JP2006182919A - Adhesive film for semiconductor and semiconductor device using the same - Google Patents

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Daisuke Nakagawa
大助 中川
Hiroyuki Yasuda
浩幸 安田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a semiconductor device using an adhesive film for a semiconductor bonding a semiconductor element to a supporting member for loading the semiconductor element having a difference in level of a substrate such as an organic substrate at a low temperature without insufficiency of embedding properties and having excellent reflow resistance. <P>SOLUTION: The adhesive film for the semiconductor is composed of a resin composition containing an acrylic ester copolymer, a polyfunctional epoxy compound, a curing agent and a molecular compound of a tetra-substituted phosphonium and a polyfunctional phenol compound. The adhesive film for the semiconductor makes the adhesiveness compatible with flow properties after thermal history by including the molecular compound of the tetra-substituted phosphonium and the polyfunctional phenol compound as a curing promoter for the epoxy resin. The method for producing the semiconductor device comprises joining the semiconductor element to the supporting member for loading the semiconductor element by using the adhesive film for the semiconductor. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体用接着フィルム及びこれを用いた半導体装置に関する。   The present invention relates to an adhesive film for a semiconductor and a semiconductor device using the same.

近年、電子機器の高機能化等に対応して半導体装置の高密度化、高集積化の要求がされるようになってきている。このような要求に対応するため、半導体装置の構造として、例えば、半導体素子の上にリードを接着するリード・オン・チップ(LOC)構造が採用されている。このLOC構造では、半導体素子とリードフレームとを接合するため、その接合部での接着信頼性が半導体パッケージの信頼性に大きく影響している。   In recent years, there has been a demand for higher density and higher integration of semiconductor devices in response to higher functionality of electronic devices. In order to meet such requirements, for example, a lead-on-chip (LOC) structure in which a lead is bonded onto a semiconductor element is employed as a structure of a semiconductor device. In this LOC structure, since the semiconductor element and the lead frame are bonded, the bonding reliability at the bonded portion greatly affects the reliability of the semiconductor package.

従来は、半導体用接着剤として、ペースト状の接着剤が用いられてきた。ところが、特に近年の半導体パッケージはチップの上にチップを多段で積層することでパッケージの小型化、薄型化、大容量化を実現している。こういったパッケージではペースト状接着剤ではチップからはみ出しワイヤーボンド時に不具合が発生したり、接着剤層の厚み制御が難しい等の問題が発生していた。このような問題を解決するためにフィルム状の接着剤が使用されるようになってきた。   Conventionally, paste adhesives have been used as adhesives for semiconductors. However, particularly in recent semiconductor packages, the chip is stacked in multiple stages on the chip, thereby realizing a reduction in size, thickness and capacity of the package. In such a package, the paste adhesive has problems such as a problem that occurs when the wire sticks out of the chip and the thickness of the adhesive layer is difficult to control. In order to solve such problems, film adhesives have been used.

ここでLOC構造ではポリイミド樹脂を用いたホットメルト型の接着剤フィルム等の耐熱性基材に接着剤と塗布したフィルム状接着剤が用いられてきている(特許文献1)。
しかし、ホットメルト型の接着剤フィルムは、高温で接着する必要があるため、高密度化した半導体素子、リードフレームに熱損傷を与える場合があった。
Here, in the LOC structure, a film adhesive obtained by applying an adhesive and a heat-resistant substrate such as a hot-melt adhesive film using a polyimide resin has been used (Patent Document 1).
However, since the hot-melt adhesive film needs to be bonded at a high temperature, it may cause thermal damage to a high-density semiconductor element and lead frame.

また半導体装置の高密度化、高集積化を実現するためにリードフレームに代わりビスマレイミド−トリアジン基板やポリイミド基板のような有機基板の使用が増加している。こうした有機基板の表面には、リードフレーム以上に表面の段差があり、この段差をなくす段差埋め込みがフィルム状の接着剤使用時の課題点となっている。   In addition, in order to realize high density and high integration of semiconductor devices, use of organic substrates such as bismaleimide-triazine substrates and polyimide substrates instead of lead frames is increasing. On the surface of such an organic substrate, there is a level difference on the surface more than the lead frame, and step embedding to eliminate this level difference is a problem when using a film adhesive.

フィルム状の接着剤を用いた場合の段差埋め込みは、モールド材封入時の圧力を利用して行われることが多いが、この場合の接着剤層には、封入温度でのフロー性が要求される。しかしチップの多段化が進み、ワイヤーボンド時や接着剤層硬化時の熱履歴が過剰にかかることで接着剤層が硬化してしまい、基板段差うめこみを行えるだけの充分なフロー性得られないという問題があった。またボイド巻き込み等の不具合が発生することもあった。更にフロー性が満足していても前記熱履歴で一部硬化してしまっているので、密着性が不足したりする問題もあり、硬化性と密着性の両立が課題となっている。
特開平6−264035号公報
In the case of using a film-like adhesive, the step filling is often performed by using the pressure at the time of encapsulating the mold material. In this case, the adhesive layer is required to have flowability at the encapsulation temperature. . However, as the number of chips increases, the adhesive layer hardens due to excessive heat history when wire bonding or adhesive layer cures, and it is not possible to obtain sufficient flow properties to allow the step of the substrate to be recessed. There was a problem. In addition, problems such as void entrainment may occur. Furthermore, even if the flowability is satisfied, since the resin is partially cured by the heat history, there is a problem that the adhesiveness is insufficient, and there is a problem of achieving both curability and adhesiveness.
JP-A-6-264035

本発明の目的は、半導体素子と、リードフレーム又は有機基板等の半導体素子搭載用支持部材とを接着することができ、熱履歴後の硬化性及び密着性に優れた半導体用接着フィルムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a semiconductor adhesive film capable of bonding a semiconductor element and a support member for mounting a semiconductor element such as a lead frame or an organic substrate, and having excellent curability and adhesion after a thermal history. That is.

