层叠体

文档序号:461319 发布日期:2021-12-31 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 层叠体 (Laminated body ) 是由 三田亮太 市川智昭 于 2021-06-25 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种层叠体,其具备基材片、以及层叠于该基材片且含有金属颗粒的含金属颗粒层,前述基材片具有与前述含金属颗粒层接触的接触面,通过纳米压痕法测定前述接触面而求出的前述基材片在23℃下的杨氏模量为0.01~10GPa。(The present invention provides a laminate comprising a substrate sheet and a metal-containing particle layer laminated on the substrate sheet and containing metal particles, wherein the substrate sheet has a contact surface that is in contact with the metal-containing particle layer, and the Young&#39;s modulus of the substrate sheet at 23 ℃ determined by measuring the contact surface by a nanoindentation method is 0.01 to 10 GPa.)

层叠体

技术领域

本发明涉及层叠体。

背景技术

一直以来,半导体装置的制造中,为了将半导体芯片(以下也称为“芯片”。)粘接至引线框等,使用了包含金属颗粒的糊状组合物(例如专利文献1、2)。

另外已知由前述糊状组合物形成膜,将该膜的一部分转印至芯片,借助该膜将芯片粘接至引线框等的方法(例如专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-039580号公报

专利文献2:日本特开2014-111800号公报

专利文献3:日本特表2014-503936号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而,有时前述膜未充分转印至被粘物(芯片等),无法将被粘物与引线框等充分粘接。

于是,本发明鉴于上述问题,课题在于提供转印性优异的层叠体。

用于解决问题的方案

本发明的层叠体具备基材片、以及层叠于该基材片且含有金属颗粒的含金属颗粒层,

前述基材片具有与前述含金属颗粒层接触的接触面,

通过纳米压痕法测定前述接触面而求出的前述基材片在23℃下的杨氏模量为0.01~10GPa。

附图说明

图1为本实施方式的层叠体的截面示意图。

图2为示出用吸附筒夹C从切割带A拿起半导体芯片B的情形的截面示意图。

图3为示出转印工序的情形的截面示意图。

图4为示出拾取工序的情形的截面示意图。

图5为示出即将用吸附筒夹C从含金属颗粒层2侧将带有含金属颗粒层2的半导体芯片B按压于引线框D之前的情形的截面示意图。

图6为示出烧结工序的情形的截面示意图。

附图标记说明

1:层叠体、2:含金属颗粒层、3:基材片、3a:接触面、

31:树脂层、

A:切割带、B:半导体芯片、C:吸附筒夹、D:引线框、E:加压加热装置、F:半导体装置、G:台、H:台

具体实施方式

以下,参照附图,举出本实施方式的层叠体的含金属颗粒层为烧结性层的情况为例,对本发明的一实施方式进行说明。

需要说明的是,本实施方式的层叠体的金属颗粒层为通过烧结而粘接于被粘物来使用的层。

如图1所示,本实施方式的层叠体1具备:基材片3、以及层叠于该基材片3且含有金属颗粒的含金属颗粒层2。

前述基材片3成为含有树脂的树脂层31。

另外,前述基材片3具有与前述含金属颗粒层2接触的接触面3a。具体而言,前述树脂层31具有与前述含金属颗粒层2接触的接触面3a。

前述含金属颗粒层2以能从前述基材片3剥离的状态层叠于该基材片3。

本实施方式的层叠体1通过朝向前述基材片3按压前述含金属颗粒层2的一部分而将其割断来使用,被割断了的前述一部分从前述基材片3剥离并粘接于被粘物(例如芯片等)。

更具体而言,对于本实施方式的层叠体1,利用将前述含金属颗粒层2的一部分朝向前述基材片3按压的按压构件来按压前述含金属颗粒层2,使前述含金属颗粒层2的一部分割断来使用,被割断了的前述一部分从前述基材片3剥离并粘接于被粘物(例如芯片等)。

作为前述树脂层31中所含的树脂,可列举出聚烯烃树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯硫醚树脂、氟树脂、纤维素系树脂、有机硅树脂等。

另外,前述树脂可以成为离聚物树脂。

作为前述聚烯烃树脂,例如可列举出低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、无规共聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、均聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物等。

