JP2005032961A

JP2005032961A - Adhesive film for semiconductor, dicing film, and semiconductor device

Info

Publication number: JP2005032961A
Application number: JP2003195858A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Nakagawa; 大助中川
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: JP4309710B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesive film for semiconductor which can bond at a lower temperature a semiconductor element and a supporting member for mounting the semiconductor element of a lead frame or the like, a semiconductor device using the same film, and also to provide a dicing film having the function of the adhesive film for semiconductor material. <P>SOLUTION: The adhesive film for semiconductor is formed of a resin substance including a plastic resin and thermosetting resin. The film is characterized in that melting viscosity is initially reduced when the adhesive film for semiconductor is heated from a normal temperature up to a melting condition in an increasing rate of 10°C/min. After the temperature has reached that for the lowest melting viscosity, the temperature further rises and the lowest melting viscosity is 2,000[Pa s] or less. The dicing film is formed by laminating an adhesive film for semiconductor and a supporting base material. The semiconductor device uses the adhesive film for semiconductor to bond the semiconductor element and the supporting member to mount the semiconductor element. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体用接着フィルム、ダイシングフィルムおよび半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化等に対応して半導体装置の高密度化、高集積化の要求が強まり、半導体パッケージの大容量高密度化が進んでいる。
このような要求に対応するため、例えば半導体素子の上にリードを接着するリード・オン・チップ（ＬＯＣ）構造が採用されている。
【０００３】
しかし、ＬＯＣ構造では、半導体素子とリードフレームとを接合するため、その接合部での接着信頼性が半導体パッケージの信頼性に大きく影響している。
【０００４】
従来、半導体素子とリードフレームとの接着には、ペースト状の接着剤が用いられていた。
しかし、ペースト状の接着剤を適量に塗布することが困難であり、半導体素子から接着剤がはみ出すことがあった。さらに、ペースト状の接着剤を塗布する工程は、複雑でもあり、生産性にも劣っていた。
【０００５】
そこで、例えばポリイミド樹脂を用いたホットメルト型の接着剤フィルム等の耐熱性基材に接着剤と塗布したフィルム状接着剤が用いられてきている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、ホットメルト型の接着剤フィルムは、高温で接着する必要があるため、高密度化した半導体素子、リードフレームに熱損傷を与える場合があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２６４０３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、半導体素子とリードフレーム等の半導体素子搭載用支持部材とを低温で接着することができる半導体用接着フィルムおよびそれを用いた半導体装置を提供することである。
また、本発明の目的は、半導体用接着フィルムの機能を有するダイシングフィルムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１０）に記載の本発明により達成される。
（１）可塑性樹脂と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態まで昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が２，０００［Ｐａ・ｓ］以下であることを特徴とする半導体用接着フィルム。
（２）前記最低溶融粘度に到る温度が５０〜１７０℃である上記（１）に記載の半導体用接着フィルム。
（３）１８０℃での溶融粘度が、５，０００［Ｐａ・ｓ］以上である上記（１）または（２）に記載の半導体用接着フィルム。
（４）前記可塑性樹脂のガラス転移温度は、−２０〜６０℃である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
（５）前記可塑性樹脂は、アクリル系樹脂である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
（６）前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂を含むものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
（７）前記硬化性樹脂は、さらに紫外線硬化性樹脂を含むものである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
（８）前記紫外線硬化性樹脂は、常温で液状である上記（７）に記載の半導体用接着フィルム。
（９）上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするダイシングフィルム。
（１０）上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とする半導体装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体用接着フィルム、ダイシングフィルムおよび半導体装置について説明する。
本発明の半導体用接着フィルムは、可塑性樹脂と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態までに昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が２，０００［Ｐａ・ｓ］以下であることを特徴とするものである。
本発明のダイシングフィルムは、上記に記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするものである。
本発明の半導体装置は、上記に記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とするものである。
【００１０】
以下、本発明の半導体用接着フィルムについて説明する。
図１は、本発明の半導体用接着フィルムの温度に対する溶融粘度の関係を模式的に示したものである。
本発明の半導体用接着フィルムは、可塑性樹脂（熱可塑性樹脂）と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成されるものであって、図１に示すように該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態までに昇温したときに初期は溶融粘度が減少し（図中矢印Ａ）、所定の温度（ｔ１）で最低溶融粘度（η１）に到達した後、さらに上昇（図中矢印Ｂ）するような特性を有する。
【００１１】
前記最低溶融粘度は、２，０００［Ｐａ・ｓ］以下である。さらに、前記最低溶融粘度は、１，５００［Ｐａ・ｓ］以下が好ましく、特に１，０００〜１００［Ｐａ・ｓ］が好ましい。これにより、半導体用接着フィルムの低温接着性を向上することができる。
前記溶融粘度は、例えば粘弾性測定装置であるレオメーターを用いて、フィルム状態のサンプルに１０℃／分の昇温速度で、周波数１Ｈｚのずり剪断を与えて測定することができる。
【００１２】
半導体用接着フィルムの最低溶融粘度が前記範囲内であると、半導体用接着フィルムの低温接着性に優れるのは、以下の理由からだと考えられる。
半導体接着フィルムの最低溶融粘度が低いほど、低温で半導体用接着フィルムを溶融（軟化）することが可能となる。低温で半導体用接着フィルムを溶融することができると、半導体素子および支持部材の微細な凹凸を半導体用接着フィルムが低温で埋め込むことができる。
【００１３】
また、従来の半導体用接着フィルム（例えば、ポリイミド系の接着フィルム）の前記最低溶融粘度は、３，０００［Ｐａ・ｓ］程度であった。そのため、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材との接着を、１８０℃程度の高温で行う必要があった。しかし、このような高温で半導体素子と半導体素子搭載用支持部材との接着を行うために、半導体素子が熱損傷する場合があった。
これに対して、本発明の半導体用接着フィルムは、最低溶融粘度が低いので、加熱温度を低くしても半導体素子と半導体搭載用支持部材との接着を行うことが可能となる。
【００１４】
前記最低溶融温度に到る温度（ｔ１）は、特に限定されないが、５０〜１７０℃が好ましく、特に６０〜１５０℃が好ましい。温度が前記下限値未満であると前記樹脂組成物の保存性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体接着性フィルムの低温接着性を向上する効果が低下する場合がある。
【００１５】
また、１８０℃における溶融粘度は、特に限定されないが、５，０００［Ｐａ・ｓ］以上が好ましく、特に５，５００〜５０，０００［Ｐａ・ｓ］が好ましい。１８０℃における溶融粘度が前記範囲内であると、特に耐熱性とリフロー時の耐クラック性に優れる。
前記最低溶融粘度が、２，０００［Ｐａ・ｓ］以下であることに加え、１８０℃での溶融粘度が前記範囲内であると、優れた低温接着性と耐熱性とを両立する半導体用接着フィルムを得ることができる。
【００１６】
前記可塑性樹脂のガラス転移温度は、特に限定されないが、−２０〜６０℃が好ましく、特に−１０〜５０℃が好ましい。ガラス転移温度が前記下限値未満であると半導体用接着フィルムの粘着力が強くなり作業性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると低温接着性を向上する効果が低下する場合がある。
【００１７】
前記可塑性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等のポリイミド系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等のポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。
これらの中でもアクリル系樹脂が好ましい。これにより、ガラス転移温度が低いため初期密着性を向上することができる。
ここで初期密着性とは、半導体用接着フィルムで半導体素子と支持部材とを接着した際の初期段階における密着性であり、すなわち半導体用接着フィルムを硬化処理する前の密着性を意味する。
【００１８】
前記アクリル系樹脂は、アクリル酸およびその誘導体を意味し、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミド等の重合体および他の単量体との共重合体等が挙げられる。
また、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、ニトリル基等を持つ化合物を有するアクリル系樹脂（特に、アクリル酸共重合体）が好ましい。これにより、半導体素子等の被着体への密着性をより向上することができる。前記官能基を持つ化合物として、具体的にはグリシジルエーテル基を持つグリシジルメタクリレート、水酸基を持つヒドロキシメタクリレート、カルボキシル基を持つカルボキシメタクリレート、ニトリル基を持つアクリロニトリル等が挙げられる。
これらの中でも特にニトリル基を持つ化合物を含むアクリル酸共重合体が好ましい。これにより、被着体への密着性を特に向上することができる。
【００１９】
前記官能基を持つ化合物の含有量は、特に限定されないが、前記アクリル系樹脂全体の０．５〜４０重量％が好ましく、特に５〜３０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると粘着力が強すぎて作業性を向上する効果が低下する場合がある。
【００２０】
前記可塑性樹脂（特にアクリル系樹脂）の重量平均分子量は、特に限定されないが、１０万以上が好ましく、特に１５万〜１００万が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、特に半導体用接着フィルムの製膜性を向上することができる。
【００２１】
前記硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が挙げられる。なお、硬化性樹脂としては、後述するような硬化剤としての機能を有するようなものを含んでも良い。
前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、耐熱性（特に２６０℃での耐リフロー性）を特に向上することができる。
前記熱硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても良い。これらの中でもエポキシ樹脂が特に好ましい。これにより、耐熱性および密着性をより向上することができる。
【００２２】
前記エポキシ樹脂は、特に限定されないが、結晶性エポキシ樹脂が好ましい。このような結晶性エポキシ樹脂としては、ビフェニル骨格、ビスフェノール骨格、スチルベン骨格等の剛直な構造を主鎖に有し、比較的低分子量であるものが挙げられる。結晶性エポキシ樹脂が好ましい理由は、常温では結晶化している固体であるが、融点以上の温度域では急速に融解して低粘度の液状に変化するからである。それによって、初期密着性をより向上することができる。
【００２３】
前記結晶性エポキシ樹脂の融点は、特に限定されないが、５０〜１５０℃が好ましく、特に６０〜１４０℃が好ましい。融点が前記範囲内であると、特に低温接着性を向上することができる。
前記融点は、例えば示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度５℃／分で昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点温度で評価することができる。
【００２４】
前記熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部が好ましく、特に３０〜７０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体用接着フィルムの靭性を向上する効果が低下する場合がある。
【００２５】
前記硬化性樹脂は、さらに紫外線硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、初期密着性をより向上することができる。
前記紫外線硬化性樹脂としては、例えばアクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂、ウレタンアクリレートオリゴマーまたはポリエステルウレタンアクリレートオリゴマーを主成分とする紫外線硬化性樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルフェノール系樹脂の群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
これらの中でもアクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂が好ましい。これにより、初期密着性をより向上することができる。前記アクリル系化合物としては、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルのモノマー等が挙げられ、具体的にはジアクリル酸エチレングリコール、ジメタクリ酸エチレングリコール、ジアクリル酸１，６−ヘキサンジオール、ジメタクリル酸１，６−ヘキサンジオール、ジアクリル酸グリセリン、ジメタクリル酸グリセリン、ジアクリル酸１，１０−デカンジオール、ジメタクリル酸１，１０−デカンジオール等の２官能アクリレート、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、トリアクリ酸ペンタエリスリトール、トリメタクリ酸ペンタエリスリトール、ヘキサアクリル酸ジペンタエリスリトール、ヘキサメタクリル酸ジペンタエリスリトール等の多官能アクリレートなどが挙げられる。これらの中でもアクリル酸エステルが好ましく、特にエステル部位の炭素数が１〜１５のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸アルキルエステルが好ましい。
【００２６】
前記紫外線硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して２０〜５５重量部が好ましく、特に３０〜４０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると接着性が低下する場合があり、前記上限値を超えると保護フィルムを用いた場合に密着力が高くなりすぎ作業性が低下する場合がある。
【００２７】
前記紫外線硬化性樹脂として、分子内にヒドロキシ基などの水酸基を有する紫外線硬化性樹脂のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルをさらに前記紫外線硬化性樹脂と併用することで被着体との密着性や粘接着剤の特性を容易に制御することができる。
【００２８】
また、前記紫外線硬化性樹脂は、特に限定されないが、常温で液状であることが好ましい。これにより、前記最低溶融粘度を特に低下させることができ、低温接着性をより向上できる。前記常温で液状の紫外線硬化性樹脂としては、前述したアクリル化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
【００２９】
また、前記紫外線硬化性樹脂には、さらに、光重合開始剤を併用することが好ましい。これにより、支持基材から半導体用接着フィルムを剥離しにくい場合は紫外線を照射することで半導体用接着フィルムの表面を硬化させ剥離を容易にすることができる。
【００３０】
前記光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルフィニルサルファイド、ベンジル、ジベンジル、ジアセチルなどが挙げられる。
【００３１】
前記光重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、前記紫外線硬化性樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましく、特に３〜１５重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると光重合開始する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると反応性が高くなりすぎ保存性が低下する場合がある。
【００３２】
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、他の成分としてシアネート基を有する有機化合物を含むことが好ましい。これにより、被着体への密着性と耐熱性とをより向上することができる。
前記シアネート基を有する有機化合物としては、例えばビスフェノールＡ型ジシアネート、ビスフェノールＦ型ジシアネート、ビス（４−シアネートフェニル）エーテル、ビスフェノールＥ型ジシアネート、シアネートノボラック樹脂等が挙げられる。
【００３３】
前記シアネート基を有する有機化合物の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して１〜５０重量部が好ましく、特に３〜３０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えるとアウトガスの原因や耐熱性を向上する効果が低下する場合がある。
【００３４】
前記硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、前記樹脂組成物は硬化剤（特に、フェノール系硬化剤）を含むことが好ましい。
前記硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物（液状酸無水物）、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、フェノール樹脂等のフェノール系硬化剤が挙げられる。これらの中でもフェノール系硬化剤が好ましく、具体的にはビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）メタン（通称テトラメチルビスフェノールＦ）、４，４’−スルホニルジフェノール、４，４’−イソプロピリデンジフェノール（通称ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンおよびこれらの内ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンの３種の混合物（例えば、本州化学工業（株）製、ビスフェノールＦ−Ｄ）等のビスフェノール類、１，２−ベンゼンジオール、１，３−ベンゼンジオール、１，４−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、１，２，４−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、１，６−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、２，２’−ビフェノール、４，４’−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられる。
【００３５】
前記エポキシ樹脂の硬化剤（特にフェノール系硬化剤）の含有量は、特に限定されないが、前記エポキシ樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましく、特に３〜１０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると保存性が低下する場合がある。
【００３６】
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、さらに充填材を含むことが好ましい。これにより、耐熱性をより向上することができる。
前記充填材としては、例えば銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等の無機充填材、シリコンゴム、ポリイミド等の微粒子の有機充填材が挙げられる。これらの中でも無機充填材（特にシリカフィラー）が好ましい。これにより、耐熱性をより向上することができる。
【００３７】
前記充填材（特に無機充填材）の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して１〜１００重量部が好ましく、特に１０〜５０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると密着性を向上する効果が低下する場合がある。
【００３８】
前記充填剤（特に無機充填剤）の平均粒子径は、特に限定されないが、平均粒子径０．１〜２５μｍであることが好ましく特に０．５〜２０μｍが好ましい。平均粒子径が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体用接着フィルムの接着性が低下する場合がある。
【００３９】
本発明の半導体接着用フィルムは、例えば前記樹脂組成物をメチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤に溶解して、ワニスの状態にした後、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて離型シートに塗工し、乾燥させた後、離型シートを除去することによって得ることができる。
前記半導体用接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、３〜１００μｍが好ましく、特に５〜７０μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に厚さ精度の制御を容易にできる。
【００４０】
次に、本発明のダイシングフィルムについて好適な実施の形態に基づいて説明する。本発明のダイシングフィルムは、ダイシングフィルムとしての作用と、半導体素子と支持部材とを接合する半導体用接着フィルム（ダイアタッチフィルム）としての作用とを有するものである。
図２は、本発明のダイシングフィルムの一例を模式的に示す断面図である。
ダイシングフィルム１は、前述した半導体用接着フィルム２と、支持基材３とを積層してなる。これにより、半導体用接着フィルムの機能（ダイアタッチフィルム機能）を有するダイシングフィルムを得ることができる。
半導体用接着フィルム２の厚さは、特に限定されないが、３〜１００μｍが好ましく、特に１０〜７５μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると接着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると厚さの均一性が低下する場合がある。
【００４１】
支持基材３としては、例えばポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、スチレン−イソプレンブロック共重合体とポリプロピレンとの混合物等の樹脂フィルムが挙げられる。これらの中でもスチレン−イソプレンブロック共重合体とポリプロピレンとの混合物が好ましい。これにより、半導体用接着フィルム製造時の伸び特性（エキスバンド特性）を向上することができる。
さらに前記混合物中のポリプロピレンの含有量は、前記混合物全体の３０〜７０重量％であることが好ましく、特に４０〜６０重量％が好ましい。
また、さらに前記混合物中の共重合体の含有量は、前記混合物全体の３０〜７０重量％であることが好ましく、特に４０〜６０重量％が好ましい。
【００４２】
支持基材３は、特に限定されないが、紫外線透過性基材であることが好ましい。これにより、紫外線照射により半導体用接着フィルム２が硬化反応により、支持基材３との界面においての接着性をある程度低下させ、支持基材３の剥離を容易にすることができる。
【００４３】
支持基材３の厚さは、特に限定されないが、２０〜２００μｍが好ましく、特に２５〜１５０μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に半導体用接着フィルム製造時の伸び特性（エキスバンド特性）に優れる。
【００４４】
なお、ダイシングフィルム１には、半導体用接着フィルム２の支持基材３と異なる面に保護フィルム（不図示）を設けていることが好ましい。これにより、作業性を向上することができる。さらに、半導体用接着フィルムの表面に異物等が付着することを防止することができる。
【００４５】
ダイシングフィルム１を製造する方法としては、例えば前記樹脂組成物を溶剤に溶解した樹脂ワニスを離型シートにコンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて塗工し、乾燥させて接着剤層を形成し、その後離型シートを除去する。次に、紫外線透過性基材を積層して、半導体用接着フィルムと紫外線透過性基材が積層されたダイシングフィルムを得ることができる。
【００４６】
次に、本発明の半導体装置について説明する。
図３は、本発明の半導体装置の一例を模式的に示す半導体装置の断面図である。
半導体装置１０は、半導体素子５と、半導体用接着フィルム２と、半導体搭載用支持部材６とを有する。
半導体素子５は、半導体用接着フィルム２を介して半導体搭載用支持部材６に接合されている。
【００４７】
半導体搭載用支持部材６としては、例えば金属性のリードフレーム、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸した基板、ポリイミド樹脂基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板等の樹脂製基板等が挙げられる。
【００４８】
以下、本発明の半導体用接着フィルム機能を有するダイシングフィルムを用いて半導体装置を得る方法について説明する。
シリコンウエハーの裏面に前記ダイシングフィルムの半導体用接着フィルム面を低温（例えば６０℃以下）で接合する。そして、前記ダイシングフィルムを接合した前記シリコンウエハーをダイシング装置に固定し、ダイシングソー等を用いて所定の個数の半導体素子とする。
【００４９】
前記半導体素子に接合しているダイシングフィルムの支持基材面に例えば紫外線を照射して、半導体用接着フィルムの表面のみを硬化させ、支持基材を剥離する。
【００５０】
そして、前記半導体用接着フィルムが接合した半導体素子をリードフレーム等の半導体搭載用支持部材に接合して、半導体装置を得ることができる。
【００５１】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
まず、半導体用接着フィルムの実施例および比較例について説明する。
（実施例１）
▲１▼半導体用接着フィルム樹脂ワニスの調製
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂として結晶性のクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製、融点８０℃）５０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部、紫外線硬化性樹脂として液状の１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）５０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部とをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解して樹脂固形分４０％の樹脂ワニスを得た。
【００５２】
▲２▼半導体用接着フィルムの製造
コンマコーターを用いて上述の樹脂ワニスを、保護フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルム（王子製紙（株）製、品番ＲＬ−０７、厚さ１００μｍ）に塗布した後、７０℃で、１０分間乾燥して、厚さ２５μｍの半導体用接着フィルムを得た。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、９００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１３０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，７００［Ｐａ・ｓ］であった。
ここで、半導体用接着フィルムの溶融粘度は、レオメーターを用いて、１０℃／分の昇温速度で、周波数１Ｈｚのずり剪断を与えて測定した。
【００５３】
（実施例２）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−Ｐ３ＤＲ、Ｔｇ：１２℃、重量平均分子量：８５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）４０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）５０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、９３０［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、６，０００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００５４】
（実施例３）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−Ｐ３ＤＲ、Ｔｇ：１２℃、重量平均分子量：８５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）４０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）５０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、充填材としてシリカ（ＳＰ−４Ｂ、扶桑化学（株）製）３０重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，７００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、１０，０００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００５５】
（実施例４）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−Ｐ３ＤＲ、Ｔｇ：１２℃、重量平均分子量：８５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）５０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）２０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、７００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１６０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，５００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００５６】
（実施例５）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）２０重量部とシアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）５重量部、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）１００重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、８００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は５５℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，９００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００５７】
（実施例６）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）３０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）３０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、９５０［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，０００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００５８】
（実施例７）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合においてアクリル系樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
アクリル系樹脂として、アクリル酸共重合体（エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−２ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７０ＬＤＲ、Ｔｇ：−１７．５℃、重量平均分子量：８００，０００）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、５００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１００℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，２００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００５９】
（実施例８）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において可塑性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてフェノキシ樹脂（東都化成（株）製、ＹＰ−５０、重量平均分子量：４４，１００、Ｔｇ：８４℃）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，０００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４５℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，２００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００６０】
（実施例９）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において硬化性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
硬化性樹脂として、液状のエポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＲＥ８１０ＮＭ、１１３ｇ／ｅｑ）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、６００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，０００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００６１】
（実施例１０）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において紫外線硬化性樹脂を用いなかった以外は、実施例１と同様にした。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，５００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１３０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，１００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００６２】
（実施例１１）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において紫外線硬化性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
紫外線硬化性樹脂として、固形のアクリレート（日本化薬（株）製、ステアリルアクリレート）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，３００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１５０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、６，０００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００６３】
（比較例１）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスにおいて可塑性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてシリコーン変性ポリイミド樹脂（ジアミン成分として２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（０．１５モル）およびα，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン（平均分子量８３７）（０．１５モル）と、酸成分として４，４’−オキシジフタル酸二無水物（０．１５モル）および３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを合成して得られるアニソールに可溶なポリイミド樹脂、Ｔｇ：１００℃、重量平均分子量５０，０００）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、３，１００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１５０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、１０，０００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００６４】
（比較例２）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において硬化性樹脂を用いなかった以外は、実施例１と同様にした。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，０００［Ｐａ・ｓ］であり、最低溶融粘度に到達する温度は１３０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、３，０００［Ｐａ・ｓ］であった。
【００６５】
各実施例および比較例で得られた半導体用接着フィルムについて、次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表１に示す。
▲１▼低温接着性（初期密着性）
低温接着性は、半導体素子（８０ピンリードフレーム）に得られた半導体用接着フィルムを５０℃、０．１ＭＰａ、１秒間の条件で接着し、その後、ダイシェア強度を測定した。
ダイシェア強度の測定は、プッシュプルゲージを用いて行った。
【００６６】
▲２▼耐熱性
耐熱性は、１８０℃で１時間熱処理した半導体用接着フィルムの５％重量減少温度で評価した。各符号は以下の通りである。
◎：５％重量減少温度が、３００℃を超える
○：５％重量減少温度が、２５０℃〜３００℃である
△：５％重量減少温度が、２００℃を超え、２５０℃未満である
×：５％重量減少温度が、２００℃未満である
【００６７】
▲３▼伸度
伸度は、１８０℃で１時間熱処理した半導体用接着フィルムの引張り伸度を評価した。
◎：伸度が２０％を超える
○：伸度が１０％以上、かつ２０％未満である
△：伸度が３％以上、かつ１０％未満である
×：伸度が３％未満である
【００６８】
【表１】

【００６９】
表１から明らかなように、実施例１〜１１は、低温接着性および耐熱性に優れていた。
また、実施例１〜７および９〜１１は、引張り伸び特性にも優れており靭性が優れていることが示された。
【００７０】
次に、ダンシングフィルムおよび半導体装置について説明する。
（実施例１ａ〜実施例１１ａ）
▲１▼ダイシングフィルムの製造
光透過性基材（クリアテックＣＴ−Ｈ８１７、クラレ（株）製を押し出し機で成形して厚さ１００μｍのフィルムとしたもの）に、実施例１〜１１で得られた保護フィルム剥離前の半導体用接着フィルムを、ラミネーターを用いて、常温で積層して、保護フィルム／半導体用接着フィルム／光透過性基材で構成されるダイシングフィルムを得た。
【００７１】
▲２▼半導体装置の製造
上述のダイシングフィルムの保護フィルムを剥離して、半導体用接着フィルム面を５インチ、１００μｍの半導体ウエハーに接合して、固定した。そして、ダイシングソーを用いて、ダイシングフィルムが接合した半導体ウエハーをスピンドル回転数５０，０００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓｅｃで５ｍｍ×５ｍｍ角の半導体素子のサイズにダイシング（切断）して、ダイシングフィルムが接合した半導体素子を得た。次に、光透過性基材側から紫外線を２０秒で２５０ｍＪ／ｃｍ^２の積算光量を照射した後、半導体用接着フィルムに接合している光透過性基材を剥離した。そして、上述のダイシングフィルムが接合した半導体素子を４２−アロイ合金のリードフレームに、１８０℃、１ＭＰａ、１．０秒間圧着して、ダイボンディング（ダイシングフィルムを介して）し、１８０℃で１時間加熱し、樹脂で封止して１０個の半導体装置を得た。
【００７２】
（比較例１ａ〜比較例２ａ）
半導体用接着フィルムとして、比較例１〜比較例２で得られた保護フィルム剥離前の半導体用接着フィルムを用いた以外は、実施例１ａと同様にした。
【００７３】
各実施例および比較例で得られたダイシングフィルムおよび半導体装置に関して次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。なお、ピックアップ性については、実施例１ａ〜９ａおよび比較例１ａ、２ａについて評価した。
▲１▼接着性
ダイシングフィルムと半導体ウエハーとの接着性は、半導体ウエハーに裏面に２５ｍｍ幅のダイシングフィルムを０．１ＭＰａ、５０℃で接合した後に１８０度ピール強度を測定して評価した。
【００７４】
▲２▼ダイシング後のチップの飛散
半導体ウエハーをダイシングした後に、粘着が弱いためにダイシングフィルムから剥離する半導体素子の個数により評価した。
【００７５】
▲３▼ピックアップ性
ダイシングフィルムが接合した半導体素子を紫外線照射した後、半導体素子を光透過性基材から取り上げること（ピックアップ）が可能であるかを評価した。
◎：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、９５％以上である
○：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、９０〜９５％未満である
△：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、５０〜９０％未満である
×：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、５０％未満である
【００７６】
▲４▼ダイシングフィルムの初期接着性
ダイアタッチフィルムとリードフレームとの接着性は、ダイシングフィルムが接合した半導体素子と、４２−アロイ合金のリードフレームとを１８０℃、１ＭＰａ、１．０秒間の条件で接合し、そのまま未処理（硬化処理前）の状態でチップとリードフレームとの剪断強度を評価した。
【００７７】
▲５▼吸湿処理後の接着性
各実施例および比較例で得られた半導体装置を８５℃／８５％ＲＨ／１６８時間吸湿処理をした後、半導体素子とリードフレームとの剪断強度を評価した。
◎：剪断強度が、１．０ＭＰａ以上である
○：剪断強度が、０．７５以上、かつ１．０ＭＰａ未満である
△：剪断強度が、０．５以上、かつ０．７５ＭＰａ未満である
×：剪断強度が、０．５ＭＰａ未満である
【００７８】
▲６▼耐クラック性
耐クラック性は、各実施例および比較例で得られた半導体装置を８５℃／８５％ＲＨ／１６８時間吸湿処理をした後、２６０℃のＩＲリフローを３回行い走査型超音波探傷機（ＳＡＴ）で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：クラックが全く無し
○：クラックが、１／１０個〜３／１０個有り
△：クラックが、４／１０個〜９／１０個有り
×：クラックが、１０／１０個有り
【００７９】
【表２】

