專利名稱：高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑，該接著劑用組合物，使用該接著劑的半導(dǎo)體封裝件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物、高熱傳導(dǎo)性膜狀接著剤、使用該高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑的半導(dǎo)體封裝件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年，電子機器的小型化及高性能化正進展中，其內(nèi)部所搭載的半導(dǎo)體封裝件的高性能化也有進展，半導(dǎo)體封裝件內(nèi)部的半導(dǎo)體組件的處理速度更加高速化。然而，伴隨處 理速度的高速化，半導(dǎo)體組件表面容易產(chǎn)生熱，所產(chǎn)生的熱會造成例如半導(dǎo)體組件的運行速度降低或引起電子機器的故障的問題。為了排除這些熱所致的不良影響，而對半導(dǎo)體封裝件的構(gòu)成構(gòu)件要求將產(chǎn)生的熱排放到封裝件外部的熱傳導(dǎo)性。此外，對接合半導(dǎo)體組件及配線基板之間或者半導(dǎo)體組件彼此之間的晶粒黏著(die attach)材料，要求有高的熱傳導(dǎo)性，同時有充分的絕緣性、接著信賴性。另外，如此的晶粒黏著材料以往大多是以糊狀(paste)形態(tài)使用，但因伴隨半導(dǎo)體封裝件的高性能化而要求封裝件內(nèi)部的高密度安裝化，所以，為了防止因樹脂流動或樹脂攀爬等所致的對半導(dǎo)體組件或?qū)Ь€墊(wire pad)等其它構(gòu)件的污染，近年則增加使用膜狀形態(tài)(晶粒黏著I吳)。然而，在將晶粒黏著膜貼合至晶圓(wafer)背面時，或在將設(shè)置有晶粒黏著膜的半導(dǎo)體組件予以安裝的所謂晶粒黏著步驟中，因為晶圓背面，尤其是搭載半導(dǎo)體組件的配線基板表面不一定為平滑面狀態(tài)，所以，若所述貼合時或所述搭載時晶粒黏著膜的黏度低，則晶粒黏著膜與被著體之間的密著性降低，有空氣被攝入兩者的界面的情形。被攝入的空氣不僅使晶粒黏著膜在加熱硬化后的接著力降低，并且有成為封裝破裂的原因的問題。以往，就可作為所謂晶粒黏著膜而使用的材料而言，例如，專利文獻I中記載由氫氧化鋁與ニ氧化硅所構(gòu)成的熱傳導(dǎo)性填料、及由硅類樹脂所構(gòu)成的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的薄片。然而，專利文獻I所記載的熱傳導(dǎo)構(gòu)件的薄片，雖然具有高到某種程度的熱傳導(dǎo)性，但是與被著體的間的密著性仍有問題。此外，專利文獻2中記載由含有氧化硅等無機填料的環(huán)氧樹脂所構(gòu)成的接著薄片。然而，專利文獻2所記載的接著薄片，雖然具有高的熱傳導(dǎo)性和絕緣性及某種程度的黏著性，但是對被著體的密著性仍不充分。另外，專利文獻3中記載由含有環(huán)氧樹脂、硬化劑、硬化促進劑及特定氧化鋁粉末的樹脂所構(gòu)成的膜狀接著剤。然而，專利文獻3所記載的膜狀接著剤，雖然具有高的熱傳導(dǎo)性及絕緣性，但是對被著體的密著性仍不充分。[現(xiàn)有技術(shù)文獻][專利文獻][專利文獻I]日本特開2009-286809號公報
[專利文獻2]日本特開2008-280436號公報[專利文獻3]日本特開2007-246861號公報

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明所欲解決的問題)半導(dǎo)體封裝件的制造步驟中，在將晶粒黏著膜與形成有半導(dǎo)體組件的晶圓同時切斷的所謂切割(dicing)步驟中，也必須使晶粒黏著膜所致的加工刀片的磨耗率小。
然而，本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)，若為了提升晶粒黏著膜的熱傳導(dǎo)性而使用所述專利文獻I 3所記載的氫氧化鋁等熱傳導(dǎo)性的無機填充劑吋，晶粒黏著膜所致的加工刀片的磨耗率變大，雖然切斷步驟(切割步驟)開始后暫時可如預(yù)定進行切斷，但是晶粒黏著膜的切斷量逐漸變不充分，如圖I所示，會產(chǎn)生晶粒黏著膜未被完全切斷的部分，而造成加工不良。此外，本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)，若為了不產(chǎn)生這種缺陷而提高刀片的交換頻率，則生產(chǎn)性會降低，連帶使成本上升，另ー方面，若使用摩耗量小的刀片，則會使晶圓缺損，而產(chǎn)生碎屑(chipping)等,所以引起產(chǎn)量降低的問題。本發(fā)明是有鑒于所述先前技術(shù)具有的課題所成者，目的是提供一種高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物、高熱傳導(dǎo)性膜狀接著剤、使用該高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑的半導(dǎo)體封裝件及其制造方法，由該高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物可得到與被著體的密著性優(yōu)異，カロエ刀片的磨耗率夠小，且硬化后發(fā)揮優(yōu)異熱傳導(dǎo)性的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著剤。