JP2007294555A - Adhesive film and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接着フィルムおよび半導体装置に関する。 The present invention relates to an adhesive film and a semiconductor device.
電子機器の小型化・薄型化に伴い、これらに用いられる半導体素子は基板に高密度で実装された半導体パッケージが用いられるようになっている。通常、このような半導体パッケージは、半導体素子と基板との接着フィルムを用いた接合工程、半導体素子と基板とのワイヤーボンディング工程、半導体素子を封止樹脂で封止する封止工程を経て得られる(例えば、特許文献1参照)。 Along with the downsizing and thinning of electronic devices, semiconductor packages mounted on a substrate at a high density are used as semiconductor elements used for these devices. Usually, such a semiconductor package is obtained through a bonding process using an adhesive film between a semiconductor element and a substrate, a wire bonding process between the semiconductor element and the substrate, and a sealing process for sealing the semiconductor element with a sealing resin. (For example, refer to Patent Document 1).
ここで、用いられる接着フィルムには、半導体素子と基板とを接合する機能と、基板の凹凸を埋め込む機能等とが要求される。従来の接着フィルムでは、封止樹脂を封止する工程における加熱により、接着フィルムが軟化し基板の凹凸を埋め込むものであった。 Here, the adhesive film used is required to have a function of bonding a semiconductor element and a substrate, a function of embedding unevenness of the substrate, and the like. In the conventional adhesive film, the adhesive film softens and embeds the irregularities of the substrate by heating in the step of sealing the sealing resin.
しかし、従来の接着フィルムを用いた場合、封止工程において封止樹脂に含まれる充填材が半導体素子を損傷したり、半導体素子が多段に形成されている場合には半導体素子間に充填材が挟まったりする場合があった。 However, when the conventional adhesive film is used, the filler contained in the sealing resin in the sealing process damages the semiconductor element, or when the semiconductor element is formed in multiple stages, the filler is not present between the semiconductor elements. There was a case of being caught.
本発明の目的は、半導体パッケージ等を製造する際において、半導体部品の損傷等を防止することができる接着フィルムを提供することにある。
また、本発明の目的は、上記に記載の接着フィルムを用いた半導体装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an adhesive film capable of preventing damage to a semiconductor component or the like when manufacturing a semiconductor package or the like.
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device using the adhesive film described above.
このような目的は、下記(1)〜(9)に記載の本発明により達成される。
(1)半導体部品と基板または半導体部品と半導体部品とを接合する際に用いられ、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物で構成される接着フィルムであって、該接着フィルムを硬化した後の175℃での弾性率が30MPa以上となることを特徴とする接着フィルム。
(2)前記熱硬化性樹脂の含有量は、前記樹脂組成物全体の30〜60重量%である上記(1)に記載の接着フィルム。
(3)前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を含むものである上記(1)または(2)に記載の接着フィルム。
(4)前記樹脂組成物は、さらに硬化剤を含むものである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の接着フィルム。
(5)前記樹脂組成物は、さらに硬化触媒を含むものである上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の接着フィルム。
(6)前記硬化触媒は、イミダゾール化合物を含むものである上記(5)に記載の接着フィルム。
(7)前記硬化触媒の融点が、150℃以上である上記(5)または(6)に記載の接着フィルム。
(8)120℃で1時間熱処理後の前記接着フィルムの175℃での弾性率が、5.0MPa以上である上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の接着フィルム。
(9)上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の接着フィルムを用いて前記半導体部品と基板とを接合していることを特徴とする半導体装置。
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (9).
(1) An adhesive film that is used when a semiconductor component and a substrate or a semiconductor component and a semiconductor component are bonded, and is composed of a resin composition containing a thermosetting resin, and is 175 after the adhesive film is cured. An adhesive film having an elastic modulus at 30 ° C. of 30 MPa or more.
(2) The adhesive film according to (1), wherein the content of the thermosetting resin is 30 to 60% by weight of the entire resin composition.
(3) The adhesive film according to (1) or (2), wherein the thermosetting resin contains an epoxy resin.
(4) The adhesive film according to any one of (1) to (3), wherein the resin composition further includes a curing agent.
(5) The adhesive film according to any one of (1) to (4), wherein the resin composition further contains a curing catalyst.
(6) The adhesive film according to (5), wherein the curing catalyst includes an imidazole compound.
(7) The adhesive film according to (5) or (6), wherein the melting catalyst has a melting point of 150 ° C. or higher.
(8) The adhesive film according to any one of (1) to (7), wherein the adhesive film after heat treatment at 120 ° C. for 1 hour has an elastic modulus at 175 ° C. of 5.0 MPa or more.
(9) A semiconductor device, wherein the semiconductor component and the substrate are bonded using the adhesive film according to any one of (1) to (8).
本発明によれば、半導体パッケージ等を製造する際において、半導体部品の損傷等を防止することができる接着フィルムを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when manufacturing a semiconductor package etc., the adhesive film which can prevent damage etc. of a semiconductor component can be obtained.
以下、本発明の接着フィルムおよび半導体装置について詳細に説明する。
本発明の接着フィルムは、半導体部品と基板または半導体部品と半導体部品とを接合する際に用いられ、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物で構成される接着フィルムであって、該接着フィルムの硬化した後の175℃での弾性率が30MPa以上となることを特徴とする。
また、本発明の半導体装置は、上記に記載の接着フィルムを用いて前記半導体部品と基板とを接合していることを特徴とする半導体装置。
Hereinafter, the adhesive film and the semiconductor device of the present invention will be described in detail.
The adhesive film of the present invention is an adhesive film that is used when bonding a semiconductor component and a substrate or a semiconductor component and a semiconductor component, and is composed of a resin composition containing a thermosetting resin, and curing the adhesive film After that, the elastic modulus at 175 ° C. is 30 MPa or more.
Moreover, the semiconductor device of this invention has joined the said semiconductor component and the board | substrate using the adhesive film as described above, The semiconductor device characterized by the above-mentioned.