【００８０】
表２から明らかなように、実施例１ａ〜１１ａは、接着性およびチップの飛散も無かった。
また、実施例１ａ〜４ａ、６ａおよび８ａは、ピックアップ性にも優れていた。
また、実施例１ａ、２ａおよび５ａ〜１１ａは、初期接着性にも優れていた。
また、実施例１ａ〜５ａ、７ａ、１０ａおよび１１ａは、吸湿処理後の接着性にも優れていた。
また、実施例１ａ〜４ａは、耐クラック性にも優れていた。
【発明の効果】
本発明によれば、半導体素子とリードフレーム等の半導体素子搭載用支持部材とを低温で接着することができる半導体用接着フィルムおよびそれを用いた半導体装置を提供することができる。
また、特定のアクリル系樹脂を用いる場合、低温接着性と耐熱性の両方に優れる半導体用接着フィルムを提供することができる。
また、特定の硬化性樹脂を用いた場合、特に耐熱性に優れる半導体用接着フィルムを提供することができる。
また、本発明によれば、半導体用接着フィルムの機能を有するダイシングフィルム（耐チッピング性、耐クラック性）を提供することができる。すなわち、優れたダイシングシートとしての機能を有し、ダイマウント時には接着剤として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体用接着フィルムの温度に対する溶融粘度の関係を模式的に示した図である。
【図２】本発明のダイシングフィルムの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の一例を模式的に示す半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
１ダイシングフィルム
２半導体用接着フィルム
３支持基材
５半導体素子
６半導体搭載用支持部材
１０半導体装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adhesive film for a semiconductor, a dicing film, and a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been an increasing demand for higher density and higher integration of semiconductor devices in response to higher functions of electronic devices, and semiconductor packages have been increasing in capacity and density.
In order to meet such requirements, for example, a lead-on-chip (LOC) structure in which a lead is bonded onto a semiconductor element is employed.
[0003]
However, since the semiconductor element and the lead frame are bonded in the LOC structure, the bonding reliability at the bonded portion greatly affects the reliability of the semiconductor package.
[0004]
Conventionally, a paste-like adhesive has been used for bonding a semiconductor element and a lead frame.
However, it is difficult to apply an appropriate amount of paste adhesive, and the adhesive sometimes protrudes from the semiconductor element. Further, the process of applying the paste adhesive is complicated and inferior in productivity.
[0005]
Therefore, for example, a film adhesive obtained by applying an adhesive and a heat-resistant substrate such as a hot-melt adhesive film using a polyimide resin has been used (for example, see Patent Document 1).
However, since the hot-melt adhesive film needs to be bonded at a high temperature, it may cause thermal damage to a high-density semiconductor element and lead frame.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-264035
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the adhesive film for semiconductors which can adhere | attach a semiconductor element and support members for semiconductor element mounting, such as a lead frame, at low temperature, and a semiconductor device using the same.
Moreover, the objective of this invention is providing the dicing film which has a function of the adhesive film for semiconductors.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (10).
(1) An adhesive film for a semiconductor comprising a resin composition comprising a plastic resin and a curable resin, wherein the temperature of the adhesive film for a semiconductor is increased from room temperature to a molten state at a temperature increase rate of 10 ° C./min. The melt viscosity is initially reduced, and after reaching the minimum melt viscosity, the melt viscosity further increases, and the minimum melt viscosity is 2,000 [Pa · s] or less. An adhesive film for semiconductors.
(2) The adhesive film for a semiconductor according to (1) above, wherein the temperature to reach the minimum melt viscosity is 50 to 170 ° C.
(3) The adhesive film for a semiconductor according to (1) or (2), wherein the melt viscosity at 180 ° C. is 5,000 [Pa · s] or more.
(4) The adhesive film for a semiconductor according to any one of (1) to (3), wherein the glass transition temperature of the plastic resin is -20 to 60 ° C.
(5) The adhesive film for a semiconductor according to any one of (1) to (4), wherein the plastic resin is an acrylic resin.
(6) The adhesive film for a semiconductor according to any one of (1) to (5), wherein the curable resin includes a thermosetting resin.
(7) The adhesive film for a semiconductor according to any one of (1) to (6), wherein the curable resin further contains an ultraviolet curable resin.
(8) The adhesive film for a semiconductor according to (7), wherein the ultraviolet curable resin is liquid at normal temperature.
(9) A dicing film obtained by laminating the adhesive film for a semiconductor according to any one of (1) to (8) above and a supporting base material.
(10) A semiconductor device, wherein a semiconductor element and a semiconductor element mounting support member are joined using the semiconductor adhesive film according to any one of (1) to (8).
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the adhesive film for semiconductor, the dicing film and the semiconductor device of the present invention will be described.
The adhesive film for semiconductor of the present invention is an adhesive film for semiconductor composed of a resin composition containing a plastic resin and a curable resin, and the temperature increase rate of the semiconductor adhesive film from room temperature to 10 ° C./min. When the temperature is raised to a molten state, the melt viscosity decreases initially, reaches a minimum melt viscosity, and further increases, and the minimum melt viscosity is 2,000 [Pa · s]. It is characterized by the following.
The dicing film of the present invention is formed by laminating the above-mentioned adhesive film for semiconductor and a supporting base material.
The semiconductor device of the present invention is characterized in that the semiconductor element and the semiconductor element mounting support member are joined using the semiconductor adhesive film described above.
[0010]
Hereinafter, the adhesive film for semiconductor of the present invention will be described.
FIG. 1 schematically shows the relationship of the melt viscosity to the temperature of the adhesive film for semiconductors of the present invention.
The adhesive film for a semiconductor of the present invention is composed of a resin composition containing a plastic resin (thermoplastic resin) and a curable resin. As shown in FIG. When the temperature is increased to a molten state at a temperature increase rate of 10 ° C./min, the initial melt viscosity decreases (arrow A in the figure), and after reaching the minimum melt viscosity (η1) at a predetermined temperature (t1), Further, it has a characteristic of rising (arrow B in the figure).
[0011]
The minimum melt viscosity is 2,000 [Pa · s] or less. Furthermore, the minimum melt viscosity is preferably 1,500 [Pa · s] or less, and particularly preferably 1,000 to 100 [Pa · s]. Thereby, the low temperature adhesiveness of the adhesive film for semiconductors can be improved.
The melt viscosity can be measured, for example, by using a rheometer, which is a viscoelasticity measuring device, by applying shear shear at a frequency of 1 Hz to a sample in a film state at a heating rate of 10 ° C./min.
[0012]
If the minimum melt viscosity of the semiconductor adhesive film is within the above range, the low temperature adhesive property of the semiconductor adhesive film is considered to be due to the following reason.
As the minimum melt viscosity of the semiconductor adhesive film is lower, the semiconductor adhesive film can be melted (softened) at a lower temperature. If the adhesive film for a semiconductor can be melted at a low temperature, the fine unevenness of the semiconductor element and the support member can be embedded in the semiconductor adhesive film at a low temperature.
[0013]
The minimum melt viscosity of a conventional adhesive film for a semiconductor (for example, a polyimide-based adhesive film) was about 3,000 [Pa · s]. For this reason, it is necessary to bond the semiconductor element and the semiconductor element mounting support member at a high temperature of about 180 ° C. However, since the semiconductor element and the semiconductor element mounting support member are bonded at such a high temperature, the semiconductor element may be thermally damaged.
On the other hand, since the adhesive film for semiconductors of the present invention has a low minimum melt viscosity, it is possible to bond the semiconductor element and the semiconductor mounting support member even when the heating temperature is lowered.
[0014]
The temperature (t1) reaching the minimum melting temperature is not particularly limited, but is preferably 50 to 170 ° C, particularly preferably 60 to 150 ° C. If the temperature is less than the lower limit, the effect of improving the storage stability of the resin composition may be reduced, and if the temperature exceeds the upper limit, the effect of improving the low-temperature adhesiveness of the semiconductor adhesive film may be reduced. is there.
[0015]
The melt viscosity at 180 ° C. is not particularly limited, but is preferably 5,000 [Pa · s] or more, and particularly preferably 5,500 to 50,000 [Pa · s]. When the melt viscosity at 180 ° C. is within the above range, the heat resistance and the crack resistance during reflow are particularly excellent.
In addition to the minimum melt viscosity being 2,000 [Pa · s] or less, and the melt viscosity at 180 ° C. being within the above range, bonding for semiconductors having both excellent low-temperature adhesion and heat resistance. A film can be obtained.
[0016]
Although the glass transition temperature of the said plastic resin is not specifically limited, -20-60 degreeC is preferable and -10-50 degreeC is especially preferable. If the glass transition temperature is less than the lower limit, the adhesive force of the semiconductor adhesive film may be increased and the effect of improving workability may be reduced. If the glass transition temperature exceeds the upper limit, the effect of improving the low temperature adhesiveness is reduced. There is a case.
[0017]
Examples of the plastic resin include polyimide resins such as polyimide resins and polyetherimide resins, polyamide resins such as polyamide resins and polyamideimide resins, and acrylic resins.
Among these, acrylic resins are preferable. Thereby, since the glass transition temperature is low, initial adhesiveness can be improved.
Here, the initial adhesion refers to adhesion in an initial stage when the semiconductor element and the support member are bonded with the semiconductor adhesive film, that is, adhesion before the semiconductor adhesive film is cured.
[0018]
The acrylic resin means acrylic acid and derivatives thereof, and specifically, acrylic acid esters such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, and ethyl acrylate, and methacrylate esters such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate. , Polymers such as acrylonitrile and acrylamide, and copolymers with other monomers.
An acrylic resin (particularly an acrylic acid copolymer) having a compound having an epoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a nitrile group, or the like is preferable. Thereby, the adhesiveness to adherends, such as a semiconductor element, can be improved more. Specific examples of the compound having a functional group include glycidyl methacrylate having a glycidyl ether group, hydroxy methacrylate having a hydroxyl group, carboxy methacrylate having a carboxyl group, and acrylonitrile having a nitrile group.
Among these, an acrylic acid copolymer containing a compound having a nitrile group is particularly preferable. Thereby, the adhesiveness to a to-be-adhered body can be improved especially.
[0019]
The content of the compound having a functional group is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 40% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight, based on the entire acrylic resin. When the content is less than the lower limit, the effect of improving the adhesion may be reduced, and when the content exceeds the upper limit, the adhesive force is too strong and the effect of improving the workability may be reduced.
[0020]
Although the weight average molecular weight of the said plastic resin (especially acrylic resin) is not specifically limited, 100,000 or more are preferable and especially 150,000-1 million are preferable. When the weight average molecular weight is within the above range, the film forming property of the adhesive film for a semiconductor can be improved.
[0021]
Examples of the curable resin include a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, and an electron beam curable resin. In addition, as curable resin, you may include what has a function as a hardening | curing agent which is mentioned later.
The curable resin preferably includes a thermosetting resin. Thereby, heat resistance (especially reflow resistance at 260 ° C.) can be particularly improved.
Examples of the thermosetting resins include phenol novolac resins, cresol novolac resins, novolac type phenol resins such as bisphenol A novolac resins, phenol resins such as resol phenol resins, bisphenol type epoxies such as bisphenol A epoxy resins and bisphenol F epoxy resins. Resin, novolak epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, etc., novolak epoxy resin, biphenyl epoxy resin, stilbene epoxy resin, triphenolmethane epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane epoxy resin, epoxy resin containing triazine nucleus Epoxy resins such as cyclopentadiene-modified phenolic epoxy resins, resins with triazine rings such as urea (urea) resins and melamine resins, unsaturated Riesuteru resins, bismaleimide resins, polyurethane resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, resins having a benzoxazine ring, cyanate ester resins, and the like. These may be used singly or in admixture. Among these, an epoxy resin is particularly preferable. Thereby, heat resistance and adhesiveness can be improved more.
