JP5397526B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、ステージ及び圧着ヘッドを有する圧着装置によって半導体チップと基板との接続を行う半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor chip and a substrate are connected by a crimping apparatus having a stage and a crimping head.

従来、半導体チップと基板とを接続する手法として、金ワイヤなどの金属細線を用いたワイヤボンディング方式が広く適用されてきた。しかし、半導体装置の小型化、薄型化、高機能化の要求に対応するため、半導体チップにバンプと呼ばれる導電性突起を形成し、基板電極と直接接続するフリップチップ接続方式が広まりつつある。   Conventionally, a wire bonding method using a fine metal wire such as a gold wire has been widely applied as a method for connecting a semiconductor chip and a substrate. However, in order to meet the demands for miniaturization, thinning, and high functionality of semiconductor devices, flip chip connection methods in which conductive protrusions called bumps are formed on a semiconductor chip and directly connected to a substrate electrode are becoming widespread.

フリップチップ接続方式としては、はんだやスズを用いて金属接合させる方法、超音波振動を印加して金属接合させる方法、樹脂の収縮力によって機械的接触を保持する方法などが知られている。これらの方法のうち、接続信頼性の観点から、はんだやスズを用いて金属接合させる方法が一般的である。   As a flip chip connection method, a method of metal bonding using solder or tin, a method of metal bonding by applying ultrasonic vibration, a method of maintaining mechanical contact by the contraction force of resin, and the like are known. Among these methods, from the viewpoint of connection reliability, a method of metal bonding using solder or tin is common.

はんだやスズを用いて金属接合させる場合、以下のような手法が用いられる。例えば、ステージ上に半導体チップ及び基板を重ねて載置し、ステージを加熱して半導体チップの自重により金属接合を確保する手法、あるいは、ステージと圧着ヘッドとの間に半導体チップ及び基板を重ねて載置し、熱及び押圧力を加える手法などである。   When metal bonding is performed using solder or tin, the following method is used. For example, a method in which a semiconductor chip and a substrate are stacked and placed on a stage, and the stage is heated to ensure metal bonding by its own weight, or a semiconductor chip and a substrate are stacked between the stage and a pressure-bonding head. It is a method of placing and applying heat and pressing force.

上記のようにして半導体チップと基板とを接続した後、接続部を外部環境から保護し且つ外部応力が接続部に集中しないようにするとともに、狭ピッチ配線間の絶縁信頼性を確保するため、通常、半導体チップと基板の間の空隙を樹脂で封止充填する。封止充填方法としては、半導体チップと基板とを接続した後に、液状樹脂を毛細管現象によって注入して硬化させる方法が一般的である。また、半導体チップと基板とを接続する前に半導体チップ又は基板の表面に予め封止用の接着剤を供給し、その後、半導体チップのバンプと基板の金属配線とを接合する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。   After connecting the semiconductor chip and the substrate as described above, to protect the connection portion from the external environment and prevent external stress from concentrating on the connection portion, and to ensure the insulation reliability between the narrow pitch wiring, Usually, the gap between the semiconductor chip and the substrate is sealed and filled with resin. As a sealing and filling method, a method in which a liquid resin is injected by a capillary phenomenon and cured after the semiconductor chip and the substrate are connected is generally used. Also known is a method of supplying a sealing adhesive to the surface of the semiconductor chip or the substrate in advance before connecting the semiconductor chip and the substrate, and then bonding the bumps of the semiconductor chip and the metal wiring of the substrate. (For example, see Patent Document 1).

特開2006−188573号公報JP 2006-188573 A

ところで、近年、特に小型化、高機能化が進展している液晶表示モジュール等において、COF(Chip On Film)と呼ばれる半導体装置が用いられている。COFは、例えば、スズめっき配線が形成されたポリイミド基板上に、金バンプが形成された液晶駆動用半導体チップを金−スズ共晶による金属接合によって搭載して製造される。   By the way, in recent years, a semiconductor device called COF (Chip On Film) is used in a liquid crystal display module or the like that has been progressing in size and functionality. The COF is manufactured, for example, by mounting a liquid crystal driving semiconductor chip on which a gold bump is formed on a polyimide substrate on which a tin plating wiring is formed by metal bonding using gold-tin eutectic.

COFを製造するに際しては金−スズ共晶を形成するために、接続部を共晶温度である278℃以上にする必要がある。また、生産性向上の観点から、接続時間は5秒以下と短く、短時間で共晶温度以上に加熱するため、圧着装置の設定温度は300〜450℃の高温になる。   In producing COF, in order to form a gold-tin eutectic, it is necessary to make the connection part 278 ° C. or higher, which is the eutectic temperature. Further, from the viewpoint of improving productivity, the connection time is as short as 5 seconds or less, and heating is performed at or above the eutectic temperature in a short time, so that the set temperature of the crimping apparatus is 300 to 450 ° C.

上記COFにおいても、接続部の保護等の観点から、通常、半導体チップと基板との間の空隙を樹脂によって封止充填する。しかし、半導体チップと基板との接続を行った後に空隙を樹脂で封止充填する場合、近年の狭ピッチ接続化の進展により、樹脂を充填すべき空隙が微小化する傾向にある。かかる空隙に樹脂を十分に注入するには長時間を要し、半導体装置の生産性が低下するといった問題が生じる。   Also in the COF, from the viewpoint of protecting the connection portion, the gap between the semiconductor chip and the substrate is usually sealed and filled with resin. However, when the gap is sealed and filled with the resin after the connection between the semiconductor chip and the substrate, the gap to be filled with the resin tends to be miniaturized due to the recent progress in narrow pitch connection. It takes a long time to sufficiently inject the resin into the void, resulting in a problem that the productivity of the semiconductor device is lowered.

上記問題を解決する手段として、上述のように、半導体チップと基板とを接続する前に半導体チップ又は基板の表面に予め封止用の接着剤を供給し、その後、半導体チップのバンプと基板の金属配線とを接合する方法が挙げられる。しかし、半導体チップと基板との接続を高温条件(例えば、300〜450℃)で行う場合、例えば、高温の圧着ヘッドが半導体チップから離れた時などに、接着剤の熱収縮に起因するボイド(いわゆる、ひけボイド)が生じやすい。このようなボイドは、狭ピッチ配線間の絶縁信頼性を低下させる原因となる。   As a means for solving the above problem, as described above, before connecting the semiconductor chip and the substrate, a sealing adhesive is supplied to the surface of the semiconductor chip or the substrate in advance, and then the bumps of the semiconductor chip and the substrate The method of joining metal wiring is mentioned. However, when the connection between the semiconductor chip and the substrate is performed under a high temperature condition (for example, 300 to 450 ° C.), for example, when the high-temperature pressure-bonding head is separated from the semiconductor chip, voids due to heat shrinkage of the adhesive ( So-called sink voids) are likely to occur. Such voids cause a decrease in insulation reliability between narrow pitch wirings.

熱収縮に起因するボイドは、加熱後に徐冷工程を導入したり、圧着処理の時間を長くして樹脂を十分に硬化させるなどの措置によって低減できるが、このような措置を講じた場合、フリップチップ接合プロセスに長い時間を要し、半導体装置の生産性が低下する。   Voids due to heat shrinkage can be reduced by introducing a slow cooling process after heating, or by lengthening the time of crimping to fully cure the resin, but if such measures are taken, flipping The chip bonding process takes a long time, and the productivity of the semiconductor device is reduced.

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、半導体チップと基板との接合を高温条件で実施することが可能であり、高い生産性及び高い接続信頼性の両方を十分高水準に達成できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention is for solving the above-described problems, and it is possible to perform bonding between a semiconductor chip and a substrate under high temperature conditions, and achieve both high productivity and high connection reliability at a sufficiently high level. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device.

本発明は、ステージ及び圧着ヘッドを有する圧着装置によって半導体チップと基板との接合を行う半導体装置の製造方法において、半導体チップと、基板と、これらの間に配置された半導体封止用の接着剤層とを有する積層体に対し、圧着ヘッド及びステージによって当該積層体の厚さ方向に押圧力を加えるとともに、当該積層体を加熱する熱圧着工程を備え、接着剤層をなす接着剤組成物は、350℃における溶融粘度が350Pa・s以下であり、熱圧着工程において、圧着ヘッドの表面温度とステージの表面温度の差が300℃未満となるように設定し且つ圧着ヘッドの表面温度がステージの表面温度よりも高い場合、圧着ヘッドの表面温度を278℃超450℃以下に設定し、圧着ヘッドの表面温度がステージの表面温度よりも低い場合、ステージの表面温度を278℃超450℃以下に設定し、半導体チップと基板との接合を行う半導体装置の製造方法を提供する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor chip and a substrate are joined by a crimping apparatus having a stage and a crimping head, and the semiconductor chip, the substrate, and a semiconductor sealing adhesive disposed therebetween An adhesive composition forming an adhesive layer is provided with a thermocompression bonding step of applying a pressing force in the thickness direction of the laminate by a crimping head and a stage to the laminate having a layer, and heating the laminate. , melt viscosity at 350 ° C. is not more than 350 Pa · s, in the thermocompression bonding process, the surface temperature of the set and compression head so that the difference in the surface temperature of the surface temperature and the stage of the pressure bonding head is less than 300 ° C. is stage If it is higher than the surface temperature, the surface temperature of the crimping head is set to over 278 ° C. and 450 ° C. or less, and the surface temperature of the crimping head is lower than the surface temperature of the stage. If, to set the surface temperature of the stage below 278 ° C. Ultra 450 ° C., to provide a method of manufacturing a semiconductor device which performs bonding of the semiconductor chip and the substrate.

