JP2000154250A - Polyimide resin for underfill - Google Patents

Polyimide resin for underfill

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JP2000154250A
JP2000154250A JP10331687A JP33168798A JP2000154250A JP 2000154250 A JP2000154250 A JP 2000154250A JP 10331687 A JP10331687 A JP 10331687A JP 33168798 A JP33168798 A JP 33168798A JP 2000154250 A JP2000154250 A JP 2000154250A
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誠治 石川
Shigeru Yamamoto
山本  茂
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    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a polyimide resin which is soluble in organic solvents and desirably applied to an underfill process where the circuit board on which semiconductor chips have been mounted is a polyimide substrate by selecting a polyimide resin containing a specified proportion of a polyimidosiloxane component. SOLUTION: The polyimide resin used comprises 40-80 mol% polyimidosiloxane component of formula I, 5-50 mol% polyimide component of formula II, and the balance of a polyimide component of formula III. In the formulae, R1 is a residue derived by removing the four carboxyl groups from an aromatic tetracarboxylic acid; R2 is a hydrocarbon group or phenylene; R3 is a 1-3C alkyl or phenyl; n1 is 3-50; r1 is hydroxyl or carboxyl; X is a direct bond, -O-, -S-, or a group of any one of formulae IV to IX; n2 is 1 or 2; n3 is 0-3; R4 and R5 are each H, methyl, or trifluoromethyl; and R6 is a residue derived by removing the amino groups from a diamine compound other than the diamine compounds forming the diamine components of formulae I and II.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機溶媒に可溶な
アンダーフィル用ポリイミド樹脂、該樹脂を含有するア
ンダーフィル材及び該アンダーフィル材により形成され
た硬化膜に関するもので、特に、半導体チップを搭載し
た回路基板がポリイミド基板である場合におけるアンダ
ーフィル工程に適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyimide resin for underfill which is soluble in an organic solvent, an underfill material containing the resin, and a cured film formed by the underfill material. It is suitable to be applied to an underfill step in a case where a circuit board on which is mounted is a polyimide substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】携帯電
話やモバイルなどの電子機器は軽量小型化が要求されて
おり、従来のピングリッドアレイなどの実装方式から裸
の半導体を直に回路基板に実装する方式が開発されてい
る。斯る方式の内、フェイスダウン方式による半導体の
ベアーチップ実装においては、ベアーチップと基板との
間に空隙が生じ、その空隙を非導電性材料で充填する必
要がある。この非導電性材料は、アンダーフィル材(封
止材)と呼ばれ、エポキシ系のアンダーフィル材が開発
されている。
2. Description of the Related Art Electronic devices such as mobile phones and mobile phones are required to be light and small, and a bare semiconductor is directly mounted on a circuit board from a conventional mounting method such as a pin grid array. An implementation method has been developed. Among these methods, in the case of a semiconductor bare chip mounting by the face-down method, a gap is generated between the bare chip and the substrate, and the gap needs to be filled with a non-conductive material. This non-conductive material is called an underfill material (sealing material), and an epoxy-based underfill material has been developed.

【0003】しかし、回路の狭ピッチ化に伴い、回路基
板とエポキシ系アンダーフィル材との密着性及び該アン
ダーフィル材の硬化後のクラック発生が問題となってい
る。特に、回路基板がポリイミド基板の場合には、上記
エポキシ系アンダーフィル材はポリイミドフィルムとの
濡れ性が悪いため、半導体チップとポリイミド基板との
間の狭い空隙に、上記エポキシ系アンダーフィル材を気
泡を発生させることなく充分に充填することが難しく、
また硬化後にクラックが発生し絶縁膜として機能しない
ため、新たなアンダーフィル材の開発が求められてい
た。
[0003] However, as the pitch of the circuit becomes narrower, the adhesion between the circuit board and the epoxy underfill material and the occurrence of cracks after the underfill material is cured have become problems. In particular, when the circuit board is a polyimide substrate, the epoxy-based underfill material has poor wettability with the polyimide film, so that the epoxy-based underfill material is bubbled in a narrow gap between the semiconductor chip and the polyimide substrate. It is difficult to fill sufficiently without generating
In addition, since a crack occurs after curing and does not function as an insulating film, development of a new underfill material has been required.

【0004】従って、本発明の目的は、ポリイミドフィ
ルムとの濡れ性が良好で半導体チップとポリイミド基板
との狭い間隙に容易に充填でき、ポリイミド基板及び半
導体チップとの密着性も良好で且つ硬化後にクラックが
発生せず、しかも得られた硬化膜が優れた電気的特性と
半田耐熱性を併有し、バンプ間の金属のマイグレーショ
ンの発生を防止できると共に半導体接点を補強し得る、
アンダーフィル材を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyimide film having good wettability, which can easily fill a narrow gap between a semiconductor chip and a polyimide substrate, good adhesion between the polyimide substrate and the semiconductor chip, and after curing. Cracks do not occur, and the cured film obtained has both excellent electrical properties and solder heat resistance, can prevent the occurrence of metal migration between bumps, and can reinforce semiconductor contacts.
An object of the present invention is to provide an underfill material.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、アンダー
フィル材のバインダー樹脂について種々検討した結果、
特定のポリイミドシロキサン成分を特定量含有するポリ
イミド樹脂を用いることにより、上記目的を達成するア
ンダーフィル材が得られることを知見した。本発明は、
上記知見に基づいてなされたもので、下記〔化4〕の一
般式(1)で示されるポリイミドシロキサン成分40〜
80モル%、下記〔化5〕の一般式(2)で示されるポ
リイミド成分5〜50モル%及び下記〔化6〕の一般式
(3)で示されるポリイミド成分残部(各成分の合計1
00モル%)からなるアンダーフィル用ポリイミド樹脂
を提供するものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various studies on the binder resin of the underfill material, and as a result,
It has been found that an underfill material that achieves the above object can be obtained by using a polyimide resin containing a specific amount of a specific polyimide siloxane component. The present invention
Based on the above findings, polyimide siloxane components 40 to 40 represented by the following general formula (1)
80 mol%, 5 to 50 mol% of a polyimide component represented by the following general formula (2) represented by the following chemical formula (2), and a remaining polyimide component represented by the following general formula (3) represented by the following chemical formula (3).
(00 mol%).

【0006】[0006]

【化4】 Embedded image

【0007】[0007]

【化5】 Embedded image

【0008】[0008]

【化6】 Embedded image

【0009】また、本発明は、下記成分(a)、(b)
及び(c)を含有し、25℃の溶液粘度が500センチ
ポイズ以下であるアンダーフィル材を提供するものであ
る。 (a)上記の本発明のアンダーフィル用ポリイミド樹脂
100重量部 (b)エポキシ樹脂2〜30重量部 (c)高沸点溶媒50〜140重量部
Further, the present invention provides the following components (a) and (b)
And (c), wherein the solution viscosity at 25 ° C. is 500 centipoise or less. (A) 100 parts by weight of the above-mentioned polyimide resin for underfill of the present invention (b) 2 to 30 parts by weight of an epoxy resin (c) 50 to 140 parts by weight of a high boiling point solvent

【0010】また、本発明は、ポリイミド基板と該基板
上に搭載された半導体チップとの間の空隙に、上記の本
発明のアンダーフィル材を充填した後、加熱乾燥して硬
化させることにより形成されてなる上記アンダーフィル
材の硬化膜を提供するものである。
[0010] The present invention is also formed by filling a space between a polyimide substrate and a semiconductor chip mounted on the substrate with the above-described underfill material of the present invention, followed by heating, drying and curing. A cured film of the underfill material is provided.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明のアンダーフィル用
ポリイミド樹脂、該樹脂を含有するアンダーフィル材及
び該アンダーフィル材により形成された硬化膜について
詳述する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The polyimide resin for underfill of the present invention, an underfill material containing the resin, and a cured film formed by the underfill material will be described in detail below.

