膜状粘接剂、使用膜状粘接剂的半导体封装及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供于半导体芯片的多段层叠化中即使以高温短时间进行固化时亦可降低孔洞发生的膜状粘接剂、使用膜状粘接剂的半导体封装及其制造方法。本发明专利技术的膜状粘接剂的特征为含有环氧树脂(A)、环氧树脂固化剂(B)、苯氧树脂(C)、二氧化硅填充剂(D)，所述二氧化硅填充剂(D)的含量，相对于所述环氧树脂(A)、所述环氧树脂固化剂(B)、所述苯氧树脂(C)及二氧化硅填充剂(D)的合计量，为30～70质量％，且自室温以5℃/分钟的升温速度升温时，于超过120℃且180℃以下的范围显示200～10000Pa﹒s的范围的最低熔融粘度，基于JIS K6911所规定的热板法的于180℃下的凝胶化时间为1～200秒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及膜状粘接剂、使用膜状粘接剂的半导体封装及其制造方法。现有技术近年来，多段层叠芯片的堆栈MCP(MultiChipPackage，多芯片封装)已普及，且已搭载作为移动电话、行动影音设备用的内存封装。另外，随着移动电话等的多功能化，封装亦朝高密度化、高集成化进展。伴随此，而进行芯片的多段层叠化。此种内存体封装的制造过程中的布线基板与半导体芯片、半导体芯片之间的粘接使用糊状、或膜状粘接剂(芯片贴合膜(DieAttachFilm))，但通常使用不易因树脂流动或树脂浮起等而对半导体芯片或线突块等其他构件造成污染的芯片贴合膜。使用芯片贴合膜的半导体芯片的安装中，由于布线基板、半导体芯片表面未必为平滑状态，故在芯片贴合工序中有时与被粘物的界面会夹带空气。夹带的空气(孔洞)不仅使加热固化后的粘接力下降，且亦成为封装龟裂的原因。为了不夹带孔洞，对降低安装时的芯片贴合膜粘度、使其充分追随表面凹凸的面、其后进行热固化后使用的热固化型芯片贴合膜的要求渐高。使用热固化型芯片贴合膜的封装的半导体芯片的多段层叠化中，为了缩短制造工艺，需要缩短固化时间。通过提高固化温度，亦使热固化型芯片贴合膜中所含的热固化性树脂的固化速度加速，虽能够缩短固化时间，但固化工序中芯片贴合膜内部容易出现成为封装龟裂等的原因的孔洞。对于成为该问题的孔洞中在芯片接合时进入的最大宽度小于300μm左右的微小孔洞(参照图8(A))，若直接以该大小使芯片贴合膜固化，尽管实用上不会有问题，但通过在高温下使芯片贴合膜固化，固化时预测会发生扩大到最大宽度500μm左右以上(参照图8(B))。此时的孔洞的易于扩散度，推测起因于：(i)固化时的芯片贴合膜的低熔融粘度性，(ii)芯片贴合膜的慢固化性。作为过去的热固化性芯片贴合膜，揭示有最低熔融粘度为2000Pa·s以下，且最低熔融粘度在50～170℃的温度范围内的粘接膜(参照专利文献1)。该粘接膜由于具有上述粘度特性，故可提高低温下的粘接性及对基板等表面的微细凹凸的粘接膜追随性，但并非着眼于芯片贴合膜的固化速度，由于并未改善慢固化性，故固化中易发生成为封装龟裂等的原因的孔洞而有问题。另外，亦揭示包含环氧树脂、固化剂及发烟二氧化硅粒子，在70～120℃的温度范围内的最低熔融粘度为2500～10000Pa·s的范围内的粘接膜(参照专利文献2)。然而，并未着眼于芯片贴合膜的固化所需的超过120℃的温度区域中的熔融粘度，另外，由于发烟二氧化硅的含量少，故导致在超过120℃的温度区域中的熔融粘度下降，容易发生成为封装龟裂等的原因的孔洞而有问题。现有技术文献专利文献[专利文献1]日本特开2007-103954号公报[专利文献2]日本特开2010-28087号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的课题]因此，本专利技术的目的在于提供于半导体芯片的多段层叠化中即使以高温短时间进行固化时，亦可降低孔洞发生的膜状粘接剂、使用膜状粘接剂的半导体封装及其制造方法。[用以解决课题的手段]为解决上述课题，本专利技术的膜状粘接剂的特征为含有环氧树脂(A)、环氧树脂固化剂(B)、苯氧树脂(C)、二氧化硅填充剂(D)，所述二氧化硅填充剂(D)的含量，相对于所述环氧树脂(A)、所述环氧树脂固化剂(B)、所述苯氧树脂(C)及二氧化硅填充剂(D)的合计量，为30～70质量％，且自室温以5℃/分钟的升温速度升温时，于超过120℃且180℃以下的范围显示200～10000Pa﹒s的范围的最低熔融粘度，基于JISK6911所规定的热板法的于180℃下的凝胶化时间为1～200秒。上述膜状粘接剂中，作为二氧化硅填充剂(D)的至少一种，优选添加基于JISZ8830所规定的BET法的比较面积为10～300m2/g的疏水性发烟二氧化硅。