JP2007246875A - Resin paste for die bonding, method for producing semiconductor device by using the resin paste, and semiconductor device obtained by the production method - Google Patents

Resin paste for die bonding, method for producing semiconductor device by using the resin paste, and semiconductor device obtained by the production method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin paste for die bonding, easily supplied or coated by a printing method on a substrate requiring that a semiconductor device is stuck at a comparatively low temperature, and hardly causing cracks and voids at postcuring even if a prebaking step before sticking the semiconductor device is omitted; to provide a method for producing the semiconductor device by using the resin paste for the die bonding; and to provide the semiconductor device. <P>SOLUTION: The resin paste for the die bonding contains (A) a polymer of butadiene having a carboxylic acid terminal group, (B) a thermosetting resin, (C) a filler, (D) a silicone rubber and (E) a solvent for printing, regulated so that the content of the silicone resin (D) may be ≥30 wt.% based on the whole resin component. The method for producing the semiconductor device by using the resin paste for the die bonding, and the semiconductor device are also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、IC、LSI等の半導体素子とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材との接合材料(ダイボンディング材)として用いられるダイボンディング用樹脂ペースト、当該樹脂ペーストを用いた半導体装置の製造方法、および当該製造方法により得られる半導体装置に関する。   The present invention relates to a resin paste for die bonding used as a bonding material (die bonding material) between a semiconductor element such as an IC or LSI and a support member such as a lead frame or an insulating support substrate, and a semiconductor device using the resin paste. The present invention relates to a manufacturing method and a semiconductor device obtained by the manufacturing method.

IC、LSI等の半導体素子とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材との接合材料としては、従来から、Au−Si共晶合金、半田、銀ペースト等が知られている。また、本発明者らが先に提案した、特定のポリイミド樹脂を用いた接着フィルム、特定のポリイミド樹脂に導電性フィラーや無機フィラーを加えたダイボンディング用接着フィルムなども一般的に知られている(特許文献1〜3参照)。   Conventionally, Au—Si eutectic alloy, solder, silver paste, and the like are known as bonding materials between semiconductor elements such as IC and LSI and support members such as lead frames and insulating support substrates. Further, an adhesive film using a specific polyimide resin previously proposed by the present inventors, an adhesive film for die bonding in which a conductive filler or an inorganic filler is added to a specific polyimide resin, and the like are generally known. (See Patent Documents 1 to 3).

しかし、上記Au−Si共晶合金は、耐熱性及び耐湿性は高いが、弾性率が大きいために、大型チップに適用した場合に割れやすく、高価であるという難点もある。また、半田は、安価であるものの、耐熱性に劣り、その弾性率はAu−Si共晶合金と同様に高く、大型チップへの適用は難しい。また、銀ペーストは、安価で、耐湿性が高く、弾性率はこれらの中では最も低く、350℃の熱圧着型ワイヤボンダーに適用できる耐熱性もあるので、現在もダイボンディング材として広く用いられているが、ICやLSIの高集積化が進み、それに伴ってチップが大型化していくなかでは、銀ペーストをチップ全面に広げて塗布することは困難であり、また効率的であるとはいえない。   However, although the Au—Si eutectic alloy has high heat resistance and high moisture resistance, it has a problem that it is easily broken and expensive when applied to a large chip because of its high elastic modulus. Moreover, although solder is cheap, it is inferior in heat resistance, and its elastic modulus is as high as that of an Au—Si eutectic alloy, so that it is difficult to apply it to a large chip. In addition, silver paste is inexpensive, has high moisture resistance, has the lowest elastic modulus, and has heat resistance that can be applied to a thermocompression bonding wire bonder at 350 ° C, so it is still widely used as a die bonding material. However, as the integration of ICs and LSIs increases and the size of the chips increases, it is difficult to spread and apply the silver paste over the entire surface of the chip. Absent.

一方、上記ダイボンディング用接着フィルムは、支持基板上に比較的容易にダイボンディング層を形成することができ、特に42アロイリードフレームに対して好適に使用でき、さらには、比較的低温で接着でき、かつ良好な熱時接着力を有する。   On the other hand, the above-mentioned adhesive film for die bonding can form a die bonding layer on a support substrate relatively easily, and can be suitably used especially for 42 alloy lead frames, and can be bonded at a relatively low temperature. In addition, it has good hot adhesive strength.

しかし、この接着フィルムを支持基板へ効率的に供給・貼付しようとする場合には、これを予めチップサイズに切り出して(又は打ち抜いて)貼り付けるための貼付装置が必要となる。また、接着フィルムを打ち抜いて複数個のチップ分を一括で貼り付ける方法は、接着フィルムの無駄が生じやすい。さらに、支持基板の大部分は、基板内部に内層配線が形成されているため、接着フィルムを貼り付ける表面には凹凸が多く、接着フィルム貼付時に空隙が生じて、信頼性が低下しやすい。また、半導体素子をダイボンディング材に貼り付ける前には、基板やダイボンディング材が吸湿した水分を取り除くことで、後硬化時、ダイボンディング層にクラックやボイドが発生することを防いでいる(プリベ−ク工程)が、最近では、工程管理や組立時間の短縮の点から、このプリベーク工程を省いても後硬化時にクラックやボイドが発生しないダイボンディング材が求められている。   However, in order to efficiently supply and affix this adhesive film to a support substrate, an affixing device for cutting out (or punching out) and affixing the adhesive film to a chip size in advance is required. Further, the method of punching the adhesive film and pasting a plurality of chips at once tends to waste the adhesive film. Furthermore, since most of the support substrate has an inner layer wiring formed inside the substrate, the surface to which the adhesive film is applied has many irregularities, and voids are generated when the adhesive film is applied, so that the reliability tends to decrease. In addition, before the semiconductor element is attached to the die bonding material, the moisture absorbed by the substrate and the die bonding material is removed to prevent cracks and voids from being generated in the die bonding layer during post-curing. Recently, there is a demand for a die bonding material that does not generate cracks or voids during post-curing even if this pre-baking step is omitted from the viewpoint of process control and shortening of assembly time.

