JP2010132884A - Adhesive sheet and semiconductor element using the same - Google Patents

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Takahiro Tokuyasu
孝寛 徳安
Keiichi Hatakeyama
恵一 畠山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesive sheet without intrusion of a sealing material into the interface of the adhesive sheet and a material to be adhered even when sealing a semiconductor element under high pressure, capable of eliminating a space without filling in pressure bonding and excellent in heat resistance and moisture resistance, and to provide the semiconductor element using the same. <P>SOLUTION: The adhesive sheet includes a resin composition without foaming at 200°C or lower by heating at 140°C for one minute, and exhibits improved adhesive force by heating at 140°C for one minute and then heating at 200°C for one minute on a Si base material coated with SiN and shows an adhesive force of 1.0 MPa or over determined at 180°C. The semiconductor element is produced using the same. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体素子の製造に使用される接着シート及びこれを用いた半導体素子に関する。
より詳細には、リードフレーム上又はチップ上へチップを圧着実装する際に使用され、圧着実装のみでは埋め込めなかった空隙を封止充填時の高温・高圧条件にて消失させることができる耐熱性・耐湿性に優れた接着シート及びこれを用いた半導体素子に関する。
The present invention relates to an adhesive sheet used for manufacturing a semiconductor element and a semiconductor element using the same.
More specifically, it is used when a chip is crimped and mounted on a lead frame or chip, and heat resistance that can disappear under high temperature and high pressure conditions at the time of sealing filling voids that could not be embedded only by crimp mounting The present invention relates to an adhesive sheet excellent in moisture resistance and a semiconductor element using the same.

近年、チップを多段に積層したスタックドMCP(Multi Chip Package)が普及しており、それらは、例えば携帯電話及び携帯オーディオ機器用のメモリパッケージとして搭載されている。   In recent years, stacked MCPs (Multi Chip Packages) in which chips are stacked in multiple stages have become widespread, and they are mounted as memory packages for mobile phones and mobile audio devices, for example.

そのような用途では、携帯電話等の多機能化に伴って、パッケージの高密度化及び高集積化が推進され、チップの多段化とパッケージの薄型化が要求されている。かかる要求を満足し得るものとして、下チップに対してチップをずらして階段状に積層するパッケージが注目を集めている。   In such applications, with the increase in functionality of mobile phones and the like, higher density and higher integration of packages are promoted, and multi-stage chips and thinner packages are required. As a package that can satisfy such requirements, a package in which the chips are stacked in a staircase pattern with respect to the lower chip has been attracting attention.

スタックドMCP等の半導体素子をはじめとする各種電子部品を搭載した実装基板の分野において、信頼性は重要な特性の1つである。例えば、接着面に空隙を発生させることなくチップを実装できるか否かは、接着信頼性を左右するひとつの要素として挙げられる。
特許文献1では、半導体装置の製造工程に適合し、基板やチップ上にチップを圧着する半導体素子で、圧着実装のみでは埋め込めなかった空隙を封止工程の高温・高圧条件にて消失させることができる耐熱性・耐湿性に優れた接着シートを開示している。
Reliability is one of the important characteristics in the field of mounting substrates on which various electronic components such as stacked MCPs are mounted. For example, whether or not a chip can be mounted without generating a gap on the bonding surface is one factor that affects the bonding reliability.
In Patent Document 1, a semiconductor element that fits a semiconductor device manufacturing process and crimps a chip onto a substrate or a chip, and voids that could not be filled only by crimp mounting can be lost under high temperature and high pressure conditions in the sealing process. An adhesive sheet excellent in heat resistance and moisture resistance that can be produced is disclosed.

近年、半導体装置の製造では、半導体装置の小型化及び薄型化を達成するために、モールドギャップを可能な限り低くデザインする傾向にある。これにより封止が不完全となる、又は封止樹脂中に空隙が残りやすくなるため、封止工程をより高温・高圧とすることで解消することがある。   In recent years, in the manufacture of semiconductor devices, there is a tendency to design the mold gap as low as possible in order to achieve a reduction in size and thickness of the semiconductor device. As a result, the sealing becomes incomplete, or voids are likely to remain in the sealing resin, which may be eliminated by setting the sealing process to a higher temperature and pressure.

特開2002−220576号公報JP 2002-220576 A

接着シートの弾性率が低い又は被着体との接着力が低い場合には、接着シートを半導体素子に用いて封止を行うと、封止樹脂が接着シートと被着体の界面または接着シート内部に浸入しやすくなる。このように封止材が浸入した場合には、下チップの回路面又はチップ自体が破損し、半導体素子の不良となることがある。   When the elastic modulus of the adhesive sheet is low or the adhesive force with the adherend is low, sealing is performed using the adhesive sheet as a semiconductor element, and the sealing resin is the interface between the adhesive sheet and the adherend or the adhesive sheet. It becomes easy to enter inside. When the sealing material penetrates in this way, the circuit surface of the lower chip or the chip itself may be damaged, resulting in a defective semiconductor element.

特許文献1に記載された接着シートによれば、圧着実装のみでは埋め込めなかった空隙を封止工程の高温・高圧条件にて消失させることができるが、封止時の弾性率・被着体への接着力がともに低く、高圧で封止を行うと封止材が浸入するという不具合が発生する。このため、高圧での封止工程に対応可能な接着シートの開発が望まれている。   According to the adhesive sheet described in Patent Document 1, voids that could not be embedded only by crimping can be eliminated under high temperature and high pressure conditions in the sealing process. Both have low adhesive strength, and when sealing is performed at a high pressure, there is a problem that the sealing material enters. For this reason, development of the adhesive sheet which can respond to the sealing process at a high pressure is desired.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、接着シートを半導体素子に用いて高圧で半導体素子の封止を行った場合でも封止材が接着シートと被着体の界面に侵入せず、かつ圧着時に充填できなかった空隙を消失させることが可能で耐熱性・耐湿性に優れた接着シート及びこれを用いた半導体素子を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and even when a semiconductor element is sealed at a high pressure using an adhesive sheet as a semiconductor element, the sealing material enters the interface between the adhesive sheet and the adherend. It is an object of the present invention to provide an adhesive sheet excellent in heat resistance and moisture resistance and a semiconductor element using the same, which can eliminate voids that could not be filled during pressure bonding.

