(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、無機充填剤（Ｃ）及びフェノキシ樹脂（Ｄ）を含有しており、前記無機充填剤（Ｃ）が、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
（ｉ）平均粒径が０．１〜５．０μｍ、
（ｉｉ）モース硬度が１〜８、
（ｉｉｉ）熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、
の全条件を満たし、前記無機充填剤（Ｃ）の含有量が３０〜７０体積％であり、且つ、前記フェノキシ樹脂（Ｄ）のガラス転移温度が４０〜９０℃である、ことを特徴とする高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂（Ａ）が下記式（１）：
【化１】
0005871428.tif 000005
［式（１）中、ｎは０〜１０の整数を示す。］
で表わされるトリフェニルメタン型エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物。
【請求項３】
前記無機充填剤（Ｃ）が窒化アルミニウムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物を加熱乾燥することによって得られ、厚さが１０〜１５０μｍであることを特徴とする高熱伝導性フィルム状接着剤。
【請求項５】
レオメーターにて２０℃から１０℃／分の昇温速度で加熱した際に観測される８０℃における溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓ以下であり、
熱硬化後の熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であること、
を特徴とする請求項４に記載の高熱伝導性フィルム状接着剤。
【請求項６】
表面に半導体回路が形成されたウェハの裏面に、請求項４又は５に記載の高熱伝導性フィルム状接着剤を熱圧着して接着剤層を設ける第１の工程と、
前記ウェハとダイシングテープとを前記接着剤層を介して接着した後に、前記ウェハと前記接着剤層とを同時にダイシングすることにより前記ウェハと前記接着剤層とを備える半導体素子を得る第２の工程と、
前記接着剤層からダイシングテープを脱離し、前記半導体素子と配線基板とを前記接着剤層を介して熱圧着せしめる第３の工程と、
前記高熱伝導性フィルム状接着剤を熱硬化せしめる第４の工程と、
を含むことを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
【請求項７】
半導体素子及び配線基板を備えており、
前記半導体素子が、表面に半導体回路が形成されたウェハと、前記ウェハの裏面に積層された、請求項４又は５に記載の高熱伝導性フィルム状接着剤を硬化した接着剤層と、を備えており、且つ、前記接着剤層を介して前記配線基板に固定されている、
ことを特徴とする半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物、高熱伝導性フィルム状接着剤、並びに、それを用いた半導体パッケージとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化及び高機能化が進む中で、その内部に搭載される半導体パッケージにおいても高機能化が進んでおり、半導体パッケージ内部の半導体素子の処理速度はより高速化されている。しかしながら、処理速度の高速化に伴って半導体素子表面には熱が発生しやすくなるため、発生した熱によって、例えば、半導体素子の動作スピードが低下したり、電子機器の動作不良が引き起こされるといった問題があった。
【０００３】
このような熱による悪影響を排除するため、半導体パッケージの構成部材には、発生した熱をパッケージ外部へ逃がす熱伝導性が要求されている。また、半導体素子及び配線基板間、もしくは半導体素子同士間を接合するいわゆるダイアタッチ材料においては、高い熱伝導性と共に、十分な絶縁性、接着信頼性が要求されている。
【０００４】
さらに、このようなダイアタッチ材料としては、従来はペースト形態で使用されることが多くあったが、半導体パッケージの高機能化に伴ってパッケージ内部の高密度実装化が要求されていることから、樹脂流れや樹脂はい上がり等による半導体素子やワイヤーパッド等の他部材の汚染を防止するため、近年ではフィルム形態（ダイアタッチフィルム）での使用が増加している。
【０００５】
しかしながら、ダイアタッチフィルムをウェハ裏面に貼り合わせる際や、ダイアタッチフィルムが設けられた半導体素子を実装するいわゆるダイアタッチ工程においては、ウェハ裏面や、特に半導体素子が搭載される配線基板の表面は必ずしも平滑な面状態ではないため、前記貼り合わせ時や前記搭載時にダイアタッチフィルムの粘度が高いとダイアタッチフィルムと被着体との間の密着性が低下して両者の界面に空気を巻き込むことがある。巻き込まれた空気はダイアタッチフィルムの加熱硬化後の接着力を低下させるだけでなく、パッケージクラックの原因となるといった問題があった。
【０００６】
従来、いわゆるダイアタッチフィルムとして用いることができる材料としては、例えば、特許文献１において水酸化アルミニウムと二酸化ケイ素とからなる熱伝導性フィラー及びシリコン系樹脂からなる熱伝導部材のシートが記載されている。しかしながら、特許文献１に記載されている熱伝導部材のシートにおいては、ある程度高い熱伝導性を有してはいるものの、被着体との密着性については未だ問題があった。
【０００７】
また、特許文献２においては、酸化ケイ素等の無機フィラーを含有するエポキシ樹脂からなる接着シートが記載されている。しかしながら、特許文献２に記載の接着シートにおいては、高い熱伝導性と絶縁性、及び、ある程度の粘着性を有するものの、やはり被着体に対する密着性については未だ不十分であった。
【０００８】
さらに、特許文献３においては、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び特定のアルミナ粉末を含有する樹脂からなるフィルム状接着剤が記載されている。しかしながら、特許文献３に記載されているフィルム状接着剤においては、高い熱伝導性及び絶縁性を有してはいるものの、被着体に対する密着性については未だ不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２８６８０９号公報
【特許文献２】特開２００８−２８０４３６号公報
【特許文献３】特開２００７−２４６８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
半導体パッケージの製造工程においては、ダイアタッチフィルムと半導体素子が形成されたウェハとを同時に切断するいわゆるダイシング工程において、ダイアタッチフィルムによる加工ブレードの摩耗率が小さいことも必要である。
【００１１】
しかしながら、ダイアタッチフィルムの熱伝導性を向上させるために上記特許文献１〜３に記載されているような水酸化アルミニウム等の熱伝導性の無機充填剤を用いると、ダイアタッチフィルムによる加工ブレードの摩耗率が大きくなり、切断工程（ダイシング工程）の開始後しばらくは所定の切断ができるものの、次第にダイアタッチフィルムの切断量が不十分になり、図１に示すように、ダイアタッチフィルムがフルカットされない部分ができてしまうといった加工不良が生じることを本発明者らは見出した。
【００１２】
また、この不具合が生じないようにするためにブレードの交換頻度を多くすると生産性が低下するためコストアップに繋がり、他方、摩耗される量の小さいブレードを使用するとウェハに欠けができてしまうチッピング等が発生するため歩留低下を引き起こしてしまうといった問題があることを本発明者らは見出した。
