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CN105505244A - 芯片接合薄膜、切割/芯片接合薄膜及半导体装置 - Google Patents

芯片接合薄膜、切割/芯片接合薄膜及半导体装置 Download PDF

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CN105505244A
CN105505244A CN201510901642.3A CN201510901642A CN105505244A CN 105505244 A CN105505244 A CN 105505244A CN 201510901642 A CN201510901642 A CN 201510901642A CN 105505244 A CN105505244 A CN 105505244A
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CN
China
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die bonding
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dicing
film
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大西谦司
盛田美希
宍户雄一郎
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明涉及芯片接合薄膜、切割/芯片接合薄膜及半导体装置。本发明提供即使在高温下长时间暴露也可以减少芯片接合薄膜与被粘物的边界处空隙的产生的芯片接合薄膜。一种芯片接合薄膜，其特征在于，含有含腈基热固性丙烯酸类共聚物和固化剂，使用差示量热计，以10℃/分钟的升温速度从25℃到300℃进行测定时的放热量为10mJ/mg以下。

Description

芯片接合薄膜、切割/芯片接合薄膜及半导体装置
本申请是申请日为2012年8月3日、中国申请号为201210275227.8的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及将例如半导体芯片等半导体元件胶粘固定到衬底或引线框等被粘物上时使用的芯片接合薄膜。另外，本发明涉及该芯片接合薄膜与切割薄膜层叠而成的切割/芯片接合薄膜。另外，本发明涉及使用该芯片接合薄膜或该切割/芯片接合薄膜制造的半导体装置。
背景技术
以往，在半导体装置的制造过程中，在引线框和电极构件上固着半导体芯片时采用银浆。所述固着处理通过在引线框的芯片焊盘等上涂布浆状胶粘剂，在其上搭载半导体芯片并使浆状胶粘剂层固化来进行。
但是，浆状胶粘剂由于其粘度行为或劣化等而在涂布量或涂布形状等方面产生大的偏差。结果，形成的浆状胶粘剂厚度不均匀，因此半导体芯片的固着强度缺乏可靠性。即，浆状胶粘剂的涂布量不足时半导体芯片与电极构件之间的固着强度降低，在后续的丝焊工序中半导体芯片剥离。另一方面，浆状胶粘剂的涂布量过多时浆状胶粘剂流延到半导体芯片上而产生特性不良，从而成品率和可靠性下降。这样的固着处理中的问题，伴随半导体芯片的大型化变得特别显著。因此，需要频繁地进行浆状胶粘剂的涂布量的控制，从而给作业性或生产率带来问题。
在该浆状胶粘剂的涂布工序中，有将浆状胶粘剂分别涂布到引线框或形成的芯片上的方法。但是，在该方法中，浆状胶粘剂层难以均匀化，另外浆状胶粘剂的涂布需要特殊装置和长时间。因此，提出了在切割工序中胶粘保持半导体芯片、并且在安装工序中还提供所需的芯片固着用胶粘剂层的切割薄膜(例如，参考专利文献1)。
该切割薄膜是在支撑基材上以可以剥离的方式设置有胶粘剂层，在该胶粘剂层的保持下将半导体晶片切割后，将支撑基材拉伸而将形成的芯片与胶粘剂层一起剥离并将其分别回收，然后通过该胶粘剂层固着到引线框等被粘物上。此时，通常在胶粘剂层与被粘物之间存在空隙。以往，通过利用密封树脂进行的密封工序中的热或压力使空隙消失。
另一方面，近年来在制造多个半导体芯片多段层叠而得到的半导体装置，具有对半导体芯片进行丝焊的丝焊工序、使芯片接合薄膜热固化的工序等所花费的时间增加的倾向。而且，长时间暴露于高温下时，具有在芯片接合薄膜与被粘物的边界处的气泡(空隙)在密封工序中不消失的倾向。该空隙会造成半导体芯片从被粘物上剥离，从而存在缺乏胶粘可靠性的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭60-57642号公报
发明内容
本发明鉴于前述问题而创立，其目的在于提供即使在高温下进行长时间处理的情况下也可以减少芯片接合薄膜与被粘物的边界处空隙的产生，并且可以抑制回流焊接工序中的剥离的芯片接合薄膜、切割/芯片接合薄膜、以及使用该芯片接合薄膜或该切割/芯片接合薄膜制造的半导体装置。
本申请发明人为了解决前述的问题，对芯片接合薄膜以及该芯片接合薄膜与切割薄膜层叠而成的切割/芯片接合薄膜进行了研究。结果发现，在高温下处理芯片接合薄膜时，由于芯片接合薄膜中所含的热固化树脂成分剧烈地反应，因此在芯片接合薄膜与被粘物的边界处的气泡(空隙)在密封工序中不消失。而且，通过采用下述构成，抑制芯片接合薄膜中所含的热固化树脂成分的反应，由此可以在密封工序中使空隙消失，并且完成了本发明。
即，本发明的芯片接合薄膜，其特征在于，含有含腈基热固性丙烯酸类共聚物和固化剂，使用差示量热计，以10℃/分钟的升温速度从25℃到300℃进行测定时的放热量为10mJ/mg以下。
根据前述构成，使用差示量热计，以10℃/分钟的升温速度从25℃到300℃进行测定时的放热量为10mJ/mg以下，从而所述热固性树脂成分与所述固化剂的反应受到抑制。因此，可以抑制芯片接合薄膜与被粘物的边界处产生空隙。结果，即使在高温下进行长时间的处理的情况下，也可以减少芯片接合薄膜与被粘物的边界处空隙的产生。另外，根据前述构成，由于含有腈基，因此凝聚力上升。结果，可以抑制回流焊接工序中的剥离。即，根据前述构成，可以同时实现空隙的抑制和回流焊接工序中剥离的抑制。
在前述构成中，优选：以在175℃热固化5小时后为基准，失重5重量％的温度为280℃以上，在175℃热固化5小时后的吸水率为1重量％以下。通过实现以在175℃热固化5小时后为基准失重5重量％的温度为280℃以上，以及在175℃热固化5小时后的吸水率为1重量％以下，可以防止在回流焊接工序中以所述空隙为起点的剥离。另外，失重5重量％的温度是指：将在175℃热固化5小时后的芯片接合薄膜以规定的升温速度(例如10℃/分钟)加热，芯片接合薄膜的重量减少5％时的温度(热重量法；TGA法)。另外，回流焊接工序是指，组装半导体封装后，使用焊料将其安装到印刷布线板等上时所经过的工序，通常是加热到约260℃的工序。
在前述构成中，优选：在175℃热固化5小时后的260℃下的拉伸储能弹性模量为0.5MPa以上。在175℃热固化5小时后的260℃下的拉伸储能弹性模量为0.5MPa以上时，可以进一步防止回流焊接工序中以所述空隙为起点的剥离。
在前述构成中，优选：设所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重量为x、所述固化剂的重量为y时，重量比(x/y)为2以上且20以下。所述重量比(x/y)为2以上时，容易使所述放热量为10mJ/mg以下。另一方面，所述重量比(x/y)为20以下时，在进行回流焊接工序时容易赋予抵抗剥离的凝聚力。
在前述构成中，优选：所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重均分子量为50万以上。所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重均分子量为50万以上时，在进行回流焊接工序时容易进一步赋予抵抗剥离的凝聚力。
在前述构成中，优选：所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物含有环氧基，并且环氧值为0.1eq/kg以上且1eq/kg以下。所述环氧值为0.1eq/kg以上时，即使在热固化后也可以得到高温下的充分的弹性模量。另一方面，所述环氧值为1eq/kg以下时，可以进一步抑制与固化剂的反应。
在前述构成中，优选：所述固化剂具有酚羟基。所述固化剂具有酚羟基时，可以通过与环氧基的反应进一步提高凝聚力。