このような目的は、下記[1]〜[7]に記載の本発明により達成される。
[1](A)アクリル酸エステル共重合体、
(B)多官能エポキシ化合物、
(C)硬化剤、及び、
(D)テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物、
を含有してなることを特徴とする半導体用接着フィルム。
[2]成分(D)のテトラ置換ホスホニウムが、テトラフェニルホスホニウムである[1]記載の半導体用接着フィルム。
[3]成分(D)の多官能フェノール化合物が、ヒドロキシベンゼン化合物、ビフェノール化合物、ビスフェノール化合物、ヒドロキシナフタレン化合物、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂を含むものである[1] または[2]記載の半導体用接着フィルム。
[4]成分(C)がフェノール系硬化剤である[1]乃至[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
[5]半導体接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後の175℃での溶融粘度が500[Pa・s]以上5000[Pa・s]以下であることを特徴とする半導体用接着フィルム。
[6]半導体用接着フィルムを150℃で1時間熱処理したあと、さらに175℃で4時間処理した後の240℃での弾性率が1から50MPaであることを特徴とする半導体用接着フィルム。
[7]半導体素子、半導体素子搭載用支持部材、及びこれらを接合する接着剤を含んで構成される半導体装置であって、
当該接着剤が[1]乃至[6]のいずれかに記載の半導体用接着フィルムである半導体装置。
Such an object is achieved by the present invention described in the following [1] to [7].
[1] (A) Acrylic ester copolymer,
(B) a polyfunctional epoxy compound,
(C) a curing agent, and
(D) a molecular compound of a tetra-substituted phosphonium and a polyfunctional phenol compound,
The adhesive film for semiconductors characterized by including.
[2] The adhesive film for a semiconductor according to [1], wherein the tetra-substituted phosphonium of component (D) is tetraphenylphosphonium.
[3] The adhesive for semiconductor according to [1] or [2], wherein the polyfunctional phenol compound of component (D) comprises a hydroxybenzene compound, a biphenol compound, a bisphenol compound, a hydroxynaphthalene compound, a phenol novolac resin, or a phenol aralkyl resin. the film.
[4] The adhesive film for a semiconductor according to any one of [1] to [3], wherein the component (C) is a phenolic curing agent.
[5] An adhesive film for a semiconductor, wherein a melt viscosity at 175 ° C. after heat-treating the semiconductor adhesive film at 150 ° C. for 1 hour is 500 [Pa · s] or more and 5000 [Pa · s] or less.
[6] An adhesive film for a semiconductor, wherein the adhesive film for a semiconductor is heat treated at 150 ° C. for 1 hour and further treated at 175 ° C. for 4 hours, and then has an elastic modulus at 240 ° C. of 1 to 50 MPa.
[7] A semiconductor device comprising a semiconductor element, a semiconductor element mounting support member, and an adhesive for joining them,
A semiconductor device, wherein the adhesive is the adhesive film for a semiconductor according to any one of [1] to [6].

本発明によれば、半導体素子と、リードフレーム又は有機基板等の半導体素子搭載用支持部材と、を接着することができ、熱履歴後の硬化性及び密着性に優れた半導体用接着フィルムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor element and the support member for semiconductor element mounting, such as a lead frame or an organic substrate, can be adhere | attached, and the adhesive film for semiconductors excellent in the sclerosis | hardenability and adhesiveness after a heat history is provided. can do.

本発明は、(A)アクリル酸エステル共重合体、(B)多官能エポキシ化合物、(C)硬化剤、及び、(D)テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物を含有してなることを特徴とする半導体用接着フィルムである。なお下記は例示であり、本発明は何ら下記に限定されるものではない。以下に本発明の半導体用接着フィルムの各成分について詳細に説明する。   The present invention comprises (A) an acrylic ester copolymer, (B) a polyfunctional epoxy compound, (C) a curing agent, and (D) a molecular compound of a tetra-substituted phosphonium and a polyfunctional phenol compound. This is an adhesive film for semiconductors. The following is an example, and the present invention is not limited to the following. Below, each component of the adhesive film for semiconductors of this invention is demonstrated in detail.

(A)アクリル酸エステル共重合体とはアクリル酸、メタクリル酸、これらのエステル、その他の誘導体をモノマーとして含む重合体のことを意味する。具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等が挙げられる。アクリロニトリルのようなアクリル系モノマー以外の他のモノマーと、アクリル系モノマーとの共重合体もアクリル酸エステル共重合体に含まれる。
本発明の(A)アクリル酸エステル共重合体はガラス転移温度が低いため、これを添加することで半導体用接着フィルムの初期密着性を向上することができる。
(A) Acrylic acid ester copolymer means a polymer containing acrylic acid, methacrylic acid, these esters, and other derivatives as monomers. Specific examples include acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate. A copolymer of an acrylic monomer other than an acrylic monomer such as acrylonitrile and an acrylic monomer is also included in the acrylic ester copolymer.
Since the (A) acrylic acid ester copolymer of the present invention has a low glass transition temperature, the initial adhesion of the adhesive film for a semiconductor can be improved by adding this.

また、本発明においては、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、二トリル基等の官能基を有するアクリル系共重合体が好ましい。これにより、半導体素子等の被着体への密着性をより向上することができる。前記官能基を持つ化合物として、具体的にはグリシジルエーテル基を持つグリシジルメタクリレート、水酸基を持つヒドロキシメタクリレート、カルボキシル基を持つカルボキシメタクリレート、二トリル基を持つアクリロニトリル等が挙げられる。   In the present invention, an acrylic copolymer having a functional group such as an epoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a nitrile group is preferred. Thereby, the adhesiveness to adherends, such as a semiconductor element, can be improved more. Specific examples of the compound having a functional group include glycidyl methacrylate having a glycidyl ether group, hydroxy methacrylate having a hydroxyl group, carboxy methacrylate having a carboxyl group, and acrylonitrile having a nitrile group.

本発明に用いられるアクリル酸エステル共重合体としてエチルアクリレート、アクリロニトリル、グリシジルメタクリレートの共重合体やエチルアクリレート、ブチルアクリレート、アクリロニトリル、グリシジルメタクリレートの共重合体、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸の共重合体などが挙げられる。   As the acrylic ester copolymer used in the present invention, a copolymer of ethyl acrylate, acrylonitrile, glycidyl methacrylate, a copolymer of ethyl acrylate, butyl acrylate, acrylonitrile, glycidyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, acrylic Examples include acid copolymers.

共重合体にエポキシ基含有モノマーを用いた場合には、当該モノマーの含有量は、アクリル酸エステル共重合体全体の0.1〜30重量%が好ましく、0.5〜20重量%が更に好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると粘着力が強すぎて作業性を向上する効果が低下する場合がある。   When an epoxy group-containing monomer is used in the copolymer, the content of the monomer is preferably from 0.1 to 30% by weight, more preferably from 0.5 to 20% by weight, based on the entire acrylic ester copolymer. . When the content is less than the lower limit, the effect of improving the adhesion may be reduced, and when the content exceeds the upper limit, the adhesive force is too strong and the effect of improving the workability may be reduced.

本発明で用いる(A)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は、特に限定されないが、10万以上が好ましく、特に15万〜100万が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、特に半導体用接着フィルムの製膜性を向上することができる。   The weight average molecular weight of the (A) acrylate ester copolymer used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 100,000 or more, particularly preferably 150,000 to 1,000,000. When the weight average molecular weight is within the above range, the film forming property of the adhesive film for a semiconductor can be improved.