【００１３】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、被着体との密着性に優れ、加工ブレードの摩耗率が十分に小さく、且つ、硬化後に優れた熱伝導性を発揮する高熱伝導性フィルム状接着剤を得ることが可能な高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物、高熱伝導性フィルム状接着剤、並びに、それを用いた半導体パッケージとその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、フィルム状接着剤において８０℃における溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓ以下となるようにすることにより、熱圧着によって被着体との優れた密着性が得られることを見出し、さらに、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、フェノキシ樹脂、及び、特定の含有量の特定の無機充填剤を含有せしめた高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物を用いることにより、前記溶融特性を有し、加工ブレードの摩耗率が十分に小さく、且つ、硬化後に優れた熱伝導性を発揮する高熱伝導性フィルム状接着剤を得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１５】
すなわち、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物は、
エポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、無機充填剤（Ｃ）及びフェノキシ樹脂（Ｄ）を含有しており、前記無機充填剤（Ｃ）が、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
（ｉ）平均粒径が０．１〜５．０μｍ、
（ｉｉ）モース硬度が１〜８、
（ｉｉｉ）熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、
の全条件を満たし、前記無機充填剤（Ｃ）の含有量が３０〜７０体積％であり、且つ、前記フェノキシ樹脂（Ｄ）のガラス転移温度が４０〜９０℃である、ことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物においては、前記エポキシ樹脂（Ａ）が下記式（１）：
【００１７】
【化１】
0005871428.tif 000002
【００１８】
［式（１）中、ｎは０〜１０の整数を示す。］
で表わされるトリフェニルメタン型エポキシ樹脂であることが好ましく、前記無機充填剤（Ｃ）が窒化アルミニウムであることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤は、前記本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物を加熱乾燥することによって得られ、厚さが１０〜１５０μｍであることを特徴とするものであり、レオメーターにて２０℃から１０℃／分の昇温速度で加熱した際に観測される８０℃における溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓ以下であり、熱硬化後の熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明の半導体パッケージの製造方法は、
表面に半導体回路が形成されたウェハの裏面に、前記本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤を熱圧着して接着剤層を設ける第１の工程と、
前記ウェハとダイシングテープとを前記接着剤層を介して接着した後に、前記ウェハと前記接着剤層とを同時にダイシングすることにより前記ウェハと前記接着剤層とを備える半導体素子を得る第２の工程と、
前記接着剤層からダイシングテープを脱離し、前記半導体素子と配線基板とを前記接着剤層を介して熱圧着せしめる第３の工程と、
前記高熱伝導性フィルム状接着剤を熱硬化せしめる第４の工程と、
を含むことを特徴とするものであり、本発明の半導体パッケージは、半導体素子及び配線基板を備えており、前記半導体素子が、表面に半導体回路が形成されたウェハと、前記ウェハの裏面に積層された、請求項４又は５に記載の高熱伝導性フィルム状接着剤を硬化した接着剤層と、を備えており、且つ、前記接着剤層を介して前記配線基板に固定されている、ことを特徴とするものである。
【００２１】
なお、本発明の構成によって前記目的が達成される理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明においては、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、フェノキシ樹脂、及び、特定の含有量の特定の無機充填剤を含有する高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物を用いることにより、特定の温度範囲において特定の低い溶融粘度となる高熱伝導性フィルム状接着剤が得られる。従って、例えば、特許文献２に記載されているような単に半硬化状態（Ｂステージ状態）にあることによって粘着性を向上させた接着シートや、特許文献３に記載されているような引張強度等を向上させることにより接着性を向上させたフィルム状接着剤と比較して、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤は、前記特定の温度範囲で熱圧着することにより表面に凹凸がある被着体との界面を隙間なく埋めることができるため、より優れた密着性を発揮することができると本発明者らは推察する。
【００２２】
また、本発明においては、特定の硬度及び粒径を有する無機充填剤を特定の含有量で含有することにより、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物を用いて得られた高熱伝導性フィルム状接着剤においては、加工ブレードの摩耗率を小さくすることができると本発明者らは推察する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被着体との密着性に優れ、加工ブレードの摩耗率が十分に小さく、且つ、硬化後に優れた熱伝導性を発揮する高熱伝導性フィルム状接着剤を得ることが可能な高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物、高熱伝導性フィルム状接着剤、並びに、それを用いた半導体パッケージとその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のダイシング工程において加工ブレードが摩耗したことにより生じた加工不良をディスプレー上に表示した中間調画像を示す写真である。
【図２Ａ】本発明の半導体パッケージの製造方法の第１の工程の好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２Ｂ】本発明の半導体パッケージの製造方法の第２の工程の好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２Ｃ】本発明の半導体パッケージの製造方法の第３の工程の好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２Ｄ】本発明の半導体パッケージの製造方法のボンディングワイヤーを接続する工程の好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。
【図２Ｅ】本発明の半導体パッケージの製造方法により製造される半導体パッケージの好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【００２６】
先ず、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物について説明する。本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物は、エポキシ樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、無機充填剤（Ｃ）及びフェノキシ樹脂（Ｄ）を含有しており、前記無機充填剤（Ｃ）が、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
（ｉ）平均粒径が０．１〜５．０μｍ、
（ｉｉ）モース硬度が１〜８、
（ｉｉｉ）熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、
の全条件を満たし、且つ、前記無機充填剤（Ｃ）の含有量が３０〜７０体積％であることを特徴とするものである。
【００２７】
