專利名稱：樹脂密封用粘合帶及樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樹脂密封用粘合帶以及使用其的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，在LSI安裝技術(shù)中，CSP (芯片尺寸封裝)技術(shù)受到了關(guān)注。在該技術(shù)中， 以QFN(方形扁平無引線封裝)為代表的、使引線端子納入封裝內(nèi)部的形態(tài)的封裝在小型化 和高集成化方面特別受到關(guān)注。在這種QFN中，能夠飛躍性提高引線框每單位面積的生產(chǎn)率的制造方法特別受到 關(guān)注。作為該方法，可列舉出包括以下工序的制造方法將多個(gè)QFN用芯片排列于引線框的 裸芯片連接盤(die pad)上，在模具的模腔內(nèi)用密封樹脂一起密封，此后，通過切斷，分割為 單個(gè)的QFN結(jié)構(gòu)物。在這種一起密封多個(gè)半導(dǎo)體芯片的QFN的制造方法中，樹脂密封時(shí)的由塑封模具 夾緊的引線框區(qū)域僅僅是完全包覆封裝圖案區(qū)域的樹脂密封區(qū)域外側(cè)的一部分。因此封裝 圖案區(qū)域，尤其在其中央部不能將壓引線框背面以充分的壓力按壓在塑封模具上、非常難 以防止密封樹脂漏出到引線框背面?zhèn)取⑷菀壮霈F(xiàn)QFN的端子等被樹脂包覆的問題。因此，針對(duì)這種QFN的制造方法，將粘合帶貼附于引線框的背面?zhèn)?、通過利用該粘 合帶的自粘性(遮蔽)的密封效果，從而防止樹脂密封時(shí)樹脂漏出到引線框背面?zhèn)鹊闹圃?方法是有效的。即，在半導(dǎo)體芯片搭載于引線框上后或者在實(shí)施弓丨線接合之后將耐熱性粘合帶貼 合于引線框背面，這從處理方面來看實(shí)質(zhì)上是困難的，因此，理想的是，首先，將耐熱性粘合 帶貼合于引線框的背面?zhèn)?，此后，?jīng)過半導(dǎo)體芯片的搭載和引線接合，利用密封樹脂進(jìn)行密 封，然后剝離耐熱性粘合帶。作為這種方法，已經(jīng)提出了下述方法使用具有厚度10 μ m以下的粘合劑層的耐 熱性粘合帶，在防止樹脂漏出的同時(shí)，實(shí)施引線接合等一系列工序(例如專利文獻(xiàn)1)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-184801號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的制造方法中，在利用密封樹脂的密封工序中，根據(jù)貼 合有耐熱性粘合帶的引線框的精度、模具，尤其下模具的設(shè)計(jì)，有可能在它們之間存在間 隙。在這種情況下，由于在引線框與下模具之間產(chǎn)生的間隙，在耐熱性粘合帶與引線 框架之間發(fā)生樹脂漏出，或者，不能很好地夾緊塑封部分的外周部而發(fā)生樹脂漏出。本發(fā)明是鑒于所述問題而做出的，其目的是提供能夠在樹脂密封時(shí)有效防止樹脂漏出的樹脂密封用粘合帶以及使用該粘合帶的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法。用于解決問題的方案本發(fā)明的用于制造樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的樹脂密封用粘合帶特征在于具有基 材層和在該基材層上層疊的粘合劑層，所述基材層與粘合劑層的總膜厚為25 40μπι。這種粘合帶的所述粘合劑層的厚度優(yōu)選為2 μ m 25 μ m。該粘合帶優(yōu)選用于在將搭載于引線框表面的半導(dǎo)體芯片進(jìn)行樹脂密封時(shí)貼附于 所述引線框的至少一個(gè)面上，且在密封之后剝離。所述粘合劑層優(yōu)選僅層疊在所述基材層的一個(gè)面上。該粘合帶還優(yōu)選具有與粘合劑層接觸的剝離片，且該剝離片在剝離角度為 90士 15°時(shí)的剝離強(qiáng)度為1.5N/50mm寬度以下，在剝離角度為120士 15°時(shí)的剝離強(qiáng)度為 1.2N/50mm寬度以下，在剝離角度為150士 15°時(shí)的剝離強(qiáng)度為1. 0N/50mm寬度以下，或者 在剝離角度為180+0° 180-15°時(shí)的剝離強(qiáng)度為1.0N/50mm寬度以下。本發(fā)明的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法特征在于包括下述工序?qū)⑺龅恼?合帶貼附于引線框的至少一個(gè)面；在所述引線框上搭載半導(dǎo)體芯片；通過密封樹脂密封該 半導(dǎo)體芯片側(cè)，在密封后剝離所述粘合帶。在這種方法中，優(yōu)選的是，用具有0. 8 2. OPa · s粘度的密封樹脂來進(jìn)行所述密 封、或者通過在160 190°C的樹脂注射溫度下的注射成型來進(jìn)行所述密封、或者通過在 150 220kN的樹脂注射壓力下的注射成型來進(jìn)行所述密封、和/或在3 7kN的模具夾緊 壓力下進(jìn)行所述密封。進(jìn)而優(yōu)選的是，從粘合帶的貼附到樹脂密封為止的期間從引線框側(cè)隔著該引線框 對(duì)粘合帶進(jìn)行輻射線照射。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的樹脂密封用粘合帶，可有效地防止樹脂密封時(shí)的樹脂漏出。另外，根據(jù)本發(fā)明的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法，通過利用上述粘合帶，可 有效地防止樹脂密封時(shí)的樹脂漏出，可謀求提高成品率。