(B)多官能エポキシ化合物とは、一分子内にエポキシ基が2個以上あるエポキシ化合物をいい、エポキシ基を含むモノマー、オリゴマー、及びポリマー全般を言う。例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いてもよい。   (B) The polyfunctional epoxy compound refers to an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule, and refers to monomers, oligomers, and polymers in general containing an epoxy group. For example, biphenyl type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resin, triazine nucleus-containing epoxy resin , Trisphenol type epoxy resin, dicyclopentadiene-modified phenol type epoxy resin, and the like, and these may be used alone or in combination.

これらのエポキシ樹脂の内では、融点が50〜150℃の結晶性エポキシ樹脂が好ましい。このような結晶性エポキシ樹脂は、ビフェニル骨格、ビスフェノール骨格、スチルベン骨格等の剛直な構造を主鎖に有し、比較的低分子であるこれらのエポキシ樹脂の内では、融点が50〜150℃の結晶性エポキシ樹脂が好ましい。このような結晶性エポキシ樹脂は、ビフェニル骨格、ビスフェノール骨格、スチルベン骨格等の剛直な構造を主鎖に有し、比較的低分子である。   Among these epoxy resins, crystalline epoxy resins having a melting point of 50 to 150 ° C. are preferable. Such a crystalline epoxy resin has a rigid structure such as a biphenyl skeleton, a bisphenol skeleton, and a stilbene skeleton in the main chain, and among these epoxy resins that are relatively low molecules, the melting point is 50 to 150 ° C. Crystalline epoxy resins are preferred. Such a crystalline epoxy resin has a rigid structure such as a biphenyl skeleton, a bisphenol skeleton, and a stilbene skeleton in the main chain, and has a relatively low molecular weight.

(B)多官能エポキシ樹脂化合物の含有量は、特に限定されないが、前記アクリル酸エステル共重合体全体の10〜100重量%が好ましく、特に20〜50重量%が好ましい。   (B) Although content of a polyfunctional epoxy resin compound is not specifically limited, 10 to 100 weight% of the whole said acrylic ester copolymer is preferable, and 20 to 50 weight% is especially preferable.

(C)硬化剤とは多官能エポキシ樹脂(B)の硬化剤として作用するものである。本発明においては、フェノール系硬化剤が好ましい。具体的には、フェノール類とアルデヒド類又はケトン類の共縮反応物であるフェノール樹脂やビスフェノール類、フェノール類とジメトキシパラキシレン等の共縮反応物であるフェニレン又はジフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂が含まれ、単核のレゾルシン、カテコール等も硬化反応を生じるならば使用できるが、「フェノール」の定義が一般に芳香環に結合する水素原子が水酸基で置換された化合物であることから、ナフトール等の縮合多環芳香族由来の水酸基含有化合物とカルボニル化合物の共縮反応物なども含まれる。これらのフェノール樹脂の内では、分子内の水酸基が少ないために硬化物の吸水率が小さく、分子が適度の屈曲性を有するために硬化反応における反応性も良く、又、低粘度化も可能であることから、特にフェノールアラルキル樹脂が好ましい。 (C) The curing agent acts as a curing agent for the polyfunctional epoxy resin (B). In the present invention, a phenolic curing agent is preferred. Specifically, a phenol aralkyl resin having a phenylene or diphenylene skeleton, which is a copolycondensation product of phenols and aldehydes or ketones, which is a copolycondensation reaction product of phenols and bisphenols, phenols and dimethoxyparaxylene, etc. Mononuclear resorcin, catechol, etc. can be used if they cause a curing reaction, but since the definition of “phenol” is generally a compound in which a hydrogen atom bonded to an aromatic ring is substituted with a hydroxyl group, A copolycondensation product of a hydroxyl group-containing compound derived from a condensed polycyclic aromatic and a carbonyl compound is also included. Among these phenolic resins, the water absorption of the cured product is small due to the small number of hydroxyl groups in the molecule, the molecule has an appropriate flexibility, the reactivity in the curing reaction is good, and the viscosity can be lowered. In view of this, phenol aralkyl resins are particularly preferred.

本発明の、多官能エポキシ樹脂(B)と、硬化剤として作用する、硬化剤(C)との比率は、エポキシ基1モルに対し、フェノール性水酸基を0.5〜2モル、好ましくは、0.8〜1.2程度のモル比となるように調整することにより硬化性、硬化物の耐熱性、電気特性等がより良好となる。   The ratio of the polyfunctional epoxy resin (B) of the present invention to the curing agent (C) acting as a curing agent is 0.5 to 2 mol of phenolic hydroxyl group, preferably 1 to 2 mol of epoxy group, By adjusting the molar ratio to about 0.8 to 1.2, the curability, the heat resistance of the cured product, the electrical characteristics, etc. are improved.

本発明で用いる(D)テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物は、単なる混合物ではなく、塩構造、超分子構造等の構造を有する化合物である。   The molecular compound of (D) tetra-substituted phosphonium and polyfunctional phenol compound used in the present invention is not a simple mixture but a compound having a structure such as a salt structure or a supramolecular structure.

本発明で用いる(D)テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物のうち、テトラ置換ホスホニウムとは、アルキル基や芳香族化合物がリン原子に4つ配位している化合物である。テトラ置換ホスホニウムがテトラフェニルホスホニウムであることが好ましい。
その構成成分の一つであるテトラ置換ホスホニウムの置換基については何ら限定されず、置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。例えば、置換又は無置換のアリール基やアルキル基を置換基に有するテトラ置換ホスホニウムイオンが、熱や加水分解に対して安定であり好ましい。具体的には、テトラフェニルホスホニウム、テトラトリルホスホニウム、テトラエチルフェニルホスホニウム、テトラメトキシフェニルホスホニウム、テトラナフチルホスホニウム、テトラベンジルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、n−ブチルトリフェニルホスホニウム、2−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム、トリメチルフェニルホスホニウム、メチルジエチルフェニルホスホニウム、メチルジアリルフェニルホスホニウム、テトラ−n−ブチルホスホニウム等を例示できる。
Among the molecular compounds of (D) tetra-substituted phosphonium and polyfunctional phenol compound used in the present invention, tetra-substituted phosphonium is a compound in which four alkyl groups or aromatic compounds are coordinated to a phosphorus atom. The tetra-substituted phosphonium is preferably tetraphenylphosphonium.
The substituent of the tetra-substituted phosphonium which is one of the constituent components is not limited at all, and the substituents may be the same or different from each other. For example, a tetra-substituted phosphonium ion having a substituted or unsubstituted aryl group or alkyl group as a substituent is preferable because it is stable against heat and hydrolysis. Specifically, tetraphenylphosphonium, tetratolylphosphonium, tetraethylphenylphosphonium, tetramethoxyphenylphosphonium, tetranaphthylphosphonium, tetrabenzylphosphonium, ethyltriphenylphosphonium, n-butyltriphenylphosphonium, 2-hydroxyethyltriphenylphosphonium, Examples include trimethylphenylphosphonium, methyldiethylphenylphosphonium, methyldiallylphenylphosphonium, and tetra-n-butylphosphonium.