本発明に係るエポキシ樹脂（Ａ）は、エポキシ基を有する熱硬化性樹脂であり、このようなエポキシ樹脂（Ａ）としては、重量平均分子量が３００〜２０００であることが好ましく、３００〜１５００であることがより好ましい。重量平均分子量が前記下限未満であると単量体や２量体が増えて結晶性が強くなるため、フィルム状接着剤が脆弱になる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとフィルム状接着剤の溶融粘度が高くなるため、配線基板に圧着する際に基板上の凹凸を埋め込むことが十分にできず、配線基板との密着性が低下する傾向にある。なお、本発明において、重量平均分子量とはゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）（商品名：ＨＬＣ−８２Ａ（東ソー（株）製）、溶媒：テトラヒドロフラン、カラム：ＴＳＫｇｅｌＧ２０００ＨＸＬ（東ソー（株）製）（２本）、Ｇ４０００ＨＸＬ（東ソー（株）製）（１本）、温度：３８℃、速度：１．０ｍｌ／ｍｉｎ）により測定され、標準ポリスチレン（商品名：Ａ−１０００、東ソー（株）製）で換算した値である。
【００２８】
前記エポキシ樹脂（Ａ）としては、液体、固体又は半固体のいずれであってもよい。本発明において前記液体とは、軟化点が５０℃未満であることをいい、前記固体とは、軟化点が６０℃以上であることをいい、前記半固体とは、軟化点が前記液体の軟化点と固体の軟化点との間（５０℃以上６０℃未満）にあることをいう。前記エポキシ樹脂（Ａ）としては、好適な温度範囲（例えば６０〜１２０℃）で低溶融粘度に到達することができるフィルム状接着剤を得られるという観点から、軟化点が１００℃以下であることが好ましい。なお、本発明において、軟化点とは、軟化点試験（環球式）法（測定条件：ＪＩＳ−２８１７に準拠）により測定した値である。
【００２９】
前記エポキシ樹脂（Ａ）において、硬化体の架橋密度が高くなり、結果として、配合される無機充填剤（Ｃ）同士の接触確率が高く接触面積が広くなることでより高い熱伝導率が得られるという観点から、エポキシ当量は５００ｇ／ｅｑ以下であることが好ましく、１５０〜４５０ｇ／ｅｑであることがより好ましい。なお、本発明において、エポキシ当量とは、１グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数（ｇ／ｅｑ）をいう。
【００３０】
前記エポキシ樹脂（Ａ）の骨格としては、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、クレゾールノボラック型、ジシクロペンタジエン型、ビフェニル型、フルオレンビスフェノール型、トリアジン型、ナフトール型、ナフタレンジオール型、トリフェニルメタン型、テトラフェニル型、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型、トリメチロールメタン型等が挙げられるが、樹脂の結晶性が低く、良好な外観を有するフィルム状接着剤を得られるという観点から、トリフェニルメタン型、ビスフェノールＡ型、クレゾールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型であることが好ましく、より架橋密度が高くなり、フィルム状接着剤を硬化せしめたときに分子構造の秩序性が向上し熱伝導性が向上する傾向にあるという観点から、前記エポキシ樹脂（Ａ）としては、下記式（１）：
【００３１】
【化２】
0005871428.tif 000003
【００３２】
［式（１）中、ｎは０〜１０の整数を示す。］
で表わされるトリフェニルメタン型エポキシ樹脂がより好ましい。
【００３３】
前記エポキシ樹脂（Ａ）としては１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いる場合には、例えば、組成物の粘度の調節がしやすく、フィルム状接着剤とウェハとを熱圧着せしめる工程（ウェハラミネート工程）を低温（好ましくは４０〜８０℃）で実施した場合においてもウェハとフィルム状接着剤との密着性が発揮される傾向にあるという観点から、軟化点が５０〜１００℃であるエポキシ樹脂（ａ１）と軟化点が５０℃未満であるエポキシ樹脂（ａ２）とを組み合わせて用いることが好ましい。
【００３４】
前記エポキシ樹脂（ａ１）としては、室温で固体又は半固体であり、軟化点が５０〜１００℃であることが好ましく、５０〜８０℃であることがより好ましい。軟化点が前記下限未満であると、得られるフィルム状接着剤の粘度が低下するため、常温においてフィルム形状を保持することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られるフィルム状接着剤において、好適な温度範囲（例えば６０〜１２０℃）で低溶融粘度に到達することが困難となる傾向にある。
【００３５】
前記エポキシ樹脂（ａ１）としては、重量平均分子量が５００を超えて２０００以下であることが好ましく、６００〜１２００であることがより好ましい。重量平均分子量が前記下限未満であると単量体や２量体が増えて結晶性が強くなるため、フィルム状接着剤が脆弱になる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとフィルム状接着剤の溶融粘度が高くなるため、配線基板に圧着する際に基板上の凹凸を埋め込むことが十分にできず、配線基板との密着性が低下する傾向にある。
【００３６】
このようなエポキシ樹脂（ａ１）の骨格としては、樹脂の結晶性が低く、良好な外観を有するフィルム状接着剤を得られるという観点から、トリフェニルメタン型、ビスフェノールＡ型、クレゾールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型であることが好ましく、より架橋密度が高くなり、フィルム状接着剤を硬化せしめたときに分子構造の秩序性が向上し熱伝導性が向上する傾向にあるという観点から、前記エポキシ樹脂（ａ１）としては、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂がより好ましく、上記式（１）で表わされるトリフェニルメタン型エポキシ樹脂がさらに好ましい。
【００３７】
前記エポキシ樹脂（ａ２）としては、フィルム状接着剤とウェハとを熱圧着せしめる工程（ウェハラミネート工程）を低温（好ましくは４０〜８０℃）で実施した場合においてもウェハとフィルム状接着剤との密着性が発揮される傾向にあるという観点から、軟化点が５０℃未満であることが好ましく、軟化点が４０℃以下であることがより好ましい。このようなエポキシ樹脂（ａ２）としては、重量平均分子量が３００〜５００であることが好ましく、３５０〜４５０であることがより好ましい。重量平均分子量が前記下限未満であると単量体が増えて結晶性が強くなるため、フィルム状接着剤が脆弱になる傾向にあり、他方、前記上限を超えると溶融粘度が高くなるため、ウェハラミネート工程の際にウェハとフィルム状接着剤との密着性が低下する傾向にある。
【００３８】
このようなエポキシ樹脂（ａ２）の骨格としては、樹脂の結晶性が低く、良好な外観を有するフィルム状接着剤を得られるという観点から、オリゴマータイプの液状エポキシ樹脂であるビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡ／Ｆ混合型、ビスフェノールＦ型、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ型であることが好ましく、溶融粘度が低くより結晶性が低いという観点から、前記エポキシ樹脂（ａ２）としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ／Ｆ混合型エポキシ樹脂がより好ましい。
【００３９】
前記エポキシ樹脂（ａ１）及び前記エポキシ樹脂（ａ２）の割合としては、質量比（ａ１：ａ２）が９５：５〜３０：７０であることが好ましく、７０：３０〜４０：６０であることがより好ましい。エポキシ樹脂（ａ１）の含有量が前記下限未満であると、フィルム状接着剤のフィルムタック性が強くなりカバーフィルムやダイシングテープから剥離しにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると組成物の粘度が高くなり、得られるフィルム状接着剤の性状が脆くなる傾向にある。
【００４０】
前記エポキシ樹脂（Ａ）としては、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物における含有量が５〜３０質量％であることが好ましく、１０〜２５質量％であることがより好ましい。前記含有量が前記下限未満であると硬化せしめたときに架橋密度が高くなる樹脂成分が少なくなるため、フィルム状接着剤の熱伝導率が向上しにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると主成分がオリゴマーとなるため、少しの温度変化でもフィルム状態（フィルムタック性等）が変化しやすくなる傾向にある。