另外，为了解决前述课题，本发明的切割/芯片接合薄膜的特征在于，前述的芯片接合薄膜层叠在切割薄膜上。
在前述构成中，优选：所述芯片接合薄膜的热固化前的25℃下的拉伸储能弹性模量为1MPa以上且5GPa以下。所述芯片接合薄膜的热固化前的25℃下的拉伸储能弹性模量为1MPa以上时，与切割薄膜的剥离力适度，可以改善拾取性。另一方面，所述芯片接合薄膜的热固化前的25℃下的拉伸储能弹性模量为5GPa以下时，操作性优良。
另外，为了解决前述课题，本发明的半导体装置的特征在于，使用前述的芯片接合薄膜或者切割/芯片接合薄膜制造。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的切割/芯片接合薄膜的示意剖视图。
图2是表示本发明的另一实施方式的切割/芯片接合薄膜的示意剖视图。
图3是表示通过图1所示的切割/芯片接合薄膜中的胶粘剂层安装半导体芯片的例子的示意剖视图。
图4是表示通过图1所示的切割/芯片接合薄膜中的胶粘剂层三维安装半导体芯片的例子的示意剖视图。
图5是表示使用图1所示的切割/芯片接合薄膜，隔着垫片利用胶粘剂层三维安装两个半导体芯片的例子的示意剖视图。
图6是表示通过差示扫描量热测定得到的典型的差示量热曲线的图。
标号说明
1基材
2粘合剂层
3、3’芯片接合薄膜(热固型芯片接合薄膜)
4半导体晶片
5半导体芯片
6被粘物
7焊线
8密封树脂
10、12切割/芯片接合薄膜
11切割薄膜
13芯片接合薄膜(热固型芯片接合薄膜)
15半导体芯片
21芯片接合薄膜(热固型芯片接合薄膜)
具体实施方式
(切割/芯片接合薄膜)
以下对于本发明的一个实施方式的切割/芯片接合薄膜进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式的切割/芯片接合薄膜的示意剖视图。图2是表示本发明的另一实施方式的切割/芯片接合薄膜的示意剖视图。
如图1所示，切割/芯片接合薄膜10具有在切割薄膜11上层叠有芯片接合薄膜3的构成。切割薄膜11通过在基材1上层叠粘合剂层2而构成，芯片接合薄膜3设置在该粘合剂层2上。另外，本发明中，也可以如图2所示的切割/芯片接合薄膜12这样仅在粘合剂层2的工件粘贴部分2a形成有芯片接合薄膜3’的构成。
芯片接合薄膜3、3’仅包含胶粘剂层单层，并且含有含腈基热固性丙烯酸类共聚物和固化剂。另外，本实施方式中，对于芯片接合薄膜3、3’仅包含胶粘剂层单层的情况进行说明，但是，本发明中，芯片接合薄膜3、3’的层叠结构没有特别限制，例如，也可以为在芯材的单面或两面形成有胶粘剂层的多层结构等结构。作为所述芯材，可以列举：薄膜(例如，聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯薄膜等)、玻璃纤维或塑料制无纺纤维增强的树脂衬底、硅衬底或玻璃衬底等。
关于芯片接合薄膜3、3’，使用差示量热计，以10℃/分钟的升温速度从25℃到300℃进行测定时的放热量为10mJ/mg以下。所述放热量优选为8mJ/mg以下，更优选5mJ/mg以下。另外，所述放热量越小越优选，例如，为0.001mJ/mg以上。由于所述放热量为10mJ/mg以下，因此可以抑制在芯片接合薄膜3、3’与被粘物6(参考图3)的边界处产生空隙。结果，即使在高温下进行长时间处理的情况下，也可以减少芯片接合薄膜3、3’与被粘物的边界处空隙的产生。作为将所述放热量控制到10mJ/mg以下的方法，可以列举：使热固性丙烯酸类共聚物与固化剂反应的方法、实质上不使用固化促进剂的方法等。
关于芯片接合薄膜3、3’，以在175℃热固化5小时后为基准，失重5重量％的温度优选为280℃以上，更优选290℃以上，进一步优选300℃以上。所述失重温度越高越优选，例如，为450℃以下。
另外，关于芯片接合薄膜3、3’，在175℃热固化5小时后的吸水率优选为1重量％以下，更优选0.9重量％以下，进一步优选0.8重量％以下。所述吸水率越小越好，例如，为0.05重量％以上。所述吸水率可以通过实施例记载的方法得到。
芯片接合薄膜3、3’，通过实现以在175℃热固化5小时后为基准失重5重量％的温度为280℃以上，以及在175℃热固化5小时后的吸水率为1重量％以下，由此可以防止回流焊接工序中以所述空隙为起点的剥离。
关于芯片接合薄膜3、3’，在175℃热固化5小时后的260℃下的拉伸储能弹性模量优选为0.5MPa以上，更优选0.55MPa以上且3000MPa以下，进一步优选0.6MPa以上且2000MPa以下。在175℃热固化5小时后的260℃下的拉伸储能弹性模量为0.5MPa以上时，可以进一步防止回流焊接工序中以所述空隙为起点的剥离。
关于芯片接合薄膜3、3’，设所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重量为x、所述固化剂的重量为y时，重量比(x/y)优选为2以上且20以下，更优选2.3以上且15.6以下，进一步优选3以上且11.5以下。所述重量比(x/y)为2以上时，所述放热量容易为10mJ/mg以下。另一方面，所述重量比(x/y)为20以下时，在进行回流焊接工序时容易赋予抵抗剥离的凝聚力。
所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物，优选重均分子量为50万以上，更优选80万以上且200万以下。所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重均分子量为50万以上时，在进行回流焊接工序时容易进一步赋予抵抗剥离的凝聚力。
所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物，优选含有环氧基，并且环氧值为0.1eq/kg以上且1eq/kg以下，更优选0.15eq/kg以上且0.8eq/kg以下，进一步优选0.2eq/kg以上且0.6eq/kg以下。所述环氧值为0.1eq/kg以上时，即使在热固化后也可以得到高温下的充分的弹性模量。另一方面，所述环氧值为1eq/kg以下时，可以进一步抑制与固化剂的反应。
另外，所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的玻璃化转变点(Tg)，只要可以在芯片接合薄膜3、3’与被粘物(例如晶片)之间得到适度的胶粘性，则没有特别限制，优选-15℃以上且40℃以下，更优选-10℃以上且35℃以下。这是因为：通过设定为-15℃以上，可以使对半导体晶片的胶粘性充分。另外，这是因为：通过设定为40℃以下，可以抑制发粘，提高操作性。另外，玻璃化转变点可以通过实施例所述的方法得到。
作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物，没有特别限制，可以列举：在以一种或两种以上具有直链或支链烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作为成分的聚合物(共聚物)中添加具有热固性官能团的单体而得到的聚合物。
作为所述烷基，可以列举例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基或二十烷基等。
作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的制造方法，没有特别限制，可以列举例如：将含腈基单体与丙烯酸类单体和具有热固性官能团的单体进行共聚的方法。另外，也可以列举：在含腈基单体与丙烯酸类聚合物的共聚物中添加具有热固性官能团的单体的方法。另外，作为另一方法，可以列举：将丙烯酸类单体与具有第一官能团的单体共聚后，使具有能够与所述第一官能团反应的官能团以及腈基的化合物在保持腈基的状况下进行缩合或加成反应，然后添加具有热固性官能团的方法。
另外，所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物可以为以腈基、热固性官能团和一种或两种以上具有直链或支链烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作为成分的聚合物(共聚物)。此时，作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的制造方法，没有特别限制，可以列举例如：将含腈基单体、具有热固性官能团的单体和丙烯酸类单体共聚的方法。