本発明で用いる(D)テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物のうち、多官能フェノール化合物とはフェノール性の水酸基を有するもので少なくともその1つの水酸基の水素が外れてフェノキシド型の化合物となっているものである。
好ましくはヒドロキシベンゼン化合物、ビフェノール化合物、ビスフェノール化合物、ヒドロキシナフタレン化合物、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂である。
Among the molecular compounds of (D) tetra-substituted phosphonium and a polyfunctional phenol compound used in the present invention, the polyfunctional phenol compound has a phenolic hydroxyl group, and at least one of the hydroxyl groups is dehydrogenated to remove the phenoxide type compound. It is what has become.
Preferred are hydroxybenzene compounds, biphenol compounds, bisphenol compounds, hydroxynaphthalene compounds, phenol novolac resins, and phenol aralkyl resins.

本発明の分子化合物(D)の構成成分である、多官能フェノール化合物としては、例えば、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン(通称テトラメチルビスフェノールF)、4,4’−スルホニルジフェノール及び、4,4’−イソプロピリデンジフェノール(通称ビスフェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン及びこれらの内ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタンの3種の混合物(例えば、本州化学工業(株)・製、ビスフェノールF−D)等のビスフェノール類、1,2−ベンゼンジオール、1,3−ベンゼンジオール、1,4−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、1,2,4−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、1,6−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、2,2’−ビフェノール、4,4’−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられる。   Examples of the polyfunctional phenol compound that is a constituent component of the molecular compound (D) of the present invention include bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methane (commonly called tetramethylbisphenol F), 4,4′-. Sulfonyl diphenol and 4,4′-isopropylidene diphenol (commonly called bisphenol A), bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (2-hydroxyphenyl) methane, (2-hydroxyphenyl) (4-hydroxyphenyl) Three types of methane and a mixture of bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (2-hydroxyphenyl) methane, and (2-hydroxyphenyl) (4-hydroxyphenyl) methane (for example, Honshu Chemical Industry Co., Ltd.)・ Bisphenols such as bisphenol FD), 1,2-benzene Various isomers of dihydroxybenzenes such as all, 1,3-benzenediol, 1,4-benzenediol, trihydroxybenzenes such as 1,2,4-benzenetriol, and dihydroxynaphthalenes such as 1,6-dihydroxynaphthalene And various isomers of biphenols such as 2,2′-biphenol and 4,4′-biphenol.

本発明で用いる(D)テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物は、前述のようにホスホニウム−フェノキシド型の塩を構造中に有するが、従来の技術におけるホスホニウム−有機酸アニオン塩型の化合物と異なる点は、本発明の分子化合物(D)では水素結合による高次構造がイオン結合を取り囲んでいる点である。従来の技術における塩では、イオン結合の強さのみにより反応性を制御しているのに対し、本発明の分子化合物(D)では、常温ではアニオンの高次構造による囲い込みが活性点の保護を行う一方、成形の段階においては、この高次構造が崩れることで活性点がむき出しになり、反応性を発現する、いわゆる潜伏性が付与されている。   The molecular compound of (D) tetra-substituted phosphonium and polyfunctional phenolic compound used in the present invention has a phosphonium-phenoxide type salt in the structure as described above, but the phosphonium-organic acid anion salt type in the prior art. The difference from the compound is that in the molecular compound (D) of the present invention, a higher-order structure by hydrogen bonds surrounds ionic bonds. In the salt in the conventional technique, the reactivity is controlled only by the strength of the ionic bond, whereas in the molecular compound (D) of the present invention, the enclosure by the higher-order structure of the anion protects the active site at room temperature. On the other hand, at the molding stage, the higher-order structure is broken, so that the active sites are exposed, and so-called latency that expresses reactivity is imparted.

本発明で用いる(D)テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物は、前述の化合物(B)、化合物(C)の合計重量100重量部に対して、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部程度が硬化性、保存性、他特性のバランスがよく好適である。   The molecular compound of (D) tetra-substituted phosphonium and polyfunctional phenol compound used in the present invention is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total weight of the aforementioned compound (B) and compound (C), About 0.1 to 5 parts by weight is preferable because of a good balance between curability, storage stability and other characteristics.

本発明の半導体用接着フィルムは、必要に応じてカップリング剤を含んでも良い。これにより樹脂と被着体及び樹脂とシリカ界面との密着性を向上させることができる。前記カップリング剤としてはシラン系、チタン系、アルミニウム系などが挙げられるが中でもシラン系カップリング剤が好ましい。   The adhesive film for semiconductor of the present invention may contain a coupling agent as necessary. Thereby, the adhesiveness between the resin and the adherend and between the resin and the silica interface can be improved. Examples of the coupling agent include silane-based, titanium-based, and aluminum-based, among which silane-based coupling agents are preferable.

前記カップリング剤としては例えばビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、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−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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エトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロ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、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。   Examples of the coupling agent include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, β- (3,4 epoxy cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxy. Propylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl -Γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane and the like.

前記カップリング剤の含有量は、特に限定されないが、前記エポキシ樹脂100重量部に対して対して0.01〜10重量部が好ましく、特に0.1〜10重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性の効果が不十分である場合があり、前記上限値を超えるとアウトガスやボイドの原因になる場合がある。   Although content of the said coupling agent is not specifically limited, 0.01-10 weight part is preferable with respect to 100 weight part of said epoxy resins, and 0.1-10 weight part is especially preferable. If the content is less than the lower limit, the effect of adhesion may be insufficient, and if it exceeds the upper limit, it may cause outgassing or voids.

本発明は前記半導体接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後の175℃での溶融粘度が500[Pa・s]以上5000[Pa・s]以下であることを特徴とする半導体用接着フィルムである。   The present invention provides an adhesive film for a semiconductor, wherein the semiconductor adhesive film has a melt viscosity at 175 ° C. of 500 [Pa · s] or more and 5000 [Pa · s] or less after heat treatment at 150 ° C. for 1 hour. is there.

前記溶融粘度は、例えば粘弾性測定装置であるレオメーターを用いて、フィルム状態のサンプルに10℃/分の昇温速度で、周波数1Hzのずり剪断を与えて測定することができる。   The melt viscosity can be measured, for example, by using a rheometer, which is a viscoelasticity measuring device, by applying shear shear at a frequency of 1 Hz to a sample in a film state at a heating rate of 10 ° C./min.

175℃での溶融粘度が500[Pa・s]以下であると熱時での溶融粘度が低下し過ぎて熱による発泡を起こす可能性があり5000[Pa・s]以上であるとフロー性が充分でなく段差埋め込みが不十分となる。   If the melt viscosity at 175 ° C. is 500 [Pa · s] or less, the melt viscosity at the time of heating may be excessively reduced and foaming may be caused by heat. Insufficient step filling is not sufficient.