また、近年では、製造コストの低減を目的として、ダイボンディング材を量産性の高い印刷法で供給しようとする方法が注目されている。
特開平07−228697号公報 特開平06−145639号公報 特開平06−264035号公報
In recent years, attention has been focused on a method for supplying a die bonding material by a printing method with high mass productivity for the purpose of reducing the manufacturing cost.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-228697 Japanese Patent Laid-Open No. 06-145639 Japanese Patent Laid-Open No. 06-264035

本発明は、比較的低い温度で半導体素子を貼り付ける必要がある基板に対して、印刷法によって容易に供給・塗布でき、かつ半導体素子貼付け前のプリベーク工程を省いても後硬化時にクラックやボイドが発生しないダイボンディング用樹脂ペースト、当該ダイボンディング用樹脂ペーストを用いた半導体装置の製造方法、および半導体装置を提供することをその目的とする。   The present invention can easily supply and apply by a printing method to a substrate on which a semiconductor element needs to be attached at a relatively low temperature, and can eliminate cracks and voids during post-curing even if the pre-bake process before attaching the semiconductor element is omitted. An object of the present invention is to provide a die-bonding resin paste that does not generate cavities, a method of manufacturing a semiconductor device using the die-bonding resin paste, and a semiconductor device.

すなわち、本発明は、以下(1)〜(5)に記載の事項をその特徴とする。   That is, the present invention is characterized by the following items (1) to (5).

(1)カルボン酸末端基を有するブタジエンのポリマー(A)、熱硬化性樹脂(B)、フィラー(C)、シリコーンゴム(D)、および印刷用溶剤(E)を含み、前記シリコーンゴム(D)が全樹脂成分中に30重量%以上含まれることを特徴とするダイボンディング用樹脂ペースト。   (1) A butadiene polymer having a carboxylic acid end group (A), a thermosetting resin (B), a filler (C), a silicone rubber (D), and a printing solvent (E), wherein the silicone rubber (D ) Is contained in all resin components in an amount of 30% by weight or more.

(2)固形分が40〜90重量%であり、チキソトロピー指数が1.5〜8.0であり、粘度(25℃)が5〜1000Pa・sであることを特徴とする上記(1)に記載のダイボンディング用樹脂ペースト。   (2) The above (1) characterized in that the solid content is 40 to 90% by weight, the thixotropy index is 1.5 to 8.0, and the viscosity (25 ° C.) is 5 to 1000 Pa · s. The resin paste for die bonding as described.

(3)支持基板上に上記(1)または(2)に記載のダイボンディング用樹脂ペーストを所定量塗布する工程、塗布された前記樹脂ペーストを乾燥して、Bステージ化する工程、Bステージ化した前記樹脂ペースト上に半導体素子を搭載する工程、および前記樹脂ペーストを後硬化する工程、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。   (3) A step of applying a predetermined amount of the resin paste for die bonding described in (1) or (2) on a support substrate, a step of drying the applied resin paste to form a B stage, and a B stage A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: mounting a semiconductor element on the resin paste, and post-curing the resin paste.

(4)支持基板上に上記(1)または(2)に記載のダイボンディング用樹脂ペーストを所定量塗布する工程、塗布された前記樹脂ペースト上に半導体素子を搭載する工程、および前記樹脂ペーストを硬化する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。   (4) A step of applying a predetermined amount of the die bonding resin paste according to (1) or (2) on a support substrate, a step of mounting a semiconductor element on the applied resin paste, and the resin paste A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of curing.

(5)上記(3)または(4)に記載の半導体装置の製造方法により得られる半導体装置。   (5) A semiconductor device obtained by the method for manufacturing a semiconductor device according to (3) or (4).

本発明によれば、比較的低い温度で半導体素子を貼り付ける必要がある基板に対して、印刷法によって容易に供給・塗布できるダイボンディング用樹脂ペーストを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin paste for die bonding which can be easily supplied and apply | coated with a printing method with respect to the board | substrate which needs to affix a semiconductor element at comparatively low temperature can be provided.

また、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストは、耐熱性があり、扱いやすく、低応力性、熱時の接着力及び低温接着性に優れている。さらに、ダイボンディング材の吸湿性が低いため、半導体素子貼付け前のプリベーク工程を省いても、後硬化時にクラック・ボイドの発生はなく、半導体装置組立時の工程管理や組立時間の短縮に寄与する。   In addition, the resin paste for die bonding of the present invention has heat resistance, is easy to handle, and is excellent in low stress property, adhesive force during heat and low temperature adhesive property. Furthermore, since the hygroscopicity of the die bonding material is low, there is no generation of cracks and voids during post-curing even if the pre-bake process before the semiconductor element is affixed, contributing to process management and shortening of assembly time during semiconductor device assembly. .

また、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストは、有機基板などの絶縁性支持基板、銅リードフレームや42アロイリードフレーム等の支持基板に好適に使用することができる。   Further, the resin paste for die bonding of the present invention can be suitably used for an insulating support substrate such as an organic substrate, and a support substrate such as a copper lead frame or a 42 alloy lead frame.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

本発明に係るダイボンディング用樹脂ペースト(以下、単に「樹脂ペースト」という場合もある)は、カルボン酸末端基を有するブタジエンのポリマー(A)(ホモポリマー又はコポリマー)、熱硬化性樹脂(B)、フィラー(C)、シリコーンゴム(D)、および印刷用溶剤(E)を含む。   The resin paste for die bonding according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “resin paste”) includes a butadiene polymer (A) (homopolymer or copolymer) having a carboxylic acid end group, and a thermosetting resin (B). , Filler (C), silicone rubber (D), and printing solvent (E).

成分(A)であるカルボン酸末端基を有するブタジエンのポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、好適に使用できるものとして、主鎖にアクリロニトリルを導入した低分子量液状ポリブタジエンであり末端にカルボン酸を有する、Hycer CTB−2009×162、CTBN−1300×31、CTBN−1300×8、CTBN−1300×13、CTBNX−1300×9(いずれも宇部興産(株)製)、商品名)や、カルボン酸基を有する低分子量液状ポリブタジエンである、NISSO−PB−C−2000(日本曹達(株)製、商品名)などが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The butadiene polymer having a carboxylic acid end group as component (A) is not particularly limited. For example, it can be suitably used as a low molecular weight liquid polybutadiene having acrylonitrile introduced into the main chain and having a carboxylic acid at the end. Hycer CTB-2009 × 162, CTBN-1300 × 31, CTBN-1300 × 8, CTBN-1300 × 13, CTBNX-1300 × 9 (all manufactured by Ube Industries, Ltd., trade name) and carboxylic acid NISSO-PB-C-2000 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd., trade name), which is a low molecular weight liquid polybutadiene having a group. These can be used alone or in combination of two or more.