本発明によれば、半導体チップと基板との間に空隙が接着剤層で充填されるため、熱圧着工程後に当該空隙に樹脂を充填する作業を行わなくてもよく、半導体装置の生産性を向上できる。また、熱圧着工程において半導体チップと基板との接合を行うに際し、圧着ヘッドの温度とステージの温度の差が300℃未満となるように、圧着ヘッド及びステージの温度を設定する。このことにより、例えば、接合処理を行った後、高温の圧着ヘッドが半導体チップから離れた時に接着剤層の急激な温度変化を抑制できる。このため、接続部におけるボイドの発生を低減でき、接続部の十分に高い接続信頼性を達成できる。   According to the present invention, since the gap is filled with the adhesive layer between the semiconductor chip and the substrate, it is not necessary to perform an operation of filling the gap with the resin after the thermocompression bonding process, thereby improving the productivity of the semiconductor device. It can be improved. Further, when the semiconductor chip and the substrate are joined in the thermocompression bonding step, the temperatures of the pressure bonding head and the stage are set so that the difference between the temperature of the pressure bonding head and the temperature of the stage is less than 300 ° C. Accordingly, for example, after the bonding process is performed, when the high-temperature pressure-bonding head is separated from the semiconductor chip, a rapid temperature change of the adhesive layer can be suppressed. For this reason, generation | occurrence | production of the void in a connection part can be reduced and the sufficiently high connection reliability of a connection part can be achieved.

積層工程において、半導体封止用の接着剤組成物からなるフィルムを半導体チップと基板との間に配置することによって接着剤層を形成することが好ましい。半導体封止用の接着剤層は、基板又は半導体チップの表面に接着剤組成物を塗工して形成してもよいが、予めフィルム状に成形されたものを使用すれば、作業効率を一層向上できる。   In the laminating step, it is preferable to form an adhesive layer by disposing a film made of an adhesive composition for semiconductor encapsulation between the semiconductor chip and the substrate. The adhesive layer for semiconductor sealing may be formed by applying an adhesive composition to the surface of the substrate or semiconductor chip. However, if an adhesive layer formed in advance is used, work efficiency is further improved. It can be improved.

本発明においては、半導体チップは少なくとも表面が金からなるバンプ(以下、「金バンプ」という。)を有するとともに、基板は金バンプと接続される金属配線を有し、熱圧着工程における処理によって金バンプと金属配線とを金属結合によって接合することが好ましい。本発明によれば、半導体チップと基板との接合を高温条件で行うことができるため、半導体チップの金バンプと、基板の金属配線との金属結合を十分に確保できる。   In the present invention, the semiconductor chip has at least a bump whose surface is made of gold (hereinafter referred to as “gold bump”), and the substrate has a metal wiring connected to the gold bump. It is preferable to join the bump and the metal wiring by metal bonding. According to the present invention, the bonding between the semiconductor chip and the substrate can be performed under a high temperature condition, so that the metal bond between the gold bump of the semiconductor chip and the metal wiring of the substrate can be sufficiently secured.

本発明においては、半導体封止用の接着剤層は、耐熱性及び熱硬化性を有する接着剤組成物からなるものが好ましい。かかる観点から、半導体封止用の接着剤層は、分子量10000以上の高分子成分と、熱硬化成分とを含有することが好ましい。同様の観点から、半導体封止用の接着剤層は、ポリイミド樹脂と、熱硬化成分とを含有したものであってもよい。   In the present invention, the semiconductor sealing adhesive layer is preferably composed of an adhesive composition having heat resistance and thermosetting properties. From this viewpoint, it is preferable that the adhesive layer for semiconductor encapsulation contains a polymer component having a molecular weight of 10,000 or more and a thermosetting component. From the same viewpoint, the adhesive layer for semiconductor sealing may contain a polyimide resin and a thermosetting component.

また、半導体封止用の接着剤層をなす接着剤組成物は、350℃における溶融粘度が350Pa・s以下である。高温条件下において高い流動性を有する接着剤組成物は、微小な空隙にも流入しやすく、接続部に残存する気泡を十分に低減できる。なお、溶融粘度は、平行板プラストメーター法により測定される。 The adhesive composition forming an adhesive layer for semiconductor encapsulation is Ru der melt viscosity of 350 Pa · s or less at 350 ° C.. The adhesive composition having high fluidity under high temperature conditions can easily flow into a minute gap and sufficiently reduce bubbles remaining in the connection portion. The melt viscosity is measured by a parallel plate plastometer method.

本発明によれば、半導体チップと基板との接合を高温条件で実施することが可能であり、高い生産性及び高い接続信頼性の両方を十分高水準に達成できる。   According to the present invention, it is possible to perform bonding between a semiconductor chip and a substrate under a high temperature condition, and both high productivity and high connection reliability can be achieved at a sufficiently high level.

圧着装置及びそのステージ上に載置された積層体を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the crimping apparatus and the laminated body mounted on the stage. 接着剤組成物をフィルム状に成形してなる接着部材の一形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one form of the adhesive member formed by shape | molding an adhesive composition in a film form. 本発明に係る方法によって製造された半導体装置の上面を示す写真である。It is a photograph which shows the upper surface of the semiconductor device manufactured by the method based on this invention. 図3に示された半導体装置の接続部を示す模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a connection portion of the semiconductor device shown in FIG. 3. 接続部にボイドが生じていない半導体装置の写真である。It is a photograph of the semiconductor device in which no void is generated in the connection part. 接続部にボイドが生じている半導体装置の写真である。It is a photograph of a semiconductor device in which a void is generated in a connection part.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

<半導体装置の製造方法>
図1は、ステージ及び圧着ヘッドを有する圧着装置を示す模式断面図である。同図に示す圧着装置10は、基板等を載置するステージ4と、鉛直方向に移動可能な圧着ヘッド5とを備える。ステージ4及び圧着ヘッド5は、いずれもヒータが内蔵されており、表面の温度を所望の温度にそれぞれ設定できるようになっている。
<Method for Manufacturing Semiconductor Device>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a pressure bonding apparatus having a stage and a pressure bonding head. A crimping apparatus 10 shown in the figure includes a stage 4 on which a substrate or the like is placed, and a crimping head 5 that is movable in the vertical direction. Each of the stage 4 and the pressure bonding head 5 has a built-in heater so that the surface temperature can be set to a desired temperature.

フレキシブル配線基板上に半導体チップを搭載して液晶表示モジュール(COF)を製造する場合、図1に示すように、まず、金属配線1aが設けられた面を上方に向けて基板1をステージ4上に載置し、その上に熱硬化性を有する接着剤層2を設ける。次いで、半導体チップ3の金属バンプ3aと基板1の金属配線1aの位置が合うように、接着剤層2上に半導体チップ3を載置する。これにより、圧着装置10のステージ4上に、基板1、接着剤層2及び半導体チップ3が下方からこの順序で積層された積層体を形成する。   When a liquid crystal display module (COF) is manufactured by mounting a semiconductor chip on a flexible wiring board, first, as shown in FIG. 1, the substrate 1 is placed on the stage 4 with the surface provided with the metal wiring 1a facing upward. And an adhesive layer 2 having thermosetting properties is provided thereon. Next, the semiconductor chip 3 is placed on the adhesive layer 2 so that the metal bumps 3a of the semiconductor chip 3 and the metal wirings 1a of the substrate 1 are aligned. Thereby, a laminated body in which the substrate 1, the adhesive layer 2, and the semiconductor chip 3 are laminated in this order from below is formed on the stage 4 of the crimping apparatus 10.

基板1の材質としては、特に制限されないが、セラミックなどの無機基板やエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂などの有機基板が挙げられる。これらのなかでも、COF実装を行う場合には、ポリイミド樹脂が好適である。   Although it does not restrict | limit especially as a material of the board | substrate 1, Organic substrates, such as inorganic board | substrates, such as a ceramic, an epoxy resin, a bismaleimide triazine resin, a polyimide resin, are mentioned. Among these, polyimide resin is suitable for COF mounting.

基板1の金属配線1aの材質としては、銅、アルミ、銀、金、ニッケル等が挙げられる。金属配線1aは、エッチング又はパターンめっきによって形成することができる。金属配線1aの表面は、金、ニッケル、スズ等でめっき処理されたものであってもよい。COF実装を行う場合には、金属配線1aは表面がスズめっきされた銅配線が好適である。   Examples of the material of the metal wiring 1a of the substrate 1 include copper, aluminum, silver, gold, and nickel. The metal wiring 1a can be formed by etching or pattern plating. The surface of the metal wiring 1a may be plated with gold, nickel, tin or the like. When performing the COF mounting, the metal wiring 1a is preferably a copper wiring whose surface is tin-plated.

半導体チップ3の金属バンプ3aの材質としては、金、低融点はんだ、高融点はんだ、ニッケル、スズ等が挙げられる。COFの場合には、金属バンプ3aは金によって形成されたものが好適である。   Examples of the material of the metal bump 3a of the semiconductor chip 3 include gold, low melting point solder, high melting point solder, nickel, tin and the like. In the case of COF, the metal bump 3a is preferably formed of gold.

接着剤層2は、半導体封止用の接着剤組成物をフィルム状に形成したものを使用して形成することが好ましい。このようなフィルムを使用することにより、作業効率をより一層向上できる。接着剤層2のサイズや厚さは、半導体チップ3サイズやバンプの高さなどに応じて適宜設定すればよい。   The adhesive layer 2 is preferably formed using a semiconductor sealing adhesive composition formed into a film. By using such a film, working efficiency can be further improved. The size and thickness of the adhesive layer 2 may be appropriately set according to the size of the semiconductor chip 3 and the height of the bumps.

なお、基板1と半導体チップ3との間に接着剤層2を設けることができればよいため、次のようにして接着剤層2を有する積層体を作製してもよい。すなわち、半導体ウェハのバンプ形成面に接着剤組成物からなるフィルムを貼り付け、その後、ダイシングして個片化することによって、接着剤層2が一方面に貼り付いた半導体チップ3を作製し、これを基板1上に積層してもよい。   In addition, since it is only necessary to provide the adhesive layer 2 between the substrate 1 and the semiconductor chip 3, a laminate having the adhesive layer 2 may be manufactured as follows. That is, a semiconductor chip 3 having an adhesive layer 2 attached to one surface is prepared by attaching a film made of an adhesive composition to a bump forming surface of a semiconductor wafer, and then dicing into individual pieces. This may be laminated on the substrate 1.

