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切割帶一體型半導(dǎo)體背面用薄膜以及半導(dǎo)體裝置的制造方法_3

文檔序號(hào):9367000閱讀:來源:國(guó)知局
、93、98、 103、104、112、162 等黃色系染料;C.I.顏料橙 31、43 ;C.I.顏料黃 1、2、3、4、5、6、7、10、11、 12、13、14、15、16、17、23、24、34、35、37、42、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、 100、101、104、108、109、110、113、114、116、117、120、128、129、133、138、139、147、150、151、 153、154、155、156、167、172、173、180、185、195 ;C.I.還原黃 1、3、20 等黃色系顏料等。
[0086] 青色系色材、品紅系色材、黃色系色材等各種色材可以分別單獨(dú)使用或組合2種 以上使用。另外,青色系色材、品紅系色材、黃色系色材等各種色材使用2種以上時(shí),作為這 些色材的混合比例(或配混比例),沒有特別限制,可以根據(jù)各色材的種類、目標(biāo)顏色等而 適當(dāng)選擇。
[0087] 半導(dǎo)體背面用薄膜40中可以根據(jù)需要而適當(dāng)配混其他添加劑。作為其他添加劑, 例如除了填充劑(填料)、阻燃劑、硅烷偶聯(lián)劑、離子捕捉劑之外還可列舉出增量劑、防老 劑、抗氧化劑、表面活性劑等。
[0088] 作為前述填充劑,可以是無(wú)機(jī)填充劑、有機(jī)填充劑中的任一種,適宜為無(wú)機(jī)填充 劑。通過無(wú)機(jī)填充劑等填充劑的配混,能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體背面用薄膜40的施涂、導(dǎo)熱性的提 高、彈性模量的調(diào)節(jié)等。另外,作為半導(dǎo)體背面用薄膜40,可以是導(dǎo)電性的,也可以是非導(dǎo) 電性的。作為前述無(wú)機(jī)填充劑,例如可列舉出:二氧化硅、粘土、石膏、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化 鋁、氧化鈹、碳化硅、氮化硅等陶瓷類,鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、鉛、錫、鋅、鈀、焊錫等金屬或合 金類,其他由碳等形成的各種無(wú)機(jī)粉末等。填充劑可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。作 為填充劑,當(dāng)中適宜為二氧化硅、特別是熔融二氧化硅。另外,無(wú)機(jī)填充劑的平均粒徑優(yōu)選 為0.Iym~80ym的范圍內(nèi)。無(wú)機(jī)填充劑的平均粒徑例如可以通過激光衍射型粒度分布 測(cè)定裝置進(jìn)行測(cè)定。
[0089] 對(duì)于前述填充劑(特別是無(wú)機(jī)填充劑)的配混量,相對(duì)于有機(jī)樹脂成分100重量 份,優(yōu)選為80重量份以下(0重量份~80重量份),特別優(yōu)選為0重量份~70重量份。
[0090] 此外,作為前述阻燃劑,例如可列舉出三氧化二銻、五氧化三銻、溴化環(huán)氧樹脂 等。阻燃劑可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。作為前述硅烷偶聯(lián)劑,例如可列舉出 0-(3, 4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、y-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、y-環(huán)氧丙 氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。硅烷偶聯(lián)劑可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。作為前述 離子捕捉劑,例如可列舉出水滑石類、氫氧化鉍等。離子捕捉劑可以單獨(dú)使用或組合使用2 種以上。