まず、接着フィルムについて説明する。
図1に例示するように、接着フィルム1は、基板2と、半導体部品3と接合する際に用いられる。
接着フィルム1は、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物で構成されている。これにより、接着性と硬化後の耐熱性に優れる。
前記熱硬化性樹脂としては、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ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、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、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のエポキシ樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても良い。これらの中でもエポキシ樹脂が好ましい。これにより、耐熱性および密着性をより向上することができる。
First, the adhesive film will be described.
As illustrated in FIG. 1, the
The
Examples of the thermosetting resins include phenol novolac resins, cresol novolac resins, novolac type phenol resins such as bisphenol A novolac resins, phenol resins such as resol phenol resins, bisphenol type epoxies such as bisphenol A epoxy resins and bisphenol F epoxy resins. Resin, novolak epoxy resin, cresol novolak epoxy resin, etc., novolak epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane type epoxy resin, triazine nucleus-containing epoxy resin, di Epoxy resins such as cyclopentadiene-modified phenolic epoxy resins, resins with triazine rings such as urea (urea) resins and melamine resins, unsaturated Riesuteru resins, bismaleimide resins, polyurethane resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, resins having a benzoxazine ring, cyanate ester resins, and the like. These may be used singly or in admixture. Among these, an epoxy resin is preferable. Thereby, heat resistance and adhesiveness can be improved more.
前記エポキシ樹脂は、特に限定されないが、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としては、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、比較的低分子量であるものが挙げられる。結晶性エポキシ樹脂が好ましい理由は、常温では結晶化している固体であるが、融点以上の温度域では急速に融解して低粘度の液状に変化するからである。それによって、半導体部品と基板とを接合する際の初期密着性をより向上することができる。 The epoxy resin is not particularly limited, but a crystalline epoxy resin is preferable. Examples of such crystalline epoxy resins include those having a rigid structure such as a biphenyl skeleton, a bisphenol skeleton, and a stilbene skeleton in the main chain and having a relatively low molecular weight. The reason why the crystalline epoxy resin is preferable is that it is a solid that is crystallized at room temperature, but rapidly melts into a low-viscosity liquid in a temperature range above the melting point. Thereby, the initial adhesion at the time of joining the semiconductor component and the substrate can be further improved.
前記結晶性エポキシ樹脂の融点は、特に限定されないが、50〜150℃が好ましく、特に60〜140℃が好ましい。融点が前記範囲内であると、特に低温接着性を向上することができる。
前記融点は、例えば示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度5℃/分で昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点温度で評価することができる。
Although melting | fusing point of the said crystalline epoxy resin is not specifically limited, 50-150 degreeC is preferable and especially 60-140 degreeC is preferable. When the melting point is within the above range, particularly low-temperature adhesion can be improved.
The melting point can be evaluated by using, for example, a differential scanning calorimeter at the apex temperature of the endothermic peak of crystal melting that is heated from room temperature at a heating rate of 5 ° C./min.
前記熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の30〜60重量%が好ましく、特に40〜50重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると硬化後の接着フィルム1の弾性率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フィルム形成能を向上する効果が低下する場合がある。さらに、含有量が前記範囲内であると、基板2と半導体素子3との初期埋め込み性(基板の凹凸に対する初期の埋め込み性)をより向上できる。
Although content of the said thermosetting resin is not specifically limited, 30 to 60 weight% of the whole said resin composition is preferable, and 40 to 50 weight% is especially preferable. If the content is less than the lower limit, the effect of improving the elastic modulus of the
前記樹脂組成物は、さらに硬化剤(前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、特に、フェノール系硬化剤)を含有することが好ましい。
前記硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、メタキシレリレンジアミン(MXDA)等の脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、m−フェニレンジアミン(MPDA)、ジアミノジフェニルスルホン(DDS)等の芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド(DICY)、有機酸ジヒドララジド等を含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ヘキサヒドロ無水フタル酸(HHPA)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(MTHPA)等の脂環族酸無水物(液状酸無水物)、無水トリメリット酸(TMA)、無水ピロメリット酸(PMDA)、ベンゾフェノンテトラカルボン酸(BTDA)等の芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、フェノール樹脂等のフェノール系硬化剤が挙げられる。これらの中でもフェノール系硬化剤が好ましく、具体的にはビス(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、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)メタンおよびこれらの内ビス(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。
It is preferable that the resin composition further contains a curing agent (in particular, when the thermosetting resin is an epoxy resin, a phenolic curing agent).
Examples of the curing agent include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), and metaxylylenediamine (MXDA), diaminodiphenylmethane (DDM), m-phenylenediamine (MPDA), and diaminodiphenylsulfone. (DDS) and other aromatic polyamines, dicyandiamide (DICY), amine-based curing agents such as polyamine compounds containing organic acid dihydrazide, etc., hexahydrophthalic anhydride (HHPA), alicyclics such as methyltetrahydrophthalic anhydride (MTHPA) Acid anhydride curing agents such as acid anhydride (liquid acid anhydride), trimellitic anhydride (TMA), pyromellitic anhydride (PMDA), benzophenone tetracarboxylic acid (BTDA), etc., phenol Phenol such as resin System curing agents. Among these, a phenolic curing agent is preferable, and specifically, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methane (common name: tetramethylbisphenol F), 4,4′-sulfonyldiphenol, 4,4′- Isopropylidene diphenol (commonly called bisphenol A), bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (2-hydroxyphenyl) methane, (2-hydroxyphenyl) (4-hydroxyphenyl) methane and bis (4-hydroxy) Bisphenols such as three mixtures of phenyl) methane, bis (2-hydroxyphenyl) methane, and (2-hydroxyphenyl) (4-hydroxyphenyl) methane (for example, bisphenol FD manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) , 1,2-benzenediol, 1,3-benzenediol Dihydroxybenzenes such as 1,4-benzenediol, trihydroxybenzenes such as 1,2,4-benzenetriol, various isomers of dihydroxynaphthalenes such as 1,6-dihydroxynaphthalene, 2,2′-biphenol, Examples of the compound include various isomers of biphenols such as 4,4′-biphenol.