[0022]
The epoxy resin is not particularly limited, but a crystalline epoxy resin is preferable. Examples of such crystalline epoxy resins include those having a rigid structure such as a biphenyl skeleton, a bisphenol skeleton, and a stilbene skeleton in the main chain and having a relatively low molecular weight. The reason why the crystalline epoxy resin is preferable is that it is a solid that is crystallized at room temperature, but rapidly melts into a low-viscosity liquid in a temperature range above the melting point. Thereby, the initial adhesion can be further improved.
[0023]
Although melting | fusing point of the said crystalline epoxy resin is not specifically limited, 50-150 degreeC is preferable and especially 60-140 degreeC is preferable. When the melting point is within the above range, particularly low-temperature adhesion can be improved.
The melting point can be evaluated by using, for example, a differential scanning calorimeter at the apex temperature of the endothermic peak of crystal melting that is heated from room temperature at a heating rate of 5 ° C./min.
[0024]
Although content of the said thermosetting resin is not specifically limited, 10-100 weight part is preferable with respect to 100 weight part of said plastic resins, and 30-70 weight part is especially preferable. When the content is less than the lower limit, the effect of improving heat resistance may be reduced, and when the content exceeds the upper limit, the effect of improving the toughness of the adhesive film for semiconductor may be reduced.
[0025]
The curable resin preferably further contains an ultraviolet curable resin. Thereby, initial adhesiveness can be improved more.
Examples of the ultraviolet curable resin include an ultraviolet curable resin mainly composed of an acrylic compound, an ultraviolet curable resin mainly composed of a urethane acrylate oligomer or a polyester urethane acrylate oligomer, an epoxy resin, and a vinylphenol resin. And ultraviolet curable resins mainly comprising at least one selected from the group consisting of:
Among these, an ultraviolet curable resin mainly composed of an acrylic compound is preferable. Thereby, initial adhesiveness can be improved more. Examples of the acrylic compounds include monomers of acrylic acid esters or methacrylic acid esters. Specifically, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, and 1,6 dimethacrylate. -Bifunctional acrylates such as hexanediol, glyceryl diacrylate, glyceryl dimethacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, 1,10-decanediol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate And polyfunctional acrylates such as pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and dipentaerythritol hexamethacrylate . Among these, acrylic acid esters are preferable, and acrylic acid esters or methacrylic acid alkyl esters having 1 to 15 carbon atoms in the ester moiety are particularly preferable.
[0026]
Although content of the said ultraviolet curable resin is not specifically limited, 20-55 weight part is preferable with respect to 100 weight part of said plastic resins, and 30-40 weight part is especially preferable. If the content is less than the lower limit, the adhesiveness may be reduced, and if the content exceeds the upper limit, the adhesion may be too high when the protective film is used, and the workability may be reduced.
[0027]
As the ultraviolet curable resin, an acrylic acid ester or methacrylic acid ester of an ultraviolet curable resin having a hydroxyl group such as a hydroxyl group in the molecule is used in combination with the ultraviolet curable resin, whereby adhesion to an adherend or viscosity is increased. The properties of the adhesive can be easily controlled.
[0028]
Moreover, although the said ultraviolet curable resin is not specifically limited, It is preferable that it is a liquid at normal temperature. Thereby, especially the said minimum melt viscosity can be reduced and low temperature adhesiveness can be improved more. Examples of the ultraviolet curable resin that is liquid at normal temperature include the ultraviolet curable resin mainly composed of the acrylic compound described above.
[0029]
Moreover, it is preferable to use a photopolymerization initiator in combination with the ultraviolet curable resin. Thereby, when it is difficult to peel the adhesive film for a semiconductor from the support base material, the surface of the adhesive film for a semiconductor can be cured by irradiating with ultraviolet rays to facilitate the peeling.
[0030]
Examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin isobutyl ether, methyl benzoin benzoate, benzoin benzoic acid, benzoin methyl ether, benzylfinyl sulfide, benzyl, dibenzyl, and diacetyl.
[0031]
Although content of the said photoinitiator is not specifically limited, 1-30 weight part is preferable with respect to 100 weight part of said ultraviolet curable resins, and 3-15 weight part is especially preferable. If the content is less than the lower limit, the effect of initiating photopolymerization may be reduced, and if the content exceeds the upper limit, the reactivity may be too high and the storage stability may be reduced.
[0032]
Although the said resin composition is not specifically limited, It is preferable that the organic compound which has a cyanate group is included as another component. Thereby, the adhesiveness to a to-be-adhered body and heat resistance can be improved more.
Examples of the organic compound having a cyanate group include bisphenol A type dicyanate, bisphenol F type dicyanate, bis (4-cyanate phenyl) ether, bisphenol E type dicyanate, and cyanate novolak resin.
[0033]
Although content of the organic compound which has the said cyanate group is not specifically limited, 1-50 weight part is preferable with respect to 100 weight part of said plastic resins, and 3-30 weight part is especially preferable. If the content is less than the lower limit value, the effect of improving the adhesion may be reduced, and if the content exceeds the upper limit value, the cause of outgassing and the effect of improving the heat resistance may be reduced.
[0034]
When the curable resin is an epoxy resin, the resin composition preferably contains a curing agent (particularly a phenolic curing agent).
Examples of the curing agent include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), and metaxylylenediamine (MXDA), diaminodiphenylmethane (DDM), m-phenylenediamine (MPDA), and diaminodiphenylsulfone. In addition to aromatic polyamines such as (DDS), amine-based curing agents such as polyamine compounds including dicyandiamide (DICY) and organic acid dihydralazide, and fats such as hexahydrophthalic anhydride (HHPA) and methyltetrahydrophthalic anhydride (MTHPA) Acid anhydride curing agents such as aromatic acid anhydrides such as cyclic acid anhydride (liquid acid anhydride), trimellitic anhydride (TMA), pyromellitic anhydride (PMDA), benzophenone tetracarboxylic acid (BTDA) , Phenolic tree Phenolic curing agent and the like. Among these, a phenolic curing agent is preferable, and specifically, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methane (common name: tetramethylbisphenol F), 4,4′-sulfonyldiphenol, 4,4′- Isopropylidene diphenol (commonly called bisphenol A), bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (2-hydroxyphenyl) methane, (2-hydroxyphenyl) (4-hydroxyphenyl) methane and bis (4-hydroxy) Bisphenols such as three mixtures of phenyl) methane, bis (2-hydroxyphenyl) methane, and (2-hydroxyphenyl) (4-hydroxyphenyl) methane (for example, bisphenol FD manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) , 1,2-benzenediol, 1,3-benzenediol Dihydroxybenzenes such as 1,4-benzenediol, trihydroxybenzenes such as 1,2,4-benzenetriol, various isomers of dihydroxynaphthalene such as 1,6-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, Examples of the compound include various isomers of biphenols such as 4,4′-biphenol.
[0035]
The content of the epoxy resin curing agent (particularly the phenolic curing agent) is not particularly limited, but is preferably 1 to 30 parts by weight, and particularly preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin. If the content is less than the lower limit, the effect of improving the heat resistance may be reduced, and if the content exceeds the upper limit, the storage stability may be reduced.
[0036]
The resin composition is not particularly limited, but preferably further contains a filler. Thereby, heat resistance can be improved more.
Examples of the filler include inorganic fillers such as silver, titanium oxide, silica, and mica, and fine organic fillers such as silicon rubber and polyimide. Among these, inorganic fillers (particularly silica fillers) are preferable. Thereby, heat resistance can be improved more.
[0037]
Although content of the said filler (especially inorganic filler) is not specifically limited, 1-100 weight part is preferable with respect to 100 weight part of said plastic resins, and 10-50 weight part is especially preferable. If the content is less than the lower limit, the effect of improving heat resistance may be reduced, and if the content exceeds the upper limit, the effect of improving adhesion may be reduced.
[0038]
The average particle size of the filler (particularly inorganic filler) is not particularly limited, but is preferably from 0.1 to 25 μm, particularly preferably from 0.5 to 20 μm. When the average particle diameter is less than the lower limit, the effect of improving heat resistance may be reduced, and when the upper limit is exceeded, the adhesiveness of the adhesive film for semiconductor may be reduced.
[0039]
The semiconductor adhesive film of the present invention is prepared by, for example, dissolving the resin composition in a solvent such as methyl ethyl ketone, acetone, toluene, dimethylformaldehyde, etc. to form a varnish, and then using a comma coater, die coater, gravure coater, etc. It can be obtained by coating the release sheet and drying it, and then removing the release sheet.
Although the thickness of the said adhesive film for semiconductors is not specifically limited, 3-100 micrometers is preferable and 5-70 micrometers is especially preferable. When the thickness is within the above range, it is particularly easy to control the thickness accuracy.
[0040]
Next, the dicing film of the present invention will be described based on preferred embodiments. The dicing film of the present invention has an action as a dicing film and an action as an adhesive film for semiconductor (die attach film) that joins a semiconductor element and a support member.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the dicing film of the present invention.
The dicing film 1 is formed by laminating the semiconductor adhesive film 2 and the support base 3 described above. Thereby, the dicing film which has the function (die-attach film function) of the adhesive film for semiconductors can be obtained.
Although the thickness of the adhesive film 2 for semiconductors is not specifically limited, 3-100 micrometers is preferable and 10-75 micrometers is especially preferable. If the thickness is less than the lower limit, the effect of improving the adhesiveness may be reduced, and if the thickness exceeds the upper limit, the thickness uniformity may be reduced.
[0041]
Examples of the supporting substrate 3 include resin films such as a polypropylene film, a polyethylene film, a polybutadiene film, a polyvinyl chloride film, and a mixture of a styrene-isoprene block copolymer and polypropylene. Among these, a mixture of a styrene-isoprene block copolymer and polypropylene is preferable. Thereby, the elongation characteristic (expanding characteristic) at the time of manufacture of the adhesive film for semiconductors can be improved.
Furthermore, the content of polypropylene in the mixture is preferably 30 to 70% by weight, particularly preferably 40 to 60% by weight, based on the entire mixture.
Further, the content of the copolymer in the mixture is preferably 30 to 70% by weight, particularly preferably 40 to 60% by weight, based on the whole mixture.
[0042]
Although the support base material 3 is not specifically limited, It is preferable that it is an ultraviolet-ray transparent base material. Thereby, the adhesive film 2 for semiconductors by ultraviolet irradiation can reduce the adhesiveness in an interface with the support base material 3 to some extent by hardening reaction, and can make peeling of the support base material 3 easy.
[0043]
Although the thickness of the support base material 3 is not specifically limited, 20-200 micrometers is preferable and 25-150 micrometers is especially preferable. When the thickness is within the above range, the elongation characteristics (extended characteristics) at the time of producing an adhesive film for a semiconductor are particularly excellent.
[0044]
The dicing film 1 is preferably provided with a protective film (not shown) on a surface different from the support base 3 of the adhesive film 2 for semiconductor. Thereby, workability | operativity can be improved. Furthermore, it can prevent that a foreign material adheres to the surface of the adhesive film for semiconductors.
[0045]
As a method of manufacturing the dicing film 1, for example, a resin varnish obtained by dissolving the resin composition in a solvent is applied to a release sheet using a comma coater, a die coater, a gravure coater, and the like, and dried to form an adhesive layer. After forming, the release sheet is removed. Next, the ultraviolet transmissive substrate can be laminated to obtain a dicing film in which the semiconductor adhesive film and the ultraviolet transmissive substrate are laminated.