另外，作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的制造方法，可以列举：
(A)在将具有热固性官能团的单体、丙烯酸类单体和具有第一官能团的单体共聚后，在保持腈基的状况下使具有能够与所述第一官能团反应的官能团及腈基的化合物缩合或加成的方法；
(B)在将具有腈基的单体、丙烯酸类单体和具有第二官能团的单体共聚后，在保持热固性官能团的状况下使具有能够与所述第二官能团反应的官能团及热固性官能团的化合物缩合或加成的方法；
(C)在将丙烯酸类单体、具有第二官能团的单体和具有第一官能团的单体(共)聚合后，在保持热固性官能团的状况下使具有能够与所述第二官能团反应的官能团及热固性官能团的化合物缩合或加成并且在保持腈基的状况下使具有能够与所述第一官能团反应的官能团及腈基的化合物缩合或加成的方法。
作为所述含腈基单体，可以列举(甲基)丙烯腈、氰基苯乙烯等。
作为所述具有热固性官能团的单体，可以适当使用例如：具有缩水甘油基并且具有可共聚的烯属不饱和键的单体，可以列举例如：丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等含缩水甘油基单体。另外，作为所述具有热固性官能团的单体的其它例子，可以列举马来酰亚胺丙烯酸酯。
构成所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的单体的混合比率，优选考虑玻璃化转变温度、环氧值进行调节。特别地，作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物中所述具有热固性官能团的单体的含量，从玻璃化转变温度、环氧值的观点考虑，优选1～20摩尔％，更优选1～15摩尔％，进一步优选1～10摩尔％。所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的聚合方法没有特别限制，可以采用例如溶液聚合法、本体聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等现有公知的方法。
作为形成所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的其它单体，没有特别限制，可以列举例如：含羧基单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等；酸酐单体，如马来酸酐或衣康酸酐等；含羟基单体，如(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯或甲基丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等；含磺酸基单体，如苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等；含磷酸基单体，如丙烯酰磷酸2-羟基乙酯等；或者苯乙烯单体。
(固化剂)
所述固化剂，只要作为所述含腈基热固性丙烯酸类聚合物的固化剂起作用则没有特别限制，特别地，与环氧基或缩水甘油基反应时，优选含有羧基、酚羟基、氨基、酸酐，其中，优选酚羟基。可以列举例如：苯酚酚醛清漆树脂、苯酚联苯树脂(フェノールビフェニル樹脂)、苯酚芳烷基树脂(フェノールアラルキル樹脂)、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂、壬基苯酚酚醛清漆树脂等酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶酚醛树脂型酚醛树脂等酚醛树脂、聚对羟基苯乙烯等聚羟基苯乙烯等、茜素、水杨酸等双官能以上的低分子材料、通过热而出现酚羟基的苯并嗪等。这些固化剂可以单独使用或者两种以上组合使用。
所述固化剂的重均分子量没有特别限制，优选在100～3000的范围内，更优选在150～2000的范围内。重均分子量为100以上时，可以抑制固化中的挥发，抑制空隙的产生。另一方面，重均分子量为3000以下时，可以防止成为高粘度，可以改善芯片接合薄膜制作时的作业性。
另外，芯片接合薄膜3、3’中，根据其用途可以适当配合填料。填料的配合可以赋予导电性或提高导热性、调节弹性模量等。作为所述填料，可以列举无机填料和有机填料，从提高操作性、提高热电导性、调节熔融粘度、赋予触变性等特性的观点考虑，优选无机填料。作为所述无机填料，没有特别限制，可以列举例如：氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氮化铝、硼酸铝晶须、氮化硼、结晶二氧化硅、非晶二氧化硅等。这些填料可以单独使用或者两种以上组合使用。从提高热电导性的观点考虑，优选氧化铝、氮化铝、氮化硼、结晶二氧化硅、非晶二氧化硅。另外，从上述各特性平衡良好的观点考虑，优选结晶二氧化硅或非晶二氧化硅。另外，为了赋予导电性、提高热电导性等目的，也可以使用导电性物质(导电填料)作为无机填料。作为导电填料，可以列举将银、铝、金、铜、镍、导电性合金等形成为球状、针状、薄片状而得到的金属粉、氧化铝等金属氧化物、无定形炭黑、石墨等。
所述填料的平均粒径优选为0.005～10μm，更优选0.001～1μm。这是因为：通过将所述填料的平均粒径设定为0.005μm以上，可以改善对被粘物的润湿性以及胶粘性。另外，通过设定为10μm以下，可以充分实现用于赋予上述各特性而加入的填料的效果，并且可以确保耐热性。另外，填料的平均粒径例如为通过光度式粒度分布计(HORIBA制，装置名：LA-910)求出的值。
所述填料的配合量，相对于芯片接合薄膜组合物(构成芯片接合薄膜的树脂固体成分)整体优选为0～60重量％，更优选0～50重量％。
另外，芯片接合薄膜3、3’中，除了所述填料以外，根据需要还可以适当配合其它添加剂。作为其它添加剂，可以列举例如：阻燃剂、硅烷偶联剂或离子捕获剂等。作为所述阻燃剂，可以列举例如：三氧化二锑、五氧化二锑、溴化环氧树脂等。这些阻燃剂可以单独使用或者两种以上组合使用。作为所述硅烷偶联剂，可以列举例如：β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。这些硅烷偶联剂可以单独使用或者两种以上组合使用。作为所述离子捕获剂，可以列举例如：水滑石类、氢氧化铋等。这些离子捕获剂可以单独使用或者两种以上组合使用。
芯片接合薄膜3、3’的厚度(层叠体的情况下为总厚度)没有特别限制，例如，可以从5～100μm的范围内选择，优选5～50μm。
所述切割/芯片接合薄膜10、12的芯片接合薄膜3、3’，优选由隔片进行保护(未图示)。隔片具有在供给实用之前作为保护芯片接合薄膜3、3’的保护材料的功能。另外，隔片也可以作为将芯片接合薄膜3、3’向粘合剂层2转印时的支撑基材使用。隔片在向切割/芯片接合薄膜的芯片接合薄膜3、3’上粘贴工件时剥离。作为隔片，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、通过含氟型剥离剂、长链烷基丙烯酸酯型剥离剂等剥离剂进行表面涂布后的塑料薄膜、纸等。
所述基材1具有紫外线透射性，并且作为切割/芯片接合薄膜10、12的强度母体。可以列举例如：聚烯烃如低密度聚乙烯、线性聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离聚物树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(无规、交替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、聚氨酯、聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、全芳族聚酰胺、聚苯硫醚、芳族聚酰胺(纸)、玻璃、玻璃布、含氟树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、纤维素类树脂、聚硅氧烷树脂、金属(箔)、纸等。
另外，作为基材1的材料，可以列举前述树脂的交联体等聚合物。所述塑料薄膜可以不拉伸而使用，也可以根据需要进行单轴或双轴拉伸处理后使用。利用通过拉伸处理等而赋予了热收缩性的树脂片，通过在切割后使该基材1热收缩，可以减小粘合剂层2与芯片接合薄膜3、3’的胶粘面积，从而可以容易地回收半导体芯片(半导体元件)。
