JP2009062413A - Adhesive composition and die bond film - Google Patents

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Shohei Kosakai
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesive composition having excellent gap-filling properties and adhesiveness. <P>SOLUTION: The adhesive composition comprises (A) 100 pts.mass of a phenoxy resin, (B) 5-200 pts.mass of an epoxy resin, (C) 3-20 pts.mass of a phenol resin represented by formula (1) (wherein, m is an integer of 0-25; R<SP>1</SP>is a 1-5C organic group; R<SP>2</SP>and R<SP>3</SP>are each independently a hydrogen atom r a 1-5C organic group), (D) a catalytic amount of a curing catalyst of the epoxy resin, and (E) 5-900 pts.mass of an inorganic filler relative to 100 pts.mass of the total of the components (A), (B), (C) and (D). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、接着剤組成物に関し、詳細には、フェノキ樹脂と、フェノール性水酸基に対してオルソ位に置換基を有する所定の構造のフェノール樹脂を含み、基板表面の形状によく沿い、半導体チップをボイド無しに、且つ、高い接着力で、基板に接着することができる接着剤組成物に関する。   The present invention relates to an adhesive composition, and in particular, includes a phenoxy resin and a phenol resin having a predetermined structure having a substituent at an ortho position with respect to a phenolic hydroxyl group, and is well aligned with the shape of the substrate surface. The present invention relates to an adhesive composition that can adhere to a substrate without voids and with high adhesive force.

半導体装置は、IC回路が形成された大径のシリコン・ウエハーをダイシング(切断)工程で半導体チップに切り分け、リードフレームに硬化性の液状接着剤(ダイボンド剤)等で熱圧着、接着固定(マウント)し、電極間のワイヤボンディングの後、樹脂等により封止することにより製造されている。この封止法としては、樹脂を用いたトランスファーモールド法が、量産性に優れ、安価なため、最も一般的に用いられている。   In semiconductor devices, a large-diameter silicon wafer on which an IC circuit is formed is cut into semiconductor chips in a dicing process, and the lead frame is thermocompression-bonded with a curable liquid adhesive (die-bonding agent), etc., and bonded (mounted) And after wire bonding between the electrodes, it is manufactured by sealing with resin or the like. As this sealing method, a transfer mold method using a resin is most commonly used because it is excellent in mass productivity and inexpensive.

基板には、基板上の配線等回路要素による凸部が在る。そのような基板に半導体チップを熱圧着する際に、ダイボンド剤が該凸部と凸部の間を埋めずに空気が残ると、これがリフロー炉で加熱されて膨張し、接着剤層を破壊する場合がある。特に、近年、鉛フリーはんだに対応した耐リフロー性の温度も高温(265℃)となり、ボイドが形成されないようにしなければならない。   The substrate has a convex portion due to circuit elements such as wiring on the substrate. When thermobonding a semiconductor chip to such a substrate, if air remains without the die-bonding agent filling between the protrusions, it is heated in a reflow furnace and expands, destroying the adhesive layer. There is a case. In particular, in recent years, the temperature of reflow resistance corresponding to lead-free solder has also become high (265 ° C.), so that no voids are formed.

また、上記液状ダイボンド剤は、基板に接着されたウエハーから外側にはみ出して、近接するパッドを汚染するという問題もある。これを回避するものとして、フィルム上にダイボンド剤の層を設けたダイボンドフィルムが知られている(例えば、特許文献1)。しかし、フィルム状にすることによって、上述のボイドの問題を解消することがより困難となる傾向があった。そこで、低弾性のポリイミドシリコーン樹脂とエポキシ樹脂から成る組成物の層を備えた接着フィルムが提案されている(特許文献2、3)。しかし、これらのフィルムも、基板表面上の微細な凸部と凸部の間の充填性(以下、「ギャップフィル性能」という)が不十分である。即ち、微細な隙間がダイアタッチ時に発生して、その隙間を起点に接着フィルムの剥離が発生してしまう場合がある。
特開平6−302629号公報 特開平7−224259号公報 特開平8−27427号公報
In addition, the liquid die bond agent has a problem in that it protrudes outward from the wafer bonded to the substrate and contaminates adjacent pads. In order to avoid this, a die bond film in which a layer of a die bond agent is provided on the film is known (for example, Patent Document 1). However, there was a tendency that it becomes more difficult to eliminate the above-mentioned void problem by using a film. Then, the adhesive film provided with the layer of the composition which consists of a low elasticity polyimide silicone resin and an epoxy resin is proposed (patent documents 2 and 3). However, these films also have insufficient filling properties (hereinafter referred to as “gap fill performance”) between the fine protrusions on the substrate surface. That is, a fine gap may be generated at the time of die attachment, and the adhesive film may be peeled off starting from the gap.
JP-A-6-302629 JP 7-224259 A JP-A-8-27427

本発明者らは、ワイヤボンディング工程において加熱された後においても、半導体チップを樹脂封止する際の成型温度において適度な柔らかさを備える接着剤を用い、成型工程で接着剤と基板の間等に残存した空気を抜くことで、ボイドの形成のない接着層を形成できることを見出した(特願2007−91934)。 The present inventors use an adhesive having an appropriate softness at a molding temperature when resin-sealing a semiconductor chip even after being heated in the wire bonding process, and between the adhesive and the substrate in the molding process. It was found that an adhesive layer without voids can be formed by removing the air remaining in the film (Japanese Patent Application No. 2007-91934).

