JP2009167372A - Adhesive for electrical part - Google Patents

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epoxy
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Akinobu Hayakawa
明伸 早川
Hideaki Ishizawa
英亮 石澤
Kohei Takeda
幸平 竹田
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesive for electrical parts imparting a cured products with a proper flexibility at normal temperature and at a high temperature range after curing, excellent in adhesion of the electrical parts such as a semiconductor chip, etc., to a substrate, preventing generation of a large warpage on the electrical parts such as the semiconductor chip etc., adhered on the substrate. <P>SOLUTION: The adhesive for the electrical parts consists of (A) an epoxy compound having a 3-6C polyether skeleton, an aromatic skeleton and a glycidyl ether skeleton directly bonding to the aromatic skeleton, (B) an epoxy compound having a 3-6C aliphatic polyether skeleton and a glycidyl ether skeleton directly bonding to the aliphatic polyether skeleton, (C) a hardener, and (D) a polyfunctional epoxy having an aromatic skeleton and 50-150 of epoxy equivalents and/or an inorganic filler, wherein the adhesive has at least 4 MPa of storage elastic modulus at 260°C, after curing. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、硬化後の硬化物が常温及び高温領域で適度な柔軟性を有するとともに、半導体チップ等の電気部品と基板との接着性に優れ、基板に接着した半導体チップ等の電気部品に大きな反りが発生することを防止できる電気部品用接着剤に関する。 The cured product after curing has moderate flexibility at room temperature and high temperature range, and has excellent adhesion between an electrical component such as a semiconductor chip and a substrate, and is great for an electrical component such as a semiconductor chip adhered to a substrate. The present invention relates to an adhesive for electrical parts that can prevent warping.

近年、益々半導体チップ等の電気部品の小型化が要求されており、例えば、半導体チップの薄片化も進んでいる。これに伴い、接着剤を介して半導体チップと基板とを接着する際に、半導体チップに生じる反りの問題が益々重要な課題となってきている。
この半導体チップに生じる反りの問題は、半導体チップと基板との間を接着する接着剤を硬化させるときの温度から室温にまで冷却される過程における、半導体チップと基板との伸び率の温度依存性の相違により生じる応力が大きな要因であると考えられる。
In recent years, there is an increasing demand for miniaturization of electrical components such as semiconductor chips. For example, semiconductor chips are becoming thinner. Accordingly, when the semiconductor chip and the substrate are bonded via the adhesive, the problem of warpage occurring in the semiconductor chip has become an increasingly important issue.
The problem of warpage occurring in the semiconductor chip is that the elongation dependence between the semiconductor chip and the substrate during the process of cooling from the temperature at which the adhesive bonding the semiconductor chip and the substrate is cured to room temperature. It is considered that the stress caused by the difference is a major factor.

このような問題に対し、例えば、半導体チップと基板との間を接着する接着剤で、半導体チップと基板との伸び率の温度依存性の相違により生じる応力を緩和することが考えられている。
ここで、半導体チップと基板との伸び率の温度依存性の相違により生じる応力を緩和するためには、半導体チップと基板との間を接着する接着剤は、硬化物の常温での貯蔵弾性率が1GPa以下である必要があるとされている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、このような接着剤を用いた場合であっても、半導体チップや基板が極めて薄い場合には、依然として反りの発生を充分には抑制できなかった。また、この条件を満たす一般的な高分子化合物は、260℃付近での貯蔵弾性率が4MPaより小さくなってしまい、このような高分子化合物からなる接着剤で半導体チップと基板との間を接着すると、リフロー剥離するという問題があった。
In order to solve such a problem, for example, it is considered that an adhesive that bonds between a semiconductor chip and a substrate is used to relieve a stress caused by a difference in temperature dependence of the elongation rate between the semiconductor chip and the substrate.
Here, in order to relieve the stress caused by the difference in temperature dependence of the elongation rate between the semiconductor chip and the substrate, the adhesive that bonds between the semiconductor chip and the substrate is the storage modulus of the cured product at room temperature. Is required to be 1 GPa or less (for example, see Patent Document 1). However, even when such an adhesive is used, when the semiconductor chip or the substrate is extremely thin, the generation of warping has not been sufficiently suppressed. In addition, a general polymer compound that satisfies this condition has a storage elastic modulus of less than 4 MPa at around 260 ° C., and the semiconductor chip and the substrate are bonded with an adhesive made of such a polymer compound. Then, there was a problem of reflow peeling.

これに対し、常温での貯蔵弾性率を1GPa以下に保ちつつ、260℃での貯蔵弾性率が4MPaを超えるものとする方法として、アクリル樹脂とエポキシ化合物とを相分離させ、更にこれらの樹脂中にフィラーを高充填する方法が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。しかしながら、このような接着剤は接着強度が劣るという問題に加え、貯蔵安定性の点でも劣ることがあるという問題もあった。また、半導体チップや基板が極めて薄い場合には、やはり反りの発生を充分には抑制できないことがあった。
更に、半導体チップ接着剤には、反りを防止しつつ、更にボイドを徹底的に防ぐ必要があるところ、従来技術においては、これらの両方を満足するものが得られていなかった。
特開2005−183788号公報 日立化成テクニカルレポートNo.47(2006−7)
On the other hand, as a method for keeping the storage elastic modulus at room temperature at 1 GPa or less and the storage elastic modulus at 260 ° C. exceeding 4 MPa, the acrylic resin and the epoxy compound are phase-separated, and further in these resins Discloses a method of highly filling a filler (for example, see Non-Patent Document 1). However, in addition to the problem that such an adhesive is inferior in adhesive strength, there is also a problem that it may be inferior in storage stability. In addition, when the semiconductor chip or the substrate is extremely thin, the occurrence of warpage may not be sufficiently suppressed.
Furthermore, it is necessary to thoroughly prevent voids while preventing warpage from occurring in the semiconductor chip adhesive. However, in the prior art, no one satisfying both of these has been obtained.
JP 2005-183788 A Hitachi Chemical Technical Report No. 47 (2006-7)

本発明は、上記現状に鑑み、硬化後の硬化物が常温及び高温領域で適度な柔軟性を有するとともに、半導体チップ等の電気部品と基板との接着性に優れ、基板に接着した半導体チップ等の電気部品に大きな反りが発生することを防止できる電気部品用接着剤を提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention provides a cured product after curing having moderate flexibility at room temperature and high temperature, and excellent adhesion between an electrical component such as a semiconductor chip and a substrate, and a semiconductor chip adhered to the substrate. It is an object of the present invention to provide an adhesive for electrical parts that can prevent large warpage of the electrical parts.

本発明は、炭素数3〜6のポリエーテル骨格、芳香族骨格及び前記芳香族骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有するエポキシ化合物(A)(以下、単にエポキシ化合物(A)ともいう)と、炭素数3〜6の脂肪族ポリエーテル骨格及び前記脂肪族ポリエーテル骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有するエポキシ化合物(B)(以下、単にエポキシ化合物(B)ともいう)と、硬化剤(C)と、芳香族骨格を有するエポキシ当量50〜150の多官能エポキシ(D)(以下、単に多官能エポキシ化合物(D)ともいう)及び/又は無機フィラーとを有する電子部品用接着剤であって、硬化物とした場合に、260℃における貯蔵弾性率が4MPa以上である電子部品用接着剤である。 The present invention relates to an epoxy compound (A) having a polyether skeleton having 3 to 6 carbon atoms, an aromatic skeleton, and a glycidyl ether skeleton directly connected to the aromatic skeleton (hereinafter also simply referred to as an epoxy compound (A)), carbon An epoxy compound (B) having a glycidyl ether skeleton directly linked to the aliphatic polyether skeleton of formulas 3 to 6 and the aliphatic polyether skeleton (hereinafter also simply referred to as an epoxy compound (B)), a curing agent (C), An adhesive for electronic parts having a polyfunctional epoxy (D) having an epoxy equivalent of 50 to 150 having an aromatic skeleton (hereinafter also simply referred to as a polyfunctional epoxy compound (D)) and / or an inorganic filler, When used as an article, it is an adhesive for electronic parts having a storage elastic modulus at 260 ° C. of 4 MPa or more.

本発明者らは、貯蔵安定性等の問題のあるアクリル樹脂とエポキシ化合物との混合系ではなく、主としてエポキシ化合物のみからなる電気部品用接着剤であって、半導体チップや基板が極めて薄い場合であっても反りの発生を充分に抑制できる電気部品用接着剤の開発を行った。その結果、半導体チップや基板が極めて薄い場合であっても反りの発生を抑制するためには、硬化物の常温での貯蔵弾性率を一定以下にすることに加えて、電気部品用接着剤が比較的低温で短時間のうちに硬化すること(低温硬化性)が重要であることを見出した。これは、電気部品用接着剤が比較的低温で短時間のうちに硬化することにより、硬化温度から常温まで冷却した際の樹脂の熱変形が少なくなるためであると考えられる。また、硬化反応が速い場合、低温であっても硬化反応が充分に完了し、その後の熱過程の影響でチップ反りが大きくなることはない。 The present inventors are not a mixed system of an acrylic resin and an epoxy compound having a problem such as storage stability but an adhesive for electrical parts mainly composed of an epoxy compound, and the semiconductor chip or the substrate is extremely thin. We have developed an adhesive for electrical parts that can sufficiently prevent warping. As a result, in order to suppress the occurrence of warping even when the semiconductor chip or the substrate is extremely thin, in addition to keeping the storage elastic modulus of the cured product at room temperature below, the adhesive for electrical components It was found that curing at a relatively low temperature in a short time (low temperature curability) is important. This is considered because the electrical component adhesive is cured at a relatively low temperature within a short period of time, thereby reducing the thermal deformation of the resin when cooled from the curing temperature to room temperature. Further, when the curing reaction is fast, the curing reaction is sufficiently completed even at a low temperature, and the chip warp does not increase due to the influence of the subsequent heat process.

そして、更に鋭意検討した結果、硬化物が比較的柔軟であって低温硬化性に極めて優れる炭素数3〜6のポリエーテル骨格、芳香族骨格及び前記芳香族骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有するエポキシ化合物(A)を用い、炭素数3〜6の脂肪族ポリエーテル骨格及び前記脂肪族ポリエーテル骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有するエポキシ化合物(B)や芳香族骨格を有するエポキシ当量50〜150の多官能エポキシ(D)及び/又は無機フィラーによって、常温及び260℃付近での貯蔵弾性率を調整した電気部品用接着剤を用いれば、得られる硬化物のボイドの発生を防止するとともに、半導体チップや基板が極めて薄い場合であっても反りの発生を防止することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of further intensive studies, the epoxy resin having a C3-C6 polyether skeleton, an aromatic skeleton, and a glycidyl ether skeleton directly connected to the aromatic skeleton, which are relatively soft and have excellent low-temperature curability. Using the compound (A), an epoxy compound (B) having an aliphatic polyether skeleton having 3 to 6 carbon atoms and a glycidyl ether skeleton directly connected to the aliphatic polyether skeleton or an epoxy equivalent of 50 to 150 having an aromatic skeleton By using an adhesive for electrical parts whose storage elastic modulus is adjusted at room temperature and around 260 ° C. with a polyfunctional epoxy (D) and / or an inorganic filler, it is possible to prevent the occurrence of voids in the resulting cured product and a semiconductor chip And found that warping can be prevented even when the substrate is extremely thin, and the present invention has been completed. .

本発明の電子部品用接着剤は、炭素数3〜6のポリエーテル骨格、芳香族骨格及び前記芳香族骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有するエポキシ化合物(A)を含有する。
上記エポキシ化合物(A)を含有することによって、得られる硬化物に柔軟性を付与することができるとともに、比較的低温で速硬化性を発揮することができるため、得られる硬化物の反りを防止し、ボイドの発生を防止することが可能となる。
The adhesive for electronic components of the present invention contains an epoxy compound (A) having a C3-C6 polyether skeleton, an aromatic skeleton, and a glycidyl ether skeleton directly connected to the aromatic skeleton.
By containing the epoxy compound (A), it is possible to impart flexibility to the resulting cured product and to exhibit quick curability at a relatively low temperature, thus preventing warpage of the resulting cured product. In addition, generation of voids can be prevented.

上記エポキシ化合物(A)は、炭素数3〜6のポリエーテル骨格を有する。
このような骨格を有することによって、得られる硬化物は、柔軟性を有することとなり、反りの発生を低減することができる。
The epoxy compound (A) has a C3-C6 polyether skeleton.
By having such a skeleton, the obtained cured product has flexibility, and the occurrence of warpage can be reduced.

上記エポキシ化合物(A)において、上記炭素数3〜6のポリエーテル骨格としては特に限定されないが、ポリプロピレングリコール骨格、ポリテトラメチレングリコール骨格等が好ましい。 In the said epoxy compound (A), although it does not specifically limit as said C3-C6 polyether skeleton, A polypropylene glycol skeleton, a polytetramethylene glycol skeleton, etc. are preferable.

上記エポキシ化合物(A)は、芳香族骨格及び該芳香族骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有する。
このような芳香族骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有することによって、比較的低温で速硬化性を発揮することができる。比較的低温で速硬化性を示すことによって、硬化物が常温に戻るまでの反りが低減され、速硬化性を示すことによって、基板に含まれる水分が本発明の電子部品用接着剤中でボイド生成するより早く硬化するため、反りとボイドがともに低減されうると考えられる。
The epoxy compound (A) has an aromatic skeleton and a glycidyl ether skeleton directly connected to the aromatic skeleton.
By having such a glycidyl ether skeleton directly linked to the aromatic skeleton, it is possible to exhibit fast curability at a relatively low temperature. By showing fast curability at a relatively low temperature, warpage of the cured product until it returns to room temperature is reduced, and by showing fast curability, moisture contained in the substrate is voided in the adhesive for electronic components of the present invention. It is believed that both warpage and voids can be reduced because they cure faster than they form.

上記エポキシ化合物(A)において、上記芳香族骨格としては特に限定はされず、例えば、ベンゼン環であってもよく、ビスフェノールA型、ビスフェノールF骨格、ナフタレン骨格等であってもよい。 In the epoxy compound (A), the aromatic skeleton is not particularly limited, and may be, for example, a benzene ring, a bisphenol A type, a bisphenol F skeleton, a naphthalene skeleton, or the like.

上記エポキシ化合物(A)において、上記芳香族骨格及び該芳香族骨格に直結するグリシジルエーテル骨格の分子中の位置としては特に限定されず、該芳香族骨格の両側に上記ポリエーテル骨格を有してもよく、上記ポリエーテル骨格の両側に該芳香族骨格を有してもよい。 In the epoxy compound (A), the position in the molecule of the aromatic skeleton and the glycidyl ether skeleton directly connected to the aromatic skeleton is not particularly limited, and the polyether skeleton is present on both sides of the aromatic skeleton. Alternatively, the aromatic skeleton may be provided on both sides of the polyether skeleton.

上記エポキシ化合物(A)の数平均分子量は、好ましい下限が800、好ましい上限が10000である。800未満であると、硬化物が硬くなり過ぎることがあり、10000を超えると粘度が高くなり過ぎることがある。 As for the number average molecular weight of the said epoxy compound (A), a preferable minimum is 800 and a preferable upper limit is 10,000. If it is less than 800, the cured product may be too hard, and if it exceeds 10,000, the viscosity may be too high.

上記エポキシ化合物(A)を製造する方法としては特に限定されず、例えば、2以上の水酸基を有する芳香族化合物とグリシジルエーテルとを付加反応させた後、更に、ポリエーテル骨格を付加させる方法等が挙げられる。 The method for producing the epoxy compound (A) is not particularly limited. For example, an addition reaction of an aromatic compound having two or more hydroxyl groups with glycidyl ether, and a method of adding a polyether skeleton, and the like. Can be mentioned.

上記エポキシ化合物(A)の市販品としては特に限定されず、例えば、EXA−4850−150(大日本インキ化学工業社製)等が挙げられる。 It does not specifically limit as a commercial item of the said epoxy compound (A), For example, EXA-4850-150 (made by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) etc. are mentioned.

本発明の電子部品用接着剤は、炭素数3〜6の脂肪族ポリエーテル骨格及び前記脂肪族ポリエーテル骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有するエポキシ化合物(B)を含有する。
上記エポキシ化合物(B)を有することによって、上記エポキシ化合物(A)のみを用いた場合より更に、硬化物に柔軟性を付与することができ、反りの発生を低減することができるとともに、適度に低粘度化することもできるため、塗布性が向上する。
The adhesive for electronic components of the present invention contains an epoxy compound (B) having an aliphatic polyether skeleton having 3 to 6 carbon atoms and a glycidyl ether skeleton directly connected to the aliphatic polyether skeleton.
By having the epoxy compound (B), the cured product can be given more flexibility than the case where only the epoxy compound (A) is used, and the occurrence of warpage can be reduced moderately. Since the viscosity can be lowered, the coating property is improved.

上記エポキシ化合物(B)は、炭素数3〜6の脂肪族ポリエーテル骨格を有する。
このような骨格を有することによって、本発明の電子部品用接着剤の粘度が高くなり過ぎないようにすることができるとともに、得られる硬化物は、柔軟性に優れたものとなる。
The epoxy compound (B) has an aliphatic polyether skeleton having 3 to 6 carbon atoms.
By having such a skeleton, the viscosity of the adhesive for electronic components of the present invention can be prevented from becoming too high, and the obtained cured product has excellent flexibility.

上記エポキシ化合物(B)において、上記炭素数3〜6の脂肪族ポリエーテル骨格としては特に限定されず、例えば、プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。 In the epoxy compound (B), the aliphatic polyether skeleton having 3 to 6 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include propylene glycol and polytetramethylene glycol.

上記エポキシ化合物(B)の数平均分子量は、好ましい下限が800、好ましい上限が10000である。800未満であると、充分な柔軟性が付与できないことがあり、10000を超えると、粘度が高くなり、作業性が悪化することがある。 As for the number average molecular weight of the said epoxy compound (B), a preferable minimum is 800 and a preferable upper limit is 10,000. If it is less than 800, sufficient flexibility may not be imparted, and if it exceeds 10,000, the viscosity may increase and workability may deteriorate.

上記エポキシ化合物(B)の市販品としては特に限定されず、例えば、エポゴーセーPT(四日市合成社製)等が挙げられる。 It does not specifically limit as a commercial item of the said epoxy compound (B), For example, Epogosay PT (made by a Yokkaichi synthesis company) etc. are mentioned.

上記エポキシ(B)の配合量としては特に限定されないが、上記エポキシ(A)100重量部に対して、好ましい下限が30重量部、好ましい上限が200重量部である。30重量部未満であると、柔軟性及び粘度について効果が得られないことがあり、200重量部を超えると、硬化反応率が低下し、充分な硬化物を得ることができなくなることがある。 The blending amount of the epoxy (B) is not particularly limited, but a preferable lower limit is 30 parts by weight and a preferable upper limit is 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy (A). If the amount is less than 30 parts by weight, the effect of flexibility and viscosity may not be obtained. If the amount exceeds 200 parts by weight, the curing reaction rate may decrease, and a sufficient cured product may not be obtained.

本発明の電子部品用接着剤は、硬化剤(C)を含有する。
上記硬化剤としては特に限定されないが、酸無水物硬化剤及び/又はイミダゾール化合物であることが好ましい。
The adhesive for electronic components of the present invention contains a curing agent (C).
The curing agent is not particularly limited, but is preferably an acid anhydride curing agent and / or an imidazole compound.

上記酸無水物硬化剤としては特に限定されないが、下記一般式(1)で表される無水コハク酸化合物(以下、単に無水コハク酸化合物ともいう)を含有することが好ましい。 Although it does not specifically limit as said acid anhydride hardening | curing agent, It is preferable to contain the succinic anhydride compound (henceforth only a succinic anhydride compound) represented by following General formula (1).

Figure 2009167372
Figure 2009167372

一般式(1)中、Rは、炭素数11〜30のアルキル基、アルケニル基又はアラルキル基を表す。 In General Formula (1), R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, or an aralkyl group having 11 to 30 carbon atoms.

更に、上記無水コハク酸化合物が有するRは、得られる硬化物において、柔軟性を発揮する。すなわち、上記無水コハク酸化合物が側鎖に有する柔軟な骨格が付加されるため、得られる硬化物は、全体として柔軟性を発揮することができる。このようにして、室温下での比較的低弾性率を担保することができる。 Further, R 1 in which the succinic anhydride compound has, in the cured product obtained, exhibits flexibility. That is, since the flexible skeleton which the succinic anhydride compound has in the side chain is added, the obtained cured product can exhibit flexibility as a whole. In this way, a relatively low elastic modulus at room temperature can be ensured.

一般に、硬化剤としては、上記無水コハク酸化合物以外にも様々考えられるが、上記酸無水物以外の硬化剤を用いると、得られる硬化物について、高温領域における貯蔵弾性率を高くすることはできるものの、常温における貯蔵弾性率も高くなり過ぎてしまうことから、応力緩和性が得られず、ソリが発生することがある。
なお、硬化剤として、上記無水コハク酸化合物と必ずしも同一の化合物でなくとも、酸無水物の側鎖に同様の柔軟な骨格を有する化合物を用いても、本発明の電子部品用接着剤と同様の効果を得ることが期待できる。
このような、酸無水物の側鎖に柔軟な骨格を有する化合物としては特に限定されず、例えば、例えば、炭素数10〜16のアルキル基、炭素数10〜16のアルケニル基、炭素数10〜16のアラルキル基等を有する酸無水物が挙げられる。
In general, various curing agents other than the above succinic anhydride compounds are conceivable. However, when a curing agent other than the above acid anhydride is used, the storage modulus in a high temperature region can be increased for the obtained cured product. However, since the storage elastic modulus at room temperature becomes too high, the stress relaxation property cannot be obtained and warping may occur.
As the curing agent, even if the compound having the same flexible skeleton in the side chain of the acid anhydride is not necessarily the same compound as the succinic anhydride compound, it is the same as the adhesive for electronic parts of the present invention. It can be expected to obtain the effect.
Such a compound having a flexible skeleton in the side chain of the acid anhydride is not particularly limited, and examples thereof include, for example, an alkyl group having 10 to 16 carbon atoms, an alkenyl group having 10 to 16 carbon atoms, and 10 to 10 carbon atoms. And acid anhydrides having 16 aralkyl groups and the like.

上記無水コハク酸化合物としては特に限定されず、例えば、ドデセニル無水コハク酸等が挙げられる。 The succinic anhydride compound is not particularly limited, and examples thereof include dodecenyl succinic anhydride.

上記イミダゾール化合物としては特に限定されず、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−へプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1,2−ジエチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、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、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−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、2−アリール−4,5−ジフェニルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1)’]−エチル−S−トリアジン、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ール酸付加物、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 imidazole compound is not particularly limited. For example, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-undecylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1 , 2-diethylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1- Cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-aryl-4,5-diphenylimidazole, 2 , 4-dia No-6- [2′-methylimidazolyl- (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-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole Etc.

上記硬化剤(C)の配合量としては特に限定されないが、上記エポキシ(A)100重量部に対して、好ましい下限が3重量部、好ましい上限が60重量部である。3重量部未満であると、硬化が充分に進行しないことがあり、60重量部を超えると、未反応の硬化剤が存在することによって、接着信頼性が低下することがある。 Although it does not specifically limit as a compounding quantity of the said hardening | curing agent (C), A preferable minimum is 3 weight part with respect to 100 weight part of said epoxy (A), and a preferable upper limit is 60 weight part. If the amount is less than 3 parts by weight, curing may not proceed sufficiently. If the amount exceeds 60 parts by weight, the unreacted curing agent may be present, thereby lowering the adhesion reliability.

本発明の電子部品用接着剤は、硬化促進剤を含有することが好ましい。
上記硬化促進剤としては特に限定されず、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、3級アミン系硬化促進剤等が挙げられ、なかでも、硬化速度や硬化物の物性等の調整をするための反応系の制御をしやすいことから、イミダゾール系硬化促進剤が好適に用いられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記イミダゾール系硬化促進剤としては特に限定されず、例えば、イミダゾールの1位をシアノエチル基で保護した1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾールや、イソシアヌル酸で塩基性を保護したもの(商品名「2MA−OK」、四国化成工業社製)等が挙げられる。特に、トリアジン骨格を有するイミダゾール系化合物であることが好ましい。このような骨格を有するイミダゾール系化合物を用いることによって、貯蔵安定性を保持しながら、比較的低温でも速い硬化速度を得ることができる。これらのイミダゾール系硬化促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The adhesive for electronic parts of the present invention preferably contains a curing accelerator.
The curing accelerator is not particularly limited, and examples thereof include imidazole-based curing accelerators and tertiary amine-based curing accelerators. Among them, a reaction system for adjusting the curing speed and the physical properties of the cured product. Therefore, an imidazole curing accelerator is preferably used. These hardening accelerators may be used independently and may use 2 or more types together.
The imidazole curing accelerator is not particularly limited, and examples thereof include 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole in which the 1-position of imidazole is protected with a cyanoethyl group, and those whose basicity is protected with isocyanuric acid (trade name “2MA- OK ”, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.). In particular, an imidazole compound having a triazine skeleton is preferable. By using an imidazole compound having such a skeleton, a high curing rate can be obtained even at a relatively low temperature while maintaining storage stability. These imidazole type hardening accelerators may be used independently and may use 2 or more types together.

上記硬化促進剤は、融点の好ましい下限が120℃である。120℃以上とすることで、本発明の電子部品用接着剤を加熱した場合に、ゲル化が抑制され、好適に電子部品の接合及び電子部品間の距離の調整ができる。また、酸無水物硬化剤及び硬化促進剤のうち何れか一方は粉体であることが好ましい。 As for the said hardening accelerator, the minimum with a preferable melting | fusing point is 120 degreeC. By setting the temperature to 120 ° C. or higher, when the electronic component adhesive of the present invention is heated, gelation is suppressed, and the electronic components can be suitably joined and the distance between the electronic components can be adjusted appropriately. Moreover, it is preferable that any one of an acid anhydride hardening | curing agent and a hardening accelerator is a powder.

上記融点が120℃以上の硬化促進剤としては、例えば、2MZ,2MZ−P、2PZ,2PZ−PW、2P4MZ、C11Z−CNS、2PZ−CNS、2PZCNS−PW、2MZ−A、2MZA−PW、C11Z−A、2E4MZ−A、2MA−OK、2MAOK−PW、2PZ−OK、2MZ−OK、2PHZ、2PHZ−PW、2P4MHZ、2P4MHZ−PW、2E4MZ・BIS、VT,VT−OK、MAVT、MAVT−OK(以上、四国化成工業社製)等が挙げられる。特に、130℃までは安定で、135〜200℃で活性化する硬化促進剤が好ましく、上述したもののなかでは、2MA−OK、2MAOK−PWが好ましい。これらの硬化促進剤を用いた場合、貯蔵安定性、プロセス時の熱に対する安定性及び速硬化性の両立が可能となる。
上記酸無水物硬化剤と硬化促進剤とを併用する場合、酸無水物硬化剤の配合量は、上述したエポキシ化合物に含まれるエポキシ基に対して理論的に必要な当量以下とすることが好ましい。上記酸無水物硬化剤の配合量が理論的に必要な当量を超えると、硬化後に水分によって塩素イオンが溶出しやすくなることがある。すなわち、硬化剤が過剰であると、例えば、本発明の電子部品用接着剤の硬化物から熱水で溶出成分を抽出した際に、抽出水のpHが4〜5程度となるため、上述したエポキシ化合物から塩素イオンが多量溶出することがある。従って、本発明の電子部品用接着剤の硬化物1gを、100℃の純水10gで2時間浸した後の純水のpHが6〜8であることが好ましく、pHが6.5〜7.5であることがより好ましい。
Examples of the curing accelerator having a melting point of 120 ° C. or higher include 2MZ, 2MZ-P, 2PZ, 2PZ-PW, 2P4MZ, C11Z-CNS, 2PZ-CNS, 2PZCNS-PW, 2MZ-A, 2MZA-PW, and C11Z. -A, 2E4MZ-A, 2MA-OK, 2MAOK-PW, 2PZ-OK, 2MZ-OK, 2PHZ, 2PHZ-PW, 2P4MHZ, 2P4MHZ-PW, 2E4MZ · BIS, VT, VT-OK, MAVT, MAVT-OK (Above, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.). In particular, a curing accelerator that is stable up to 130 ° C. and activated at 135 to 200 ° C. is preferable. Among those described above, 2MA-OK and 2MAOK-PW are preferable. When these curing accelerators are used, it is possible to achieve both storage stability, stability against heat during the process, and rapid curability.
When the acid anhydride curing agent and the curing accelerator are used in combination, the amount of the acid anhydride curing agent is preferably equal to or less than the theoretically required equivalent to the epoxy group contained in the epoxy compound described above. . If the blending amount of the acid anhydride curing agent exceeds the theoretically required equivalent, chlorine ions may be easily eluted by moisture after curing. That is, if the curing agent is excessive, for example, when the elution component is extracted with hot water from the cured product of the adhesive for electronic components of the present invention, the pH of the extracted water becomes about 4 to 5, and thus the above-described case. Large amounts of chloride ions may elute from epoxy compounds. Accordingly, it is preferable that the pH of pure water after 1 g of the cured product of the adhesive for electronic parts of the present invention is immersed in 10 g of pure water at 100 ° C. for 2 hours is 6-8, and the pH is 6.5-7. .5 is more preferable.

上記硬化促進剤の配合量としては特に限定されないが、上記エポキシ(A)100重量部に対して、好ましい下限が1重量部、好ましい上限が8重量部である。1重量部未満であると、充分に硬化させることができないことがあり、8重量部を超えると、充分な柔軟性が得られないことがある。 Although it does not specifically limit as a compounding quantity of the said hardening accelerator, A preferable minimum is 1 weight part and a preferable upper limit is 8 weight part with respect to 100 weight part of said epoxy (A). If it is less than 1 part by weight, it may not be sufficiently cured, and if it exceeds 8 parts by weight, sufficient flexibility may not be obtained.

本発明の電子部品用接着剤は、芳香族骨格を有するエポキシ当量50〜150の多官能エポキシ(D)及び/又は無機フィラーを含有する。
上記多官能エポキシ(D)及び/又は無機フィラーを含有することによって、260℃付近の高温での貯蔵弾性率を4MPa以上とすることができる。高温での貯蔵弾性率を4MPa以上とすることによって、リフロー炉を通した際にもボイドの発生を防止することができる。なお、4MPaは、260℃での水の蒸気圧に相当する。
The adhesive for electronic components of the present invention contains a polyfunctional epoxy (D) having an epoxy equivalent of 50 to 150 and / or an inorganic filler having an aromatic skeleton.
By containing the polyfunctional epoxy (D) and / or inorganic filler, the storage elastic modulus at a high temperature around 260 ° C. can be 4 MPa or more. By setting the storage elastic modulus at high temperature to 4 MPa or more, generation of voids can be prevented even when passing through a reflow furnace. Note that 4 MPa corresponds to the vapor pressure of water at 260 ° C.

上記多官能エポキシ化合物(D)は、エポキシ当量の下限が50、上限が150である。このようなエポキシ当量を有することによって、本発明の電子部品用接着剤は、得られる硬化物が高温(170℃以上)において所定の高い貯蔵弾性率を保持しつつ、所定の範囲のガラス転移温度(Tg)を達成することができる。50未満であると、得られる電子部品用接着剤が硬化する際に揮発してしまうことがある。150を超えると、充分な架橋密度を得ることができないことがある。
なお、本明細書において、エポキシ当量とは、多官能エポキシ化合物の分子量を分子中のエポキシ基数で除した値、すなわち、エポキシ基1個当たりの分子量をいう。
つまり、エポキシ当量は、低い程、分子中のエポキシ基濃度が高いことを示し、一般には、エポキシ当量が低い程、例えば、後述する所定の酸無水物硬化剤との反応確率が高まり、硬化速度が高くなる。
The lower limit of the epoxy equivalent of the polyfunctional epoxy compound (D) is 50, and the upper limit is 150. By having such an epoxy equivalent, the adhesive for electronic components of the present invention has a glass transition temperature in a predetermined range while the obtained cured product maintains a predetermined high storage elastic modulus at a high temperature (170 ° C. or higher). (Tg) can be achieved. If it is less than 50, the resulting adhesive for electronic components may volatilize when it is cured. If it exceeds 150, a sufficient crosslinking density may not be obtained.
In addition, in this specification, an epoxy equivalent means the value which remove | divided the molecular weight of the polyfunctional epoxy compound by the number of epoxy groups in a molecule | numerator, ie, the molecular weight per epoxy group.
That is, the lower the epoxy equivalent, the higher the epoxy group concentration in the molecule. In general, the lower the epoxy equivalent, the higher the reaction probability with a predetermined acid anhydride curing agent described later, for example, and the curing rate. Becomes higher.

上記多官能エポキシ化合物(D)の数平均分子量としては特に限定はされないが、好ましい下限が150、好ましい上限が500である。150未満であると、得られる電子部品用接着剤が硬化する際に揮発してしまうことがある。500を超えると、得られる電子部品用接着剤の粘度が必要以上に高くなることがある。より好ましい下限は200、より好ましい上限は400である。 The number average molecular weight of the polyfunctional epoxy compound (D) is not particularly limited, but a preferred lower limit is 150 and a preferred upper limit is 500. If it is less than 150, the resulting adhesive for electronic components may volatilize when cured. When it exceeds 500, the viscosity of the adhesive for electronic components obtained may become higher than necessary. A more preferred lower limit is 200, and a more preferred upper limit is 400.

上記多官能エポキシ化合物(D)としては特に限定されず、例えば、フェノール型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物等が挙げられる。
なかでも、分子中にナフタレン骨格、グリシジルアミン骨格等を有するものが好ましい。このような骨格を有することによって、より優れた硬化性を発揮することができる。
特に、グリシジルアミン骨格を有するものがより好ましい。グリシジルアミン骨格を有することによって、より優れた硬化性を発揮するとともに、低分子量でも官能基数を多くできるため、本発明の電子部品用接着剤の粘度を比較的低い所望の範囲とすることが可能となる。
It does not specifically limit as said polyfunctional epoxy compound (D), For example, a phenol type epoxy compound, a naphthalene type epoxy compound, a biphenyl type epoxy compound etc. are mentioned.
Of these, those having a naphthalene skeleton, a glycidylamine skeleton and the like in the molecule are preferable. By having such a skeleton, more excellent curability can be exhibited.
In particular, those having a glycidylamine skeleton are more preferable. By having a glycidylamine skeleton, it exhibits better curability and can increase the number of functional groups even at low molecular weight, so the viscosity of the adhesive for electronic parts of the present invention can be set to a relatively low desired range. It becomes.

上記グリシジルアミン骨格を有する多官能エポキシ化合物(D)としては特に限定されず、例えば、グリシジルオキシ−N,N−グリシジルアニリン等が挙げられる。
上記グリシジルアミン骨格を有する多官能エポキシ化合物の市販品としては特に限定されず、例えば、EP−3900、EP−3950(以上、いずれもアデカ社製)等が挙げられる。
The polyfunctional epoxy compound (D) having the glycidylamine skeleton is not particularly limited, and examples thereof include glycidyloxy-N, N-glycidylaniline.
It does not specifically limit as a commercial item of the polyfunctional epoxy compound which has the said glycidylamine skeleton, For example, EP-3900, EP-3950 (above, all are the Adeka company make) etc. are mentioned.

上記多官能エポキシ化合物(D)は、下記一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。 The polyfunctional epoxy compound (D) is preferably a compound represented by the following general formula (2).

Figure 2009167372
Figure 2009167372

一般式(2)中、Rは、水素又は炭素数1〜3のアルキル基である。 In General Formula (2), R 2 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

上記多官能エポキシ(D)の配合量としては特に限定されないが、上記エポキシ化合物(A)100重量部に対して、好ましい下限が5重量部、好ましい上限が20重量部である。5重量部未満であると、高温において充分な貯蔵弾性率を達成することができないことがある。20重量部を超えると、所望の柔軟性が損なわれてしまうことがある。 Although it does not specifically limit as a compounding quantity of the said polyfunctional epoxy (D), A preferable minimum is 5 weight part and a preferable upper limit is 20 weight part with respect to 100 weight part of said epoxy compounds (A). If it is less than 5 parts by weight, a sufficient storage elastic modulus may not be achieved at high temperatures. If it exceeds 20 parts by weight, the desired flexibility may be impaired.

上記無機フィラーとしては特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、カーボンブラック、銀等が挙げられる。 The inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include silica, alumina, titanium dioxide, carbon black, silver and the like.

上記無機フィラーの市販品としては特に限定されず、例えば、シリカフィラー(SE−4050−SEE、アドマテックス社製)等が挙げられる。 It does not specifically limit as a commercial item of the said inorganic filler, For example, a silica filler (SE-4050-SEE, the product made from Admatechs) etc. are mentioned.

上記無機フィラーの配合量としては特に限定されないが、上記エポキシ化合物(A)100重量部に対して、好ましい下限が5重量部、好ましい上限が40重量部である。5重量部未満であると、高温において充分な貯蔵弾性率を達成することができないことがある。40重量部を超えると、所望の柔軟性が損なわれてしまうことがある。 Although it does not specifically limit as a compounding quantity of the said inorganic filler, A preferable minimum is 5 weight part and a preferable upper limit is 40 weight part with respect to 100 weight part of said epoxy compounds (A). If it is less than 5 parts by weight, a sufficient storage elastic modulus may not be achieved at high temperatures. If it exceeds 40 parts by weight, the desired flexibility may be impaired.

本発明の電子部品用接着剤は、硬化物とした場合に、260℃における貯蔵弾性率が4MPa以上である。4MPa未満であると、得られる電子部品用接着剤を用いて、半導体チップ等の電子部品と基板との間を接着した場合、リフロー時剥離することがある。 When the adhesive for electronic components of the present invention is a cured product, the storage elastic modulus at 260 ° C. is 4 MPa or more. When it is less than 4 MPa, when the electronic component such as a semiconductor chip and the substrate are bonded using the obtained adhesive for electronic components, peeling may occur during reflow.

本発明の電子部品用接着剤は、80℃で硬化させた場合の硬化物の100℃における貯蔵弾性率の好ましい下限が100kPa、好ましい上限が10MPaであり、100℃で硬化させた場合の硬化物の120℃における貯蔵弾性率の好ましい下限が200kPa、好ましい上限が10MPaであり、120℃で硬化させた場合の硬化物の170℃における貯蔵弾性率の好ましい下限が800kPa、好ましい上限が10MPaであり、170℃で硬化させた場合の硬化物の260℃における貯蔵弾性率の好ましい下限が4MPa、好ましい上限が10MPaである。本発明の電子部品用接着剤は、得られる硬化物がこのような貯蔵弾性率を有することによって、ボイドの発生を防止するとともに、反りの発生を防止することができる。 The adhesive for electronic parts of the present invention has a preferable lower limit of the storage elastic modulus at 100 ° C of 100 kPa and a preferable upper limit of 10 MPa when cured at 80 ° C, and a cured product when cured at 100 ° C. The preferable lower limit of the storage elastic modulus at 120 ° C. is 200 kPa, and the preferable upper limit is 10 MPa. When cured at 120 ° C., the preferable lower limit of the storage elastic modulus at 170 ° C. is 800 kPa, and the preferable upper limit is 10 MPa. The preferable lower limit of the storage elastic modulus at 260 ° C. of the cured product when cured at 170 ° C. is 4 MPa, and the preferable upper limit is 10 MPa. The adhesive for electronic components of this invention can prevent generation | occurrence | production of a warp while preventing generation | occurrence | production of a void, when the hardened | cured material obtained has such a storage elastic modulus.

本発明の電子部品用接着剤は、E型粘度計を用いて、25℃、10rpmの条件で測定した粘度の好ましい下限が1Pa・s、好ましい上限が100Pa・sある。このような粘度を有することによって、ジェットディスペンス装置等、塗布方法の多様化に対応することが可能となる。1Pa・s未満であると、ジェットディスペンス装置による塗布後の接着剤塗布層の形状を室温において好適に保てなくなることがある。100Pa・sを超えると、ジェットディスペンス装置による塗布時に、ノズル先端に本発明の電子部品用接着剤が溜まり、吐出できなくなることがある。 The adhesive for electronic components of the present invention has a preferred lower limit of 1 Pa · s and a preferred upper limit of 100 Pa · s, measured using an E-type viscometer at 25 ° C. and 10 rpm. By having such a viscosity, it becomes possible to cope with diversification of coating methods such as a jet dispensing apparatus. If it is less than 1 Pa · s, the shape of the adhesive coating layer after coating by the jet dispensing apparatus may not be suitably maintained at room temperature. If it exceeds 100 Pa · s, the adhesive for electronic parts of the present invention may accumulate at the tip of the nozzle during application by a jet dispensing apparatus, and may not be discharged.

本発明の電子部品用接着剤は、E型粘度計を用いて、80℃、10rpmの条件で測定した粘度の好ましい下限が0.1Pa・s、好ましい上限が1Pa・sある。このような粘度を有することによって、ジェットディスペンス装置等、塗布方法の多様化に対応することが可能となる。0.1Pa・s未満であると、室温における粘度特性が上述した範囲を満たすものであったとしても、ノズル先端に粘性の低下した接着剤が濡れ広がってジェットディスペンス装置による塗布性が低下することがある。1Pa・sを超えると、ノズル吐出口付近に接着剤が多量に付着してしまい、連続吐出性が悪化することがある。 The adhesive for electronic components of the present invention has a preferred lower limit of 0.1 Pa · s and a preferred upper limit of 1 Pa · s measured with an E-type viscometer at 80 ° C. and 10 rpm. By having such a viscosity, it becomes possible to cope with diversification of coating methods such as a jet dispensing apparatus. If it is less than 0.1 Pa · s, even if the viscosity characteristics at room temperature satisfy the above-mentioned range, the adhesive with reduced viscosity wets and spreads at the nozzle tip, and the applicability by the jet dispensing device decreases. There is. If it exceeds 1 Pa · s, a large amount of adhesive adheres to the vicinity of the nozzle discharge port, and the continuous discharge property may deteriorate.

本発明の電子部品用接着剤を、厚さ10μmの接着剤層とし、該接着剤層を170℃15分で硬化させた硬化物を、260℃の温度条件下に10秒間曝したときの直径100μm以下のボイド発生率の好ましい上限が1個/mmである。上記硬化物のボイドの発生率が1個/mmを超えるものであると、本発明の電子部品用接着剤を用いて電子部品同士の接合を行ったときに、電子部品間の接続信頼性が不充分となることがある。 The diameter when the adhesive for electronic components of the present invention is an adhesive layer having a thickness of 10 μm and the cured product obtained by curing the adhesive layer at 170 ° C. for 15 minutes is exposed to a temperature condition of 260 ° C. for 10 seconds. A preferable upper limit of the void generation rate of 100 μm or less is 1 piece / mm 2 . When the incidence of voids in the cured product is more than 1 piece / mm 2 , when the electronic components are bonded using the adhesive for electronic components of the present invention, the connection reliability between the electronic components is May be insufficient.

本発明の電子部品用接着剤を製造する方法としては特に限定されず、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリウムミキサー、ニーダー、三本ロール等の混合機を用いて、常温で、上記エポキシ化合物(A)、エポキシ化合物(B)、硬化剤(C)、多官能エポキシ化合物(D)等の各所定量を混合する方法等が挙げられる。 The method for producing the adhesive for electronic parts of the present invention is not particularly limited. For example, using a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetarium mixer, a kneader, or a three-roller, at room temperature, the above The method etc. which mix each predetermined amount, such as an epoxy compound (A), an epoxy compound (B), a hardening | curing agent (C), and a polyfunctional epoxy compound (D), are mentioned.

本発明の電子部品用接着剤を用いることによって、電子部品接合体を製造することができる。具体的には、例えば、本発明の電子部品用接着剤を電子部品と基材との間に塗布した後、本発明の電子部品用接着剤を硬化させることによって、本発明の電子部品用接着剤と、本発明の電子部品用接着剤を介して接着された電子部品と基材とからなる電子部品接合体を製造することができる。 By using the adhesive for electronic components of the present invention, an electronic component assembly can be produced. Specifically, for example, after the adhesive for electronic components of the present invention is applied between the electronic component and the substrate, the adhesive for electronic components of the present invention is cured by curing the adhesive for electronic components of the present invention. It is possible to manufacture an electronic component assembly comprising an agent, an electronic component bonded through the electronic component adhesive of the present invention, and a base material.

本発明によれば、硬化後の硬化物が常温及び高温領域で適度な柔軟性を有するとともに、半導体チップ等の電気部品と基板との接着性に優れ、基板に接着した半導体チップ等の電気部品に大きな反りが発生することを防止できる電子部品接合用接着剤を提供することができる。 According to the present invention, the cured product after curing has moderate flexibility at room temperature and high temperature, and has excellent adhesion between the electrical component such as a semiconductor chip and the substrate, and the electrical component such as a semiconductor chip adhered to the substrate. It is possible to provide an adhesive for joining electronic parts that can prevent the occurrence of large warping.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例)
表1の組成に従って、下記に示す各材料(重量部)をホモディスパーを用いて攪拌混合し、実施例及び比較例に係る電子部品接合用接着剤を調製した。
(Example)
According to the composition of Table 1, the materials (parts by weight) shown below were stirred and mixed using a homodisper to prepare electronic component bonding adhesives according to Examples and Comparative Examples.

(1)エポキシ化合物(A)
EXA−4850−150(大日本インキ化学工業社製)
EXA−4850−1000(大日本インキ化学工業社製)
(1) Epoxy compound (A)
EXA-4850-150 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
EXA-4850-1000 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)

(2)エポキシ化合物(B)
ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル(エポゴーセーPT、四日市合成社製)
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(EX−841、ナガセケムテックス)
(2) Epoxy compound (B)
Polytetramethylene glycol diglycidyl ether (Epogosei PT, manufactured by Yokkaichi Synthesis)
Polyethylene glycol diglycidyl ether (EX-841, Nagase ChemteX)

(3)硬化剤(C)
メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸(YH−306、ジャパンエポキシレジン社製)
ドデセニル無水コハク酸(DDSA、新日本理化社製)
(3) Curing agent (C)
Methylbutenyltetrahydrophthalic anhydride (YH-306, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
Dodecenyl succinic anhydride (DDSA, Shin Nippon Chemical Co., Ltd.)

(4)硬化促進剤
イミダゾール化合物(2MZ−A、四国化成工業社製)
イミダゾール化合物(2PHZ、四国化成工業社製)
イミダゾール化合物(2MA−OK、四国化成工業社製)
(4) Curing accelerator imidazole compound (2MZ-A, manufactured by Shikoku Chemicals)
Imidazole compound (2PHZ, manufactured by Shikoku Chemicals)
Imidazole compound (2MA-OK, manufactured by Shikoku Chemicals)

(5)多官能エポキシ化合物(D)
アニリン型3官能エポキシ(EP−3900S、アデカ社製)
ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物(HP−7200、大日本インキ化学工業社製)
(5) Polyfunctional epoxy compound (D)
Aniline type trifunctional epoxy (EP-3900S, manufactured by Adeka)
Dicyclopentadiene type epoxy compound (HP-7200, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)

(6)無機フィラー
表面エポキシ変性シリカ(SE−4050−SEE、アドマテックス社製)
(6) Epoxy-modified silica with inorganic filler surface (SE-4050-SEE, manufactured by Admatechs)

(7)増粘剤
レオロシール(PM−20L、トクヤマ社製)
(7) Thickener Leoroseal (PM-20L, manufactured by Tokuyama Corporation)

(評価)
実施例及び比較例で調製した電子部品接合用接着剤について、以下の評価を行った。結果を表1に示した。
(Evaluation)
The following evaluation was performed about the adhesive agent for electronic component joining prepared in the Example and the comparative example. The results are shown in Table 1.

(1)電子部品用接着剤
(1−1)粘度の測定
E型粘度測定装置(商品名:VISCOMETER TV−22、TOKI SANGYO CO.LTD社製、使用ローター:φ15mm、設定温度:25℃及び80℃)を用いて回転数10rpmにおける粘度を測定した。
(1) Adhesive for electronic parts (1-1) Viscosity measurement E-type viscosity measuring device (trade name: VISCOMETER TV-22, manufactured by TOKI SANGYO CO. LTD, rotor used: φ15 mm, set temperature: 25 ° C. and 80 ° C. ) And the viscosity at a rotation speed of 10 rpm was measured.

(1−2)ジェットディスペンス適性
ジェットディスペンス適性の評価はジェットディスペンス装置(DJ−9000、アシムテック社製)を用いて評価した。使用した部品は、ノズル(No.4、100μm径)、バルブ(C−03、380μm)、ニードルアッセンブリー(No.16、2.4mm)である。吐出条件は、ノズル温度50℃若しくは80℃、ストローク780μm、液圧1000kPa、バルブ圧558kPa、バルブオンタイム5ms、バルブオフタイム5ms、ノズル高さ1.0mmである。
ノズル温度50℃若しくは80℃で30分連続で吐出できた場合を○、30分までに吐出が止まってしまった場合を×とした。
(1-2) Suitability for jet dispensing Jet dispensing suitability was evaluated using a jet dispensing apparatus (DJ-9000, manufactured by Asymtec Corp.). The parts used were a nozzle (No. 4, 100 μm diameter), a valve (C-03, 380 μm), and a needle assembly (No. 16, 2.4 mm). The discharge conditions are a nozzle temperature of 50 ° C. or 80 ° C., a stroke of 780 μm, a hydraulic pressure of 1000 kPa, a valve pressure of 558 kPa, a valve on time of 5 ms, a valve off time of 5 ms, and a nozzle height of 1.0 mm.
The case where the nozzle temperature was 50 ° C. or 80 ° C. and the discharge could be continued for 30 minutes was indicated as “◯”, and the case where the discharge stopped by 30 minutes was indicated as “X”.

(1−3)硬化速度
得られた電子部品用接着剤の硬化速度について、170℃でのゲルタイムで評価した。ゲルタイムの測定方法はアルミカップ(径2cm、厚み約50um)に樹脂ペーストを厚さ1mm程度入れ、これを170℃のオーブン(ESPEC社製、SPHH−101)に入れて樹脂ペーストが糸引きしなくなる時間をゲルタイムとした。測定に先立ち、予熱を60分間行った。
(1-3) Curing speed The curing speed of the obtained adhesive for electronic components was evaluated by gel time at 170 ° C. The gel time is measured by placing a resin paste about 1 mm thick in an aluminum cup (diameter: 2 cm, thickness: about 50 μm) and placing it in an oven at 170 ° C. (SPHH-101, manufactured by ESPEC). Time was defined as gel time. Prior to the measurement, preheating was performed for 60 minutes.

(2)硬化物
(2−1)ガラス転移温度(Tg)の測定
粘弾性測定機(アイティー計測制御社製)を用い、得られた電子部品用接着剤を110℃40分、170℃15分で硬化させた硬化物の25℃及び175℃における貯蔵弾性率を、昇温速度5℃/min、引っ張り、つかみ幅24mm、10Hzで測定したときのTanδのピーク時の温度をガラス転移点とした。
(2) Cured product (2-1) Measurement of glass transition temperature (Tg) Using a viscoelasticity measuring machine (manufactured by IT Measurement Control Co., Ltd.), the obtained adhesive for electronic components was 110 ° C. for 40 minutes, 170 ° C. The temperature at 25 ° C. and 175 ° C. of the cured product cured in minutes, the temperature at the peak of Tan δ when measured at a heating rate of 5 ° C./min, tension, grip width of 24 mm, and 10 Hz is the glass transition point. did.

(2−2)貯蔵弾性率の測定
アイティー計測制御社製の粘弾性測定機を使い、実施例及び比較例で調製した電子部品用接着剤を110℃40分、170℃15分で硬化させた硬化物の25℃及び260℃における貯蔵弾性率を、昇温速度5℃/min、引っ張り、つかみ幅24mm、10Hzで測定した。
(2-2) Measurement of storage elastic modulus Using the viscoelasticity measuring machine manufactured by IT Measurement Control Co., Ltd., the adhesives for electronic components prepared in Examples and Comparative Examples were cured at 110 ° C. for 40 minutes and 170 ° C. for 15 minutes. The storage elastic modulus of the cured product at 25 ° C. and 260 ° C. was measured at a heating rate of 5 ° C./min, pulling, grip width of 24 mm, and 10 Hz.

(2−3)ボイドの測定
得られた電子部品用接着剤を用いて、シリコンチップと基板(大昌電子社製)とを接合し、電子部品用接着剤からなる接着剤層(接着剤層の厚み10umとした)を80℃1時間、100℃1時間、120℃1時間、170℃15分で硬化させることによって、硬化物を得た。硬化物を超音波映像装置SAT(Scan Acoustic Tomograph、mi−scope hyper II、日立建機ファインテック社製)を用いて、チップ−基板間のボイドの有無を観察した。直径100μm以下のボイドが1個/mm以下の場合を○、直径100μm以下のボイドが1個/mm以上の場合を×とした。
(2-3) Measurement of Void Using the obtained adhesive for electronic parts, a silicon chip and a substrate (manufactured by Daisho Electronics Co., Ltd.) are joined, and an adhesive layer made of an adhesive for electronic parts (adhesive layer) The cured product was obtained by curing at 80 ° C. for 1 hour, 100 ° C. for 1 hour, 120 ° C. for 1 hour, and 170 ° C. for 15 minutes. The cured product was observed for the presence of voids between the chip and the substrate using an ultrasonic imaging device SAT (Scan Acoustic Tomograph, mi-scope hyper II, manufactured by Hitachi Construction Machinery Finetech Co., Ltd.). A case where the number of voids having a diameter of 100 μm or less was 1 piece / mm 2 or less was rated as “◯”, and a case where a void having a diameter of 100 μm or less was 1 piece / mm 2 or more was shown as “X”.

(3)電子部品接合体
(3−1)半導体チップ接合体の作製
得られた電子部品用接着剤を10mLシリンジ(岩下エンジニアリング社製)に充填し、シリンジ先端に精密ノズル(岩下エンジニアリング社製、ノズル先端径0.3mm)を取り付け、ディスペンサ装置(SHOT MASTER300、武蔵エンジニアリング社製)を用いて、吐出圧0.4MPa、半導体チップとニードルとのギャップ200μm、塗布量5mgにてガラス基板上に塗布した。塗布量は、(接合部分の外周部への塗布量/中央部への塗布量)=4とした。
塗布を行った後、ペリフェラル状に110μmのパッド開口部を172個有する半導体チップ(チップ1)(厚さ80μm、10mm×10mm角、メッシュ状パターン、アルミ配線:厚み0.7μm、L/S=15/15、表面の窒化シリコン膜の厚み:1.0μm)をフリップチップボンダー(DB−100、澁谷工業社製)を用いて常温で0.1MPaの圧力で5秒間押圧することにより積層した。110℃40分、170℃15分間加熱を行い、電子部品用接着剤を硬化させることにより、半導体チップ接合体を作製した。
(3) Electronic component assembly (3-1) Production of semiconductor chip assembly The obtained adhesive for electronic components was filled into a 10 mL syringe (manufactured by Iwashita Engineering Co., Ltd.), and a precision nozzle (manufactured by Iwashita Engineering Co., Ltd., A nozzle tip diameter of 0.3 mm) is attached, and applied on a glass substrate using a dispenser device (SHOT MASTER300, manufactured by Musashi Engineering Co., Ltd.) with a discharge pressure of 0.4 MPa, a gap between the semiconductor chip and the needle of 200 μm, and a coating amount of 5 mg. did. The application amount was set to (application amount to the outer peripheral portion of the joint portion / application amount to the central portion) = 4.
After coating, a semiconductor chip (chip 1) having 172 110 μm pad openings in a peripheral shape (thickness 80 μm, 10 mm × 10 mm square, mesh pattern, aluminum wiring: thickness 0.7 μm, L / S = 15/15, the thickness of the silicon nitride film on the surface: 1.0 μm) was laminated by pressing at a normal pressure of 0.1 MPa for 5 seconds using a flip chip bonder (DB-100, manufactured by Kasuya Kogyo Co., Ltd.). By heating at 110 ° C. for 40 minutes and 170 ° C. for 15 minutes to cure the adhesive for electronic components, a semiconductor chip bonded body was manufactured.

(3−2)半導体チップのソリ量の測定
作製した半導体チップ接合体の半導体チップの対角線に沿ってソリ量をレーザー変位計(KEYENCE社製 LT9010M、KS−1100)にて測定した。
(3-2) Measurement of warp amount of semiconductor chip The warp amount was measured with a laser displacement meter (LT9010M, KS-1100, manufactured by KEYENCE) along the diagonal line of the semiconductor chip of the manufactured semiconductor chip assembly.

(3−3)ワイヤボンディング性評価
作製した半導体チップ接合材上に、ワイヤーボンダーUTC2000(新川社製)を用いて、径25μmのワイヤーでワイヤボンディングを行った。このワイヤーをワイヤネック部分で引っ張り、ワイヤネックで切れたものを○、接合部分で切断されたものを×とした。
(3-3) Wire Bonding Evaluation Wire bonding was performed with a wire having a diameter of 25 μm on the manufactured semiconductor chip bonding material using a wire bonder UTC2000 (manufactured by Shinkawa Co., Ltd.). The wire was pulled at the wire neck portion, and the one cut at the wire neck was marked with ◯, and the one cut at the joined portion was marked with ×.

(3−4)耐リフロー性評価
作製した半導体チップ接合体を、85℃85%の恒温高湿オーブンに24時間放置したのち、230℃以上が20秒以上でかつ最高温度が260℃となるIRリフロー炉に3回投入した。投入後、半導体装置のリフロークラックの発生の有無を超音波探傷装置(SAT)により観察し、以下の基準で評価した。
◎:リフロークラック発生数0/30
○:リフロークラック発生数1/30
△:リフロークラック発生数2/30
×:リフロークラック発生数3/30
(3-4) Evaluation of reflow resistance After the produced semiconductor chip joined body is left in a constant temperature and high humidity oven at 85 ° C. and 85% for 24 hours, an IR in which 230 ° C. or higher is 20 seconds or longer and the maximum temperature is 260 ° C. The reflow furnace was charged three times. After the introduction, the presence or absence of reflow cracks in the semiconductor device was observed with an ultrasonic flaw detector (SAT) and evaluated according to the following criteria.
A: Reflow crack occurrence number 0/30
○: Number of reflow cracks generated 1/30
Δ: Number of reflow cracks generated 2/30
X: Number of reflow cracks generated 3/30

Figure 2009167372
Figure 2009167372

本発明によれば、硬化後の硬化物が常温及び高温領域で適度な柔軟性を有するとともに、半導体チップ等の電気部品と基板との接着性に優れ、基板に接着した半導体チップ等の電気部品に大きな反りが発生することを防止できる電子部品用接着剤を提供することができる。 According to the present invention, the cured product after curing has moderate flexibility at room temperature and high temperature, and has excellent adhesion between the electrical component such as a semiconductor chip and the substrate, and the electrical component such as a semiconductor chip adhered to the substrate. It is possible to provide an adhesive for electronic parts that can prevent large warpage from occurring.

Claims (6)

炭素数3〜6のポリエーテル骨格、芳香族骨格及び前記芳香族骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有するエポキシ化合物(A)と、
炭素数3〜6の脂肪族ポリエーテル骨格及び前記脂肪族ポリエーテル骨格に直結するグリシジルエーテル骨格を有するエポキシ化合物(B)と、
硬化剤(C)と、
芳香族骨格を有するエポキシ当量50〜150の多官能エポキシ(D)及び/又は無機フィラーとを含有する電子部品用接着剤であって、
硬化物とした場合に、260℃における貯蔵弾性率が4MPa以上である
ことを特徴とする電子部品用接着剤。
An epoxy compound (A) having a C3-C6 polyether skeleton, an aromatic skeleton, and a glycidyl ether skeleton directly connected to the aromatic skeleton;
An epoxy compound (B) having a C3-C6 aliphatic polyether skeleton and a glycidyl ether skeleton directly connected to the aliphatic polyether skeleton;
A curing agent (C);
An adhesive for electronic parts containing a polyfunctional epoxy (D) having an epoxy equivalent of 50 to 150 and / or an inorganic filler having an aromatic skeleton,
An adhesive for electronic parts, wherein the cured product has a storage elastic modulus at 260 ° C of 4 MPa or more.
エポキシ化合物(A)の数平均分子量が800〜10000であり、エポキシ化合物(B)の数平均分子量が800〜10000であることを特徴とする請求項1記載の電子部品用接着剤。 The number average molecular weight of an epoxy compound (A) is 800-10000, and the number average molecular weight of an epoxy compound (B) is 800-10000, The adhesive agent for electronic components of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 硬化剤は、酸無水物硬化剤及び/又はイミダゾール化合物であることを特徴とする請求項1又は2記載の電子部品用接着剤。 The adhesive for electronic parts according to claim 1 or 2, wherein the curing agent is an acid anhydride curing agent and / or an imidazole compound. 更に、硬化促進剤を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の電子部品用接着剤。 The adhesive for electronic parts according to claim 1, 2 or 3, further comprising a curing accelerator. 硬化促進剤は、トリアジン骨格を有するイミダゾール系化合物であることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の電子部品用接着剤。 5. The adhesive for electronic components according to claim 1, wherein the curing accelerator is an imidazole compound having a triazine skeleton. エポキシ化合物(A)100重量部に対して、エポキシ化合物(B)を30〜200重量部、及び、硬化剤(C)を3〜60重量部を含有することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の電子部品用接着剤。
The epoxy compound (B) contains 30 to 200 parts by weight and the curing agent (C) contains 3 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound (A). The adhesive for electronic components according to 3, 4, or 5.
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