作为前述聚酯树脂,例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等。

作为前述聚酰胺树脂,例如可列举出全芳香族聚酰胺(芳纶)等。

作为前述氟树脂,可列举出聚四氟乙烯(PTFE)等。

前述树脂层31可以由薄膜形成。

前述薄膜可以为单向拉伸薄膜,另外,也可以为双向拉伸薄膜。

前述树脂层31可以为多孔体。

通过纳米压痕法测定前述接触面3a而求出的前述基材片3在23℃下的杨氏模量为0.01~10GPa是重要的,优选为0.02~8GPa、更优选为0.1~5GPa、特别优选为0.3~3.4GPa。

换言之,对于前述基材片3而言,对前述接触面3a通过纳米压痕法进行测定而求出的23℃下的杨氏模量为0.01~10GPa是重要的,优选为0.02~8GPa、更优选为0.1~5GPa、特别优选为0.3~3.4GPa。

本实施方式的层叠体1通过前述杨氏模量为10GPa以下,从而具有如下优点:在将被粘物(例如芯片等)按压于前述含金属颗粒层2时,容易对与被粘物接触的含金属颗粒层2的部分整体施加力,其结果,前述含金属颗粒层2能充分转印至前述被粘物。

另外,本实施方式的层叠体1通过前述杨氏模量为0.01GPa以上,从而具有如下优点:在将被粘物按压于前述含金属颗粒层2时,容易沿按压被粘物的方向充分施加力,其结果,前述含金属颗粒层2能充分转印至前述被粘物。

需要说明的是,前述杨氏模量可以通过ISO14577(仪器压痕试验)的纳米压痕法求出。

具体而言,可以使用微小硬度计(株式会社岛津制作所制、DUH-211)在以下的条件下测定。

压头:Berkovich压头

试验模式:负荷-卸荷试验

试验力:0.98mN

最小试验力:0.002mN

负荷、卸荷速度:1.0mN/秒

负荷保持时间:5.0秒

卸荷保持时间:5.0秒

有Cf-Ap校正

需要说明的是,纳米压痕法是指,以纳米尺度测量试样的各物性的方法。纳米压痕法中,至少实施向安装在台上的试样压入压头的过程(载荷施加过程)和其后从试样拔出压头的过程(卸荷过程),测定在一系列的过程中作用于压头-试样间的载荷、以及压头相对于试样的相对位移。其结果,得到载荷-位移曲线。由该载荷-位移曲线可以求出基于纳米尺度测定的试样的物性(硬度、弹性模量、粘合力等)。