150℃で1時間の熱履歴はワイヤーボンドや熱硬化工程を想定した熱履歴であり175℃でのフロー性が重要なのはモールド材封入温度が通常175℃であるためである。   The heat history for 1 hour at 150 ° C. is a heat history assuming a wire bond or a thermosetting process, and the flowability at 175 ° C. is important because the mold material sealing temperature is usually 175 ° C.

前記半導体接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後のさらに175℃で4時間処理した後の240℃での弾性率が1から50MPaであることが好ましい。   It is preferable that the elastic modulus at 240 ° C. after the semiconductor adhesive film is heat treated at 150 ° C. for 1 hour and further treated at 175 ° C. for 4 hours is 1 to 50 MPa.

240℃での弾性率が1MPa未満であると耐リフロー時に強度の不足により剥離やボイドの発生の恐れがあり、50MPaを超えると応力緩和性が低下してしまい好ましくない。   If the elastic modulus at 240 ° C. is less than 1 MPa, peeling or voids may occur due to insufficient strength at the time of reflow resistance, and if it exceeds 50 MPa, the stress relaxation property is undesirably lowered.

本発明の半導体用接着フィルムの製造方法は、例えば前記樹脂組成物をメチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤に溶解して、ワニスの状態にした後、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いてキャリアフィルムに塗工し、乾燥させることで得られる。   The method for producing an adhesive film for a semiconductor according to the present invention includes, for example, dissolving the resin composition in a solvent such as methyl ethyl ketone, acetone, toluene, dimethylformaldehyde to form a varnish, followed by a comma coater, a die coater, a gravure coater, etc. It is obtained by coating on a carrier film using and drying.

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、3〜100μmが好ましく、特に5〜70μmが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に厚さ精度の制御を容易にできる。   Although the thickness of the said adhesive film for semiconductors is not specifically limited, 3-100 micrometers is preferable and 5-70 micrometers is especially preferable. When the thickness is within the above range, it is particularly easy to control the thickness accuracy.

本発明の半導体装置の製造方法は、まず、シリコンウエハーの裏面に本発明の半導体用接着フィルムを温和な条件で貼付した後、ダイアタッチフィルム付きシリコンウエハーを、ダイシングフィルムに積層しダイシング装置上に固定し、ダイシングソーなどの切断手段を用いて、上記の半導体用接着フィルム付きシリコンウエハーを、個片単位に切断して個片ダイとした半導体チップを得る。   In the method for producing a semiconductor device of the present invention, first, the adhesive film for semiconductor of the present invention is attached to the back surface of a silicon wafer under mild conditions, and then a silicon wafer with a die attach film is laminated on the dicing film and placed on the dicing device. Using a cutting means such as a dicing saw, the silicon wafer with an adhesive film for semiconductor is cut into individual pieces to obtain a semiconductor chip as a single die.

また本発明の半導体用接着フィルムはキャリアフィルムに塗工し乾燥した後、ダイシングテープに積層したあとシリコンウエハーを温和な条件で貼り付けし、ダイシングソーなどの切断手段を用いて、半導体用接着フィルムつきシリコンウエハーを、個片単位に切断して個片ダイとした半導体チップを得ることもできる。   In addition, the semiconductor adhesive film of the present invention is coated on a carrier film, dried, then laminated on a dicing tape, and then bonded to a silicon wafer under mild conditions, and using a cutting means such as a dicing saw, the semiconductor adhesive film It is also possible to obtain a semiconductor chip obtained by cutting a piece of silicon wafer into individual dies.

次に、本発明の半導体装置について説明する。得られた半導体用接着フィルムを用いて半導体素子と金属製のリードフレーム、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸した基板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板等の有機基板の接合に用いることができる。   Next, the semiconductor device of the present invention will be described. The obtained adhesive film for semiconductor can be used for bonding a semiconductor element and a metal lead frame, a substrate in which glass fiber is impregnated with an epoxy resin, a polyimide substrate, a bismaleimide-triazine resin substrate, or other organic substrate.

接合の条件としては半導体素子と前記半導体搭載用支持部材を該接着フィルムを介して温度80〜200℃、時間0.1〜30秒で圧着する。その後必要に応じてワイヤボンディング、封止材により封入を経て半導体装置を得ることができる。   As bonding conditions, the semiconductor element and the semiconductor mounting support member are pressure-bonded via the adhesive film at a temperature of 80 to 200 ° C. for a time of 0.1 to 30 seconds. Thereafter, if necessary, the semiconductor device can be obtained through wire bonding and sealing with a sealing material.

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。まず、半導体用接着剤の実施例および比較例について説明する。
(実施例1)
1.半導体用接着フィルム樹脂ワニスの調製
アクリル酸エステル共重合体としてグリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合体(ナガセケムテックス(株)製、SG−80H、Tg:15℃、重量平均分子量:350,000)100重量部と、多官能エポキシ樹脂として結晶性のクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)30重量部と、エポキシ樹脂(NC6000、エポキシ当量197g/eq、日本化薬(株)製)50重量部、フェノール硬化剤(MEH7500、明和化成(株)製)40重量部、テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物としてテトラ置換ホスホニウムとしてテトラフェニルホスホスホニウムで多官能フェノール化合物として4,4‘スルホニルジフェノール化合物0.1重量部、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403、信越化学(株)製)0.2重量部、とをメチルエチルケトン(MEK)に溶解して樹脂固形分40%の樹脂ワニスを得た。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to this. First, examples of the adhesive for semiconductors and comparative examples will be described.
Example 1
1. Preparation of Adhesive Film Resin Varnish for Semiconductor Acrylic ester copolymer containing glycidyl group as an acrylic ester copolymer (manufactured by Nagase ChemteX Corp., SG-80H, Tg: 15 ° C., weight average molecular weight: 350,000 ) 100 parts by weight, 30 parts by weight of a crystalline cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a polyfunctional epoxy resin, and an epoxy resin (NC6000, epoxy) Equivalent 197 g / eq, Nippon Kayaku Co., Ltd. 50 parts by weight, phenol curing agent (MEH7500, Meiwa Kasei Co., Ltd.) 40 parts by weight, tetra-substituted phosphonium as a molecular compound of tetra-substituted phosphonium and polyfunctional phenol compound As a polyfunctional phenol compound with tetraphenylphosphosphonium as 4,4′sulfonyldiphenol compound as a product, 0.2 part by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a coupling agent, and methyl ethyl ketone (MEK). The resin varnish having a resin solid content of 40% was obtained.