圖1為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法的一個(gè)例子的工序圖。圖2為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法中使用的引線框的一個(gè)例子的平面 圖(a)和重要部位放大圖(b)。附圖標(biāo)記說明
10封裝圖案區(qū)域
11引線框
Ila開口
lib引線端子
lie裸芯片連接盤
15半導(dǎo)體芯片
16接合線
17密封樹脂
20 粘合帶21 半導(dǎo)體裝置
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的樹脂密封用粘合帶至少具有基材層和在其上層疊的粘合劑層。該樹脂密 封用粘合帶在半導(dǎo)體制造方法的樹脂密封時(shí)使用。(基材層)對(duì)基材層沒有特別限制，只要是由本領(lǐng)域中作為粘合帶的基材使用的材料構(gòu)成， 可以使用任何材料。尤其，基材層適宜是對(duì)通常的半導(dǎo)體制造方法中使用的加熱，特別是樹脂密封時(shí) 的加熱具有耐性的層。例如，可列舉出具有170°C以上、200°C以上、250°C以上、300°C以上的 耐熱性的層。由于一般賦予密封樹脂175°C左右的溫度，因此優(yōu)選在這種溫度條件下不發(fā)生 顯著的基材層收縮或基材本身的破壞等的物質(zhì)。另外，從其他觀點(diǎn)來看，基材層優(yōu)選在300°C以下不具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。通 過使用這種基材層，在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，即使在超過基材層的Tg來加熱粘合帶 時(shí)，也能防止粘合帶的變形等，防止引線框的翹曲等。由此，可以可靠地實(shí)現(xiàn)樹脂密封時(shí)的 遮蔽功能，提高引線接合的成功率。在此處，Tg是根據(jù)ASTM D696通過熱機(jī)械分析裝置(例如SIS Technology制造， TMA/SS 600)所求出的值。即，在19. 6mN的負(fù)荷下，將基材層的樣品(例如厚度ImmX寬度 4mm)以10°C /分鐘的速度從室溫升溫，通過熱分析裝置測(cè)定厚度方向的熱膨脹量，繪制熱 膨脹量與溫度的關(guān)系圖，在預(yù)計(jì)為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的點(diǎn)前后的曲線上引出切線，由這些切 線的交點(diǎn)求出的值。因此，在300°C以下沒有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指不能分辨出預(yù)計(jì)為玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度的溫度，幾乎看不出切線的交點(diǎn)。從防止伴隨該基材層收縮的引線框翹曲的觀點(diǎn)來看，基材層在180°C下加熱3小 時(shí)之后的熱收縮率優(yōu)選為0. 40 %以下。在這里，熱收縮率表示將5cm見方的基材層在180°C加熱3小時(shí)時(shí)相對(duì)于加熱前 尺寸(5cm) 100%的尺寸變化的比例(％)。該熱收縮率可以通過市售的投影機(jī)(Mitutoyo Corporation 制投影機(jī)，PJ-H3000F)來測(cè)定?；膶永缈梢酝ㄟ^聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺 (PEI)、聚砜(PSF)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳酯(PAR)、芳族聚酰胺、聚酰亞 胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等樹脂、液晶聚合物(LCP)、鋁等金屬箔、玻璃布等形成。 尤其，線性熱膨脹系數(shù)1.0X10_5 3.0X10_5/K左右的聚酰亞胺材料由于加工性、處理性 高、耐熱性和強(qiáng)度優(yōu)異，因此是最優(yōu)選的材料之一。另外，基材層可以是單層結(jié)構(gòu)，也可以是層疊結(jié)構(gòu)。