前述树脂层31的总厚度优选为10~5000μm、更优选为20~4000μm、进一步优选为30~3000μm。

本实施方式的层叠体1通过前述树脂层31的总厚度为10μm以上,从而具有处理性优异的优点。

另外,本实施方式的层叠体1通过前述树脂层31的总厚度为5000μm以下从而具有将材料费用抑制得较低的优点。

需要说明的是,本实施方式中,层的厚度可以用千分表来测定。

前述含金属颗粒层2包含金属颗粒和粘结剂。另外,前述含金属颗粒层2可以包含增塑剂等。

前述粘结剂具有高分子粘结剂和除高分子以外的粘结剂(以下也称为“低分子粘结剂”。)。

另外,前述含金属颗粒层2为烧结性层。

前述烧结性层为能通过加热进行烧结的层。

前述金属颗粒为烧结性金属颗粒。

另外,前述金属颗粒为导电性金属颗粒。前述含金属颗粒层2成为一面侧和另一面侧分别粘接于被粘物的粘接面,用于将该被粘物彼此电连接。

作为前述金属颗粒,可列举出金、银、铜、钯、锡、镍、及它们的合金等。

另外,作为前述金属颗粒,也可列举出金属氧化物。作为该金属氧化物,可列举出银氧化物、铜氧化物、钯氧化物、锡氧化物等。

前述金属颗粒可以为具有核壳结构的颗粒。作为前述具有核壳结构的颗粒,例如可列举出包含由铜形成的核以及覆盖该核且由金、银等形成的壳的颗粒等。

从前述含金属颗粒层2在烧结后可成为牢固粘接于被粘物的烧结层的观点出发,前述金属颗粒优选包含选自由银、铜、银氧化物和铜氧化物组成的组中的至少1种金属。

另外,从前述含金属颗粒层2在烧结后导电性和导热性优异的观点出发,前述金属颗粒优选包含选自由银和铜组成的组中的至少1种金属。

另外,从耐氧化性的的观点出发,前述金属颗粒优选包含银颗粒。即使在空气气氛下烧结,银颗粒也难以氧化。

前述金属颗粒以一次颗粒的形式、或成为多个一次颗粒聚集成的二次颗粒而包含在前述含金属颗粒层2中。

从容易确保前述含金属颗粒层2的表面的平坦性的观点出发,前述金属颗粒的体积基准的中值粒径(D50)优选为10000nm以下、更优选为3000nm以下、进一步更优选为1000nm以下、尤其更优选为500nm以下。

另外,从提高前述含金属颗粒层2中金属颗粒的分散性的观点出发,前述金属颗粒的体积基准的中值粒径(D50)优选为1nm以上、更优选为10nm以上、进一步更优选为50nm以上。

需要说明的是,前述金属颗粒的体积基准的中值粒径(D50)使用扫描电子显微镜(SEM)来求出。

即,求出用扫描电子显微镜(SEM)从一个方向观察到的各金属颗粒的面积。

接着,假定各金属颗粒为真球,求出各金属颗粒的直径及体积。需要说明的是,金属颗粒成为二次颗粒的情况下,求出二次颗粒的直径及体积。

此外,由各金属颗粒的直径及体积的数据求出体积基准的粒度分布,根据该体积基准的粒度分布求出金属颗粒的体积基准的中值粒径(D50)。

前述高分子粘结剂优选为热解性高分子粘结剂。

前述热解性高分子粘结剂为在烧结温度下发生热解的粘结剂。另外,前述热解性高分子粘结剂是直至烧结为止保持含金属颗粒层2的形状的要素。

本实施方式中,从容易保持含金属颗粒层2的形状的观点出发,前述热解性高分子粘结剂优选在常温(23℃)下为固体。作为所述热解性高分子粘结剂,例如可列举出聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂等。

作为前述聚碳酸酯树脂,例如可列举出脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯等。

前述芳香族聚碳酸酯在主链的碳酸酯基(-O-CO-O-)间包含苯环。

前述脂肪族聚碳酸酯在主链的碳酸酯基(-O-CO-O-)间包含脂肪族链而不包含苯环。

作为前述脂肪族聚碳酸酯,例如可列举出聚碳酸亚乙酯和聚碳酸亚丙酯。

作为前述芳香族聚碳酸酯,可列举出在主链包含双酚A结构的聚碳酸酯等。

前述丙烯酸类树脂包含(甲基)丙烯酸酯作为构成单元。

作为前述(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出具有碳数4~18的直链状或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸酯。

作为该烷基,例如可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、以及十八烷基。

前述丙烯酸类树脂可以包含除(甲基)丙烯酸酯以外的单体作为构成单元。

作为除(甲基)丙烯酸酯以外的单体,可列举出含羧基单体、酸酐单体、含羟基单体、含磺酸基单体、含磷酸基单体等。

作为前述含羧基单体,例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等。

作为前述酸酐单体,例如可列举出马来酸酐、衣康酸酐等。

作为前述含羟基单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸4-(羟基甲基)环己基甲酯等。

作为前述含磺酸基单体,例如可列举出苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等。

作为上述含磷酸基单体,例如可列举出2-羟基乙基丙烯酰磷酸酯等。

需要说明的是,本实施方式中,“(甲基)丙烯酸”是指包括丙烯酸和甲基丙烯酸的概念。

另外,“(甲基)丙烯酸酯”是指包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的概念。

前述高分子粘结剂的重均分子量优选为10000以上。

需要说明的是,重均分子量是指通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定且经聚苯乙烯换算而得的重均分子量。