为了提高与邻接层的粘附性、保持性等，基材1的表面可以实施惯用的表面处理，例如，铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、电离射线处理等化学或物理处理、利用底涂剂(例如后述的粘合物质)的涂布处理。所述基材1可以适当地选择使用同种或不同种类的材料，根据需要也可以使用将数种材料共混后的材料。
基材1的厚度没有特别限制，可以适当确定，一般为约5μm～约200μm。
作为粘合剂层2的形成中使用的粘合剂没有特别限制，可以使用例如丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂等一般的压敏粘合剂。作为所述压敏粘合剂，从半导体晶片或玻璃等避忌污染的电子部件的利用超纯水或醇类等有机溶剂的清洁洗涤性等的观点考虑，优选以丙烯酸类聚合物为基础聚合物的丙烯酸类粘合剂。
作为所述丙烯酸类聚合物，可以列举例如：使用(甲基)丙烯酸烷基酯(例如，甲酯、乙酯、丙酯、异丙酯、丁酯、异丁酯、仲丁酯、叔丁酯、戊酯、异戊酯、己酯、庚酯、辛酯、2-乙基己酯、异辛酯、壬酯、癸酯、异癸酯、十一烷酯、十二烷酯、十三烷酯、十四烷酯、十六烷酯、十八烷酯、二十烷酯等烷基的碳原子数1～30、特别是碳原子数4～18的直链或支链烷基酯等)及(甲基)丙烯酸环烷酯(例如，环戊酯、环己酯等)中的一种或两种以上作为单体成分的丙烯酸类聚合物等。另外，(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，本发明的(甲基)全部表示相同的含义。
为了改善凝聚力、耐热性等，所述丙烯酸类聚合物根据需要可以含有与能够同所述(甲基)丙烯酸烷基酯或环烷酯共聚的其它单体成分对应的单元。作为这样的单体成分，可以列举例如：含羧基单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等；酸酐单体，如马来酸酐、衣康酸酐等；含羟基单体，如(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等；含磺酸基单体，如苯乙烯磺酸、烯丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯酰氧萘磺酸等；含磷酸基单体，如丙烯酰磷酸-2-羟基乙酯等；丙烯酰胺、丙烯腈等。这些可共聚单体成分可以使用一种或两种以上。这些可共聚单体的使用量优选为全部单体成分的40重量％以下。
另外，所述丙烯酸类聚合物为了进行交联根据需要也可以含有多官能单体等作为共聚用单体成分。作为这样的多官能单体，可以列举例如：己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。这些多官能单体也可以使用一种或两种以上。多官能单体的使用量从粘合特性等观点考虑优选为全部单体成分的30重量％以下。
所述丙烯酸类聚合物可以通过将单一单体或两种以上单体的混合物聚合来得到。聚合可以通过溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等任意方式进行。从防止对洁净被粘物的污染等观点考虑，优选低分子量物质的含量少的丙烯酸类聚合物。从该点考虑，丙烯酸类聚合物的数均分子量优选为约30万以上，更优选约40万～约300万。
另外，为了提高作为基础聚合物的丙烯酸类聚合物等的数均分子量，所述粘合剂中也可以适当采用外部交联剂。外部交联方法的具体手段可以列举：添加多异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺类交联剂等所谓的交联剂并使其反应的方法。使用外部交联剂时，其使用量根据与应交联的基础聚合物的平衡以及作为粘合剂的使用用途而适当确定。一般而言，相对于所述基础聚合物100重量份优选配合约5重量份以下，更优选配合0.1～5重量份。另外，根据需要，在粘合剂中除前述成分以外也可以使用以往已知的各种增粘剂、抗老化剂等添加剂。
粘合剂层2可以由辐射线固化型粘合剂形成。辐射线固化型粘合剂可以通过紫外线等辐射线的照射增大交联度从而容易降低其粘合力，通过仅对图2所示的粘合剂层2的与工件粘贴部分对应的部分2a照射辐射线，可以设置与其它部分2b的粘合力之差。
另外，通过按照图2所示的芯片接合薄膜3’使辐射线固化型的粘合剂层2固化，可以容易地形成粘合力显著下降的所述部分2a。由于芯片接合薄膜3’粘贴在固化而粘合力下降的所述部分2a上，因此粘合剂层2的所述部分2a与芯片接合薄膜3’的界面具有拾取时容易剥离的性质。另一方面，未照射辐射线的部分具有充分的粘合力，形成所述部分2b。
如前所述，图1所示的切割/芯片接合薄膜10的粘合剂层2中，由未固化的辐射线固化型粘合剂形成的所述部分2b与芯片接合薄膜3粘合，从而可以确保切割时的保持力。这样，辐射线固化型粘合剂可以以良好的胶粘-剥离平衡支撑用于将芯片状工件(半导体芯片)固着到被粘物上的芯片接合薄膜3。图2所示的切割/芯片接合薄膜11的粘合剂层2中，所述部分2b可以将贴片环(waferring)固定。
辐射线固化型粘合剂可以没有特别限制地使用具有碳-碳双键等辐射线固化性官能团、并且显示粘合性的辐射线固化型粘合剂。作为辐射线固化型粘合剂，可以例示例如：在所述丙烯酸类粘合剂、橡胶类粘合剂等一般的压敏粘合剂中配合有辐射线固化性的单体成分或低聚物成分的添加型辐射线固化型粘合剂。
作为用于配合的辐射线固化性单体成分，可以列举例如：氨基甲酸酯低聚物、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。另外，辐射线固化性低聚物成分可以列举氨基甲酸酯类、聚醚类、聚酯类、聚碳酸酯类、聚丁二烯类等各种低聚物，其分子量在约100～约30000的范围内是适当的。辐射线固化性单体成分或低聚物成分的配合量可以根据所述粘合剂层的种类适当地确定能够降低粘合剂层的粘合力的量。一般而言，相对于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份，例如为约5重量份～约500重量份，优选约40重量份～约150重量份。
另外，作为辐射线固化型粘合剂，除了前面说明过的添加型辐射线固化型粘合剂以外，还可以列举使用在聚合物侧链或主链中或者主链末端具有碳碳双键的聚合物作为基础聚合物的内在型辐射线固化型粘合剂。内在型辐射线固化型粘合剂无需含有或者不大量含有作为低分子量成分的低聚物成分等，因此低聚物成分等不会随时间推移在粘合剂中移动，可以形成稳定的层结构的粘合剂层，因此优选。
所述具有碳碳双键的基础聚合物，可以没有特别限制地使用具有碳碳双键并且具有粘合性的聚合物。作为这样的基础聚合物，优选以丙烯酸类聚合物作为基本骨架的聚合物。作为丙烯酸类聚合物的基本骨架，可以列举前面例示过的丙烯酸类聚合物。
所述丙烯酸类聚合物中碳碳双键的引入方法没有特别限制，可以采用各种方法，将碳碳双键引入聚合物侧链的方法在分子设计上比较容易。可以列举例如：预先将具有官能团的单体与丙烯酸类聚合物共聚，然后，使具有能够与该官能团反应的官能团和碳碳双键的化合物在保持碳碳双键的辐射线固化性的状况下进行缩合或加成反应的方法。
作为这些官能团的组合例，可以列举例如：羧基与环氧基、羧基与氮丙啶基、羟基与异氰酸酯基等。这些官能团的组合中，考虑反应跟踪的容易性，优选羟基与异氰酸酯基的组合。另外，只要是通过这些官能团的组合而生成所述具有碳碳双键的丙烯酸类聚合物的组合，则官能团可以在丙烯酸类聚合物与所述化合物中的任意一个上，对于所述的优选组合而言，优选丙烯酸类聚合物具有羟基、所述化合物具有异氰酸酯基的情况。此时，作为具有碳碳双键的异氰酸酯化合物，可以列举例如：甲基丙烯酰异氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯、间异丙烯基-α,α-二甲基联苯酰异氰酸酯等。另外，作为丙烯酸类聚合物，可以使用共聚有前面例示的含羟基单体或2-羟基乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚这样的醚类化合物等的聚合物。
所述内在型辐射线固化型粘合剂可以单独使用所述具有碳碳双键的基础聚合物(特别是丙烯酸类聚合物)，也可以在不损害特性的范围内配合所述辐射线固化性单体成分或低聚物成分。辐射线固化性低聚物成分等相对于基础聚合物100重量份通常在30重量份的范围内，优选0～10重量份的范围。