【００４１】
本発明に係るエポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）としては、アミン類、酸無水物類、多価フェノール類等の公知の硬化剤を用いることができるが、前記エポキシ樹脂（Ａ）及び前記フェノキシ樹脂（Ｄ）が低溶融粘度となる温度範囲を超える高温で硬化性を発揮し、速硬化性を有し、さらに、室温での長期保存が可能な保存安定性の高いフィルム状接着剤用組成物が得られるという観点から、潜在性硬化剤を用いることが好ましい。前記潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミド、イミダゾール類、ヒドラジド類、三弗化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン塩、及びこれらの変性物やマイクロカプセル型のものを挙げることができる。これらは１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
前記エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）の含有量は、通常、前記エポキシ樹脂（Ａ）に対して０．５〜５０質量％であり、１〜１０質量％であることが好ましい。含有量が前記下限未満であると硬化時間が長くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると過剰の硬化剤がフィルム状接着剤中に残り、残硬化剤が水分を吸着するため、フィルム状接着剤を半導体に組み込んだ後の信頼性試験において不良が起こりやすくなる傾向にある。
【００４３】
本発明に係る無機充填剤（Ｃ）は、高充填化が可能で流動性を有するという観点から粒状であり、その平均粒径は０．１〜５．０μｍであることが必要である。平均粒径が前記下限未満であると充填剤同士が接触しにくくなり、フィルム状接着剤の熱伝導率が低くなる。他方、平均粒径が前記上限を超えるとロールナイフコーター等の塗工機で薄型のフィルム状接着剤を製造する際に、充填剤がきっかけとなりフィルム表面にスジを発生しやすくなったり、フィルム状接着剤による加工ブレードの摩耗率が大きくなる。さらに、前記無機充填剤（Ｃ）の平均粒径としては、熱伝導性を担保しつつ５μｍ以下の極薄フィルムを作製する場合には、０．５〜２．０μｍであることが好ましい。なお、本発明において、平均粒径とは、レーザー回折・散乱法（測定条件：分散媒−ヘキサメタりん酸ナトリウム、レーザー波長：７８０ｎｍ、測定装置：マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸ）により測定した粒子径分布において、粒子の全体積を１００％としたとき粒子径の体積分率の累積カーブにおいて５０％累積となるときの粒子径をいう。
【００４４】
本発明に係る無機充填剤（Ｃ）は、モース硬度が１〜８である。モース硬度が前記上限を超えるとフィルム状接着剤による加工ブレードの摩耗率が大きくなる。また、前記無機充填剤（Ｃ）のモース硬度としては、フィルム状接着剤において程よい磨耗性を担保することで加工ブレードの刃先の樹脂目詰まりを防止するという観点から、３〜８であることが好ましい。なお、本発明において、モース硬度とは、１０段階モース硬度計を用い、測定物に対し硬度の小さい鉱物から順番にこすり合わせ、測定物に傷がつくかつかないかを目測し、測定物の硬度を判定した値をいう。
【００４５】
本発明に係る無機充填剤（Ｃ）は、熱伝導率が３０Ｗ／以上（ｍ・Ｋ）である。熱伝導率が前記下限未満であると目的の熱伝導率を担保するためにより多くの無機充填剤を配合することになり、その結果、フィルム状接着剤の溶融粘度が上昇し、配線基板に圧着する際に基板の凹凸を埋め込むことが十分にできず、配線基板との密着性が低下する。また、前記無機充填剤（Ｃ）の熱伝導率としては、少ない充填量で高い熱伝導率を担保するという観点から、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましい。なお、本発明において、充填剤の熱伝導率とは、レーザーフラッシュ法（測定条件：レーザーパルス幅０．４ｍｓ、レーザー波長１．０６μｍ、測定装置：（株）アルバック製ＴＣ７０００型）により熱拡散率を測定し、この値とフィラー種の密度と比熱との積により算出した値をいう。
【００４６】
本発明に係る無機充填剤（Ｃ）の材質としては、電気絶縁性及び前記熱伝導率を有するものであればよく、例えば、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、水酸化アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、前記無機充填剤（Ｃ）としては、フィルム状接着剤において、硬化後に優れた熱伝導性が発揮されるという観点から、窒化アルミニウムが好ましい。また、前記無機充填剤（Ｃ）としては、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよいが、２種以上を組み合わせて用いる場合には、より高い熱伝導率を有するフィルム状接着剤を得ることができるという観点から、前記無機充填剤（Ｃ）のうちの少なくとも１種が窒化アルミニウムであることがより好ましく、前記無機充填剤（Ｃ）の全量に対して５０体積％以上が窒化アルミニウムであることがさらに好ましい。
【００４７】
本発明に係る無機充填剤（Ｃ）は、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物における含有量が３０〜７０体積％である。含有量が前記下限未満であるとフィルム状接着剤における硬化後の熱伝導率が低下し、半導体パッケージに用いたときにパッケージ外部への放熱効率が低下する。他方、前記上限を超えるとバインダーとして働くエポキシ樹脂（Ａ）及びフェノキシ樹脂（Ｄ）の含有量が相対的に少なくなるため、フィルム状接着剤の性状が脆くなる。また、前記含有量は、熱硬化後のフィルム状接着剤において高い熱伝導率（好ましくは１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）が得られ、且つ、フィルム状接着剤の溶融粘度の上昇が抑制でき、配線基板に圧着する際に基板上の凹凸を十分に埋め込んで基板との密着性が担保できる傾向にあるという観点から、４０〜６０体積％であることが特に好ましい。
【００４８】
本発明に係るフェノキシ樹脂（Ｄ）は、重量平均分子量が１００００以上の熱可塑性樹脂である。このようなフェノキシ樹脂（Ｄ）を用いることにより、得られるフィルム状接着剤において、室温におけるタック性や脆さが解消される。
【００４９】
前記フェノキシ樹脂（Ｄ）としては、重量平均分子量が３００００〜１０００００であることが好ましく、４００００〜７００００であることがより好ましい。重量平均分子量が前記下限未満であるとフィルム状接着剤の支持性が弱くなり、脆弱性が強くなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると溶融粘度が高くなる傾向にある。また、前記フェノキシ樹脂（Ｄ）としては、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４０〜９０℃であることが好ましく、５０〜８０℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が前記下限未満であるとフィルム状接着剤の常温におけるフィルムタック性が強くなり、カバーフィルムやダイシングテープから剥離しにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとフィルム状接着剤の溶融粘度が高くなるため、配線基板に圧着する際に基板上の凹凸を埋め込むことが十分にできず、配線基板との密着性が低下する傾向にある。
【００５０】