2.半導体用接着フィルムの製造
コンマコーターを用いて上述の樹脂ワニスを、キャリアフィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルム(王子製紙社製、品番RL−07、厚さ38μm)に塗布した後、70℃、10分間乾燥して、キャリアフィルム付き厚さ25μmの半導体用接着フィルムを得た。
得られた半導体用接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後の175℃での溶融粘度は1800[Pa・s]であった。さらに175℃4時間で熱処理した後の弾性率は20MPaであった。
2. Manufacture of adhesive film for semiconductor After applying the above-mentioned resin varnish to a polyethylene terephthalate film (manufactured by Oji Paper Co., product number RL-07, thickness 38 μm) as a carrier film using a comma coater, it is dried at 70 ° C. for 10 minutes. Thus, an adhesive film for a semiconductor having a thickness of 25 μm with a carrier film was obtained.
The melt viscosity at 175 ° C. after heat-treating the obtained adhesive film for semiconductor at 150 ° C. for 1 hour was 1800 [Pa · s]. Further, the elastic modulus after heat treatment at 175 ° C. for 4 hours was 20 MPa.

(実施例2)
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
アクリル酸エステル共重合体としてグリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合体(ナガセケムテックス(株)製、SG−80H、Tg:15℃、重量平均分子量:350,000)100重量部と、多官能エポキシ樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)30重量部、エポキシ樹脂(NC6000、エポキシ樹脂197g/eq、日本化薬(株)製)50重量部、フェノール硬化剤(MEH7500、明和化成(株)製)40重量部と、テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物としてテトラ置換ホスホニウムとしてテトラフェニルホスホスホニウムで多官能フェノール化合物としてビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン化合物0.1重量部と、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403、信越化学(株)製)1重量部とを用いた。
得られた半導体用接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後の175℃での溶融粘度は2200[Pa・s]であった。さらに175℃4時間で熱処理した後の弾性率は18MPaであった。
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
100 parts by weight of an acrylate copolymer containing a glycidyl group as an acrylate copolymer (manufactured by Nagase ChemteX Corp., SG-80H, Tg: 15 ° C., weight average molecular weight: 350,000), polyfunctional 30 parts by weight of cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), epoxy resin (NC6000, epoxy resin 197 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) ) 50 parts by weight, phenolic curing agent (MEH7500, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) 40 parts by weight, tetrasubstituted phosphonium as a molecular compound of tetrasubstituted phosphonium and polyfunctional phenolic compound, tetraphenylphosphosphonium as polyfunctional phenolic compound Bis (4-hydroxyphenyl) methane And compound 0.1 part by weight, as the coupling agent γ- glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co.) was used and 1 part by weight.
The melt viscosity at 175 ° C. after heat-treating the obtained adhesive film for semiconductor at 150 ° C. for 1 hour was 2200 [Pa · s]. Further, the elastic modulus after heat treatment at 175 ° C. for 4 hours was 18 MPa.

(実施例3)
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
アクリル酸エステル共重合体としてグリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合体(ナガセケムテックス(株)製、SG−80H、Tg:15℃、重量平均分子量:350,000)100重量部と、多官能エポキシ樹脂として結晶性のクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)30重量部と、エポキシ樹脂(NC6000、エポキシ当量197g/eq、日本化薬(株)製)50重量部、フェノール硬化剤(XLC−2L、三井化学(株)製)70重量部、テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物としてテトラ置換ホスホニウムとしてテトラフェニルホスホスホニウムで多官能フェノール化合物としてビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン化合物0.1重量部、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403、信越化学(株)製)0.1重量部、とを用いた。
得られた半導体用接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後の175℃での溶融粘度は3300[Pa・s]であった。さらに175℃4時間で熱処理した後の弾性率は15MPaであった。
(Example 3)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
100 parts by weight of an acrylate copolymer containing a glycidyl group as an acrylate copolymer (manufactured by Nagase ChemteX Corp., SG-80H, Tg: 15 ° C., weight average molecular weight: 350,000), polyfunctional 30 parts by weight of crystalline cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as an epoxy resin, epoxy resin (NC6000, epoxy equivalent 197 g / eq, Nippon Kayaku) (Made by Co., Ltd.) 50 parts by weight, Phenol curing agent (XLC-2L, Mitsui Chemicals, Inc.) 70 parts by weight, tetrasubstituted phosphonium as a molecular compound of tetrasubstituted phosphonium and polyfunctional phenolic compound as tetrasubstituted phosphonium Bis (4-hydroxyphenyl) as a polyfunctional phenol compound Tan compound 0.1 part by weight, .gamma.-glycidoxypropyltrimethoxysilane as a coupling agent (KBM403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co.) 0.1 parts by weight was used and.
The melt viscosity at 175 ° C. after heat-treating the obtained adhesive film for semiconductor at 150 ° C. for 1 hour was 3300 [Pa · s]. Further, the elastic modulus after heat treatment at 175 ° C. for 4 hours was 15 MPa.

(実施例4)
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
アクリル酸エステル共重合体として水酸基を含むアクリル酸エステル共重合体(ナガセケムテックス(株)製、SG−708、Tg:℃、重量平均分子量:800,000)100重量部と、多官能エポキシ樹脂として結晶性のクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)30重量部と、エポキシ樹脂(NC6000、エポキシ当量197g/eq、日本化薬(株)製)50重量部、フェノール硬化剤(MEH7500、明和化成(株)製)30重量部、テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物としてテトラ置換ホスホニウムとしてテトラフェニルホスホスホニウムで多官能フェノール化合物として4,4‘スルホニルジフェノール化合物0.1重量部、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403、信越化学(株)製)0.1重量部、とを用いた。
得られた半導体用接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後の175℃での溶融粘度は3000[Pa・s]であった。さらに175℃4時間熱処理した後の弾性率は15MPaであった。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
100 parts by weight of an acrylic acid ester copolymer containing hydroxyl groups as an acrylic acid ester copolymer (manufactured by Nagase ChemteX Corp., SG-708, Tg: ° C., weight average molecular weight: 800,000), and polyfunctional epoxy resin As a crystalline cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and epoxy resin (NC6000, epoxy equivalent 197 g / eq, Nippon Kayaku Co., Ltd.) )) 50 parts by weight, phenol curing agent (MEH7500, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) 30 parts by weight, tetra-substituted phosphonium as a molecular compound of tetra-substituted phosphonium and polyfunctional phenol compound, tetra-phenyl phosphophosphonium as polyfunctional phenol compound 4,4′sulfonyldiphenol compound as 1 part by weight and 0.1 part by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were used as a coupling agent.
The melt viscosity at 175 ° C. after heat-treating the obtained adhesive film for semiconductor at 150 ° C. for 1 hour was 3000 [Pa · s]. Further, the elastic modulus after heat treatment at 175 ° C. for 4 hours was 15 MPa.