從粘合帶的處理性(例如難以發(fā)生粘合帶的折斷或破裂)的觀點(diǎn)來看，基材層的 厚度優(yōu)選為5 μ m以上，更優(yōu)選為10 μ m以上，另一方面，從粘合帶的剝離性的觀點(diǎn)來看，基 材層的厚度優(yōu)選為35 μ m以下，更優(yōu)選為30 μ m以下。另外，從其他觀點(diǎn)來看，由于貼附本發(fā)明的粘合帶的引線框如下所述是金屬材料， 因此線性熱膨脹系數(shù)一般為1.8 1.9\10_5/1(左右。因此，如果粘合帶的線性熱膨脹系數(shù)與引線框的線性熱膨脹系數(shù)相差太大，在二者貼合的狀態(tài)下加熱時(shí)，由二者的熱膨脹的差 異產(chǎn)生變形，結(jié)果，在粘合帶上造成皺紋、剝落。因此，構(gòu)成粘合帶基材層的線性熱膨脹系數(shù) 適于是接近引線框材料的1. OX 10_5 3· OX 10—7K左右，優(yōu)選是1. 5 X IO"5 2. 5X 10_5/K 以下。在此處，線性熱膨脹系數(shù)是根據(jù)ASTM D696通過TMA (熱機(jī)械分析)測(cè)定的值。(粘合劑層)粘合劑層只要具有耐熱性，就可以通過本領(lǐng)域常用的粘合劑來形成。該粘合劑可 以是壓敏型、熱敏型、感光型的任何一種，但適合是通過能量射線照射而固化的類型的粘合 劑。由此，在使用后，可以容易地從被加工物上剝離。另外，粘合劑層可以在基材層的兩側(cè) 形成，但適宜僅僅在單側(cè)上形成。作為構(gòu)成粘合劑層的粘合劑，例如，可列舉出丙烯酸系粘合劑、硅酮系粘合劑、橡 膠系粘合劑、環(huán)氧系粘合劑等各種粘合劑。丙烯酸系粘合劑例如可列舉出由含有(甲基)丙烯酸烷基酯的單體共聚合獲得的 丙烯酸系共聚物構(gòu)成的粘合劑。另外，在本說明書中，(甲基)丙烯酸烷基酯是指丙烯酸烷 基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯。作為(甲基)丙烯酸烷基酯，可列舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、 (甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙 基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙 烯酸十二烷基酯等。其中，丙烯酸與(甲基)丙烯酸2-乙基己酯的共聚合、(甲基)丙烯 酸甲酯和/或(甲基)丙烯酸乙酯與丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯的共聚合是優(yōu)選 的。粘合劑層，尤其是含有丙烯酸系粘合劑的粘合劑層中可以含有交聯(lián)劑。作為交聯(lián)劑，例如可列舉出異氰酸酯系交聯(lián)劑、環(huán)氧系交聯(lián)劑、氮雜環(huán)丙烷化合 物、螯合物系交聯(lián)劑等。對(duì)交聯(lián)劑的含量沒有特別限制，相對(duì)于100重量份丙烯酸系聚合物，適合為0. 1 15重量份，優(yōu)選為0. 5 10重量份。通過在該范圍內(nèi)使用交聯(lián)劑，可以適度設(shè)定粘合劑層 的粘彈性，且可以確保粘合劑層對(duì)導(dǎo)電性圖案或密封樹脂的適度粘合力。因此，在剝離粘合 帶時(shí)不會(huì)發(fā)生剝離或損壞密封樹脂或者發(fā)生粘合劑層的一部分附著于導(dǎo)電性圖案或密封 樹脂。此外，可以抑制粘合劑層的過度固化。粘合劑層中可以進(jìn)一步添加增塑劑、顏料、染料、抗老化劑、抗靜電劑、彈性模量等 用于改善粘合劑層物性的填充劑等本領(lǐng)域中通常使用的各種添加劑。從粘合劑層與引線框的充分粘合力的觀點(diǎn)來看，粘合劑層的厚度優(yōu)選為2μπι以 上，更優(yōu)選為3 μ m以上，進(jìn)一步優(yōu)選為4 μ m以上，另一方面，從充分的引線接合性的觀點(diǎn)來 看，優(yōu)選為35 μ m以下，更優(yōu)選為30 μ m以下。(粘合帶的制造)粘合劑層可以通過配制粘合劑成分，使其在基材層上涂布/干燥來形成。作為粘 合劑成分的涂布方法，可以采用棒涂布機(jī)涂布、氣刀涂布、凹版涂布、反向式凹版涂布、逆輥 涂布、模唇涂布、模頭涂布、浸漬涂布、膠印印刷、膠版印刷、絲網(wǎng)印刷等各種方法。另外，還 可以采用在剝離襯墊上形成粘合劑層之后再將其貼合到基材薄膜上的方法等。
(粘合帶)本發(fā)明的粘合帶的基材層與粘合劑層的總膜厚適合為25 40 μ m，優(yōu)選為25 35 μ m0通過設(shè)定這種范圍的總膜厚，如下所述，在貼合于引線框時(shí)，可以防止皺紋的發(fā) 生，同時(shí)例如與在模具上夾持貼合有該粘合帶的引線框時(shí)的夾緊壓力等保持平衡，可以有 效地防止樹脂從模具之間漏出。另外，從對(duì)引線框架充分(例如，工序中不發(fā)生帶剝離)粘合力的觀點(diǎn)來看， 本發(fā)明的粘合帶在粘合帶對(duì)引線框架的剝離角度為180°時(shí)粘合力適宜為0.01N/19mm 寬度以上，優(yōu)選為0. 05N/19mm寬度以上，更優(yōu)選為0. 10N/19mm寬度以上，進(jìn)一步優(yōu)選 為0. 