前記フェノキシ樹脂（Ｄ）の骨格としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡ／Ｆ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、ビスフェノールＡ／Ｓ型、カルド骨格型等が挙げられるが、前記エポキシ樹脂（Ａ）と構造が類似しているために相溶性がよく、また、溶融粘度が低く接着性もよいという観点からは、ビスフェノールＡ型であることが好ましく、好適な温度範囲（例えば６０〜１２０℃）で低溶融粘度に到達することができるフィルム状接着剤が得られるという観点からはビスフェノールＡ／Ｆ型であることが好ましく、高耐熱性を有するという観点からはカルド骨格型であることが好ましい。このようなフェノキシ樹脂（Ｄ）としては、例えば、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンとから得られるビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦとエピクロロヒドリンとから得られるビスフェノールＡ／Ｆ型フェノキシ樹脂等が挙げられる。前記フェノキシ樹脂（Ｄ）としては、これのうちの１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよく、また、例えば、ＹＰ−５０Ｓ（ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、新日化エポキシ製造（株）製）、ＹＰ−７０（ビスフェノールＡ／Ｆ型フェノキシ樹脂、新日化エポキシ製造（株）製）、ＦＸ−３１６（ビスフェノールＦ型フェノキシ樹脂、新日化エポキシ製造（株）製）、及び、ＦＸ−２８０Ｓ（カルド骨格型フェノキシ樹脂、新日化エポキシ製造（株）製）等の市販のフェノキシ樹脂を前記フェノキシ樹脂（Ｄ）として用いてもよい。
【００５１】
前記フェノキシ樹脂（Ｄ）としては、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物における含有量が１〜２０質量％であることが好ましく、３〜１０質量％であることがより好ましい。前記含有量が前記下限未満であるとフィルム状接着剤のフィルムタック性が強くなり、カバーフィルムやダイシングテープから剥離しにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとフィルム状接着剤の溶融粘度が高くなるため、配線基板に圧着する際に基板上の凹凸を埋め込むことが十分にできず、配線基板との密着性が低下する傾向にある。
【００５２】
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物としては、前記エポキシ樹脂（Ａ）、前記エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ）、前記無機充填剤（Ｃ）及び前記フェノキシ樹脂（Ｄ）の他に、本発明の効果を阻害しない範囲において、例えば、前記無機充填剤（Ｃ）以外の充填剤、カップリング剤、酸化防止剤、難燃剤、着色剤、ブタジエン系ゴムやシリコーンゴム等の応力緩和剤等の添加剤を含有していてもよい。本発明においては、前記エポキシ樹脂（Ａ）と前記無機充填剤（Ｂ）との界面を補強することができ、優れた破壊強度及び接着性を有するフィルム状接着剤が得られるという観点から、カップリング剤を含有していることが好ましく、このようなカップリング剤としては、アミノ基、エポキシ基を含有したものがより好ましい。また、このような添加剤を含有する場合、その含有量は、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物において、３質量％以下であることが好ましい。
【００５３】
次いで、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤について説明する。本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤は、前記高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物を加熱乾燥することによって得られることを特徴とする。
【００５４】
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤の製造方法の好適な一実施形態としては、前記高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物を溶媒に溶解させたワニスを離型処理した基材に塗工し、加熱乾燥を施す方法が挙げられるが、この方法に特に制限されるものではない。
【００５５】
前記溶媒としては、公知の溶媒を適宜採用することができ、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン類、モノグライム、ジグライム等のエーテル類、及びこれらの混合物等が挙げられる。前記離型処理した基材としては、公知の基材に離型処理したものを適宜採用することができ、例えば、離型処理されたポリプロピレン（ＰＰ）、離型処理されたポリエチレン（ＰＥ）、離型処理されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が挙げられる。前記塗工方法としては、公知の方法を適宜採用することができ、例えば、ロールナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーター等が挙げられる。
【００５６】
前記加熱乾燥は、前記高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物の硬化開始温度未満の温度で行う。このような温度としては、使用する樹脂の種類により異なるものであり、一概に言えるものではないが、例えば、４０〜１００℃であることが好ましく、６０〜１００℃であることがより好ましい。温度が前記下限未満であるとフィルム状接着剤に残存する溶媒量が多くなり、フィルムタック性が強くなる傾向にあり、他方、硬化開始温度以上となると前記高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物が硬化してしまい、フィルム状接着剤の接着性が低下する傾向にある。また、前記加熱乾燥の時間としては、例えば、１０〜６０分間であることが好ましい。
【００５７】
このように得られた本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤としては、厚さが１０〜１５０μｍであることが好ましい。厚さが前記下限未満であると配線基板表面の凹凸を十分に埋め込めず、十分な密着性が担保できなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると製造時において溶媒を除去することが困難になるため、残存溶媒量が多くなり、フィルムタック性が強くなる傾向にある。
【００５８】
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤においては、レオメーターにて２０℃から１０℃／分の昇温速度で加熱した際に観測される８０℃における溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓ以下となることができる。前記溶融粘度としては、１０〜１００００Ｐａ・ｓであることがより好ましい。溶融粘度が前記下限未満であると、ウェハと接着する際において、樹脂流れや樹脂はい上がり等によって他の部材を汚染する傾向にあり、他方、溶融粘度が前記上限を超えると、フィルム状接着剤をウェハ裏面や凹凸のある配線基板の表面に貼り合わせる際に被着体との界面に空気を巻き込みやすくなる傾向にある。
【００５９】
本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤は、このような溶融粘度特性を有するため、好適な温度範囲（例えば６０〜１２０℃）で被着体へ圧着することが可能であり、被着体に対して優れた密着性を発揮する。なお、本発明において、溶融粘度とは、所定の温度における溶融樹脂の粘性抵抗を測定することにより得られる値であり、８０℃における溶融粘度とは、レオメーター（商品名：ＲＳ１５０、Ｈａａｋｅ社製）を用い、温度範囲２０〜１００℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎでの粘性抵抗の変化を測定し、得られた温度−粘性抵抗曲線において温度が８０℃のときの粘性抵抗をいう。
【００６０】