[0046]
Next, the semiconductor device of the present invention will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor device schematically showing an example of the semiconductor device of the present invention.
The semiconductor device 10 includes a semiconductor element 5, a semiconductor adhesive film 2, and a semiconductor mounting support member 6.
The semiconductor element 5 is bonded to the semiconductor mounting support member 6 via the semiconductor adhesive film 2.
[0047]
Examples of the semiconductor mounting support member 6 include a metallic lead frame, a substrate in which glass fiber is impregnated with an epoxy resin, a resin substrate such as a polyimide resin substrate, a bismaleimide-triazine resin substrate, and the like.
[0048]
Hereinafter, a method for obtaining a semiconductor device using the dicing film having the function of an adhesive film for a semiconductor of the present invention will be described.
The semiconductor adhesive film surface of the dicing film is bonded to the back surface of the silicon wafer at a low temperature (for example, 60 ° C. or lower). Then, the silicon wafer bonded with the dicing film is fixed to a dicing apparatus, and a predetermined number of semiconductor elements are formed using a dicing saw or the like.
[0049]
The support substrate surface of the dicing film bonded to the semiconductor element is irradiated with, for example, ultraviolet light to cure only the surface of the semiconductor adhesive film, and the support substrate is peeled off.
[0050]
And the semiconductor element which the said adhesive film for semiconductors joined can be joined to support members for semiconductor mounting, such as a lead frame, and a semiconductor device can be obtained.
[0051]
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to this.
【Example】
First, the Example and comparative example of the adhesive film for semiconductors are demonstrated.
(Example 1)
(1) Preparation of adhesive film resin varnish for semiconductor
Acrylic acid copolymer (butyl acrylate-acrylonitrile-ethyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-80HDR, Tg: 10 ° C., weight average molecular weight: 350,000) as a plastic resin, 100 weight Parts, crystalline cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, Nippon Kayaku Co., Ltd., melting point 80 ° C.) as a curable resin, cyanate resin (L-10) (Manufactured by Bantico Co., Ltd.) 10 parts by weight, liquid 1,6-hexanediol dimethacrylate (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.) 50 parts by weight as an ultraviolet curable resin, and 2,2 dimethoxy-diphenyl as a photopolymerization initiator 3 parts by weight of ethane-1-one (manufactured by Ciba-Gaigi Co., Ltd.) and a curing accelerator Imidazole compound was obtained (1B2MZ, Shikoku Kasei Co., Ltd.) 3 parts by weight of methyl ethyl ketone (MEK) and dissolved to the resin solid content of 40% resin varnish.
[0052]
(2) Manufacture of adhesive films for semiconductors
After applying the above resin varnish to a protective film, a polyethylene terephthalate film (manufactured by Oji Paper Co., Ltd., product number RL-07, thickness 100 μm) using a comma coater, drying at 70 ° C. for 10 minutes, An adhesive film for a semiconductor having a thickness of 25 μm was obtained.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 900 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 130 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 5,700 [Pa · s].
Here, the melt viscosity of the adhesive film for a semiconductor was measured using a rheometer at a rate of temperature increase of 10 ° C./min and applying shear shear with a frequency of 1 Hz.
[0053]
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
Acrylic acid copolymer (butyl acrylate-acrylonitrile-ethyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-P3DR, Tg: 12 ° C., weight average molecular weight: 850,000) as a plastic resin, 100 weight Part, 40 parts by weight of cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a curable resin, and cyanate resin (L-10, manufactured by Bantico Co., Ltd.) 10 parts by weight, 50 parts by weight of 1,6-hexanediol dimethacrylate (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.) as an ultraviolet curable resin, and 2,2 dimethoxyx-diphenylethane-1-one (Ciba-Gigi ( 3 parts by weight) and an imidazole compound (1B2) as a curing accelerator Z, was used Shikoku Kasei Co., Ltd.) 3 parts by weight.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 930 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 140 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 6,000 [Pa · s].
[0054]
(Example 3)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
Acrylic acid copolymer (butyl acrylate-acrylonitrile-ethyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-P3DR, Tg: 12 ° C., weight average molecular weight: 850,000) as a plastic resin, 100 weight Part, 40 parts by weight of cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a curable resin, and cyanate resin (L-10, manufactured by Bantico Co., Ltd.) 10 parts by weight, 50 parts by weight of 1,6-hexanediol dimethacrylate (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.) as an ultraviolet curable resin, and 2,2 dimethoxyx-diphenylethane-1-one (Ciba-Gigi ( 3 parts by weight) and silica (SP-4B, Fuso Chemical ( ) Ltd.) and 30 parts by weight, was used as a curing accelerator imidazole compound (1B2MZ, made by Shikoku Kasei Co.) and 3 parts by weight.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 1,700 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 140 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 10,000 [Pa · s].
[0055]
(Example 4)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
Acrylic acid copolymer (butyl acrylate-acrylonitrile-ethyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-P3DR, Tg: 12 ° C., weight average molecular weight: 850,000) as a plastic resin, 100 weight Parts, cresol novolak epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a curable resin, and cyanate resin (L-10, manufactured by Bantico Co., Ltd.) 10 parts by weight, 20 parts by weight of 1,6-hexanediol dimethacrylate (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.) as an ultraviolet curable resin, and 2,2 dimethoxyx-diphenylethane-1-one (Ciba-Gigi ( 3 parts by weight) and an imidazole compound (1B2) as a curing accelerator Z, was used Shikoku Kasei Co., Ltd.) 3 parts by weight.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 700 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 160 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 5,500 [Pa · s].
[0056]
(Example 5)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
Acrylic acid copolymer (butyl acrylate-acrylonitrile-ethyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-80HDR, Tg: 10 ° C., weight average molecular weight: 350,000) as a plastic resin, 100 weight Parts, cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a curable resin and cyanate resin (L-10, manufactured by Bantico Co., Ltd.) 5 Parts by weight, 100 parts by weight of 1,6-hexanediol dimethacrylate (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.) as an ultraviolet curable resin, and 2,2 dimethoxyx-diphenylethane-1-one (Ciba-Gigi Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator 3 parts by weight and an imidazole compound (1B2M as a curing accelerator) It was used Shikoku Kasei Co., Ltd.) 3 parts by weight.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 800 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 55 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 5,900 [Pa · s].
[0057]
(Example 6)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
Acrylic acid copolymer (butyl acrylate-acrylonitrile-ethyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-80HDR, Tg: 10 ° C., weight average molecular weight: 350,000) as a plastic resin, 100 weight Parts, 30 parts by weight of cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a curable resin, and 1,6-hexanediol dimethacrylate as an ultraviolet curable resin 30 parts by weight (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.), 3 parts by weight of 2,2 dimethoxyx-diphenylethane-1-one (manufactured by Ciba-Gaigi Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator, and an imidazole compound (1B2MZ, 3 parts by weight of Shikoku Kasei Co., Ltd.) was used.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 950 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 140 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 5,000 [Pa · s].
[0058]
(Example 7)
In the blending of the adhesive film resin varnish for semiconductor, the same procedure as in Example 1 was performed except that the following were used as the acrylic resin.
As acrylic resin, acrylic acid copolymer (ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile-acrylic acid-2 hydroxyethyl methacrylate copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-70LDR, Tg: -17.5 ° C, Weight average molecular weight: 800,000).
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 500 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 100 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 5,200 [Pa · s].
[0059]
(Example 8)
In the blending of the adhesive film resin varnish for semiconductor, the same procedure as in Example 1 was conducted except that the following plastic resin was used.
Phenoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YP-50, weight average molecular weight: 44,100, Tg: 84 ° C.) was used as the plastic resin.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 1,000 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 145 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 5,200 [Pa · s].
[0060]
Example 9
In the blending of the adhesive film resin varnish for semiconductor, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the following curable resin was used.
A liquid epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., RE810NM, 113 g / eq) was used as the curable resin.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 600 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 140 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 5,000 [Pa · s].
[0061]
(Example 10)
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the ultraviolet curable resin was not used in the formulation of the adhesive film resin varnish for semiconductor.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 1,500 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 130 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 5,100 [Pa · s].
[0062]
(Example 11)
In the formulation of the adhesive film resin varnish for semiconductors, the same procedure as in Example 1 was performed except that the following ultraviolet curable resin was used.
As an ultraviolet curable resin, solid acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., stearyl acrylate) was used.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 1,300 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 150 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 6,000 [Pa · s].
[0063]
(Comparative Example 1)
In the adhesive film resin varnish for semiconductor, it was carried out similarly to Example 1 except having used the following as a plastic resin.
Silicone modified polyimide resin as plastic resin (2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (0.15 mol) and α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane (diamine component) Average molecular weight 837) (0.15 mol) and 4,4′-oxydiphthalic dianhydride (0.15 mol) and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as acid components The polyimide resin soluble in anisole obtained by synthesizing the above, Tg: 100 ° C., weight average molecular weight 50,000) was used.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 3,100 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 150 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 10,000 [Pa · s].
[0064]
(Comparative Example 2)
Except not having used curable resin in the mixing | blending of the adhesive film resin varnish for semiconductors, it carried out similarly to Example 1. FIG.
The minimum melt viscosity of the obtained adhesive film for semiconductor was 1,000 [Pa · s], and the temperature to reach the minimum melt viscosity was 130 ° C. The melt viscosity at 180 ° C. was 3,000 [Pa · s].
[0065]
The following evaluation was performed about the adhesive film for semiconductors obtained by each Example and the comparative example. The evaluation items are shown together with the contents. The obtained results are shown in Table 1.
(1) Low temperature adhesion (initial adhesion)
For low temperature adhesion, the semiconductor adhesive film obtained on the semiconductor element (80-pin lead frame) was bonded under the conditions of 50 ° C., 0.1 MPa, and 1 second, and then the die shear strength was measured.
The die shear strength was measured using a push-pull gauge.
[0066]
(2) Heat resistance
The heat resistance was evaluated based on a 5% weight reduction temperature of an adhesive film for semiconductor heat-treated at 180 ° C. for 1 hour. Each code is as follows.
A: 5% weight loss temperature exceeds 300 ° C
○: 5% weight loss temperature is 250 ° C to 300 ° C
Δ: 5% weight loss temperature exceeds 200 ° C. and less than 250 ° C.
X: 5% weight reduction temperature is less than 200 ° C
[0067]
▲ 3 ▼ Elongation
Elongation evaluated the tensile elongation of the adhesive film for semiconductors heat-processed at 180 degreeC for 1 hour.
A: Elongation exceeds 20%
○: Elongation is 10% or more and less than 20%
Δ: Elongation is 3% or more and less than 10%
X: Elongation is less than 3%
[0068]
[Table 1]