15N/19mm寬度以上。另一方面，從防止粘合帶粘附失敗時(shí)粘合帶剝離中的殘膠和 防止裸芯片連接盤部等變形的觀點(diǎn)來看，該粘合力適宜為10. 0N/19mm寬度以下，優(yōu)選為 6. ON/19mm寬度以下，更優(yōu)選為5. ON/19mm寬度以下，進(jìn)一步優(yōu)選為4. ON/19mm寬度以下。粘合帶在密封樹脂上的剝離角度為180°時(shí)的粘合力適宜為約10. 0N/19mm寬度 以下，優(yōu)選為約6. 0N/19mm寬度以下，更優(yōu)選為約5. 0N/19mm寬度以下。在此處，該粘合力是在測(cè)定溫度23士2°C、剝離角度180°、剝離速度為300mm/分 鐘(根據(jù)JIS Z0237)的條件下通過從引線框剝離來測(cè)定時(shí)的值。這種測(cè)定可以通過市售 的測(cè)定裝置(島津制作所制造，Autograph AG-X等)來進(jìn)行。另一方面，首先，粘合帶貼附于引線框上，可在任意階段從引線框剝離，在具有太 強(qiáng)的粘合力時(shí)，不僅剝離變得困難，而且，根據(jù)情況，由于用于剝離的應(yīng)力，導(dǎo)致塑封的樹脂 的剝離、破損。因此，在抑制密封樹脂溢出的粘合力以上的強(qiáng)粘合當(dāng)然是不優(yōu)選的。例如， 在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，根據(jù)JISC2107的25°C時(shí)粘合力適宜為5 10000N/m左右。 進(jìn)而，在200°C下加熱1小時(shí)之后的對(duì)引線框架的粘合力適宜為約0. 05N/19mm寬度以上， 優(yōu)選為約0. 1N/I9mm寬度。另外，該粘合力適宜為約6N/19mm寬度以下，優(yōu)選為約4N/19mm 寬度以下。特別是約0.05 6.0N/19mm寬度，約0. 1 4. 0N/19mm寬度，進(jìn)一步優(yōu)選為約
0.1 2. ON/19mm 寬度。本發(fā)明的粘合帶優(yōu)選進(jìn)一步具有剝離片。剝離片是為了保護(hù)粘合劑層而與粘合劑 層接觸形成的薄片。該粘合帶根據(jù)粘合劑層中含有的粘合劑的種類等優(yōu)選具有特定值的剝 離強(qiáng)度。剝離強(qiáng)度根據(jù)剝離粘合帶時(shí)的角度可以適宜調(diào)整。例如，優(yōu)選滿足以下所示的剝 離角度時(shí)的剝離強(qiáng)度的至少一個(gè)。這里的剝離強(qiáng)度是在測(cè)定溫度23士2°C、剝離角度75 195°、優(yōu)選90 180°、剝離速度300mm/分鐘(根據(jù)TMA0001法)的條件下通過從本發(fā)明 的粘合帶上剝離而測(cè)定的值。剝離片在剝離角度為90士 15°時(shí)的剝離強(qiáng)度適宜為約1.5N/50mm寬度以下、約
1.0N/50mm寬度以下、約0. 5N/50mm寬度以下、約0. 3N/50mm寬度以下、約0. 2N/50mm寬度以 下。剝離片在剝離角度為120士 15°時(shí)的剝離強(qiáng)度適宜為約1.2N/50mm寬度以下、約 1. 0N/50mm寬度以下、約0. 8N/50mm寬度以下、約0. 6N/50mm寬度以下、約0. 3N/50mm寬度以 下。剝離片在剝離角度為150士 15°時(shí)的剝離強(qiáng)度適宜為約1.0N/50mm寬度以下、約 0. 8N/50mm寬度以下、約0. 6N/50mm寬度以下、約0. 5N/50mm寬度以下、約0. 3N/50mm寬度以下、約0. 2N/50mm寬度以下。剝離片在剝離角度為180+0° 180-15°時(shí)的剝離強(qiáng)度適宜為約1. 0N/50mm 寬度以下、約0. 8N/50mm寬度以下、約0. 6N/50mm寬度以下、約0. 5N/50mm寬度以下、約 0. 3N/50mm寬度以下、約0. 2N/50mm寬度以下。通過將剝離強(qiáng)度設(shè)定在這種范圍內(nèi)，即使在使用通常利用的帶貼附裝置等的情況 下，也不需要用于剝離該剝離片的過度的剝離強(qiáng)度，不發(fā)生粘合帶的皺紋、貼附位置的偏 移，可以防止在粘合帶上負(fù)載有殘留應(yīng)力。由此，可以抑制引線框的翹曲、密封樹脂的樹脂 漏出等發(fā)生。剝離片包括使用本領(lǐng)域常用的材料，以單層或多層結(jié)構(gòu)形成的剝離基材，所述材 料例如是聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚酰亞胺、聚醚醚酮；低 密度聚乙烯、線性聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、無規(guī)共聚合聚丙 烯、嵌段共聚合聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等聚烯烴；聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯 酯共聚物、離聚物樹脂、乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯_(甲基)丙烯酸酯(無規(guī)、交 替)共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、氟樹脂、纖維素系樹脂以及它們的交聯(lián) 體等聚合物等。