前記硬化剤(特にフェノール系硬化剤)の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の15〜40重量%が好ましく、特に20〜30重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱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保存性が低下する場合がある。なお、フェノール系硬化剤としてフェノール樹脂を用いる場合には、該フェノール樹脂は熱硬化性樹脂とせずに含有量を評価する。
また、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合は、エポキシ当量と硬化剤の当量比を計算して決めることができ、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の官能基の当量(たとえばフェノール樹脂であれば水酸基当量)の比が0.5〜1.5であることが好ましく、特に0.7〜1.3であることが好ましい。含有量が前記下限値未満であると保存性が低下する場合があり、前記上限値を超えると耐熱性を向上する効果が低下する場合がある。
Although content of the said hardening | curing agent (especially phenol type hardening | curing agent) is not specifically limited, 15 to 40 weight% of the whole said resin composition is preferable, and 20 to 30 weight% is especially preferable. If the content is less than the lower limit, the effect of improving the heat resistance may be reduced, and if the content exceeds the upper limit, the storage stability may be reduced. In addition, when using a phenol resin as a phenol type hardening | curing agent, this phenol resin does not make it a thermosetting resin, but evaluates content.
In addition, when the thermosetting resin is an epoxy resin, it can be determined by calculating the equivalent ratio of the epoxy equivalent and the curing agent. The epoxy equivalent of the epoxy resin and the equivalent of the functional group of the curing agent (for example, phenol resin) If present, the ratio of hydroxyl equivalent) is preferably 0.5 to 1.5, particularly preferably 0.7 to 1.3. When the content is less than the lower limit value, the storage stability may be lowered, and when the content exceeds the upper limit value, the effect of improving the heat resistance may be lowered.
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、さらに硬化触媒を含むことが好ましい。これにより、接着フィルムの硬化性を向上することができる。
前記硬化触媒としては、例えばイミダゾール類、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン等アミン系触媒、トリフェニルホスフィン等リン系触媒等が挙げられる。これらの中でもイミダゾール類が好ましい。これにより、特に速硬化性と保存性を両立することができる。
前記イミダゾール類としては、例えば1−ベンジル−2メチルイミダゾール、1−ベンジル−2フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2'−メチルイミダゾリル−(1')]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−ウンデシルイミダゾリル−(1')]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−エチル−4'メチルイミダゾリル−(1')]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2'−メチルイミダゾリル−(1')]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾール イソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジン イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−s−トリアジン イソシアヌル酸付加物等が挙げられる。これらの中でも2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールまたは2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。これにより、保存性を特に向上することができる。
The resin composition is not particularly limited, but preferably further contains a curing catalyst. Thereby, the sclerosis | hardenability of an adhesive film can be improved.
Examples of the curing catalyst include amine catalysts such as imidazoles and 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene, phosphorus catalysts such as triphenylphosphine, and the like. Of these, imidazoles are preferred. Thereby, especially quick curability and preservability can be made compatible.
Examples of the imidazoles include 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2- Phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1 ′)]-Ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-ethyl-4′methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 -[2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2- Phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2,4-diamino-6-vinyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-vinyl-s- Examples include triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, and the like. Among these, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole or 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole is preferable. Thereby, the storage stability can be particularly improved.
前記硬化触媒の融点は、特に限定されないが、150℃以上であることが好ましく、特に160〜230℃であることが好ましい。融点が前記範囲内であると、半導体素子と基板との初期接合時の埋め込み性と硬化性とのバランスに優れる。
融点が150℃以上の硬化触媒としては、例えば2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。
The melting point of the curing catalyst is not particularly limited, but is preferably 150 ° C. or higher, and particularly preferably 160 to 230 ° C. When the melting point is within the above range, the balance between embedding property and curability at the time of initial bonding between the semiconductor element and the substrate is excellent.
Examples of the curing catalyst having a melting point of 150 ° C. or higher include 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole.
前記硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、前記熱硬化性樹脂100重量部に対して対して0.01〜30重量部が好ましく、特に0.5〜10重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると硬化性が不十分である場合があり、前記上限値を超えると保存性が低下する場合がある。 Although content of the said curing catalyst is not specifically limited, 0.01-30 weight part is preferable with respect to 100 weight part of the said thermosetting resins, and 0.5-10 weight part is especially preferable. If the content is less than the lower limit, the curability may be insufficient, and if the content exceeds the upper limit, the storage stability may decrease.
前記硬化触媒の平均粒子径は、特に限定されないが、10μm以下であることが好ましく、特に1〜5μmであることが好ましい。平均粒子径が前記範囲内であると、特に硬化触媒の反応性に優れる。 Although the average particle diameter of the said curing catalyst is not specifically limited, It is preferable that it is 10 micrometers or less, and it is especially preferable that it is 1-5 micrometers. When the average particle size is within the above range, the reactivity of the curing catalyst is particularly excellent.
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、さらに熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。これにより、接着フィルムのフィルム形成能を向上することができる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等のポリイミド系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等のポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。これらの中でもアクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂は、ガラス転移温度が低いため接着フィルムの初期密着性をより向上することができる。
The resin composition is not particularly limited, but preferably further includes a thermoplastic resin. Thereby, the film formation ability of an adhesive film can be improved.
Examples of the thermoplastic resin include polyimide resins such as polyimide resins and polyetherimide resins, polyamide resins such as polyamide resins and polyamideimide resins, and acrylic resins. Among these, acrylic resins are preferable. Since the acrylic resin has a low glass transition temperature, the initial adhesion of the adhesive film can be further improved.
前記アクリル系樹脂は、アクリル酸およびその誘導体を意味し、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミド等の重合体および他の単量体との共重合体等が挙げられる。
また、アクリル系樹脂の中でもエポキシ基、水酸基、カルボキシル基、二トリル基等を持つ化合物(共重合モノマー成分)を有するアクリル系樹脂(特に、アクリル酸エステル共重合体)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。
The acrylic resin means acrylic acid and derivatives thereof, and specifically, acrylic acid esters such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, and ethyl acrylate, and methacrylate esters such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate. , Polymers such as acrylonitrile and acrylamide, and copolymers with other monomers.