例えば、図2に示すような接着用フィルムを使用してもよい。同図に示す接着用フィルム15は、フィルム状の基材12と、その一方面上に設けられた接着剤組成物からなる接着剤層2とを備える。接着用フィルム15は、基材12上に接着剤層2を付設することによって製造される。接着用フィルム15を使用する際には、基材12を剥離する。   For example, an adhesive film as shown in FIG. 2 may be used. The adhesive film 15 shown in the figure includes a film-like substrate 12 and an adhesive layer 2 made of an adhesive composition provided on one surface thereof. The adhesive film 15 is manufactured by attaching the adhesive layer 2 on the substrate 12. When the adhesive film 15 is used, the substrate 12 is peeled off.

接着剤層2上に半導体チップ3を載置した後、圧着ヘッド5を降下させて半導体チップ3を基板1に向けて押圧するとともに、ステージ4及び圧着ヘッド5の熱によって金属バンプ3aと金属配線1aとを金属接合する(熱圧着工程)。熱圧着工程を経ることにより、基板1と半導体チップ3との電気的接続がなされる。これと同時に、基板1と半導体チップ3との間の空隙が接着剤層2の硬化物2aによって充填される(図4参照)。   After placing the semiconductor chip 3 on the adhesive layer 2, the crimping head 5 is lowered to press the semiconductor chip 3 against the substrate 1, and the metal bump 3 a and the metal wiring are heated by the heat of the stage 4 and the crimping head 5. 1a is metal-bonded (thermocompression process). Through the thermocompression bonding step, the substrate 1 and the semiconductor chip 3 are electrically connected. At the same time, the gap between the substrate 1 and the semiconductor chip 3 is filled with the cured product 2a of the adhesive layer 2 (see FIG. 4).

熱圧着工程においては、圧着ヘッド5の表面温度Tとステージ4の表面温度Tの差ΔTが300℃未満となるように設定し、半導体チップ3の金属バンプ3aと基板1の金属配線1aとの接合を行う。温度差ΔTが300℃以上であると、急激な温度変化に起因するボイドが接着剤層2の硬化物2aに生じる。このようなボイドの発生を抑制する観点から、温度差ΔTは、290℃以下であることが好ましく、280℃以下であることがより好ましい。 In the thermocompression bonding step, a difference ΔT of the surface temperature T S of the surface temperature T H and the stage 4 of the compression bonding head 5 is set to be less than 300 ° C., the semiconductor chip 3 metal bumps 3a and the substrate 1 metal wires 1a And joining. If the temperature difference ΔT is 300 ° C. or more, a void resulting from a rapid temperature change occurs in the cured product 2 a of the adhesive layer 2. From the viewpoint of suppressing the generation of such voids, the temperature difference ΔT is preferably 290 ° C. or less, and more preferably 280 ° C. or less.

圧着ヘッド5の表面温度T及びステージ4の表面温度Tは、半導体チップ3の金属バンプ3aを形成する金属材料及び基板1の金属配線1aを形成する金属材料に応じて適宜設定すればよい。例えば、金属バンプ3aの表面が金であり、金属配線1aの表面がスズである場合、金−スズの共晶温度(278℃)よりも接続部の温度が高くなるように、温度T,Tを設定することが好ましい。 Surface temperature T S of the surface temperature T H and the stage 4 of the compression bonding head 5 may be properly set depending on the metal material forming the metal material and the metal wiring 1a of the substrate 1 to form a metal bump 3a of the semiconductor chip 3 . For example, when the surface of the metal bump 3a is gold and the surface of the metal wiring 1a is tin, the temperature T H , so that the temperature of the connection portion is higher than the eutectic temperature of gold-tin (278 ° C.). it is preferable to set the T S.

,TSの温度差を300℃未満にすれば特に制限はないが、T>Tの場合、圧着ヘッド5の表面温度Tは、300〜450℃であることが好ましく、325〜425℃であることがより好ましい。他方、ステージ4の表面温度Tは、50〜150℃であることが好ましく、100〜150℃であることがより好ましい。T<Tの場合、表面温度Tは、300〜450℃であることが好ましく、325〜425℃であることがより好ましい。他方、表面温度THは、50〜150℃であることが好ましく、100〜150℃であることがより好ましい。 There is no particular limitation as long as the temperature difference between T H and T S is less than 300 ° C. However, when T H > T S , the surface temperature T H of the crimping head 5 is preferably 300 to 450 ° C. 325 More preferably, it is -425 degreeC. On the other hand, the surface temperature T S of the stage 4 is preferably 50 to 150 ° C., and more preferably 100 to 150 ° C.. In the case of T H <T S , the surface temperature T S is preferably 300 to 450 ° C., and more preferably 325 to 425 ° C. On the other hand, the surface temperature T H is preferably 50 to 150 ° C, and more preferably 100 to 150 ° C.

熱圧着工程において、基板1が保持される部材(ステージ4又は圧着ヘッド5)の温度は、他方の部材(熱圧着ヘッド5又はステージ4)の温度よりも低いことが好ましい。これにより、基板1を保持する部材の熱によって基板1の寸法が変化するのを抑制できる。また、基板1とこれに実装する半導体チップ3との位置合わせをしている間に、接着剤層2の硬化反応が進行するのを抑制には、接着剤層2が保持される部材の温度を他方の部材の温度よりも低く設定することが好ましい。なお、接着剤層2を予熱することにより、熱圧着工程における急激な温度上昇を未然に防止できるという利点がある。   In the thermocompression bonding step, the temperature of the member (stage 4 or pressure bonding head 5) on which the substrate 1 is held is preferably lower than the temperature of the other member (thermocompression bonding head 5 or stage 4). Thereby, it can suppress that the dimension of the board | substrate 1 changes with the heat | fever of the member holding the board | substrate 1. FIG. In order to suppress the progress of the curing reaction of the adhesive layer 2 during the alignment between the substrate 1 and the semiconductor chip 3 mounted thereon, the temperature of the member that holds the adhesive layer 2 is suppressed. Is preferably set lower than the temperature of the other member. Note that, by preheating the adhesive layer 2, there is an advantage that a rapid temperature rise in the thermocompression bonding process can be prevented.

所定の温度条件にそれぞれ設定した圧着ヘッド5及びステージ4によって、積層体に対して押圧力を加える時間は、0.5〜5秒であることが好ましく、0.5〜3秒であることがより好ましい。押圧力による圧着時間が0.5秒未満であると、接着剤層2の硬化が不十分であることに起因するボイドが生じやすく、他方、5秒を越えると、作業効率が低下する傾向となる。なお、圧着ヘッド5及びステージ4による荷重は、バンプ数等に依存し、金属バンプ3aの高さのばらつきやバンプ変形量を考慮して適宜設定すればよい。   The time for which the pressing force is applied to the laminate by the pressure-bonding head 5 and the stage 4 respectively set to predetermined temperature conditions is preferably 0.5 to 5 seconds, and preferably 0.5 to 3 seconds. More preferred. If the pressure bonding time by the pressing force is less than 0.5 seconds, voids due to insufficient curing of the adhesive layer 2 are likely to occur. On the other hand, if it exceeds 5 seconds, the working efficiency tends to decrease. Become. Note that the load due to the pressure bonding head 5 and the stage 4 depends on the number of bumps and the like, and may be set as appropriate in consideration of variations in the height of the metal bumps 3a and the amount of bump deformation.

上記の熱圧着工程を経ることによって、基板1上に半導体チップ3が実装された半導体装置を製造できる。図3は、基板1上に半導体チップ3が実装されてなる半導体装置の上面を示す写真である。図4は、図3に示された半導体装置の接続部を示す模式断面図である。図4に示す半導体装置の接続部は、金−スズ共晶による金属接合によって形成されている。   By passing through the said thermocompression bonding process, the semiconductor device with which the semiconductor chip 3 was mounted on the board | substrate 1 can be manufactured. FIG. 3 is a photograph showing an upper surface of a semiconductor device in which the semiconductor chip 3 is mounted on the substrate 1. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a connection portion of the semiconductor device shown in FIG. The connection portion of the semiconductor device shown in FIG. 4 is formed by metal bonding using gold-tin eutectic.

<半導体封止用の接着剤組成物>
接着剤層2をなす接着剤組成物について説明する。この半導体封止用の接着剤組成物は、耐熱性及び熱硬化性を有するものが好ましい。かかる観点から、当該接着剤組成物は、分子量10000以上の高分子成分と、熱硬化成分とを含有することが好ましい。以下、接着剤組成物に含有せしめる成分について説明する。
<Adhesive composition for semiconductor sealing>
The adhesive composition that forms the adhesive layer 2 will be described. This semiconductor sealing adhesive composition preferably has heat resistance and thermosetting properties. From this point of view, the adhesive composition preferably contains a polymer component having a molecular weight of 10,000 or more and a thermosetting component. Hereinafter, the components to be included in the adhesive composition will be described.

分子量10000以上の高分子成分としては、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、フェノール樹脂、シアネートエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂、アクリルゴム等が挙げられる。   Polymer components having a molecular weight of 10,000 or more include epoxy resin, phenoxy resin, polyimide resin, polyamide resin, polycarbodiimide resin, phenol resin, cyanate ester resin, acrylic resin, polyester resin, polyethylene resin, polyethersulfone resin, polyetherimide. Examples thereof include resins, polyvinyl acetal resins, urethane resins, acrylic rubbers, and the like.

上記樹脂のなかでも、ポリイミド樹脂は、高い耐熱性を有する点において好適であるといえるが、熱硬化収縮の大きいため、ボイドが生じやすい。しかし、上述のように、熱圧着工程の温度条件を調整することによって、ポリイミド樹脂を用いた場合であってもボイドの発生を十分に低減できる。   Among the above resins, the polyimide resin is suitable in that it has high heat resistance. However, since the thermosetting shrinkage is large, voids are easily generated. However, as described above, by adjusting the temperature conditions in the thermocompression bonding step, the generation of voids can be sufficiently reduced even when a polyimide resin is used.