在通过紫外线等固化时，所述辐射线固化型粘合剂中可以含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂，可以列举例如：α-酮醇类化合物，如4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟基-α,α’-二甲基苯乙酮、2-甲基-2-羟基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮等；苯乙酮类化合物，如甲氧基苯乙酮、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-吗啉代丙烷-1-酮等；苯偶姻醚类化合物，如苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、茴香偶姻甲醚等；缩酮类化合物，如联苯酰二甲基缩酮等；芳香族磺酰氯类化合物，如2-萘磺酰氯等；光活性肟类化合物，如1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等；二苯甲酮类化合物，如二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等；噻吨酮类化合物，如噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等；樟脑醌；卤代酮；酰基氧化膦；酰基膦酸酯等。光聚合引发剂的配合量相对于构成粘合剂的丙烯酸类聚合物等基础聚合物100重量份，例如为约0.05重量份～约20重量份。
另外，作为辐射线固化型粘合剂，可以列举例如：日本特开昭60-196956号公报中所公开的、含有具有2个以上不饱和键的加聚性化合物、具有环氧基的烷氧基硅烷等光聚合性化合物、和羰基化合物、有机硫化合物、过氧化物、胺、盐类化合物等光聚合引发剂的橡胶类粘合剂或丙烯酸类粘合剂等。
所述辐射线固化型的粘合剂层2中，根据需要也可以含有通过照射辐射线而着色的化合物。通过在粘合剂层2中含有通过照射辐射线而着色的化合物，可以仅将照射辐射线的部分着色。即，可以将图1所示的与工件粘贴部分3a对应的部分2a着色。由此，可以通过肉眼直接判断粘合剂层2是否被照射了辐射线，可以容易识别工件粘贴部分3a，工件的粘贴也容易。另外，在利用光传感器等检测半导体元件时，其检测精度高，从而在半导体元件的拾取时不产生误操作。
通过照射辐射线而着色的化合物，为在照射辐射线前无色或浅色、但是通过照射辐射线而有色的化合物。作为所述化合物的优选具体例，可以列举染料隐色体(ロイコ染料)。作为染料隐色体，可以优选使用惯用的三苯基甲烷类、荧烷类、吩噻嗪类、金胺类、螺吡喃类染料隐色体。具体地可以列举：3-[N-(对甲苯基氨基)]-7-苯胺基荧烷、3-[N-(对甲苯基)-N-甲基氨基]-7-苯胺基荧烷、3-[N-(对甲苯基)-N-乙基氨基]-7-苯胺基荧烷、3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、结晶紫内酯、4,4’,4”-三(二甲氨基)三苯基甲醇、4,4’,4”-三(二甲氨基)三苯基甲烷等。
作为优选与这些染料隐色体一起使用的显色剂，可以列举一直以来使用的酚醛树脂的预聚物、芳香族羧酸衍生物、活性白土等电子受体，另外，在使色调变化时，可以将各种发色剂组合使用。
这样的通过照射辐射线而着色的化合物，可以先溶解于有机溶剂等中后再包含到辐射线固化型粘合剂中，另外，也可以以细粉末形式包含在该粘合剂中。该化合物的使用比例希望在粘合剂层2中为10重量％以下，优选0.01～10重量％，更优选0.5～5重量％。该化合物的比例超过10重量％时，照射到粘合剂层2的辐射线被该化合物过度吸收，因此粘合剂层2的所述部分2a的固化不充分，有时粘合力下降不充分。另一方面，为了充分着色，优选将该化合物的比例设定为0.01重量％以上。
通过辐射线固化型粘合剂形成粘合剂层2的情况下，优选对粘合剂层2的一部分进行辐射线照射使得粘合剂层2中所述部分2a的粘合力<其它部分2b的粘合力。
作为在所述粘合剂层2中形成所述部分2a的方法，可以列举：在基材1上形成辐射线固化型粘合剂层2后，对所述部分2a局部地照射辐射线使其固化的方法。局部的辐射线照射可以通过形成有与工件粘贴部分3a以外的部分3b等对应的图案的光掩模来进行。另外，可以列举点状照射紫外线进行固化的方法等。辐射线固化型粘合剂层2的形成可以通过将设置在隔片上的辐射线固化型粘合剂层转印到支撑基材1上来进行。局部的辐射线固化也可以对设置在隔片上的辐射线固化型粘合剂层2进行。
另外，通过辐射线固化型粘合剂形成粘合剂层2的情况下，可以使用对支撑基材1的至少单面的、与工件粘贴部分3a对应的部分以外的部分的全部或局部进行遮光的基材，并在该基材上形成辐射线固化型粘合剂层2后进行辐射线照射，使与工件粘贴部分3a对应的部分固化，从而形成粘合力下降的所述部分2a。作为遮光材料，可以通过印刷或蒸镀等在支撑薄膜上制作能够成为光掩模的材料。通过所述制造方法，可以有效地制造本发明的切割/芯片接合薄膜10。
另外，进行辐射线照射时因氧产生固化障碍的情况下，优选利用任意方法从辐射线固化型粘合剂层2的表面隔绝氧(空气)。可以列举例如：用隔片将粘合剂层2的表面覆盖的方法或者在氮气氛围中进行紫外线等辐射线的照射的方法等。
粘合剂层2的厚度没有特别限制，从同时实现防止芯片切割面的缺损和胶粘层的固定保持等观点考虑，优选为约1μm至约50μm。优选2μm～30μm、更优选5μm～25μm。
本实施方式的切割/芯片接合薄膜10、12，例如如下进行制作。
首先，基材1可以通过现有公知的制膜方法制膜。作为该制膜方法，可以例示例如：压延制膜法、有机溶剂中的浇注法、密闭体系中的吹塑挤出法、T形模头挤出法、共挤出法、干式层压法等。
接着，在基材1上涂布粘合剂组合物溶液形成涂膜，然后在预定条件下将该涂膜干燥(根据需要加热交联)而形成粘合剂层2。作为涂布方法，没有特别限制，可以列举例如：辊涂、丝网涂布、凹版涂布等。另外，作为干燥条件，可以在例如：干燥温度80～150℃、干燥时间0.5～5分钟的范围内进行。另外，也可以在隔片上涂布粘合剂组合物形成涂膜后在所述干燥条件下将涂膜干燥来形成粘合剂层2。然后，将粘合剂层2与隔片一起粘贴到基材1上。由此，制作切割薄膜11。
芯片接合薄膜3、3’例如如下进行制作。
首先，制作作为切割/芯片接合薄膜3、3’的形成材料的胶粘剂组合物溶液。在该胶粘剂组合物溶液中，如前所述，配合有所述胶粘剂组合物、填料、其它各种添加剂等。
然后，以得到预定厚度的方式将胶粘剂组合物溶液涂布到基材隔片上形成涂膜，然后在预定条件下将该涂膜干燥，形成胶粘剂层。作为涂布方法没有特别限制，可以列举例如：辊涂、丝网涂布、凹版涂布等。另外，作为干燥条件，例如在干燥温度70～160℃、干燥时间1～5分钟的范围内进行。另外，也可以在隔片上涂布粘合剂组合物溶液而形成涂膜后，在前述干燥条件下将涂膜干燥而形成胶粘剂层。然后，将胶粘剂层与隔片一起粘贴到基材隔片上。
接着，从切割薄膜11和胶粘剂层上分别将隔片剥离，以胶粘剂层与粘合剂层作为粘贴面的方式将两者粘贴。粘贴例如可以通过压接来进行。此时，层压温度没有特别限制，例如优选30～50℃，更优选35～45℃。另外，线压也没有特别限制，例如优选0.1～20kgf/cm，更优选1～10kgf/cm。然后，将胶粘剂层上的基材隔片剥离，得到本实施方式的切割/芯片接合薄膜。
(半导体装置的制造方法)
本发明的切割/芯片接合薄膜10、12，适当地将任意设置在芯片接合薄膜3、3’上的隔片剥离并如下使用。以下，参考图3以使用切割/芯片接合薄膜10的情况为例进行说明。图3是表示通过图1所示的切割/芯片接合薄膜中的胶粘剂层安装半导体芯片的例子的示意剖视图。
首先，将半导体晶片4压接到切割/芯片接合薄膜10中的芯片接合薄膜3的半导体晶片粘贴部分3a上，将其胶粘保持而固定(粘贴工序)。本工序利用压接辊等挤压手段挤压来进行。安装时的粘贴温度没有特别限制，优选例如在20～80℃的范围内。
然后，进行半导体晶片4的切割。由此，将半导体晶片4切割为预定尺寸而小片化，制作半导体芯片5。切割例如按照常规方法从半导体晶片4的电路面侧进行。另外，本工序中，例如，可以采用切入到切割/芯片接合薄膜10的、称为全切割的切割方式等。本工序中使用的切割装置没有特别限制，可以采用现有公知的切割装置。另外，半导体晶片由切割/芯片接合薄膜10胶粘固定，因此可以抑制芯片缺损或芯片飞散，并且可以抑制半导体晶片4的破损。
为了剥离由切割/芯片接合薄膜10胶粘固定的半导体芯片，进行半导体芯片5的拾取。拾取方法没有特别限制，可以采用现有公知的各种方法。可以列举例如：用针将各个半导体芯片5从切割/芯片接合薄膜10侧上推，并利用拾取装置拾取上推的半导体芯片5的方法等。