また、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤は、熱硬化後において、熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上とすることができる。前記熱伝導率としては、１．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましい。熱伝導率が前記下限未満であると、発生した熱をパッケージ外部へ逃がしにくくなる傾向にある。本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤は硬化後にこのような優れた熱伝導率を発揮するため、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤をウェハや配線基板等の被着体に密着させ、熱硬化せしめることによって、半導体パッケージ外部への放熱効率が向上する。なお、本発明において、このような熱硬化後のフィルム状接着剤の熱伝導率とは、熱伝導率測定装置（商品名：ＨＣ−１１０、英弘精機（株）製）を用いて、熱流計法（ＪＩＳ−Ａ１４１２に準拠）により熱伝導率を測定した値をいう。
【００６１】
前記熱硬化は、前記高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物の硬化開始温度以上の温度で行う。このような温度としては、使用する樹脂の種類により異なるものであり、一概に言えるものではないが、例えば、１２０〜１８０℃であることが好ましく、１２０〜１４０℃であることがより好ましい。温度が硬化開始温度未満であると熱硬化が十分に進まず、熱硬化後のフィルム状接着剤の強度や熱伝導性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると硬化過程中にフィルム状接着剤中のエポキシ樹脂、硬化剤や添加剤等が揮発して接着剤層が発泡しやすくなる傾向にある。また、前記硬化処理の時間としては、例えば、１０〜１８０分間であることが好ましい。さらに、前記熱硬化においては、０．１〜１０ＭＰａ程度の圧力をかけることがより好ましい。
【００６２】
次いで、図面を参照しながら本発明の半導体パッケージの製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図２Ａ〜図２Ｅは、本発明の半導体パッケージの製造方法の各工程の好適な一実施形態を示す概略縦断面図である。
【００６３】
本発明の半導体パッケージの製造方法においては、先ず、第１の工程として、図２Ａに示すように、表面に半導体回路が形成されたウェハ１の裏面に、前記本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤を熱圧着して接着剤層２を設ける。
【００６４】
ウェハ１としては、表面に半導体回路が形成されたウェハを適宜用いることができ、例えば、シリコンウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＳウェハ等が挙げられる。接着剤層２としては、前記本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤を１層で単独で用いても２層以上を積層して用いてもよい。
【００６５】
このような接着剤層２をウェハ１の裏面に設ける方法としては、前記高熱伝導性フィルム状接着剤をウェハ１の裏面に積層させることが可能な方法を適宜採用することができ、ウェハ１の裏面に前記高熱伝導性フィルム状接着剤を貼り合せた後、２層以上を積層する場合には所望の厚さとなるまで順次高熱伝導性フィルム状接着剤を積層させる方法や、高熱伝導性フィルム状接着剤を予め目的の厚さに積層した後にウェハ１の裏面に貼り合せる方法等を挙げることができる。また、このような接着剤層２をウェハ１の裏面に設ける際に用いる装置としては特に制限されず、例えば、ロールラミネーター等のような公知の装置を適宜用いることができる。
【００６６】
接着剤層２をウェハ１の裏面に設ける際には、前記高熱伝導性フィルム状接着剤の溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓ以下となる温度以上であって且つ前記高熱伝導性フィルム状接着剤の熱硬化開始温度未満である温度範囲内の温度において前記高熱伝導性フィルム状接着剤をウェハ１の裏面に張り合わせることが好ましい。このような温度条件としては、使用する樹脂の種類により異なるものであり、一概に言えるものではないが、例えば、４０〜１００℃であることが好ましく、４０〜８０℃であることがより好ましい。温度が前記下限未満であると、接着剤層２とウェハ１との界面に空気が巻き込まれやすくなる傾向にあり、接着剤層２が２層以上積層したものである場合には、前記高熱伝導性フィルム状接着剤の層間の接着が不十分になる傾向にある。他方、熱硬化開始温度以上となると前記高熱伝導性フィルム状接着剤が硬化してしまい、配線基板に接着するときの接着性が低下する傾向にある。また、このような熱圧着の時間としては、例えば１〜１８０秒間程度であることが好ましい。
【００６７】
また、接着剤層２をウェハ１の裏面に設ける際には、０．１〜１ＭＰａ程度の圧力をかけることが好ましい。圧力が前記下限未満では、接着剤層２をウェハ１と貼り合わせるために時間がかかり、更にはボイドの発生を十分に防止できなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、接着剤のはみ出しを制御できなくなる傾向にある。
【００６８】
次いで、本発明の半導体パッケージの製造方法においては、第２の工程として、図２Ｂに示すように、ウェハ１とダイシングテープ３とを接着剤層２を介して接着した後に、ウェハ１と接着剤層２とを同時にダイシングすることによりウェハ１と接着剤層２とを備える半導体素子４を得る。
【００６９】
ダイシングテープ３としては特に制限されず、適宜公知のダイシングテープを用いることができる。更に、ダイシングに用いる装置も特に制限されず、適宜公知のダイシング装置を用いることができる。
【００７０】
本発明においては、接着剤層２が前記本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物を用いて得られる高熱伝導性フィルム状接着剤からなるため、ダイシング装置の加工ブレードの摩耗率が十分に小さい。例えば、厚さが１００μｍのシリコンウェハと高熱伝導性フィルム状接着剤からなる厚さが２０μｍの接着剤層とを、２軸のダイシングブレード（Ｚ１：ＮＢＣ−ＺＨ２０３０−ＳＥ（ＤＤ）、ＤＩＳＣＯ社製／Ｚ２：ＮＢＣ−ＺＨ１２７Ｆ−ＳＥ（ＢＢ）、ＤＩＳＣＯ社製）が設置されたダイシング装置（商品名：ＤＦＤ−６３４０、ＤＩＳＣＯ社製）にて３．０×３．０ｍｍサイズにダイシングを実施した場合には、カット長さ２０ｍにおける加工ブレードの摩耗率を５．０％以下とすることができる。磨耗率が前記上限を超えると、ダイシング工程中に高熱伝導性フィルム状接着剤がフルカットされないといった不具合を生じる。また、加工ブレードの摩耗率や交換頻度も多くなり、コストアップや生産性低下の問題を生じる。
【００７１】
次いで、本発明の半導体パッケージの製造方法においては、第３の工程として、図２Ｃに示すように、接着剤層２からダイシングテープ３を脱離し、半導体素子４と配線基板５とを接着剤層２を介して熱圧着せしめる。
【００７２】
配線基板５としては、表面に半導体回路が形成された基板を適宜用いることができ、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、各種リードフレーム、及び、基板表面に抵抗素子やコンデンサー等の電子部品が搭載されているものが挙げられる。また、配線基板５として別の半導体素子を用いることにより、接着剤層２を介して半導体素子を複数個積層することもできる。
【００７３】
このような配線基板５に半導体素子４を実装する方法としては特に制限されず、接着剤層２を利用して半導体素子４を配線基板５又は配線基板５の表面上に搭載された電子部品に接着させることが可能な従来の方法を適宜採用することができる。このような実装方法としては、上部からの加熱機能を有するフリップチップボンダーを用いた実装技術を用いる方法、下部からのみの加熱機能を有するダイボンダーを用いる方法、ラミネーターを用いる方法等の従来公知の加熱、加圧方法を挙げることができる。
【００７４】
このように、前記高熱伝導性フィルム状接着剤からなる接着剤層２を用いて半導体素子４を配線基板５上に実装することで、電子部品により生じる配線基板５上の凹凸に、前記高熱伝導性フィルム状接着剤を追従させながら半導体素子４と配線基板５とを密着して固定することが可能となる。
【００７５】