另外，剝離片適宜為在剝離基材的至少與粘合劑層接觸的面上實(shí)施脫模處理，使 得實(shí)質(zhì)上不與粘合劑層粘接。脫模處理可以采用本領(lǐng)域公知的方法和材料進(jìn)行。例如可列 舉出利用硅酮樹脂的處理、利用氟樹脂的脫模處理等。具體而言，可例舉出Cerapeel系列 (Toray Advanced Film Co.，Ltd.)的輕剝離等級(jí)和中剝離等級(jí)等。(樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法以及防止樹脂漏出方法) 本發(fā)明的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置中，粘合帶尤其在樹脂密封時(shí)使用。即，本發(fā)明的 粘合帶用于在對(duì)搭載在引線框表面的半導(dǎo)體芯片進(jìn)行樹脂密封時(shí)，貼附在引線框的至少一 個(gè)面，例如背面(與搭載有半導(dǎo)體芯片的面相反一側(cè)的面，以下相同)，并在密封后剝離。本發(fā)明的制造方法中，包含下述工序在引線框的至少一面例如背面上貼合本發(fā)明的粘合帶，在該裸芯片連接盤表面上搭載半導(dǎo)體芯片，通過密封樹脂密封半導(dǎo)體芯片側(cè)，在密封后剝離粘合帶。進(jìn)一步，從粘合帶的貼合到剝離之間，可以任意含有下述工序等進(jìn)行等離子體處理的工序，樹脂密封后的密封樹脂的切斷工序，從引線框側(cè)隔著該引線框?qū)φ澈蠋нM(jìn)行輻射線照射的工序，在裸芯片連接盤上搭載半導(dǎo)體芯片之后的接線工序。在貼附粘合帶之后、搭載芯片前/后、樹脂密封前/后、的任何工序中進(jìn)行至少一 次輻射線照射。這種半導(dǎo)體裝置的制造方法中，本發(fā)明的粘合帶主要用于防止樹脂漏出。另外，粘 合帶可以貼合在引線框中用樹脂密封的區(qū)域以外的表面和背面的所有區(qū)域。具體而言，首先，如圖1(a)所示，將本發(fā)明的粘合帶20貼附在引線框11的一個(gè) 面，即背面。
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弓丨線框11通常由Cu系材料(Cu-Fe-Ρ等)、狗系材料O^e-Ni等)等的金屬板形 成。另外，可以雕刻QFN的端子圖案。尤其優(yōu)選在引線框內(nèi)的電接點(diǎn)部分(與下述半導(dǎo)體 芯片的連接部分)用銀、鎳、鈀、金等包覆(鍍敷)。引線框11的厚度通常被列舉為100 300 μ m左右。為了在后續(xù)切斷工序中容易切開，引線框11優(yōu)選由多個(gè)規(guī)定的配置圖案(例如各 QFN的配置圖案)排列而成。具體而言，如圖2(a)和(b)所示，在引線框11上，封裝圖案區(qū) 域10以矩陣狀排列而成的產(chǎn)品稱為矩陣QFN、MAP-QFN等，是最優(yōu)選的產(chǎn)品之一。引線框11通常具有裸芯片連接盤Ilc和引線端子lib。它們可以分離地設(shè)置，但 優(yōu)選如圖2(b)所示通過由鄰接的多個(gè)開口 Ila規(guī)定的多個(gè)引線端子lib、在開口 Ila的中 央排列的裸芯片連接盤11c、和任選的在開口 Ila的4個(gè)角處支撐裸芯片連接盤Ilc的連接 桿(tie bar)lld—體化形成。另外，裸芯片連接盤Ilc和引線端子lib等可以設(shè)置為實(shí)現(xiàn) 散熱等其他功能。粘合帶20對(duì)引線框架11的貼附至少適合在引線框11的封裝圖案區(qū)域10上、在 引線框11的比封裝圖案區(qū)域10外側(cè)的區(qū)域，即包括了被樹脂密封的樹脂密封區(qū)域外側(cè)四 周的區(qū)域、或者在封裝圖案區(qū)域10和包括了封裝圖案區(qū)域10外側(cè)四周的區(qū)域上進(jìn)行。在包括了樹脂密封區(qū)域外側(cè)四周的區(qū)域上貼附本發(fā)明的粘合帶時(shí)，不僅在引線框 的背面，還可以在表面貼附。在封裝圖案區(qū)域10和包括了封裝圖案區(qū)域10外側(cè)四周的區(qū) 域上進(jìn)行貼附時(shí)，優(yōu)選僅僅在弓I線框的背面進(jìn)行貼附。引線框架11由于通常在端邊附近具有用于確定樹脂密封時(shí)的位置的定位銷用孔 (例如圖2(a)的13)，因此優(yōu)選在不堵塞該孔的區(qū)域貼附粘合帶。另外，由于在引線框11 的縱向上配置有多個(gè)封裝圖案區(qū)域10，因此，優(yōu)選連續(xù)地跨越這些的多個(gè)區(qū)域來貼附粘合 帶20。接著，如圖1(b)所示，在引線框11表面(沒有貼附粘合帶20的面)搭載半導(dǎo)體 芯片15ο通常，如上所述，由于引線框架11設(shè)置有用于固定半導(dǎo)體芯片15的稱為裸芯片連 接盤Ilc的固定區(qū)域，因此半導(dǎo)體芯片15搭載在裸芯片連接盤Ilc上。