在此，粘合剂层2为紫外线固化型的情况下，在对该粘合剂层2照射紫外线后进行拾取。由此，粘合剂层2对芯片接合薄膜3的粘合力下降，使半导体芯片5容易剥离。结果，可以在不损伤半导体芯片5的情况下进行拾取。紫外线照射时的照射强度、照射时间等条件没有特别限制，可以根据需要适当设定。另外，作为紫外线照射时使用的光源，可以使用前述的光源。
拾取的半导体芯片5通过芯片接合薄膜3胶粘固定到被粘物6上(芯片接合)。
芯片接合的条件没有特别限制，可以适当设定。例如，可以设定为芯片接合温度80～160℃、芯片接合压力5N～15N、芯片接合时间1～10秒的范围内。
作为被粘物6，可以列举引线框、TAB薄膜、衬底或者独立制作的半导体芯片等。被粘物6例如可以是容易变形的变形型被粘物，也可以是难以变形的非变形型被粘物(半导体晶片等)。
作为所述衬底，可以使用现有公知的衬底。另外，所述引线框可以使用Cu引线框、42合金引线框等金属引线框或包含玻璃环氧、BT(双马来酰亚胺-三嗪)、聚酰亚胺等的有机衬底。但是，本发明不限于此，也包括安装半导体元件并与半导体元件电连接而可以使用的电路板。
芯片接合薄膜3为热固化型时，通过加热固化，将半导体芯片5胶粘固定在被粘物6上，使耐热强度提高。可以在加热温度为80～180℃、优选100～175℃、更优选100～150℃下进行。另外，可以在加热时间为0.1～24小时、优选0.1～3小时、更优选0.1～1小时下进行。
热固化后的芯片接合薄膜3对被粘物6的剪切胶粘力优选为0.02MPa以上，更优选0.03～10MPa。芯片接合薄膜3的剪切胶粘力为至少0.02MPa以上时，在进行丝焊工序时，不会因该工序中的超声波振动或加热而在芯片接合薄膜3与半导体芯片5或被粘物6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，可以防止丝焊的成功率下降。
另外，本发明的半导体装置的制造方法，可以在不经过芯片接合薄膜3的利用加热处理进行的热固化工序的情况下进行丝焊，再用密封树脂将半导体芯片5密封，并将该密封树脂后固化。此时，芯片接合薄膜3暂时固着时对被粘物6的剪切胶粘力优选为0.02MPa以上，更优选0.03～10MPa。芯片接合薄膜3暂时固着时的剪切胶粘力为至少0.02MPa以上时，即使在不经过加热工序的情况下进行丝焊工序，也很少会因该工序中的超声波振动或加热而在芯片接合薄膜3与半导体芯片5或被粘物6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，可以防止丝焊的成功率下降。
所述丝焊是利用焊线7将被粘物6的端子部(内部引线)的前端与半导体芯片5上的电极焊盘(未图示)电连接的工序(参考图3)。作为所述焊线7，可以使用例如：金线、铝线或铜线等。进行丝焊时的温度在80～250℃、优选80～220℃的范围内进行。另外，其加热时间进行几秒～几分钟。接线是在所述温度范围内加热的状态下，通过组合使用超声波振动能和施加压力而产生的压接能来进行的。本工序可以在不进行芯片接合薄膜3的热固化的情况下进行。
所述密封工序是利用密封树脂8将半导体芯片5密封的工序(参考图3)。本工序是为了保护搭载在被粘物6上的半导体芯片5或焊线7而进行的。本工序通过用模具将密封用的树脂成型来进行。作为密封树脂8，例如可以使用环氧类树脂。树脂密封时的加热温度通常在175℃下进行60～90秒，但是，本发明不限于此，例如，也可以在165～185℃下固化几分钟。由此，在使密封树脂固化的同时通过芯片接合薄膜3将半导体芯片5与被粘物6固着。即，本发明中，即使在不进行后述的后固化工序的情况下，本工序中也可以利用芯片接合薄膜3进行固着，从而可以有助于减少制造工序数及缩短半导体装置的制造时间。
所述后固化工序中，使在前述密封工序中固化不足的密封树脂8完全固化。即使在密封工序中芯片接合薄膜3未完全热固化的情况下，在本工序中也可以与密封树脂8一起实现芯片接合薄膜3的完全热固化。本工序中的加热温度因密封树脂的种类而异，例如，在165～185℃的范围内，加热时间为约0.5小时～约8小时。
然后，在印刷布线板上表面安装所述半导体封装。表面安装的方法可以列举例如：在印刷布线板上预先供给焊料后，利用温风等进行加热熔融而进行焊接的回流焊接(回流焊接工序)。作为加热方法，可以列举热风回流、红外线回流等。另外，可以为整体加热、局部加热中的任意一种方式。加热温度优选为230～280℃，加热时间优选在1～360秒的范围内。
另外，本发明的切割/芯片接合薄膜，如图4所示，也可以适当用于将多个半导体芯片层叠进行三维安装的情况。图4是表示通过图1所示的切割/芯片接合薄膜中的胶粘剂层三维安装半导体芯片的例子的示意剖视图。图4所示的三维安装的情况下，首先，将切割为与半导体芯片相同尺寸的至少一个芯片接合薄膜3芯片接合到被粘物6上，然后，通过芯片接合薄膜3将半导体芯片5以其丝焊面为上侧的方式进行芯片接合。然后，避开半导体芯片5的电极焊盘部分将芯片接合薄膜13进行芯片接合。进而，将另一个半导体芯片15以其丝焊面为上侧的方式芯片接合到芯片接合薄膜13上。
然后，进行芯片接合薄膜3、3’的热固化，然后进行丝焊工序。由此，用焊线7将半导体芯片5及另一半导体芯片15中各自的电极焊盘与被粘物6电连接。
接着，利用密封树脂8进行将半导体芯片5等密封的密封工序，并使密封树脂固化。另外，在密封工序后可以进行后固化工序。
进行半导体芯片的三维安装的情况下，将半导体芯片5、15与被粘物6连接的焊线7数量增多，因此具有丝焊工序中所花费的时间增加的倾向，从而在高温下长时间暴露。但是，通过芯片接合薄膜3、13，即使在高温下长时间暴露，也可以抑制热固化反应的进行。
另外，可以如图5所示进行在半导体芯片间通过芯片接合薄膜层叠垫片的三维安装。图5是表示使用图1所示的切割/芯片接合薄膜，隔着垫片利用胶粘剂层将两个半导体芯片三维安装的例子的示意剖视图。
图5所示的三维安装的情况下，首先，在被粘物6上依次层叠芯片接合薄膜3、半导体芯片5和芯片接合薄膜21。另外，在芯片接合薄膜21上，依次层叠隔片9、芯片接合薄膜21、芯片接合薄膜3和半导体芯片5进行芯片接合。
然后，进行芯片接合薄膜3、21的热固化，然后，如图5所示进行丝焊工序。由此，利用焊线7将半导体芯片5中的电极焊盘与被粘物6电连接。
接着，进行利用密封树脂8将半导体芯片5密封的密封工序，并使密封树脂固化。由此，得到半导体封装。密封工序优选仅将半导体芯片5侧单面密封的一次密封法。密封是为了保护粘贴在粘合片上的半导体芯片5而进行的，其方法以使用密封树脂8在模具中成型为代表。此时，一般是使用具有多个腔室的由上模和下模构成的模具，同时进行密封工序。树脂密封时的加热温度例如优选在170～180℃的范围内。密封工序后，可以进行后固化工序。
另外，作为所述垫片9，没有特别限制，例如可以使用现有公知的硅芯片、聚酰亚胺薄膜等。另外，可以使用芯材作为所述垫片。作为芯材没有特别限制，可以使用现有公知的芯材。具体而言，可以使用薄膜(例如，聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚碳酸酯薄膜等)、由玻璃纤维或塑料制无纺纤维增强的树脂衬底、镜面硅晶片、硅衬底或玻璃衬底等。
然后，在印刷布线板上将所述半导体封装表面安装。表面安装的方法可以列举例如：在印刷布线板上预先供给焊料后，利用温风等进行加热熔融而进行焊接的回流焊接。作为加热方法，可以列举热风回流、红外线回流等。另外，可以为整体加热、局部加热中的任意一种方式。加热温度优选为230～280℃，加热时间优选在1～360秒的范围内。
实施例
以下，例示性地详细说明本发明的优选实施例。但是，该实施例中记载的材料、配合量等，如果并非特别限定性的记载，则不仅仅将本发明限于此。另外，“份”是指重量份。
(环氧值的测定)
本实施例、比较例中使用的含腈基热固性丙烯酸类共聚物的环氧值根据JISK7236进行计算。具体而言，将4g含腈基热固性丙烯酸类共聚物称量到100ml的锥形瓶中，在其中加入10ml氯仿将其溶解。再加入30ml乙酸、5ml四乙基溴化铵和5滴结晶紫指示剂，在用磁力搅拌器搅拌的同时用0.1mol/L的高氯酸乙酸规度溶液进行滴定。通过同样方法进行空白试验，并利用下式计算环氧值。
环氧值＝[(V-B)×0.1×F]/W
W：称量的试样的克数
B：空白试验所需要的0.1mol/L高氯酸乙酸规度溶液的毫升数
V：试样的滴定所需要的0.1mol/L高氯酸乙酸规度溶液的毫升数