成分(B)である熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、好ましくは、エポキシ樹脂であり、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂もしくは分子中にフェノール性水酸基を有する化合物と、硬化促進剤とを含む樹脂混合物として用いてもよい。エポキシ樹脂として、より好ましくは、分子内に少なくとも2個のエポキシ基を含むものであり、硬化性や硬化物特性の点から、フェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂が特に好ましい。このような樹脂として、具体的には、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、ビスフェノールFもしくはハロゲン化ビスフェノールAとエピクロルヒドリンの縮合物、フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ビスフェノールAノボラック樹脂のグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Although it does not specifically limit as a thermosetting resin which is a component (B), Preferably, it is an epoxy resin, and includes an epoxy resin, a phenol resin or the compound which has a phenolic hydroxyl group in a molecule | numerator, and a hardening accelerator. It may be used as a resin mixture. More preferably, the epoxy resin contains at least two epoxy groups in the molecule, and phenol glycidyl ether type epoxy resin is particularly preferable from the viewpoint of curability and cured product characteristics. Specific examples of such resins include bisphenol A, bisphenol AD, bisphenol S, bisphenol F or a condensed product of halogenated bisphenol A and epichlorohydrin, glycidyl ether of phenol novolac resin, glycidyl ether of cresol novolac resin, bisphenol. Examples thereof include glycidyl ether of A novolac resin. These can be used alone or in combination of two or more.

上記エポキシ樹脂を用いる場合の配合量は、上記成分(A)100重量部に対し300重量部を超えない程度、好ましくは200重量部を超えない程度であることが好ましい。この配合量が300重量部を超えると、ペーストの保管安定性が低下しやすい傾向がある。   When the epoxy resin is used, the blending amount is not more than 300 parts by weight, preferably not more than 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). If this amount exceeds 300 parts by weight, the storage stability of the paste tends to be lowered.

また、上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あり、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ノボラック樹脂、ポリ−p−ビニルフェノール、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The phenol resin has at least two phenolic hydroxyl groups in the molecule, and examples thereof include phenol novolac resin, cresol novolac resin, bisphenol A novolac resin, poly-p-vinylphenol, phenol aralkyl resin and the like. Can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

また、フェノール樹脂又は分子中にフェノール性水酸基を有する化合物の配合量は、エポキシ樹脂100重量部に対して0〜150重量部であることが好ましく、より好ましくは0〜120重量部である。この配合量が150重量部を超えると、硬化性が不十分となる恐れがある。   Moreover, it is preferable that the compounding quantity of the compound which has a phenolic hydroxyl group in a phenol resin or a molecule | numerator is 0-150 weight part with respect to 100 weight part of epoxy resins, More preferably, it is 0-120 weight part. When this compounding quantity exceeds 150 weight part, there exists a possibility that sclerosis | hardenability may become inadequate.

また、上記硬化促進剤は、エポキシ樹脂を硬化させるために用いられるものであればよく、特に限定されないが、例えば、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、2−エチル−4−メチルイミダゾール−テトラフェニルボレート、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7−テトラフェニルボレート等が挙げられる。これらは、2種以上を併用してもよい。また、硬化促進剤の量は、エポキシ樹脂100重量部に対し、0〜50重量部であることが好ましく、より好ましくは0〜20重量部である。この配合量が50重量部を超えると、ペーストの保管安定性が低下する恐れがある。   The curing accelerator is not particularly limited as long as it is used for curing an epoxy resin. For example, imidazoles, dicyandiamide derivatives, dicarboxylic acid dihydrazide, triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate 2-ethyl-4-methylimidazole-tetraphenylborate, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7-tetraphenylborate and the like. Two or more of these may be used in combination. Moreover, it is preferable that the quantity of a hardening accelerator is 0-50 weight part with respect to 100 weight part of epoxy resins, More preferably, it is 0-20 weight part. When this compounding quantity exceeds 50 weight part, there exists a possibility that the storage stability of a paste may fall.

また、熱硬化性樹脂(B)として、1分子中に少なくとも2個の熱硬化性イミド基を有するイミド化合物を使用することもできる。そのような化合物の例としては、オルトビスマレイミドベンゼン、メタビスマレイミドベンゼン、パラビスマレイミドベンゼン、1,4−ビス(p−マレイミドクミル)ベンゼン、1,4−ビス(m−マレイミドクミル)ベンゼンが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Moreover, the imide compound which has at least 2 thermosetting imide group in 1 molecule can also be used as a thermosetting resin (B). Examples of such compounds include orthobismaleimide benzene, metabismaleimide benzene, parabismaleimide benzene, 1,4-bis (p-maleimidocumyl) benzene, 1,4-bis (m-maleimidocumyl). Benzene is mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

さらに、下記の一般式(I)〜(III)で表されるイミド化合物等を用いることも好ましい。

Figure 2007246875
〔式中、XやYは、O、CH、CF、SO、S、CO、C(CH又はC(C
を示し、R、R、R、R、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素、低級アルキル基、低級アルコキシ基、フッ素、塩素又は臭素を示し、Dはエチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基を示し、mは0〜4の整数を示す。〕 Furthermore, it is also preferable to use imide compounds represented by the following general formulas (I) to (III).
Figure 2007246875
[Wherein X and Y are O, CH 2 , CF 2 , SO 2 , S, CO, C (CH 3 ) 2 or C (C
F 3 ) 2 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently hydrogen, lower alkyl group, lower alkoxy group, fluorine, chlorine or bromine D represents a dicarboxylic acid residue having an ethylenically unsaturated double bond, and m represents an integer of 0 to 4. ]

上記一般式(I)のイミド化合物としては、例えば、4,4−ビスマレイミドジフェニ
ルエーテル、4,4−ビスマレイミドジフェニルメタン、4,4−ビスマレイミド−3,
3’−ジメチル−ジフェニルメタン、4,4−ビスマレイミドジフェニルスルホン、4,
4−ビスマレイミドジフェニルスルフィド、4,4−ビスマレイミドジフェニルケトン、
2,2’−ビス(4−マレイミドフェニル)プロパン、4,4−ビスマレイミドジフェニ
ルフルオロメタン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−マレ
イミドフェニル)プロパン等が挙げられる。
Examples of the imide compound of the general formula (I) include 4,4-bismaleimide diphenyl ether, 4,4-bismaleimide diphenylmethane, 4,4-bismaleimide-3,
3′-dimethyl-diphenylmethane, 4,4-bismaleimide diphenylsulfone, 4,
4-bismaleimide diphenyl sulfide, 4,4-bismaleimide diphenyl ketone,
2,2′-bis (4-maleimidophenyl) propane, 4,4-bismaleimidediphenylfluoromethane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (4-maleimidophenyl) Examples include propane.