Of the acrylic resins, acrylic resins (particularly acrylic ester copolymers) having a compound (copolymerization monomer component) having an epoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a nitrile group, and the like are preferable. 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.
前記官能基を持つ化合物の含有量は、特に限定されないが、前記アクリル系樹脂全体の0.5〜40重量%が好ましく、特に5〜30重量%が好ましい。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。 The content of the compound having a functional group is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 40% by weight, particularly preferably 5 to 30% by weight, based on the entire acrylic resin. 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.
前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、特に限定されないが、−25〜120℃であることが好ましく、特に−20〜60℃がより好ましく、最も−10〜50℃が好ましい。ガラス転移温度が前記下限値未満であると半導体用接着フィルムの粘着力が強くなり作業性が低下する場合があり、前記上限値を超えると低温接着性を向上する効果が低下する場合がある。 The glass transition temperature of the thermoplastic resin is not particularly limited, but is preferably −25 to 120 ° C., more preferably −20 to 60 ° C., and most preferably −10 to 50 ° C. When the glass transition temperature is less than the lower limit value, the adhesive strength of the adhesive film for a semiconductor may be increased and workability may be reduced. When the glass transition temperature exceeds the upper limit value, the effect of improving the low temperature adhesive property may be reduced.
前記熱可塑性樹脂(特にアクリル系樹脂)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 thermoplastic resin (particularly acrylic resin) 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.
前記熱可塑性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の10〜30重量%が好ましく、特に15〜25重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であるとフィルム形成能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初期密着性を向上する効果が低下する場合がある。 Although content of the said thermoplastic resin is not specifically limited, 10 to 30 weight% of the whole said resin composition is preferable, and 15 to 25 weight% is especially preferable. If the content is less than the lower limit, the effect of improving the film forming ability may be reduced, and if the content exceeds the upper limit, the effect of improving the initial adhesion may be reduced.
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、さらにカップリング剤を含むことが好ましい。これにより、樹脂と被着体および樹脂界面の密着性をより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カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらの中でもシラン系カップリング剤が好ましい。これにより、耐熱性をより向上することができる。
The resin composition is not particularly limited, but preferably further includes a coupling agent. Thereby, the adhesiveness of resin, a to-be-adhered body, and a resin interface can be improved more.
Examples of the coupling agent include a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and an aluminum coupling agent. Of these, silane coupling agents are preferred. Thereby, heat resistance can be improved more.
前記シラン系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 silane coupling agent include vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-glycol. Sidoxypropylmethyldimethoxysilane, 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- Examples include phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane.
前記カップリング剤の含有量は、特に限定されないが、前記熱硬化性樹脂100重量部に対して対して0.01〜10重量部が好ましく、特に0.5〜10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 the said thermosetting resins, and 0.5-10 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.
このような樹脂組成物を、例えば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、乾燥して接着フィルム1を得ることができる。
接着フィルム1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。
Such a resin composition is dissolved in a solvent such as methyl ethyl ketone, acetone, toluene, dimethylformaldehyde, etc. to make a varnish, and then applied to a carrier film using a comma coater, die coater, gravure coater, etc. The
Although the thickness of the
接着フィルム1の硬化した後の175℃での弾性率は、30MPa以上であることを特徴とする。これにより、封止工程において封止樹脂に含まれる充填材で半導体素子が損傷するのを防止することができる。さらに、具体的には、接着フィルム1を硬化した後の175℃での弾性率が40Mpa以上であることが好ましく、特に45Mpa以上であることが好ましい。
従来の接着フィルムの硬化後の175℃での弾性率は、12MPa程度であった。このような弾性率であると、半導体パッケージを製造する過程の封止工程(すなわち、接着フィルムを最終的に硬化する前)における接着フィルムの弾性率(封止温度での弾性率)は低いものであった(例えば5MPa未満)。そのため、封止工程において接着フィルムが容易に変形し、封止樹脂に含まれる充填材の侵入等により、半導体素子の損傷等が生じる場合があったと考えられる。
これに対して、本発明の接着フィルム1では、硬化した後の175℃での弾性率(封止温度での弾性率)が30MPa以上となるものである。したがって、封止工程における接着フィルム1の弾性率を比較的高くすることができる(例えば5MPa以上)。そのため、封止工程において接着フィルム1が変形等することなく、封止樹脂に含まれる充填材が侵入することも防止できると考えられる。
前記175℃での弾性率は、例えばセイコーインスツルメント社製動的粘弾性装置を用い、予めフィルム状接着剤を175℃×2時間で処理を行った後、昇温3℃/min。周波数10Hzで動的粘弾性を測定し、175℃での貯蔵弾性率を測定した。
The elastic modulus at 175 ° C. after the
The elastic modulus at 175 ° C. after curing of the conventional adhesive film was about 12 MPa. With such an elastic modulus, the elastic modulus (elastic modulus at the sealing temperature) of the adhesive film in the sealing process (that is, before the adhesive film is finally cured) in the process of manufacturing the semiconductor package is low. (For example, less than 5 MPa). Therefore, it is considered that the adhesive film is easily deformed in the sealing process, and the semiconductor element may be damaged due to the penetration of the filler contained in the sealing resin.
