[发明专利]粘合剂组合物、粘合片以及半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及特别适于在将半导体元件(半导体芯片)在有机基板、引线框上管芯键合(die bonding)的工序以及将硅晶片等切割并将半导体芯片在有机基板、引线框上管芯键合的工序中使用的粘合剂组合物和具有由该粘合剂组合物构成的粘合剂层的粘合片以及使用该粘合片的半导体装置的制造方法。

背景技术

硅、砷化镓等的半导体晶片以较大的直径被制造，该晶片被切断分离(切割)成元件小片(IC芯片)后转移至下一工序即装配工序。此时，半导体晶片在预先粘贴于粘合片的状态下进行切割、清洗、干燥、扩展、拾取的各工序，然后转移至下一工序即键合工序。

为了简化这些工序中的拾取工序和键合工序的过程，提出了各种同时兼具晶片固定功能和管芯接合功能的切割·管芯键合用粘合片(例如专利文献1～4)。

专利文献1～4中公开了由特定的组合物构成的粘合剂层和基材所形成的粘合片。该粘合剂层在晶片切割时具有固定晶片的作用，而且利用能量线照射，粘接力下降，能控制与基材之间的粘接力，因此若在切割结束后进行芯片拾取，则粘合剂层与芯片一起剥离。将带有粘合剂层的IC芯片置于基板并加热，粘合剂层中的热固化性树脂显现出粘接力，完成IC芯片与基板的粘接。

上述专利文献中公开的粘合片能进行所谓的直接管芯键合，从而可以省略管芯接合用粘接剂的涂布工序。上述专利文献中公开的粘合剂掺有低分子量的能量线固化性化合物作为能量线固化性成分。利用能量线照射，能量线固化性化合物聚合固化，粘接力下降，粘合剂层从基材的剥离变得容易。另外，上述粘合片的粘合剂层在经过能量线固化以及热固化的管芯键合后，所有成分均固化，芯片和基板牢固粘接。

近年来，对半导体装置的物性要求非常严格。例如，要求在严酷的湿热环境下具有封装可靠性。但由于半导体芯片自身薄型化，导致芯片强度下降，在严酷的湿热环境下的封装可靠性并不充分。

上述专利文献中公开的粘合剂使用低分子量的能量线固化性化合物作为能量线固化性成分，但这种低分子量的能量线固化性化合物根据其掺合比例、分散状态或固化条件的不同，会因剪切强度不足而易在湿热环境下引起界面开裂，使芯片与印制电路布线基板等被粘体的粘接性下降。因此，日益严格的半导体封装在可靠性方面有时无法满足所需水平。

近年来，关于电子器件的连接中实施的表面安装法，采用将封装整体以焊锡熔点以上的温度高温化的表面安装法(回流焊)。最近，考虑到对环境的影响，通过改用不含铅的焊锡，安装温度从以往的240℃上升到260℃，半导体封装内部产生的应力变大，发生接合界面剥离和封装开裂的危险性进一步提高。

也就是说，半导体芯片的薄型化和安装温度的上升导致封装可靠性下降。

专利文献1：日本专利特开平2-32181号公报

专利文献2：日本专利特开平8-239636号公报

专利文献3：日本专利特开平10-8001号公报

专利文献4：日本专利特开2000-17246号公报

发明内容

因此，要求安装有薄型化半导体芯片的封装即使暴露在严酷的回流焊条件下也不会发生接合界面剥离和封装开裂，实现高封装可靠性。

本发明是鉴于上述现有技术完成的发明，其目的是对管芯键合中使用的粘接剂进行探讨以满足上述要求。

本发明者以解决上述课题为目的进行潜心研究，结果发现：若增加环氧类热固化性树脂中环氧基的绝对量，则即使暴露在严酷的回流焊条件下也不会发生接合界面剥离和封装开裂，从而完成了本发明。

本发明的技术内容如下所述。

(1)粘合剂组合物，含有丙烯酸聚合物(A)、环氧当量为180g/eq以下的环氧树脂(B)以及固化剂(C)。

(2)上述(1)所述的粘合剂组合物，其中，上述固化剂(C)是具有2个以上酚性羟基且酚性羟基当量为103g/eq以下的化合物。

(3)粘合片，在基材上形成由上述(1)或(2)所述的粘合剂组合物构成的粘合剂层而获得。

(4)半导体装置的制造方法，包括如下工序：在上述(3)所述的粘合片的粘合剂层上粘贴半导体晶片，将上述半导体晶片切割成IC芯片，使粘合剂层粘合残留于上述IC芯片背面而从基材剥离，将上述IC芯片介以上述粘合剂层热压接于管芯焊盘(die pad)部上。

本发明提供安装有薄型化半导体芯片的封装即使暴露在严酷的回流焊条件下也能实现高封装可靠性的粘合剂组合物和具有由该粘合剂组合物构成的粘合剂层的粘合片以及使用该粘合片的半导体装置的制造方法。

具体实施方式

下面，更具体地说明本发明。