半導(dǎo)體芯片15往裸芯片連接盤Ilc上的搭載例如利用使用導(dǎo)電性糊19、粘接帶、 粘接劑(例如熱固化性粘接劑)等各種方法。在使用導(dǎo)電性糊劑、粘接劑等搭載時(shí)，通常在 150 200°C左右的溫度下加熱固化30分鐘 90分鐘左右。在此處，為了使粘合帶的粘合劑層固化且實(shí)現(xiàn)高彈性化，可以從引線框11側(cè)對(duì)所 得引線框11進(jìn)行輻射線照射。輻射線的種類沒有特別限制，可以根據(jù)粘合劑層中含有的粘合劑種類而適當(dāng)調(diào) 整。例如，可列舉出紫外線、電子束等。其中，紫外線是優(yōu)選的。對(duì)紫外線的波長沒有特別 限制，適合選擇用于普通光聚合的波長，例如250 400nm的波長的紫外線是適合的。作為照射紫外線的方法，適合利用迄今公知的紫外線發(fā)生裝置。具體而言，可列舉 出采用放電燈方式(弧光燈)、閃光方式、激光方式等的紫外線裝置。其中，從工業(yè)生產(chǎn)方法 的觀點(diǎn)來看，利用放電燈方式的紫外線裝置是優(yōu)選的，此外，從輻射線的照射效率的觀點(diǎn)來 看，利用高壓汞燈、金屬鹵化物燈的紫外線裝置是優(yōu)選的。輻射線的照射量例如適宜為能夠提高粘合劑層中含有的聚合引發(fā)劑等的效率的程度。具體而言，可列舉出10 lOOOmJ/cm2左右，優(yōu)選為50 600mJ/cm2左右。這是因?yàn)?能夠?qū)崿F(xiàn)粘合劑層的適度硬化。該輻射線照射可以在將粘合帶20貼附于引線框11之后、在下述引線接合之前的 任何階段進(jìn)行。例如，優(yōu)選在從粘合帶的貼附到樹脂密封為止的期間進(jìn)行。這是因?yàn)椋趯?粘合帶20貼附于引線框11之前進(jìn)行時(shí)，由于粘合劑層的固化導(dǎo)致粘合力降低，變得難以貼 附。另外，有可能導(dǎo)致下述密封樹脂的漏出。接著，任選地，如圖1(c)所示，將半導(dǎo)體芯片15表面的電極焊盤(electrode pad) (未圖示)與引線框11進(jìn)行引線接合(接線)。引線接合通過接合線16例如金線或鋁線等來進(jìn)行。通常，在加熱至150 250°C 的狀態(tài)下，通過并用超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)能量和加壓產(chǎn)生的壓接能量來進(jìn)行。此時(shí)，通過將貼 附于引線框的粘合帶面抽真空，可以可靠地固定于加熱塊(heat block)。另外，作為半導(dǎo)體芯片15，在進(jìn)行面向下(face down)實(shí)裝時(shí)，能夠適宜進(jìn)行再流工序。接著，對(duì)密封樹脂17進(jìn)行注射成型。即，將引線框11夾在上下模具(未圖示)中， 注射密封樹脂17 (例如環(huán)氧樹脂等)，將半導(dǎo)體芯片15密封。從容易注射的觀點(diǎn)考慮，此 時(shí)的密封樹脂例如具有約0. 8 2. OPa · S、優(yōu)選約1. 0 2. OPa · s的粘度。另外，樹脂粘 度可以通過市售的樹脂粘度測(cè)定裝置(例如粘度計(jì)、毛細(xì)管流變儀等)測(cè)定。另外，密封優(yōu) 選在160 190°C的注射溫度下進(jìn)行注射。進(jìn)而，樹脂密封適宜在150 220kN的注射壓 力下來注射成型。此時(shí)的密封可以是單面密封和雙面密封中的任何一種。在雙面密封的情 況下，如上所述，適合在包括了引線框的樹脂密封區(qū)域外側(cè)四周的區(qū)域上、引線框的表面和 /或背面貼附粘合帶。在封裝圖案區(qū)域10和包括了封裝圖案區(qū)域10外側(cè)四周的區(qū)域的單 面貼附粘合帶時(shí)，優(yōu)選進(jìn)行單面密封。在進(jìn)行這種密封時(shí)，尤其優(yōu)選可以適宜地使用本發(fā)明 的粘合帶。半導(dǎo)體芯片的密封是為了保護(hù)搭載在引線框11上的半導(dǎo)體芯片15和接合線16 而進(jìn)行。例如，使用環(huán)氧系樹脂等，通過注射成型，在模具中成型的方法是代表性方法。在 該情況下，優(yōu)選使用具有多個(gè)模腔的由上模具和下模具構(gòu)成的模具，將多個(gè)半導(dǎo)體芯片同 時(shí)密封。此時(shí)的模具的夾緊壓力適宜約為例如3 7kN。通常，樹脂密封時(shí)的加熱溫度 為170 180°C左右，在該溫度下固化數(shù)分鐘之后，進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)小時(shí)的塑封后固化(post mold cure)。此后，如圖1(d)所示，從模具中取出包括密封樹脂17的引線框11。如圖1(e)所示，剝離貼附于引線框11背面的粘合帶20。密封后的粘合帶20的剝離優(yōu)選在上述塑封后固化之前進(jìn)行。此后，如圖1(f)所示，可以將包含密封樹脂17的引線框11分割為各個(gè)半導(dǎo)體芯 片15，獲得半導(dǎo)體裝置21。各個(gè)半導(dǎo)體芯片15的分割可以使用切塊機(jī)等旋轉(zhuǎn)切斷刃來進(jìn)行。另外，在半導(dǎo)體芯片的樹脂密封時(shí)，本發(fā)明的粘合帶只要在引線框的一個(gè)面，優(yōu)選 背面貼附即可，關(guān)于所述圖1(a) 圖1(c)的工序，可以在搭載半導(dǎo)體芯片之后貼附粘合 帶，也可以在將半導(dǎo)體芯片引線接合之后貼附粘合帶。其中，優(yōu)選按照上述的圖1(a) 圖 1(c)的順序進(jìn)行。另外，根據(jù)半導(dǎo)體芯片的結(jié)構(gòu)，可以不進(jìn)行引線接合。