また、上記一般式(II)のイミド化合物としては、例えば、ビス〔4−(4−マレイ
ミドフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニ
ル〕メタン、ビス〔4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕フルオロメタン、ビス
〔4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−マレイミド
フェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕
スルフィド、ビス〔4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕ケトン、2,2−ビス
〔4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘ
キサフルオロ−2,2−ビス〔4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン等
が挙げられる。
Examples of the imide compound of the general formula (II) include bis [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] methane, and bis [4- (4 -Maleimidophenoxy) phenyl] fluoromethane, bis [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-maleimidophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl]
Sulfide, bis [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] ketone, 2,2-bis [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] propane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2 , 2-bis [4- (4-maleimidophenoxy) phenyl] propane, and the like.

上記イミド化合物を用いる場合の配合量は、成分(A)100重量部に対して200重量部を超えない程度、好ましくは100重量部を超えない程度である。この配合量が200重量部を超えると、ペーストの保管安定性が低下しやすい。   The compounding amount in the case of using the imide compound is not more than 200 parts by weight, preferably not more than 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). When this amount exceeds 200 parts by weight, the storage stability of the paste tends to be lowered.

また、上記イミド化合物の硬化を促進するため、ラジカル重合剤を使用してもよい。ラジカル重合剤としては、例えば、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。ラジカル重合剤の使用量は、上記イミド化合物100重量部に対して、概ね0.01〜1.0重量部が好ましい。   Moreover, in order to accelerate | stimulate hardening of the said imide compound, you may use a radical polymerization agent. Examples of the radical polymerization agent include acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, isobutyryl peroxide, benzoyl peroxide, octanoyl peroxide, acetyl peroxide, dicumyl peroxide, cumene hydroperoxide, azobisisobutyronitrile and the like. Can be mentioned. As for the usage-amount of a radical polymerization agent, about 0.01-1.0 weight part is preferable with respect to 100 weight part of said imide compounds.

上記成分(C)のフィラーとしては、例えば、銀粉、金粉、銅粉等の導電性(金属)フィラー、シリカ、アルミナ、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック等の無機物質フィラー等が挙げられる。これらフィラーのうち、銀粉、金粉、銅粉等の導電性(金属)フィラーは、接着剤に導電性、伝熱性又はチキソトロピー性を付与する目的で添加され、シリカ、アルミナ、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック等の無機物質フィラーは、接着剤に低熱膨張性、低吸湿率、チキソトロピー性を付与する目的で添加される。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the filler of component (C) include conductive (metal) fillers such as silver powder, gold powder, and copper powder, and inorganic substance fillers such as silica, alumina, titania, glass, iron oxide, and ceramic. Among these fillers, conductive (metal) fillers such as silver powder, gold powder, and copper powder are added for the purpose of imparting conductivity, heat conductivity, or thixotropic property to the adhesive, and silica, alumina, titania, glass, and iron oxide. Inorganic fillers such as ceramics are added for the purpose of imparting low thermal expansion, low moisture absorption, and thixotropic properties to the adhesive. These can be used alone or in combination of two or more.

また、上記無機物質フィラーとして、半導体装置の電気的信頼性を向上させる目的で、無機イオン交換体を用いるてもよい。無機イオン交換体としては、樹脂ペースト硬化物を熱水中で抽出したとき、水溶液中に抽出されるイオン、例えば、Na、K、Cl、F、RCOO、Br等のイオン捕捉作用が認められるものが有効である。このようなイオン交換体としては、天然に産出されるゼオライト、沸石類、酸性白土、白雲石、ハイドロタルサイト類等の天然鉱物、人工的に合成された合成ゼオライトなどが挙げられる。 Further, as the inorganic filler, an inorganic ion exchanger may be used for the purpose of improving the electrical reliability of the semiconductor device. Examples of the inorganic ion exchanger include ions extracted into an aqueous solution when the cured resin paste is extracted in hot water, for example, ions such as Na + , K + , Cl , F , RCOO and Br −. Those having a capturing action are effective. Examples of such ion exchangers include naturally produced zeolites, natural minerals such as zeolites, acid clay, dolomite, hydrotalcites, and artificially synthesized synthetic zeolites.

これら導電性フィラー又は無機物質フィラーは、それぞれ2種以上を混合して用いることもできる。物性を損なわない範囲で、導電性フィラーの1種以上と無機物質フィラーの1種以上とを混合して用いてもよい。   These conductive fillers or inorganic fillers can be used in combination of two or more. As long as the physical properties are not impaired, one or more conductive fillers and one or more inorganic fillers may be mixed and used.

上記フィラーの量は、成分(A)100重量部に対して、通常、1〜100重量部であることが好ましく、より好ましくは2〜50重量部である。このフィラーの量は、ペーストに十分なチキソトロピー性(チキソトロピー指数:1.5以上)を付与する観点から、1重量部以上であることが好ましい。さらにこのフィラーの量は、接着性の観点から100重量部以下であることが好ましく、これを超えて配合量が多すぎると、硬化物の弾性率が高くなり、その結果、ダイボンディング材の応力緩和能が低くなって、半導体装置の実装信頼性が低下する恐れがある。   In general, the amount of the filler is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 2 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). The amount of the filler is preferably 1 part by weight or more from the viewpoint of imparting sufficient thixotropic properties (thixotropic index: 1.5 or more) to the paste. Further, the amount of the filler is preferably 100 parts by weight or less from the viewpoint of adhesiveness. If the amount is too large, the elastic modulus of the cured product is increased, and as a result, the stress of the die bonding material is increased. There is a risk that the relaxation ability is lowered and the mounting reliability of the semiconductor device is lowered.

また、上記フィラーの混合・混練は、通常の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、組み合わせて行うことができる。   Moreover, mixing and kneading of the filler can be performed by appropriately combining dispersers such as a normal stirrer, a raking machine, a three-roller, and a ball mill.

