISCO公司制造的“DFD651”)將硅晶片切割成10mm×10mm的尺寸,得到了芯片。在該切割時,僅從表面切入基材膜20μm。接下來,使用紫外線照射裝置(琳得科株式會社制造的“Adwill RAD2000”)在220mW/cm2、190mJ/cm2的條件下從基材膜側對帶有樹脂層的工件固定片照射紫外線。然后使用芯片焊接機(Canon Machinery公司制造的“BESTEM-D02”)將頂銷的頂起速度設為1mm/秒,評價頂起高度為0.2mm時能否拾取芯片。頂銷在8mm見方設置4個。通過對100個芯片連續實施拾取來進行評價,分別將全部芯片拾取成功的情況評價為“A”,將1個以上的芯片拾取成功后第2個以后的芯片中任一個拾取失敗的情況評價為“A1”,將最初的芯片失敗的情況評價為“B”。將結果示于下述表1。
<帶有樹脂層的工件固定片的制造及評價>
[實施例2、比較例1~2、參考例1]
將丙烯酸烷基酯聚合物制造時的配合成分、固化性樹脂組合物制造時的配合成分按照下述表1所示進行變更,除此以外與實施例1同樣地制造并評價了帶有樹脂層的工件固定片。將結果示于下述表1。
需要說明的是,這里得到的丙烯酸烷基酯聚合物分別為丙烯酸烷基酯聚合物(A-2)(實施例2)、丙烯酸烷基酯聚合物(R-1)(比較例1)、丙烯酸烷基酯聚合物(R-2)(比較例2、參考例1)。
另外,在全部的實施例、比較例及參考例中,粘合劑組合物通過調整甲乙酮的量而調整至固體成分濃度為25質量%。
需要說明的是,在下述表1中,“2EHA”表示丙烯酸2-乙基己酯,“ISTA”表示丙烯酸異硬脂酯,“MA”表示丙烯酸甲酯。
另外,“填充材料”是Admatechs公司制造的“SC2050MA”。
另外,配合成分欄中的“-”表示未配合該成分的意思。
表1
如表1所示,實施例1~2的帶有樹脂層的工件固定片是在丙烯酸烷基酯聚合物(上述聚合物(A-1)、(A-2))的制造中使用LA(烷基碳原子數為12)或ISTA(烷基碳原子數為18)作為丙烯酸烷基酯、并將固化性樹脂層的聚合物成分(a)及固化性成分(b)的總含量設為98.9質量%的帶有樹脂層的工件固定片,具有易拾取性。
相比之下,比較例1~2的帶有樹脂層的工件固定片是在丙烯酸烷基酯聚合物(上述聚合物(R-1)、(R-2))的制造中使用MA(烷基碳原子數為1)或2EHA(烷基碳原子數為8)作為丙烯酸烷基酯而得到的帶有樹脂層的工件固定片,不具有易拾取性。
參考例1的帶有樹脂層的工件固定片雖然在丙烯酸烷基酯聚合物的制造中使用了MA作為丙烯酸烷基酯,但在固化性樹脂層中含有填充劑,具有易拾取性。
需要說明的是,如表1所示,在上述各例中,未觀察到1個以上的芯片拾取成功后、第2個以后的芯片中任一個拾取失敗的情況,即,未觀察到易拾取性為“A1”的評價的例子。
工業實用性
本發明可以用于半導體芯片等的制造。