例如重均分子量可以如下求出:使用东曹株式会社制的GPC“HLC-8320GPC”作为装置,将东曹株式会社制的柱“TSK guardcolumn HHR(S)”和东曹株式会社制的柱“TSK GMHHR-H(S)”和东曹株式会社制的柱“TSK GMHHR-H(S)”这样总计3根柱串联而用作柱,使用“TSKgel SuperH-RC”作为参比柱,使用四氢呋喃作为洗脱液,以柱温度40℃、流量0.5ml/分钟进行GPC测定,由所得结果进行计算,以聚苯乙烯换算的值的形式求出。

前述低分子粘结剂优选包含沸点比热解性高分子粘结剂的热解起始温度低的低沸点粘结剂。

另外,低分子粘结剂在23℃下优选为液体或半液体。

进而,低分子粘结剂优选在23℃下的粘度显示1×105Pa·s以下。

需要说明的是,前述粘度可以用动态粘弹性测定装置(商品名“HAAKE MARS III”、Thermo Fisher Scientfic公司制)测定。该测定中,使用的平行板作为治具,将板间间隙设为100μm,将旋转剪切的剪切速度设为1s-1

作为前述低分子粘结剂,例如可列举出醇类、醚类等。

作为前述醇类,可列举出萜醇类。

作为前述萜醇类,例如可列举出异冰片基环己醇、香茅醇、香叶醇、橙花醇、香芹醇、α-松油醇等。

作为除萜醇类以外的醇类,例如可列举出戊醇、己醇、庚醇、辛醇、1-癸醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、以及2,4-二乙基-1,5-戊二醇。

作为前述醚类,例如可列举出亚烷基二醇烷基醚类。

作为前述亚烷基二醇烷基醚类,例如可列举出乙二醇丁基醚、二乙二醇甲基醚、二乙二醇乙基醚、二乙二醇丁基醚、二乙二醇异丁基醚、二乙二醇己基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丁基醚、二乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇异丙基甲基醚、三乙二醇甲基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇丁基甲基醚、丙二醇丙基醚、二丙二醇甲基醚、二丙二醇乙基醚、二丙二醇丙基醚、二丙二醇丁基醚、二丙二醇二甲基醚、三丙二醇甲基醚、三丙二醇二甲基醚等。

作为除前述亚烷基二醇烷基醚类以外的醚类,例如可列举出乙二醇乙基醚乙酸酯、乙二醇丁基醚乙酸酯、二乙二醇乙基醚乙酸酯、二乙二醇丁基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯等。