[0091] 半導(dǎo)體背面用薄膜40例如可以利用如下慣用方法形成:混合環(huán)氧樹脂等熱固性 樹脂、視需要而定的丙烯酸類樹脂等熱塑性樹脂、以及視需要而定的溶劑、其他添加劑等制 備樹脂組合物,形成薄膜狀的層。
[0092]另外,半導(dǎo)體背面用薄膜40由含有環(huán)氧樹脂等的熱固性樹脂的樹脂組合物所形 成時(shí),半導(dǎo)體背面用薄膜40在應(yīng)用于半導(dǎo)體晶圓之前的階段,熱固性樹脂處于未固化或部 分固化的狀態(tài)。該情況下,在應(yīng)用于半導(dǎo)體晶圓之后(具體為通常在倒裝芯片連接工序中 使封裝材料固化(cure)時(shí)),使半導(dǎo)體背面用薄膜40中的熱固性樹脂完全或基本完全固 化。
[0093] 如此,半導(dǎo)體背面用薄膜40即使含有熱固性樹脂,由于該熱固性樹脂處于未固化 或部分固化的狀態(tài),因此作為半導(dǎo)體背面用薄膜40的凝膠率,也沒有特別限制,例如可以 從50重量%以下(0重量%~50重量% )的范圍中適當(dāng)選擇,優(yōu)選為30重量%以下(0重 量%~30重量% ),特別優(yōu)選為10重量%以下(0重量%~10重量% )。關(guān)于半導(dǎo)體背面 用薄膜的凝膠率的測(cè)定方法,可以通過以下的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。
[0094]〈凝膠率的測(cè)定方法〉
[0095]自半導(dǎo)體背面用薄膜取樣約0.1 g精確稱量(試樣的重量),將該樣品用網(wǎng)狀片包 起來之后,在約50ml的甲苯中于室溫下浸漬1周。然后,將不溶于溶劑的成分(網(wǎng)狀片的內(nèi) 容物)自甲苯取出,在130°C下干燥約2小時(shí),秤量干燥后的不溶于溶劑的成分(浸漬?干 燥后的重量),根據(jù)下述式(a)算出凝膠率(重量% )。
[0096]凝膠率(重量% ) = [(浸漬?干燥后的重量V(試樣的重量)]X100(a)
[0097]另外,半導(dǎo)體背面用薄膜的凝膠率除了可以通過樹脂成分的種類、其含量、交聯(lián)劑 的種類、其含量進(jìn)行控制之外,還可以通過加熱溫度、加熱時(shí)間等進(jìn)行控制。
[0098]在本發(fā)明中,半導(dǎo)體背面用薄膜為由含有環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂的樹脂組合物所 形成的薄膜狀物時(shí),能夠有效發(fā)揮對(duì)半導(dǎo)體晶圓的密合性。
[0099] 半導(dǎo)體背面用薄膜40在未固化狀態(tài)下23°C下的拉伸儲(chǔ)能模量?jī)?yōu)選為IGPa以上 (例如IGPa~50GPa),更優(yōu)選為2GPa以上,特別優(yōu)選為3GPa以上。前述拉伸儲(chǔ)能模量為 IGPa以上時(shí),將半導(dǎo)體芯片與半導(dǎo)體背面用薄膜40 -起自切割帶的粘合劑層22剝離之 后,將半導(dǎo)體背面用薄膜40放置在支撐體上進(jìn)行運(yùn)輸?shù)鹊臅r(shí)候,能夠有效地抑制或防止半 導(dǎo)體背面用薄膜粘貼于支撐體。需要說明的是,前述支撐體是指例如載帶中的頂帶(top tape)、底帶(bottomtape)等。
[0100] 半導(dǎo)體背面用薄膜在未固化狀態(tài)下的前述拉伸儲(chǔ)能模量(23°C)可以通過樹脂成 分(熱塑性樹脂、熱固性樹脂)的種類、其含量,二氧化硅填料等填充材料的種類、其含量等 進(jìn)行控制。
[0101] 另外,在半導(dǎo)體背面用薄膜40為多個(gè)層層疊得到的層疊薄膜的情況下(半導(dǎo)體背 面用薄膜具有層疊形態(tài)的情況下),作為其層疊形態(tài),例如可以例示出由晶圓粘接層(不含 著色劑的層)和激光標(biāo)記層(不含著色劑的層)所形成的層疊形態(tài)等。此外,在這種晶圓 粘接層與激光標(biāo)記層之間,可以設(shè)置有其他層(中間層、遮光層、增強(qiáng)層、著色層、基材層、 電磁波截止層、導(dǎo)熱層、粘合層等)。另外,晶圓粘接層是對(duì)晶圓發(fā)揮優(yōu)異密合性(粘接性) 的層,是與晶圓的背面接觸的層。而激光標(biāo)記層是發(fā)揮優(yōu)異的激光標(biāo)記性的層,是在對(duì)半導(dǎo) 體芯片的背面進(jìn)行激光標(biāo)記時(shí)所利用的層。