ポリイミド樹脂は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを公知の方法で縮合反応させて得ることができる。すなわち、有機溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを等モル又はほぼ等モル用い(各成分の添加順序は任意)、反応温度80℃以下、好ましくは0〜60℃で付加反応させる。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇し、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。なお、接着剤組成物の諸特性の低下を抑えるため、上記の酸二無水物は無水酢酸で再結晶精製処理されることが好ましい。また、上記のポリアミド酸は、50〜80℃の温度で加熱して解重合させることによって、その分子量を調整することもできる。   The polyimide resin can be obtained, for example, by subjecting tetracarboxylic dianhydride and diamine to a condensation reaction by a known method. That is, in an organic solvent, tetracarboxylic dianhydride and diamine are used in an equimolar or nearly equimolar amount (the order of addition of each component is arbitrary), and the addition reaction is carried out at a reaction temperature of 80 ° C. or lower, preferably 0 to 60 ° C. As the reaction proceeds, the viscosity of the reaction solution gradually increases, and polyamic acid, which is a polyimide precursor, is generated. The acid dianhydride is preferably recrystallized and purified with acetic anhydride in order to suppress deterioration of various properties of the adhesive composition. In addition, the molecular weight of the polyamic acid can be adjusted by heating and depolymerizing at a temperature of 50 to 80 ° C.

ポリイミド樹脂は、上記反応物(ポリアミド酸)を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は、加熱処理する熱閉環法と、脱水剤を使用する化学閉環法で行うことができる。   The polyimide resin can be obtained by dehydrating and ring-closing the reaction product (polyamic acid). The dehydration ring closure can be performed by a thermal ring closure method in which heat treatment is performed and a chemical ring closure method using a dehydrating agent.

ポリイミド樹脂の原料として用いられるテトラカルボン酸二無水物としては特に制限はない。例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ベンゼン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,2’,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,6−ジクロロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、2,7−ジクロロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−テトラクロロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン−1,8,9,10−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、チオフェン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,2’,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メチルフェニルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェニルジメチルシリル)ベンゼン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、p−フェニレンビス(トリメリテート無水物)、エチレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、4,8−ジメチル−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロナフタレン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス(エキソ−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタン−2,3−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ−〔2,2,2〕−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2、−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェニル)フェニル〕プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2、−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェニル)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、1,4−ビス(2−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル)ベンゼンビス(トリメリット酸無水物)、1,3−ビス(2−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル)ベンゼンビス(トリメリット酸無水物)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物などを例示できる。   There is no restriction | limiting in particular as tetracarboxylic dianhydride used as a raw material of a polyimide resin. For example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride Bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, benzene-1 , , 3,4-tetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3,2 ′, 3′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3, 3,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2, 3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,6-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride 2,7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-tetrachloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride Phenanthrene-1 8,9,10-tetracarboxylic dianhydride, pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, thiophene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,3 , 3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,2 ′, 3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride Bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methylphenylsilane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) diphenylsilane dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenyldimethylsilyl) benzene dianhydride, 1,3-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,3,3-tetramethyldicyclohexa Dianhydride, p-phenylenebis (trimellitate anhydride), ethylenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, decahydronaphthalene-1,4,5,8 -Tetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1,2,3,5,6,7-hexahydronaphthalene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1, 2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, pyrrolidine-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, bis (exo- Bicyclo [2,2,1] heptane-2,3-dicarboxylic dianhydride, bicyclo- [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride , 2,2-bis (3,4-dical Xylphenyl) propane dianhydride, 2,2, -bis [4- (3,4-dicarboxyphenyl) phenyl] propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane Anhydride, 2,2, -bis [4- (3,4-dicarboxyphenyl) phenyl] hexafluoropropane dianhydride, 4,4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride 1,4-bis (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) benzenebis (trimellitic anhydride), 1,3-bis (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) benzenebis (trimellitic anhydride), 5- ( 2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, tetrahydride And which may or may not be furan-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride.

また、テトラカルボン酸二無水物として、下記一般式(I)及び(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物を使用してもよい。

一般式(I)中、nは2〜20の整数を示す。
Moreover, you may use the tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (I) and (II) as a tetracarboxylic dianhydride.

In general formula (I), n shows the integer of 2-20.

上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物の具体例として、例えば、無水トリメリット酸モノクロライド及び対応するジオールから合成することができ、具体的には1,2−(エチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,3−(トリメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,4−(テトラメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,5−(ペンタメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,6−(ヘキサメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,7−(ヘプタメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,8−(オクタメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,9−(ノナメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,10−(デカメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,12−(ドデカメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,16−(ヘキサデカメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,18−(オクタデカメチレン)ビス(トリメリテート無水物)等が挙げられる。   As a specific example of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (I), for example, it can be synthesized from trimellitic anhydride monochloride and the corresponding diol, specifically 1,2- (ethylene ) Bis (trimellitic anhydride), 1,3- (trimethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,4- (tetramethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,5- (pentamethylene) bis (trimellitic anhydride) ), 1,6- (hexamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,7- (heptamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,8- (octamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,9 -(Nonamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,10- (decamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,12- ( Decamethylene) bis (trimellitate anhydride), 1,16 (hexamethylene decamethylene) bis (trimellitate anhydride), 1,18 (octadecamethylene) bis (trimellitate anhydride) and the like.

上述のテトラカルボン酸二無水物は一種を単独で使用してもよく、二種類以上を組み合わせて使用してもよい。優れた耐湿信頼性を付与できる点において、上記一般式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物を使用することが好ましい。   The above-mentioned tetracarboxylic dianhydrides may be used singly or in combination of two or more. It is preferable to use the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (II) in that excellent moisture resistance reliability can be imparted.

ポリイミド樹脂の原料として、上記一般式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物を使用する場合、当該テトラカルボン酸二無水物の含量は、全テトラカルボン酸二無水物に対して40モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましく、70モル%以上が更に好ましい。上記含量が40モル%未満であると、上記一般式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物を使用したことによる耐湿信頼性の効果が不十分となりやすい。   When the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (II) is used as a raw material for the polyimide resin, the content of the tetracarboxylic dianhydride is 40 mol with respect to the total tetracarboxylic dianhydride. % Or more is preferable, 50 mol% or more is more preferable, and 70 mol% or more is still more preferable. When the content is less than 40 mol%, the effect of moisture resistance reliability due to the use of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (II) tends to be insufficient.

ポリイミド樹脂の原料として用いられるジアミンとしては特に制限はない。例えば、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ビス(4−アミノ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、ビス(4−アミノ−3,5−ジイソプロピルフェニル)メタン、3,3’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、3,4’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、4,4’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、3,3’−ジアミノジフェニルスルフォン、3,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルケトン、3,4’−ジアミノジフェニルケトン、4,4’−ジアミノジフェニルケトン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2’−(3,4’−ジアミノジフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−(3,4’−ジアミノジフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、3,3’−(1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスアニリン、3,4’−(1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスアニリン、4,4’−(1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスアニリン、2,2−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルフィド、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルフィド、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルフォン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルフォン、3,5−ジアミノ安息香酸等の芳香族ジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパンなどを例示できる。   There is no restriction | limiting in particular as diamine used as a raw material of a polyimide resin. For example, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3 , 4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, bis (4-amino-3,5-dimethylphenyl) methane, bis (4-amino-3,5-diisopropylphenyl) methane, 3,3′- Diaminodiphenyldifluoromethane, 3,4'-diaminodiphenyldifluoromethane, 4,4'-diaminodiphenyldifluoromethane, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenyl Sulfo 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 3,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenyl ketone, 3,4′-diaminodiphenyl ketone, 4,4 ′ -Diaminodiphenyl ketone, 2,2-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2 '-(3,4'-diaminodiphenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2 -Bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2- (3,4'-diaminodiphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 1,3-bis ( 3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-amino) Phenoxy) benzene, 3,3 ′-(1,4-phenylenebis (1-methylethylidene)) bisaniline, 3,4 ′-(1,4-phenylenebis (1-methylethylidene)) bisaniline, 4,4 ′ -(1,4-phenylenebis (1-methylethylidene)) bisaniline, 2,2-bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl ) Hexafluoropropane, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl) sulfide, bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl ) Sulfide, bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl) sulfone, bis (4- (4-aminophenoxy) pheny E) aromatic diamines such as sulfone and 3,5-diaminobenzoic acid, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane and the like.

また、ジアミンとして、下記一般式(III)で表される脂肪族エーテルジアミン、下記一般式(IV)で表される脂肪族ジアミン及び下記一般式(V)で表されるシロキサンジアミンを使用してもよい。

一般式(III)中、Q、Q及びQは各々独立に炭素数1〜10のアルキレン基を示しmは2〜80の整数を示す。

一般式(IV)中、nは5〜20の整数を示す。

一般式(V)中、Q及びQは各々独立に炭素数1〜5のアルキレン基又は置換基を有してもよいフェニレン基を示し、Q、Q、Q、及びQは各々独立に炭素数1〜5のアルキル基、フェニル基又はフェノキシ基を示し、pは1〜5の整数を示す。
Further, as the diamine, an aliphatic ether diamine represented by the following general formula (III), an aliphatic diamine represented by the following general formula (IV), and a siloxane diamine represented by the following general formula (V) are used. Also good.

In the general formula (III), Q 1 , Q 2 and Q 3 each independently represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and m represents an integer of 2 to 80.

In general formula (IV), n shows the integer of 5-20.

In the general formula (V), Q 4 and Q 9 each independently represent an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or a phenylene group which may have a substituent, and Q 5 , Q 6 , Q 7 , and Q 8 Each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group or a phenoxy group, and p represents an integer of 1 to 5.

上記一般式(III)で表される脂肪族エーテルジアミンの具体例として、以下のものが挙げられる。
Specific examples of the aliphatic ether diamine represented by the general formula (III) include the following.

低温ラミネート性と有機レジスト付き基板に対する良好な接着性を確保できる点において、下記一般式(VI)で表される脂肪族エーテルジアミンを使用することがより好ましい。

一般式(VI)中、mは2〜80の整数を示す。
It is more preferable to use an aliphatic ether diamine represented by the following general formula (VI) in that low temperature laminating properties and good adhesion to a substrate with an organic resist can be secured.