从常温下的稳定性的观点出发,前述低分子粘结剂优选为萜醇类、更优选为异冰片基环己醇。

前述含金属颗粒层2中的金属颗粒的含有比例优选为85~97质量%、更优选为88~96质量%。

前述含金属颗粒层2通过含有85质量%以上的金属颗粒,从而具有容易在烧结后充分发挥导电性的优点。

另外,前述含金属颗粒层2通过含有97质量%以下的金属颗粒,从而具有容易保持含金属颗粒层2的形状的优点。

前述含金属颗粒层2中的高分子粘结剂的含有比例优选为0.1~10质量%、更优选为0.5~5质量%。

前述含金属颗粒层2通过含有0.1质量%以上的高分子粘结剂,从而具有容易保持含金属颗粒层2的形状的优点。

另外,前述含金属颗粒层2通过包含10质量%以下的高分子粘结剂,从而具有能够减少烧结后源自高分子粘结剂的残渣成分的优点。

前述含金属颗粒层2中的低分子粘结剂的含有比例优选为1~20质量%、更优选为2~15质量%。

前述含金属颗粒层2通过含有1质量%以上的低分子粘结剂,从而具有向被粘物的转印性优异的优点。

另外,前述含金属颗粒层2通过含有20质量%以下的低分子粘结剂,从而具有能够减少烧结后源自低分子粘结剂的残渣成分的优点。

前述含金属颗粒层2的厚度优选为5μm以上、更优选为10μm以上。

另外,前述含金属颗粒层2的厚度优选为300μm以下、更优选为150μm以下。

本实施方式的层叠体1通过前述含金属颗粒层2的厚度为5μm以上,从而具有能够使含金属颗粒层2的表面平坦的优点。

另外,本实施方式的层叠体1通过前述含金属颗粒层2的厚度为300μm以下,从而具有能够抑制处理时的裂纹的优点。

前述含金属颗粒层2在23℃下的剪切破坏强度优选为2~40MPa、更优选为2~35MPa、进一步更优选为2~32MPa。

本实施方式的层叠体1通过前述含金属颗粒层2在23℃下的剪切破坏强度为2MPa以上,从而具有容易保持含金属颗粒层2的形状的优点。

本实施方式的层叠体1通过前述含金属颗粒层2在23℃下的剪切破坏强度为40MPa以下,从而具有在向被粘物转印时切断性优异的优点。

前述含金属颗粒层2在100℃下的剪切破坏强度优选为20MPa以下、更优选为9MPa以下、进一步更优选为7MPa以下。

本实施方式的层叠体1通过前述含金属颗粒层2在100℃下的剪切破坏强度为20MPa以下,从而具有在向被粘物转印时切断性优异的优点。

需要说明的是,剪切破坏强度可以通过SAICAS法求出。

例如剪切破坏强度可以使用作为DAIPLA WINTES CO.,LTD.制的装置的SAICAS(Surface And Interfacial Cutting Analysis System)来求出。

具体而言,求出使用切削刃(刀片宽度:1mm、前角:10°、后角:10°),沿与含金属颗粒层2的面平行的方向以10μm/秒的速度、且沿与含金属颗粒层2的面垂直的方向以0.5μm/秒的速度切削含金属颗粒层2时的剪切强度,将剪切强度作为剪切破坏强度。

前述剪切破坏强度可以通过例如调整高分子粘结剂的配混比例及低分子粘结剂的配混比例中的至少任一个配混比例等、或调整高分子粘结剂的粘弹性来进行调整。

前述含金属颗粒层2在23℃下通过纳米压痕法进行载荷-位移测定时的卸荷过程中达到的最小载荷优选为30~100μN、更优选为32~80μN、进一步更优选为35~75μN。

本实施方式的层叠体1通过前述含金属颗粒层2在23℃下的前述最小载荷为30μN以上,从而具有含金属颗粒层2容易密合于被粘物的优点。

本实施方式的层叠体1通过前述含金属颗粒层2在23℃下的前述最小载荷为100μN以下,从而具有如下优点:在用剥离基材覆盖前述含金属颗粒层2的情况下,在需要时容易从前述含金属颗粒层2剥离该剥离基材。

前述纳米压痕法为ISO14577(仪器压痕试验)的纳米压痕法。

需要说明的是,通过纳米压痕法进行的载荷-位移测定可以使用纳米压痕仪(商品名“Triboindenter”、Hysitron公司制)来进行。

另外,通过纳米压痕法进行的载荷-位移测定中的测定条件可以设为以下的条件。

测定模式:单一压入测定

使用压头:Berkovich(三棱锥)型的金刚石压头

在载荷施加过程中达到的最大载荷(设定值):500μN

载荷施加过程中的压头的压入速度:100μN/秒

卸荷过程中的压头的拔出速度:100μN/秒

前述含金属颗粒层2可以如以下那样形成在基材片3上。

首先,通过将含金属颗粒层2的各材料与溶剂混合,制作清漆。

接着,将该清漆涂布到基材片3上而形成涂膜,使涂膜干燥(使涂膜中的溶剂挥发),从而形成含金属颗粒层2。

作为该溶剂,例如可列举出酮、醇等。作为酮,例如可列举出甲乙酮等。作为醇,例如可列举出甲醇、乙醇等。

本实施方式的层叠体1中,优选的是,树脂层31(基材片3)包含选自由聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和氟树脂组成的组中的至少1种树脂,且成为多孔体。

另外,本实施方式的层叠体1中,优选的是,选自由聚烯烃树脂、聚酰胺树脂和氟树脂组成的组中的至少1种树脂成为离聚物树脂。

进而,本实施方式的层叠体1中,含金属颗粒层2优选包含热解性高分子粘结剂作为高分子粘结剂。

另外,本实施方式的层叠体的使用方法为层叠体1的使用方法,所述层叠体1具备基材片3、以及以能剥离的状态层叠于该基材片3且含有金属颗粒的含金属颗粒层,所述使用方法具备:

通过朝向前述基材片3按压前述含金属颗粒层2,从而将前述含金属颗粒层2的一部分割断;以及,

将被割断了的前述含金属颗粒层2从前述基材片3剥离并粘接于被粘物。

本实施方式的层叠体的使用方法中,前述基材片3具有与前述含金属颗粒层接触的接触面3a。

本实施方式的层叠体的使用方法中,对接触面3a通过纳米压痕法进行测定而求出的前述基材片3在23℃下的杨氏模量为0.01~10GPa。

换言之,对于前述基材片3而言,对前述接触面3a通过纳米压痕法进行测定而求出的23℃下的杨氏模量为0.01~10GPa。

需要说明的是,前述杨氏模量可以通过与本实施方式的层叠体1一项中说明的同样的方法进行测定。

本实施方式的层叠体的使用方法中,可以利用将含金属颗粒层2的一部分朝向前述基材片3按压的按压构件来按压前述含金属颗粒层2。

本实施方式的层叠体的使用方法中,要粘接被割断了的前述含金属颗粒层2的被粘物可以是芯片。

本实施方式的层叠体的使用方法中,优选的是,前述基材片3具有单层或多个层,具备至少1个树脂层31,前述树脂层31的表面成为接触面3a,该树脂层31的总厚度为10~5000μm。

本实施方式的层叠体的使用方法中,优选的是,前述含金属颗粒层2中的前述金属颗粒的含有比例为85~97质量%以下。

本实施方式的层叠体的使用方法中,优选的是,前述金属颗粒包含选自由银、铜、银氧化物和铜氧化物组成的组中的至少1种金属。

本实施方式的层叠体的使用方法中,优选的是,前述含金属颗粒层2在23℃下的剪切破坏强度为2~40MPa,在23℃下通过纳米压痕法进行载荷-位移测定时的卸荷过程中达到的最小载荷为30~100μN。

需要说明的是,23℃下的剪切破坏强度、以及在23℃下通过纳米压痕法进行载荷-位移测定时的卸荷过程中达到的最小载荷可以通过与本实施方式的层叠体1一项中说明的同样的方法来测定。

接着,对本实施方式的半导体装置的制造方法进行说明。

首先,通过在切割带上将晶圆割断,从而得到半导体芯片。

接着,如图2所示,用吸附筒夹C从切割带A拿起半导体芯片B。

需要说明的是,半导体芯片B通常成为俯视矩形状,更具体而言,成为俯视正方形状。半导体芯片B的厚度例如为10~500μm,更具体而言,为20~400μm。另外,半导体芯片B的俯视的面积例如为0.01~1000mm2,更具体而言,为0.04~500mm2

此外,如图3所示,以层叠体1的含金属颗粒层2成为上侧的方式将层叠体1载置在台G上。用吸附筒夹C将半导体芯片B按压于层叠体1的含金属颗粒层2,从而使含金属颗粒层2的一部分转印至半导体芯片B(转印工序),得到带有含金属颗粒层2的半导体芯片B。将半导体芯片B按压于含金属颗粒层2的压力优选为0.01~10MPa、更优选为0.1~5MPa。另外,将半导体芯片B按压于含金属颗粒层2时的吸附筒夹C或台G的温度优选为40~150℃、更优选为50~120℃。

接着,如图4所示,用吸附筒夹C从层叠体1拿起带有含金属颗粒层2的半导体芯片B(拾取工序)。

然后,如图5所示,将引线框D载置在台H上。用吸附筒夹C从含金属颗粒层2侧将带有含金属颗粒层2的半导体芯片B按压于引线框D,借助含金属颗粒层2将半导体芯片B压接于引线框D。从含金属颗粒层2侧将带有含金属颗粒层2的半导体芯片B按压于引线框D的压力优选为0.01~10MPa、更优选为0.1~5MPa。另外,从含金属颗粒层2侧将带有含金属颗粒层2的半导体芯片B按压于引线框D时的吸附筒夹C或台H的温度优选为40~150℃、更优选为50~120℃。