また、上記成分(D)であるシリコーンゴムは、樹脂ペーストの吸湿性を下げ、かつ低応力性を維持するために用いられる。シリコーンゴム(D)としては、耐熱性を有し、低吸湿でかつ低応力・低弾性であるゴム状フィラーであれば特に限定はないが、例えば、ジメチルシリコーンを3次元架橋させたものなどが挙げられる。より具体的には、トレフィルE−500、トレフィルE−600、トレフィルE−601(いずれも東レ・ダウコーニング(株)製、商品名、シリコーンエラストマー)などが挙げられ、これらは2種類以上混合して用いても良い。   Moreover, the silicone rubber which is the said component (D) is used in order to reduce the hygroscopic property of a resin paste, and to maintain low stress property. The silicone rubber (D) is not particularly limited as long as it is a rubber-like filler having heat resistance, low moisture absorption, low stress, and low elasticity. For example, one obtained by three-dimensionally cross-linking dimethyl silicone is used. Can be mentioned. More specifically, Trefill E-500, Trefil E-600, Trefil E-601 (all are trade names, silicone elastomers manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) and the like are mixed. May be used.

上記シリコーンゴム(D)の配合量は、全樹脂成分(上記成分(A)、(B)、(D)および必要に応じて添加されるその他の樹脂成分))中、30重量%以上であることが好ましく、また、その上限は70重量%以下であることが好ましい。シリコーンゴム(D)の配合量が30重量%未満であると、シリコーンゴムを配合することにより得られる上記効果が得られ難く、一方、70重量%を越えると硬化後の接着強度が低下する傾向にある。   The blending amount of the silicone rubber (D) is 30% by weight or more in the total resin components (the components (A), (B), (D) and other resin components added as necessary)). The upper limit is preferably 70% by weight or less. When the blending amount of the silicone rubber (D) is less than 30% by weight, it is difficult to obtain the above effect obtained by blending the silicone rubber. On the other hand, when it exceeds 70% by weight, the adhesive strength after curing tends to decrease. It is in.

また、上記成分(E)である印刷用溶剤は、フィラーを均一に混練又は分散できる溶剤のなかから選択することが好ましい。また、印刷時の溶剤の揮散防止を考えて、沸点が100℃以上の溶剤を選ぶことが好ましい。   The printing solvent as the component (E) is preferably selected from solvents that can uniformly knead or disperse the filler. In view of preventing solvent volatilization during printing, it is preferable to select a solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher.

上記印刷用溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリジノン、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグライムともいう)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(トリグライムともいう)、ジエチレングリコールジエチルエーテル、2−(2−メトキシエトキシ)エタノール、γ−ブチロラクトン、イソホロン、カルビトール、カルビトールアセテート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、酢酸2−(2−ブトキシエトキシ)エチル、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、ジオキサン、シクロヘキサノン、アニソール、印刷用インキの溶剤として使われる石油蒸留物を主体とした溶剤などが挙げられる。これらは2種類以上を混合して用いてもよい。   Examples of the printing solvent include N-methyl-2-pyrrolidinone, diethylene glycol dimethyl ether (also referred to as diglyme), triethylene glycol dimethyl ether (also referred to as triglyme), diethylene glycol diethyl ether, 2- (2-methoxyethoxy) ethanol, γ -Butyrolactone, isophorone, carbitol, carbitol acetate, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve, dioxane, cyclohexanone, anisole, Examples include solvents mainly composed of petroleum distillates that are used as solvents for printing inks. You may use these in mixture of 2 or more types.

上記印刷用溶剤(E)の配合量は、成分(A)100重量部に対して、通常、10〜100重量部であることが好ましい。   The amount of the printing solvent (E) is preferably 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A).

また、本発明の樹脂ペーストの印刷中に、泡、ボイドの発生が目立つ場合は、上記印刷用溶剤(E)中に脱泡剤、破泡剤、抑泡剤等を添加することが効果的である。添加量は、抑泡効果を発揮させる観点から、溶剤(E)中に0.01重量%以上添加することが好ましく、樹脂ペーストの粘度安定性や接着性の観点から、溶剤(E)中に10重量%以下含まれるように添加することが好ましい。   In addition, when bubbles and voids are noticeable during the printing of the resin paste of the present invention, it is effective to add a defoaming agent, a defoaming agent, a defoaming agent, etc. in the printing solvent (E). It is. The addition amount is preferably 0.01% by weight or more in the solvent (E) from the viewpoint of exerting a foam suppression effect, and in the solvent (E) from the viewpoint of viscosity stability and adhesiveness of the resin paste. It is preferable to add so that it may contain 10 weight% or less.

また、本発明の樹脂ペーストには、接着力を向上させるため、シランカップリング剤、チタン系カップリング剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系添加剤等を適宜加えてもよい。   In addition, in order to improve the adhesive strength, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a nonionic surfactant, a fluorine surfactant, a silicone additive, or the like may be appropriately added to the resin paste of the present invention. Good.

上記のような成分を含む本発明の樹脂ペーストは、その固形分が40〜90重量%であることが好ましい。樹脂ペースト乾燥後の体積減少に起因する形状変化抑制の観点から、上記固形分は40重量%以上であることが好ましく、また、樹脂ペーストの流動性及び印刷作業性向上の観点から、上記固形分は90重量%以下であることが好ましい。   The resin paste of the present invention containing the components as described above preferably has a solid content of 40 to 90% by weight. The solid content is preferably 40% by weight or more from the viewpoint of shape change suppression due to volume reduction after drying the resin paste, and from the viewpoint of improving the fluidity and printing workability of the resin paste, Is preferably 90% by weight or less.

また、本発明の樹脂ペーストのチキソトロピー指数は、1.5〜8.0であることが好ましい。このチキソトロピー指数が1.5以上であると、印刷法によって供給・塗布された樹脂ペーストのダレ等の発生を抑制して、印刷形状を良好に保ち易く、また、このチキソトロピー指数が8.0以下であると、印刷法によって供給・塗布された樹脂ペーストの「欠け」やカスレ等の発生を抑制し易くなる。なお、チキソトロピー指数は、E型回転粘度計で、25℃、回転数1min−1で測定したときの値と、回転数10min−1で測定したときの値との比で定義する。チキソトロピー指数の求め方については、実施例で詳しく説明する。 Moreover, it is preferable that the thixotropy index | exponent of the resin paste of this invention is 1.5-8.0. When the thixotropy index is 1.5 or more, the occurrence of sagging of the resin paste supplied and applied by the printing method is suppressed, and the printed shape is easily maintained. The thixotropy index is 8.0 or less. If this is the case, it becomes easy to suppress the occurrence of “chips” or blurring of the resin paste supplied and applied by the printing method. The thixotropy index is defined by a ratio of a value measured with an E-type rotational viscometer at 25 ° C. and a rotational speed of 1 min −1 to a value measured at a rotational speed of 10 min −1 . The method for obtaining the thixotropy index will be described in detail in Examples.