F：0.1mol/L高氯酸乙酸规度溶液的因子
(玻璃化转变温度(Tg)的测定)
本实施例、比较例中使用的含腈基热固性丙烯酸类共聚物的玻璃化转变温度，使用粘弹性测定装置(RheometricScientific公司制造，RSA-III)，由升温速度10℃/分钟、频率1MHz下的Tan(E”(损耗弹性模量)/E’(储能弹性模量))来测定。
(含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重均分子量的测定)
本实施例、比较例中使用的含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重均分子量，通过凝胶渗透色谱法测定。凝胶渗透色谱法中，将TSKG2000HHR、G3000HHR、G4000HHR、及GMH-HHR这4根柱(均为东曹株式会社制)串联连接使用，使用四氢呋喃作为洗脱液，在流速1ml/分钟、温度40℃、试样浓度0.1重量％四氢呋喃溶液、试样注射量500μl的条件下进行，检测器使用差示折光计。
(实施例1)
将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-1)、5.2份作为固化剂的酚醛树脂(b-1)溶解到甲乙酮中，制备浓度23.6重量％的胶粘剂组合物溶液。作为实施例1中的含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-1)，使用以丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成分、并且含有4.1摩尔％丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造，ND系列，悬浮聚合物，环氧值0.41，玻璃化转变点(Tg)12℃、重均分子量50万)。另外，丙烯腈在含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-1)中所占的含量，相对于共聚物的总重量为28重量％。另外，作为实施例1中的固化剂的酚醛树脂(b-1)，使用明和化成株式会社制造的“MEH7851”。
将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃干燥2分钟。由此，制作厚度25μm的芯片接合薄膜A。
(实施例2)
将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-2)、10.3份作为固化剂的酚醛树脂(b-2)溶解到甲乙酮中，制备浓度23.6重量％的胶粘剂组合物溶液。作为实施例2中的含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-2)，使用以丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成分、并且含有4.1摩尔％丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造，ND系列，悬浮聚合物，环氧值0.41，玻璃化转变点(Tg)9℃、重均分子量105万)。另外，丙烯腈在含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-2)中所占的含量，相对于共聚物的总重量为24重量％。另外，作为实施例2中的固化剂的酚醛树脂(b-2)，使用明和化成株式会社制造的“MEH7851”。
将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃干燥2分钟。由此，制作厚度25μm的芯片接合薄膜B。
(实施例3)
将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-3)、48.5份作为固化剂的酚醛树脂(b-3)溶解到甲乙酮中，制备浓度23.6重量％的胶粘剂组合物溶液。作为实施例3中的含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-3)，使用以丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成分、并且含有4.1摩尔％丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造，ND系列，悬浮聚合物，环氧值0.41，玻璃化转变点(Tg)0℃、重均分子量110万)。另外，丙烯腈在含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-3)中所占的含量，相对于共聚物的总重量为20重量％。另外，作为实施例3中的固化剂的酚醛树脂(b-3)，使用明和化成株式会社制造的“MEH7851”。
将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃干燥2分钟。由此，制作厚度25μm的芯片接合薄膜C。
(实施例4)
将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-4)、10.3份作为固化剂的1,2,4-三羟基苯(b-4)溶解到甲乙酮中，进一步在其中分散40份平均粒径500nm的球状二氧化硅(アドマテックス株式会社制，SO-25R)，制备浓度23.6重量％的胶粘剂组合物溶液。作为实施例4中的含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-4)，使用以丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成分、并且含有2.4摩尔％丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造，ND系列，悬浮聚合物，环氧值0.23，玻璃化转变点(Tg)0℃、重均分子量105万)。另外，丙烯腈在含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-4)中所占的含量，相对于共聚物的总重量为20重量％。另外，作为实施例4中的固化剂的1,2,4-三羟基苯(b-4)，使用东京化成株式会社制造的产品。
将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃干燥2分钟。由此，制作厚度25μm的芯片接合薄膜D。
(比较例1)
将100份热固性丙烯酸类共聚物(a-5)、5.2份作为固化剂的酚醛树脂(b-3)溶解到甲乙酮中，制备浓度23.6重量％的胶粘剂组合物溶液。作为比较例1中的热固性丙烯酸类共聚物(a-5)，使用以丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成分、并且含有4.1摩尔％丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造，ND系列，悬浮聚合物，环氧值0.41，玻璃化转变点(Tg)12℃、重均分子量90万)。另外，作为比较例1中的固化剂的酚醛树脂(b-5)，使用明和化成株式会社制造的“MEH7851”。
将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃干燥2分钟。由此，制作厚度25μm的芯片接合薄膜E。
(比较例2)
将100份含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-6)、10.3份作为固化剂的酚醛树脂(b-3)和5份固化催化剂(四国化成株式会社制造，C11-Z)溶解到甲乙酮中，制备浓度23.6重量％的胶粘剂组合物溶液。作为比较例2中的含腈基热固性丙烯酸类共聚物(a-6)，使用以丙烯腈-丙烯酸乙酯-丙烯酸丁酯为主要成分、并且含有4.1摩尔％丙烯酸缩水甘油酯的丙烯酸酯类聚合物(根上工业株式会社制造，ND系列，悬浮聚合物，环氧值0.41，玻璃化转变点(Tg)9℃、重均分子量105万)。另外，丙烯腈在含腈热固性丙烯酸类共聚物(a-6)中所占的含量，相对于共聚物总重量为24重量％。另外，作为比较例2中的固化剂的酚醛树脂(b-6)，使用明和化成株式会社制造的“MEH7851”。