本発明は、上記発明と同様の思想に基き、新たな問題解決法を提供するものであり、ギャップフィル性能に優れると共に、リフロー後においても高接着力を維持する接着剤組成物を提供する。即ち、本発明は
(A)フェノキシ樹脂 100質量部
(B)エポキシ樹脂 5〜200質量部
(C)下記式(1)で表されるフェノール樹脂 3〜20質量部
(D)エポキシ樹脂硬化触媒 触媒量、及び
(E)無機充填剤 (A)、(B)、(C)、(D)成分の合計量100質量部に対して5〜900質量部
を含む接着剤組成物である。

Figure 2009062413
(ここでmは0から25の整数であり、Rは炭素数1〜5の有機基、RとRは、互いに独立に、水素原子または炭素数1〜5の有機基である) The present invention provides a new problem-solving method based on the same idea as the above-described invention, and provides an adhesive composition that is excellent in gap fill performance and maintains high adhesive force even after reflow. That is, the present invention is (A) 100 parts by mass of phenoxy resin (B) 5 to 200 parts by mass of epoxy resin (C) 3 to 20 parts by mass of phenol resin represented by the following formula (1) (D) Epoxy resin curing catalyst Catalyst Amount and (E) inorganic filler (A), (B), (C), and (D) It is an adhesive composition containing 5-900 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts.

Figure 2009062413
(Where m is an integer from 0 to 25, R 1 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, and R 2 and R 3 are independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 5 carbon atoms)

本発明の接着剤組成物は、フェノキシ樹脂と上記式(1)で表される、フェノール性水酸基のオルソ位に置換基を有するフェノール樹脂との組合せにより、ギャップフィル性に優れ、且つ、その硬化物は被着体に対する接着力に優れる。   The adhesive composition of the present invention is excellent in gap fill property and cured by a combination of a phenoxy resin and a phenol resin having a substituent at the ortho position of the phenolic hydroxyl group represented by the above formula (1). A thing is excellent in the adhesive force with respect to a to-be-adhered body.

(A)フェノキシ樹脂
フェノキシ樹脂としては、例えばエピクロルヒドリンとビスフェノールAもしくはF等から誘導されるビスフェノール型樹脂が挙げられる。このようなフェノキシ樹脂としては商品名PKHC、PKHH、PKHJ(いずれも巴化学社製)、ビスフェノールA、ビスフェノールF混合タイプの商品名エピコート4250、エピコート4275、エピコート1255HX30、臭素化エポキシを用いたエピコート5580BPX40(いずれも日本化薬社製)、ビスフェノールAタイプの商品名YP-50、YP-50S、YP-55、YP-70(いずれも東都化成社製)、JER E1256、E4250、E4275、YX6954BH30、YL7290BH30(いずれもジャパンエポキシレジン社製)などがあげられる。
(A) Phenoxy resin Examples of the phenoxy resin include bisphenol type resins derived from epichlorohydrin and bisphenol A or F. As such phenoxy resins, trade names PKHC, PKHH, PKHJ (all manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), bisphenol A, bisphenol F mixed type trade names Epicoat 4250, Epicoat 4275, Epicoat 1255HX30, Epicoat 5580BPX40 using brominated epoxy (All manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), bisphenol A type trade names YP-50, YP-50S, YP-55, YP-70 (all manufactured by Toto Kasei), JER E1256, E4250, E4275, YX6954BH30, YL7290BH30 (Both manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.).

(B)エポキシ樹脂
本発明で用いられるエポキシ樹脂(B)としては、1分子中にエポキシ基を少なくとも2個有する樹脂が好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン又はこのハロゲン化物のジグリシジルエーテル及びこれらの縮重合物(いわゆるビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂等)、ブタジエンジエポキシド、ビニルシクロヘキセンジオキシド、レゾルシンのジグリシジルエーテル、1,4−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)ジフェニルエーテル、1,4−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)シクロヘキセン、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、1,2−ジオキシベンゼン或いはレゾルシノール、多価フェノール又は多価アルコールとエピクロルヒドリンとを縮合させて得られるエポキシグリシジルエーテル或いはポリグリシジルエステル、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のノボラック型フェノール樹脂(或いはハロゲン化ノボラック型フェノール樹脂)とエピクロルヒドリンとを縮合させて得られるエポキシノボラック(即ち、ノボラック型エポキシ樹脂)、過酸化法によりエポキシ化したエポキシ化ポリオレフィン、エポキシ化ポリブタジエン、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂などが挙げられる。好ましくは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びビスフェノールF型エポキシ樹脂が使用される。
(B) Epoxy resin The epoxy resin (B) used in the present invention is preferably a resin having at least two epoxy groups in one molecule. As such an epoxy resin, for example, bis (4-hydroxyphenyl) methane, 2,2′-bis (4-hydroxyphenyl) propane or diglycidyl ether of this halide and a condensation polymer thereof (so-called bisphenol F) Type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, etc.), butadiene diepoxide, vinylcyclohexene dioxide, diglycidyl ether of resorcin, 1,4-bis (2,3-epoxypropoxy) benzene, 4,4′-bis (2 , 3-epoxypropoxy) diphenyl ether, 1,4-bis (2,3-epoxypropoxy) cyclohexene, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, 1,2-dioxybenzene or resorcinol, many Polyhydric phenol or polyhydric alcohol Epoxy novolac obtained by condensing novolak type phenolic resin (or halogenated novolak type phenolic resin) such as epoxy glycidyl ether or polyglycidyl ester, phenol novolak, cresol novolak and the like obtained by condensing cole and epichlorohydrin with epichlorohydrin ( In other words, novolac type epoxy resin), epoxidized polyolefin epoxidized by peroxidation method, epoxidized polybutadiene, naphthalene ring-containing epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, cyclopentadiene type epoxy Resin etc. are mentioned. Preferably, bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin are used.