配線基板５と半導体素子４とを接着する際には、前記高熱伝導性フィルム状接着剤の溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓ以下となる温度以上であって且つ前記高熱伝導性フィルム状接着剤の熱硬化開始温度未満である温度範囲内の温度において配線基板５と半導体素子４を接着することが好ましい。このような温度条件下において配線基板５と半導体素子４とを接着することで、接着剤層２と配線基板５との界面に空気が巻き込まれにくくなる傾向にある。このような温度条件、時間条件及び圧力条件としては、前記第１の工程で述べたとおりである。
【００７６】
次いで、本発明の半導体パッケージの製造方法においては、第４の工程として、前記高熱伝導性フィルム状接着剤を熱硬化せしめる。前記熱硬化の温度としては、前記高熱伝導性フィルム状接着剤の熱硬化開始温度以上であれば特に制限がなく、使用する樹脂の種類により異なるものであり、一概に言えるものではないが、例えば、１２０〜１８０℃であることが好ましく、１２０〜１３０℃であることがより好ましい。温度が熱硬化開始温度未満であると、熱硬化が十分に進まず、接着層２の強度や熱伝導性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると硬化過程中にフィルム状接着剤中のエポキシ樹脂、硬化剤や添加剤等が揮発して発泡しやすくなる傾向にある。また、前記硬化処理の時間としては、例えば、１０〜１８０分間であることが好ましく、さらに、前記熱硬化においては、０．１〜１０ＭＰａ程度の圧力をかけることがより好ましい。本発明においては、前記高熱伝導性フィルム状接着剤を熱硬化せしめることにより、優れた破壊強度及び熱伝導率を有する接着層２が得られ、配線基板５と半導体素子４とが強固に接着された半導体パッケージを得ることができる。
【００７７】
次いで、本発明の半導体パッケージの製造方法においては、図２Ｄに示すように、配線基板５と半導体素子４とをボンディングワイヤー６を介して接続することが好ましい。このような接続方法としては特に制限されず、従来公知の方法、例えば、ワイヤーボンディング方式の方法、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式の方法等を適宜採用することができる。
【００７８】
次いで、図２Ｅに示すように、封止樹脂７により配線基板５と半導体素子４とを封止することが好ましく、このようにして半導体パッケージ８を得ることができる。封止樹脂７としては特に制限されず、半導体パッケージの製造に用いることができる適宜公知の封止樹脂を用いることができる。また、封止樹脂７を用いる方法としても特に制限されず、適宜公知の方法を採用することが可能である。
【００７９】
このような本発明の半導体パッケージの製造方法によれば、ウェハ１との界面及び配線基板５上の凹凸を高熱伝導性フィルム状接着剤からなる接着剤層２によって埋め込むことができるため、ウェハ１と接着剤層２との間及び配線基板５と半導体素子４との間に空間を生じることなく半導体素子４を配線基板５に固定することができる。また、本発明の半導体パッケージの製造方法においては、前記本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物を用いた高熱伝導性フィルム状接着剤を用いているため、加工ブレードの摩耗率を少なくすることができる。さらに、本発明の製造方法により製造された半導体パッケージは、接着層に用いている高熱伝導性フィルム状接着剤が硬化後に優れた熱伝導性を発揮するため、パッケージ外部への放熱効率が高い。
【実施例】
【００８０】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、各実施例及び比較例において、熱伝導率、溶融粘度及び加工ブレード摩耗率はそれぞれ以下に示す方法により測定した。
【００８１】
（熱伝導率の測定）
得られたフィルム状接着剤を一辺５０ｍｍ以上の四角片に切り取り、厚みが５ｍｍ以上になるように切り取った試料を積層し、直径５０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤状金型の上に置き、圧縮プレス成型機を用いて温度１５０℃、圧力２ＭＰａにおいて１０分間加熱して取り出した後、さらに乾燥機中において温度１８０℃で１時間加熱することによりフィルム状接着剤を熱硬化させ、直径５０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤状試験片を得た。この試験片について、熱伝導率測定装置（商品名：ＨＣ−１１０、英弘精機（株）製）を用いて、熱流計法（ＪＩＳ−Ａ１４１２に準拠）により熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））を測定した。
【００８２】
（溶融粘度の測定）
得られたフィルム状接着剤を２．５×２．５ｃｍサイズに切り取り、真空ラミネーター装置（商品名：ＭＶＬＰ−５００、（株）名機製作所製）を用いて温度５０℃、圧力０．３ＭＰａ、貼り合わせ時間１０秒間の条件で、フィルム状接着剤を３００μｍの厚みまで積層して貼り合わせた試験片を得た。この試験片について、レオメーター（ＲＳ１５０、Ｈａａｋｅ社製）を用い、温度範囲２０〜１００℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎでの粘性抵抗の変化を測定し、得られた温度−粘性抵抗曲線から８０℃における溶融粘度（Ｐａ・ｓ）を算出した。
【００８３】
（加工ブレード摩耗率の測定）
先ず、得られたフィルム状接着剤をマニュアルラミネーター（商品名：ＦＭ−１１４、テクノビジョン社製）を用いて温度７０℃、圧力０．３ＭＰａにおいてダミーシリコンウェハ（８ｉｎｃｈサイズ、厚さ１００μｍ）に貼り合わせ、次いで、同マニュアルラミネーターを用いて室温、圧力０．３ＭＰａにおいてフィルム状接着剤のダミーシリコンウェハと反対の面側にダイシングテープ（商品名：Ｇ−１１、リンテック（株）製）及びダイシングフレーム（商品名：ＤＴＦ２−８−１Ｈ００１、ＤＩＳＣＯ社製）を貼り合わせて試験片とした。この試験片について、２軸のダイシングブレード（Ｚ１：ＮＢＣ−ＺＨ２０３０−ＳＥ（ＤＤ）、ＤＩＳＣＯ社製／Ｚ２：ＮＢＣ−ＺＨ１２７Ｆ−ＳＥ（ＢＢ）、ＤＩＳＣＯ社製）が設置されたダイシング装置（商品名：ＤＦＤ−６３４０、ＤＩＳＣＯ社製）にて３．０×３．０ｍｍサイズにダイシングを実施した。ダイシング前（加工前）と２０ｍカット時点（加工後）とにおいてセットアップを実施し、非接触式（レーザー式）によりブレード刃先出し量を測定して、加工後におけるブレード磨耗量（加工前のブレード刃先出し量−加工後のブレード刃先出し量）を算出した。この磨耗量から、次式：
加工ブレード磨耗率（％）＝（加工後のブレード磨耗量）÷（加工前のブレード刃先出し量）×１００
により、加工ブレード磨耗率（％）を算出した。
【００８４】
（実施例１）
先ず、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（商品名：ＥＰＰＮ−５０１Ｈ、重量平均分子量：１０００、軟化点：５５℃、固体、エポキシ当量：１６７、日本化薬（株）製）５５質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名：ＹＤ−１２８、重量平均分子量：４００、軟化点：２５℃以下、液体、エポキシ当量：１９０、新日化エポキシ製造（株）製）４９質量部、及び、ビスフェノールＡ／Ｆ型フェノキシ樹脂（商品名：ＹＰ−７０、重量平均分子量：５５０００、Ｔｇ：７０℃、新日化エポキシ製造（株）製）３０質量部を秤量し、９１質量部のメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を溶媒として５００ｍｌのセパラブルフラスコ中において温度１１０℃で２時間加熱攪拌し、樹脂ワニスを得た。次いで、この樹脂ワニス２２５質量部を８００ｍｌのプラネタリーミキサーに移し、窒化アルミニウム（商品名：Ｈグレード、平均粒径１．１μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）３５５質量部、イミダゾール型硬化剤（商品名：２ＰＨＺ−ＰＷ、四国化成（株）製）９質量部を加えて室温において１時間攪拌混合後、真空脱泡して混合ワニスを得た。次いで、得られた混合ワニスを厚さ５０μｍの離型処理されたＰＥＴフィルム上に塗布して加熱乾燥（１００℃で１０分間保持）し、厚さが２０μｍであるフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤の溶融粘度及び加工ブレード摩耗率、並びに、熱硬化後の熱伝導率を測定した。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００８５】