将该胶粘剂组合物溶液涂布到经聚硅氧烷脱模处理后的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜构成的脱模处理薄膜(剥离衬垫)上，然后在130℃干燥2分钟。由此，制作厚度25μm的芯片接合薄膜F。
(放热量测定)
放热量测定中，使用差示扫描量热计(SIINanoTechnology公司制造，DSC6220)。首先，将试样(芯片接合薄膜A～F)10mg投入到带褶铝锅(Alクリンプパン)中，在氮气气氛下，以10℃/分钟的升温速度从25℃(室温)升温到300℃。在升温过程中得到的DSC曲线(放热峰)中画基线，由基线与DSC曲线围成的部分的面积计算热量。图6是表示通过差示扫描量热测定得到的典型的差示量热曲线的图。所述热量由图6中所示的基线B与差示量热曲线L围成的区域的面积来计算。
然后，由下式计算放热量。
(放热量(mJ/mg))＝(热量(mJ))/(测定试样的重量(mg))
另外，这些操作和计算全自动进行。结果如表1所示。
<热固化前的25℃下的拉伸储能弹性模量的测定>
将芯片接合薄膜A～F用切刀切割为长度22.5mm(测定长度)×宽度10mm的条状，使用固体粘弹性测定装置(RSA-III，RheometricScientific株式会社制造)，测定-50～300℃的拉伸储能弹性模量。测定条件是，频率1Hz，升温速度10℃/分钟。此时的50℃的拉伸储能弹性模量的值如表1所示。
<在175℃热固化5小时后的260℃下的拉伸储能弹性模量>
将芯片接合薄膜A～F在175℃热固化5小时。然后，将热固化后的芯片接合薄膜A～F用切刀切割为长度22.5mm(测定长度)×宽度10mm的条状，使用固体粘弹性测定装置(RSA-III，RheometricScientific株式会社制造)，测定-50～300℃的拉伸储能弹性模量。测定条件是，频率1Hz，升温速度10℃/分钟。此时的260℃的拉伸储能弹性模量的值如表1所示。
<以在175℃热固化5小时后为基准，失重5重量％的温度的测定>
对于在175℃热固化5小时后的芯片接合薄膜A～F，通过热重量法测定失重5重量％的温度。结果如表1所示。
<在175℃热固化5小时后的吸水率的测定>
对于芯片接合薄膜A～F，由在85℃、85％RH的恒温恒湿槽中放置168小时前后的重量减少率测定在175℃热固化5小时后的吸水率。结果如表1所示。
<密封工序后的气泡(空隙)消失性(在120℃热处理10小时的情况下)>
将各实施例和比较例中得到的芯片接合薄膜A～F在40℃的条件下粘贴到5mm见方的半导体元件上，然后在温度120℃、压力0.1MPa、时间1秒的条件下安装到BGA(球栅阵列)衬底上。再用干燥机将其在150℃热处理1小时，然后在120℃实施10小时的热处理。然后，使用成型机(TOWAPress公司制造，マニュアルプレスY-1)，在成形温度175℃、夹紧压力184kN、传送压力5kN、时间120秒、密封树脂GE-100(日东电工株式会社制造)的条件下进行密封工序。使用超声波图像装置(日立FineTech公司制造，FS200II)观察密封工序后的芯片接合薄膜与BGA衬底的界面。使用二值化软件(WinRoofver.5.6)计算观察的图像中空隙所占的面积。空隙所占的面积相对于芯片接合薄膜的表面积小于30％的情况评价为“○”，30％以上的情况评价为“×”。结果如表1所示。
<密封工序后的气泡(空隙)消失性(在175℃热处理1小时的情况下)>
将各实施例和比较例中得到的芯片接合薄膜A～F在40℃的条件下粘贴到5mm见方的半导体元件上，然后在温度120℃、压力0.1MPa、时间1秒的条件下安装到BGA(球栅阵列)衬底上。再用干燥机将其在150℃热处理1小时，然后在175℃实施1小时的热处理。然后，使用成型机(TOWAPress公司制造，マニュアルプレスY-1)，在成形温度175℃、夹紧压力184kN、传送压力5kN、时间120秒、密封树脂GE-100(日东电工株式会社制造)的条件下进行密封工序。使用超声波图像装置(日立FineTech公司制造，FS200II)观察密封工序后的芯片接合薄膜与BGA衬底的界面。使用二值化软件(WinRoofver.5.6)计算观察的图像中空隙所占的面积。空隙所占的面积相对于芯片接合薄膜的表面积小于30％的情况评价为“○”，30％以上的情况评价为“×”。结果如表1所示。
(耐湿回流焊接试验(在120℃进行10小时热处理后的情况下))
将各实施例和比较例中得到的芯片接合薄膜A～F在40℃下粘贴到5mm见方的半导体芯片上，然后在温度120℃、压力0.1MPa、时间1秒的条件下安装到BGA衬底上。再用干燥机将其在150℃热处理1小时，然后在120℃实施10小时的热处理。然后，使用成型机(TOWAPress公司制造，マニュアルプレスY-1)，在成形温度175℃、夹紧压力184kN、传送压力5kN、时间120秒、密封树脂GE-100(日东电工株式会社制造)的条件下进行密封工序。然后，在温度85℃、湿度60％RH、时间168小时的条件下进行吸湿操作，再将样品通过以将260℃以上的温度保持30秒的方式进行温度设定的IR回流炉。对于9个半导体元件，使用超声波显微镜观察芯片接合薄膜与BGA衬底的边界处是否产生剥离，并计算产生剥离的比例(％)。结果如表1所示。
(耐湿回流焊接试验(在175℃进行1小时热处理后的情况下))
将各实施例和比较例中得到的芯片接合薄膜A～F在40℃的条件下粘贴到5mm见方的半导体芯片上，然后在温度120℃、压力0.1MPa、时间1秒的条件下安装到BGA衬底上。再用干燥机将其在150℃热处理1小时，然后在175℃实施1小时的热处理。然后，使用成型机(TOWAPress公司制造，マニュアルプレスY-1)，在成形温度175℃、夹紧压力184kN、传送压力5kN、时间120秒、密封树脂GE-100(日东电工株式会社制造)的条件下进行密封工序。然后，在温度85℃、湿度60％RH、时间168小时的条件下进行吸湿操作，再将样品通过以将260℃以上的温度保持10秒的方式进行温度设定的IR回流炉。对于9个半导体元件，使用超声波显微镜观察芯片接合薄膜与BGA衬底的边界处是否产生剥离，并计算产生剥离的比例(％)。结果如表1所示。
(结果)
对于实施例1～4的芯片接合薄膜而言，即使在芯片接合后在高温下长时间进行热处理(120℃下10小时或175℃下1小时)的情况下，在作为此后的工序的密封工序后，观察芯片接合薄膜与被粘物的边界时，气泡(空隙)也少。另外，耐湿试验中也显示良好的结果。

Claims (9)

1.一种芯片接合薄膜，其中，
含有含腈基热固性丙烯酸类共聚物和固化剂，
使用差示量热计，以10℃/分钟的升温速度从25℃到300℃进行测定时的放热量为10mJ/mg以下，
所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物含有环氧基，并且环氧值为0.1eq/kg以上且1eq/kg以下。
2.如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于，
以在175℃热固化5小时后为基准，失重5重量％的温度为280℃以上，
在175℃热固化5小时后的吸水率为1重量％以下。
3.如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于，
在175℃热固化5小时后的260℃下的拉伸储能弹性模量为0.5MPa以上。
4.如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于，
设所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重量为x、所述固化剂的重量为y时，重量比(x/y)为2以上且20以下。
5.如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于，
所述含腈基热固性丙烯酸类共聚物的重均分子量为50万以上。
6.如权利要求1所述的芯片接合薄膜，其特征在于，
所述固化剂具有酚羟基。
7.一种切割/芯片接合薄膜，其特征在于，
权利要求1所述的芯片接合薄膜层叠在切割薄膜上。
8.如权利要求7所述的切割/芯片接合薄膜，其特征在于，
所述芯片接合薄膜的热固化前的25℃下的拉伸储能弹性模量为1MPa以上且5GPa以下。
9.一种半导体装置，其特征在于，
使用权利要求1至6中任一项所述的芯片接合薄膜或者权利要求7或8所述的切割/芯片接合薄膜制造。
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