また、本発明の樹脂ペーストの粘度(25℃)は、印刷作業性の観点から5〜1000Pa・sであることが好ましい。また、樹脂ペーストの粘度は、印刷法の種類により適宜調整することが好ましい。例えば、スクリーンメッシュ版等のようにマスク開口部にメッシュ等が張ってある場合は、メッシュ部の抜け性を考慮して5〜100Pa・sの範囲に調整することが好ましく、ステンシル版などの場合は20〜500Pa・sの範囲に調整することが好ましい。また、乾燥後の樹脂ペーストに残存するボイドが多く見られる場合は、150Pa・s以下の粘度に調整することが有効である。なお、上記粘度は、E型回転粘度計を用いて、25℃、回転数0.5min−1で測定したときの値とする。 Moreover, it is preferable that the viscosity (25 degreeC) of the resin paste of this invention is 5-1000 Pa.s from a viewpoint of printing workability | operativity. The viscosity of the resin paste is preferably adjusted as appropriate depending on the type of printing method. For example, when a mesh or the like is stretched at the mask opening as in a screen mesh plate or the like, it is preferable to adjust to a range of 5 to 100 Pa · s in consideration of detachability of the mesh portion. Is preferably adjusted to a range of 20 to 500 Pa · s. When many voids remain in the resin paste after drying, it is effective to adjust the viscosity to 150 Pa · s or less. In addition, let the said viscosity be a value when it measures by 25 degreeC and rotation speed 0.5min < -1 > using an E-type rotational viscometer.

本発明の半導体装置は、本発明の樹脂ペーストを用いて半導体素子を支持基板上に搭載したものであればよく、また、その製造過程も公知の方法、条件によればよく、特に限定されないが、支持基板上への樹脂ペーストの供給、塗布は、印刷法により行うことが好ましい。具体的には、例えば、支持基板上に、本発明の樹脂ペーストを印刷法により供給、塗布し、これを乾燥半硬化(Bステージ化)させることで樹脂ペースト層(ダイボンディング層)を形成した後、当該樹脂ペースト層上にIC、LSI等の半導体素子(チップ)を適当な条件で加熱加圧して貼り付け、その後、当該樹脂ペースト層を後硬化することにより製造することができる。なお、この樹脂ペースト層の後硬化は、実装組立工程での問題がない場合は、封止材の後硬化工程の際に併せて行ってもよい。   The semiconductor device of the present invention is not particularly limited as long as the semiconductor element is mounted on the support substrate using the resin paste of the present invention, and the manufacturing process may be according to known methods and conditions. The supply and application of the resin paste onto the support substrate are preferably performed by a printing method. Specifically, for example, a resin paste layer (die bonding layer) is formed on a support substrate by supplying and applying the resin paste of the present invention by a printing method and drying and semi-curing (B-stage). Thereafter, a semiconductor element (chip) such as an IC or LSI can be applied by heating and pressing under appropriate conditions on the resin paste layer, and then the resin paste layer can be post-cured. Note that this post-curing of the resin paste layer may be performed together with the post-curing step of the sealing material when there is no problem in the mounting assembly process.

上記支持基板としては、特に限定されないが、例えば、42アロイリードフレーム、銅リードフレーム等のリードフレーム、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂等のプラスチックフィルム、ガラス不織布等の基材にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂等を含む樹脂組成物を含浸・硬化させたもの(プリプレグ)、若しくはアルミナ等のセラミックス製の支持部材などが挙げられる。   The support substrate is not particularly limited. For example, a lead frame such as a 42 alloy lead frame or a copper lead frame, a plastic film such as a polyimide resin, an epoxy resin or a polyimide resin, a polyimide resin on a substrate such as a glass nonwoven fabric, Examples thereof include a material impregnated and cured with a resin composition containing an epoxy resin, a polyimide resin, or the like (prepreg), or a ceramic support member such as alumina.

また、本発明の樹脂ペーストは溶剤を含有しているが、その大部分は、当該樹脂ペーストのBステージ化により揮発するため、樹脂ペースト層にボイドの少ない、良好な実装信頼性をもつ半導体装置を組み立てることができる。また、本発明の樹脂ペーストを支持基板上に供給・塗布した後、パッケージ信頼性に影響がなければ、これを乾燥半硬化(Bステージ化)させることなく半導体素子を加熱加圧して貼り付けてもよい。   Further, although the resin paste of the present invention contains a solvent, most of it is volatilized by the B-stage of the resin paste, so that there is less void in the resin paste layer and the semiconductor device has good mounting reliability. Can be assembled. In addition, after supplying and applying the resin paste of the present invention on the support substrate, if there is no effect on the package reliability, the semiconductor element is heated and pressed without being semi-cured (B-stage). Also good.

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

<樹脂ペーストの調製>
(実施例1)
カルボン酸末端基を有するブタジエンのポリマー(A)(ベース樹脂)として、CTBNX−1300×9を100重量部秤量し、これをらいかい機に入れた。ここに、熱硬化性樹脂(B)として予め用意していた、エポキシ樹脂(YDCH−702)25重量部およびフェノール樹脂(H−1)15重量部を含むカルビトールアセテート溶液(なお、溶剤であるカルビトールアセテートは60重量部)、ならびに硬化促進剤(TPPK)0.5重量部を加え、混合した。
<Preparation of resin paste>
Example 1
As a butadiene polymer (A) (base resin) having a carboxylic acid end group, 100 parts by weight of CTBNX-1300 × 9 was weighed and placed in a raking machine. Here, a carbitol acetate solution containing 25 parts by weight of an epoxy resin (YDCH-702) and 15 parts by weight of a phenol resin (H-1) (prepared as a thermosetting resin (B) in advance) is a solvent. 60 parts by weight of carbitol acetate) and 0.5 parts by weight of a curing accelerator (TPPK) were added and mixed.