(比較例1)
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
アクリル酸エステル共重合体として水酸基を含むアクリル酸エステル共重合体(ナガセケムテックス(株)製、SG−708、Tg:6℃、重量平均分子量:800,000)100重量部と、多官能エポキシ樹脂として結晶性のクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)30重量部と、エポキシ樹脂(NC6000、エポキシ当量197g/eq、日本化薬(株)製)50重量部、フェノール硬化剤(MEH7500、明和化成(株)製)30重量部、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(2PHZ−PW、四国化成(株)製、平均粒径2μm)0.2重量部と、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403、信越化学(株)製)0.2重量部とを用いた。
得られた半導体用接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後の175℃での溶融粘度は8000[Pa・s]であった。さらに175℃4時間熱処理した後の弾性率は18MPaであった。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
100 parts by weight of an acrylic acid ester copolymer containing hydroxyl groups as an acrylic acid ester copolymer (manufactured by Nagase ChemteX Corp., SG-708, Tg: 6 ° C., weight average molecular weight: 800,000), and polyfunctional epoxy As resin, crystalline cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 30 parts by weight, epoxy resin (NC6000, epoxy equivalent 197 g / eq, Nippon Kayaku ( 50 parts by weight), phenol curing agent (MEH7500, Meiwa Kasei Co., Ltd.) 30 parts by weight, imidazole compound (2PHZ-PW, Shikoku Kasei Co., Ltd., average particle size 2 μm) as a curing accelerator 2 parts by weight and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a coupling agent ) Made by 0.2 parts by weight.
The melt viscosity at 175 ° C. after heat-treating the obtained adhesive film for semiconductor at 150 ° C. for 1 hour was 8000 [Pa · s]. Further, the elastic modulus after heat treatment at 175 ° C. for 4 hours was 18 MPa.

(比較例2)
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例1と同様にした。
アクリル酸エステル共重合体としてグリシジル基を含むアクリル酸エステル共重合体(ナガセケムテックス(株)製、SG−80H、Tg:15℃、重量平均分子量:350,000)100重量部と、多官能エポキシ樹脂として結晶性のクレゾールノボラックエポキシ樹脂(EOCN−1020−80、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)30重量部と、エポキシ樹脂(NC6000、エポキシ当量197g/eq、日本化薬(株)製)50重量部、フェノール硬化剤(MEH7500、明和化成(株)製)30重量部、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(2PHZ−PW、四国化成(株)製、平均粒径2μm)0.2重量部と、カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403、信越化学(株)製)1重量部とをメチルエチルケトン(MEK)に溶解して樹脂固形分40%の樹脂ワニスを得た。
得られた半導体用接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後の175℃での溶融粘度は7500[Pa・s]であった。さらに175℃4時間で熱処理した後の弾性率は20MPaであった。
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the adhesive film resin varnish for semiconductor was as follows.
100 parts by weight of an acrylate copolymer containing a glycidyl group as an acrylate copolymer (manufactured by Nagase ChemteX Corp., SG-80H, Tg: 15 ° C., weight average molecular weight: 350,000), polyfunctional 30 parts by weight of crystalline cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) as an epoxy resin, epoxy resin (NC6000, epoxy equivalent 197 g / eq, Nippon Kayaku) 50 parts by weight manufactured by Co., Ltd., 30 parts by weight phenol curing agent (MEH7500, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.), and an imidazole compound (2PHZ-PW, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., average particle size 2 μm) 0 as a curing accelerator 2 parts by weight and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403, Shin-Etsu) as a coupling agent 1 part by weight of Chemical Co., Ltd. was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) to obtain a resin varnish having a resin solid content of 40%.
The melt viscosity at 175 ° C. after heat-treating the obtained adhesive film for semiconductor at 150 ° C. for 1 hour was 7500 [Pa · s]. Further, the elastic modulus after heat treatment at 175 ° C. for 4 hours was 20 MPa.

次に、半導体装置について説明する。
(実施例1〜実施例4)
3.半導体装置の製造
実施例1〜4で得られたキャリアテープ付き接着フィルムを接着フィルム側に5インチ550μmウエハーの裏面を60℃で貼り付けし、キャリアテープ及び接着フィルム付きウエハーを得た。
その後ダイシングフィルムをキャリアテープをはがしウエハーに貼り付けた。そして、ダイシングソーを用いて、接着フィルムが接合した半導体ウエハーをスピンドル回転数30,000rpm、切断速度50mm/secで5mm×5mm角の半導体素子のサイズにダイシング(切断)して、ダイシングフィルム及びキャリアテープが接合した半導体素子を得た。次に、ダイシングシート裏面から突上げしキャリアテープ接着フィルム層間で剥離し接着フィルムが接合した半導体素子をビスマレイミド―トリアジン基板に、130℃、1MPa、1.0秒間圧着して、ダイボンディングし、150℃1時間で加熱し、樹脂で封止し175℃4時間で封止樹脂を硬化させて10個の半導体装置を得た。
(比較例1〜比較例2)
半導体用接着フィルムとして、比較例1〜比較例2で得られたキャリアテープ付き接着フィルムを用いた以外は、実施例1と同様にした。
Next, a semiconductor device will be described.
(Example 1 to Example 4)
3. Semiconductor Device Manufacturing The adhesive film with carrier tape obtained in Examples 1 to 4 was attached to the adhesive film side with the back surface of a 5-inch 550 μm wafer at 60 ° C. to obtain a wafer with carrier tape and adhesive film.
Thereafter, the dicing film was peeled off from the carrier tape and attached to the wafer. Then, using a dicing saw, the semiconductor wafer to which the adhesive film is bonded is diced (cut) into a semiconductor element size of 5 mm × 5 mm square at a spindle rotation speed of 30,000 rpm and a cutting speed of 50 mm / sec. A semiconductor element to which the tape was bonded was obtained. Next, the semiconductor element pushed up from the back surface of the dicing sheet and peeled between the carrier tape adhesive film layers and bonded to the adhesive film was pressure-bonded to a bismaleimide-triazine substrate at 130 ° C., 1 MPa for 1.0 second, and die-bonded, Heated at 150 ° C. for 1 hour, sealed with resin, and cured at 175 ° C. for 4 hours to obtain 10 semiconductor devices.
(Comparative Examples 1 to 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the adhesive film with carrier tape obtained in Comparative Examples 1 and 2 was used as the adhesive film for semiconductor.