需要说明的是,引线框D的厚度例如为10~2000μm,更具体而言,为400~1500μm。

接着,如图6所示,用加压加热装置E对含金属颗粒层2边加压边加热,从而使含金属颗粒层2的金属颗粒烧结(烧结工序),得到半导体装置F。

需要说明的是,在烧结工序后,可以将接合线接合至需要的位置。

需要说明的是,本发明的层叠体不限定于上述实施方式。另外,本发明的层叠体不受上述作用效果限定。进而,本发明的层叠体可以在不超出本发明的主旨的范围内进行各种变更。

例如本实施方式的层叠体中,含金属颗粒层为烧结性层,但本发明的层叠体中,含金属颗粒层也可以为芯片接合薄膜。

另外,本实施方式的层叠体中,基材片为树脂层31,但本发明中,基材片可以具有单层或多个层。另外,基材片可以具有2层以上的树脂层。

基材片具有2层以上的树脂层的情况下,前述树脂层的总厚度是指对各树脂层的厚度求和而得到的值。

本说明书公开的事项包括以下事项。

(1)

一种层叠体,其具备基材片、以及层叠于该基材片且含有金属颗粒的含金属颗粒层,

前述基材片具有与前述含金属颗粒层接触的接触面,

对该接触面通过纳米压痕法进行测定而求出的前述基材片在23℃下的杨氏模量为0.01~10GPa。

前述基材片通过前述杨氏模量为0.01~10GPa,从而具有适当的缓冲性。

其结果,在前述含金属颗粒层上按压被粘物时,通过前述基材片的适当的缓冲性,能使前述含金属颗粒层的一部分充分转印至前述被粘物。

因此,所述层叠体的转印性优异。

(2)

根据上述(1)所述的层叠体,其中,前述基材片具有单层或多个层,具备至少1个树脂层,

前述树脂层的表面成为前述接触面,该树脂层的厚度为10~5000μm。

根据所述构成,可得到不仅处理性优异、而且将材料费用抑制得较低的优点。

(3)

根据上述(1)或(2)所述的层叠体,其中,前述含金属颗粒层以能从前述基材片剥离的状态层叠于该基材片,

通过朝向前述基材片按压前述含金属颗粒层的一部分而将其割断,使被割断了的前述一部分从前述基材片剥离并粘接于被粘物来使用。

(4)

根据上述(1)~(3)中任一项所述的层叠体,其中,前述含金属颗粒层中的前述金属颗粒的含有比例为85~97质量%。

根据所述构成,可得到如下的优点:在烧结后容易充分发挥导电性,而且容易保持前述含金属颗粒层的形状。

(5)

根据上述(1)~(4)中任一项所述的层叠体,其中,前述金属颗粒包含选自由银、铜、银氧化物和铜氧化物组成的组中的至少1种金属。

根据所述构成,前述含金属颗粒层可以成为在烧结后牢固粘接于被粘物的烧结层。

(6)

根据上述(1)~(5)中任一项所述的层叠体,其中,前述含金属颗粒层在23℃下的剪切破坏强度为2~40MPa,在23℃下通过纳米压痕法进行载荷-位移测定时的卸荷过程中达到的最小载荷为30~100μN。

根据所述构成,通过23℃下的剪切破坏强度为2~40MPa,可得到如下的优点:容易保持前述含金属颗粒层的形状,而且在向被粘物转印时切断性优异。

另外,由于在23℃下通过纳米压痕法进行载荷-位移测定时的卸荷过程中达到的最小载荷为30~100μN,因此可得到如下的优点:前述含金属颗粒层容易密合于被粘物,而且在用剥离基材覆盖前述含金属颗粒层的情况下,在需要时容易从前述含金属颗粒层剥离该剥离基材。

实施例

接着,举出实施例和比较例对本发明进行具体说明。

需要说明的是,以下的实施例用于进一步详细说明本发明,不限定本发明的范围。

(实施例1)

使用混合式搅拌机(商品名“HM-500”、KEYENCE CORPORATION制)在该混合式搅拌机的搅拌模式将下述材料以下述配混比例混合3分钟,制备清漆。

作为金属颗粒的银颗粒:59.76质量份

作为高分子粘结剂(热解性高分子粘结剂)的聚碳酸酯树脂(商品名“QPAC40”、重均分子量:150000、常温下固体、Empower Materials公司制):0.87质量份