以下詳細(xì)說明使用本發(fā)明的樹脂密封用粘合帶以及使用該粘合帶的樹脂密封型 半導(dǎo)體裝置的制造方法。另外，在以下實(shí)施例中，除非另有規(guī)定，份和％等為質(zhì)量基準(zhǔn)。實(shí)施例1使用25 μ m 厚的聚酰亞胺薄膜(DU P0NT-T0RAY CO.，LTD.，Kapton 100H，線性熱 膨脹系數(shù)2. 7X 10_5/K，Tg :402°C )作為基材層，在該基材層的單面涂布添加有2. 5份鉬催 化劑的 100 份硅酮系粘合劑(Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.制造，SD4584)，使之 干燥，制作具有厚度約6 μ m的粘合劑層的耐熱性粘合帶(總膜厚31 μ m)。實(shí)施例2使用12. 5μπι 厚的聚酰亞胺薄膜(DU P0NT-T0RAY CO.，LTD.，Kapton 50H，線性熱 膨脹系數(shù)2. 7X10_5/K，Tg :402°C )作為基材層，與實(shí)施例1同樣地，使用硅酮系粘合劑，制 作在該基材層的單面具有厚度約18 μ m的粘合劑層的耐熱性粘合帶(總膜厚30. 5 μ m)。實(shí)施例3使用25 μ m厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜(T0RAY制Lumirror S10，熱線性熱 膨脹系數(shù)1. 2X10_5/K，Tg :67°C )作為基材層。使用在100份的由丙烯酸丁酯-丙烯酸乙 酯-丙烯酸(丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯/丙烯酸=70份/30份/4份)構(gòu)成的聚合物中均 一混合3份異氰酸酯系交聯(lián)劑(商品名“C0R0NATEL”日本聚氨酯工業(yè)株式會(huì)社制造)、2份 環(huán)氧系交聯(lián)劑(商品名“TETRAD-C”三菱瓦斯化學(xué)(株))和甲苯而形成的粘合劑，制作在 該基材層的單面具有厚度約10 μ m的粘合劑層的耐熱性粘合帶(總膜厚35 μ m)。比較例1除了將粘合劑層的厚度設(shè)定為約35 μ m以外，與實(shí)施例1同樣地，制作耐熱性粘合 帶(總膜厚60μπι)。比較例2使用12. 5μπι 厚的聚酰亞胺薄膜(DU P0NT-T0RAY C0.，LTD.，Kapton 50H，線性熱 膨脹系數(shù)2. 7Χ10_5/Κ，Tg :402°C )作為基材層，制作使與實(shí)施例3同樣的丙烯酸系粘合劑 為約6 μ m厚度的耐熱性粘合帶(總膜厚18. 5 μ m)。〈性能評(píng)價(jià)〉使用帶層壓裝置PL_55TRM(日東電工制造)，將實(shí)施例和比較例中制造的粘合帶 以在常溫下密合的方式平穩(wěn)地貼合到銅制引線框背面的外焊盤(outer pad)側(cè)，其中所述 引線框是在端子部實(shí)施了鍍銀的單邊16Pin型的QFN排列成4個(gè)X4個(gè)的銅制引線框。另 外，該引線框的裸芯片連接盤使用搭載有半導(dǎo)體芯片、通過金線進(jìn)行引線接合的裸芯片連接盤。接著，通過環(huán)氧系密封樹脂(日東電工制HC-300，例如，樹脂粘度0.8 2. OPa .s)，使用塑封機(jī)(TOffA制Model-Y-Serise)，在175°C、預(yù)熱40秒、注射時(shí)間11. 5秒、 注射壓力為150 220kN、固化時(shí)間120秒的條件下塑封。此時(shí)，模具的夾緊壓力約為3 7kN。然后，剝離引線框背面貼附的粘合帶。進(jìn)一步在175°C下進(jìn)行3小時(shí)左右的塑封后固化，從而使樹脂充分固化，然后，通 過切塊機(jī)切斷，獲得單個(gè)的QFN型半導(dǎo)體裝置。這樣，在制造QFN型半導(dǎo)體裝置之后，目測(cè)確認(rèn)樹脂漏出。結(jié)果，在實(shí)施例1 3中，確認(rèn)沒有樹脂漏出。另一方面，在比較例1中，60%以上 的端子上確認(rèn)有樹脂漏出。另外，比較例2中，80%以上的端子上確認(rèn)有樹脂漏出。另外，對(duì)于實(shí)施例1 3的粘合帶分別貼合厚度50 μ m的PET隔片(三菱化學(xué)聚 酯薄膜公司制造，MRS-50S)和厚度 38μπι 的 PET 隔片(Toray Advanced Film Co.，Ltd.制 造，#38Cerapeel)，制作粘合帶。測(cè)定這些粘合帶在剝離角度90°、120°、150°或180°時(shí)的隔片剝離力(單位 N/50mm)。隔片剝離力的評(píng)價(jià)結(jié)果在表1和表2中示出。表 權(quán)利要求