続いて、フィラー(C)として、シリカ微粉末であるアエロジルを8重量部、およびシリコーンゴム(D)として、トレフィルE−601を60重量部加え、さらに粘度調整用として印刷用溶剤(E)であるカルビトールアセテートを26重量部添加し、1時間撹拌・混練し、ダイボンディング用樹脂ペースト(樹脂ペーストNo.1、固形分70.9重量%)を得た。   Subsequently, as filler (C), 8 parts by weight of Aerosil, which is a fine silica powder, and 60 parts by weight of Trefil E-601 as silicone rubber (D) are added, and the solvent for printing (E) is used for viscosity adjustment. 26 parts by weight of a certain carbitol acetate was added and stirred and kneaded for 1 hour to obtain a resin paste for die bonding (resin paste No. 1, solid content 70.9% by weight).

(実施例2〜5、比較例1〜3)
ベース樹脂(A)、熱硬化性樹脂(B)、フィラー(C)、シリコーンゴム(D)および溶剤(E)の種類や配合量を適宜変更して、実施例1と同様の工程を経て、ダイボンディング用樹脂ペーストを得た(樹脂ペーストNo.2〜No.8)。各樹脂ペーストの配合を表1に示す。
(Examples 2-5, Comparative Examples 1-3)
The base resin (A), the thermosetting resin (B), the filler (C), the silicone rubber (D) and the solvent (E) are appropriately changed in kind and amount and subjected to the same steps as in Example 1, Resin paste for die bonding was obtained (resin paste Nos. 2 to 8). Table 1 shows the composition of each resin paste.

Figure 2007246875
※各組成の配合量の単位は全て重量部
※表1における略号は次の通りである。CTBNX−1300×9:宇部興産(株)製、商品名、カルボン酸末端液状ポリブタジエン(官能基数2.3/mol)、CTBN−1300×31:宇部興産(株)製、商品名、カルボン酸末端液状ポリブタジエン(官能基数1.9/mol)、CTBN−1300×8:宇部興産(株)製、商品名、カルボン酸末端液状ポリブタジエン(官能基数1.85/mol)、YDCH−702:東都化成(株)製、商品名、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量220)、ESCN−195:日本化薬(株)製、商品名、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量200)、H−1:明和化成(株)製、商品名、フェノールノボラック樹脂(OH当量106)、VH−4170:大日本インキ化学工業(株)製、商品名、ビスフェノールAノボラック樹脂(OH当量118)、TPPK:東京化成工業(株)製、商品名、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート、2P4MHZ;四国化成工業(株)製、キュアゾール(イミダゾール化合物)、アエロジル:日本アエロジル(株)製、商品名アエロジル#380(シリカの微粉末)、E−601:東レ・ダウコーニング(株)製、商品名、シリコーンエラストマ、CA:カルビトールアセテート、NMP:N−メチル−2−ピロリドン
Figure 2007246875
* The unit of the blending amount of each composition is all parts by weight. * Abbreviations in Table 1 are as follows. CTBNX-1300 × 9: Ube Industries, trade name, carboxylic acid-terminated liquid polybutadiene (functional group number 2.3 / mol), CTBN-1300 × 31: Ube Industries, trade name, carboxylic acid terminal Liquid polybutadiene (functional group number 1.9 / mol), CTBN-1300 × 8: manufactured by Ube Industries, Ltd., trade name, carboxylic acid-terminated liquid polybutadiene (functional group number 1.85 / mol), YDCH-702: Toto Kasei ( Co., Ltd., trade name, cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 220), ESCN-195: Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name, cresol novolak type epoxy resin (epoxy equivalent 200), H-1: Meiwa Kasei Product name, phenol novolac resin (OH equivalent 106), VH-4170: manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. Bisphenol A novolak resin (OH equivalent 118), TPPK: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., trade name, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, 2P4MHZ; manufactured by Shikoku Chemical Industries, Co., Ltd. Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name Aerosil # 380 (silica fine powder), E-601: Toray Dow Corning Co., Ltd. trade name, silicone elastomer, CA: carbitol acetate, NMP: N-methyl- 2-pyrrolidone

<樹脂ペーストの評価>
(粘度およびチキソトロピー指数)
各実施例および比較例の樹脂ペーストについて、粘度およびチキソトロピー指数を以下のようにして測定した。結果を表2に示す。
・粘度:東機産業(株)製、E型粘度計で直径19.4mm、3°コーンを用いて、25℃での粘度を測定した(回転数0.5min−1)。
・チキソトロピー指数:上記粘度計を用いて、回転数1min−1および10min−1での粘度を測定し、次式により求めた。
[数1]
チキソトロピー指数=(1min−1での粘度)(10min−1での粘度)
<Evaluation of resin paste>
(Viscosity and thixotropy index)
For the resin pastes of the examples and comparative examples, the viscosity and thixotropy index were measured as follows. The results are shown in Table 2.
Viscosity: Viscosity at 25 ° C. was measured using an E-type viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. with a diameter of 19.4 mm and a 3 ° cone (rotation speed: 0.5 min −1 ).
Thixotropy index: Using the above viscometer, the viscosities at rotational speeds of 1 min −1 and 10 min −1 were measured and determined by the following formula.
[Equation 1]
Thixotropic index = (viscosity at 1 min −1 ) / (viscosity at 10 min −1 )

(ピール強度)
太陽インキ製造(株)製、ソルダーレジストPSR−4000AUS−5が塗布された有機基板に、各実施例および比較例の樹脂ペーストを印刷し、60℃で15分間、100℃で30分間乾燥させてこれをBステージ化した後、当該Bステージ状の樹脂ペースト層に、5×5mmのシリコンチップを180℃又は250℃の熱盤上で1000gの荷重をかけ5秒間圧着させた。なお、シリコンチップは、400μm厚のウェハを250μmにハーフカットし、裏側方向に力を加えて割ることにより、端部において150μm厚の突起部を有するように準備されたものである。その後、180℃で1時間の条件で樹脂ペースト層を後硬化することで、半導体装置サンプルを作製した。
(Peel strength)
The resin paste of each Example and Comparative Example is printed on an organic substrate coated with Solder Resist PSR-4000AUS-5 manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd. and dried at 60 ° C. for 15 minutes and at 100 ° C. for 30 minutes. After making this into a B-stage, a 5 × 5 mm silicon chip was pressure-bonded to the B-stage resin paste layer on a 180 ° C. or 250 ° C. hot platen for 5 seconds. The silicon chip is prepared to have a protrusion of 150 μm thickness at the end by half-cutting a 400 μm thick wafer to 250 μm and applying a force in the back side direction. Then, the semiconductor device sample was produced by post-curing the resin paste layer at 180 ° C. for 1 hour.