（実施例２）
窒化アルミニウム（商品名：Ｈグレード、平均粒径１．１μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）の使用量を４８９質量部に代えたこと以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００８６】
（実施例３）
窒化アルミニウム（商品名：Ｈグレード、平均粒径１．１μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）の使用量を２６７質量部に代えたこと以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００８７】
（実施例４）
トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（商品名：ＥＰＰＮ−５０１Ｈ、重量平均分子量：１０００、軟化点：５５℃、固体、エポキシ当量：１６７、日本化薬（株）製）をクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（商品名：ＥＣＯＮ−１０２０−８０、重量平均分子量：１２００、軟化点：８０℃、固体、エポキシ当量：２００、日本化薬（株）製）に代えたこと以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００８８】
（実施例５）
トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（商品名：ＥＰＰＮ−５０１Ｈ、重量平均分子量：１０００、軟化点：５５℃、固体、エポキシ当量：１６７、日本化薬（株）製）をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名：ＹＤ−０１１、重量平均分子量：１０００、軟化点：７０℃、固体、エポキシ当量：４５０、新日化エポキシ製造（株）製）に代えたこと以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００８９】
（実施例６）
窒化アルミニウム（商品名：Ｈグレード、平均粒径１．１μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）に代えて、窒化アルミニウム（商品名：５．０μｍ窒化アルミニウム、平均粒径５．０μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）を用いたこと以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００９０】
（実施例７）
窒化アルミニウム（商品名：５．０μｍ窒化アルミニウム、平均粒径５．０μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）の使用量を４８９質量部に代えたこと以外は実施例６と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００９１】
（実施例８）
窒化アルミニウム（商品名：５．０μｍ窒化アルミニウム、平均粒径５．０μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）の使用量を２６７質量部に代えたこと以外は実施例６と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００９２】
（比較例１）
窒化アルミニウム（商品名：Ｈグレード、平均粒径１．１μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）３５５質量部に代えて球状シリカ（商品名：ＦＢ−３ＳＤＸ、平均粒径３．０μｍ、モース硬度７、熱伝導率１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、電気化学工業（株）製）を２３７質量部使用したこと以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００９３】
（比較例２）
窒化アルミニウム（商品名：Ｈグレード、平均粒径１．１μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）３５５質量部に代えて酸化マグネシウム（商品名：クールフィラー、平均粒径４０μｍ、モース硬度５．５、熱伝導率１３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、タテホ化学工業（株）製）を３８５質量部使用したこと以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００９４】
（比較例３）
窒化アルミニウム（商品名：Ｈグレード、平均粒径１．１μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）３５５質量部に代えて球状アルミナ（商品名：ＡＸ３−１５Ｒ、平均粒径３．０μｍ、モース硬度９、熱伝導率３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）、新日鉄マテリアルズ（株）製）を４０９質量部使用したこと以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００９５】
（比較例４）
窒化アルミニウム（商品名：Ｈグレード、平均粒径１．１μｍ、モース硬度８、熱伝導率２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）、（株）トクヤマ製）３５５質量部に代えて窒化ホウ素（商品名：ＨＰ−０１、平均粒径１０μｍ、モース硬度２、熱伝導率６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、水島合金鉄（株）製）を２４７質量部使用したこと以外は実施例１と同様にしてフィルム状接着剤を得た。得られたフィルム状接着剤について実施例１と同様の測定を行った。得られた結果をフィルム状接着剤の組成と共に表１に示す。
【００９６】
【表１】
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【００９７】
表１に示した結果から明らかなように、実施例１〜８で得られた高熱伝導性フィルム状接着剤は、８０℃において十分に低い溶融粘度を有し、加工ブレードの摩耗率が十分に小さく、且つ、硬化後に優れた熱伝導性を発揮することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上説明したように、本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤用組成物によれば、被着体との密着性に優れ、加工ブレードの摩耗率が十分に小さく、且つ、硬化後に優れた熱伝導性を発揮する高熱伝導性フィルム状接着剤を得ることが可能となる。
【００９９】
また、本発明の半導体パッケージの製造方法によれば、ウェハとの界面や配線基板上の凹凸を本発明の高熱伝導性フィルム状接着剤からなる接着剤層によって埋め込むことができるため、配線基板と半導体素子との間に空間を生じることなく半導体素子を配線基板に固定することができ、また、加工ブレードの摩耗率を少なくすることができる。
【０１００】
さらに、本発明の半導体パッケージは、接着剤層に用いている高熱伝導性フィルム状接着剤が硬化後に優れた熱伝導性を発揮するため、パッケージ外部への放熱効率が高い。
【０１０１】
従って、本発明は半導体パッケージ内の半導体素子と配線基板との間や半導体素子と半導体素子との間を接合するための技術として非常に有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１…ウェハ、２…接着剤層、３…ダイシングテープ、４…半導体素子、５…配線基板、６…ボンディングワイヤー、７…封止樹脂、８…半導体パッケージ。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図１】
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