[0102] 需要說明的是,前述拉伸儲(chǔ)能模量是指:不層疊在切割帶2上地制作未固化狀 態(tài)的半導(dǎo)體背面用薄膜40,使用RheometricsCo.制造的動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定裝置"Solid AnalyzerRSA2",在拉伸模式下,以樣品寬度:10mm、樣品長(zhǎng)度:22. 5mm、樣品厚度:0? 2mm, 于頻率:1Hz、升溫速度:10°C/分鐘、氮?dú)鈿夥障?、?guī)定溫度(23°C)下進(jìn)行測(cè)定所得的拉伸 儲(chǔ)能模量的值。
[0103] 半導(dǎo)體背面用薄膜40優(yōu)選通過隔離體(剝離襯墊)進(jìn)行保護(hù)(未圖示)。隔離體 具有直至供于實(shí)用為止保護(hù)半導(dǎo)體背面用薄膜的、作為保護(hù)材料的功能。隔離體在于半導(dǎo) 體背面用薄膜上粘貼半導(dǎo)體晶圓時(shí)剝離。作為隔離體,可以使用聚乙烯、聚丙烯、利用氟系 剝離劑、長(zhǎng)鏈烷基丙烯酸酯系剝離劑等剝離劑進(jìn)行了表面涂布的塑料薄膜(聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇酯等)、紙等。其中,隔離體可以利用現(xiàn)有公知的方法形成。此外,對(duì)隔離體的厚度等 也沒有特別限制。
[0104] 此外,對(duì)半導(dǎo)體背面用薄膜40的可見光(波長(zhǎng):400nm~800nm)的透光率(可見 光透射率)沒有特別限制,例如優(yōu)選為20%以下(0%~20%)的范圍,更優(yōu)選為10%以下 (0%~10% ),特別優(yōu)選為5%以下(0%~5% )。半導(dǎo)體背面用薄膜40的可見光透射率大 于20%時(shí),存在因透光而對(duì)半導(dǎo)體元件產(chǎn)生不良影響之虞。此外,前述可見光透射率(%) 可以通過半導(dǎo)體背面用薄膜40的樹脂成分的種類、其含量,著色劑(顏料、染料等)的種 類、其含量,無(wú)機(jī)填充材料的含量等進(jìn)行控制。
[0105] 半導(dǎo)體背面用薄膜的可見光透射率(%)可以如下進(jìn)行測(cè)定。即,制作厚度(平均 厚度)20ym的半導(dǎo)體背面用薄膜單體。接著,對(duì)半導(dǎo)體背面用薄膜以規(guī)定強(qiáng)度照射波長(zhǎng): 400nm~SOOnm的可見光線[裝置:株式會(huì)社島津制作所制造的可見光產(chǎn)生裝置(商品名 "ABSORPTIONSPECTROPH0T0METR")],測(cè)定所透過的可見光線的強(qiáng)度。進(jìn)而,可以根據(jù)可見 光線透過半導(dǎo)體背面用薄膜前后的強(qiáng)度變化求出可見光透射率的值。另外,也可以根據(jù)厚 度不為20iim的半導(dǎo)體背面用薄膜的可見光透射率(%;波長(zhǎng):400nm~800nm)的值導(dǎo)出厚 度:20iim的半導(dǎo)體背面用薄膜的可見光透射率(%;波長(zhǎng):400nm~800nm)。此外,本發(fā)明 雖求出厚度20ym的半導(dǎo)體背面用薄膜的情況下的可見光透射率(%),但并不代表本發(fā)明 的半導(dǎo)體背面用薄膜限于厚度20ym。
[0106] 此外,作為半導(dǎo)體背面用薄膜40,優(yōu)選其吸濕率低。具體而言,前述吸濕率優(yōu)選為 1重量%以下,更優(yōu)選為〇. 8重量%以下。通過使前述吸濕率為1重量%以下,能夠提高激 光標(biāo)記性。此外,例如在回流焊工序中,還能夠抑制或防止在半導(dǎo)體背面用薄膜40與半導(dǎo) 體元件之間的空隙的產(chǎn)生等。需要說明的是,前述吸濕率是根據(jù)將半導(dǎo)體背面用薄膜40在 溫度85°C、相對(duì)濕度85%RH的氣氛下放置168小時(shí)前后的重量變化所算出的值。半導(dǎo)體背 面用薄膜40由含有熱固性樹脂的樹脂組合物所形成時(shí),前述吸濕率是指相對(duì)于熱固化后 的半導(dǎo)體背面用薄膜在溫度85°C、相對(duì)濕度85%RH的氣氛下放置168小時(shí)之后的值。此 外,前述吸濕率例如可以通過使無(wú)機(jī)填料的添加量變化來進(jìn)行調(diào)整。