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関して次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表1に示す。
1.埋め込み性
ダイアタッチフィルム付きガラスチップを平均10umの凹凸のあるビスマレイミド―トリアジン基板に130℃/1MPa/1sでダイボンドし150℃1時間熱処理を行った。その後175℃/7MPa/30sの荷重で加圧し凹凸の埋め込み性を観察した。埋め込み性は元のフィルムの面積のうち埋め込まれている面積の割合を百分率で評価した。
◎:埋め込み性が、90%以上である
○:埋め込み性が、70〜90%未満である
△:埋め込み性が、50〜70%未満である
×:埋め込み性が、50%未満である
The following evaluation was performed regarding the adhesive film for semiconductor and the semiconductor device obtained in each Example and Comparative Example. The evaluation items are shown together with the contents. The obtained results are shown in Table 1.
1. Embeddability A glass chip with a die attach film was die-bonded at 130 ° C./1 MPa / 1 s on a bismaleimide-triazine substrate having an average of 10 μm unevenness, and heat-treated at 150 ° C. for 1 hour. Thereafter, pressurization was performed with a load of 175 ° C./7 MPa / 30 s, and the embedding property of unevenness was observed. The embedding property was evaluated as a percentage of the embedded area of the original film area.
A: Embeddability is 90% or more B: Embeddability is less than 70 to 90% Δ: Embeddability is less than 50 to 70% ×: Embeddability is less than 50%

2.接着フィルムの初期接着性
ダイアタッチフィルムとビスマレイミド―トリアジン基板との接着性は、ダイアタッチフィルムが接合した半導体素子と、ビスマレイミド―トリアジン基板とを130℃、1MPa、1.0秒間の条件で接合し、そのまま未処理(硬化処理前)の状態でチップとリードフレームとの剪断強度を評価した。
◎:剪断強度が、1.0MPa以上である
○:剪断強度が、0.75以上、かつ1.0MPa未満である
△:剪断強度が、0.5以上、かつ0.75MPa未満である
×:剪断強度が、0.5MPa未満である
2. Initial adhesiveness of adhesive film Adhesiveness between die attach film and bismaleimide-triazine substrate is as follows: semiconductor element bonded to die attach film and bismaleimide-triazine substrate under conditions of 130 ° C, 1 MPa, 1.0 sec. The shear strength between the chip and the lead frame was evaluated in the state of bonding and untreated (before curing).
A: Shear strength is 1.0 MPa or more. O: Shear strength is 0.75 or more and less than 1.0 MPa. Δ: Shear strength is 0.5 or more and less than 0.75 MPa. Shear strength is less than 0.5 MPa

3.吸湿処理後の接着性
各実施例および比較例で得られた半導体装置を85℃/85%RH/168時間吸湿処理をした後、半導体素子とリードフレームとの剪断強度を評価した。
◎:剪断強度が、1.0MPa以上である
○:剪断強度が、0.75以上、かつ1.0MPa未満である
△:剪断強度が、0.5以上、かつ0.75MPa未満である
×:剪断強度が、0.5MPa未満である
3. Adhesiveness after moisture absorption treatment The semiconductor devices obtained in each Example and Comparative Example were subjected to moisture absorption treatment at 85 ° C./85% RH / 168 hours, and then the shear strength between the semiconductor element and the lead frame was evaluated.
A: Shear strength is 1.0 MPa or more. O: Shear strength is 0.75 or more and less than 1.0 MPa. Δ: Shear strength is 0.5 or more and less than 0.75 MPa. Shear strength is less than 0.5 MPa

4.耐クラック性
耐クラック性は、各実施例および比較例で得られた半導体装置を85℃/60%RH/168時間吸湿処理をした後、260℃のIRリフローを3回行い走査型超音波探傷機(SAT)で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:クラックが全く無し
○:クラックが、7/10個以上無し
△:クラックが、9/10個以上、かつ7/10個未満有り
×:クラックが、10/10個有り
4). Crack resistance Crack resistance is determined by scanning ultrasonic flaw detection by subjecting the semiconductor devices obtained in the examples and comparative examples to moisture absorption treatment at 85 ° C./60% RH / 168 hours, followed by IR reflow at 260 ° C. three times. Machine (SAT). Each code is as follows.
◎: No crack at all ○: No crack at 7/10 or more △: There are 9/10 or more cracks and less than 7/10 ×: There are 10/10 cracks

Figure 2006182919
(1)テトラ置換ホスホニウムと4,4’スルホニルジフェノール分子化合物
(2)テトラ置換ホスホニウムとビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン分子化合物
Figure 2006182919
(1) Tetra-substituted phosphonium and 4,4′sulfonyldiphenol molecular compound (2) Tetra-substituted phosphonium and bis (4-hydroxyphenyl) methane molecular compound

表1から明らかなように、実施例1〜4は、埋め込み性、初期及び吸湿後の接着性に優れ、かつ耐クラック性も優れていた。   As is clear from Table 1, Examples 1 to 4 were excellent in embedding property, initial property and adhesiveness after moisture absorption, and excellent in crack resistance.

Claims (7)

(A)アクリル酸エステル共重合体、
(B)多官能エポキシ化合物、
(C)硬化剤、及び、
(D)テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物、
を含有してなることを特徴とする半導体用接着フィルム。
(A) an acrylic ester copolymer,
(B) a polyfunctional epoxy compound,
(C) a curing agent, and
(D) a molecular compound of a tetra-substituted phosphonium and a polyfunctional phenol compound,
The adhesive film for semiconductors characterized by including.
成分(D)のテトラ置換ホスホニウムが、テトラフェニルホスホニウムである請求項1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 tetra-substituted phosphonium of component (D) is tetraphenylphosphonium. 成分(D)の多官能フェノール化合物が、ヒドロキシベンゼン化合物、ビフェノール化合物、ビスフェノール化合物、ヒドロキシナフタレン化合物、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂を含むものである請求項1または2記載の半導体用接着フィルム。   The adhesive film for semiconductor according to claim 1 or 2, wherein the polyfunctional phenol compound of component (D) contains a hydroxybenzene compound, a biphenol compound, a bisphenol compound, a hydroxynaphthalene compound, a phenol novolac resin, or a phenol aralkyl resin. 成分(C)がフェノール系硬化剤である請求項1乃至3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 3, wherein the component (C) is a phenolic curing agent. 半導体接着フィルムを150℃で1時間熱処理した後の175℃での溶融粘度が500[Pa・s]以上5000[Pa・s]以下であることを特徴とする半導体用接着フィルム。   An adhesive film for a semiconductor, wherein a melt viscosity at 175 ° C. after heat-treating the semiconductor adhesive film at 150 ° C. for 1 hour is 500 [Pa · s] or more and 5000 [Pa · s] or less. 半導体用接着フィルムを150℃で1時間熱処理したあと、さらに175℃で4時間処理した後の240℃での弾性率が1から50MPaであることを特徴とする半導体用接着フィルム。   An adhesive film for a semiconductor, wherein the adhesive film for a semiconductor is heat treated at 150 ° C. for 1 hour, and further treated at 175 ° C. for 4 hours, and then has an elastic modulus at 240 ° C. of 1 to 50 MPa. 半導体素子、半導体素子搭載用支持部材、及びこれらを接合する接着剤を含んで構成される半導体装置であって、
当該接着剤が請求項1乃至6のいずれかに記載の半導体用接着フィルムである半導体装置。
A semiconductor device comprising a semiconductor element, a semiconductor element mounting support member, and an adhesive for joining them,
The semiconductor device whose adhesive is the adhesive film for semiconductors in any one of Claims 1 thru | or 6.
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