[发明专利]热固型芯片接合薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及例如将半导体芯片等半导体元件固着到衬底或引线框等被粘物上时使用的热固型芯片接合薄膜。另外，本发明涉及该热固型芯片接合薄膜与切割薄膜层叠而成的切割/芯片接合薄膜。

背景技术

以往，在半导体装置的制造过程中，使用在切割工序中胶粘保持半导体晶片、并且也提供安装工序所需要的芯片固着用胶粘剂层的切割/芯片接合薄膜(参照以下专利文献1)。该切割/芯片接合薄膜，具有在支撑基材上依次层叠粘合剂层和胶粘剂层的结构。即，在胶粘剂层的保持下将半导体晶片切割后，拉伸支撑基材，将半导体芯片与芯片接合薄膜一起拾取。再将半导体芯片通过芯片接合薄膜芯片接合到引线框的芯片焊盘上。

但是，近年来，随着半导体晶片的大型化和薄型化，半导体芯片也薄型化。将这样的半导体芯片通过芯片接合薄膜固着到衬底等被粘物上并使其热固化时(芯片接合)，由于芯片接合薄膜的热固化而固化收缩。结果，产生被粘物翘曲的问题。

现有技术文献

专利文献1：日本特开昭60-57342号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供可以抑制芯片接合后的固化收缩、并且由此可以防止相对于被粘物产生翘曲的热固型芯片接合薄膜、以及切割/芯片接合薄膜。

本发明人为了解决上述现有的问题，对热固型芯片接合薄膜及切割/芯片接合薄膜进行了研究。结果发现，对于热处理后的热固型芯片接合薄膜，当其有机成分的凝胶分数在一定的数值范围内时能够减小其固化收缩，从而完成了本发明。

即，本发明的热固型芯片接合薄膜，用于将半导体元件胶粘固定到被粘物上，其特征在于，通过120℃、1小时的热处理而热固化后有机成分的凝胶分数在20重量％以下的范围内，并且通过175℃、1小时的热处理而热固化后有机成分的凝胶分数在10～30重量％的范围内。

使用热固型芯片接合薄膜将半导体元件芯片接合到被粘物上时，从使半导体元件与被粘物的胶粘固定可靠的观点考虑，优选使热固型芯片接合薄膜充分地热固化。但是，热固化反应过度进行时，有时热固型芯片接合薄膜自身发生固化收缩。本发明中，如上述构成所述，由于通过120℃、1小时的热处理而热固化后有机成分的凝胶分数在20重量％以下，并且通过175℃、1小时的热处理而热固化后有机成分的凝胶分数在10～30重量％的范围内，因此例如在将半导体元件芯片接合到被粘物上时，或者丝焊时进行的热处理中，抑制膜的完全热固化。由此，可以减小热固型芯片接合薄膜的固化收缩。结果，能够抑制由于该固化收缩而在被粘物上产生翘曲，从而在半导体装置的制造中可以提高生产量。

上述构成的热固型芯片接合薄膜，优选其酸值在4～10mgKOH/g的范围内。由此，例如在通过120℃、1小时条件下的热处理来抑制被粘物上产生翘曲的同时能够提高剪切胶粘力。

上述构成的热固型芯片接合薄膜，优选由热固性树脂与酸值在10～40mgKOH/g范围内的热塑性树脂形成。由此，在芯片接合时对热固型芯片接合薄膜进行的热处理中，能够抑制热固型芯片接合薄膜的热固化过度进行。

上述构成的热固型芯片接合薄膜中优选添加有热固化催化剂。例如，优选通过密封树脂将在被粘物上芯片接合的半导体元件密封，并且在进行后固化工序时，使热固型芯片接合薄膜充分热固化。本发明中，如上述构成所述通过添加热固化催化剂，在半导体元件芯片接合到被粘物上时，热固化至不产生固化收缩的程度，在所述后固化工序时可以使热固型芯片接合薄膜的热固化充分进行。结果，可以制造将半导体元件可靠地胶粘固定到被粘物上、且半导体元件不从被粘物上剥离的半导体装置。

所述构成中，通过120℃、1小时的热处理热固化后的剪切胶粘力优选为0.2MPa以上。由此，例如即使进行丝焊工序，也不会由于该工序中超声波振动或加热而在热固型芯片接合薄膜与半导体元件或被粘物的胶粘面上产生剪切变形。即，半导体元件不会因丝焊时的超声波振动而活动，由此可以抑制丝焊成功率下降。

另外，所述构成中，热固化前的120℃下的熔融粘度优选在50～1000Pa·s的范围内。通过使热固型芯片接合薄膜的热固化前的熔融粘度为50Pa·s以上，可以使对被粘物的密合性良好。结果，在与被粘物的胶粘面上，可以减少空隙的产生。另外，通过使所述熔融粘度为1000Pa·s以下，可以抑制胶粘剂成分等从热固型芯片接合薄膜中渗出。结果，可以防止被粘物或被粘物上胶粘固定的半导体元件的污染。

所述构成中，通过175℃、1小时热处理而热固化后的260℃下的储能弹性模量优选为1MPa以上。由此，例如，即使在耐湿回流焊接试验等中可靠性也高，可以制造耐湿回流性优良的半导体装置。