[0069]
As is apparent from Table 1, Examples 1 to 11 were excellent in low-temperature adhesiveness and heat resistance.
Moreover, Examples 1-7 and 9-11 were excellent also in the tensile elongation characteristic, and it was shown that toughness is excellent.
[0070]
Next, the dancing film and the semiconductor device will be described.
(Examples 1a to 11a)
(1) Manufacture of dicing film
The semiconductor before peeling off the protective film obtained in Examples 1 to 11 on a light-transmitting substrate (Cleartech CT-H817, manufactured by Kuraray Co., Ltd., formed into a film having a thickness of 100 μm by an extruder) The adhesive film for use was laminated at room temperature using a laminator to obtain a dicing film composed of protective film / adhesive film for semiconductor / light transmissive substrate.
[0071]
(2) Manufacture of semiconductor devices
The protective film of the above-mentioned dicing film was peeled off, and the adhesive film surface for semiconductor was bonded and fixed to a 5-inch, 100 μm semiconductor wafer. Then, using a dicing saw, the semiconductor wafer to which the dicing film is bonded is diced (cut) into a semiconductor element size of 5 mm × 5 mm square at a spindle rotation speed of 50,000 rpm and a cutting speed of 50 mm / sec, and the dicing film is bonded. The obtained semiconductor device was obtained. Next, UV light is emitted from the light-transmitting substrate side in 250 seconds at 20 mJ / cm ² Then, the light transmissive substrate bonded to the semiconductor adhesive film was peeled off. Then, the semiconductor element to which the above-described dicing film is bonded is pressure-bonded to a 42-alloy alloy lead frame at 180 ° C. and 1 MPa for 1.0 second and die-bonded (via the dicing film), and then at 180 ° C. for 1 hour. Heated and sealed with resin to obtain 10 semiconductor devices.
[0072]
(Comparative Example 1a to Comparative Example 2a)
Except having used the adhesive film for semiconductors before peeling of the protective film obtained in Comparative Examples 1 and 2 as the adhesive film for semiconductors, it was made the same as Example 1a.
[0073]
The following evaluation was performed on the dicing film and the semiconductor device obtained in each example and comparative example. The evaluation items are shown together with the contents. In addition, about pick-up property, Example 1a-9a and Comparative example 1a, 2a were evaluated.
▲ 1 ▼ Adhesiveness
The adhesion between the dicing film and the semiconductor wafer was evaluated by measuring a 180 degree peel strength after bonding a dimming film having a width of 25 mm to the back surface of the semiconductor wafer at 0.1 MPa and 50 ° C.
[0074]
(2) Spatter of chips after dicing
After the semiconductor wafer was diced, it was evaluated by the number of semiconductor elements peeled off from the dicing film due to weak adhesion.
[0075]
▲ 3 ▼ Pick-up property
After the semiconductor element bonded with the dicing film was irradiated with ultraviolet rays, it was evaluated whether the semiconductor element could be taken up (pickup) from the light-transmitting substrate.
A: The ratio of semiconductor elements that can be picked up is 95% or more.
○: The proportion of semiconductor elements that can be picked up is 90 to less than 95%
Δ: The proportion of semiconductor elements that can be picked up is less than 50 to 90%
X: The proportion of semiconductor elements that can be picked up is less than 50%
[0076]
(4) Initial adhesion of dicing film
The adhesion between the die attach film and the lead frame is determined by bonding the semiconductor element to which the dicing film is bonded and the lead frame of 42-alloy alloy under the conditions of 180 ° C., 1 MPa, and 1.0 second, and leaving it untreated (cured). The shear strength between the chip and the lead frame was evaluated in the state before treatment).
[0077]
(5) Adhesion after moisture absorption treatment
The semiconductor device obtained in each example and comparative example was subjected to moisture absorption treatment at 85 ° C./85% RH / 168 hours, and then the shear strength between the semiconductor element and the lead frame was evaluated.
A: Shear strength is 1.0 MPa or more
○: The shear strength is 0.75 or more and less than 1.0 MPa.
Δ: Shear strength is 0.5 or more and less than 0.75 MPa
X: Shear strength is less than 0.5 MPa
[0078]
(6) Crack resistance
The crack resistance was determined by applying a moisture absorption treatment to the semiconductor devices obtained in each of the examples and comparative examples at 85 ° C./85% RH / 168 hours, and then performing an IR reflow at 260 ° C. three times to perform a scanning ultrasonic flaw detector (SAT). ). Each code is as follows.
A: No crack at all
○: There are 1/10 to 3/10 cracks
Δ: There are 4/10 to 9/10 cracks
×: There are 10/10 cracks
[0079]
[Table 2]