【0012】先ず、本発明のアンダーフィル用ポリイミ
ド樹脂について説明する。本発明のアンダーフィル用ポ
リイミド樹脂は、芳香族テトラカルボン酸成分と、下記
〔化7〕の一般式(4)で示されるジアミノポリシロキ
サン、下記〔化8〕の一般式(5)で示されるジアミン
化合物及び必要に応じてその他のジアミン化合物〔H2
N−R6 −NH2 (R6 は一般式(3)の場合と同
じ)〕からなるジアミン成分とを有機溶媒中で、熱イミ
ド化あるいは化学イミド化することによって得ることが
できる。
First, the underfill polyimide resin of the present invention will be described. The polyimide resin for underfill of the present invention comprises an aromatic tetracarboxylic acid component, a diaminopolysiloxane represented by the following general formula (4) and a general formula (5) represented by the following chemical formula (8). Diamine compound and, if necessary, other diamine compound [H 2
It can be obtained by thermally or chemically imidizing a diamine component comprising NR 6 —NH 2 (R 6 is the same as in the case of the general formula (3)) in an organic solvent.

【0013】[0013]

【化7】 Embedded image

【0014】[0014]

【化8】 Embedded image

【0015】上記芳香族テトラカルボン酸成分として
は、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン
酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン
酸、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカ
ルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテ
トラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸、2,2−ビス(3,4−ベンゼンジ
カルボン酸)ヘキサフルオロプロパン、ピロメリット
酸、1,4−ビス(3,4−ベンゼンジカルボン酸)ベ
ンゼン、2,2−ビス〔4−(3,4−フェノキシジカ
ルボン酸)フェニル〕プロパン、又はそれらの無水物や
低級アルコールのエステル化物が挙げられる。これらの
なかでも特に、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラ
カルボン酸、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテル
テトラカルボン酸、及びこれらの酸の二無水物が、上記
アンダーフィル用ポリイミド樹脂の有機溶媒に対する溶
解性が優れているので好適である。
The aromatic tetracarboxylic acid component includes 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4, 4'-diphenylethertetracarboxylic acid, 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic acid, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2-bis (3,4-benzene Dicarboxylic acid) hexafluoropropane, pyromellitic acid, 1,4-bis (3,4-benzenedicarboxylic acid) benzene, 2,2-bis [4- (3,4-phenoxydicarboxylic acid) phenyl] propane, or a mixture thereof And esterified products of lower alcohols. Among these, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-diphenylethertetracarboxylic acid, and dianhydrides of these acids are particularly suitable for the above-mentioned underfill. This is preferable because the solubility of the polyimide resin in an organic solvent is excellent.

【0016】上記一般式(4)で示されるジアミノポリ
シロキサンとしては、式中のR2 が2価の炭化水素基、
好ましくは炭素数2〜6のアルキレン基、より好ましく
は炭素数3〜5のアルキレン基、又はフェニレン基であ
り、R3 が独立に炭素数1〜3のメチル基、エチル基、
プロピル基などのアルキル基又はフェニル基であり、n
1が3〜50、好ましくは3〜20であるものが挙げら
れる。上記のn1の数が小さいとカール性が高くなる傾
向にあり、n1の数があまり大きすぎたりすると耐溶剤
性が低くなったり、芳香族テトラカルボン酸成分との反
応性が低下したり、得られるポリイミド樹脂の分子量が
低くなったり、有機溶媒に対する溶解性が低くなった
り、他の有機化合物との相溶性が悪くなるので上記程度
のものが適当である。
As the diaminopolysiloxane represented by the above general formula (4), R 2 in the formula is a divalent hydrocarbon group,
Preferably, it is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 3 to 5 carbon atoms, or a phenylene group, wherein R 3 is independently a methyl group having 1 to 3 carbon atoms, an ethyl group,
An alkyl group such as a propyl group or a phenyl group, and n
1 is 3 to 50, preferably 3 to 20. When the number of n1 is small, the curling property tends to be high. When the number of n1 is too large, the solvent resistance is reduced, the reactivity with the aromatic tetracarboxylic acid component is reduced, and Since the molecular weight of the polyimide resin to be obtained is low, the solubility in an organic solvent is low, and the compatibility with other organic compounds is poor, the above-mentioned one is suitable.

【0017】上記一般式(4)で示されるジアミノポリ
シロキサンの具体的化合物の例としては、α,ω−ビス
(2−アミノエチル)ポリジメチルシロキサン、α,ω
−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサ
ン、α,ω−ビス(4−アミノフェニル)ポリジメチル
シロキサン、α,ω−ビス(4−アミノ−3−メチルフ
ェニル)ポリジメチルシロキサン、α,ω−ビス(3−
アミノプロピル)ポリジフェニルシロキサン、α,ω−
ビス(4−アミノブチル)ポリジメチルシロキサンなど
が挙げられる。
Specific examples of the diaminopolysiloxane represented by the above general formula (4) include α, ω-bis (2-aminoethyl) polydimethylsiloxane, α, ω
-Bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane, α, ω-bis (4-aminophenyl) polydimethylsiloxane, α, ω-bis (4-amino-3-methylphenyl) polydimethylsiloxane, α, ω- Screw (3-
Aminopropyl) polydiphenylsiloxane, α, ω-
Bis (4-aminobutyl) polydimethylsiloxane and the like can be mentioned.