作为低分子粘结剂(低沸点粘结剂)的异冰片基环己醇(商品名“Tersolve MTPH”、常温下液体、Nippon Terpene Chemicals,Inc.制):0.87质量份

作为溶剂的甲基乙基酮:35.91质量份

需要说明的是,前述银颗粒使用以质量比9:1包含第一银颗粒(体积基准的中值粒径(D50):60nm、DOWA ELECTRONICS CO.,LTD.制)和第二银颗粒(体积基准的中值粒径(D50):1100nm、三井金属矿业株式会社制)的银颗粒。

然后,将得到的清漆涂布到作为基材片的多孔聚乙烯片(多孔PE片)(厚度:300μm)后使其干燥,形成厚度54μm的含金属颗粒层,得到层叠体。干燥温度设为110℃,干燥时间设为3分钟。含金属颗粒层中的金属颗粒含有比例为95质量%。

(实施例2)

作为基材片,使用聚四氟乙烯片(PTFE片)(厚度:300μm)来代替多孔PE片,除此之外,与实施例1同样操作,得到层叠体。

(实施例3)

作为基材片,使用层叠2张聚乙烯薄膜(PE薄膜)(厚度:125μm)而成的片(厚度:250μm)来代替多孔PE片,除此之外,与实施例1同样操作,得到层叠体。

(实施例4)

作为基材片,使用层叠3张聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET薄膜)(厚度:100μm)而成的片(厚度:300μm)来代替多孔PE片,除此之外,与实施例1同样操作,得到层叠体。

(比较例1)

作为基材片,使用层叠粘合剂层(厚度:20μm)与PE薄膜(厚度:210μm)而成的粘合片(厚度:230μm)来代替多孔PE片,在粘合剂层上涂布清漆,除此之外,与实施例1同样操作,得到层叠体。

(比较例2)

作为基材片,使用环氧玻璃片(厚度:350μm)来代替多孔PE片,除此之外,与实施例1同样操作,得到层叠体。

(比较例3)

作为基材片,使用SUS片(厚度:300μm)来代替多孔PE片,除此之外,与实施例1同样操作,得到层叠体。

<杨氏模量>

在基材片上涂布清漆前,在要涂布清漆的面(在制作层叠体后成为与含金属颗粒层接触的面的面)测定基材片在23℃下的杨氏模量。

杨氏模量通过上述方法测定。

<转印性的评价试验>

转印性的评价试验使用TORAY ENGINEERING Co.,Ltd制的FC3000W。

首先,用在90℃下加温过的筒夹,将一面整体用银镀覆了的Si镜面芯片(纵:5mm、横:5mm、厚度:200μm)以前述一面侧按压到实施例及比较例的层叠体的含金属颗粒层侧,从而以50N施加载荷5秒。

接着,用筒夹以0.3mm/秒的速度将前述Si镜面芯片从层叠体剥离,从而得到试样。

然后,由该试样使用VR-3000G2测定前述一面整体的面积R1和在前述一面转印有含金属颗粒层的面积R2,求出前述面积R2相对于前述面积R1的比率(R2/R1),将该比率以百分数表示的值作为转印率。

使用VR-3000G2的测定中,具体而言,首先,将前述试样放置在台上,使得转印有含金属颗粒层的面成为上侧,用低倍率相机以倍率25倍拍摄该试样。然后,测定从台上突出了Si镜面芯片厚度的一半以上(与台相距100μm以上)的部分的面积A1,将该面积A1设为前述面积R1。另外,测定从台上突出了“Si镜面芯片的厚度”与“含金属颗粒层的厚度的一半”的总和以上(与台相距154μm以上)的部分的面积A2,将该面积A2设为前述面积R2。

将结果示于下述表1。需要说明的是,下述表1所示的转印率为将3次测定值取算术平均值而得到的值。

【表1】

比较例1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例2 比较例3
基材片的杨氏模量(GPa) 0.0001 0.3 0.5 0.9 3.4 21 190
基材片的厚度(μm) 230 300 300 250 300 350 300
转印率(%) 23.1 96.9 99.5 95.2 99.8 79.6 84.7

如表1所示,实施例的层叠体与比较例的层叠体相比,转印率更高。

因此,根据本发明,可提供转印性优异的层叠体。

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