次に、上記で得た各サンプルについて、図1に示す測定装置を用い、250℃、20秒間加熱時のピール強度を測定した。結果を表2に示す。なお、図1に示す測定装置は、プッシュプルゲージを改良したものであり、基板1、樹脂ペースト層(ダイボンディング材)2及びシリコンチップ3からなるサンプルを熱板10上に配置し、支え11及び12で固定した状態で、シリコンチップ3の突起部に掛けられたプッシュプルゲージ13を、図中矢印で示す方向に移動させたときの荷重を検知することにより、樹脂ペーストのチップ引き剥がし強さ(ピール強度)を測定することができる。また、一般に、この数値が高いほどリフロークラックが発生しにくくなる。   Next, about each sample obtained above, the peeling strength at the time of a 20 second heating was measured using the measuring apparatus shown in FIG. The results are shown in Table 2. The measuring apparatus shown in FIG. 1 is an improved push-pull gauge. A sample comprising a substrate 1, a resin paste layer (die bonding material) 2 and a silicon chip 3 is placed on a hot plate 10 to support 11. In a state where the push-pull gauge 13 hung on the protrusion of the silicon chip 3 is moved in the direction indicated by the arrow in the figure, the resin paste chip peeling strength is detected. The thickness (peel strength) can be measured. In general, the higher this value, the less likely reflow cracks will occur.

(クラック・ボイドの発生の有無)
厚さ0.2mmの銅箔を両面剥離処理したE−679F(日立化成工業(株)製、商品名)基板上に各実施例および比較例の樹脂ペーストを、乾燥後の厚みが約40μmになるように7mm角の大きさに塗布した後、これを120℃、100min、オーブン中で乾燥した。ついで、23℃50%RHに調湿されたクリーンルーム中に24h放置した後、樹脂ペースト層に10mm角(厚さ:0.5mm)のガラスチップを120℃、7kgの条件で5秒間圧着し、さらに、オーブンにて室温から180℃まで60minで昇温、180℃、60minで加熱硬化させ、半導体装置サンプルを作製した。その後、得られた各サンプルの樹脂ペースト層について、クラックやボイドの有無を目視にて観察した。結果を表2に示す。
(Check for cracks and voids)
Resin pastes of each example and comparative example were applied to an E-679F (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) substrate having a 0.2 mm thick copper foil peeled on both sides, and the thickness after drying was about 40 μm. After applying to a size of 7 mm square, it was dried in an oven at 120 ° C. for 100 min. Next, after being left for 24 hours in a clean room conditioned at 23 ° C. and 50% RH, a 10 mm square (thickness: 0.5 mm) glass chip was pressure-bonded to the resin paste layer at 120 ° C. and 7 kg for 5 seconds. Furthermore, the temperature was raised from room temperature to 180 ° C. in an oven for 60 minutes, and heat curing was performed at 180 ° C. for 60 minutes, thereby producing a semiconductor device sample. Subsequently, the presence or absence of cracks or voids was visually observed for the obtained resin paste layers of the respective samples. The results are shown in Table 2.

Figure 2007246875
Figure 2007246875

表2に示されるように、No.1〜5の樹脂ペースト(実施例1〜5)は、チップ貼り付け温度が180℃でも250℃でも、高いピール接着力を示し、熱時接着力や耐熱性に優れることが確認された。また、No.1〜5の樹脂ペースト(実施例1〜5)は、シリコーンゴムを全樹脂成分中の30重量%以上配合したため、ダイボンド前のプリベーク処理なしでも、後硬化後の樹脂ペースト層(ダイボンディング層)中にクラックやボイドは観察されなかった。   As shown in Table 2, no. It was confirmed that the resin pastes 1 to 5 (Examples 1 to 5) exhibited high peel adhesion at a chip attaching temperature of 180 ° C. or 250 ° C., and were excellent in heat adhesion and heat resistance. No. Since the resin pastes 1 to 5 (Examples 1 to 5) were blended with 30% by weight or more of the silicone rubber in the total resin components, the resin paste layer (die bonding layer) after post-curing even without pre-bake treatment before die bonding No cracks or voids were observed inside.

ピール接着力を測定する装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the apparatus which measures peel adhesive force.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 ダイボンディング材
3 シリコンチップ
10 熱板
11 支え
12 支え
13 プッシュプルゲージ
1 substrate 2 die bonding material 3 silicon chip 10 hot plate 11 support 12 support 13 push-pull gauge

Claims (5)

カルボン酸末端基を有するブタジエンのポリマー(A)、熱硬化性樹脂(B)、フィラー(C)、シリコーンゴム(D)、および印刷用溶剤(E)を含み、前記シリコーンゴム(D)が全樹脂成分中に30重量%以上含まれることを特徴とするダイボンディング用樹脂ペースト。   A butadiene polymer having a carboxylic acid end group (A), a thermosetting resin (B), a filler (C), a silicone rubber (D), and a printing solvent (E). A resin paste for die bonding, characterized in that the resin component contains 30% by weight or more. 固形分が40〜90重量%であり、チキソトロピー指数が1.5〜8.0であり、粘度(25℃)が5〜1000Pa・sであることを特徴とする請求項1に記載のダイボンディング用樹脂ペースト。   2. The die bonding according to claim 1, wherein the solid content is 40 to 90 wt%, the thixotropy index is 1.5 to 8.0, and the viscosity (25 ° C.) is 5 to 1000 Pa · s. Resin paste. 支持基板上に請求項1または2に記載のダイボンディング用樹脂ペーストを所定量塗布する工程、
塗布された前記樹脂ペーストを乾燥して、Bステージ化する工程、
Bステージ化した前記樹脂ペースト上に半導体素子を搭載する工程、および
前記樹脂ペーストを後硬化する工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Applying a predetermined amount of the die bonding resin paste according to claim 1 or 2 on a support substrate;
Drying the applied resin paste to form a B-stage;
A step of mounting a semiconductor element on the B-staged resin paste, and a step of post-curing the resin paste;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
支持基板上に請求項1または2に記載のダイボンディング用樹脂ペーストを所定量塗布する工程、
塗布された前記樹脂ペースト上に半導体素子を搭載する工程、および
前記樹脂ペーストを硬化する工程
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Applying a predetermined amount of the die bonding resin paste according to claim 1 or 2 on a support substrate;
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of mounting a semiconductor element on the applied resin paste; and a step of curing the resin paste.
請求項3または4に記載の半導体装置の製造方法により得られる半導体装置。   A semiconductor device obtained by the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3.
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