【0018】上記一般式(5)で示されるジアミン化合
物は、分子中にエポキシ樹脂との反応性を有する基(水
酸基又はカルボキシル基)を有する芳香族ジアミンであ
る。上記一般式(5)で示されるジアミン化合物で水酸
基を有する化合物としては、2,4−ジアミノフェノー
ルなどのジアミノフェノール化合物類、3,3’−ジア
ミノ,4,4’−ジハイドロキシビフェニル、4,4’
−ジアミノ,3,3’−ジハイドロキシビフェニル、
4,4’−ジアミノ,2,2’−ジハイドロキシビフェ
ニル、4,4’−ジアミノ,2,2’,5,5’−テト
ラハイドロキシビフェニルなどのヒドロキシビフェニル
化合物類、3,3’−ジアミノ,4,4’−ジハイドロ
キシジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ,3,3’
−ジハイドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジアミ
ノ,2,2’−ジハイドロキシジフェニルメタン、2,
2−ビス〔3−アミノ,4−ハイドロキシフェニル〕プ
ロパン、2,2−ビス〔4−アミノ,3−ハイドロキシ
フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3−アミノ,4−
ハイドロキシフェニル〕ヘキサフルオロプロパン、4,
4’−ジアミノ,2,2’,5,5’−テトラハイドロ
キシジフェニルメタンなどのヒドロキシジフェニルアル
カン化合物類、3,3’−ジアミノ,4,4’−ジハイ
ドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノ,
3,3’−ジハイドロキシジフェニルエーテル、4,
4’−ジアミノ,2,2’−ジハイドロキシジフェニル
エーテル、4,4’−ジアミノ,2,2’,5,5’−
テトラハイドロキシジフェニルエーテルなどのヒドロキ
シジフェニルエーテル化合物類、3,3’−ジアミノ,
4,4’−ジハイドロキシジフェニルスルホン、4,
4’−ジアミノ,3,3’−ジハイドロキシジフェニル
スルホン、4,4’−ジアミノ,2,2’−ジハイドロ
キシジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノ,2,
2’,5,5’−テトラハイドロキシジフェニルスルホ
ンなどのヒドロキシジフェニルスルホン化合物類、2,
2−ビス〔4−(4−アミノ,3−ハイドロキシフェノ
キシ)フェニル〕プロパンなどのビス(ハイドロキシフ
ェニキシフェニル)アルカン化合物類、4,4’−ビス
(4−アミノ,3−ハイドロキシフェノキシ)ビフェニ
ルなどのビス(ハイドロキシフェノキシ)ビフェニル化
合物類、2,2−ビス〔4−(4−アミノ,3−ハイド
ロキシフェノキシ)フェニル〕スルホンなどのビス(ハ
イドロキシフェノキシフェニル)スルホン化合物類など
の水酸基を有するジアミン化合物を挙げることができ
る。
The diamine compound represented by the general formula (5) is an aromatic diamine having a group (hydroxyl group or carboxyl group) having a reactivity with an epoxy resin in the molecule. Examples of the diamine compound having a hydroxyl group in the diamine compound represented by the general formula (5) include diaminophenol compounds such as 2,4-diaminophenol, 3,3′-diamino, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 4 '
-Diamino, 3,3'-dihydroxybiphenyl,
Hydroxybiphenyl compounds such as 4,4′-diamino, 2,2′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino, 2,2 ′, 5,5′-tetrahydroxybiphenyl, 3,3′-diamino, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-diamino, 3,3 '
-Dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-diamino, 2,2'-dihydroxydiphenylmethane, 2,
2-bis [3-amino, 4-hydroxyphenyl] propane, 2,2-bis [4-amino, 3-hydroxyphenyl] propane, 2,2-bis [3-amino, 4-
Hydroxyphenyl] hexafluoropropane, 4,
Hydroxydiphenylalkane compounds such as 4'-diamino, 2,2 ', 5,5'-tetrahydroxydiphenylmethane, 3,3'-diamino, 4,4'-dihydroxydiphenylether, 4,4'-diamino,
3,3′-dihydroxydiphenyl ether, 4,
4'-diamino, 2,2'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-diamino, 2,2 ', 5,5'-
Hydroxydiphenylether compounds such as tetrahydroxydiphenylether, 3,3′-diamino,
4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,
4'-diamino, 3,3'-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4'-diamino, 2,2'-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4'-diamino, 2,4
Hydroxydiphenylsulfone compounds such as 2 ′, 5,5′-tetrahydroxydiphenylsulfone;
Bis (hydroxyphenoxyphenyl) alkane compounds such as 2-bis [4- (4-amino, 3-hydroxyphenoxy) phenyl] propane, and 4,4′-bis (4-amino, 3-hydroxyphenoxy) biphenyl Bis (hydroxyphenoxy) biphenyl compounds, and bis (hydroxyphenoxyphenyl) sulfone compounds such as 2,2-bis [4- (4-amino, 3-hydroxyphenoxy) phenyl] sulfone; Can be mentioned.

【0019】また、上記一般式(5)で示されるジアミ
ン化合物でカルボキシル基を有する化合物としては、
3,5−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノ安息香酸
などのベンゼンカルボン酸類、3,3’−ジアミノ,
4,4’−ジカルボキシビフェニル、4,4’−ジアミ
ノ,3,3’−ジカルボキシビフェニル、4,4’−ジ
アミノ,2,2’−ジカルボキシビフェニル、4,4’
−ジアミノ,2,2’,5,5’−テトラカルボキシビ
フェニルなどのカルボキシビフェニル化合物類、3,
3’−ジアミノ,4,4’−ジカルボキシジフェニルメ
タン、4,4’−ジアミノ,3,3’−ジカルボキシジ
フェニルメタン、4,4’−ジアミノ,2,2’−ジカ
ルボキシジフェニルメタン、2,2−ビス〔3−アミ
ノ,4−カルボキシフェニル〕プロパン、2,2−ビス
〔4−アミノ,3−カルボキシフェニル〕プロパン、
2,2−ビス〔3−アミノ,4−カルボキシフェニル〕
ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ,2,
2’,5,5’−テトラカルボキシビフェニルなどのカ
ルボキシジフェニルアルカン化合物類、3,3’−ジア
ミノ,4,4’−ジカルボキシジフェニルエーテル、
4,4’−ジアミノ,3,3’−ジカルボキシジフェニ
ルエーテル、4,4’−ジアミノ,2,2’−ジカルボ
キシジフェニルエーテル、4,4’−アジミノ,2,
2’,5,5’−テトラカルボキシジフェニルエーテル
などのカルボキシジフェニルエーテル化合物類、3,
3’−ジアミノ,4,4’−ジカルボキシジフェニルス
ルホン、4,4’−ジアミノ,3,3’−ジカルボキシ
ジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノ,2,2’,
5,5’−テトラカルボキシジフェニルスルホンなどの
カルボキシジフェニルスルホン化合物類、2,2−ビス
〔4−(4−アミノ,3−カルボキシフェノキシ)フェ
ニル〕プロパンなどのビス(カルボキシフェノキシフェ
ニル)アルカン化合物類、4,4’−ビス(4−アミ
ノ,3−カルボキシフェノキシ)ビフェニルなどのビス
(カルボキシフェノキシ)ビフェニル化合物類、2,2
−ビス〔4−(4−アミノ,3−カルボキシフェノキ
シ)フェニル〕スルホンなどのビス(カルボキシフェノ
キシフェニル)スルホン化合物類などのカルボキシル基
を有するジアミン化合物を挙げることができる。
The compound having a carboxyl group in the diamine compound represented by the general formula (5) includes
Benzenecarboxylic acids such as 3,5-diaminobenzoic acid and 2,4-diaminobenzoic acid, 3,3′-diamino,
4,4'-dicarboxybiphenyl, 4,4'-diamino, 3,3'-dicarboxybiphenyl, 4,4'-diamino, 2,2'-dicarboxybiphenyl, 4,4 '
Carboxybiphenyl compounds such as -diamino, 2,2 ', 5,5'-tetracarboxybiphenyl;
3'-diamino, 4,4'-dicarboxydiphenylmethane, 4,4'-diamino, 3,3'-dicarboxydiphenylmethane, 4,4'-diamino, 2,2'-dicarboxydiphenylmethane, 2,2- Bis [3-amino, 4-carboxyphenyl] propane, 2,2-bis [4-amino, 3-carboxyphenyl] propane,
2,2-bis [3-amino, 4-carboxyphenyl]
Hexafluoropropane, 4,4'-diamino, 2,2
Carboxydiphenylalkane compounds such as 2 ′, 5,5′-tetracarboxybiphenyl, 3,3′-diamino, 4,4′-dicarboxydiphenyl ether,
4,4'-diamino, 3,3'-dicarboxydiphenyl ether, 4,4'-diamino, 2,2'-dicarboxydiphenyl ether, 4,4'-azimino, 2,4
Carboxydiphenyl ether compounds such as 2 ′, 5,5′-tetracarboxydiphenyl ether;
3′-diamino, 4,4′-dicarboxydiphenylsulfone, 4,4′-diamino, 3,3′-dicarboxydiphenylsulfone, 4,4′-diamino, 2,2 ′,
Carboxydiphenylsulfone compounds such as 5,5′-tetracarboxydiphenylsulfone; bis (carboxyphenoxyphenyl) alkane compounds such as 2,2-bis [4- (4-amino, 3-carboxyphenoxy) phenyl] propane; Bis (carboxyphenoxy) biphenyl compounds such as 4,4'-bis (4-amino, 3-carboxyphenoxy) biphenyl, 2,2
Examples thereof include diamine compounds having a carboxyl group such as bis (carboxyphenoxyphenyl) sulfone compounds such as -bis [4- (4-amino, 3-carboxyphenoxy) phenyl] sulfone.