[0080]
As is clear from Table 2, Examples 1a to 11a had neither adhesiveness nor chip scattering.
In addition, Examples 1a to 4a, 6a and 8a were excellent in pick-up property.
In addition, Examples 1a, 2a and 5a to 11a were excellent in initial adhesiveness.
Moreover, Examples 1a-5a, 7a, 10a, and 11a were excellent also in the adhesiveness after a moisture absorption process.
Examples 1a to 4a were also excellent in crack resistance.
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adhesive film for semiconductors which can adhere | attach a semiconductor element and semiconductor element mounting support members, such as a lead frame, at low temperature, and a semiconductor device using the same can be provided.
Moreover, when using specific acrylic resin, the adhesive film for semiconductors which is excellent in both low temperature adhesiveness and heat resistance can be provided.
Moreover, when specific curable resin is used, the adhesive film for semiconductors which is especially excellent in heat resistance can be provided.
Moreover, according to this invention, the dicing film (chipping resistance, crack resistance) which has a function of the adhesive film for semiconductors can be provided. That is, it has an excellent function as a dicing sheet and can be used as an adhesive during die mounting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the relationship of the melt viscosity to the temperature of an adhesive film for a semiconductor according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the dicing film of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor device schematically showing an example of the semiconductor device of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Dicing film
2 Adhesive film for semiconductor
3 Supporting substrate
5 Semiconductor elements
6 Support member for semiconductor mounting
10 Semiconductor devices