In general formula (VI), m shows the integer of 2-80.

市販されている脂肪族ジアミンとしては、例えば、サン テクノケミカル株式会社製 ジェファーミンD−230,D−400,D−2000,D−4000,ED−600,ED−900,ED−2001,EDR−148、BASF製ポリエーテルアミンD−230,D−400,D−2000等のポリオキシアルキレンジアミン等を例示できる。   Examples of commercially available aliphatic diamines include, for example, Jeffamine D-230, D-400, D-2000, D-4000, ED-600, ED-900, ED-2001, and EDR- manufactured by Sun Techno Chemical Co., Ltd. 148, polyoxyalkylene diamines such as polyether amines D-230, D-400, and D-2000 manufactured by BASF.

上記一般式(IV)で表される脂肪族ジアミンの具体例として、例えば、1,2−ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,2−ジアミノシクロヘキサン等が挙げられ、中でも1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカンが好ましい。   Specific examples of the aliphatic diamine represented by the general formula (IV) include 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1, 6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, 1,2- Diaminocyclohexane and the like can be mentioned, among which 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane and 1,12-diaminododecane are preferable.

また、上記一般式(V)で表されるシロキサンジアミンの具体例として、以下のものが挙げられる。
(pが1のとき)
1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(4−アミノフェニル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ビス(4−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノブチル)ジシロキサン、1,3−ジメチル−1,3−ジメトキシ−1,3−ビス(4−アミノブチル)ジシロキサン等。
(pが2のとき)
1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス(4−アミノフェニル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(2−アミノエチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサエチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサプロピル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン等。
Specific examples of the siloxane diamine represented by the general formula (V) include the following.
(When p is 1)
1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (4-aminophenyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetraphenoxy-1,3-bis (4-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetraphenyl-1,3-bis (2-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetraphenyl-1,3-bis (3-aminopropyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (2-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (3-aminopropyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (3-aminobutyl) disiloxane, 1,3-dimethyl-1,3-dimethoxy-1,3-bis (4-aminobutyl) disiloxane etc.
(When p is 2)
1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-bis (4-aminophenyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetraphenyl-3,3-dimethyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetraphenyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis (4-aminobutyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetraphenyl −3,3-dimethoxy-1,5-bis (5-aminopentyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis (2-aminoethyl) tri Siloxane, 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis (4-aminobutyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-dimethoxy- 1,5-bis (5-aminopenty ) Trisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexaethyl-1,5- Bis (3-aminopropyl) trisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexapropyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane and the like.

上述のジアミンは一種を単独で使用してもよく、二種類以上を組み合わせて使用してもよい。低応力性、ラミネート性、接着性を付与できる点において、上記一般式(III)又は(IV)で表されるジアミンを使用することが好ましい。他方、低吸水性、低吸湿性を付与できる点において、上記一般式(V)で表されるジアミンを使用することが好ましい。   The above-mentioned diamines may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to use the diamine represented by the above general formula (III) or (IV) from the viewpoint of imparting low stress properties, laminating properties and adhesiveness. On the other hand, it is preferable to use the diamine represented by the general formula (V) in that low water absorption and low hygroscopicity can be imparted.

ポリイミド樹脂の原料として、上記一般式(III)、(IV)、(V)で表されるジアミンを1種又は2種以上使用する場合、当該ジアミンの含量は、全ジアミンに対して、一般式(III)で表されるジアミンは1〜50モル%であることが好ましく、上記一般式(IV)で表されるジアミンは20〜80モル%であることが好ましく、上記一般式(V)で表されるジアミンは20〜80モル%であることが好ましい。   When one or more diamines represented by the above general formulas (III), (IV), and (V) are used as raw materials for the polyimide resin, the content of the diamine is the general formula for the total diamine. It is preferable that the diamine represented by (III) is 1-50 mol%, and it is preferable that the diamine represented by the said general formula (IV) is 20-80 mol%, In the said general formula (V), It is preferable that the diamine represented is 20-80 mol%.

上述の原料を使用して製造されたポリイミド樹脂は、一種を単独で用いてもよく、必要に応じて二種以上を混合(ブレンド)して用いてもよい。   The polyimide resin manufactured using the above-mentioned raw material may be used individually by 1 type, and may be used by mixing (blending) 2 or more types as needed.

ポリイミド樹脂のガラス転移温度(Tg)は、基板やチップへの貼付性の観点から、100℃以下であることが好ましく、75℃以下であることがより好ましい。ガラス転移温度が100℃を超えると、半導体チップに形成されたバンプや基板に形成された電極や配線パターンなどの凹凸を埋め込むことができず、気泡が残存して、ボイドの原因となりやすい。なお、ここでいうガラス転移温度(Tg)とは、DSC測定装置(示差走査熱分析、パーキンエルマー社製DSC−7型)を用いて、サンプル量10mg、昇温速度5℃/min、測定雰囲気:空気、の条件で測定したときの値を意味する。   The glass transition temperature (Tg) of the polyimide resin is preferably 100 ° C. or less, and more preferably 75 ° C. or less, from the viewpoint of stickability to a substrate or a chip. When the glass transition temperature exceeds 100 ° C., bumps formed on the semiconductor chip, and irregularities such as electrodes and wiring patterns formed on the substrate cannot be embedded, and bubbles remain, which tends to cause voids. Here, the glass transition temperature (Tg) is a DSC measuring device (differential scanning calorimetry, DSC-7 manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.), sample amount 10 mg, heating rate 5 ° C./min, measurement atmosphere : The value when measured under the condition of air.

ポリイミドの重量平均分子量は単独で良好なフィルム形成性を示すために、ポリスチレン換算で30000以上であることが好ましく、40000以上であることがより好ましく、50000以上であることが更に好ましい。当該分子量が30000未満であると、フィルム形成性が不十分となるおそれがある。なお、ここでいう重量平均分子量とは、高速液体クロマトグラフィー(株式会社島津製作所製C−R4A)を用いて、ポリスチレン換算で測定したときの重量平均分子量を意味する。   In order for the weight average molecular weight of a polyimide to show favorable film-forming property independently, it is preferable that it is 30000 or more in polystyrene conversion, It is more preferable that it is 40000 or more, It is further more preferable that it is 50000 or more. If the molecular weight is less than 30,000, film formability may be insufficient. In addition, a weight average molecular weight here means a weight average molecular weight when measured in terms of polystyrene using high performance liquid chromatography (C-R4A manufactured by Shimadzu Corporation).

接着剤組成物に含有せしめる熱硬化成分としては、(i)エポキシ樹脂、(ii)フェノール樹脂を例示できる。   Examples of the thermosetting component contained in the adhesive composition include (i) an epoxy resin and (ii) a phenol resin.

(i)エポキシ樹脂は、分子内に2個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制限はない。例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ナフタレン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、フェノールアラルキル型、ビフェニル型、トリフェニルメタン型、ジシクロペンタジエン型、各種多官能エポキシ樹脂などを使用できる。これらは一種を単独で使用してもよく、二種以上を混合体として使用してもよい。例えば、ビスフェノールA型やビスフェノールF型の液状エポキシ樹脂は1%熱重量減少温度が250℃以下であるため、高温加熱時に分解して揮発成分が発生する恐れがあることから、室温(25℃)で固形のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。   (I) The epoxy resin is not particularly limited as long as it has two or more epoxy groups in the molecule. For example, bisphenol A type, bisphenol F type, naphthalene type, phenol novolak type, cresol novolak type, phenol aralkyl type, biphenyl type, triphenylmethane type, dicyclopentadiene type, various polyfunctional epoxy resins, and the like can be used. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types as a mixture. For example, bisphenol A-type and bisphenol F-type liquid epoxy resins have a 1% thermogravimetric reduction temperature of 250 ° C or less, and may decompose during high-temperature heating to generate volatile components. It is preferable to use a solid epoxy resin.

(ii)フェノール樹脂は、分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有するものであれば特に制限はない。例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールナフトールホルムアルデヒド重縮合物、トリフェニルメタン型多官能フェノール樹脂、各種多官能フェノール樹脂などを使用できる。これらは一種を単独で使用してもよく、二種以上を混合体として使用してもよい。   (Ii) The phenol resin is not particularly limited as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule. For example, phenol novolac resin, cresol novolac resin, phenol aralkyl resin, cresol naphthol formaldehyde polycondensate, triphenylmethane type polyfunctional phenol resin, various polyfunctional phenol resins, and the like can be used. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types as a mixture.

フェノール樹脂とエポキシ樹脂とを併用する場合、フェノール樹脂の当量比は、硬化性や接着性、保存安定性などの観点から、0.4〜1.2であることが好ましく、0.4〜1.0であることがより好ましく、0.4〜0.9であることが更に好ましい。当量比が0.4未満であると、硬化性が低下し、接着力が不十分となるおそれがあり、他方、1.2を超えると、未反応のフェノール性水酸基が過剰に残存し、吸水率が高くなり、絶縁信頼性が不十分となるおそれがある。   When a phenol resin and an epoxy resin are used in combination, the equivalent ratio of the phenol resin is preferably 0.4 to 1.2 from the viewpoints of curability, adhesiveness, storage stability, and the like. Is more preferably 0.0, and still more preferably 0.4 to 0.9. If the equivalent ratio is less than 0.4, the curability may be lowered and the adhesive strength may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 1.2, an unreacted phenolic hydroxyl group will remain excessively, resulting in water absorption. The rate may increase and insulation reliability may be insufficient.

接着剤組成物におけるポリイミド樹脂と熱硬化成分との配合質量比は、ポリイミド樹脂1質量部に対して、熱硬化成分が0.01〜4質量部であることが好ましく、0.1〜4であることがより好ましく、0.1〜3であることが更に好ましい。熱硬化成分の配合量が0.01質量部未満であると、硬化性が低下し、接着力が不十分となりやすく、他方、4質量部を超えると、接着剤組成物のフィルム形成性が不十分となりやすい。   The blending mass ratio between the polyimide resin and the thermosetting component in the adhesive composition is preferably 0.01 to 4 parts by mass with respect to 1 part by mass of the polyimide resin, and preferably 0.1 to 4. More preferably, it is more preferably 0.1-3. When the blending amount of the thermosetting component is less than 0.01 parts by mass, the curability is lowered and the adhesive force tends to be insufficient. On the other hand, when it exceeds 4 parts by mass, the film forming property of the adhesive composition is not good. It tends to be enough.