On the other hand, in the
The elastic modulus at 175 ° C. is, for example, by using a dynamic viscoelastic device manufactured by Seiko Instruments Inc., preliminarily treating the film adhesive at 175 ° C. × 2 hours, and then raising the
このように、接着フィルム1を硬化した後の175℃での弾性率を30MPa以上にする方法としては、例えば前記樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の含有量を多く調製する方法、充填材を添加する方法、弾性率の高い樹脂を用いる方法等が挙げられる。これらの中でも、前記樹脂組成物中の熱硬化性樹脂の含有量を多く調製する方法が好ましい。これにより、初期密着性に優れ、かつ封止工程での半導体素子の損傷を防止することができる。
ここで、接着フィルム1を硬化した後とは、例えば170〜200℃x1〜4時間処理した後を言い、具体的には接着フィルム1を示差熱量計で測定して得られる全硬化発熱量の90〜100%の発熱を終えた状態である場合をいう。
Thus, as a method of setting the elastic modulus at 175 ° C. after curing the
Here, after the
また、接着フィルム1を120℃で1時間熱処理した後の接着フィルム1の175℃での弾性率は、特に限定されないが、5.0MPa以上であることが好ましく、特に6.0〜8.0MPaであることが好ましい。これにより、接着フィルム1の初期密着性を向上することができる。
Further, the elastic modulus at 175 ° C. of the
このような接着フィルム1を、例えばダイシングフィルムと接合してダイアタッチダイシングフィルムとして用いることもできる。
Such an
次に、本発明の半導体装置10について説明する。
図1に示すように、半導体部品3と、基板2とが接着フィルム1を介して接合されているものを用いる。
基板2としては、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸した基板、ポリイミド基板およびビスマレイミド−トリアジン樹脂基板等を用いることができる。
Next, the
As shown in FIG. 1, a
As the
半導体素子3と、基板2との接合条件は、特に限定されないが、半導体部品3と基板2との間に接着フィルム1を介して温度80〜200℃、時間0.1〜30秒で圧着することが好ましい。その後、図2に示すように、ボンディングワイヤー4により半導体部品3と基板2とを電気的に接続し、封止材5により半導体部品3の封止等を行う。これにより、接続信頼性に優れる半導体装置を得ることができる。
The bonding condition between the
なお、上述の実施形態では、半導体素子3と基板2とを接着フィルム1で接合した例を示したが、本発明はこれに限定されず、半導体素子3と半導体素子3とを接合する場合に用いることもできる。
さらに、上述の実施形態では、半導体素子3と基板2とが1回接合されている例を示したが、これに限定されず、複数回積層される用途に用いても良い。
In the above-described embodiment, the example in which the
Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the
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、接着フィルムの実施例および比較例について説明する。
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, the Example and comparative example of an adhesive film are demonstrated.
(実施例1)
1.接着フィルム樹脂ワニスの調製
熱可塑性樹脂(A)としてアクリル酸エステル共重合体(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−N,Nジメチルアクリルアミド共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−80HDR、Tg:10℃、重量平均分子量:350,000)19.92重量%と、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(EOCN−1020−80(オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)19.32重量%と、NC6000(エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)29.08重量%、硬化剤として液状フェノール化合物(MEH−8000H、水酸基当量141g/OH基、明和化成(株)製)21.91重量%、固形フェノール樹脂(PR−HF−3、水酸基当量104g/OH基、住友ベークライト(株)製)9.36重量%、硬化促進剤(E)としてイミダゾール化合物(2P4MHZ−PW、四国化成工業(株)製)0.15重量%、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(KBM403E、信越化学工業(株)製)0.26重量%をメチルエチルケトン(MEK)に溶解して樹脂固形分49%の樹脂ワニスを得た。
Example 1
1. Preparation of Adhesive Film Resin Varnish Acrylic ester copolymer (ethyl acrylate-acrylonitrile-glycidyl methacrylate-N, N dimethylacrylamide copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-80HDR, Tg as thermoplastic resin (A) : 10.degree. C., weight average molecular weight: 350,000) 19.92% by weight, curable resin as epoxy resin (EOCN-1020-80 (orthocresol novolac type epoxy resin), epoxy equivalent 200 g / eq, Nippon Kayaku ( 19.32 wt%, NC6000 (epoxy equivalent 200 g / eq, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 29.08 wt%, liquid phenolic compound (MEH-8000H, hydroxyl equivalent 141 g / OH group) as a curing agent Manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) 21.91% by weight, solid pheno Resin (PR-HF-3, hydroxyl group equivalent 104 g / OH group, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) 9.36% by weight, imidazole compound (2P4MHZ-PW, Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.) as a curing accelerator (E) 0.15% by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403E, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a coupling agent was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) to obtain a resin solid content of 49 % Resin varnish was obtained.
2.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、基材フィルム(I)であるポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム(株)社製、品番MRX50、厚さ50μm)に塗布した後、90℃、5分間乾燥して、厚さ25μmの接着フィルムを得た。
なお、得られた接着フィルム(基材フィルム無し)を120℃で1時間処理後の175℃での弾性率は、10MPaであった。
また、得られた接着フィルム(基材フィルム無し)を硬化した後(175℃×2時間熱処理後)の175℃での弾性率は、45MPaであった。
ここで弾性率は、セイコーインスツルメント社製動的粘弾性装置を用い、予めフィルム状接着剤に前述の処理を行った後、昇温3℃/min。周波数10Hzで動的粘弾性を測定し、175℃での貯蔵弾性率を測定した。
2. Manufacture of adhesive film After applying the above-mentioned resin varnish to a polyethylene terephthalate film (Mitsubishi Chemical Polyester Film Co., Ltd., product number MRX50, thickness 50 μm) as the base film (I) using a comma coater, 90 The film was dried at 5 ° C. for 5 minutes to obtain an adhesive film having a thickness of 25 μm.
In addition, the elastic modulus in 175 degreeC after processing the obtained adhesive film (no base film) at 120 degreeC for 1 hour was 10 MPa.
In addition, after the obtained adhesive film (without the base film) was cured (after heat treatment at 175 ° C. × 2 hours), the elastic modulus at 175 ° C. was 45 MPa.
Here, the elastic modulus is a temperature increase of 3 ° C./min after performing the above-described treatment on the film adhesive in advance using a dynamic viscoelastic device manufactured by Seiko Instruments Inc. The dynamic viscoelasticity was measured at a frequency of 10 Hz, and the storage elastic modulus at 175 ° C. was measured.