Claims

An adhesive film for a semiconductor composed of a resin composition containing a plastic resin and a curable resin,
When the temperature of the adhesive film for a semiconductor is increased from room temperature to a molten state at a temperature increase rate of 10 ° C./min, the initial melt viscosity decreases, and after reaching the minimum melt viscosity, the semiconductor adhesive film has a characteristic of increasing further. And the said minimum melt viscosity is 2,000 [Pa * s] or less, The adhesive film for semiconductors characterized by the above-mentioned.

The adhesive film for a semiconductor according to claim 1, wherein the temperature reaching the minimum melt viscosity is 50 to 170 ° C.

The adhesive film for a semiconductor according to claim 1 or 2, wherein the melt viscosity at 180 ° C is 5,000 [Pa · s] or more.

The glass transition temperature of the said plastic resin is -20-60 degreeC, The adhesive film for semiconductors in any one of Claim 1 thru | or 3.

The adhesive film for a semiconductor according to claim 1, wherein the plastic resin is an acrylic resin.

The adhesive film for a semiconductor according to claim 1, wherein the curable resin contains a thermosetting resin.

The adhesive film for a semiconductor according to claim 1, wherein the curable resin further contains an ultraviolet curable resin.

The adhesive film for semiconductor according to claim 7, wherein the ultraviolet curable resin is liquid at normal temperature.

A dicing film comprising the semiconductor adhesive film according to claim 1 and a support base material laminated.

A semiconductor device, wherein a semiconductor element and a semiconductor element mounting support member are joined using the semiconductor adhesive film according to claim 1.