すなわち本発明は、以下の通りである。
(1)樹脂組成物から構成され、140℃で1分間加熱することで200℃以下では発泡しなくなる接着シートであって、140℃で1分間、続いて200℃で1分間加熱することによりSiNをコートしたSi基材への接着力が向上し、180℃で測定した接着力が1.0MPa以上となる接着シート。
That is, the present invention is as follows.
(1) An adhesive sheet composed of a resin composition that does not foam at 200 ° C. or lower when heated at 140 ° C. for 1 minute, and is heated at 140 ° C. for 1 minute and then heated at 200 ° C. for 1 minute. Adhesive sheet with improved adhesion to the Si substrate coated with, and having an adhesion measured at 180 ° C. of 1.0 MPa or more.

(2)封止工程を有する半導体素子の製造方法に用いられる接着シートであって、樹脂組成物から構成され、200℃で5分間加熱した後の200℃でのずり貯蔵弾性率が1〜10MPaであり、140℃で1分間、続いて200℃で5分間加熱した後に180℃/13MPa/90秒という条件にて半導体素子を封止することで完全に被着体と密着することができる接着シート。 (2) An adhesive sheet used in a method for producing a semiconductor element having a sealing step, which is composed of a resin composition and has a shear storage elastic modulus at 200 ° C. of 1 to 10 MPa after heating at 200 ° C. for 5 minutes. Adhesion that can completely adhere to the adherend by sealing the semiconductor element under the condition of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds after heating at 140 ° C. for 1 minute and then at 200 ° C. for 5 minutes. Sheet.

(3)前記樹脂組成物が、熱硬化性樹脂を100質量部と、架橋性官能基を有し、重量平均分子量が10〜80万であり、かつTgが−50〜50℃である高分子量成分を100〜200質量部と、平均粒径が1.0μm以下である無機フィラーを50〜150質量部と、硬化促進剤を0.20〜0.80質量部とを含有し、
前記熱硬化性樹脂が、70℃において液状となる又は軟化する2官能のエポキシ樹脂を15〜50質量%含む上記(1)又は(2)記載の接着シート。
(3) The resin composition has 100 parts by mass of a thermosetting resin, a crosslinkable functional group, a weight average molecular weight of 100 to 800,000, and a high molecular weight of Tg of −50 to 50 ° C. Containing 100 to 200 parts by mass of components, 50 to 150 parts by mass of an inorganic filler having an average particle size of 1.0 μm or less, and 0.20 to 0.80 parts by mass of a curing accelerator,
The adhesive sheet according to (1) or (2), wherein the thermosetting resin contains 15 to 50% by mass of a bifunctional epoxy resin that becomes liquid or softens at 70 ° C.

(4)前記平均粒径が1.0μm以下である無機フィラーが、99質量%以上が0.1〜4.0μmの範囲に分布する第一の無機フィラーと、99質量%以上が0.01〜1.0μmに分布する第二の無機フィラーを含む上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の接着シート。
(5)SiNをコートしたSi基材に対する接着力が2.0MPa以上であり、厚さが5〜250μmである上記(1)記載の接着シート。
(6)上記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の接着シートを使用し、140℃/0.04MPa/1秒でチップを実装し、圧着後のアフターヒート又はワイヤボンド前のプレヒート工程で140℃1分の熱履歴を加え、続く200℃以下、5分以下でのワイヤボンド工程を経て、180℃/13MPa/90sの封止工程で製造される半導体素子。
(4) The inorganic filler having an average particle size of 1.0 μm or less is a first inorganic filler in which 99% by mass or more is distributed in a range of 0.1 to 4.0 μm, and 99% by mass or more is 0.01%. The adhesive sheet according to any one of the above (1) to (3), comprising a second inorganic filler distributed in -1.0 µm.
(5) The adhesive sheet according to the above (1), wherein the adhesive force to the Si substrate coated with SiN is 2.0 MPa or more and the thickness is 5 to 250 μm.
(6) Using the adhesive sheet according to any one of (1) to (5) above, mounting a chip at 140 ° C./0.04 MPa / 1 second, before after heat or wire bonding after pressure bonding A semiconductor element manufactured in a sealing process of 180 ° C./13 MPa / 90 s by adding a heat history at 140 ° C. for 1 minute in the preheating process, followed by a wire bonding process at 200 ° C. or less and 5 minutes or less.

本発明の接着シートを使用して圧着実装し、接着シートにかかる工程内の熱履歴を200℃以下、5分間以内とすることによって、180℃/13MPa/90秒という条件で封止した場合でも、接着シートと被着体との界面及び接着シート内部への封止材の侵入を防止でき、圧着時に充填できなかった空隙を消失させることができる。   Even when the adhesive sheet of the present invention is pressure-bonded and mounted, and the heat history in the process of the adhesive sheet is 200 ° C. or less and within 5 minutes, sealing is performed under the condition of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds. In addition, it is possible to prevent the sealing material from entering the interface between the adhesive sheet and the adherend and the inside of the adhesive sheet, and to eliminate voids that could not be filled at the time of pressure bonding.

さらに、本発明による接着シートは、SiNをコートしたSi基材に対して優れた接着強度を有し、高耐熱性及び高耐湿性にも優れているため、それら接着シートを適用して信頼性の高い半導体素子を提供することが可能となる。   Furthermore, since the adhesive sheet according to the present invention has excellent adhesive strength with respect to the Si substrate coated with SiN and is excellent in high heat resistance and high moisture resistance, the adhesive sheet can be used for reliability. It is possible to provide a semiconductor device having a high level.

本発明の接着シートをスライドガラス(カバーガラス)で挟んだ状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which pinched | interposed the adhesive sheet of this invention with the slide glass (cover glass).

以下、発明を実施するための形態について詳細に説明する。
<接着シート>
本発明になる接着シートは、半硬化(Bステージ)状態を経て、硬化処理後に完全硬化物(Cステージ)状態となり得る樹脂組成物から構成される。そして、本発明による接着シートは、140℃で1分間加熱することで200℃以下では発泡しなくなり、140℃で1分間、続いて200℃で1分間加熱することによりSiNへの接着力が向上し、SiNをコートしたSi基材への180℃で測定した接着力が1.0MPa以上となることを特徴とする。
Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described in detail.
<Adhesive sheet>
The adhesive sheet which becomes this invention is comprised from the resin composition which can be in a completely hardened | cured material (C stage) state after a hardening process through a semi-hardened (B stage) state. The adhesive sheet according to the present invention does not foam at 200 ° C. or lower when heated at 140 ° C. for 1 minute, and improves the adhesion to SiN by heating at 140 ° C. for 1 minute and then at 200 ° C. for 1 minute. The adhesive strength measured at 180 ° C. to the Si substrate coated with SiN is 1.0 MPa or more.