(実施例2)
接着フィルムの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。
熱可塑性樹脂(A)としてアクリル酸エステル共重合体(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−N,Nジメチルアクリルアミド共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−80HDR、Tg:10℃、重量平均分子量:350,000)29.87重量%と、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(EOCN−1020−80(オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)16.93重量%と、NC6000(エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)25.49重量%、硬化剤として液状フェノール化合物(MEH−8000H、水酸基当量141g/OH基、明和化成(株)製)19.12重量%、固形フェノール樹脂(PR−HF−3、水酸基当量104g/OH基、住友ベークライト(株)製)8.17重量%、硬化促進剤(E)としてイミダゾール化合物(2P4MHZ−PW、四国化成工業(株)製)0.15重量%、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(KBM403E、信越化学工業(株)製)0.26重量%をメチルエチルケトン(MEK)に溶解して樹脂固形分49%の樹脂ワニスを得た。
なお、得られた接着フィルムを120℃で1時間処理後の175での弾性率は、8MPaであった。
また、得られた接着フィルムを硬化した後(175℃×2時間熱処理後)の175℃での弾性率は、30MPaであった。
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the resin varnish of the adhesive film was mixed as follows.
As the thermoplastic resin (A), an acrylate copolymer (ethyl acrylate-acrylonitrile-glycidyl methacrylate-N, N dimethylacrylamide copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-80HDR, Tg: 10 ° C., weight average (Molecular weight: 350,000) 29.87% by weight and epoxy resin (EOCN-1020-80 (orthocresol novolac type epoxy resin) as epoxy resin), epoxy equivalent 200 g / eq, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 93 wt%, NC6000 (epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 25.49 wt%, liquid phenolic compound (MEH-8000H, hydroxyl equivalent 141 g / OH group, Meiwa Kasei Co., Ltd.) as a curing agent 19.12% by weight, solid phenolic resin (PR-HF-3, water) Group equivalent 104g / OH group, Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 8.17% by weight, curing accelerator (E) imidazole compound (2P4MHZ-PW, Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) 0.15% by weight, coupling As an agent, 0.26% by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403E, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) to obtain a resin varnish having a resin solid content of 49%.
The elastic modulus at 175 after treating the obtained adhesive film at 120 ° C. for 1 hour was 8 MPa.
In addition, the elastic modulus at 175 ° C. after curing the obtained adhesive film (after heat treatment at 175 ° C. × 2 hours) was 30 MPa.
(実施例3)
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。
熱可塑性樹脂(A)としてアクリル酸エステル共重合体(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−N,Nジメチルアクリルアミド共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−80HDR、Tg:10℃、重量平均分子量:350,000)19.92重量%と、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(EOCN−1020−80(オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)19.32重量%と、NC6000(エポキシ当量200g/eq、日本化薬(株)製)29.08重量%、硬化剤として液状フェノール化合物(MEH−8000H、水酸基当量141g/OH基、明和化成(株)製)21.91重量%、固形フェノール樹脂(PR−HF−3、水酸基当量104g/OH基、住友ベークライト(株)製)9.36重量%、硬化促進剤(E)としてイミダゾール化合物(2PZ−CN、四国化成工業(株)製)0.15重量%、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(KBM403E、信越化学工業(株)製)0.26重量%をメチルエチルケトン(MEK)に溶解して樹脂固形分49%の樹脂ワニスを得た。
なお、得られた接着フィルムを120℃で1時間処理後の175℃での弾性率は、12MPaであった。
また、得られた接着フィルムを硬化した後(175℃×2時間熱処理後)の175℃での弾性率は、48MPaであった。
(Example 3)
The procedure of Example 1 was repeated except that the adhesive film resin varnish was blended as follows.
As the thermoplastic resin (A), an acrylate copolymer (ethyl acrylate-acrylonitrile-glycidyl methacrylate-N, N dimethylacrylamide copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-80HDR, Tg: 10 ° C., weight average 19.92% by weight (molecular weight: 350,000) and epoxy resin (EOCN-1020-80 (orthocresol novolac type epoxy resin), epoxy equivalent 200 g / eq, Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a curable resin. 32 wt%, NC6000 (epoxy equivalent 200 g / eq, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 29.08 wt%, liquid phenol compound (MEH-8000H, hydroxyl group equivalent 141 g / OH group, Meiwa Kasei Co., Ltd.) as a curing agent 21.91% by weight, solid phenol resin (PR-HF-3, water) 104 g / OH group equivalent, 9.36% by weight, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., imidazole compound (2PZ-CN, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) 0.15% by weight as a coupling accelerator (E), coupling As an agent, 0.26% by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403E, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) to obtain a resin varnish having a resin solid content of 49%.
The elastic modulus at 175 ° C. after treating the obtained adhesive film at 120 ° C. for 1 hour was 12 MPa.
Moreover, after hardening the obtained adhesive film (after 175 degreeC x 2-hour heat processing), the elasticity modulus in 175 degreeC was 48 MPa.
(比較例1)
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。
熱可塑性樹脂(B)としてアクリル酸共重合体(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−アクリル酸−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス(株)製、SG−708−6DR、Tg:6℃、重量平均分子量:800,000)19.92重量%と、熱硬化性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)5.97重量%と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(2PHZ−PW、四国化成工業(株)製、平均粒径約2μm)0.04重量%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、信越化学工業(株)製)0.20重量%とを用いた。
なお、得られた接着フィルムを120℃で1時間処理後の175℃での弾性率は、1MPaであった。
また、得られた接着フィルムを硬化した後(175℃×2時間熱処理後)の175℃での弾性率は、12MPaであった。
(Comparative Example 1)
The procedure of Example 1 was repeated except that the adhesive film resin varnish was blended as follows.
As the thermoplastic resin (B), an acrylic acid copolymer (ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile-acrylic acid-hydroxyethyl methacrylate copolymer, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-708-6DR, Tg: 6 ° C., (Weight average molecular weight: 800,000) 19.92% by weight, and cresol novolac epoxy resin (EOCN-1020-80, epoxy equivalent 200 g / eq, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 5.97% by weight as a thermosetting resin And 0.04% by weight of an imidazole compound (2PHZ-PW, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., average particle size of about 2 μm) as a curing accelerator, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403, 0.20% by weight made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
The elastic modulus at 175 ° C. after treatment of the obtained adhesive film at 120 ° C. for 1 hour was 1 MPa.