半導体封止用の接着剤組成物は、粘度や硬化物の物性を制御するために硬化促進剤を含有してもよい。接着剤組成物を調製するに際しては、350℃における溶融粘度が350Pa・s以下となるように、硬化促進剤を適宜配合することが好ましい。350℃における溶融粘度が350Pa・sよりも高いと、熱圧着工程において接着剤組成物が微小な空隙に十分に流入せず、狭ピッチ配線間に気泡が残存し、絶縁信頼性が不十分となりやすい。これに加え、導通確保が困難となりやすく、接続信頼性が不十分となる傾向がある。   The adhesive composition for semiconductor encapsulation may contain a curing accelerator in order to control the viscosity and physical properties of the cured product. In preparing the adhesive composition, it is preferable to appropriately mix a curing accelerator so that the melt viscosity at 350 ° C. is 350 Pa · s or less. If the melt viscosity at 350 ° C. is higher than 350 Pa · s, the adhesive composition does not sufficiently flow into the minute gaps in the thermocompression bonding process, bubbles remain between the narrow pitch wirings, and the insulation reliability becomes insufficient. Cheap. In addition to this, it is difficult to ensure conduction, and connection reliability tends to be insufficient.

粘度は平行板プラストメーター法で測定した。フィルム状の接着剤組成物を、所定のサイズ(直径6mm、厚み約0.1mm)に切断して厚み0.7mmのガラスチップ(サイズ:15mm×15mm)上に貼付した。その後、厚み0.12〜0.17mmのカバーガラス(サイズ:18mm×18mm)を被せて、フリップチップボンダー(松下電器産業株式会社製、商品名:FCB3)を用いて、加熱温度350℃、加圧圧力1MPa、加熱加圧時間0.5秒間の条件で圧着させて、圧着体を作製した。そして、圧着前後のフィルム状接着剤の体積変化を測定した。平行板プラストメーター法により、測定した体積変化から下記の粘度算出式により溶融粘度(粘度)を算出した。
μ=8πFtZ /[3V(Z −Z)]
μ:溶融粘度(Pa・s)
F:荷重(N)
t:加熱加圧時間(秒)
:初期厚み(m)
Z:加圧後厚み(m)
V:樹脂体積(m
The viscosity was measured by a parallel plate plastometer method. The film-like adhesive composition was cut into a predetermined size (diameter 6 mm, thickness about 0.1 mm) and stuck on a 0.7 mm thick glass chip (size: 15 mm × 15 mm). Thereafter, a cover glass (size: 18 mm × 18 mm) having a thickness of 0.12 to 0.17 mm is put on, and a flip chip bonder (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., trade name: FCB3) is used. A pressure-bonded body was produced by pressure bonding under conditions of a pressure of 1 MPa and a heating and pressing time of 0.5 seconds. And the volume change of the film adhesive before and behind crimping was measured. The melt viscosity (viscosity) was calculated from the volume change measured by the parallel plate plastometer method according to the following viscosity calculation formula.
μ = 8πFtZ 4 Z 0 4 / [3V 2 (Z 0 4 −Z 4 )]
μ: melt viscosity (Pa · s)
F: Load (N)
t: Heating and pressing time (seconds)
Z 0 : initial thickness (m)
Z: Thickness after pressing (m)
V: Resin volume (m 3 )

硬化促進剤としては、ホスフィン類やイミダゾール類が挙げられる。   Examples of the curing accelerator include phosphines and imidazoles.

ホスフィン類としては、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラ(4−メチルフェニル)ボレート、テトラフェニルホスホニウム(4−フルオロフェニル)ボレートなどが挙げられる。   Examples of the phosphines include triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium tetra (4-methylphenyl) borate, tetraphenylphosphonium (4-fluorophenyl) borate and the like.

イミダゾール類としては、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノ−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加体、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、エポキシ樹脂とイミダゾール類の付加体などが挙げられる。これらのなかでも、硬化性や保存安定性の観点から、イミダゾール類と有機酸の付加体である、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加体、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体や、高融点イミダゾールである2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。   Examples of imidazoles include 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyano. 2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ' )]-Ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-ethyl-4′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [ 2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2- E sulfonyl imidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxy methyl imidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethyl imidazole, and the like adducts of epoxy resins and imidazoles. Among these, from the viewpoints of curability and storage stability, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, which is an adduct of imidazoles and organic acids. Tate, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-ethyl-4′-methylimidazolyl- ( 1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct And 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, which is a high melting point imidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxyme Imidazoles are preferred.

上述の硬化促進剤は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。また、これらをマイクロカプセル化して潜在性を高めたものを用いてもよい。   The above hardening accelerators may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use what microencapsulated these and raised the potential.

硬化促進剤の配合量は、(i)エポキシ樹脂100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましく、0.1〜5質量部であることがより好ましく、0.1〜3質量部であることが更に好ましい。硬化促進剤の配合量が0.1質量部未満であると、硬化性が不十分となりやすく、他方、10質量部を越えると、金−スズ共晶による接続部が形成される前に硬化してしまい、接続不良が発生しやすくなる。   It is preferable that the compounding quantity of a hardening accelerator is 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of (i) epoxy resins, It is more preferable that it is 0.1-5 mass parts, 0.1 More preferably, it is -3 mass parts. When the blending amount of the curing accelerator is less than 0.1 parts by mass, the curability tends to be insufficient, and when it exceeds 10 parts by mass, the curing is performed before the connection part by the gold-tin eutectic is formed. Therefore, poor connection is likely to occur.

また、350℃で5秒間圧着した場合、接着剤組成物のボイド発生率が5%以下となるように、硬化促進剤の種類及び配合量を調整することが好ましい。ボイド発生率は1%以下であることがより好ましく、0.5%以下であることが更に好ましい。接着剤組成物のボイド発生率が5%を超えると、狭ピッチ配線間に気泡が残存し、絶縁信頼性が不十分となりやすい。   Moreover, it is preferable to adjust the kind and compounding quantity of a hardening accelerator so that the void generation rate of an adhesive composition may be 5% or less when it pressure-bonds at 350 degreeC for 5 second. The void generation rate is more preferably 1% or less, and further preferably 0.5% or less. When the void generation rate of the adhesive composition exceeds 5%, bubbles remain between the narrow pitch wirings, and the insulation reliability tends to be insufficient.

なお、ここでいう「ボイド発生率」とは、(チップ上のフィルムのボイド発生面積)/(チップ上のフィルム全体の面積)×100によって算出される値を意味する。なお、ヘッド350℃、ステージ100℃、圧着圧力1MPaで以下に示す(ボイド発生原因の検討)で用いたガラスチップ、半導体チップを用いて5秒後のボイド発生率を測定した。   The “void generation rate” here means a value calculated by (void generation area of the film on the chip) / (area of the entire film on the chip) × 100. The void generation rate after 5 seconds was measured using a glass chip and a semiconductor chip used in the following (examination of the cause of void generation) at a head of 350 ° C., a stage of 100 ° C., and a pressure of 1 MPa.

半導体封止用の接着剤組成物は、粘度や硬化物の物性を制御するためにフィラーを含有してもよい。フィラーとしては、絶縁性無機フィラーやウィスカー、樹脂フィラーを用いることができる。   The adhesive composition for semiconductor encapsulation may contain a filler in order to control the viscosity and the physical properties of the cured product. As the filler, an insulating inorganic filler, whisker, or resin filler can be used.

絶縁性無機フィラーとしては、例えば、ガラス、シリカ、アルミナ、酸化チタン、カーボンブラック、マイカ、窒化ホウ素等が挙げられ、これらのなかでも、シリカ、アルミナ、酸化チタン、窒化ホウ素等が好ましく、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素がより好ましい。ウィスカーとしてはホウ酸アルミニウム、チタン酸アルミニウム、酸化亜鉛、珪酸カルシウム、硫酸マグネシウム、窒化ホウ素等が挙げられる。樹脂フィラーとしては、ポリウレタン、ポリイミドなどを用いることができる。これらのフィラーおよびウィスカーは一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。フィラーの形状、粒径、および配合量については、特に制限されない。   Examples of the insulating inorganic filler include glass, silica, alumina, titanium oxide, carbon black, mica, boron nitride and the like. Among these, silica, alumina, titanium oxide, boron nitride and the like are preferable, silica, Alumina and boron nitride are more preferable. Examples of whiskers include aluminum borate, aluminum titanate, zinc oxide, calcium silicate, magnesium sulfate, and boron nitride. As the resin filler, polyurethane, polyimide, or the like can be used. These fillers and whiskers may be used alone or in combination of two or more. There is no particular limitation on the shape, particle size, and blending amount of the filler.

更に、接着剤組成物は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、レベリング剤、酸化防止剤、イオントラップ剤を更に含有してもよい。これらは一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。配合量については、各添加剤の効果が発現するように適宜調整すればよい。   Furthermore, the adhesive composition may further contain a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a leveling agent, an antioxidant, and an ion trap agent. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more types. About a compounding quantity, what is necessary is just to adjust suitably so that the effect of each additive may express.

<接着剤組成物の調製方法>
ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、添加剤(硬化促進剤やフィラーなど)を有機溶媒中に添加し、攪拌混合、混錬などにより、溶解又は分散させて、樹脂ワニスを調製する。その後、離型処理を施した基材フィルム上に、樹脂ワニスをナイフコーター、ロールコーターやアプリケーターを用いて塗布した後、加熱により有機溶媒を除去して、基材フィルム上にフィルム状接着剤を形成する。また、ポリイミド樹脂は、合成後に単離することなく、ワニスの状態で使用し、このワニス中に各成分を加えて樹脂ワニスを調製してもよい。
<Method for Preparing Adhesive Composition>
A resin varnish is prepared by adding a polyimide resin, an epoxy resin, a phenol resin, and additives (such as a curing accelerator and a filler) to an organic solvent and dissolving or dispersing them by stirring, mixing, kneading, or the like. Then, after applying the resin varnish using a knife coater, roll coater or applicator on the base film subjected to the release treatment, the organic solvent is removed by heating, and a film adhesive is applied on the base film. Form. Moreover, a polyimide resin may be used in the state of a varnish, without isolating after a synthesis | combination, and each component may be added in this varnish and a resin varnish may be prepared.