(用于解決問題的手段)本發(fā)明人們?yōu)榱诉_成所述目的而重復(fù)深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使膜狀接著劑于80°C的熔融黏度成為IOOOOPa *s以下,經(jīng)由熱壓接合(thermocompression bonding)而可得到與被著體的優(yōu)異密著性，另外，發(fā)現(xiàn)通過使用含有環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂硬化劑、苯氧樹脂及特定含量的特定無機填充劑的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物，可得到具有所述溶融特性，加工刀片的磨耗率夠小，且硬化后發(fā)揮優(yōu)異熱傳導(dǎo)性的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著剤，因而完成本發(fā)明。換句話說，本發(fā)明的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物的特征為含有環(huán)氧樹脂(A)、環(huán)氧樹脂硬化劑(B)、無機填充劑(C)及苯氧樹脂(D)，所述無機填充劑(C)滿足下述(i)
(iii)的所有條件，并且所述無機填充劑(C)的含量為30 70體積％ (i)平均粒徑為O. I 5. O μ m ;(ii)莫氏硬度(Mohs' hardness)為 I 8 ;(iii)熱傳導(dǎo)率為30Wバm · K)以上。本發(fā)明的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物中，所述環(huán)氧樹脂(A)優(yōu)選為下述式
(I)所示的三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂，所述無機填充劑(C)更優(yōu)選為氮化鋁
權(quán)利要求
1. 一種高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物，其特征在于，含有環(huán)氧樹脂A、環(huán)氧樹脂硬化劑B、無機填充劑C及苯氧樹脂D，所述無機填充劑C滿足下述i iii的所有條件，并且所述無機填充劑C的含量為30 70體積％ 1.平均粒徑為0.I 5. Oiim ; ii、莫氏硬度為I 8; iii、熱傳導(dǎo)率為30W/m K以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂A為下述式I所示的三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂O-CH2-HC-CH2 O-CH2-HC-CH2 O-CH2-HC-^CH2I V 丄 。 丄 O尸^ n/=k ^ Q jnQO-CH2-HC-CH2 O-CH2-HC-CH2 '0O 式I 式I中，n表示0 10的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物，其特征在于，所述無機填充劑C為氮化鋁。
4.一種高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑，其特征在于，通過將權(quán)利要求I 3中任一項所述的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物進行加熱干燥而得到，且厚度為10 150 ym。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑，其特征在于，使用流變計在從20°C以10°C /分鐘的升溫速度加熱時所觀測到的于80°c的熔融黏度為IOOOOPa s以下，熱硬化后的熱傳導(dǎo)率為I. Off/m K以上。
6.一種半導(dǎo)體封裝件的制造方法，其特征在于，包含下述步驟 第I步驟將權(quán)利要求4或5所述的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑熱壓接合于表面形成有半導(dǎo)體電路的晶圓的背面而設(shè)置接著劑層； 第2步驟在將所述晶圓與切割膠帶經(jīng)由所述接著劑層而接著后，通過將所述晶圓與所述接著劑層同時切割，而得到具備所述晶圓與所述接著劑層的半導(dǎo)體組件； 第3步驟使切割膠帶從所述接著劑層脫離，將所述半導(dǎo)體組件與配線基板經(jīng)由所述接著劑層而熱壓接合；以及 第4步驟使所述高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑進行熱硬化。
7.一種半導(dǎo)體封裝件，其特征在于，所述半導(dǎo)體封裝件是通過權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝件的制造方法而得到者。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑，該接著劑用組合物，使用該接著劑的半導(dǎo)體封裝件及其制造方法，由該高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物可得到與被著體的密著性優(yōu)異，加工刀片的磨耗率夠小，且硬化后發(fā)揮優(yōu)異熱傳導(dǎo)性的高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑。該高熱傳導(dǎo)性膜狀接著劑用組成物的特征為含有環(huán)氧樹脂(A)、環(huán)氧樹脂硬化劑(B)、無機填充劑(C)及苯氧樹脂(D)，所述無機填充劑(C)滿足下述(i)～(iii)的所有條件，并且所述無機填充劑(C)的含量為30～70體積％(i)平均粒徑為0.1～5.0μm；(ii)莫氏硬度為1～8；(iii)熱傳導(dǎo)率為30W/(m·k)以上。
文檔編號H01L23/31GK102676105SQ201210071049
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者切替徳之, 徳光明, 森田稔, 矢野博之 申請人:新日鐵化學(xué)株式會社