Moreover, the elastic modulus at 175 ° C. after curing the obtained adhesive film (after heat treatment at 175 ° C. × 2 hours) was 12 MPa.
各実施例および比較例で得られた接着フィルムについて、以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表1に示す。
1.耐熱性
得られた接着フィルムの耐熱性は、熱機械分析(TMA)により硬化後の接着フィルムのガラス転移温度(Tg)で評価した。
The following evaluation was performed about the adhesive film obtained by each Example and the comparative example. The evaluation items are shown together with the contents. The obtained results are shown in Table 1.
1. Heat resistance The heat resistance of the obtained adhesive film was evaluated by the glass transition temperature (Tg) of the cured adhesive film by thermomechanical analysis (TMA).
2.保存性
得られた接着フィルムの保存性は、加速試験として接着フィルムを50℃で1日間処理した後の硬化発熱量を測定し、初期硬化発熱量(mJ/mg)に対する保存処理後の硬化発熱量(mJ/mg)の百分率で評価した。単位は%。この値が100%に近いほど保存性が高いことを示す。硬化発熱量の評価は、示差走査熱量計(DSC)を用いた。
◎:硬化発熱量の比の百分率が、90%以上である
○:硬化発熱量の比の百分率が、70%以上〜90%未満である
△:硬化発熱量の比の百分率が、50%以上〜70%未満である
×:硬化発熱量の比の百分率が、50%未満である
2. Preservability The preservability of the obtained adhesive film is determined by measuring the heat value of curing after treating the adhesive film at 50 ° C. for 1 day as an accelerated test, and the heat value of curing after storage treatment relative to the initial heat value (mJ / mg). Evaluation was made as a percentage of the amount (mJ / mg). Units%. The closer this value is to 100%, the higher the storage stability. A differential scanning calorimeter (DSC) was used for evaluation of the amount of heat generated by curing.
A: Percentage ratio of curing heat generation amount is 90% or more. O: Percentage ratio of curing heat generation amount is 70% to less than 90%. Δ: Percentage ratio of curing heat generation amount is 50% or more. Is less than 70% x: percentage of the ratio of the heat value of curing is less than 50%
表1から明らかなように、実施例1〜3の接着フィルムは、ガラス転移温度が高く、耐熱性に優れていることが示された。
また、実施例2の接着フィルムは、保存性にも特に優れていた。
As is clear from Table 1, it was shown that the adhesive films of Examples 1 to 3 had a high glass transition temperature and excellent heat resistance.
Moreover, the adhesive film of Example 2 was particularly excellent in storage stability.
次に、半導体装置について説明する。
(実施例1a〜実施例3a)
(1)半導体用接着フィルムの製造
各実施例で得られた接着フィルム樹脂ワニスをコンマコーターで、基材フィルム(I)であるポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム(株)社製、品番MRX50、厚さ50μm)に塗布した後、90℃、5分間乾燥して、厚さ25μmの半導体用接着フィルムを得た。
Next, a semiconductor device will be described.
(Example 1a to Example 3a)
(1) Manufacture of adhesive film for semiconductors The adhesive film resin varnish obtained in each Example is a comma coater, and a polyethylene terephthalate film (Mitsubishi Chemical Polyester Film Co., Ltd., product number MRX50) as a base film (I). After application to a thickness of 50 μm, the film was dried at 90 ° C. for 5 minutes to obtain an adhesive film for semiconductor having a thickness of 25 μm.
(2)粘着剤層の製造
基材フィルム(II)としてクリアテックCT−H717(クラレ製)を、押し出し機で、厚み100μmのフィルムを形成し、表面をコロナ処理した。次に、アクリル酸2−エチルヘキシル50重量部、アクリル酸ブチル10重量部、酢酸ビニル37重量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル3重量部とを共重合して得られた重量平均分子量500,000の共重合体を剥離処理した厚さ38μmのポリエステルフィルム(粘着層のカバーフィルムに相当)に乾燥後の厚さが10μmになるように塗工し、80℃で5分間乾燥し、粘着剤層を得た。その後、この粘着剤層を基材フィルム(II)のコロナ処理面にラミネートして基材フィルム(II)および粘着剤層を得た。
(2) Production of pressure-sensitive adhesive layer Cleartec CT-H717 (manufactured by Kuraray) was formed as a base film (II) with an extruder to form a film having a thickness of 100 μm, and the surface was subjected to corona treatment. Next, a weight average molecular weight of 500,000 obtained by copolymerizing 50 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 10 parts by weight of butyl acrylate, 37 parts by weight of vinyl acetate, and 3 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate. The copolymer was peeled and applied to a 38 μm thick polyester film (corresponding to the cover film of the adhesive layer) so that the thickness after drying was 10 μm, and dried at 80 ° C. for 5 minutes. Obtained. Thereafter, this pressure-sensitive adhesive layer was laminated on the corona-treated surface of the base film (II) to obtain a base film (II) and a pressure-sensitive adhesive layer.
(3)半導体用接着フィルム(ダイシングシート機能付きダイアタッチフィルム)の製造
上述の半導体用接着フィルム(基材フィルム(I)付きの接着フィルム)のフィルム状接着剤層のみ(ウエハーと接合される部分のみ残す)をハーフカットし、上述の粘着層からカバーフィルムを剥離して、半導体用接着フィルムの接着フィルム層と粘着層とが接合するように貼り付けた。これにより、基材フィルム(II)、粘着剤層、接着フィルム、基材(I)とがこの順に構成されてなるダイシングシート機能付きダイアタッチフィルムを得た。
(3) Manufacture of semiconductor adhesive film (die attach film with dicing sheet function) Only the film adhesive layer of the above-mentioned semiconductor adhesive film (adhesive film with base film (I)) (part bonded to the wafer) The adhesive film layer of the semiconductor adhesive film and the adhesive layer were bonded so that the cover film was peeled off from the adhesive layer described above. Thereby, the die attach film with a dicing sheet function in which base film (II), an adhesive layer, an adhesive film, and base material (I) were constituted in this order was obtained.