なお、本発明において「SiNをコートした基材」とはSiNをコートしたSiチップ等が挙げられる。より具体的には、「SiN」とは窒化ケイ素(Si)のことである。 In the present invention, “substrate coated with SiN” includes Si chips coated with SiN. More specifically, “SiN” is silicon nitride (Si 3 N 4 ).

また、「140℃で1分間加熱することで200℃以下では発泡しない」とは、具体的には下記の状態のことを示す。
接着シートを10mm角に打ち抜き、18mm角のカバーガラス(厚さ0.15mm)で挟み込み、60℃のホットプレート上で気泡が入らないように図1のようにラミネートする。
これを初期の状態とし、その画像をスキャナ(解像度:300pix)で取り込み、保存する。その後、ホットプレートを使用して、サンプルを140℃で1分間加熱し、スキャナ(解像度:300pix)で加熱後の状態を画像として取り込み保存する。
次に、加熱処理したサンプルをホットプレートを使用して、200℃に加熱し、同様にスキャナで加熱後の状態を画像(解像度:300pix)として取り込み保存する。加熱前後での接着シートの状態を比較することによって発泡の有無を確認する。具体的には、ボイドの割合が5(面積)%未満である場合を「発泡しない」状態とする。
Further, “heating at 140 ° C. for 1 minute and not foaming below 200 ° C.” specifically indicates the following state.
The adhesive sheet is punched into 10 mm squares, sandwiched between 18 mm square cover glasses (thickness 0.15 mm), and laminated on a hot plate at 60 ° C. so as to prevent bubbles from entering as shown in FIG.
This is set as an initial state, and the image is captured by a scanner (resolution: 300 pix) and stored. Thereafter, using a hot plate, the sample is heated at 140 ° C. for 1 minute, and the state after heating is captured and stored as an image with a scanner (resolution: 300 pix).
Next, the heat-treated sample is heated to 200 ° C. using a hot plate, and the state after being heated by the scanner is captured and stored as an image (resolution: 300 pix). The presence or absence of foaming is confirmed by comparing the state of the adhesive sheet before and after heating. Specifically, a case where the void ratio is less than 5 (area)% is defined as “not foamed”.

また、140℃で1分間、続いて200℃で5分間加熱した後の200℃でのずり貯蔵弾性率が1〜10MPaであり、当該接着シートにかかる工程内の熱履歴が200℃以下、5分間以内の場合には、接着シートを半導体素子に用いた場合、封止工程において180℃/13MPa/90秒という条件にて封止することで完全に被着体と密着することができることを特徴とする。   Further, the shear storage modulus at 200 ° C. after heating at 140 ° C. for 1 minute and then at 200 ° C. for 5 minutes is 1 to 10 MPa, and the heat history in the process for the adhesive sheet is 200 ° C. or less, 5 Within minutes, when an adhesive sheet is used for a semiconductor element, it can be completely adhered to the adherend by sealing under the condition of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds in the sealing step. And

「完全に被着体と密着」とは、以下の通りである。
まず、接着シートの接着層20μmを厚み75μmの半導体ウェハ(製品名をご開示願います)に60℃で貼り付けた。その後、それらを7.5mm角にダイシングしてチップを得る。個片化したチップの接着層を、レジスト(商品名:「AUS308」、太陽インキ製造(株)製)を塗布した基板表面上に140℃、0.04MPa、1秒間の条件で圧着してサンプルを得る。
次に、得られたサンプルを140℃で1分間加熱し、さらにホットプレートを用いて、熱履歴(200℃、5分)をサンプルに与える。次いで、モールド用封止材(日立化成工業(株)製、商品名:「CEL−9700HF」)を用いて、180℃/13MPa/90秒の条件で封止し、続いて175℃、5時間加熱することでパッケージを得る。
得られたパッケージの一部をSAT及びパッケージの断面観察により分析し、被着体との密着性を確認する。
SAT及び断面観察により、ボイドの割合が15面積%未満の状態ときを「完全に被着体と密着」しているとする。
“Completely in close contact with the adherend” is as follows.
First, the adhesive layer 20 μm of the adhesive sheet was attached to a semiconductor wafer having a thickness of 75 μm (please disclose the product name) at 60 ° C. Thereafter, they are diced into 7.5 mm squares to obtain chips. The adhesive layer of the separated chip is pressure-bonded on a substrate surface coated with a resist (trade name: “AUS308”, manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) under conditions of 140 ° C., 0.04 MPa, 1 second. Get.
Next, the obtained sample is heated at 140 ° C. for 1 minute, and further a thermal history (200 ° C., 5 minutes) is given to the sample using a hot plate. Next, sealing is performed under conditions of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds using a mold sealing material (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: “CEL-9700HF”), followed by 175 ° C. for 5 hours. A package is obtained by heating.
A part of the obtained package is analyzed by SAT and cross-sectional observation of the package to confirm the adhesion to the adherend.
When the void ratio is less than 15 area% by SAT and cross-sectional observation, it is assumed that the film is “completely in close contact with the adherend”.

180℃/13MPa/90秒という条件で封止した際に封止材の浸入を防止するためには、140℃で1分間と200℃で1分間加熱した後の180℃(封止温度)での接着力が1.0MPaであることが重要で、2.0MPa以上であることがより好ましい。140℃で1分間と200℃で1分間加熱した後の180℃での接着力が1.0MPa未満であると、封止工程にて封止樹脂が接着シートと被着体の界面に浸入する傾向がある。
140℃で1分間と200℃で1分間加熱した後の、SiNをコートした基材への180℃での接着力が1.0MPa以上とするには、詳細は後述するが特定の熱硬化性樹脂の含有量、99質量%以上が0.1〜4.0μmの範囲に分布する第一の無機フィラーの含有量、硬化促進剤の含有量を特定の範囲とすればよい。それぞれの含有量については後述する。
In order to prevent the intrusion of the sealing material when sealed under the condition of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds, at 180 ° C. (sealing temperature) after heating at 140 ° C. for 1 minute and 200 ° C. for 1 minute. It is important that the adhesive strength is 1.0 MPa, and more preferably 2.0 MPa or more. When the adhesive force at 180 ° C. after heating at 140 ° C. for 1 minute and 200 ° C. for 1 minute is less than 1.0 MPa, the sealing resin enters the interface between the adhesive sheet and the adherend in the sealing step. Tend.
In order to make the adhesive force at 180 ° C. to the substrate coated with SiN after heating at 140 ° C. for 1 minute and 200 ° C. for 1 minute to be 1.0 MPa or more, a specific thermosetting property will be described later. The resin content, the content of the first inorganic filler in which 99% by mass or more is distributed in the range of 0.1 to 4.0 μm, and the content of the curing accelerator may be set to a specific range. Each content will be described later.

140℃で1分間と200℃で1分間加熱した後の、SiNをコートした基材への180℃での接着力の測定は以下のように行う。
まず、サンプルとなる接着シートを400μm厚のウェハに60℃で貼り付け、5.0mm角にダイシングする。個片化した接着シート付きチップを、SiNで表面処理したSiチップの表面に140℃/100gf/1秒の条件で圧着して接着力測定用サンプルを作製する。
次いで、ホットプレートで140℃/1分、200℃/1分加熱した。得られた試験片を用いて180℃にてダイシェア強度を測定する。
The adhesion strength at 180 ° C. to the SiN-coated substrate after heating at 140 ° C. for 1 minute and 200 ° C. for 1 minute is measured as follows.
First, a sample adhesive sheet is attached to a 400 μm thick wafer at 60 ° C. and diced to 5.0 mm square. The chip with the adhesive sheet separated into pieces is pressure-bonded to the surface of the Si chip surface-treated with SiN under the condition of 140 ° C./100 gf / 1 second to produce a sample for measuring adhesive force.
Subsequently, it heated at 140 degreeC / 1 minute and 200 degreeC / 1 minute with the hotplate. The die shear strength is measured at 180 ° C. using the obtained test piece.

180℃/13MPa/90秒という条件で封止することで完全に被着体と密着させるためには、140℃で1分間、続いて200℃で5分間加熱した後の200℃でのずり貯蔵弾性率が1〜10MPaであることが好ましく、1〜5MPaであることがより好ましい。140℃で1分間、続いて200℃で5分間加熱した後の200℃でのずり貯蔵弾性率が10MPaを超えると、180℃/13MPa/90sという高圧条件下の封止工程でも空隙を消失させることが困難となる。一方、1MPa未満であると封止材樹脂が接着シートと被着体の界面に浸入する傾向がある。   In order to completely adhere to the adherend by sealing at 180 ° C./13 MPa / 90 seconds, shear storage at 200 ° C. after heating at 140 ° C. for 1 minute and then at 200 ° C. for 5 minutes. The elastic modulus is preferably 1 to 10 MPa, and more preferably 1 to 5 MPa. When the shear storage modulus at 200 ° C. after heating at 140 ° C. for 1 minute and then at 200 ° C. for 5 minutes exceeds 10 MPa, voids disappear even in a sealing process under a high pressure condition of 180 ° C./13 MPa / 90 s. It becomes difficult. On the other hand, when the pressure is less than 1 MPa, the sealing material resin tends to enter the interface between the adhesive sheet and the adherend.

200℃で5分間加熱した後の200℃のずり貯蔵弾性率の測定は以下のように行う。
厚み20μmの接着シート8枚を60℃で重ね合わせ、厚み160μmのシートを得る。次いでそのシートを厚み方向に10mm角状に打ち抜く。
ARES(レオメトリック・サイエンティフィック社製)に直径8mmの円形アルミプレート冶具をセットし、打ち抜いたサンプルシートをここにセットし、140℃で1分間加熱し、続いて200℃へ昇温する温度プラグラム条件下、5%の歪みを与えながらずり貯蔵弾性率を8秒ごとに測定し、5分経過した後の測定値を「200℃で5分間加熱した後の200℃の」すり貯蔵弾性率とする。
The shear storage modulus at 200 ° C. after heating at 200 ° C. for 5 minutes is measured as follows.
Eight adhesive sheets having a thickness of 20 μm are stacked at 60 ° C. to obtain a sheet having a thickness of 160 μm. Next, the sheet is punched into a 10 mm square in the thickness direction.
Set a circular aluminum plate jig with a diameter of 8 mm in ARES (Rheometric Scientific), set the punched sample sheet here, heat at 140 ° C for 1 minute, and then raise the temperature to 200 ° C Shear storage modulus was measured every 8 seconds while applying 5% strain under plugram conditions, and the measured value after 5 minutes passed was “200 ° C. after heating at 200 ° C. for 5 minutes”. And

<接着シートの材料>
本発明の接着シートを構成する樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、その粘度や可撓性等を適切に調整する高分子量成分と、無機フィラーとを含む。本発明で使用する樹脂組成物の一実施態様として、熱硬化性樹脂を100質量部と、架橋性官能基を有し、重量平均分子量が10〜80万であり、かつTgが−50〜50℃である高分子量成分を100〜200質量部と、平均粒径が1.0μm以下である無機フィラーを50〜150質量部と、硬化促進剤を0.20〜0.80質量部とを含有し、前記熱硬化性樹脂が、70℃において液状となる又は軟化する2官能のエポキシ樹脂を15質量%以上含む接着シートが挙げられるが、その他に添加剤、カップリング剤等を含んでもよい。以下、それぞれの成分について説明する。
なお本発明においては、上記熱硬化性樹脂の含有量、99質量%以上が0.1〜4.0μmの範囲に分布する第一の無機フィラーの含有量、硬化促進剤の含有量を特定の範囲とすることにより、SiNをコートしたSi基材への接着力が向上し、接着シートを半導体素子に用いた場合、封止工程において180℃/13MPa/90秒という封止条件にて半導体素子を封止した場合に、完全に被着体との密着性がよい接着シートとすることができる。
<Adhesive sheet material>
The resin composition constituting the adhesive sheet of the present invention includes a thermosetting resin, a high molecular weight component that appropriately adjusts the viscosity, flexibility, and the like, and an inorganic filler. As one embodiment of the resin composition used in the present invention, 100 parts by mass of a thermosetting resin, a crosslinkable functional group, a weight average molecular weight of 100 to 800,000, and Tg of −50 to 50 100 to 200 parts by mass of a high molecular weight component having a temperature of 50 ° C., 50 to 150 parts by mass of an inorganic filler having an average particle size of 1.0 μm or less, and 0.20 to 0.80 parts by mass of a curing accelerator In addition, the thermosetting resin includes an adhesive sheet containing 15% by mass or more of a bifunctional epoxy resin that becomes liquid or softens at 70 ° C., but may additionally contain additives, coupling agents, and the like. Hereinafter, each component will be described.
In the present invention, the content of the thermosetting resin, the content of the first inorganic filler in which 99% by mass or more is distributed in the range of 0.1 to 4.0 μm, and the content of the curing accelerator are specified. By setting the range, the adhesion force to the Si substrate coated with SiN is improved, and when the adhesive sheet is used for a semiconductor element, the semiconductor element is sealed under a sealing condition of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds in the sealing step. When the is sealed, it is possible to obtain an adhesive sheet having good adhesion to the adherend.

また、無機フィラーが、上記第一の無機フィラーの他に、99質量%以上が0.01〜1.0μmに分布する第二の無機フィラーを含む構成とすることで、より好ましくは、それぞれの無機フィラーの含有量を熱硬化性樹脂100質量部に対して5質量部以上含有することで、完全硬化後の接着力をより高めることができ、接着シートを半導体素子に用いた場合、封止工程において180℃/13MPa/90秒という封止条件にて半導体素子を封止した場合に、被着体との密着性をよりよくできる。   Moreover, it is more preferable that the inorganic filler includes a second inorganic filler in which 99% by mass or more is distributed in the range of 0.01 to 1.0 μm in addition to the first inorganic filler. When the content of the inorganic filler is 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin, the adhesive force after complete curing can be further increased. When the adhesive sheet is used for a semiconductor element, sealing is performed. When the semiconductor element is sealed under a sealing condition of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds in the process, the adhesion to the adherend can be improved.

(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂は、半導体装置の製造において素子を実装する場合に要求される耐熱性及び耐湿性の観点から、エポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含むことが好ましい。
(Thermosetting resin)
The thermosetting resin preferably contains an epoxy resin and a phenol resin from the viewpoints of heat resistance and moisture resistance required when an element is mounted in the manufacture of a semiconductor device.

エポキシ樹脂は、硬化処理によって接着作用を有するものであればよく、特に制限されない。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等の二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂又はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂を使用することが可能である。
また多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂又は脂環式エポキシ樹脂といった、周知のエポキシ樹脂を使用することも可能である。
The epoxy resin is not particularly limited as long as it has an adhesive action by a curing treatment. For example, it is possible to use a bifunctional epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a bisphenol S type epoxy resin, or a novolac type epoxy resin such as a phenol novolac type epoxy resin or a cresol novolac type epoxy resin. is there.
Moreover, it is also possible to use well-known epoxy resins, such as a polyfunctional epoxy resin, a glycidyl amine type epoxy resin, a heterocyclic ring-containing epoxy resin, or an alicyclic epoxy resin.

熱硬化性樹脂が70℃において液状となる又は軟化する2官能のエポキシ樹脂を、熱硬化性樹脂成分全量に対し15〜50質量%含むことが好ましい。50質量%を超えると、200℃での加熱処理後での架橋密度が低くなり、接着力が低く、封止材の浸入が起こりやすくなる。一方、15質量%未満であると、Bステージ状態の接着シートのずり粘度が高く、圧着時の流動性が悪くなり、被着体との濡れ不足のよる接着力低下の結果、接着シートを半導体素子に用いた場合封止する工程において封止材の浸入が起こりやすくなる。なお、特に制限するものではないが、70℃において液状となる又は軟化する2官能のエポキシ樹脂の具体例として、ビスフェノールA型又はビスフェノールF型エポキシ樹脂が挙げられる。
なお、「70℃において液状となる又は軟化する」とは、常温で液体または軟化点が70℃以下の樹脂を示す。
It is preferable that the thermosetting resin contains 15 to 50% by mass of the bifunctional epoxy resin that becomes liquid or softens at 70 ° C. with respect to the total amount of the thermosetting resin component. When it exceeds 50% by mass, the crosslink density after the heat treatment at 200 ° C. becomes low, the adhesive force is low, and the sealing material easily enters. On the other hand, if it is less than 15% by mass, the shear viscosity of the adhesive sheet in the B stage state is high, the fluidity at the time of crimping is deteriorated, and as a result of the decrease in the adhesive force due to insufficient wetting with the adherend, the adhesive sheet is made semiconductor. When used in an element, the sealing material easily enters in the sealing step. Although not particularly limited, bisphenol A type or bisphenol F type epoxy resin may be mentioned as a specific example of the bifunctional epoxy resin that becomes liquid or softens at 70 ° C.
The phrase “becomes liquid or softens at 70 ° C.” indicates a resin having a liquid or softening point of 70 ° C. or less at room temperature.

一方、フェノール樹脂についても特に制限はないが、加熱時の溶融性の観点から、軟化点が低いものが好ましい。具体的には、軟化点が110℃以下であることが好ましい。
また同様に、Bステージ状態では架橋度が低い方が溶融性に優れるため、フェノール当量の高いものが好ましい。
On the other hand, the phenolic resin is not particularly limited, but is preferably one having a low softening point from the viewpoint of meltability during heating. Specifically, the softening point is preferably 110 ° C. or lower.
Similarly, in the B-stage state, the lower the degree of crosslinking is, the better the meltability is, so that a phenol equivalent is preferable.

熱硬化性樹脂におけるエポキシ樹脂とフェノール樹脂との配合量は、それぞれエポキシ当量と水酸基当量との当量比で、0.70/0.30〜0.30/0.70とすることが好ましく、0.65/0.35〜0.35/0.65とすることがより好ましく、0.60/0.40〜0.40/0.60とすることがさらに好ましく、0.60/0.40〜0.50/0.50の範囲とすることが最も好ましい。各樹脂の配合比が上限値を超えると、得られる接着シートの硬化性が低下するか、又は硬化処理前の接着シートの粘度が高くなり過ぎて、流動性に劣る傾向がある。   The blending amount of the epoxy resin and the phenol resin in the thermosetting resin is preferably 0.70 / 0.30 to 0.30 / 0.70 in terms of an equivalent ratio of epoxy equivalent and hydroxyl equivalent. .65 / 0.35 to 0.35 / 0.65 is more preferable, 0.60 / 0.40 to 0.40 / 0.60 is further preferable, and 0.60 / 0.40. Most preferably, it is in the range of ˜0.50 / 0.50. When the blending ratio of each resin exceeds the upper limit value, the curability of the obtained adhesive sheet is lowered, or the viscosity of the adhesive sheet before the curing treatment becomes too high, and the fluidity tends to be inferior.

より具体的な最良の形態として、熱硬化性樹脂は、下記一般式(1)で表されるエポキシ樹脂と、下記一般式(2)で表されるフェノール樹脂を含むことが好ましい。   As a more specific best mode, the thermosetting resin preferably contains an epoxy resin represented by the following general formula (1) and a phenol resin represented by the following general formula (2).

Figure 2010132884
Figure 2010132884

Figure 2010132884
(式中、R〜Rは直鎖、分岐又は環状アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アリール基又はハロゲン原子を示し、k及びmは0〜4の整数、nは0〜3の整数を示し、繰り返し単位の数を示すpは1〜50の範囲の整数を示す。)
Figure 2010132884
(Wherein R 1 to R 5 represent a linear, branched or cyclic alkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a hydroxyl group, an aryl group or a halogen atom, k and m are integers of 0 to 4, and n is 0 to 3) And p indicating the number of repeating units is an integer in the range of 1 to 50.)

上記一般式(1)及び(2)で表されるエポキシ樹脂及びフェノール樹脂は、特に制限されるものではない。しかし、該当する樹脂のなかでも、耐熱性及び耐湿性の観点から、それぞれ、85℃、85%RHの恒温恒湿槽に48時間投入した後の吸水率が2質量%以下であり、熱重量分析計(TGA)で測定した250℃における加熱質量減少率が5質量%未満(昇温速度:5℃/分、窒素雰囲気下の測定による)となる樹脂を使用することが好ましい。
吸水率は、85℃/85%RHでの質量変化を測定することで得られる。
加熱質量減少率は、示唆熱分析方法を用いて測定できる。
The epoxy resin and phenol resin represented by the general formulas (1) and (2) are not particularly limited. However, among the corresponding resins, from the viewpoint of heat resistance and moisture resistance, the water absorption after being put into a constant temperature and humidity chamber at 85 ° C. and 85% RH for 48 hours is 2% by mass or less, respectively. It is preferable to use a resin having a heating mass reduction rate at 250 ° C. measured by an analyzer (TGA) of less than 5 mass% (temperature increase rate: 5 ° C./min, measured in a nitrogen atmosphere).
The water absorption is obtained by measuring the mass change at 85 ° C./85% RH.
The heating mass reduction rate can be measured using a suggested thermal analysis method.

上記一般式(1)及び(2)で表される各種樹脂は、市販品として入手することが可能である。一般式(1)で表されるエポキシ樹脂の具体例として、東都化成株式会社製のYDFシリーズが挙げられる。また一般式(2)で表されるフェノール樹脂の具体例として、三井化学株式会社製のミレックスXLC−シリーズとXLシリーズが挙げられる。
またこれらは吸水率2質量%以下であり、加熱質量減少率が5質量%未満である。
Various resins represented by the above general formulas (1) and (2) can be obtained as commercial products. Specific examples of the epoxy resin represented by the general formula (1) include YDF series manufactured by Toto Kasei Co., Ltd. Further, specific examples of the phenol resin represented by the general formula (2) include Milex XLC-series and XL series manufactured by Mitsui Chemicals.
Further, they have a water absorption rate of 2% by mass or less and a heating mass reduction rate of less than 5% by mass.

(高分子量成分)
本発明において使用される高分子量成分は、ウエハダイシング時に切断が容易であり、樹脂屑が出難い点、また接着力及び耐熱性が高い点、さらに未硬化状態で接着シートが高い流動性を示すという点から、ガラス転移温度(Tg)が−50〜50℃であり、重量平均分子量が10〜80万であるものが好ましい。
(High molecular weight component)
The high molecular weight component used in the present invention is easy to cut at the time of wafer dicing, is difficult to produce resin waste, has high adhesive strength and heat resistance, and further exhibits high fluidity in an uncured state. Therefore, it is preferable that the glass transition temperature (Tg) is −50 to 50 ° C. and the weight average molecular weight is 100 to 800,000.

高分子量成分としては、Tgが−20℃〜40℃であり、重量平均分子量が10〜80万であるものがより好ましく、Tgが−10℃〜40℃であり、重量平均分子量が20〜80万であるものがさらに好ましい。
Tgは、DSC(熱示差走査熱量計)(例えば、(株)リガク製「Thermo Plus 2」)を用いて測定した値である。
なお、本発明で規定する「重量平均分子量」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)に従って、標準ポリスチレンによる検量線を用いたポリスチレン換算値を示している。
As the high molecular weight component, those having a Tg of −20 ° C. to 40 ° C. and a weight average molecular weight of 100 to 800,000 are more preferable, the Tg of −10 ° C. to 40 ° C., and the weight average molecular weight of 20 to 80 It is more preferable that it is 10,000.
Tg is a value measured using DSC (thermal differential scanning calorimeter) (for example, “Thermo Plus 2” manufactured by Rigaku Corporation).
The “weight average molecular weight” defined in the present invention indicates a polystyrene-converted value using a standard polystyrene calibration curve according to gel permeation chromatography (GPC).

高分子量成分のTgが50℃を超えると、接着シートの柔軟性が低くなる場合がある。一方、Tgが−50℃未満であると、接着シートの柔軟性が高すぎるため、ウエハダイシング時に接着シートが切断し難く、バリの発生によってダイシング性が悪化する場合がある。   If the Tg of the high molecular weight component exceeds 50 ° C., the flexibility of the adhesive sheet may be lowered. On the other hand, if the Tg is less than −50 ° C., the flexibility of the adhesive sheet is too high, so that the adhesive sheet is difficult to cut during wafer dicing, and the dicing property may be deteriorated due to the generation of burrs.

また、高分子量成分の重量平均分子量が10万未満であると、接着シート成膜性の悪化やシートの接着力及び耐熱性の低下を引き起こす場合がある。一方、重量平均分子量が80万を超えると、未硬化の接着シートの流動性が低下する場合があり、接着シートを半導体素子に用いる場合、封止工程での空隙の凹凸に対する埋め込みが不完全となる可能性がある。   Moreover, when the weight average molecular weight of the high molecular weight component is less than 100,000, the adhesive sheet film formability may be deteriorated, and the adhesive strength and heat resistance of the sheet may be deteriorated. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 800,000, the fluidity of the uncured adhesive sheet may be reduced, and when the adhesive sheet is used for a semiconductor element, the filling of the voids in the sealing process with the unevenness is incomplete. There is a possibility.

本発明では高分子量成分として、上述の特性を満たすものであれば特に制限はないが、高い耐熱履歴性を発現させるため、分子内に架橋性官能基を有する化合物が好ましい。例えば、それぞれ分子内に、エポキシ基、アルコール性又はフェノール性水酸基、カルボキシル基等の架橋性官能基を有する、ポリイミド樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂等をベースとする高分子量成分を使用することが可能である。   In the present invention, the high molecular weight component is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned characteristics, but a compound having a crosslinkable functional group in the molecule is preferable in order to exhibit high heat history. For example, polyimide resin, (meth) acrylic resin, urethane resin, polyphenylene ether resin, polyetherimide resin, phenoxy, each having a crosslinkable functional group such as epoxy group, alcoholic or phenolic hydroxyl group or carboxyl group in the molecule. High molecular weight components based on resins, modified polyphenylene ether resins and the like can be used.

より具体的には、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート等の架橋性官能基を有するモノマー化合物と、(メタ)アクリル系化合物とを共重合することによって得られ、(Tg)が−50〜50℃であり、その重量平均分子量が10〜80万である、エポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体が挙げられ、それを使用することが好ましい。   More specifically, it is obtained by copolymerizing a monomer compound having a crosslinkable functional group such as glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate and a (meth) acrylic compound, and (Tg) is −50 to 50 ° C. An epoxy group-containing (meth) acrylic copolymer having a weight average molecular weight of 100 to 800,000 is mentioned, and it is preferable to use it.

そのようなエポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体を構成する(メタ)アクリル系化合物として、(メタ)アクリル酸又はそのエステル等の誘導体又はそれらの共重合体を使用することができる。   As a (meth) acrylic compound constituting such an epoxy group-containing (meth) acrylic copolymer, a derivative such as (meth) acrylic acid or an ester thereof or a copolymer thereof can be used.

なかでも、アクリル酸エステルを主成分とするエポキシ基含有アクリルゴムを使用することが好ましい。エポキシ基含有アクリルゴムの具体例として、ブチルアクリレートとアクリロニトリルとの共重合体及びエチルアクリレートとアクリロニトリルとの共重合体等が挙げられる。   Especially, it is preferable to use the epoxy group containing acrylic rubber which has acrylic acid ester as a main component. Specific examples of the epoxy group-containing acrylic rubber include a copolymer of butyl acrylate and acrylonitrile, a copolymer of ethyl acrylate and acrylonitrile, and the like.

本発明で使用する高分子量成分は、市販品として入手することも可能である。例えば、帝国化学産業株式会社製の商品名「アクリルゴムHTR−860P」が挙げられる。この化合物は、架橋性官能基としてグリシジル部位を有し、アクリル酸誘導体からなるアクリルゴムをベース樹脂とする化合物であり、重量平均分子量が80万、ガラス転移温度Tg(−7℃)である。   The high molecular weight component used in the present invention can also be obtained as a commercial product. For example, a trade name “acrylic rubber HTR-860P” manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd. may be mentioned. This compound has a glycidyl moiety as a crosslinkable functional group and is based on an acrylic rubber made of an acrylic acid derivative and has a weight average molecular weight of 800,000 and a glass transition temperature Tg (−7 ° C.).

(フィラー)
本発明の接着シートを構成する樹脂組成物には、Bステージ状態における接着シートのダイシング性の向上、接着シートの取扱い性の向上、熱伝導性の向上、溶融粘度の調整、チクソトロピック性の付与、接着力の向上等を目的としてフィラーが配合される。
(Filler)
The resin composition constituting the adhesive sheet of the present invention is improved in the dicing property of the adhesive sheet in the B-stage state, the handling property of the adhesive sheet, the thermal conductivity is improved, the melt viscosity is adjusted, and the thixotropic property is imparted. A filler is blended for the purpose of improving the adhesive strength.

配合するフィラーとしては、無機フィラーが好ましい。上述の熱硬化性樹脂及び高分子量成分に無機フィラーを適切に配合することによって、接着シートを140℃で1分間、その後200℃で1分間加熱処理後の封止工程前の180℃での接着力を1.0MPa以上に調製することが可能となる。   As the filler to be blended, an inorganic filler is preferable. Adhesion of the adhesive sheet at 180 ° C. before the sealing step after heat treatment at 140 ° C. for 1 minute and then at 200 ° C. for 1 minute by appropriately blending the inorganic filler with the above thermosetting resin and high molecular weight component The force can be adjusted to 1.0 MPa or more.

硬化処理前の接着シートに高い流動性を付与し、さらに硬化処理時に適切な溶融性を付与するために、無機フィラーは、例えば、熱硬化性樹脂100質量部に対して、50〜150質量部の割合で配合することが好ましい。樹脂組成物中に過剰量の無機フィラーが存在する場合、封止工程前の弾性率が上昇し、封止時に空隙の埋込が不完全となる傾向がある。   In order to impart high fluidity to the adhesive sheet before the curing treatment and further impart appropriate meltability during the curing treatment, the inorganic filler is, for example, 50 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. It is preferable to mix | blend in the ratio. When an excessive amount of inorganic filler is present in the resin composition, the elastic modulus before the sealing step increases, and the voids tend to be imperfectly filled during sealing.

無機フィラーの平均粒径は、1.0μm以下であり、その99質量%が0.05〜4.0μmの範囲に分布するものが好ましい。平均粒径が0.5μmであり、その99質量%が0.05〜1.0μmの範囲に分布する無機フィラーがより好ましい。平均粒径が0.05μm未満となる無機フィラーを使用した場合、比表面積の増加と含有粒子数の増加によって接着シートの流動性が低下し、封止時に空隙の埋込が不完全となる傾向がある。一方、平均粒径が1.0μmを超えるフィラーを使用した場合、含有粒子の減少によってシート作製時の成膜性の悪化を引き起こす場合がある。   The average particle diameter of the inorganic filler is 1.0 μm or less, and 99% by mass thereof is preferably distributed in the range of 0.05 to 4.0 μm. An inorganic filler having an average particle diameter of 0.5 μm and 99% by mass distributed in the range of 0.05 to 1.0 μm is more preferable. When using an inorganic filler with an average particle size of less than 0.05 μm, the fluidity of the adhesive sheet decreases due to an increase in specific surface area and an increase in the number of contained particles, and embedding of voids tends to be incomplete during sealing. There is. On the other hand, when a filler having an average particle diameter exceeding 1.0 μm is used, the decrease in the contained particles may cause deterioration in film formability during sheet preparation.