1.一種用于制造樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的樹脂密封用粘合帶，其特征在于，所述樹脂 密封用粘合帶具有基材層和在該基材層上層疊的粘合劑層，所述基材層與粘合劑層的總膜 厚為25 40μπι。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合帶，其中，所述粘合劑層的厚度為2μπι 25μπι。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘合帶，所述粘合帶用于在將搭載于引線框表面的半導(dǎo) 體芯片進(jìn)行樹脂密封時(shí)貼附于所述引線框的至少一個(gè)面上且在密封之后剝離該粘合帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的粘合帶，其中，所述粘合劑層僅層疊在所述基材 層的一個(gè)面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的粘合帶，其還具有與粘合劑層接觸的剝離片，并 且，所述剝離片在剝離角度為90士 15°時(shí)的剝離強(qiáng)度為1. 5N/50mm寬度以下、 在剝離角度為120士 15°時(shí)的剝離強(qiáng)度為1.2N/50mm寬度以下、 在剝離角度為150士 15°時(shí)的剝離強(qiáng)度為1.0N/50mm寬度以下、或者 在剝離角度為180+0° 180-15°時(shí)的剝離強(qiáng)度為1.0N/50mm寬度以下。
6.一種樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括下述工序?qū)⒏鶕?jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的粘合帶貼附于引線框的至少一個(gè)面； 在所述引線框上搭載半導(dǎo)體芯片； 通過密封樹脂密封該半導(dǎo)體芯片側(cè)； 在密封后剝離所述粘合帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法，其通過具有0.8 2. OPa · s的粘度的密封樹脂來進(jìn)行所述密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法，其通過在160 190°C的樹脂注射溫度下的注射成型來進(jìn)行所述密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求6 8中任一項(xiàng)所述的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法，其通過在 150 220kN的樹脂注射壓力下的注射成型來進(jìn)行所述密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求6 9中任一項(xiàng)所述的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法，其在3 7kN的模具夾緊壓力下進(jìn)行所述密封。
11.根據(jù)權(quán)利要求6 10中任一項(xiàng)所述的樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法，進(jìn)一步 在從粘合帶的貼附到樹脂密封為止的期間，從引線框側(cè)隔著該引線框?qū)φ澈蠋нM(jìn)行輻射線 照射。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供能夠有效防止樹脂密封時(shí)的樹脂漏出的樹脂密封用粘合帶及樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法。其解決方法包括用于制造樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的樹脂密封用粘合帶，其具有基材層和在該基材層上層疊的粘合劑層，且所述基材層與粘合劑層的總膜厚為25～40μm；以及，樹脂密封型半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括下述工序?qū)⒃撜澈蠋зN附于引線框的至少一個(gè)面，在所述引線框上搭載半導(dǎo)體芯片，通過密封樹脂密封該半導(dǎo)體芯片側(cè)，在密封后剝離所述粘合帶。
文檔編號(hào)H01L21/60GK102061136SQ20101054401
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者下川大輔, 星野晉史, 柳雄一朗, 近藤廣行 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社