樹脂ワニスの調製に用いる有機溶媒としては、各成分を均一に溶解又は分散し得る特性を有するものが好ましく、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、ジオキサン、シクロヘキサノン、酢酸エチル等が挙げられる。これらの有機溶媒は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。樹脂ワニス調製の際の混合や混錬等は、攪拌機、らいかい機、3本ロール、ボールミル、ホモディスパー等を用いて行うことができる。   As the organic solvent used for preparing the resin varnish, those having properties capable of uniformly dissolving or dispersing each component are preferable. For example, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, Examples include toluene, benzene, xylene, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve, dioxane, cyclohexanone, and ethyl acetate. These organic solvents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Mixing, kneading, and the like in preparing the resin varnish can be performed using a stirrer, a raking machine, a three roll, a ball mill, a homodisper, or the like.

基材フィルムとしては、有機溶媒を揮発させる際の加熱条件に耐え得る耐熱性を有するものであれば特に制限はない。例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等を使用できる。基材フィルムは、これらのフィルムからなる単層のものに限られず、2種以上の材料からなる多層フィルムであってもよい。   The substrate film is not particularly limited as long as it has heat resistance that can withstand the heating conditions when the organic solvent is volatilized. For example, a polyester film, a polypropylene film, a polyethylene terephthalate film, a polyimide film, a polyetherimide film, a polyether naphthalate film, a methylpentene film, or the like can be used. The base film is not limited to a single layer made of these films, and may be a multilayer film made of two or more materials.

塗布後の樹脂ワニスから有機溶媒を揮発させる際の条件は、有機溶媒が十分に揮発する条件とすることが好ましく、具体的には、50〜200℃、0.1〜90分間の加熱を行うことが好ましい。   The conditions for volatilizing the organic solvent from the resin varnish after coating are preferably such that the organic solvent is sufficiently volatilized. Specifically, heating is performed at 50 to 200 ° C. for 0.1 to 90 minutes. It is preferable.

本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体チップ3と基板1の間に上記接着剤組成物によって形成された接着剤層2を設けるため、熱圧着工程後に接続部の空隙に樹脂を充填する作業を行わなくてもよく、半導体装置の生産性を向上できる。また、熱圧着工程において、短時間でフリップチップ接合するために高温条件で処理を行った場合であっても、熱圧着工程後に徐冷工程を導入したり、圧着処理の時間を長くするなどの措置を講じることなく、接着剤組成物の熱収縮に起因するボイドを十分に低減できる。このため、高い生産性を維持したまま、接続部の接続信頼性が高い半導体装置を製造できる。   According to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, since the adhesive layer 2 formed of the adhesive composition is provided between the semiconductor chip 3 and the substrate 1, a resin is formed in the gap of the connection portion after the thermocompression bonding process. Thus, the productivity of semiconductor devices can be improved. Also, in the thermocompression bonding process, even if processing is performed under high temperature conditions for flip chip bonding in a short time, a slow cooling process is introduced after the thermocompression bonding process, or the time for the crimping process is increased. Without taking measures, voids resulting from the heat shrinkage of the adhesive composition can be sufficiently reduced. For this reason, it is possible to manufacture a semiconductor device with high connection reliability while maintaining high productivity.

なお、上記実施形態においては、フレキシブル配線基板を用いてCOF実装を行う場合を主に例示したが、COF実装に限らず、高温接続を必要とする金属接合実装を行うのに本発明の方法を実施してもよい。   In the above embodiment, the case where COF mounting is performed using a flexible wiring board is mainly exemplified. However, the method of the present invention is not limited to COF mounting but is used for metal bonding mounting that requires high-temperature connection. You may implement.

以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例によって制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely using an Example, this invention is not restrict | limited by an Example.

<ポリイミド樹脂の合成>
接着剤組成物の調製に使用するポリイミド樹脂を以下のようにして合成した。すなわち、温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた300mlフラスコに、1,12−ジアミノドデカン2.10g(0.035モル)、ポリエーテルジアミン(BASF製、ED2000、分子量:1923)17.31g(0.03モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(信越化学工業株式会社製、LP−7100)2.61g(0.035モル)及びN−メチル−2−ピロリドン(関東化学株式会社製)150gを仕込み攪拌した。ジアミンの溶解後、フラスコを氷浴中で冷却しながら、無水酢酸で再結晶精製した4,4’−(4,4’−イソプロピリデンジフェノキシ)ビス(フタル酸二無水物)(ALDRICH製、BPADA)15.62g(0.10モル)を少量ずつ添加した。室温(25℃)で8時間反応させた後、キシレン100gを加え、窒素ガスを吹き込みながら180℃で加熱し、水と共にキシレンを共沸除去し、ポリイミド溶液を得た。得られたポリイミド樹脂は、ガラス転移温度Tgが22℃であり、重量平均分子量が47000であり、SP値が10.2であった。
<Synthesis of polyimide resin>
A polyimide resin used for preparing the adhesive composition was synthesized as follows. That is, in a 300 ml flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a calcium chloride tube, 2.12 g (0.035 mol) of 1,12-diaminododecane, 17.31 g of polyetherdiamine (manufactured by BASF, ED2000, molecular weight: 1923) ( 0.03 mol), 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., LP-7100) 2.61 g (0.035 mol) and N-methyl-2-pyrrolidone 150 g (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was charged and stirred. After dissolution of the diamine, 4,4 ′-(4,4′-isopropylidenediphenoxy) bis (phthalic dianhydride) (made by ALDRICH, purified by recrystallization with acetic anhydride while cooling the flask in an ice bath, BPADA) 15.62 g (0.10 mol) was added in small portions. After reacting at room temperature (25 ° C.) for 8 hours, 100 g of xylene was added and heated at 180 ° C. while blowing nitrogen gas, and xylene was removed azeotropically with water to obtain a polyimide solution. The obtained polyimide resin had a glass transition temperature Tg of 22 ° C., a weight average molecular weight of 47000, and an SP value of 10.2.

<半導体封止用の接着フィルムの作製>
まず、上記のようにして合成したポリイミド樹脂及び以下の化合物を使用し、半導体封止用の接着剤組成物を調製した。
(a)エポキシ樹脂
・クレゾールノボラック型エポキシ(東都化成株式会社製、YDCN−702)、
・多官能特殊エポキシ樹脂(株式会社プリンテック、VG3101L)、
(b)フェノール樹脂
・クレゾールナフトールホルムアルデヒド重縮合物(日本化薬株式会社製、カヤハードNHN)、
(c)硬化促進剤
・2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加体(四国化成工業株式会社製、2MAOK−PW)。
<Preparation of adhesive film for semiconductor encapsulation>
First, an adhesive composition for semiconductor encapsulation was prepared using the polyimide resin synthesized as described above and the following compounds.
(A) Epoxy resin / cresol novolac type epoxy (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YDCN-702),
・ Polyfunctional special epoxy resin (Printtech, VG3101L),
(B) Phenol resin / cresol naphthol formaldehyde polycondensate (Nippon Kayaku Co., Ltd., Kayahard NHN),
(C) Curing accelerator: 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2MAOK-PW).

ガラス製スクリュー管20mlにポリイミド樹脂1.62g、クレゾールノボラック型エポキシ0.18g、多官能特殊エポキシ樹脂0.18g、硬化促進剤0.0036g、N−メチル−2−ピロリドン(関東化学株式会社製)を固形分が40質量%になるように仕込み、撹拌・脱泡装置AR−250(株式会社シンキー製)を用いて撹拌することによって接着剤組成物を得た。   Polypropylene resin 1.62 g, Cresol novolac type epoxy 0.18 g, polyfunctional special epoxy resin 0.18 g, curing accelerator 0.0036 g, N-methyl-2-pyrrolidone (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) Was prepared so that the solid content was 40% by mass, and stirred using an agitation / defoaming device AR-250 (manufactured by Sinky Corporation) to obtain an adhesive composition.

塗工機PI1210FILMCOATER(テスター産業株式会社製)を用いて接着剤組成物を基材上に塗工した後、乾燥させることによって、接着剤組成物からなる接着フィルム(厚さ30μm)を作製した。なお、乾燥は、クリーンオーブン(エスペツク株式会社製)を使用し、80℃に30分保持した後、120℃に30分保持することによって行った。   An adhesive film (thickness 30 μm) made of the adhesive composition was prepared by coating the adhesive composition on a substrate using a coating machine PI1210FILMCOATER (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.) and then drying it. The drying was performed by using a clean oven (manufactured by Especsk Co., Ltd.) and holding at 80 ° C. for 30 minutes and then holding at 120 ° C. for 30 minutes.

<半導体装置の製造>
(実施例1〜7及び比較例1,2)
上記のようにして作製した接着フィルムを所定のサイズ(2.5mm×15.5mm)に切り、ポリイミド基板上に貼り付けた。実装装置(フリップチップボンダーFCB3、松下電器産業株式会社製)を使用し、金バンプを有する半導体チップをポリイミド基板に実装した。実装装置のステージ及び圧着ヘッドは表1,2に示す温度に設定し、圧着時間1秒、圧着力50Nに設定した。
<Manufacture of semiconductor devices>
(Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2)
The adhesive film produced as described above was cut into a predetermined size (2.5 mm × 15.5 mm) and attached on a polyimide substrate. Using a mounting device (flip chip bonder FCB3, manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), a semiconductor chip having gold bumps was mounted on a polyimide substrate. The stage and the crimping head of the mounting apparatus were set to the temperatures shown in Tables 1 and 2, and the crimping time was set to 1 second and the crimping force was set to 50N.