なお、本発明の目的を損なわない量で、モノエポキシ化合物を配合することは差し支えなく、このモノエポキシ化合物としては、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、プロピレンオキシド、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、オクチレンオキシド、ドデセンオキシドなどが例示される。また、用いるエポキシ樹脂は必ずしも1種類のみに限定されるものではなく、2種もしくはそれ以上を併用することができる。   The monoepoxy compound may be added in an amount that does not impair the object of the present invention. Examples of the monoepoxy compound include styrene oxide, cyclohexene oxide, propylene oxide, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, and phenyl glycidyl ether. , Allyl glycidyl ether, octylene oxide, dodecene oxide and the like. Moreover, the epoxy resin to be used is not necessarily limited to only one type, and two or more types can be used in combination.

(B)エポキシ樹脂の配合量は、フェノキシ樹脂100質量部に対して5〜200質量部、特に10〜100質量部であることが好ましい。エポキシ樹脂の配合量が少なすぎると接着力が劣る場合があり、多すぎると接着剤層の柔軟性が不足する場合がある。   (B) It is preferable that the compounding quantity of an epoxy resin is 5-200 mass parts with respect to 100 mass parts of phenoxy resins, especially 10-100 mass parts. If the amount of the epoxy resin is too small, the adhesive strength may be inferior, and if too large, the flexibility of the adhesive layer may be insufficient.

(C)フェノール樹脂
本発明の組成物は、下記式(1)で表される、フェノール性水酸基に対してオルソ位に置換基を有するフェノール樹脂(以下、「オルソ置換フェノール樹脂」という)を含む。該オルソ置換フェノール樹脂は、エポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂の硬化剤として作用する。オルソ位の置換基により、フェノール性水酸基とエポキシ基との反応が適度に阻害されて組成物のゲル化速度が抑制され、樹脂封止工程において組成物が適度な柔軟性を有し、高いギャップフィル性能が達成されるものと考えられる。オルソ位に置換基が無いフェノール樹脂の場合、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂間のネットワーク形成がより早く進行し、ゲル化の速度が大きくなるためにギャップフィル性に劣る。

Figure 2009062413
式(1)において、R1としては、炭素数1〜5の有機基である。炭素数が6以上の置換基では、フェノール性水酸基に対する立体障害が大きくなり過ぎるために、エポキシ基との反応阻害が発生して、エポキシとの未反応部が多くなることにより、硬化物が吸湿し、また接着力の低下等が発生する恐れがある。好ましくは、R1は1〜4の有機基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基などのアルキル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基;およびこれらの水素原子の一部又は全部を塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子で置換したフロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換一価炭化水素基を挙げることができ、このうち、メチル基、エチル基、ビニル基、及びアリル基がより好ましい。 (C) Phenol resin The composition of the present invention is represented by the following formula (1): a phenol resin having a substituent in the ortho position with respect to the phenolic hydroxyl group (hereinafter referred to as "ortho-substituted phenol resin"). Included). The ortho-substituted phenolic resin acts as a curing agent for epoxy resins and phenoxy resins. By the ortho-position substituent, the reaction between the phenolic hydroxyl group and the epoxy group is moderately inhibited, the gelation rate of the composition is suppressed, and the composition has an appropriate flexibility and a high gap in the resin sealing process. It is considered that fill performance is achieved. In the case of a phenol resin having no substituent at the ortho position, the network formation between the epoxy resin and the phenol resin proceeds faster and the gelation speed increases, resulting in poor gap fill properties.
Figure 2009062413
In Formula (1), R 1 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms. In the substituent having 6 or more carbon atoms, the steric hindrance to the phenolic hydroxyl group becomes too large, and reaction inhibition with the epoxy group occurs, and the unreacted portion with the epoxy increases, so that the cured product absorbs moisture. In addition, there is a risk of a decrease in adhesive strength. Preferably, R 1 is an organic group of 1 to 4, for example, an alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group; vinyl group, allyl group, Alkenyl groups such as propenyl group and butenyl group; and halogen-substituted monovalent carbonization such as fluoromethyl group, bromoethyl group and trifluoropropyl group in which some or all of these hydrogen atoms are substituted with halogen atoms such as chlorine, fluorine and bromine A hydrogen group can be mentioned, and among these, a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, and an allyl group are more preferable.

とRは、互いに独立に、水素原子、炭素数1〜5の有機基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基を挙げることが出来る。好ましくは水素原子、及びメチル基である。 R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, or a tert-butyl group. I can list them. Preferably they are a hydrogen atom and a methyl group.

mは、0〜25の整数であり、好ましくは0〜10、より好ましくは0〜5の整数であり、なかでも、分子量分布のピークが1〜3に在ることが好ましい。mが前記上限値を超えるものは、粘度が高く、取り扱い性が悪い。 m is an integer of 0 to 25, preferably 0 to 10, more preferably an integer of 0 to 5. In particular, it is preferable that the peak of the molecular weight distribution is 1 to 3. When m exceeds the upper limit, the viscosity is high and the handleability is poor.

好ましいフェノール樹脂は、以下の式(2)及び/又は(3)のものである。

Figure 2009062413

Figure 2009062413
これらの樹脂は市販されている(例えばOCN−3、旭有機材工業(株)製)。 Preferred phenolic resins are those of the following formula (2) and / or (3).

Figure 2009062413

Figure 2009062413
These resins are commercially available (for example, OCN-3, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.).

該オルソ置換フェノール樹脂の配合量は、フェノキシ樹脂100質量部に対して3〜20質量部が好ましく、特に4〜12質量部が好ましい。該量が前記下限値未満であれば、接着性に劣る場合があり、前記上限値より多ければ、ギャップフィル性に劣る傾向がある。 3-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of phenoxy resins, and, as for the compounding quantity of this ortho substituted phenol resin, 4-12 mass parts is especially preferable. If the amount is less than the lower limit, the adhesiveness may be inferior, and if the amount is greater than the upper limit, the gap fill property tends to be inferior.

また、硬化性を調整するために、オルソ位に置換基の無いフェノール樹脂を併用しても良い。この場合、好ましくは全フェノール性水酸基中の50モル%以上が、式(1)のフェノールであり、特には75%以上、即ち、オルソ位に置換基の無いフェノール樹脂が25%未満の使用が、ギャップフィル性の観点からより好ましい。ここでオルソ位に置換基の無いフェノール樹脂が50%以上であると、ギャップフィル性に劣る傾向がある。なお、オルソ位に置換基の無いフェノール樹脂を併用する場合であっても、上記(C)成分は、(A)成分100質量部に対して、3質量部以上使用される。 Moreover, in order to adjust curability, you may use together the phenol resin which does not have a substituent in an ortho position. In this case, preferably 50 mol% or more of the total phenolic hydroxyl groups are phenols of the formula (1), particularly 75% or more, that is, the phenol resin having no substituent in the ortho position is used in an amount of less than 25%. From the viewpoint of gap fill properties, it is more preferable. Here, when the phenol resin having no substituent at the ortho position is 50% or more, the gap fill property tends to be inferior. In addition, even if it is a case where the phenol resin without a substituent in ortho position is used together, the said (C) component is used 3 mass parts or more with respect to 100 mass parts of (A) component.

(D)エポキシ樹脂硬化触媒
本発明で用いるエポキシ樹脂硬化触媒としては、リン系触媒、アミン系触媒等が例示される。リン系触媒としては、トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスホニウムトリフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、及び下記に示すような化合物が挙げられる。

Figure 2009062413

式中、R8〜R15は水素原子又はフッ素、臭素、よう素などのハロゲン原子、あるいは炭素原子数1〜8のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、又は炭素原子数1〜8のアルコキシ基、トリフルオロメチル基、フェニル基などの非置換もしくは置換一価炭化水素基であり、総ての置換基が同一でも、互いに異なっていても構わない。 (D) Epoxy resin curing catalyst Examples of the epoxy resin curing catalyst used in the present invention include phosphorus-based catalysts and amine-based catalysts. Examples of the phosphorus catalyst include triphenylphosphine, triphenylphosphonium triphenylborate, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, and compounds as shown below.
Figure 2009062413

In the formula, R 8 to R 15 are a hydrogen atom or a halogen atom such as fluorine, bromine or iodine, or an alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, or alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. , An unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group such as a trifluoromethyl group and a phenyl group, and all the substituents may be the same or different from each other.

またアミン系触媒としては、ジシアンジアミド、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体などが挙げられる。   Examples of the amine catalyst include imidazole derivatives such as dicyandiamide, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, and the like. It is done.

本発明におけるエポキシ樹脂硬化触媒は、これらの中から1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。好ましくはジシアンジアミドが使用される。該エポキシ樹脂硬化触媒の配合量は、触媒量とすることができる。   The epoxy resin curing catalyst in the present invention can be used singly or in combination of two or more. Preferably dicyandiamide is used. The compounding amount of the epoxy resin curing catalyst can be a catalytic amount.

無機充填剤(E)
本発明で用いられる無機充填剤(E)としては、シリカ微粉末、アルミナ、酸化チタン、カーボンブラック、銀粒子等の導電性粒子の充填剤を使用することができる。その配合量としては、(A)、(B)、(C)、(D)成分の合計量100質量部に対して5〜900質量部であり、好ましくは50〜500重量部、より好ましくは50〜300重量部である。該配合量が、前記下限値未満では、接着剤硬化物の物性を十分に向上することが難しく、一方、前記上限値を超えては、組成物の粘度が高くなり、取り扱い性が悪くなる。
Inorganic filler (E)
As the inorganic filler (E) used in the present invention, a filler of conductive particles such as silica fine powder, alumina, titanium oxide, carbon black, silver particles can be used. As the compounding quantity, it is 5-900 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of (A), (B), (C), (D) component, Preferably it is 50-500 weight part, More preferably 50 to 300 parts by weight. If the blending amount is less than the lower limit, it is difficult to sufficiently improve the physical properties of the cured adhesive product. On the other hand, if the blending amount exceeds the upper limit, the viscosity of the composition becomes high and the handleability becomes poor.

無機充填剤の平均粒径は、0.1〜10μmが好ましく、さらに好ましくは0.5〜7μmである。無機充填剤の平均粒径がこの範囲内にあると、フィルムに施与した際に表面の性状を良好に保ちやすい。また、接着剤層の厚みは、通常、15〜50μmであるが、無機充填剤の平均粒径が前記範囲内にあると、2次凝集した粒子が存在しても、その部分がフィルムの要求厚み以上にはなりにくく、前記厚みを達成しやすい。 The average particle size of the inorganic filler is preferably from 0.1 to 10 μm, more preferably from 0.5 to 7 μm. When the average particle size of the inorganic filler is within this range, it is easy to keep the surface properties well when applied to the film. Further, the thickness of the adhesive layer is usually 15 to 50 μm, but if the average particle size of the inorganic filler is within the above range, even if secondary agglomerated particles are present, that portion is required for the film. It is difficult to exceed the thickness and it is easy to achieve the thickness.

上記各成分に加え、本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を損わない範囲内で、エポキシ樹脂硬化剤、カーボンブラック、シリコーンゴム球状粒子、無機系あるいは有機系の顔料、染料等の着色剤、濡れ向上剤、酸化防止剤、熱安定剤等の添加剤などを添加することができる。   In addition to the above components, the resin composition of the present invention includes an epoxy resin curing agent, carbon black, silicone rubber spherical particles, inorganic or organic pigments, dyes and the like within a range not impairing the effects of the present invention. Additives such as coloring agents, wetting improvers, antioxidants and heat stabilizers can be added.

エポキシ樹脂硬化剤としては、上述のオルソ位に置換基を有しないフェノール樹脂の他に、酸無水物、アミン、イミダゾール類が挙げられる。酸無水物類の例としてはドデセニル無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物等の脂肪族酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキサンジカルボン酸無水物等の脂環式酸無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート等の芳香族酸無水物等が挙げられ、アミン類としてはエチレンジミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロプレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族アミン、メンセンジアミン、イソフォロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルジンクロヘキシル)メタン、ジアミノジンクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N−アミノエチルピペラジン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等の脂環式アミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン、ジアミノジエチルジフェニルメタン等の芳香族アミンなどが挙げられ、イミダゾール類としては2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−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−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられ、これらのうちの2種類以上の混合物であってもよい。   Examples of the epoxy resin curing agent include acid anhydrides, amines, and imidazoles in addition to the above-described phenol resin having no substituent at the ortho position. Examples of acid anhydrides include aliphatic acid anhydrides such as dodecenyl succinic anhydride, polyadipic acid anhydride, polyazelinic acid anhydride, polysebacic acid anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, anhydrous Aliphatic acid anhydrides such as methyl hymic acid, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methylcyclohexanedicarboxylic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride , Aromatic acid anhydrides such as benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, ethylene glycol bis trimellitate, glycerol tris trimellitate, etc., and amines include ethylene dimine, diethylene triamine, triethylene tetramine, tetraethylene pentamine, Aliphatic amines such as propylenediamine, diethylaminopropylamine, hexamethylenediamine, mensendiamine, isophoronediamine, bis (4-amino-3-methylzinc cyclohexyl) methane, diaminozine cyclohexylmethane, bis (aminomethyl) cyclohexane N-aminoethylpiperazine, alicyclic amines such as 3,9-bis (3-aminopropyl) 2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diamino And aromatic amines such as diphenylsulfone and diaminodiethyldiphenylmethane. Examples of imidazoles include 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, -Phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, etc., and a mixture of two or more of these. Also good.

シリコーンゴム球状微粒子の例としては、下記式(6)
−(R4 2SiO)a− (6)
で示される線状オルガノポリシロキサンブロックを有する分子が架橋された、ゴム弾性をもつ粒子が挙げられる。上記一般式(6)中のR4は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ビニル基、アリル基などのアルケニル基、β−フェニルエチル基、β−フェニルプロピル基などのアラルキル基、クロロメチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基などの一価ハロゲン化炭化水素基、更には上記炭化水素基の水素原子の一部がエポキシ基、アミノ基、メルカプト基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基などの反応性基含有の有機基で置換された基から選択される1種又は2種以上の炭素数1〜20の一価の基である。好ましくは、その90モル%以上がメチル基である。aは5〜5,000、好ましくは10〜1,000の整数である。また、該球状微粒子は、平均粒径が0.1〜100μm、好ましくは1〜50μmである。
Examples of the silicone rubber spherical fine particles include the following formula (6):
-(R 4 2 SiO) a- (6)
And particles having rubber elasticity, in which molecules having a linear organopolysiloxane block represented by the formula (1) are crosslinked. R 4 in the general formula (6) is an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, an aryl group such as a phenyl group or a tolyl group, an alkenyl group such as a vinyl group or an allyl group, β- Aralkyl groups such as phenylethyl group and β-phenylpropyl group, monovalent halogenated hydrocarbon groups such as chloromethyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group, and part of hydrogen atoms of the above hydrocarbon groups Is a monovalent group having 1 to 20 carbon atoms selected from a group substituted with an organic group containing a reactive group such as an epoxy group, an amino group, a mercapto group, an acryloxy group, or a methacryloxy group It is. Preferably, 90 mol% or more thereof is a methyl group. a is an integer of 5 to 5,000, preferably 10 to 1,000. The spherical fine particles have an average particle size of 0.1 to 100 μm, preferably 1 to 50 μm.

このシリコーンゴム球状微粒子は、上記線状オルガノポリシロキサンブロックを有する分子の末端等にビニル基を有する、(a)ビニル基含有オルガノポリシロキサンと(b)オルガノハイドロジェンポリシロキサンを(c)白金系触媒の存在下で付加反応させて、調製することができる。 The silicone rubber spherical fine particles have (a) a vinyl group-containing organopolysiloxane and (b) an organohydrogenpolysiloxane (c) a platinum-based polymer having a vinyl group at the end of the molecule having the linear organopolysiloxane block. It can be prepared by addition reaction in the presence of a catalyst.

接着剤組成物の調製及び使用方法
本発明の接着剤組成物は、上記(A)フェノキシ樹脂、(B)エポキシ樹脂、(C)フェノール樹脂、(D)エポキシ樹脂硬化触媒、(E)無機充填剤、及び使用する場合にはエポキシ樹脂の硬化剤等のその他の成分、を常法に準じて混合することにより調製することができる。
Preparation and Use Method of Adhesive Composition The adhesive composition of the present invention comprises the above (A) phenoxy resin, (B) epoxy resin, (C) phenol resin, (D) epoxy resin curing catalyst, and (E) inorganic filling. It can be prepared by mixing an agent and other components such as a curing agent for an epoxy resin, if used, according to a conventional method.

接着剤組成物の使用方法
上記で得られた本発明の接着剤組成物は、例えば、該接着剤組成物をトルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、NMPなどの非プロトン性極性溶媒に適当な濃度に溶解し、基板上に塗布、乾燥した後、被着体を圧着し、次いで、加熱硬化して使用する。或いは、溶媒に適当な濃度に溶解した接着剤組成物を支持基材上に塗布、乾燥し、接着層を形成したフィルムを調製する(以下、これをダイボンドフィルムとする)。該ダイボンドフィルムの、接着層側を回路基板上に対向させて基板上に貼り付け、支持基材を剥離した後、シリコンチップ等の被着体を熱圧着した後、加熱硬化して接着する。支持基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン等のフィルム、紙、金属箔等、あるいはこれらの表面を離型処理したもの、又はこれらの表面に粘着剤層を施与したものを用いることができる。
Method of Using Adhesive Composition The adhesive composition of the present invention obtained as described above is, for example, an aprotic polarity such as toluene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, or NMP. After being dissolved in a solvent at an appropriate concentration, coated on a substrate and dried, the adherend is pressure-bonded and then heated and cured before use. Alternatively, an adhesive composition dissolved in an appropriate concentration in a solvent is applied onto a supporting substrate and dried to prepare a film in which an adhesive layer is formed (hereinafter referred to as a die bond film). The die-bonding film is attached on the circuit board with the adhesive layer facing the circuit board, the support base material is peeled off, and an adherend such as a silicon chip is thermocompression bonded, followed by heat curing and bonding. Examples of the supporting substrate include polyethylene, polypropylene, polyester, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polytetrafluoroethylene, etc., paper, metal foil, etc. The surface of which a pressure-sensitive adhesive layer is applied can be used.

支持基材上に接着剤組成物を塗布した後の乾燥条件としては、常温〜200℃、特に80〜150℃で1分〜1時間、特に3〜10分間とすることが好ましい。該接着剤層の膜厚は目的に応じ選択することができ、5〜100μm、特に10〜40μmであることが好ましい。被着体の圧着は、圧力0.01〜10MPa、特に0.1〜2MPaで行い、その後の接着剤層の硬化は、温度100〜200℃、好ましくは120〜180℃で30分〜5時間、特に1〜2時間で硬化させることが好ましい。   As drying conditions after apply | coating the adhesive composition on a support base material, it is preferable to set it as normal temperature -200 degreeC, especially 80-150 degreeC for 1 minute-1 hour, especially 3-10 minutes. The thickness of the adhesive layer can be selected according to the purpose, and is preferably 5 to 100 μm, particularly 10 to 40 μm. The pressure bonding of the adherend is performed at a pressure of 0.01 to 10 MPa, particularly 0.1 to 2 MPa, and the subsequent curing of the adhesive layer is performed at a temperature of 100 to 200 ° C., preferably 120 to 180 ° C. for 30 minutes to 5 hours. In particular, it is preferable to cure in 1 to 2 hours.

該ダイボンドフィルムは、ダイシング・ダイボンド用接着テープとしても使用することができる。ダイシング工程において、基材フイルムを剥離し、ウエハーを接着剤層に熱圧着して固定する。熱圧着条件は、接着剤層の組成により種々選択することができるが、通常は40〜120℃で0.01〜0.2MPaである。次いで、ダイシング後、接着剤層が付着した状態でチップを取り出し(ピックアップ)、このチップをリードフレームに熱圧着した後、加熱硬化することにより接着させる。この熱圧着条件は、ウエハーと接着剤層の熱圧着条件と同様にすることができ、また加熱硬化条件は、上述のとおりである。ダイシング・ダイボンド用以外にも、本発明の組成物は接着剤として、種々の用途に使用することができる。   The die bond film can also be used as an adhesive tape for dicing die bonding. In the dicing process, the substrate film is peeled off, and the wafer is fixed to the adhesive layer by thermocompression bonding. The thermocompression bonding conditions can be variously selected depending on the composition of the adhesive layer, but is usually 0.01 to 0.2 MPa at 40 to 120 ° C. Next, after dicing, the chip is taken out (pickup) with the adhesive layer attached, and the chip is bonded to the lead frame by thermocompression, followed by heat curing. The thermocompression bonding conditions can be the same as the thermocompression bonding conditions for the wafer and the adhesive layer, and the heat curing conditions are as described above. In addition to dicing and die bonding, the composition of the present invention can be used for various applications as an adhesive.

以下、実施例及び比較例を示し、本発明をさらに説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
[実施例1〜5、比較例1〜2、参考例1〜3]
フェノキシ樹脂(JER社製 JER E1256)100質量部をシクロヘキサノン20質量部に溶解し、該溶液にオルソ置換フェノール樹脂、エポキシ樹脂(RE310S、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、日本化薬社製)、硬化触媒ジシアンジアミド(DICY−7、JER(株)製)、シリカ(SE2050、アドマテックス社製)の70質量%シクロヘキサノン溶液を、下記表1に示す配合量(質量部)で混合し、接着剤組成物を調製した。なお、表1において、数値は固形分である。オルソ位に置換基を有するフェノール樹脂1及びオルソ位に置換基を有するフェノール樹脂2、オルソ位に置換基の無いフェノール樹脂は下記のとおりである。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further, this invention is not restrict | limited to the following Example.
[Examples 1-5, Comparative Examples 1-2, Reference Examples 1-3]
100 parts by mass of phenoxy resin (JER E1256 made by JER) is dissolved in 20 parts by mass of cyclohexanone, and ortho-substituted phenol resin, epoxy resin (RE310S, bisphenol A type epoxy resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), curing catalyst dicyandiamide is dissolved in the solution. A 70 mass% cyclohexanone solution of (DICY-7, manufactured by JER Co., Ltd.) and silica (SE2050, manufactured by Admatex Co., Ltd.) is mixed in a blending amount (part by mass) shown in Table 1 below to prepare an adhesive composition. did. In Table 1, the numerical values are solid contents. The phenol resin 1 having a substituent at the ortho position, the phenol resin 2 having a substituent at the ortho position, and the phenol resin having no substituent at the ortho position are as follows.

オルソ置換フェノール樹脂としては、下記のものを使用した。
(1)オルソ置換フェノール樹脂1(OCN−3、旭有機材工業(株)製)

Figure 2009062413
(m=0〜5、mの平均は1)

(2)オルソ置換フェノール樹脂2、試薬
Figure 2009062413

また、オルソ位に置換基の無いフェノール樹脂として、ビスフェノールA(本州化学製、DAL−BPA)を使用した。 As the ortho-substituted phenol resin, the following were used.
(1) Ortho-substituted phenolic resin 1 (OCN-3, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.)
Figure 2009062413
(M = 0-5, the average of m is 1)

(2) Ortho-substituted phenolic resin 2, reagent
Figure 2009062413

In addition, bisphenol A (DAL-BPA manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd.) was used as a phenol resin having no substituent at the ortho position.

ダイボンドフィルムの作製
前記で得られた接着剤組成物を、フッ素シリコーン離型剤で被覆した厚さ50μmのPETフィルム上に塗布し、120℃で10分間加熱乾燥し、25μmの接着層を形成して、ダイボンドフィルムを作製した。
Preparation of die bond film The adhesive composition obtained above was applied onto a 50 μm thick PET film coated with a fluorosilicone mold release agent and dried by heating at 120 ° C. for 10 minutes to form a 25 μm adhesive layer. Thus, a die bond film was produced.

ダイボンドフィルムを用い、各組成物の特性を下記方法により評価した。結果を表1に示す。   Using the die bond film, the characteristics of each composition were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.

接着性試験
10mm×10mmのシリコン・ウエハーと3mm×3mmのシリコン・ウエハーのポリッシュ面間に、3mm×3mm×25μmの接着層を挟んで固定された試験片を作成した。即ち、前記で得られたダイボンドフィルムを、直径8インチのシリコン・ウエハーに貼り付けてこれを3mmx3mm角のチップに切断してピックアップし、これを10mm×10mmのシリコンウェハーの中央部に、170℃、0.1MPaの条件で1秒熱圧着した。得られた積層体を175℃で4時間加熱処理して接着剤層を硬化させ、接着用試験片を作製した。その後、剪断試験機(Dage社製のDage4000)を用いて、速度200μm/秒高さ50μmでせん断接着力(MPa)を測定した。
Adhesion Test A test piece was prepared by sandwiching a 3 mm × 3 mm × 25 μm adhesive layer between polished surfaces of a 10 mm × 10 mm silicon wafer and a 3 mm × 3 mm silicon wafer. That is, the die bond film obtained above is attached to a silicon wafer having a diameter of 8 inches, cut into 3 mm × 3 mm square chips, and picked up at 170 ° C. at the center of a 10 mm × 10 mm silicon wafer. And thermocompression bonding for 1 second under the condition of 0.1 MPa. The obtained laminate was heat-treated at 175 ° C. for 4 hours to cure the adhesive layer, thereby preparing an adhesive test piece. Thereafter, the shear adhesive force (MPa) was measured at a speed of 200 μm / second and a height of 50 μm using a shear tester (Dage 4000 manufactured by Dage).

湿熱後の接着性
前記の接着用試験片を85℃/60%RH条件下で168時間保持した後、260℃のIRリフローを三回通して、上記と同様にして、せん断接着力を測定した。
Adhesion after wet heat After holding the above-mentioned test piece for adhesion under the condition of 85 ° C./60% RH for 168 hours, the IR reflow at 260 ° C. was passed three times, and the shear adhesive strength was measured in the same manner as described above. .

25μmギャップフィル性能
7mm×7mm×500μmの透明ガラスチップの一方の面に、各樹脂組成物の接着剤層(膜厚:40μm)を形成した。得られた接着剤層付き透明ガラスチップを、ライン/スペース=10/10μm、平均高さ25μmの配線パターンを有するPCB上に、該接着剤層が該PCBと接するように、170℃、0.1MPa、1秒の条件でボンディングした。ボンディング後にワイヤボンドの熱履歴に相当する170℃、1時間の熱履歴を加えた後に、EMC封止に相当する175℃、7MPa、90秒の条件でフィルムボンダー(TOWA(株)製)を用いて、ガラスチップ上方からプレスし、得られた擬似デバイスを顕微鏡にて観察して、25μmのギャップが充填されているかどうかを確認した。結果を表1に示す。
An adhesive layer (film thickness: 40 μm) of each resin composition was formed on one surface of a transparent glass chip of 25 μm gap fill performance 7 mm × 7 mm × 500 μm. The obtained transparent glass chip with an adhesive layer was placed on a PCB having a wiring pattern with a line / space = 10/10 μm and an average height of 25 μm at 170 ° C. and 0.degree. C. so that the adhesive layer was in contact with the PCB. Bonding was performed under conditions of 1 MPa and 1 second. After bonding, 170 ° C corresponding to the thermal history of wire bond and 1 hour of thermal history after bonding, a film bonder (manufactured by TOWA Co., Ltd.) was used under the conditions of 175 ° C, 7 MPa and 90 seconds corresponding to EMC sealing. Then, pressing was performed from above the glass chip, and the obtained pseudo device was observed with a microscope to confirm whether or not a gap of 25 μm was filled. The results are shown in Table 1.

保存安定性
接着剤層を、20層積層して約500μmになるように積層体を形成した。得られた接着剤積層体のせん断粘度を、HAAKE社製MARSにより測定した。積層体成型直後の粘度に対する、75℃で168時間放置した後の試験片の粘度(熱履歴後の粘度/初期の粘度)の比を求め、該比が10未満は良好、10以上は不良とした。結果を表1に示す。
20 layers of storage stable adhesive layers were laminated to form a laminate so as to have a thickness of about 500 μm. The shear viscosity of the obtained adhesive layered product was measured by MARS manufactured by HAAKE. The ratio of the viscosity of the test piece after standing for 168 hours at 75 ° C. (viscosity after thermal history / initial viscosity) with respect to the viscosity immediately after molding the laminate was determined. did. The results are shown in Table 1.

Figure 2009062413
Figure 2009062413

表1に示すように、オルソ位に置換基を有するフェノール樹脂を含む実施例1〜4の組成物から得られる硬化物は、該フェノール樹脂を含まない比較例の硬化物に比べて、顕著にギャップフィル性能に優れる。またオルソ位に置換基を有するフェノール樹脂が適正量より多いに配合された組成物の参考例1及び2、及び少ない参考例3は、ギャップフィル性能と保存安定性に劣った。   As shown in Table 1, the cured product obtained from the compositions of Examples 1 to 4 containing a phenol resin having a substituent at the ortho position is significantly more in comparison with the cured product of the comparative example not containing the phenol resin. Excellent gap fill performance. In addition, Reference Examples 1 and 2 and Reference Example 3 in which the amount of the phenol resin having a substituent at the ortho position was blended in an amount greater than the appropriate amount were inferior in gap fill performance and storage stability.

本発明の組成物は、ギャップフィル性に優れた半導体パッケージの接着剤として有用である。該組成物からなる接着層を有するフィルムはダイボンドフィルムとして有用である。   The composition of the present invention is useful as an adhesive for semiconductor packages having excellent gap fill properties. A film having an adhesive layer made of the composition is useful as a die bond film.

Claims (4)

(A)フェノキシ樹脂 100質量部
(B)エポキシ樹脂 5〜200質量部
(C)下記式(1)で表されるフェノール樹脂 3〜20質量部
(D)エポキシ樹脂硬化触媒 触媒量、及び
(E)無機充填剤 (A)、(B)、(C)、(D)成分の合計量100質量部に対して5〜900質量部
を含む接着剤組成物。

Figure 2009062413
(ここでmは0から25の整数であり、Rは炭素数1〜5の有機基、RとRは、互いに独立に、水素原子または炭素数1〜5の有機基である)
(A) Phenoxy resin 100 parts by mass (B) Epoxy resin 5 to 200 parts by mass (C) Phenol resin represented by the following formula (1) 3 to 20 parts by mass (D) Epoxy resin curing catalyst Catalyst amount, and (E ) Inorganic filler An adhesive composition containing 5 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of components (A), (B), (C) and (D).

Figure 2009062413
(Where m is an integer from 0 to 25, R 1 is an organic group having 1 to 5 carbon atoms, and R 2 and R 3 are independently a hydrogen atom or an organic group having 1 to 5 carbon atoms)
成分(A)100質量部に対して、4〜12質量部の成分(C)を含む請求項1記載の接着剤組成物。 The adhesive composition of Claim 1 containing 4-12 mass parts component (C) with respect to 100 mass parts of components (A). 成分(C)が、下記式(2)及び/又は(3)で表されるフェノール樹脂である、請求項1または2記載の接着剤組成物。
Figure 2009062413

Figure 2009062413
The adhesive composition according to claim 1 or 2, wherein the component (C) is a phenol resin represented by the following formula (2) and / or (3).
Figure 2009062413

Figure 2009062413
請求項1〜3のいずれか1項に記載の接着剤組成物からなる接着剤層を備えるダイボンドフィルム。 A die bond film provided with the adhesive bond layer which consists of an adhesive composition of any one of Claims 1-3.
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