【0020】上記のその他のジアミン化合物(H2 N−
6 −NH2 )としては、1,4−ジアミノベンゼン、
1,3−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノトルエ
ン、1,4−ジアミノ,2,5−ジハロゲノベンゼンな
どのベンゼン1個を含むジアミン類、ビス(4−アミノ
フェニル)エーテル、ビス(3−アミノフェニル)エー
テル、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(3
−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェニ
ル)メタン、ビス(3−アミノフェニル)メタン、ビス
(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(3−アミノ
フェニル)スルフィド、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)
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、o−ジアニシジン、o−トリジン、
トリジンスルホン酸類などのベンゼン2個を含むジアミ
ン類、1,4−ビス(4−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−アミノフェニル)ベンゼン、1,4
−ビス(3−アミノフェニル)ベンゼン、α,α’−ビ
ス(4−アミノフェニル)−1,4−ジイソプロピルベ
ンゼン、α,α’−ビス(4−アミノフェニル)−1,
3−ジイソプロピルベンゼンなどのベンゼン3個を含む
ジアミン類、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕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、
2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル〕スルホン、4,4’−(4−アミノフェノキシ)ビ
フェニル、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオ
レン、5,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラ
センなどのベンゼン4個以上を含むジアミン類などのジ
アミン化合物が挙げられる。ヘキサメチレンジアミン、
ジアミノドデカンなどの脂肪族ジアミン化合物を上記ジ
アミン化合物と共に使用することができる。
The other diamine compound (H 2 N-
R 6 -NH 2 ) includes 1,4-diaminobenzene,
Diamines containing one benzene such as 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 1,4-diamino, 2,5-dihalogenobenzene, bis (4-aminophenyl) ether, bis (3- Aminophenyl) ether, bis (4-aminophenyl) sulfone, bis (3
-Aminophenyl) sulfone, bis (4-aminophenyl) methane, bis (3-aminophenyl) methane, bis (4-aminophenyl) sulfide, bis (3-aminophenyl) sulfide, 2,2-bis (4- Aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-aminophenyl)
Propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, o-dianisidine, o-tolidine,
Diamines containing two benzenes such as tridine sulfonic acids, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene,
1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,4
-Bis (3-aminophenyl) benzene, α, α′-bis (4-aminophenyl) -1,4-diisopropylbenzene, α, α′-bis (4-aminophenyl) -1,
Diamines containing three benzenes such as 3-diisopropylbenzene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoro propane,
2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4 ′-(4-aminophenoxy) biphenyl, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 5,10-bis ( Diamine compounds such as diamines containing 4 or more benzenes such as 4-aminophenyl) anthracene. Hexamethylenediamine,
An aliphatic diamine compound such as diaminododecane can be used together with the diamine compound.

【0021】本発明のアンダーフィル用ポリイミド樹脂
中の上記一般式(1)で示されるポリイミドシロキサン
成分、上記一般式(2)で示されるポリイミド成分及び
上記一般式(3)で示されるポリイミド成分の割合は、
順に、40〜80モル%、5〜50モル%及び残部、好
ましくは50〜80モル%(特に50〜70モル%)、
10〜30モル%及び残部(通常、0〜40モル%)で
ある(各成分の合計は100モル%である)。また、本
発明のアンダーフィル用ポリイミド樹脂は、酸/アミン
(当量比)が1より大きい、特に1.05〜2倍程度で
あることが好ましい。この場合、本発明のアンダーフィ
ル用ポリイミド樹脂の末端基が酸末端(酸または酸無水
物末端)となり、エポキシ樹脂と組み合わせて使用する
場合に貯蔵安定性が向上する。
In the polyimide resin for underfill of the present invention, the polyimide siloxane component represented by the above general formula (1), the polyimide component represented by the above general formula (2) and the polyimide component represented by the above general formula (3) The percentage is
In order, 40 to 80 mol%, 5 to 50 mol% and the balance, preferably 50 to 80 mol% (particularly 50 to 70 mol%),
10 to 30 mol% and the balance (usually 0 to 40 mol%) (the sum of the components is 100 mol%). Further, the polyimide resin for underfill of the present invention preferably has an acid / amine (equivalent ratio) larger than 1, particularly preferably about 1.05 to 2 times. In this case, the terminal group of the polyimide resin for underfill of the present invention becomes an acid terminal (acid or acid anhydride terminal), and storage stability is improved when used in combination with an epoxy resin.

【0022】本発明のアンダーフィル用ポリイミド樹脂
は、例えば次の方法などで得られる。 (1)芳香族テトラカルボン酸成分と、上記一般式
(4)で示されるジアミノポリシロキサン、上記一般式
(5)で示されるジアミン化合物及び必要に応じてその
他のジアミン化合物からなるジアミン成分とを使用し、
有機極性溶媒中で連続的に15〜250℃で重合及びイ
ミド化させてポリイミド樹脂を得る方法。
The polyimide resin for underfill of the present invention can be obtained, for example, by the following method. (1) An aromatic tetracarboxylic acid component and a diamine component comprising a diaminopolysiloxane represented by the above general formula (4), a diamine compound represented by the above general formula (5) and, if necessary, other diamine compounds. use,
A method of obtaining a polyimide resin by continuously polymerizing and imidizing at 15 to 250 ° C. in an organic polar solvent.

【0023】(2)ジアミン成分を分けて、先ず芳香族
テトラカルボン酸成分の過剰量と上記一般式(4)で示
されるジアミノポリシロキサンとを有機極性溶媒中で1
5〜250℃で重合、イミド化させて、平均重合度1〜
10程度の末端に酸又は酸無水物基を有するイミドシロ
キサンオリゴマーを調製し、別に芳香族テトラカルボン
酸成分と過剰量の上記一般式(5)で示されるジアミン
化合物及び必要に応じてその他のジアミン化合物とを有
機極性溶媒中で15〜250℃で重合、イミド化させ
て、平均重合度1〜10程度の末端にアミノ基を有する
イミドオリゴマーを調製し、次いでこの両者を混合して
15〜60℃で反応させて、さらに130〜250℃に
昇温してブロックタイプのポリイミド樹脂を得る方法。
(2) Separating the diamine component, first, the excess amount of the aromatic tetracarboxylic acid component and the diaminopolysiloxane represented by the above general formula (4) are mixed in an organic polar solvent for 1 hour.
Polymerization and imidization at 5-250 ° C, average polymerization degree 1
An imide siloxane oligomer having an acid or acid anhydride group at about 10 terminals is prepared, and an aromatic tetracarboxylic acid component and an excess amount of the diamine compound represented by the above general formula (5) and, if necessary, other diamines The compound is polymerized and imidized in an organic polar solvent at 15 to 250 ° C. to prepare an imide oligomer having an amino group at the terminal having an average degree of polymerization of about 1 to 10, and then both are mixed to form 15 to 60 A method in which a block type polyimide resin is obtained by reacting at 130 ° C. and further raising the temperature to 130 to 250 ° C.

【0024】(3)芳香族テトラカルボン酸成分と、上
記一般式(4)で示されるジアミノポリシロキサン、上
記一般式(5)で示されるジアミン化合物及び必要に応
じてその他のジアミン化合物からなるジアミン成分とを
使用し、有機極性溶媒中でまず20〜80℃で重合させ
て一度ポリアミック酸を得た後に、イミド化してポリイ
ミド樹脂を得る方法。
(3) A diamine comprising an aromatic tetracarboxylic acid component, a diaminopolysiloxane represented by the general formula (4), a diamine compound represented by the general formula (5), and if necessary, other diamine compounds. A method in which a component is first polymerized in an organic polar solvent at 20 to 80 ° C. to obtain a polyamic acid, and then imidized to obtain a polyimide resin.

【0025】上記ポリイミド樹脂を得る際に使用される
有機極性溶媒としては、含窒素系溶媒、例えばN,N−
ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミ
ド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチル
ホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−
ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルカプロラ
クタムなど;硫黄原子を含有する溶媒、例えばジメチル
スルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジメチルスルホ
ン、ジエチルスルホン、ヘキサメチルスルホルアミドな
ど;フェノール系溶媒、例えばクレゾール、フェノー
ル、キシレノールなど;ジグライム系溶媒、例えばジエ
チレングリコールジメチルエーテル(ジグライム)、ト
リエチレングリコールジメチルエーテル(トリグライ
ム)、テトラグライムなど;酸素原子を分子内に有する
溶媒、例えばアセトン、メタノール、エタノール、エチ
レングリコール、ジオキサン、テトラヒドロフランな
ど;その他ピリジン、テトラメチル尿素などを挙げるこ
とができる。また必要に応じてベンゼン、トルエン、キ
シレンなどの芳香族炭化水素系溶媒やソルベントナフ
サ、ベンゾニトリルなど他の有機溶媒を併用してもよ
い。
As the organic polar solvent used for obtaining the above polyimide resin, a nitrogen-containing solvent such as N, N-
Dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-
Dimethyl-2-imidazolidinone, N-methylcaprolactam and the like; solvents containing a sulfur atom such as dimethylsulfoxide, diethylsulfoxide, dimethylsulfone, diethylsulfone and hexamethylsulfonamide; phenolic solvents such as cresol and phenol; Xylenol and the like; diglyme-based solvents such as diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), triethylene glycol dimethyl ether (triglyme), and tetraglyme; solvents having an oxygen atom in the molecule such as acetone, methanol, ethanol, ethylene glycol, dioxane, and tetrahydrofuran; Other examples include pyridine and tetramethylurea. If necessary, an aromatic hydrocarbon solvent such as benzene, toluene and xylene, or another organic solvent such as solvent naphtha and benzonitrile may be used in combination.

【0026】本発明のアンダーフィル用ポリイミド樹脂
は、上記(1)〜(3)の方法などいずれの方法で得ら
れたものを使用してもよいが、イミド化率が高く、後述
する高沸点溶媒に少なくとも40重量%以上、好ましく
は45〜65重量%、特に50〜60重量%程度の高濃
度で溶解させることができるもので、25℃の溶液粘度
(E型回転粘度計)が10〜500センチポイズ、特に
100〜400センチポイズであることが好ましい。
As the polyimide resin for underfill of the present invention, those obtained by any of the above methods (1) to (3) may be used, but the imidization ratio is high and the high boiling point described later is high. It can be dissolved in a solvent at a high concentration of at least 40% by weight or more, preferably 45 to 65% by weight, particularly about 50 to 60% by weight, and has a solution viscosity at 25 ° C (E type rotational viscometer) of 10 to 10%. It is preferably 500 centipoise, particularly preferably 100 to 400 centipoise.

【0027】次に、本発明のアンダーフィル材について
説明する。本発明のアンダーフィル材の成分(a)は、
上述した本発明のアンダーフィル用ポリイミド樹脂であ
る。
Next, the underfill material of the present invention will be described. The component (a) of the underfill material of the present invention comprises:
The underfill polyimide resin of the present invention described above.

【0028】また、本発明のアンダーフィル材の成分
(b)のエポキシ樹脂(以下単にエポキシと略記するこ
ともある。)としては、エポキシ当量が100〜100
0程度であって、分子量が300〜5000程度である
液状又は固体状のエポキシ樹脂が好ましい。例えば、ビ
スフェノールA型やビスフェノールF型のエポキシ樹脂
(油化シェル製:エピコート806、エピコート825
など)、3官能以上のエポキシ樹脂(油化シェル製:エ
ピコート152、エピコート154、エピコート180
シリーズ、エピコート157シリーズ、エピコート10
32シリーズ、チバガイギー製:MT0163など)な
どを挙げることができる。
The epoxy resin of the component (b) of the underfill material of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated simply as epoxy) has an epoxy equivalent of 100 to 100.
A liquid or solid epoxy resin having a molecular weight of about 0 to about 300 to 5000 is preferable. For example, epoxy resin of bisphenol A type or bisphenol F type (manufactured by Yuka Shell: Epicoat 806, Epicoat 825)
Etc.) Trifunctional or higher functional epoxy resin (made by Yuka Shell: Epicoat 152, Epicoat 154, Epicoat 180)
Series, Epicoat 157 Series, Epicoat 10
32 series, manufactured by Ciba-Geigy: MT0163, etc.).

【0029】上記成分(b)のエポキシ樹脂の使用量
は、成分(a)のポリイミド樹脂100重量部に対し
て、2〜30重量部、好ましくは10〜20重量部であ
る。使用量が、余り多すぎたり、少なすぎると接着性が
低下したり、硬化後に耐熱性、耐薬品性が悪くなるので
上記範囲が好ましい。エポキシ樹脂と共にヒドラジド
類、イミダゾール類などのエポキシ樹脂の硬化を促進す
る添加成分を使用してもよい。
The amount of the epoxy resin used as the component (b) is 2 to 30 parts by weight, preferably 10 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyimide resin used as the component (a). If the amount is too large or too small, the adhesiveness is reduced, and the heat resistance and chemical resistance after curing are deteriorated. Therefore, the above range is preferable. Additives that promote the curing of the epoxy resin, such as hydrazides and imidazoles, may be used together with the epoxy resin.

【0030】また、本発明のアンダーフィル材の成分
(c)の高沸点溶媒としては、成分(a)の本発明のア
ンダーフィル用ポリイミド樹脂を得る際に使用できる上
述の有機極性溶媒を挙げることができるが、沸点140
℃以上で210℃以下のものを使用することが好まし
い。特に沸点180℃以上、特に200℃以上である有
機溶媒(例えばメチルトリグライムなど)を使用する
と、溶媒の蒸発による散逸が極めて減少するので最適で
ある。
Examples of the high boiling solvent of the component (c) of the underfill material of the present invention include the above-mentioned organic polar solvents which can be used for obtaining the underfill polyimide resin of the present invention of the component (a). But with a boiling point of 140
It is preferable to use one having a temperature of not lower than 210 ° C and not lower than 210 ° C. The use of an organic solvent having a boiling point of 180 ° C. or higher, particularly 200 ° C. or higher (eg, methyltriglyme) is optimal because the dissipation due to evaporation of the solvent is extremely reduced.

【0031】上記成分(c)の高沸点溶媒の使用量は、
成分(a)のポリイミド樹脂100重量部に対して、5
0〜140重量部、好ましくは55〜120重量部であ
る。使用量が140重量部より多いと、乾燥後の膜にク
ラックが発生しやすく、また、50重量部より少ない
と、粘度が上昇し空隙への充填速度が小さくなる。
The amount of the high boiling point solvent used as the component (c) is as follows:
5 parts per 100 parts by weight of the polyimide resin of component (a)
0 to 140 parts by weight, preferably 55 to 120 parts by weight. If the amount is more than 140 parts by weight, cracks tend to occur in the dried film, and if it is less than 50 parts by weight, the viscosity increases and the filling rate into the voids decreases.

【0032】本発明のアンダーフィル材には、タルク、
マイカ、硫酸バリウムなどの無機フィラーを添加するこ
とは好ましくないが、アエロジル(サブミクロン以下の
微粉状シリカ)は添加してもよく、また、フタロシアニ
ングリーンなどの顔料を添加することもできる。上記ア
エロジルは、平均粒子径が0.007〜0.03μmの
ものが好ましく、その使用量は、成分(a)のポリイミ
ド樹脂100重量部に対して、0.1〜5重量部が好ま
しい。また、上記顔料は、平均粒子径が0.01〜0.
10μmのものが好ましく、その使用量は、成分(a)
のポリイミド樹脂100重量部に対して、0.1〜5重
量部が好ましい。この他、本発明のアンダーフィル材に
は、必要に応じて、少量のカーボンなどを着色用に添加
することもできる。
The underfill material of the present invention includes talc,
It is not preferable to add an inorganic filler such as mica or barium sulfate. However, Aerosil (submicron or less finely divided silica) may be added, and a pigment such as phthalocyanine green may be added. The aerosil preferably has an average particle diameter of 0.007 to 0.03 μm, and the amount of the aerosil is preferably 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyimide resin of the component (a). The pigment has an average particle diameter of 0.01 to 0.1.
10 μm is preferable, and the amount of the component (a)
0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyimide resin. In addition, a small amount of carbon or the like can be added to the underfill material of the present invention for coloring, if necessary.

【0033】本発明のアンダーフィル材は、成分(a)
のポリイミド樹脂、成分(b)のエポキシ樹脂及び必要
に応じてアエロジルや顔料などの他の添加成分の所定量
を成分(c)の高沸点溶媒に添加し、均一に撹拌・混合
することによって容易に得ることができる。また、本発
明のアンダーフィル材は、成分(a)のポリイミド樹脂
の重合溶液をそのまま又はその重合溶液を適当な有機溶
媒で希釈した希釈溶液を使用して、この重合溶液又は希
釈溶液に成分(b)のエポキシ樹脂及び必要に応じてア
エロジルや顔料などの他の添加成分の所定量を添加し、
均一に撹拌・混合することによっても容易に得ることが
できる。
The underfill material of the present invention comprises the component (a)
A predetermined amount of the polyimide resin, the epoxy resin of the component (b), and other additional components such as aerosil and pigment, if necessary, is added to the high boiling point solvent of the component (c), and the mixture is easily stirred and mixed. Can be obtained. Further, the underfill material of the present invention can be obtained by adding the polymerization solution of the polyimide resin of the component (a) as it is or using a diluting solution obtained by diluting the polymerization solution with an appropriate organic solvent, and adding the component (a) to the polymerization solution or the diluting solution. b) adding a predetermined amount of epoxy resin and other additional components such as aerosil and pigment as needed,
It can also be easily obtained by uniformly stirring and mixing.

【0034】本発明のアンダーフィル材は、25℃の溶
液粘度が500センチポイズ以下、好ましくは100〜
400センチポイズであることが作業性や溶液物性、そ
の硬化膜特性上などから適当である。
The underfill material of the present invention has a solution viscosity at 25 ° C. of 500 centipoise or less, preferably 100 to 100 centipoise.
400 centipoise is appropriate from the viewpoints of workability, physical properties of the solution, and properties of the cured film.

【0035】本発明のアンダーフィル材は、例えば、図
1及び図2に示すように、銅回路2が形成されたポリイ
ミド基板1と該基板1上に搭載された半導体チップ3と
の間の空隙及び隣接するバンプ4,4間の空隙に充填
し、加熱乾燥して溶媒を除去すると共に硬化させること
により、上記空隙にアンダーフィル材の硬化膜5を形成
することができる。尚、図1において、リード線である
銅回路2は、約80本のものが図示されているが、通常
は約400本または約400本以上であり、ピッチは8
0μm、または80μm以下である。このアンダーフィ
ル材の硬化膜5を形成した後、銅回路の表面をカバーレ
イ(例えば、デュポン社製「パイララックス」、三井化
学社製「ネオフレックス」など)を適用して保護する。
上記空隙へのアンダーフィル材の充填方法としては、空
隙にアンダーフィル材を滴下する方法などが挙げられ、
また、アンダーフィル材の充填速度は、0.5cm/1分
以上、特に1cm/1分以上が好ましい。。また、上記加
熱乾燥は、例えば、50〜100℃程度の温度で30〜
120分間程度加熱し次いで100〜130℃程度の温
度で30〜120分間程度加熱し最後に120〜180
℃程度の温度で30〜120分間程度加熱するなど、多
段階の加熱乾燥が好ましい。
The underfill material of the present invention is, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, a gap between a polyimide substrate 1 on which a copper circuit 2 is formed and a semiconductor chip 3 mounted on the substrate 1. By filling the gap between the adjacent bumps 4 and 4 and drying by heating to remove the solvent and to cure, the cured film 5 of the underfill material can be formed in the gap. In FIG. 1, about 80 copper circuits 2 as lead wires are shown, but usually about 400 or about 400 or more, and the pitch is 8
It is 0 μm or 80 μm or less. After the cured film 5 of the underfill material is formed, the surface of the copper circuit is protected by applying a coverlay (for example, "Pilalux" manufactured by DuPont, "Neofrex" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.).
Examples of a method of filling the gap with the underfill material include a method of dropping the underfill material into the gap, and the like.
The filling rate of the underfill material is preferably 0.5 cm / 1 minute or more, particularly preferably 1 cm / 1 minute or more. . The heating and drying may be performed, for example, at a temperature of about
Heat for about 120 minutes, then heat at a temperature of about 100 to 130 ° C for about 30 to 120 minutes, and finally 120 to 180
Multistage heating and drying, such as heating at a temperature of about 30 ° C. for about 30 to 120 minutes, is preferred.

【0036】[0036]

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に制限さ
れるものではない。尚、以下の実施例及び比較例で使用
した化合物をその略号と共に以下に示す。 a−BPDA:2,3,3’,4’−ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物 DAPSi:α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリ
ジメチルシロキサン MBAA:ビス(3−カルボキシ,4−アミノフェニ
ル)メタン BAPP:2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕プロパン
The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples below, but the present invention is not limited to these examples. The compounds used in the following Examples and Comparative Examples are shown below along with their abbreviations. a-BPDA: 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride DAPSi: α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane MBAA: bis (3-carboxy, 4-aminophenyl) Methane BAPP: 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane

【0037】また、物性の評価は次のようにして行っ
た。 粘度;E型粘度計(東京計器社製)、25℃、1.34
°コーン使用し測定 クラックス;バンプ間200ヶ所を顕微鏡により観察
し、クラックが発生した数。 充填速度;10μm空隙のガラス板間に充填される時間
を測定。
The physical properties were evaluated as follows. Viscosity: E type viscometer (Tokyo Keiki Co., Ltd.), 25 ° C, 1.34
° Measurement using a cone Cracks: The number of cracks observed by observing 200 places between bumps with a microscope. Filling speed: time required for filling between glass plates having a gap of 10 μm.

【0038】実施例1 a−BPDA(1.40モル)、MBAA(0.25モ
ル)及びDAPSi(0.75モル)をトリグライム溶
媒中で温度160℃で6時間加熱撹拌してポリイミド溶
液を得た。このポリイミド溶液は、ポリマー固形分濃度
56.5重量%、溶液粘度(25℃)250センチポイ
ズの溶液であった。また、イミド化率は100%であっ
た。上記ポリイミド溶液100重量部にエピコート10
32H60(油化シェル製のエポキシ樹脂)(15重量
部)及び硬化触媒2E4MZ(四国化成社製)(0.3
重量部)を加えてアンダーフィル材を得た。このアンダ
ーフィル材の溶液粘度(25℃)は350センチポイ
ズ、充填速度1cm/分であった。上記アンダーフィル
材を、銅回路が形成されたポリイミド基板と該基板上に
搭載された半導体チップとの間の空隙に滴下した。アン
ダーフィル材は、基板とチップとの間の空隙に、気泡を
発生することなく容易に侵入し、充填することができ
た。これを90℃×90分+100℃×30分+160
℃×60分の3段階で加熱乾燥し、アンダーフィル材の
溶媒を除去すると共に硬化させて、硬化膜を得た。この
硬化膜にはクラックの発生が認められなかった(クラッ
クの発生数0個)。尚、クラックの発生数は、顕微鏡観
察下、インナーリード間に認められるクラックの数であ
る。
Example 1 a-BPDA (1.40 mol), MBAA (0.25 mol) and DAPSi (0.75 mol) were heated and stirred in a triglyme solvent at a temperature of 160 ° C. for 6 hours to obtain a polyimide solution. Was. This polyimide solution was a solution having a polymer solid content concentration of 56.5% by weight and a solution viscosity (25 ° C.) of 250 centipoise. Further, the imidation ratio was 100%. Epicoat 10 on 100 parts by weight of the above polyimide solution
32H60 (epoxy resin made by Yuka Shell) (15 parts by weight) and curing catalyst 2E4MZ (manufactured by Shikoku Chemicals) (0.3
Parts by weight) to obtain an underfill material. The solution viscosity (25 ° C.) of this underfill material was 350 centipoise, and the filling rate was 1 cm / min. The underfill material was dropped into a gap between a polyimide substrate on which a copper circuit was formed and a semiconductor chip mounted on the substrate. The underfill material could easily penetrate and fill the gap between the substrate and the chip without generating bubbles. This is 90 ° C. × 90 minutes + 100 ° C. × 30 minutes + 160
The film was heated and dried at three stages of ° C. × 60/60 to remove the solvent of the underfill material and cured to obtain a cured film. No crack was observed in this cured film (the number of cracks generated was 0). The number of cracks is the number of cracks observed between inner leads under microscopic observation.

【0039】比較例1 MBAA(0.25モル)及びDAPSi(0.75モ
ル)の代わりにMBAA(0.10モル)及びDAPS
i(0.90モル)を用いた以外は、実施例1と同様に
して硬化膜を得た。アンダーフィル材の溶液粘度(25
℃)は300センチポイズであった。得られた硬化膜は
バンプ間にクラックが認められた(クラックの発生数1
0個)。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 MBAA (0.10 mol) and DAPS instead of MBAA (0.25 mol) and DAPSi (0.75 mol)
A cured film was obtained in the same manner as in Example 1 except that i (0.90 mol) was used. Solution viscosity of underfill material (25
° C) was 300 centipoise. In the obtained cured film, cracks were observed between the bumps (the number of occurrences of cracks was 1).
0).

【0040】実施例2 エピコート1032H60(15重量部)の代わりにエ
ピコート1032H60(25重量部)を用いた以外
は、実施例1と同様にしてアンダーフィル材を得た。こ
のアンダーフィル材の溶液粘度は(25℃)400セン
チポイズであった。上記アンダーフィル材を用いて実施
例1と同様にして硬化膜を得た。得られた硬化膜にはク
ラックの発生が認められなかった(クラックの発生数0
個)。
Example 2 An underfill material was obtained in the same manner as in Example 1 except that Epicoat 1032H60 (25 parts by weight) was used instead of Epicoat 1032H60 (15 parts by weight). The solution viscosity of this underfill material was (25 ° C.) 400 centipoise. Using the underfill material, a cured film was obtained in the same manner as in Example 1. No cracks were observed in the obtained cured film (the number of cracks generated was 0).
Pieces).

【0041】実施例3 a−BPDA(1.40モル)、DAPSi(0.60
モル)、BAPP(0.30モル)及びMBAA(0.
10モル)をトリグライム溶媒中で温度160℃で6時
間加熱撹拌してポリイミド溶液を得た。このポリイミド
溶液は、ポリマー固形分濃度53.4重量%、溶液粘度
(25℃)250センチポイズの溶液であった。また、
イミド化率は100%であった。上記ポリイミド溶液1
00重量部にエピコート1032H60(15重量部)
及び硬化触媒2E4MZ(0.3重量部)を加えてアン
ダーフィル材を得た。このアンダーフィル材の溶液粘度
は(25℃)350センチポイズであった。上記アンダ
ーフィル材を、銅回路が形成されたポリイミド基板と該
基板上に搭載された半導体チップとの間の空隙に滴下し
た。アンダーフィル材は、基板とチップとの間の空隙
に、気泡を発生することなく容易に侵入し、充填するこ
とができた。これを80℃×30分+90℃×45分+
100℃×45分+160℃×60分の4段階で加熱乾
燥し、アンダーフィル材の溶媒を除去すると共に硬化さ
せて、硬化膜を得た。この硬化膜にはクラックの発生が
認められなかった(クラックの発生数0個)。
Example 3 a-BPDA (1.40 mol), DAPSi (0.60 mol)
Mol), BAPP (0.30 mol) and MBAA (0.
(10 mol) in a triglyme solvent at a temperature of 160 ° C. for 6 hours with stirring to obtain a polyimide solution. This polyimide solution was a solution having a polymer solid content concentration of 53.4% by weight and a solution viscosity (25 ° C.) of 250 centipoise. Also,
The imidation ratio was 100%. The above polyimide solution 1
Epicoat 1032H60 (15 parts by weight)
And a curing catalyst 2E4MZ (0.3 parts by weight) were added to obtain an underfill material. The solution viscosity of this underfill material was (25 ° C.) 350 centipoise. The underfill material was dropped into a gap between a polyimide substrate on which a copper circuit was formed and a semiconductor chip mounted on the substrate. The underfill material could easily penetrate and fill the gap between the substrate and the chip without generating bubbles. This is 80 ° C x 30 minutes + 90 ° C x 45 minutes +
Heat drying was performed in four stages of 100 ° C. × 45 minutes + 160 ° C. × 60 minutes to remove and cure the solvent of the underfill material, thereby obtaining a cured film. No crack was observed in this cured film (the number of cracks generated was 0).

【0042】実施例4 アンダーフィル材の加熱乾燥を90℃×90分+160
℃×90分の2段階で加熱乾燥した以外は、実施例3と
同様にして硬化膜を得た。得られた硬化膜にはクラック
の発生が認められなかった(クラックの発生数0個)。
Example 4 The underfill material was dried by heating at 90 ° C. × 90 minutes + 160.
A cured film was obtained in the same manner as in Example 3 except that heating and drying were performed in two stages at 90 ° C. × 90 minutes. No crack was observed in the obtained cured film (the number of cracks generated was 0).

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明のアンダーフィル用ポリイミド樹
脂は、有機溶媒に可溶であり、特に、半導体チップを搭
載した回路基板がポリイミド基板である場合におけるア
ンダーフィル工程に適用して好適なものである。また、
本発明のアンダーフィル材は、ポリイミドフィルムとの
濡れ性が良好で半導体チップとポリイミド基板との狭い
間隙に容易に充填でき、ポリイミド基板及び半導体チッ
プとの密着性も良好で且つ硬化後にクラックが発生せ
ず、しかも得られた硬化膜が優れた電気的特性と半田耐
熱性を併有し、バンプ間の金属のマイグレーションの発
生を防止できると共に半導体接点を補強し得るものであ
る。
The polyimide resin for underfill of the present invention is soluble in an organic solvent, and is particularly suitable for use in an underfill process when a circuit board on which a semiconductor chip is mounted is a polyimide substrate. is there. Also,
The underfill material of the present invention has good wettability with the polyimide film, can easily fill the narrow gap between the semiconductor chip and the polyimide substrate, has good adhesion with the polyimide substrate and the semiconductor chip, and causes cracks after curing. In addition, the cured film obtained has both excellent electrical properties and solder heat resistance, can prevent the migration of metal between bumps, and can reinforce semiconductor contacts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、ポリイミド基板と半導体チップとの間
の空隙に本発明のアンダーフィル材の硬化膜を形成した
状態の一例を示す一部拡大平面図である。
FIG. 1 is a partially enlarged plan view showing an example of a state in which a cured film of an underfill material of the present invention is formed in a gap between a polyimide substrate and a semiconductor chip.

【図2】図2は、図1のA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ポリイミド基板 2 銅回路 3 半導体チップ 4 バンプ 5 アンダーフィル材の硬化膜 Reference Signs List 1 polyimide substrate 2 copper circuit 3 semiconductor chip 4 bump 5 cured film of underfill material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 CD05X CM04W EP016 EU016 EU026 EU116 EV206 GQ05 4J043 PA04 PC066 QB15 QB26 QB31 RA35 SA06 SA85 SB04 TA14 TA22 TB01 UA121 UA131 UB021 UB121 UB281 UB301 ZA02 ZA12 ZA41 ZB47 5G305 AA11 AA13 AB24 AB34 AB36 BA09 BA18 CA15 CA21 CA26 CA46 CA51 CA54 CD12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4J002 CD05X CM04W EP016 EU016 EU026 EU116 EV206 GQ05 4J043 PA04 PC066 QB15 QB26 QB31 RA35 SA06 SA85 SB04 TA14 TA22 TB01 UA121 UA131 UB021 UB121 UB281 UB301 ZA02 ZA13 AB37A ABB AB47A BA09 BA18 CA15 CA21 CA26 CA46 CA51 CA54 CD12

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記〔化1〕の一般式(1)で示される
ポリイミドシロキサン成分40〜80モル%、下記〔化
2〕の一般式(2)で示されるポリイミド成分5〜50
モル%及び下記〔化3〕の一般式(3)で示されるポリ
イミド成分残部(各成分の合計100モル%)からなる
アンダーフィル用ポリイミド樹脂。 【化1】 【化2】 【化3】
1. A polyimide siloxane component represented by the following general formula (1): 40 to 80 mol%, and a polyimide component represented by the following general formula (2): 5 to 50 mol%.
A polyimide resin for underfill comprising mol% and the remainder of the polyimide component represented by the following formula (3) (total of 100 mol% of each component). Embedded image Embedded image Embedded image
【請求項2】 下記成分(a)、(b)及び(c)を含
有し、25℃の溶液粘度が500センチポイズ以下であ
るアンダーフィル材。 (a)請求項1記載のアンダーフィル用ポリイミド樹脂
100重量部 (b)エポキシ樹脂2〜30重量部 (c)高沸点溶媒50〜140重量部
2. An underfill material comprising the following components (a), (b) and (c) and having a solution viscosity at 25 ° C. of 500 centipoise or less. (A) 100 parts by weight of the polyimide resin for underfill according to claim 1 (b) 2 to 30 parts by weight of an epoxy resin (c) 50 to 140 parts by weight of a high boiling point solvent
【請求項3】 ポリイミド基板と該基板上に搭載された
半導体チップとの間の空隙に、請求項2記載のアンダー
フィル材を充填した後、加熱乾燥して硬化させることに
より形成されてなる上記アンダーフィル材の硬化膜。
3. The method according to claim 2, wherein the space between the polyimide substrate and the semiconductor chip mounted on the substrate is filled with the underfill material according to claim 2, and then heated and dried to be cured. Cured film of underfill material.
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