(4)半導体装置の製造
このダイシングシート機能付きダイアタッチフィルムの基材(I)を剥離して、接着フィルム面を5インチ200μmウエハーの裏面に温度40℃、圧力0.3MPaで貼り付けし、ダイシングシート機能付きダイアタッチフィルムが付いたウエハーを得た。
その後、このウエハーを、ダイシングソーを用いて、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)した。次に、ダイシング機能付きダイアタッチフィルムの裏面から突上げし、基材フィルム(II)および粘着着間で剥離し接着剤層(接着フィルム)が接着した半導体素子を得た。この半導体素子を、ソルダーレジスト(太陽インキ製造(株)社製:商品名:AUS308)をコーティングしたビスマレイミド−トリアジン樹脂基板(回路段差5〜10um)に、130℃、5N、1.0秒間圧着して、ダイボンディングし、120℃、1時間熱処理を行い、接着フィルム部を半硬化させた後、封止樹脂EME−G760で封止し、175℃で2時間熱処理を行い、封止樹脂を硬化させて10個の半導体装置を得た。
(4) Manufacturing of semiconductor device The substrate (I) of this die attach film with a dicing sheet function is peeled off, and the adhesive film surface is attached to the back surface of a 5-inch 200 μm wafer at a temperature of 40 ° C. and a pressure of 0.3 MPa. A wafer with a die attach film with a dicing sheet function was obtained.
Thereafter, the wafer was diced (cut) into a size of 5 mm × 5 mm square semiconductor element using a dicing saw at a spindle rotation speed of 30,000 rpm and a cutting speed of 50 mm / sec. Next, the die attach film with a dicing function was pushed up from the back surface, peeled between the base film (II) and the adhesive, and a semiconductor element having an adhesive layer (adhesive film) adhered thereto was obtained. This semiconductor element is pressure-bonded to a bismaleimide-triazine resin substrate (
(比較例1a)
接着フィルムとして、比較例1で得られた接着フィルムを用いた以外は、実施例1aと同様にした。
(Comparative Example 1a)
The adhesive film was the same as Example 1a except that the adhesive film obtained in Comparative Example 1 was used.
1.初期埋め込み性
初期埋め込み性(回路充填性)は、各実施例および比較例で得られる樹脂封止前の半導体装置を、走査型超音波探傷機(SAT)により、有機基板上の回路段差内に半導体用接着フィルムが充填されている率を評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:充填率が、90%以上、100%であった。
○:充填率が、80%以上、90%未満であった。
△:充填率が、40%以上、80%未満であった。
×:充填率が、40%未満であった。
1. Initial embedding property The initial embedding property (circuit filling property) is obtained by applying the semiconductor device before resin sealing obtained in each of the examples and comparative examples into a circuit step on the organic substrate by a scanning ultrasonic flaw detector (SAT). The rate with which the adhesive film for semiconductors was filled was evaluated. Each code is as follows.
A: The filling rate was 90% or more and 100%.
○: The filling rate was 80% or more and less than 90%.
Δ: The filling rate was 40% or more and less than 80%.
X: The filling rate was less than 40%.
2.低温貼り付け性
各実施例および比較例での、接着フィルムを厚み550umのウエハー裏面に温度40℃ 圧力0.3MPaで貼り付け後の180°ピール強度を評価した。
◎:ピール強度が、100N/m以上であった。
○:ピール強度が、50N/m以上、100N/m未満であった。
△:ピール強度が、30N/m以上、50N/m未満であった。
×:ピール強度が、30N/m未満であった。
2. Low temperature sticking property The 180 degree peel strength after sticking the adhesive film on the back surface of a wafer having a thickness of 550 μm at a temperature of 40 ° C. and a pressure of 0.3 MPa in each example and comparative example was evaluated.
A: The peel strength was 100 N / m or more.
○: The peel strength was 50 N / m or more and less than 100 N / m.
Δ: The peel strength was 30 N / m or more and less than 50 N / m.
X: The peel strength was less than 30 N / m.
3.半導体素子へ充填材の混入割れ等の有無
封止樹脂で半導体素子とボンディングワイヤーを封止後、半導体装置の断面観察により
接着フィルムに充填材が入り混んでいないかを顕微鏡により観察した。各符号は、以下の通りである。
◎:接着フィルム中への充填材の混入が、ほとんど無かった
×:接着フィルム中への充填材の混入し、一部の半導体素子で割れ等があった。
3. Presence / absence of mixing crack of filler in semiconductor element After sealing the semiconductor element and the bonding wire with a sealing resin, it was observed with a microscope whether the filler was mixed in the adhesive film by observing the cross section of the semiconductor device. Each code is as follows.
A: Almost no filler was mixed into the adhesive film. X: The filler was mixed into the adhesive film, and some semiconductor elements were cracked.
表2から明らかなように、実施例1a〜3aで得られた半導体装置は、半導体素子の割れ等がほとんど無かった。
また、実施例1および3の半導体装置では、接着フィルムの初期埋め込み性に特に優れていた。
As is apparent from Table 2, the semiconductor devices obtained in Examples 1a to 3a had almost no cracks in the semiconductor elements.
Moreover, in the semiconductor devices of Examples 1 and 3, the initial embedding property of the adhesive film was particularly excellent.
1 接着フィルム
2 基板
3 半導体素子
4 ボンディングワイヤー
5 封止樹脂
10 半導体装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
該接着フィルムを硬化した後の175℃での弾性率が30MPa以上となることを特徴とする接着フィルム。 An adhesive film that is used when bonding a semiconductor component and a substrate or a semiconductor component and a semiconductor component, and is composed of a resin composition containing a thermosetting resin,
An adhesive film having an elastic modulus at 175 ° C. of 30 MPa or more after the adhesive film is cured.
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