另外，为解决上述课题，本专利技术的半导体封装的制造方法的特征为包含下列工序：第1工序，于表面形成有至少一个半导体电路的晶片的背面，热压接上述膜状粘接剂及切割胶带，而于所述晶片的背面设置粘接剂层及切割胶带；第2工序，通过将所述晶片与所述粘接剂层同时切割，而获得具备所述晶片及所述粘接剂层的带有粘接剂层的半导体芯片；第3工序，使所述切割胶带自所述粘接剂层脱离，并介隔所述粘接剂层使所述带有粘接剂层的半导体芯片与布线基板热压接；及第4工序，使所述粘接剂层热固化。另外，为解决上述课题，本专利技术的半导体封装的特征为利用上述半导体封装制造方法而获得。[专利技术效果]本专利技术的膜状粘接剂、使用膜状粘接剂的半导体封装及其制造方法在半导体芯片的多段层叠化中即使以高温短时间进行固化时，仍可降低孔洞的发生。因此，使用本专利技术的膜状粘接剂的半导体封装能够在不降低半导体芯片对基板或其他半导体芯片的粘接力的情况下，降低封装龟裂的发生。另外，使用本专利技术的膜状粘接剂的半导体封装的制造方法可以短时间制造半导体封装。附图说明图1为说明本专利技术的实施方式的半导体封装的制造方法中的第1工序的说明图。图2为说明本专利技术的实施方式的半导体封装的制造方法中的第2工序的说明图。图3为说明本专利技术的实施方式的半导体封装的制造方法中的第3工序的说明图。图4为说明本专利技术的实施方式的半导体封装的制造方法中的第5工序的说明图。图5为示意性显示使用本专利技术的实施方式的膜状粘接剂的半导体芯片的安装构造的剖面图。图6为示意性显示使用本专利技术的实施方式的膜状粘接剂的另一半导体芯片的安装构造的剖面图。图7为示意性显示使用本专利技术的实施方式的半导体封装的构造的剖面图。图8(A)为示意性显示将过去的带有芯片贴合膜的玻璃芯片热压接于布线基板后的样态的俯视图，(B)为示意性显示将过去的带有芯片贴合膜的玻璃芯片热压接于布线基板后，将芯片贴合膜加热固化后的样态的俯视图。实施方式以下，针对本专利技术的实施方式加以详细说明。本专利技术的实施方式的膜状粘接剂含有环氧树脂(A)、环氧树脂固化剂(B)、苯氧树脂(C)、二氧化硅填充剂(D)，所述二氧化硅填充剂(D)的含量，相对于所述环氧树脂(A)、所述环氧树脂固化剂(B)、所述苯氧树脂(C)及所述二氧化硅填充剂(D)的合计量，为30～70质量％，且自室温以5℃/分钟的升温速度升温时，于超过120℃且180℃以下的范围显示200～10000Pa﹒s的范围的最低熔融粘度，基于JISK6911所规定的热板法的于180℃下的凝胶化时间为1～200秒。本专利技术的实施方式的膜状粘接剂的最低熔融粘度自室温以5℃/分钟的升温速度升温时，于超过120℃且180℃以下的范围在200～10000Pa·s的范围内。最低熔融粘度进一步优选在200～3000Pa·s的范围，特别优选为200～2000Pa·s的范围。最低熔融粘度大于10000Pa·s时，将设有本膜状粘接剂的半导体晶片热压接于布线基板上时，容易在布线基板凹凸间留下空隙。另外，小于200Pa·s时，将设有本膜状粘接剂的半导体晶片搭载于布线基板上后，进行热固化时容易产生孔洞。另外，本专利技术的实施方式中，熔融粘度是指，使用流变计在温度范围30～200℃、测定升温速度5℃/min下的粘性电阻的变化，所得温度-粘性电阻曲线中温度为超过120℃且180℃以下时的粘性电阻。另外，以本条件获得的熔融粘度中，到达最低熔融粘度时的温度(到达最低熔融粘度的温度)与膜状粘接材料的固化速度有关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜状粘接剂，其特征在于，含有环氧树脂(A)、环氧树脂固化剂(B)、苯氧树脂(C)、二氧化硅填充剂(D)，相对于所述环氧树脂(A)、所述环氧树脂固化剂(B)、所述苯氧树脂(C)及二氧化硅填充剂(D)的合计量，所述二氧化硅填充剂(D)的含量为30～70质量％，且自室温以5℃/分钟的升温速度升温时，于超过120℃且180℃以下的范围显示200～10000Pa﹒s的范围的最低熔融粘度，基于JIS K6911所规定的热板法的于180℃下的凝胶化时间为1～200秒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 JP 2014-1817501.一种膜状粘接剂，其特征在于，含有环氧树脂(A)、环氧树脂固化剂(B)、苯氧树脂(C)、二氧化硅填充剂(D)，相对于所述环氧树脂(A)、所述环氧树脂固化剂(B)、所述苯氧树脂(C)及二氧化硅填充剂(D)的合计量，所述二氧化硅填充剂(D)的含量为30～70质量％，且自室温以5℃/分钟的升温速度升温时，于超过120℃且180℃以下的范围显示200～10000Pa﹒s的范围的最低熔融粘度，基于JISK6911所规定的热板法的于180℃下的凝胶化时间为1～200秒。2.如权利要求1所述的膜状粘接剂，其特征在于，添加基于JISZ8830...

【专利技术属性】
技术研发人员：森田稔，石黑邦彦，青山真沙美，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP