JP2005175338A - Adhesive film for semiconductor and semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesive film for semiconductor without permitting an adhesive to squeeze out to a substrate etc., and further to provide a semiconductor device excellent in the productivity and excellent in the connection reliability between a semiconductor element and the substrate. <P>SOLUTION: The adhesive film 3 for semiconductor is an adhesive film 3 for semiconductor used for joining the semiconductor element 1 and a support member 2. The adhesive film 3 for semiconductor comprises a resin composition containing epoxy resin, phenol resin, resin different from the epoxy resin and the phenol resin, and a latent catalyst. The semiconductor device 20 is adapted such that the semiconductor element 1 and the support member 2 are joined via the adhesive film 3 for semiconductor. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体用接着フィルムおよび半導体装置に関する。   The present invention relates to an adhesive film for a semiconductor and a semiconductor device.

近年の電子機器の小型化、薄型化および高速化に伴って半導体素子の基板(プリント配線板等)への接続方法として、フリップチップ実装が注目されている。このフリップチップ実装に使用される半導体素子のアルミ電極上にはバンプが形成されており、バンプと回路基板上の配線とが電気的に接合される。これらのバンプの組成としては主に半田が使用されており、この半田バンプは、蒸着やメッキで、チップの内部配線につながる露出したアルミ端子上に形成される。また、ワイヤーボンディング装置で形成される金スタッドバンプなどもある。   With recent downsizing, thinning, and speeding up of electronic devices, flip chip mounting has attracted attention as a method for connecting semiconductor elements to a substrate (such as a printed wiring board). Bumps are formed on the aluminum electrodes of the semiconductor element used for the flip chip mounting, and the bumps and the wiring on the circuit board are electrically joined. As the composition of these bumps, solder is mainly used. The solder bumps are formed on the exposed aluminum terminals connected to the internal wiring of the chip by vapor deposition or plating. There is also a gold stud bump formed by a wire bonding apparatus.

このようなフリップチップ接続された半導体装置は、そのままで使用すると接続部の電極が空気中に露出しており、チップと基板の熱膨張係数の差が大きいため、半田リフローなどの後工程の熱履歴によりバンプの接続部分に大きな応力がかかり、実装信頼性に問題があった。
この問題を解決するため、バンプと基板とを接続した後、半導体素子と基板の間隙を、毛細管現象を利用して樹脂ペーストで埋めて硬化させて半導体素子と基板とを固定する方法が採用されている。これによりこの入出力バンプの腐食などの劣化を防止し、半導体素子と基板との接合安定性を高めている。(例えば、特許文献1、2参照。)
When such a flip chip connected semiconductor device is used as it is, the electrodes of the connecting portion are exposed to the air, and the difference in the coefficient of thermal expansion between the chip and the substrate is large. Due to the history, a large stress was applied to the connection part of the bump, and there was a problem in mounting reliability.
In order to solve this problem, a method of fixing the semiconductor element and the substrate by connecting the bump and the substrate and then filling the gap between the semiconductor element and the substrate with a resin paste using a capillary phenomenon and curing it is adopted. ing. As a result, deterioration of the input / output bumps such as corrosion is prevented, and the bonding stability between the semiconductor element and the substrate is enhanced. (For example, see Patent Documents 1 and 2.)

一般にフリップチップ実装を行うような半導体素子は電極数が多く毛細管現象を利用した樹脂ペーストの充填では、樹脂が十分に行き渡らず未充填部が出来やすく、半導体素子の動作が不安定になるなどの動作不良や耐湿信頼性が低いといった問題があった。更に、様々なパッケージが開発されるとともに回路設計上の問題から電極が半導体素子の周辺に多ピンかつ狭ピッチで配置されると樹脂ペーストの流し込みよる充填は困難となる。また、半導体素子のサイズが小さくなると液状樹脂のはみ出しによる基板の汚染が原因で不良品の発生頻度が高く歩留まり低下の原因になる。さらにフリップチップ接続した半導体装置1つ1つに樹脂を充填するにはあまりにも時間がかかるため、硬化させる工程も考慮すると生産性も不十分であった。
特開2000−336244公報(第2〜4頁) 特開2001−127215公報(第2〜6頁)
In general, a semiconductor element that performs flip chip mounting has a large number of electrodes, and filling a resin paste using a capillary phenomenon makes it difficult to fill the resin without sufficient resin, resulting in unstable operation of the semiconductor element. There were problems such as malfunction and low moisture resistance reliability. Furthermore, when various packages are developed and the electrodes are arranged around the semiconductor element at a multi-pin and narrow pitch due to problems in circuit design, it becomes difficult to fill the resin paste by pouring. In addition, when the size of the semiconductor element is reduced, defective products are frequently generated due to the contamination of the substrate due to the overflow of the liquid resin, resulting in a decrease in yield. Furthermore, since it takes too much time to fill each flip-chip connected semiconductor device with a resin, the productivity is insufficient in consideration of the curing process.
JP 2000-336244 A (pages 2 to 4) JP 2001-127215 A (pages 2 to 6)

本発明の目的は、基板等への接着剤のはみだし等が無い半導体用接着フィルムを提供することである。
また、本発明の目的は、生産性に優れ、半導体素子と基板との接続信頼性に優れた半導体装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide an adhesive film for a semiconductor in which no adhesive sticks out to a substrate or the like.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having excellent productivity and excellent connection reliability between a semiconductor element and a substrate.

このような目的は、下記(1)〜(10)に記載の本発明により達成される。
(1) 半導体素子と、支持部材とを接合するために用いる半導体用接着フィルムであって、
前記半導体用接着フィルムは、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂と、潜伏性触媒とを含む樹脂組成物で構成されていることを特徴とする半導体用接着フィルム。
(2) 前記樹脂組成物は、さらに無機充填材を含むものである上記(1)記載の半導体用接着フィルム。
(3) 前記無機充填材は、シリカである上記(2)記載の半導用接着フィルム。
(4) 前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂は、有機溶剤に可溶な樹脂である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
(5) 前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂は、一般式(1)で表される有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂である上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。

Figure 2005175338
(6) 前記有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂は、式(2)で表されるジアミノポリシロキサンをアミン成分総量の5〜70モル%有するものである上記(5)記載の半導体用接着フィルム。
Figure 2005175338
(7) 前記半導体素子と、支持部材との接合は、フリップチップ接合である上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
(8) 半導体素子と、支持部材とが上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の半導体用接着フィルムを介して接合されていることを特徴とする半導体装置。
(9) 前記半導体素子は、突起電極を有するものである上記(8)記載の半導体装置。
(10) 前記支持部材は、突起電極を有するものである上記(8)記載の半導体装置。 Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (10).
(1) An adhesive film for a semiconductor used for bonding a semiconductor element and a support member,
The said adhesive film for semiconductors is comprised with the resin composition containing an epoxy resin, a phenol resin, resin different from the said epoxy resin and a phenol resin, and a latent catalyst, The adhesive film for semiconductors characterized by the above-mentioned.
(2) The adhesive film for a semiconductor according to (1), wherein the resin composition further contains an inorganic filler.
(3) The adhesive film for a semiconductor according to (2), wherein the inorganic filler is silica.
(4) The adhesive film for a semiconductor according to any one of (1) to (3), wherein the resin different from the epoxy resin and the phenol resin is a resin soluble in an organic solvent.
(5) The adhesive for a semiconductor according to any one of (1) to (4), wherein the resin different from the epoxy resin and the phenol resin is a polyimide resin that is soluble in the organic solvent represented by the general formula (1). the film.
Figure 2005175338
(6) The adhesive film for a semiconductor according to (5), wherein the polyimide resin soluble in the organic solvent has a diaminopolysiloxane represented by the formula (2) in an amount of 5 to 70 mol% of the total amine component.
Figure 2005175338
(7) The adhesive film for a semiconductor according to any one of (1) to (6), wherein the semiconductor element and the supporting member are joined by flip chip joining.
(8) A semiconductor device, wherein a semiconductor element and a support member are joined via the adhesive film for a semiconductor according to any one of (1) to (7).
(9) The semiconductor device according to (8), wherein the semiconductor element has a protruding electrode.
(10) The semiconductor device according to (8), wherein the support member has a protruding electrode.

本発明によれば、基板等への接着剤のはみ出し等が無い半導体用接着フィルムを得ることができる。
また、本発明によれば、生産性に優れ、半導体素子と基板との接続信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。
また、本発明によればアンダーフィルの作用を有する半導体用接着フィルムを得ることができる。
また、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂、その硬化剤としてフェノール樹脂、を用いた場合、特に接続信頼性を向上することができる。
潜伏性触媒を用いて硬化性樹脂を硬化させることで、特に機械特性を向上することができる。
また、有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂としてシリコーン変性ポリイミド樹脂を用いた場合、特に接続信頼性を向上することができる。
また、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、潜在性触媒を組み合わせて用いた場合、特にフリップチップ接続時の樹脂充填性を向上することができる。
また、無機充填材を用いた場合、特に耐熱性を向上することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adhesive film for semiconductors without the protrusion of the adhesive agent to a board | substrate etc. can be obtained.
In addition, according to the present invention, a semiconductor device having excellent productivity and excellent connection reliability between a semiconductor element and a substrate can be obtained.
Moreover, according to this invention, the adhesive film for semiconductors which has the effect | action of underfill can be obtained.
Further, when an epoxy resin is used as the curable resin and a phenol resin is used as the curing agent, connection reliability can be particularly improved.
By curing the curable resin using a latent catalyst, particularly the mechanical properties can be improved.
In addition, when a silicone-modified polyimide resin is used as a polyimide resin soluble in an organic solvent, connection reliability can be particularly improved.
Moreover, when an epoxy resin, a phenol resin, and a latent catalyst are used in combination, the resin filling property at the time of flip chip connection can be improved.
Moreover, when an inorganic filler is used, especially heat resistance can be improved.

以下、本発明の半導体用接着フィルムおよび半導体装置について説明する。
本発明の半導体用接着フィルムは、半導体素子と、支持部材とを接合するために用いる半導体用接着フィルムであって、前記半導体用接着フィルムは、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂と、潜伏性触媒とを含む樹脂組成物で構成されていることを特徴とするものである。
また、本発明の半導体装置は、半導体素子と、支持部材とが上記に記載の半導体用接着フィルムを介して接合されていることを特徴とするものである。
Hereinafter, the adhesive film for semiconductor and the semiconductor device of the present invention will be described.
The adhesive film for semiconductor of the present invention is an adhesive film for semiconductor used for bonding a semiconductor element and a support member, and the adhesive film for semiconductor includes an epoxy resin, a phenol resin, the epoxy resin, and phenol. It is comprised by the resin composition containing resin different from resin and a latent catalyst.
Moreover, the semiconductor device of the present invention is characterized in that the semiconductor element and the support member are bonded via the above-described adhesive film for a semiconductor.

以下、半導体用接着フィルムについて説明する。
本発明の半導体用接着フィルムは、半導体素子と、支持部材とを接合するために用いるものであり、前記半導体用接着フィルムは、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂と、潜伏性触媒とを含む樹脂組成物で構成される。これにより、接着性に優れ、半導体装置の接続信頼性を向上することができる。さらに、本発明の半導体用接着フィルムは、先に樹脂をウエハー状態で一括供給し、個片化した充填用樹脂付き半導体素子を得ることができ、次いでフリップチップ接続すると同時に充填させることができるため生産性に優れている。
また、従来のアンダーフィルでは樹脂の溶融粘度を大幅に下げる必要があるためチップ周辺の樹脂のはみ出し量が大きくなるが、本発明の半導体用接着フィルムは充填するのに必要な量だけ供給することができ、溶融粘度も回路段差および接続端子周辺を充填するだけの最小限にできるため樹脂のはみ出し量を小さくすることができる。
Hereinafter, the adhesive film for semiconductor will be described.
The adhesive film for a semiconductor of the present invention is used for joining a semiconductor element and a support member, and the adhesive film for a semiconductor is an epoxy resin, a phenol resin, and a resin different from the epoxy resin and the phenol resin. And a resin composition containing a latent catalyst. Thereby, it is excellent in adhesiveness and can improve the connection reliability of a semiconductor device. Furthermore, since the semiconductor adhesive film of the present invention can supply the resin in a lump in a wafer state first to obtain a semiconductor element with a filling resin separated into pieces, and can be filled simultaneously with flip chip connection. Excellent productivity.
In addition, in the conventional underfill, it is necessary to greatly reduce the melt viscosity of the resin, so that the amount of resin protruding around the chip increases. However, the semiconductor adhesive film of the present invention is supplied in an amount necessary for filling. Since the melt viscosity can be minimized to fill the circuit step and the periphery of the connection terminal, the amount of protrusion of the resin can be reduced.

前記エポキシ樹脂は、半導体用接着フィルムの溶融粘度の調整を容易とし、樹脂を十分に充填させることができるため接続信頼性を向上することができるものである。さらに、硬化による網目状3次元架橋構造を形成するための熱線膨張係数を被着体に近づけ温度サイクル試験における信頼性やリフロー時の耐熱信頼性を向上することができるものである。
前記エポキシ樹脂としては、分子内に2個以上のエポキシ基を持つ化合物であれば良く、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂等の臭素化型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアネートなどの複素環式エポキシ樹脂のほか、脂環式型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらを単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。これらの中でも特にビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、樹脂の充填性を特に向上することができる。
The epoxy resin makes it easy to adjust the melt viscosity of the adhesive film for a semiconductor and can sufficiently fill the resin, thereby improving connection reliability. Furthermore, the thermal linear expansion coefficient for forming a network-like three-dimensional crosslinked structure by curing can be brought close to the adherend, and the reliability in the temperature cycle test and the heat resistance reliability during reflow can be improved.
The epoxy resin may be a compound having two or more epoxy groups in the molecule. For example, bisphenol type epoxy resin such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, phenol novolac, etc. Of epoxy resin, novolak epoxy resin such as cresol novolac epoxy resin, brominated epoxy resin such as brominated bisphenol A epoxy resin, brominated phenol novolac epoxy resin, and heterocyclic epoxy resins such as triglycidyl isocyanate In addition, alicyclic epoxy resins, biphenyl epoxy resins, naphthalene epoxy resins, glycidyl ester epoxy resins, and the like can be given. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, bisphenol type epoxy resins are particularly preferable. Thereby, the filling property of the resin can be particularly improved.

前記エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記無機充填材除く前記樹脂組成物全体の5〜50重量%が好ましく、特に10〜30重量%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に半導体用接着フィルムの機械強度に優れる。   Although content of the said epoxy resin is not specifically limited, 5 to 50 weight% of the whole resin composition except the said inorganic filler is preferable, and 10 to 30 weight% is especially preferable. When the content is within the above range, the mechanical strength of the adhesive film for semiconductor is particularly excellent.

前記フェノール樹脂は、半導体用接着フィルムの機械強度および反応時の硬化速度を向上することができるものである。
前記フェノール樹脂は、分子中に少なくとも2個のフェノール性水酸基を有するもので、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、ビスフェノールA型ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、アリル化ビスA型フェノール樹脂、ポリ-p-ビニルフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、単独でも混合して用いても差し支えない。
The said phenol resin can improve the mechanical strength of the adhesive film for semiconductors, and the cure rate at the time of reaction.
The phenol resin has at least two phenolic hydroxyl groups in the molecule. For example, a novolac phenol resin such as a phenol novolak resin, a cresol novolac resin, a bisphenol A type novolak resin, an allylated bis A type phenol resin, a poly -p-vinylphenol resin, phenol aralkyl resin, etc. are mentioned, but it is not limited to these, and they may be used alone or in combination.

前記フェノール樹脂の含有量は特に限定されないが、前記無機充填材を除く前記樹脂組成物全体の5〜40重量%が好ましく、特に10〜30重量%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に半導体用接着フィルムの硬化性に優れる。   Although content of the said phenol resin is not specifically limited, 5 to 40 weight% of the whole said resin composition except the said inorganic filler is preferable, and 10 to 30 weight% is especially preferable. When the content is within the above range, the curability of the adhesive film for a semiconductor is particularly excellent.

前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂は、半導体用接着フィルムのベース基材として作用することができるものである。
前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブタジエン、アクリル酸共重合体、アクリルニトリル等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらの中でもポリイミド樹脂が好ましく、特に後述する有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂が好ましい。これにより、ポリイミド樹脂を使用する際の作業性およびポリイミド樹脂ワニスの保存性を向上することができる。さらに、硬化後の接着フィルムに高い密着性と高い靭性を付与でき、接着力と接続信頼性に優れる半導体用接着フィルムが得られる。
The resin different from the epoxy resin and the phenol resin can act as a base substrate of the adhesive film for semiconductor.
Examples of the resin different from the epoxy resin and the phenol resin include thermoplastic resins such as polyimide resin, phenoxy resin, polyurethane resin, polybutadiene, acrylic acid copolymer, and acrylonitrile. Among these, a polyimide resin is preferable, and a polyimide resin soluble in an organic solvent described later is particularly preferable. Thereby, the workability | operativity at the time of using a polyimide resin and the preservability of a polyimide resin varnish can be improved. Furthermore, high adhesiveness and high toughness can be imparted to the adhesive film after curing, and an adhesive film for a semiconductor excellent in adhesive strength and connection reliability can be obtained.

前記有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂(有機溶剤に可溶な熱可塑性ポリイミド樹脂)とは、例えばシリコーン変性されているポリイミド樹脂、イミド結合間に直鎖の脂肪族や脂環式構造を導入したポリイミド樹脂、同じくエーテル結合やメタ位置換の芳香族の繰り返しを多くしたポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの中でもシリコーン変性されているポリイミド樹脂が好ましい。
ここで、有機溶剤に可溶とは、有機溶剤に5重量%のポリイミド樹脂を添加しても透明であることを意味する。
The polyimide resin soluble in the organic solvent (thermoplastic polyimide resin soluble in the organic solvent) is, for example, a silicone-modified polyimide resin, or a linear aliphatic or alicyclic structure introduced between imide bonds. Examples thereof include polyimide resins, and polyimide resins having a large number of repeating ether-bonded or meta-substituted aromatics. Among these, a silicone resin-modified polyimide resin is preferable.
Here, being soluble in an organic solvent means that it is transparent even if a 5 wt% polyimide resin is added to the organic solvent.

前記シリコーン変性されているポリイミド樹脂としては、具体的に下記式(3)で示されるものを含むことが好ましい。これにより、例えば有機硬質基板やフレキシブルプリント基板(FPC)に接続した場合、耐熱性・耐湿性が優れるため種々の環境下での接続信頼性が得られる。さらに、前記シリコーン変性ポリイミド樹脂は金属とも化学的相互作用を示すため、有機硬質基板、FPCやソルダーレジストコート基板に対して優れた密着性(接着性)が得られる。

Figure 2005175338
Specific examples of the silicone-modified polyimide resin include those represented by the following formula (3). Thereby, for example, when connected to an organic hard substrate or a flexible printed circuit board (FPC), since the heat resistance and moisture resistance are excellent, connection reliability in various environments can be obtained. Furthermore, since the silicone-modified polyimide resin exhibits a chemical interaction with a metal, excellent adhesion (adhesiveness) to an organic hard substrate, FPC, or solder resist coated substrate can be obtained.
Figure 2005175338

前記有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂の重合に使用する酸二無水物としては、例えば3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホン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’,3,3’−ベンゾフェノ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、1,4,5,7−ナフタレ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、3,4,9,10−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物等のテトラカルボン酸ニ無水物;、
4,4’−ビスフェノールAカルボン酸二無水物、エチレングリコールビストリメリット酸二無水物、無水ピロメリット酸、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)フタル酸二無水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物等のフタル酸ニ無水物;、等が挙げられ、これらを単独あるいは2種以上混合して用いられる。
Examples of the acid dianhydride used for polymerization of the polyimide resin soluble in the organic solvent include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′- Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5 Tetracarboxylic dianhydrides such as, 6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-naphthalenetetracarboxylic dianhydride;
4,4′-bisphenol A carboxylic dianhydride, ethylene glycol bistrimellitic dianhydride, pyromellitic anhydride, 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) phthalic dianhydride, 4,4′-oxydiphthalate Phthalic acid dianhydrides such as acid dianhydrides; and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂の重合に使用するジアミン成分としては、芳香族ジアミンでは、例えば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−アミノフェノキシ)ヘキサフルオロプロパン、ビス−4−(4−アミノフェノキシ)フェニルスルフォン、ビス−4−(3−アミノフェノキシ)フェニルスルフォン、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、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル等が挙げられる。特に2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパンを用いるとガラス転移温度を高く維持したまま溶解性を向上させることが可能である。また1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼンを用いると接着性を向上させる事が可能である。   As the diamine component used for polymerization of the polyimide resin soluble in the organic solvent, for aromatic diamine, for example, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4 -(4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenoxy) hexafluoropropane, bis-4- (4-aminophenoxy) phenylsulfone, bis-4- (3-aminophenoxy) ) Phenylsulfone, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3 -Aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl and the like. In particular, when 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane is used, the solubility can be improved while maintaining a high glass transition temperature. Further, when 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene is used, the adhesiveness can be improved.

また、脂肪族ジアミンでは、例えば1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,12−ジアミノドデカン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−ジアミノジシクヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−ジシクヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−ジシクヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラメチル−ジシクヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラエチル−ジシクヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチル−ジシクヘキシルメタン、4,4’− ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシル、4,4’− ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラメチルジシクロヘキシル、4,4’−ジアミノジシクヘキシルエーテルなどが挙げられる。   Examples of the aliphatic diamine include 1,2-diaminocyclohexane, 1,12-diaminododecane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 4,4. '-Diamino-3,3'-dimethyl-dicyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-diethyl-dicyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3', 5,5 '-Tetramethyl-dicyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3', 5,5'-tetraethyl-dicyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-diethyl-5 5'-dimethyl-dicyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexyl, 4,4'-diamino-3,3 ', 5,5'-tetramethyldi Examples include cyclohexyl and 4,4'-diaminodicyclohexyl ether.

また、他のジアミン成分としては、例えば4,4’−メチレンジ−o−トルイジン、4,4’−メチレンジ−2,6−キシリジン、4,4’−メチレンジ−2,6−ジエチルアニリン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラメチルジフェニルメタン、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−アミノフェノキシ)ヘキサフルオロプロパン、ビス−4−(4−アミノフェノキシ)フェニルスルフォン、ビス−4−(3−アミノフェノキシ)フェニルスルフォン、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、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、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、3,4ジアミノジフェニルスルフォン、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、2,5ジアミノトルエン、2,4ジアミノトルエン、4,6−ジメチル−m−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−p−フェニレンジアミン、2,4,6−トリメチル−m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル等を挙げることができる。   Examples of other diamine components include 4,4′-methylenedi-o-toluidine, 4,4′-methylenedi-2,6-xylidine, 4,4′-methylenedi-2,6-diethylaniline, 4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetramethyldiphenylmethane, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) ) Phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenoxy) hexafluoropropane, bis-4- (4-aminophenoxy) phenylsulfone, bis-4- (3-aminophenoxy) phenylsulfone, 1, 3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) ) Benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) dianiline, 3,4-diamino Diphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4 diaminodiphenyl sulfone, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,5 diaminotoluene, 2,4 diaminotoluene, 4,6-dimethyl- m-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine, 2,4,6-trimethyl-m-phenylenediamine, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,3'-dihydroxy-4,4'- And diaminobiphenyl.

さらに、前記有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂のジアミン成分の一つとして、下記式(2)で表されるジアミノポリシロキサンを用いることが好ましい。これにより、有機溶剤への溶解性を特に向上することができる。

Figure 2005175338
前記ジアミノポリシロキサンとしては、例えば1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)テトラメチルシロキサン、α,ω−ビス(4−アミノフェニル)ポリジメチルシロキサン、1,3−ビス(3−アミノフェニル)テトラメチルシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノフェニル)ポリジメチルシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラフェニルシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジフェニルシロキサン等が挙げられ、これらを単独あるいは2種以上混合して用いられる。 Furthermore, it is preferable to use diaminopolysiloxane represented by the following formula (2) as one of the diamine components of the polyimide resin soluble in the organic solvent. Thereby, the solubility to an organic solvent can be improved especially.
Figure 2005175338
Examples of the diaminopolysiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethylsiloxane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane, and 1,3-bis (4-aminophenyl) tetra. Methylsiloxane, α, ω-bis (4-aminophenyl) polydimethylsiloxane, 1,3-bis (3-aminophenyl) tetramethylsiloxane, α, ω-bis (3-aminophenyl) polydimethylsiloxane, 1, Examples thereof include 3-bis (3-aminopropyl) tetraphenylsiloxane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polydiphenylsiloxane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記ジアミノポリシロキサン成分の含有量は、特に限定されないが全アミン成分総量の5〜70モル%用いる事が好ましく、特に10〜60モル%用いることが好ましい。含有量が前記下限値未満であると有機溶剤への溶解性が低下する場合があり、前記上限値を超えるとガラス転移温度の低下により耐熱性が低下する場合がある。   The content of the diaminopolysiloxane component is not particularly limited, but is preferably 5 to 70 mol%, particularly preferably 10 to 60 mol%, based on the total amount of all amine components. When the content is less than the lower limit, the solubility in an organic solvent may be reduced. When the content exceeds the upper limit, the heat resistance may be reduced due to a decrease in the glass transition temperature.

前記酸無水物とジアミン成分との反応は、非プロトン性極性溶媒中で公知の方法で行うことができる(ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸の製造)。非プロトン性極性溶媒は、例えばN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、アニソール、テトラヒドロフラン(THF)、ジグライム、シクロヘキサノン、ガンマ−ブチロラクトン(GBL)、1,4−ジオキサン(1,4−DO)等が挙げられる。これらの非プロトン性極性溶媒は、一種類のみ用いてもよいし、二種類以上を混合して用いてもよい。   The reaction between the acid anhydride and the diamine component can be performed by a known method in an aprotic polar solvent (production of polyamic acid which is a precursor of polyimide resin). Examples of the aprotic polar solvent include N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAC), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), anisole, tetrahydrofuran (THF), diglyme, cyclohexanone, Examples thereof include gamma-butyrolactone (GBL) and 1,4-dioxane (1,4-DO). These aprotic polar solvents may be used alone or in combination of two or more.

また、上記非プロトン性極性溶媒と相溶性がある非極性溶媒を混合して使用しても良い。非極性溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、ソルベントナフサなどの芳香族炭化水素等が挙げられる。前記混合溶媒における非極性溶媒の割合は、50重量%以下であることが好ましい。これは非極性溶媒が上限値を超えると共沸による熱イミド化の反応速度が著しく低下し目的の分子量のポリイミド樹脂を得ることが困難になる場合があるからである。   Moreover, you may mix and use the nonpolar solvent compatible with the said aprotic polar solvent. Examples of the nonpolar solvent include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and solvent naphtha. The proportion of the nonpolar solvent in the mixed solvent is preferably 50% by weight or less. This is because if the nonpolar solvent exceeds the upper limit value, the reaction rate of thermal imidization by azeotropy is remarkably reduced, and it may be difficult to obtain a polyimide resin having a target molecular weight.

このようにして得たポリアミック酸溶液は、例えば有機溶剤中で加熱脱水環化してイミド化しポリイミドにする。イミド化反応によって生じた水は閉環反応を妨害するため、水と相溶しない有機溶剤を系中に加えて共沸させてディーンスターク(Dean-Stark)管などの装置を使用して系外に排出する。水と相溶しない有機溶剤としてはジクロルベンゼン等が知られているが、エレクトロニクス用としては塩素成分が混入する恐れがあるので、前記芳香族炭化水素を使用することが好ましい。また、イミド化反応の触媒として無水酢酸、β−ピコリン、ピリジンなどの化合物を使用しても良い。   The polyamic acid solution obtained in this manner is heated and dehydrated and cyclized in, for example, an organic solvent to form a polyimide. Since the water generated by the imidization reaction hinders the ring closure reaction, an organic solvent that is incompatible with water is added to the system and azeotroped, and the system is removed from the system using a device such as a Dean-Stark tube. Discharge. Dichlorobenzene or the like is known as an organic solvent that is incompatible with water. However, it is preferable to use the aromatic hydrocarbon because there is a possibility that a chlorine component may be mixed for use in electronics. Moreover, you may use compounds, such as an acetic anhydride, (beta) -picoline, and a pyridine, as a catalyst of imidation reaction.

上述のイミド化反応した溶液を貧溶剤に投入し有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂を析出させることができる。これにより未反応モノマー、不純物や異物などを除去し精製する。また、再溶解させる溶剤は加工作業性を考え、沸点の低い溶剤を用いることが好ましく、具体的には沸点が200℃以下の溶剤を選択することが好ましい。例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグライム、アニソール等のエーテル系溶剤、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、トルエンや酢酸エチル等を挙げることができる。これらの溶剤は単独で使用しても良いし、2種類以上を混合して用いることもできる。本発明では、特に乾燥温度に留意する必要があるのでメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、トルエンおよびアニソールから選ばれる1種以上を用いることが好ましい。   The solution obtained by the imidization reaction can be put into a poor solvent to precipitate a polyimide resin soluble in an organic solvent. In this way, unreacted monomers, impurities and foreign matters are removed and purified. The solvent to be redissolved is preferably a solvent having a low boiling point in consideration of workability, and specifically, a solvent having a boiling point of 200 ° C. or less is preferably selected. For example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone and cyclohexanone, ether solvents such as 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, diglyme and anisole, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide And amide solvents such as toluene, ethyl acetate and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, since it is necessary to pay particular attention to the drying temperature, it is preferable to use one or more selected from methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, toluene and anisole.

前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、20,000〜100,000が好ましく、特に30,000〜80,000が好ましい。重量平均分子量が前記下限値未満であると半導体用接着フィルムの靭性が低下する場合があり、前記上限値を超えると熱圧着時の流動性の低下により接続抵抗が上昇する場合がある。   The weight average molecular weight of the resin different from the epoxy resin and the phenol resin is not particularly limited, but is preferably 20,000 to 100,000, and particularly preferably 30,000 to 80,000. When the weight average molecular weight is less than the lower limit, the toughness of the adhesive film for semiconductor may be lowered, and when the upper limit is exceeded, the connection resistance may be increased due to a decrease in fluidity during thermocompression bonding.

前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記無機充填材を除く前記樹脂組成物全体の5〜60重量%が好ましく、特に15〜50重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると硬化後の機械強度が低下する場合があり、前記上限値を超えると溶融粘度が著しく増加するため樹脂の未充填部が発生して接続信頼性が低下する場合がある。   Although content of the resin different from the said epoxy resin and a phenol resin is not specifically limited, 5 to 60 weight% of the whole said resin composition except the said inorganic filler is preferable, and 15 to 50 weight% is especially preferable. If the content is less than the lower limit, the mechanical strength after curing may decrease, and if the content exceeds the upper limit, the melt viscosity increases remarkably, resulting in an unfilled portion of the resin and lower connection reliability. There is a case.

前記樹脂組成物は、潜伏性触媒を含む。これにより、フリップチップ接続後のポストキュアで硬化することができる。
前記潜伏性触媒とは、例えば100℃以下では前記硬化性樹脂の反応を促進させないが、120℃以上となると反応を促進させることが可能となるものである。より具体的には、150℃の熱板上ゲルタイムを1分30秒以上にすることができるものをいう。
このような潜伏性触媒としては、例えばホスフィン化合物、イミダゾール誘導体などが挙げられる。ホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムフェノエート、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フェノキシボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラアルコキシボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラアルキルボレート、テトラフェニルホスホニウム等が挙げられる。イミダゾール誘導体としては、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−エチルイミダゾール、1−ベンジル−2−エチル−5−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシジメチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、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、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール等が挙げられる。これらの中でも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、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールが特に好ましい。これにより、触媒の潜伏性が特に向上する。
さらには、ホスフィン化合物は下記式(4)で表される化合物(ホスホニウム塩)が好ましい。これにより、十分な潜在性と硬化性を併せ持つことができる。これらは、単独または2種類以上を併用してもよい。

Figure 2005175338
[式(4)中、R1は、O、S02、炭素数1〜6の脂肪族基または芳香族基、R2は:式(5)で示される基、R3は炭素数1〜6の脂肪族基または芳香族基] The resin composition includes a latent catalyst. Thereby, it can harden | cure by the postcure after flip chip connection.
The latent catalyst does not promote the reaction of the curable resin at, for example, 100 ° C. or lower, but can accelerate the reaction at 120 ° C. or higher. More specifically, the gel time on the hot plate at 150 ° C. can be 1 minute 30 seconds or more.
Examples of such latent catalysts include phosphine compounds and imidazole derivatives. Phosphine compounds include triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, triisopropylphosphine, tetraphenylphosphonium phenoate, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium tetraphenoxyborate, tetraphenylphosphonium tetraalkoxyborate, tetraphenylphosphonium tetraalkylborate. And tetraphenylphosphonium. Examples of imidazole derivatives include 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-ethylimidazole, 1-benzyl-2-ethyl-5-methylimidazole, and 2-phenyl-4. -Methyl-5-hydroxydimethylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 2,4-diamino-6- [2'-methyl- Examples include imidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, and the like. Among these, 2,4-diamino-6- [2′-methyl-imidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine and 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole are particularly preferable. Thereby, the latency of the catalyst is particularly improved.
Furthermore, the phosphine compound is preferably a compound (phosphonium salt) represented by the following formula (4). Thereby, it can have sufficient latency and curability. These may be used alone or in combination of two or more.
Figure 2005175338
Wherein (4), R1 is, O, S0 2, an aliphatic group or an aromatic group having 1 to 6 carbon atoms, and R2: a group represented by the formula (5), R3 is 1 to 6 carbon atoms fat Group or aromatic group]

前記潜伏性触媒の含有量は、特に限定されないが、前記無機充填材を除く前記樹脂組成物全体の0.1〜3重量%が好ましく、特に0.5〜2重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると硬化性樹脂が硬化不足となる場合があり、前記上限値を超えると保存安定性が低下する場合がある。   The content of the latent catalyst is not particularly limited, but is preferably from 0.1 to 3% by weight, particularly preferably from 0.5 to 2% by weight, based on the whole resin composition excluding the inorganic filler. When the content is less than the lower limit, the curable resin may be insufficiently cured, and when the content exceeds the upper limit, the storage stability may be lowered.

前記樹脂組成物は特に限定されないが、さらに無機充填材を含むことが好ましい。これにより、耐熱性を向上することができる。
前記無機充填材としては、例えばタルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等の窒化物等を挙げることができる。
これらの中でもシリカが好ましい。これにより、熱放散性を向上することができる。
The resin composition is not particularly limited, but preferably further contains an inorganic filler. Thereby, heat resistance can be improved.
Examples of the inorganic filler include silicates such as talc, calcined clay, unfired clay, mica and glass, oxides such as titanium oxide, alumina, silica and fused silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, hydrotalcite and the like. Carbonates, hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sulfates or sulfites such as barium sulfate, calcium sulfate, calcium sulfite, zinc borate, barium metaborate, aluminum borate, boron Examples thereof include borates such as calcium oxide and sodium borate, and nitrides such as aluminum nitride, boron nitride, and silicon nitride.
Among these, silica is preferable. Thereby, heat dissipation can be improved.

前記無機充填材の平均粒子径は特に限定されないが、10μm以下が好ましく、特に0.1〜8μmが好ましい。平均粒子径が前記範囲内であると、特に流動時の低粘度化に優れる。   The average particle size of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 10 μm or less, particularly preferably 0.1 to 8 μm. When the average particle diameter is within the above range, it is excellent in lowering the viscosity particularly during flow.

前記無機充填材の含有量は特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の10〜80重量%が好ましく、特に30〜70重量%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に機械強度に優れる。   Although content of the said inorganic filler is not specifically limited, 10 to 80 weight% of the whole said resin composition is preferable, and 30 to 70 weight% is especially preferable. When the content is within the above range, the mechanical strength is particularly excellent.

前記樹脂組成物には、必要に応じてカップリング剤等の添加剤を用いることができる。前記カップリング剤としては、例えばシラン系、チタネート系、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらの中でもシリコーンチップとの界面での密着性が良いシラン系カップリング剤が好ましい。例えばγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。前記カップリング剤の配合量は、特に限定されないが、硬化性樹脂およびその硬化剤100重量部に対し0.5〜10重量部が好ましく、特に2〜6重量部が好ましい。   Additives such as a coupling agent can be used in the resin composition as necessary. Examples of the coupling agent include silane, titanate, and aluminum coupling agents. Among these, a silane coupling agent having good adhesion at the interface with the silicone chip is preferable. For example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl Examples include trimethoxysilane and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane. Although the compounding quantity of the said coupling agent is not specifically limited, 0.5-10 weight part is preferable with respect to 100 weight part of curable resin and its hardening | curing agent, and 2-6 weight part is especially preferable.

前記樹脂組成物には、樹脂の相溶性、安定性、作業性等の各種特性向上のため、各種添加剤、例えば、非反応性希釈剤、反応性希釈剤、揺変性付与剤、増粘剤等を適宜添加しても良い。   In the resin composition, various additives such as a non-reactive diluent, a reactive diluent, a thixotropic agent, and a thickener are used to improve various properties such as resin compatibility, stability, and workability. Etc. may be added as appropriate.

本発明の半導体用接着フィルムの製造方法としては、例えば前記樹脂組成物をアニソール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン等の有機溶剤中で混合してワニス状とし、これを塗布してフィルムを形成する。具体的には、PET基材等を支持基材として用い、その支持基材上に、フローコーター、ロールコーター、コンマコーターなどによりフィルムを形成させ、溶剤を加熱乾燥させて半導体用接着フィルムを作製する。   As a method for producing an adhesive film for a semiconductor according to the present invention, for example, the resin composition is mixed in an organic solvent such as anisole, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, and tetrahydrofuran to form a varnish, which is applied to form a film. Specifically, using a PET substrate or the like as a support substrate, a film is formed on the support substrate by a flow coater, roll coater, comma coater, etc., and the solvent is heated and dried to produce an adhesive film for semiconductors To do.

前記半導体用接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、10〜100μmが好ましく、特に20〜50μmが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に回路段差や突起電極周辺の充填性に優れる。   Although the thickness of the said adhesive film for semiconductors is not specifically limited, 10-100 micrometers is preferable and especially 20-50 micrometers is preferable. When the thickness is within the above range, the circuit level difference and the filling property around the protruding electrode are particularly excellent.

本発明の半導体用接着フィルムは、前記半導体素子が突起電極を有する場合に好適に用いることができる。本発明の半導体用接着フィルムは、接続安定性、放熱散性および耐熱性を有するためアンダーフィルとしての作用をも有するからである。   The adhesive film for semiconductor of the present invention can be suitably used when the semiconductor element has a protruding electrode. This is because the adhesive film for a semiconductor of the present invention has an effect as an underfill because it has connection stability, heat dissipation and heat resistance.

また、本発明の半導体用接着フィルムは、前記半導体素子と支持部材の接合がフリップチップ接合の場合に好適に用いることができる。本発明の半導体用接着フィルムは、半導体素子と支持部材(基板)とを固定するだけでなく、半田リフロー後のバンプ接合部に掛かる応力を分散し半導体素子と支持部材(基板)との接合安定性を高めるためアンダーフィルとしての作用をも有するからである。
また、前記支持部材としては、例えば回路基板、電極を有する半導体素子等を挙げることができる。
Moreover, the adhesive film for semiconductors of this invention can be used suitably when the joining of the said semiconductor element and a supporting member is flip chip joining. The adhesive film for a semiconductor of the present invention not only fixes the semiconductor element and the support member (substrate), but also disperses the stress applied to the bump joint after solder reflow to stabilize the bonding between the semiconductor element and the support member (substrate). This is because it also has an action as an underfill to enhance the properties.
Examples of the support member include a circuit board and a semiconductor element having electrodes.

次に、本発明の半導体装置について簡単に説明する。
図1は、本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。
半導体装置20は、突起電極11を有する半導体素子1と、回路基板2とが上述したような半導体用接着フィルム3を介して接合されている。
回路基板2の上側(半導体素子1側)には、配線回路21が形成されている。
突起電極11と配線回路21とは、電気的に接合される。
配線回路21の下部には、回路基板2を貫通するようにビア(スルーホール)22が形成される。
回路基板2は、図示しないプリント配線板と接合される。
なお、本実施の形態においては、半導体素子1に突起電極11が形成されているものを用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば回路基板2に突起電極が形成されても良い。
また、本実施の形態においては、支持部材として回路基板2を用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば電極を有する半導体素子等を用いることもできる。
Next, the semiconductor device of the present invention will be briefly described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device of the present invention.
In the semiconductor device 20, the semiconductor element 1 having the protruding electrode 11 and the circuit board 2 are bonded via the semiconductor adhesive film 3 as described above.
A wiring circuit 21 is formed on the upper side (semiconductor element 1 side) of the circuit board 2.
The protruding electrode 11 and the wiring circuit 21 are electrically joined.
A via (through hole) 22 is formed below the wiring circuit 21 so as to penetrate the circuit board 2.
The circuit board 2 is joined to a printed wiring board (not shown).
In the present embodiment, the semiconductor element 1 on which the protruding electrode 11 is formed is used. However, the present invention is not limited to this, and for example, the protruding electrode may be formed on the circuit board 2.
In the present embodiment, the circuit board 2 is used as the support member. However, the present invention is not limited to this, and for example, a semiconductor element having electrodes can be used.

本発明の半導体装置は、上述したような半導体用接着フィルムを用いているので生産性に優れている。
また、上述したような半導体用接着フィルムを用いているのでアンダーフィルとしての作用を有するため、接続信頼性に優れている。
Since the semiconductor device of the present invention uses the semiconductor adhesive film as described above, it is excellent in productivity.
Moreover, since the adhesive film for a semiconductor as described above is used, it has an action as an underfill, and therefore has excellent connection reliability.

以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to this.

(実施例1)
1.エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂(シリコーン変性ポリイミド樹脂1)の合成
シリコーン変性ポリイミド樹脂1:温度計、攪拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ中に、酸成分として4,4’−ビスフェノールA酸二無水物43.38(0.0833モル)をアニソール220.24g、トルエン55.06gに縣濁させる。そして、ジアミン成分としては2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン23.39g(0.05モル)とα,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン(平均分子量836)27.87g(0.0333モル)を投入しアミック酸を形成した。
次いで、ディーンスターク還流冷却管を取り付け、オイルバスにより加熱すると縣濁溶液が溶解し透明になった。この際、イミド化に伴い発生する水をトルエンとの共沸により系外へ除去した。2時間加熱還流したところで反応を終了した。冷却後、大量のメタノール中に投入しポリイミド樹脂を析出させた。固形分を濾過後、70〜80℃で12時間減圧乾燥し溶剤を除き固形のポリイミド樹脂1を得た。重量平均分子量はMw=46,000であった。これはメチルエチルケトンに可溶であった。
(Example 1)
1. Synthetic silicone-modified polyimide resin of a resin (silicone-modified polyimide resin 1) different from epoxy resin and phenol resin 1: In a four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, and raw material inlet, '-Bisphenol A acid dianhydride 43.38 (0.0833 mol) is suspended in 220.24 g of anisole and 55.06 g of toluene. As the diamine component, 23.39 g (0.05 mol) of 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane and α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane (average molecular weight) 836) 27.87 g (0.0333 mol) was added to form an amic acid.
Next, when a Dean Stark reflux condenser was attached and heated by an oil bath, the suspended solution dissolved and became transparent. At this time, water generated with imidization was removed out of the system by azeotropy with toluene. The reaction was terminated when heated to reflux for 2 hours. After cooling, it was poured into a large amount of methanol to precipitate a polyimide resin. After filtering solid content, it dried under reduced pressure at 70-80 degreeC for 12 hours, the solvent was removed, and the solid polyimide resin 1 was obtained. The weight average molecular weight was Mw = 46,000. This was soluble in methyl ethyl ketone.

2.樹脂ワニスの調整
エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂として上述のシリコーン変性ポリイミド樹脂1を41重量%と、エポキシ樹脂としてアリル化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬工業社製、RE−810NM、エポキシ当量:223g/eq)を28重量%、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬工業社製、EOCN−120−80、エポキシ当量:200g/eq)を12重量%、フェノール樹脂としてアリル化フェノールノボラック樹脂(昭和化成社製、MEH−8000H、フェノール当量:140g/eq)を16重量%、カップリング剤としてエポキシ系アルコキシシラン(信越シリコーン株式会社製、KBM−403E)2.0重量%、潜伏性触媒としてホスフィン化合物(住友ベークライト社製、SBCAT23)1.0重量%とをメチルエチルケトンに溶解して固形分60重量%の樹脂溶液を得た。次に無機充填剤としてシリカフィラー(アドマテック社製、SE−5101、平均粒子径2〜4μm)を全組成の50重量%になるように混合しホモミキサーにより樹脂中に分散させ固形分60重量%に調整した樹脂ワニスを得た。
2. Preparation of resin varnish 41% by weight of the above-mentioned silicone-modified polyimide resin 1 as a resin different from epoxy resin and phenol resin, and allylated bisphenol A type epoxy resin as epoxy resin (Nippon Kayaku Kogyo Co., Ltd., RE-810NM, epoxy equivalent) : 223 g / eq) 28% by weight, cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Kogyo Co., Ltd., EOCN-120-80, epoxy equivalent: 200 g / eq) 12% by weight, allylated phenol novolac resin (phenol resin) Showa Kasei Co., Ltd., MEH-8000H, phenol equivalent: 140 g / eq) 16 wt%, epoxy-based alkoxysilane (Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., KBM-403E) 2.0 wt% as a coupling agent, latent catalyst Phosphine compounds (Sumitomo Bakery 1.0 wt% of SBCAT 23) manufactured by Toto Corporation was dissolved in methyl ethyl ketone to obtain a resin solution having a solid content of 60 wt%. Next, silica filler (manufactured by Admatech, SE-5101, average particle size 2 to 4 μm) as an inorganic filler is mixed so as to be 50% by weight of the total composition, and dispersed in the resin by a homomixer, and the solid content is 60% by weight. A resin varnish adjusted to 1 was obtained.

3.半導体用接着フィルムの製造
上述の樹脂ワニスを用いて、離型処理を施したポリエチレンテレフタレート(王子製紙社製、厚さ38μm)上に塗布して、90℃、5分乾燥して乾燥後の厚さが50μmとなるように半導体用接着フィルムを得た。
3. Manufacture of adhesive film for semiconductor Using the above-mentioned resin varnish, it is applied onto polyethylene terephthalate (made by Oji Paper Co., Ltd., thickness 38 μm) that has been subjected to a release treatment, dried at 90 ° C. for 5 minutes, and then dried. The adhesive film for semiconductors was obtained so that thickness might be set to 50 micrometers.

4.半導体装置の製造
突起電極を有する半導体素子(10mm×10mm、厚さ:325μm、120μmピッチ、256個、金スタッドバンプ)と、FR4タイプの樹脂基板とを上述の半導体用接着フィルムで接合して半導体装置を得た。
4). Manufacture of a semiconductor device A semiconductor element (10 mm × 10 mm, thickness: 325 μm, 120 μm pitch, 256, gold stud bump) having a projecting electrode and an FR4 type resin substrate are bonded together by the above-described adhesive film for semiconductor. Got the device.

(実施例2)
無機充填材を用いずに樹脂ワニスの配合を以下の様ようにした以外は、実施例1と同様にした。
1.エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂(シリコーン変性ポリイミド樹脂2)の合成
シリコーン変性ポリイミド樹脂2:温度計、攪拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ中に、酸成分として4,4’−ビスフェノールA酸二無水物67.67(0.13モル)をアニソール82.51g、トルエン80.63gに縣濁させる。そして、ジアミン成分としては1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン15.20g(0.052モル)と2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン26.68g(0.065モル)とα,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン(平均分子量836)10.87g(0.0013)モルをアニソール230g中70℃で加熱溶解させたものを滴下ロートに入れる。次いで、ディーンスターク還流冷却管を取り付け、オイルバスにより加熱すると縣濁溶液が溶解し透明になった。加熱還流が始まったらジアミン溶液を0.5時間ゆっくり滴下した。この際、イミド化に伴い発生する水をトルエンとの共沸により系外へ除去した。滴下終了後2時間加熱還流したところで反応を終了した。冷却後、大量のメタノール中に投入しポリイミド樹脂を析出させた。固形分を濾過後、70〜80℃で12時間減圧乾燥し溶剤を除き固形のポリイミド樹脂2を得た。分子量はMw=51,000である。これはアニソール単独、またはアニソール/メチルエチルケトン(50/50)に可溶であった。
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the resin varnish was blended as follows without using an inorganic filler.
1. Synthetic silicone-modified polyimide resin 2: a resin different from epoxy resin and phenol resin (silicone-modified polyimide resin 2): 4, 4 as acid components in a four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, and raw material inlet '-Bisphenol A acid dianhydride 67.67 (0.13 mol) is suspended in 82.51 g of anisole and 80.63 g of toluene. And as a diamine component, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene 15.20g (0.052mol) and 2, 2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane 26.68g (0 0.065 mol) and 10.87 g (0.0013) mol of α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane (average molecular weight 836) dissolved in 230 g of anisole at 70 ° C. in a dropping funnel. . Next, when a Dean Stark reflux condenser was attached and heated by an oil bath, the suspended solution dissolved and became transparent. When heating to reflux started, the diamine solution was slowly added dropwise for 0.5 hour. At this time, water generated with imidization was removed out of the system by azeotropy with toluene. The reaction was terminated when the mixture was refluxed for 2 hours after completion of the dropping. After cooling, it was poured into a large amount of methanol to precipitate a polyimide resin. After filtering solid content, it dried under reduced pressure at 70-80 degreeC for 12 hours, the solvent was removed, and the solid polyimide resin 2 was obtained. The molecular weight is Mw = 51,000. This was soluble in anisole alone or in anisole / methyl ethyl ketone (50/50).

2.樹脂ワニスの調整
エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂として上述のシリコーン変性ポリイミド樹脂3を50重量%と、エポキシ樹脂として高純度液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、EXA−830LVP、エポキシ当量:175g/eq)を10重量%、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬工業社製、EOCN−120−80、エポキシ当量:200g/eq)を2重量%、フェノール樹脂フェノール樹脂としてアリル化フェノールノボラック樹脂(昭和化成社製、MEH−8000H、フェノール当量:140g/eq)を10重量%、その他の硬化性樹脂としてノボラック型シアネートエステル樹脂(ロンザジャパン社製、PRIMASET PT−30)を25重量%、カップリング剤としてエポキシ系アルコキシシラン(信越シリコーン社製、KBM−403E)2.2重量%、潜伏性触媒としてコバルトアセチルアセトナート(日本化学産業社製、ナーセム第二コバルト)を0.05重量%、トリフェニルホスフィン(和光純薬工業社製、TPP)を0.75重量%とをアニソールに溶解して固形分50重量%の樹脂ワニスを得た。
2. Adjustment of Resin Varnish 50% by weight of the above-mentioned silicone-modified polyimide resin 3 as a resin different from the epoxy resin and the phenol resin, and a high-purity liquid bisphenol F-type epoxy resin (EXA-830LVP, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. Epoxy equivalent: 175 g / eq) 10% by weight, cresol novolak type epoxy resin (Nippon Kayaku Kogyo Co., Ltd., EOCN-120-80, epoxy equivalent: 200 g / eq) 2% by weight, phenolic resin allylation 10% by weight of phenol novolac resin (Showa Kasei Co., Ltd., MEH-8000H, phenol equivalent: 140 g / eq), 25 wt. Of novolac-type cyanate ester resin (Lonza Japan, PRIMASET PT-30) as other curable resin % As a ring agent, epoxy-based alkoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone, KBM-403E) 2.2% by weight, and as a latent catalyst, cobalt acetylacetonate (manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd., Nursem Cobalt Co.) 0.05% by weight 0.75% by weight of triphenylphosphine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., TPP) was dissolved in anisole to obtain a resin varnish having a solid content of 50% by weight.

(実施例3)
潜伏性触媒として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
潜伏性触媒として、2−フェニルー4−メチルイミダゾール(四国化成工業社製、2P4MZ)を用いた。これは、150℃の熱板上ゲルタイムが約4分であった。
(Example 3)
The same operation as in Example 1 was conducted except that the following were used as latent catalysts.
As a latent catalyst, 2-phenyl-4-methylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2P4MZ) was used. This had a gel time on a hot plate of 150 ° C. of about 4 minutes.

(実施例4)
エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂としてアクリル酸共重合体(ナガセケムテック社製、SG−708−DR)を用いた。
Example 4
Example 1 was repeated except that the following resins were used as resins different from the epoxy resin and phenol resin.
As a resin different from the epoxy resin and the phenol resin, an acrylic acid copolymer (manufactured by Nagase Chemtech, SG-708-DR) was used.

(実施例5)
エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂として以下のものを、樹脂ワニスの溶剤としてテトラヒドロフランを用いた以外は、実施例1と同様にした。
エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂として、脂肪族環式ポリイミド樹脂(丸善石油化学社製、PI−100、Mw=40,000)を用いた。
(Example 5)
The following was made as the resin different from the epoxy resin and the phenol resin, and the same as in Example 1 except that tetrahydrofuran was used as a solvent for the resin varnish.
As a resin different from the epoxy resin and the phenol resin, an aliphatic cyclic polyimide resin (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., PI-100, Mw = 40,000) was used.

(実施例6)
エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にした。
1.エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂(シリコーン変性ポリイミド樹脂3)の合成
シリコーン変性ポリイミド樹脂3:温度計、攪拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ中に、酸成分として4,4’−ビスフェノールA酸二無水物52.05g(0.1モル)をアニソール216g、トルエン54gに縣濁させる。そして、ジアミン成分としては2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン2.05g(0.005モル)、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン(平均分子量836)12.54g(0.015モル)、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン23.39g(0.08モル)を投入しアミック酸を形成した。
次いで、ディーンスターク還流冷却管を取り付け、オイルバスにより加熱すると縣濁溶液が溶解し透明になった。この際、イミド化に伴い発生する水をトルエンとの共沸により系外へ除去した。加熱還流後2時間したところで反応を終了した。冷却後、大量のメタノール中に投入しポリイミド樹脂を析出させた。固形分を濾過後、70〜80℃で12時間減圧乾燥し溶剤を除き固形のシリコ−ン変性ポリイミド樹脂3を得た。重量平均分子量はMw=42,000であった。これはアニソール、またはアニソール/メチルエチルケトン(50/50)に可溶であった。
(Example 6)
Example 1 was repeated except that the following resins were used as resins different from the epoxy resin and phenol resin.
1. Synthetic silicone-modified polyimide resin 3: resin different from epoxy resin and phenol resin (silicone-modified polyimide resin 3): 4, 4 as acid components in a four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, and raw material inlet '-Bisphenol A acid dianhydride 52.05 g (0.1 mol) is suspended in 216 g of anisole and 54 g of toluene. As diamine components, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane 2.05 g (0.005 mol), α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane (average molecular weight) 836) 12.54 g (0.015 mol) and 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene 23.39 g (0.08 mol) were added to form an amic acid.
Next, when a Dean Stark reflux condenser was attached and heated by an oil bath, the suspended solution dissolved and became transparent. At this time, water generated with imidization was removed out of the system by azeotropy with toluene. The reaction was terminated after 2 hours from heating to reflux. After cooling, it was poured into a large amount of methanol to precipitate a polyimide resin. After filtering solid content, it dried under reduced pressure at 70-80 degreeC for 12 hours, the solvent was removed, and the solid silicone modified polyimide resin 3 was obtained. The weight average molecular weight was Mw = 42,000. It was soluble in anisole or anisole / methyl ethyl ketone (50/50).

(比較例1)
潜伏性触媒の代わりに、通常の触媒2−メチルイミダゾールを用いた以外は、実施例1と同様にした。これは、150℃の熱板上ゲルタイムが約35秒であった。
(Comparative Example 1)
Instead of the latent catalyst, the same procedure as in Example 1 was performed except that the usual catalyst 2-methylimidazole was used. This had a gel time on a hot plate of 150 ° C. of about 35 seconds.

(比較例2)
フェノール樹脂を使用しない以外は、実施例1と同様にした。
(Comparative Example 2)
The procedure was the same as Example 1 except that no phenol resin was used.

(比較例3)
エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂を使用しない以外は、実施例1と同様にした。
(Comparative Example 3)
Example 1 was repeated except that a resin different from the epoxy resin and the phenol resin was not used.

(比較例4)
有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂に変えて、以下の有機溶剤に不溶なポリイミド樹脂を用いた以外は、実施例1と同様にした。
1.有機溶剤に不溶なポリイミド樹脂(ポリイミド樹脂樹脂4)の合成
ポリイミド樹脂樹脂4:温度計、攪拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ中に、酸成分として3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物24.63g(0.06モル)N−メチル−2−ピロリドン135.3g、トルエン33.8gに縣濁させる。そして、ジアミン成分としては2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン24.63g(0.06モル)を投入しアミック酸を形成した。次いで、ディーンスターク還流冷却管を取り付け、イミド化に伴い発生する水をトルエンとの共沸により系外へ除去した。加熱還流開始後3.0時間したところで反応を終了した。この際生成したポリイミド樹脂は不溶なため析出している。冷却後、固形分を濾過後、50〜60℃で12時間減圧乾燥し溶剤を除き固形のポリイミド樹脂を得る。更に凍結粉砕行い、20μm程度まで微粉化した。これはMEKにもアニソールにも不溶であった。
(Comparative Example 4)
It changed into the polyimide resin soluble in an organic solvent, and it carried out similarly to Example 1 except having used the polyimide resin insoluble in the following organic solvents.
1. Synthetic polyimide resin resin 4: polyimide resin insoluble in organic solvent (polyimide resin resin 4): 3, 3 ′, 4 as acid components in a four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, and raw material inlet , 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride 24.63 g (0.06 mol) N-methyl-2-pyrrolidone 135.3 g and toluene 33.8 g. Then, as the diamine component, 24.63 g (0.06 mol) of 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane was added to form an amic acid. Next, a Dean-Stark reflux condenser was attached, and water generated during imidization was removed out of the system by azeotropy with toluene. The reaction was terminated at 3.0 hours after the start of heating to reflux. The polyimide resin produced at this time is precipitated because it is insoluble. After cooling, the solid content is filtered and then dried under reduced pressure at 50 to 60 ° C. for 12 hours to remove the solvent and obtain a solid polyimide resin. Furthermore, it was freeze-pulverized and pulverized to about 20 μm. This was insoluble in MEK and anisole.

(比較例5)
突起電極を有する半導体素子(10mm×10mm、厚さ:325μm、120μmピッチ、256個、金スタッドバンプ)と、FR4タイプの樹脂基板とフリップチップ接合した後、下記に記載したアンダーフィル用液状樹脂組成物を流し込み半導体装置を得た。
ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂(エポキシ当量175、日本化薬株式会社製、RE403S)43.95重量%と、ジエチルジアミノジフェニルメタン15重量%と、硬化促進剤2−フェニル−4−メチルイミダゾール1重量%と、無機充填剤としてシリカフィラー(アドマテック社製、SE−5101、平均粒子径2〜4μm)を60重量%、カーボンブラック0.05重量%とを3本ロールにて分散混練し、真空脱泡処理をしてアンダーフィル用液状封止樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 5)
After flip chip bonding to a semiconductor element (10 mm × 10 mm, thickness: 325 μm, 120 μm pitch, 256, gold stud bump) having a protruding electrode and an FR4 type resin substrate, the liquid resin composition for underfill described below A semiconductor device was obtained by pouring things.
Bisphenol F type liquid epoxy resin (epoxy equivalent 175, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., RE403S) 43.95% by weight, diethyldiaminodiphenylmethane 15% by weight, curing accelerator 2-phenyl-4-methylimidazole 1% by weight, In addition, 60 wt% silica filler (manufactured by Admatech, SE-5101, average particle size 2 to 4 μm) as an inorganic filler is dispersed and kneaded with three rolls in a three-roll, and vacuum defoaming treatment A liquid sealing resin composition for underfill was obtained.

なお、各実施例および各比較例で用いたエポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂の有機溶剤への溶解性は以下のように評価した。得られた結果を表1に示す。
1. ポリイミド樹脂の溶解性
ポリイミド樹脂の有機溶剤への溶解性は、溶剤としメチルエチルケトン、アニソール、THFを用いて、ポリイミド樹脂を5重量%となるように添加して溶液の状態を目視で評価した。得られた結果を表1に示す。各符号は、以下の通りである。
◎:完全に透明になる
○:少し曇った状態であるが均一で不溶部なし
△:膨潤し、70℃加熱により透明になる
×:完全に不溶
In addition, the solubility to the organic solvent of the resin different from the epoxy resin and phenol resin used in each Example and each comparative example was evaluated as follows. The obtained results are shown in Table 1.
1. Solubility of the polyimide resin The solubility of the polyimide resin in the organic solvent was evaluated by visual observation of the solution state by adding 5% by weight of the polyimide resin using methyl ethyl ketone, anisole and THF as a solvent. The obtained results are shown in Table 1. Each code is as follows.
◎: Completely transparent ○: Slightly cloudy but uniform and without insoluble part △: Swelled and transparent by heating at 70 ° C. ×: Completely insoluble

Figure 2005175338
Figure 2005175338

表1から明らかなように、シリコーン変性されているポリイミド樹脂は、溶剤への溶解性に特に優れていた。   As is clear from Table 1, the silicone-modified polyimide resin was particularly excellent in solubility in a solvent.

各実施例および比較例で得られた半導体用接着フィルムおよび半導体装置について、以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表2に示す。
1. 半導体素子への接着剤のはみ出しについて
半導体素子への接着剤のはみ出しの有無を目視で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:半導体素子の5%未満である。
○:半導体素子の5〜12%未満である。
△:半導体素子の12〜15%未満である。
×:半導体素子の15%を超える。
The following evaluation was performed about the adhesive film for semiconductors and semiconductor device obtained by each Example and the comparative example. The evaluation items are shown together with the contents. The obtained results are shown in Table 2.
1. About the protrusion of the adhesive agent to a semiconductor element The presence or absence of the protrusion of the adhesive agent to a semiconductor element was evaluated visually. Each code is as follows.
A: Less than 5% of the semiconductor element.
A: Less than 5 to 12% of the semiconductor element.
(Triangle | delta): It is less than 12 to 15% of a semiconductor element.
X: More than 15% of the semiconductor element.

2. フリップチップ接続性(充填性)
突起電極を有する半導体素子(10mm×10mm、厚さ:325μm、120μmピッチ、256個、金スタッドバンプ)を、評価用基板(ポリイミド二層テープ基板)上に、温度200℃、時間30秒、圧力0.5MPaの条件でフリップチップボンダー装置(澁谷工業製 DB200)にて圧着し、実装試験を行った。この時ボイド・空隙の有無を顕微鏡観察し、さらに断面観察により評価を行った。各符号は、以下の通りである。
◎:ボイド・空隙全く無し
○:チップの端にボイド・空隙少し有るが、使用可能。
△:チップの端にボイド・空隙少し有り、使用不可。
×:ボイド・空隙有り
2. Flip chip connectivity (fillability)
A semiconductor element (10 mm × 10 mm, thickness: 325 μm, 120 μm pitch, 256, gold stud bump) having a protruding electrode is placed on an evaluation substrate (polyimide double-layer tape substrate) at a temperature of 200 ° C., a time of 30 seconds, and a pressure. A mounting test was performed by pressure bonding with a flip chip bonder apparatus (DB200 manufactured by Kasuya Kogyo) under the condition of 0.5 MPa. At this time, the presence / absence of voids / voids was observed with a microscope, and further evaluated by cross-sectional observation. Each code is as follows.
◎: No voids / voids ○: There are some voids / voids at the end of the chip, but it can be used.
Δ: There are a small amount of voids and voids at the end of the chip, so it cannot be used.
×: Void / void

3. 接続信頼性(導通テスト)
ボイド・空隙試験用に作製した半導体装置を用いて、170℃で60分の熱処理により硬化した後、半導体装置を常温(25℃)、260℃の熱板上に20秒づつ置き繰り返し3回行った。このサンプルを室温及び150℃で接続抵抗を測定した。各符号は、以下の通りである。
◎:導通不良全く無し。
×:導通不良有り
3. Connection reliability (continuity test)
After curing by heat treatment at 170 ° C. for 60 minutes using a semiconductor device prepared for void / void test, the semiconductor device is placed on a hot plate at room temperature (25 ° C.) and 260 ° C. for 20 seconds and repeated three times. It was. The connection resistance of this sample was measured at room temperature and 150 ° C. Each code is as follows.
A: No conduction failure at all.
×: Conduction failure

4. 半導体装置の生産性
比較例4Aの方法で得られる半導体装置の工数を基準(100)して、各実施例および比較例の工数を評価した。
4). Productivity of Semiconductor Device The man-hours of the respective examples and comparative examples were evaluated based on the man-hour of the semiconductor device obtained by the method of Comparative Example 4A (100).

Figure 2005175338
Figure 2005175338

表2から明らかなように、実施例1〜6は、接着剤のはみ出しが無かった。
また、実施例1〜6は、接続性および接続信頼性にも優れていた。
また、実施例1〜6は、熱時接着強度にも優れていた。
また、実施例1〜6は、生産性にも優れていた。
As apparent from Table 2, Examples 1 to 6 had no protrusion of the adhesive.
Moreover, Examples 1-6 were excellent also in connectivity and connection reliability.
Moreover, Examples 1-6 were excellent also in the adhesive strength at the time of a heat | fever.
Moreover, Examples 1-6 were excellent also in productivity.

図1は、本発明の半導体装置の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a semiconductor device of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体素子
11 突起電極
2 回路基板
21 配線回路
22 ビア(スルーホール)
3 半導体用接着フィルム
20 半導体装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 11 Projection electrode 2 Circuit board 21 Wiring circuit 22 Via (through hole)
3 Adhesive Film for Semiconductor 20 Semiconductor Device

Claims (10)

半導体素子と、支持部材とを接合するために用いる半導体用接着フィルムであって、
前記半導体用接着フィルムは、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂と、潜伏性触媒とを含む樹脂組成物で構成されていることを特徴とする半導体用接着フィルム。
A semiconductor adhesive film used to join a semiconductor element and a support member,
The said adhesive film for semiconductors is comprised with the resin composition containing an epoxy resin, a phenol resin, resin different from the said epoxy resin and a phenol resin, and a latent catalyst, The adhesive film for semiconductors characterized by the above-mentioned.
前記樹脂組成物は、さらに無機充填材を含むものである請求項1に記載の半導体用接着フィルム。 The adhesive film for semiconductor according to claim 1, wherein the resin composition further contains an inorganic filler. 前記無機充填材は、シリカである請求項2に記載の半導用接着フィルム。 The adhesive film for a semiconductor according to claim 2, wherein the inorganic filler is silica. 前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂は、有機溶剤に可溶な樹脂である請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。 The adhesive film for a semiconductor according to claim 1, wherein the resin different from the epoxy resin and the phenol resin is a resin soluble in an organic solvent. 前記エポキシ樹脂およびフェノール樹脂と異なる樹脂は、一般式(1)で表される有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂である請求項1ないし4のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
Figure 2005175338
5. The adhesive film for a semiconductor according to claim 1, wherein the resin different from the epoxy resin and the phenol resin is a polyimide resin soluble in an organic solvent represented by the general formula (1).
Figure 2005175338
前記有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂は、式(2)で表されるジアミノポリシロキサンをアミン成分総量の5〜70モル%有するものである請求項5に記載の半導体用接着フィルム。
Figure 2005175338
The adhesive film for a semiconductor according to claim 5, wherein the polyimide resin soluble in the organic solvent has a diaminopolysiloxane represented by the formula (2) in an amount of 5 to 70 mol% of the total amine component.
Figure 2005175338
前記半導体素子と、支持部材との接合は、フリップチップ接合である請求項1ないし6のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。 The adhesive film for semiconductor according to any one of claims 1 to 6, wherein the semiconductor element and the support member are joined by flip chip joining. 半導体素子と、支持部材とが請求項1ないし7のいずれかに記載の半導体用接着フィルムを介して接合されていることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device, wherein a semiconductor element and a support member are joined via the semiconductor adhesive film according to claim 1. 前記半導体素子は、突起電極を有するものである請求項8に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 8, wherein the semiconductor element has a protruding electrode. 前記支持部材は、突起電極を有するものである請求項8に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 8, wherein the support member has a protruding electrode.
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