なお、ポリイミド基板及び半導体チップとして、以下のものをそれぞれ使用した。
ポリイミド基板:厚さ38μm、銅配線の厚さ8μm、銅配線を被覆するスズめっきの厚さ0.2μm、株式会社日立超LSIシステムズ製、JKIT COF TEG_30−B(商品名)。
半導体チップ:サイズ1.6mm×15.1mm、厚さ0.4mm、バンプサイズ20μm×100μm×高さ15μm、バンプ数726、株式会社日立超LSIシステムズ製、JTEG PHASE6_30(商品名)。
In addition, the following were used as a polyimide substrate and a semiconductor chip, respectively.
Polyimide substrate: thickness 38 μm, copper wiring thickness 8 μm, tin plating thickness 0.2 μm covering the copper wiring, manufactured by Hitachi Ultra LSI Systems, Ltd., JKIT COF TEG — 30-B (trade name).
Semiconductor chip: size 1.6 mm × 15.1 mm, thickness 0.4 mm, bump size 20 μm × 100 μm × height 15 μm, number of bumps 726, manufactured by Hitachi Ultra LSI Systems, JTEG PHASE6_30 (trade name).

実施例1〜7及び比較例1,2において製造した半導体装置のチップ上のフィルム全体を観察し、ボイド発生率を評価した。図5は、ボイドが生じていない半導体装置の一例を示す写真であり、図6に、ボイドが生じている半導体装置を示す写真である。ボイド発生率の評価は、以下の基準に従って行った。
A:ボイド部分の占める割合が5%以下。
B:ボイド部分の占める割合が5%より高い。
ここで、ボイド部分の占める割合は、金属顕微鏡BX60(OLMPUS)、カメラPDMC Ie i(ポラロイド社製)を用いて画像(8bit)を取り込み、画像処理ソフトAdobe Photoshopを用いて、色調補正、二階調化によりボイド部分を識別し、ヒストグラムにより算出した。
The whole film on the chip | tip of the semiconductor device manufactured in Examples 1-7 and Comparative Examples 1 and 2 was observed, and the void generation rate was evaluated. FIG. 5 is a photograph showing an example of a semiconductor device in which no void is generated, and FIG. 6 is a photograph showing a semiconductor device in which a void is generated. The void generation rate was evaluated according to the following criteria.
A: The proportion of the void portion is 5% or less.
B: The proportion of the void portion is higher than 5%.
Here, the proportion of the void portion is obtained by taking an image (8 bits) using a metallographic microscope BX60 (OLMPUS) and a camera PDMC Iei (Polaroid), color correction, and two gradations using the image processing software Adobe Photoshop. The void portion was identified by the conversion, and calculated by the histogram.


(ボイド発生原因の検討)
比較例1,2で作製した半導体装置の接続部に生じたボイドが熱収縮に起因するものであるか、樹脂発泡に起因するものであるかを確認する試験を行った。接着剤組成物の硬化物を観察しやすいように、ポリイミド基板の代わりにガラスチップ(サイズ15mm×15mm、厚さ0.7mm)を使用した。なお、半導体チップとして、サイズ4.26mm×4.26mm、厚さ0.27mm、金バンプの高さ0.02mmのものを使用した。
(Examination of the cause of voids)
A test was conducted to confirm whether the void generated in the connection portion of the semiconductor device manufactured in Comparative Examples 1 and 2 was caused by thermal shrinkage or resin foaming. In order to easily observe the cured product of the adhesive composition, a glass chip (size 15 mm × 15 mm, thickness 0.7 mm) was used instead of the polyimide substrate. A semiconductor chip having a size of 4.26 mm × 4.26 mm, a thickness of 0.27 mm, and a gold bump height of 0.02 mm was used.

(参考例1,2)
上記接着剤組成物からなる接着フィルム(厚さ30μm)を所定のサイズ(5mm×5mm)に切り、ガラスチップ上に貼り付けた。実装装置(フリップチップボンダーFCB3、松下電器産業株式会社製)を使用し、金バンプを有する半導体チップをガラスチップ上に固定した。実装装置のステージ及び圧着ヘッドは表3に示す温度に設定し、圧着時間1秒、圧着圧力1MPaとした。
(Reference Examples 1 and 2)
An adhesive film (thickness 30 μm) made of the adhesive composition was cut into a predetermined size (5 mm × 5 mm) and attached onto a glass chip. Using a mounting device (flip chip bonder FCB3, manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), a semiconductor chip having gold bumps was fixed on the glass chip. The stage of the mounting apparatus and the pressure bonding head were set to the temperatures shown in Table 3, and the pressure bonding time was 1 second and the pressure bonding pressure was 1 MPa.

参考例1,2によって得られた積層体を観察したところ、上記比較例1,2によって得られた半導体装置と同様、接着フィルムの硬化物にボイドが生じていた。   When the laminated body obtained by the reference examples 1 and 2 was observed, the void was produced in the hardened | cured material of the adhesive film similarly to the semiconductor device obtained by the said comparative examples 1 and 2.

(参考例3,4)
圧着時間を1秒とする代わりに、30秒としたことの他は、参考例1,2と同様にして積層体を作製し、接着フィルムの硬化物におけるボイドの有無を観察した。その結果、参考例3,4によって得られた積層体は、接着フィルムの硬化物にボイドは認められなかった。
(Reference Examples 3 and 4)
A laminated body was produced in the same manner as in Reference Examples 1 and 2 except that the pressure bonding time was set to 30 seconds instead of 1 second, and the presence or absence of voids in the cured adhesive film was observed. As a result, in the laminate obtained in Reference Examples 3 and 4, no void was observed in the cured adhesive film.

圧着時間を1秒から30秒に延長することによって、ボイドが生じなくなることから、比較例1,2において作製した半導体装置の接続部に生じたボイドは、樹脂発泡によるものではなく、圧着ヘッドが半導体チップから離れる時の急激な温度変化による熱収縮に起因するボイドであると推察される。   By extending the pressure bonding time from 1 second to 30 seconds, voids are not generated. Therefore, the void generated in the connection portion of the semiconductor device manufactured in Comparative Examples 1 and 2 is not due to resin foaming, and the pressure bonding head is It is assumed that the void is caused by thermal contraction due to a rapid temperature change when leaving the semiconductor chip.

1…基板、1a…金属配線、2…接着剤層、2a…接着剤層の硬化物、3…半導体チップ、3a…金属バンプ、4…ステージ、5…圧着ヘッド、10…圧着装置、12…基材、15…接着用フィルム。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 1a ... Metal wiring, 2 ... Adhesive layer, 2a ... Hardened | cured material of an adhesive layer, 3 ... Semiconductor chip, 3a ... Metal bump, 4 ... Stage, 5 ... Crimping head, 10 ... Crimping device, 12 ... Base material, 15 ... adhesive film.

Claims (6)

ステージ及び圧着ヘッドを有する圧着装置によって半導体チップと基板との接合を行う半導体装置の製造方法において、
前記半導体チップと、前記基板と、これらの間に配置された半導体封止用の接着剤層とを有する積層体に対し、前記圧着ヘッド及び前記ステージによって当該積層体の厚さ方向に押圧力を加えるとともに、当該積層体を加熱する熱圧着工程を備え、
前記接着剤層をなす接着剤組成物は、350℃における溶融粘度が350Pa・s以下であり、
前記熱圧着工程において、前記圧着ヘッドの表面温度と前記ステージの表面温度の差が300℃未満となるように設定し且つ前記圧着ヘッドの表面温度が前記ステージの表面温度よりも高い場合、前記圧着ヘッドの表面温度を278℃超450℃以下に設定し、前記圧着ヘッドの表面温度が前記ステージの表面温度よりも低い場合、前記ステージの表面温度を278℃超450℃以下に設定し、前記半導体チップと前記基板との接合を行う、半導体装置の製造方法。
In a manufacturing method of a semiconductor device in which a semiconductor chip and a substrate are joined by a crimping device having a stage and a crimping head,
A pressing force is applied to the stacked body having the semiconductor chip, the substrate, and a semiconductor sealing adhesive layer disposed between them by the pressure-bonding head and the stage in the thickness direction of the stacked body. And adding a thermocompression bonding step for heating the laminate,
The adhesive composition forming the adhesive layer has a melt viscosity at 350 ° C. of 350 Pa · s or less,
In the thermal bonding step, wherein when the set and the surface temperature of the bonding head so that the difference in surface temperatures of the said stage is less than 300 ° C. of the crimping head is higher than the surface temperature of the stage, the crimp When the surface temperature of the head is set to be higher than 278 ° C. and lower than or equal to 450 ° C., and the surface temperature of the pressure-bonding head is lower than the surface temperature of the stage, A method for manufacturing a semiconductor device, comprising bonding a chip and the substrate.
半導体封止用の接着剤組成物からなるフィルムを前記半導体チップと前記基板との間に配置することによって、前記半導体封止用の接着剤層を形成する、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor sealing adhesive layer is formed by disposing a film made of an adhesive composition for semiconductor sealing between the semiconductor chip and the substrate. Production method. 前記半導体チップは少なくとも表面が金からなるバンプを有するとともに、前記基板は前記バンプと接続される金属配線を有し、前記熱圧着工程における処理によって前記バンプと前記金属配線とを金属結合によって接合する、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   The semiconductor chip has bumps made of gold at least on the surface, and the substrate has metal wirings connected to the bumps, and the bumps and the metal wirings are joined by metal bonding by the process in the thermocompression bonding process. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1. 前記半導体封止用の接着剤層は、分子量10000以上の高分子成分と、熱硬化成分とを含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor sealing adhesive layer contains a polymer component having a molecular weight of 10,000 or more and a thermosetting component. 前記半導体封止用の接着剤層は、ポリイミド樹脂と、熱硬化成分とを含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。   The semiconductor device manufacturing method according to claim 1, wherein the semiconductor sealing adhesive layer includes a polyimide resin and a thermosetting component. 前記ポリイミド樹脂は、重量平均分子量が30000以上であり且つガラス転移温度が100℃以下である、請求項5に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the polyimide resin has a weight average molecular weight of 30000 or more and a glass transition temperature of 100 ° C. or less.
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