[0107] 此外,作為半導(dǎo)體背面用薄膜40,優(yōu)選揮發(fā)成分的比例少。具體而言,加熱處理后 的半導(dǎo)體背面用薄膜40的失重率(失重量的比率)優(yōu)選為1重量%以下,更優(yōu)選為0. 8重 量%以下。加熱處理的條件例如為加熱溫度250°C、加熱時(shí)間1小時(shí)。通過使前述失重率 為1重量%以下,能夠提高激光標(biāo)記性。此外,例如在回流焊工序中,能夠抑制或防止倒裝 芯片型的半導(dǎo)體裝置產(chǎn)生裂紋。前述失重率例如可以通過添加能減少無(wú)鉛焊料回流焊時(shí)的 裂紋產(chǎn)生的無(wú)機(jī)物來進(jìn)行調(diào)整。另外,半導(dǎo)體背面用薄膜40由含有熱固性樹脂的樹脂組合 物所形成時(shí),前述失重率是指對(duì)熱固化后的半導(dǎo)體背面用薄膜在加熱溫度250°C、加熱時(shí)間 1小時(shí)的條件下進(jìn)行加熱后的值。
[0108] 對(duì)半導(dǎo)體背面用薄膜40的厚度沒有特別限定,例如可以從2ixm~200ixm左右的 范圍適當(dāng)選擇。進(jìn)而,前述厚度優(yōu)選為4ym~160ym左右,更優(yōu)選為6ym~100ym左右, 特別優(yōu)選為10ym~80ym左右。
[0109](切割帶)
[0110] 切割帶2是在基材21上形成粘合劑層22而構(gòu)成的。如此,切割帶2具有層疊有基 材21和粘合劑層22的構(gòu)成即可?;目梢杂米髡澈蟿拥鹊闹文阁w?;?1優(yōu)選具 有輻射線透過性。作為基材21,例如可以使用紙等紙類基材;布、無(wú)紡布、氈、網(wǎng)等纖維類基 材;金屬箱、金屬板等金屬類基材;塑料的薄膜、薄片等塑料類基材;橡膠片等橡膠類基材; 發(fā)泡片等發(fā)泡體、它們的層疊體[特別是塑料類基材與其他基材的層疊體、塑料薄膜(或薄 片)之間的層疊體等]等適當(dāng)?shù)谋芋w。本發(fā)明中,作為基材,可以適宜地使用塑料的薄膜、 薄片等塑料類基材。作為這種塑料材料的素材,例如可列舉出:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、 乙烯-丙烯共聚物等烯烴類樹脂;乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、離聚物樹脂、乙烯-(甲 基)丙烯酸共聚物、乙烯_(甲基)丙烯酸酯(無(wú)規(guī)、交替)共聚物等以乙烯作為單體成分 的共聚物;聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對(duì)苯二甲酸丁二 醇酯(PBT)等聚酯;丙烯酸類樹脂;聚氯乙烯(PVC);聚氨酯;聚碳酸酯;聚苯硫醚(PPS); 聚酰胺(尼龍)、全芳香族聚酰胺(芳綸)等酰胺類樹脂;聚醚醚酮(PEEK);聚酰亞胺;聚 醚酰亞胺;聚偏二氯乙烯;ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物);纖維素類樹脂;有機(jī)硅 樹脂;氣樹脂等。
[0111] 此外,作為基材21的材料,可列舉出前述樹脂的交聯(lián)體等聚合物。前述塑料薄膜 可以以無(wú)拉伸方式使用,也可以根據(jù)需要而使用實(shí)施了單軸或雙軸拉伸處理的薄膜。利用 通過拉伸處理等而賦予了熱收縮性的樹脂片,能夠通過切割后使基材21熱收縮而降低粘 合劑層22與半導(dǎo)體背面用薄膜40的粘接面積,實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片的回收的容易化。
[0112] 對(duì)于基材21的表面,為了提高與鄰接的層的密合性、保持性等,可以實(shí)施慣用的 表面處理,例如鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電擊暴露、電離輻射線處理等化學(xué)或物 理處理,利用底涂劑(例如后述的粘合物質(zhì))的涂布處理。
[0113] 基材21可以適當(dāng)選擇使用同一種類或不同種類的基材,可以根據(jù)需要而使用多 種的混合物。此外,對(duì)于基材21,可以為了
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