また、無機フィラーが、99質量%以上が0.1〜4.0μmの範囲に分布する第一の無機フィラーと、99質量%以上が0.01〜1.0μmに分布する第二の無機フィラーを含む構成とすることで、より好ましくは熱硬化性樹脂100質量部に対してそれぞれ5質量部以上含有することで、完全硬化後の接着力をより高めることができ、接着シートを半導体素子に用いた場合、封止工程において180℃/13MPa/90秒という封止条件にて半導体素子を封止した場合に、被着体との密着性をよりよくできる。   In addition, the inorganic filler is a first inorganic filler in which 99% by mass or more is distributed in the range of 0.1 to 4.0 μm, and a second inorganic filler in which 99% by mass or more is distributed in the range of 0.01 to 1.0 μm. More preferably, by containing 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin, the adhesive force after complete curing can be further increased, and the adhesive sheet can be used as a semiconductor element. When used, when the semiconductor element is sealed under a sealing condition of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds in the sealing step, adhesion to the adherend can be improved.

なお、本発明においてフィラーの平均粒径は、光散乱法により測定したD50とする。   In the present invention, the average particle diameter of the filler is D50 measured by a light scattering method.

本発明において使用可能な無機フィラーとしては、特に制限するものではなく、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ、アンチモン酸化物等が挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を混合して使用することが可能である。
熱伝導性向上のためには、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が好ましい。
The inorganic filler that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, alumina, Examples thereof include aluminum nitride, aluminum borate whisker, boron nitride, crystalline silica, amorphous silica, and antimony oxide, and these can be used alone or in combination of two or more.
In order to improve thermal conductivity, alumina, aluminum nitride, boron nitride, crystalline silica, amorphous silica and the like are preferable.

溶融粘度の調整やチクソトロピック性の付与の目的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が好ましい。またダイシング性を向上させるためにはアルミナ、シリカが好ましい。   For the purpose of adjusting melt viscosity and imparting thixotropic properties, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, alumina, crystalline silica, non-crystalline silica Crystalline silica and the like are preferred. In order to improve dicing properties, alumina and silica are preferable.

(硬化促進剤)
接着シートの円滑な硬化を促進する目的で、熱硬化性樹脂を100質量部に対し、硬化促進剤を0.20〜0.80質量部含有することが好ましく、0.40〜0.70質量部含有することがより好ましい。0.80質量部を超えると、封止時に空隙の埋込が不完全となる傾向がある。一方、0.20質量部未満であると、封止前までの熱履歴での接着シートの硬化が不十分となり、封止工程で封止材が浸入しやすくなる。
本発明において用いられる硬化促進剤は、特に制限はなく、例えば、イミダゾール類等が挙げられる。具体的には、例えば、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−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテート等が挙げられ、これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
(Curing accelerator)
For the purpose of promoting smooth curing of the adhesive sheet, the thermosetting resin is preferably contained in an amount of 0.20 to 0.80 parts by mass with respect to 100 parts by mass, and 0.40 to 0.70 parts by mass. It is more preferable to contain part. If the amount exceeds 0.80 parts by mass, the voids tend to be imperfectly filled during sealing. On the other hand, when it is less than 0.20 parts by mass, the adhesive sheet is not sufficiently cured in the heat history before sealing, and the sealing material easily enters in the sealing process.
The curing accelerator used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include imidazoles. Specific examples include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, and the like. Or in combination of two or more.

接着シートを構成する樹脂組成物は、上述の熱硬化性樹脂、高分子量成分、無機フィラー、硬化促進剤の他に、必要に応じて、触媒、添加剤、カップリング剤等の各種添加剤をさらに含んでもよい。特に制限はないが、被着体に対して接着力を向上させるために、カップリング剤を含むことが好ましい。   In addition to the above-mentioned thermosetting resin, high molecular weight component, inorganic filler, and curing accelerator, the resin composition constituting the adhesive sheet contains various additives such as a catalyst, an additive, and a coupling agent as necessary. Further, it may be included. Although there is no restriction | limiting in particular, In order to improve the adhesive force with respect to a to-be-adhered body, it is preferable to contain a coupling agent.

<接着シートの製造方法>
本発明の接着シートは、上述のエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂、高分子量成分、無機フィラー及び硬化促進剤、さらに必要に応じて選択される各種添加剤を有機溶媒中で混合及び混練することによってワニス状の樹脂組成物を調製し、これを基材フィルム上に塗布することによってワニス層を形成し、引き続きワニス層を加熱乾燥した後に基材フィルムを除去することによって作製することが可能である。
<Method for producing adhesive sheet>
The adhesive sheet of the present invention comprises a thermosetting resin mainly composed of the above-mentioned epoxy resin, a high molecular weight component, an inorganic filler, a curing accelerator, and various additives selected as necessary in an organic solvent. Preparation by preparing a varnish-like resin composition by kneading, forming the varnish layer by coating it on the base film, and subsequently removing the base film after heating and drying the varnish layer Is possible.

混合及び混練は、通常の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜組み合わせて実施することが可能である。上述の加熱乾燥の条件は、使用した有機溶媒が充分に揮散し、110℃でのずり粘度が30000Pa・s以下となる条件であれば、特に制限はない。通常は、60℃〜200℃で、0.1〜90分間にわたって加熱することによって実施する。   Mixing and kneading can be carried out by appropriately combining dispersers such as a normal stirrer, a raking machine, a three-roller, and a ball mill. The conditions for the above-described heat drying are not particularly limited as long as the organic solvent used is sufficiently volatilized and the shear viscosity at 110 ° C. is 30000 Pa · s or less. Usually, it implements by heating at 60 to 200 degreeC for 0.1 to 90 minutes.

ワニスとして調製した樹脂組成物を塗布する基材フィルムとしては、特に制限はなく、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等を使用することが可能である。   The substrate film to which the resin composition prepared as a varnish is applied is not particularly limited. For example, polyester film, polypropylene film, polyethylene terephthalate film, polyimide film, polyetherimide film, polyether naphthalate film, methylpentene film Etc. can be used.

ワニスを調製する際に使用可能な有機溶媒としては、各成分を均一に溶解し及び混練又は分散できるものであれば制限はなく、周知の有機溶媒を使用することが可能である。このような溶剤の具体例として、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Nメチルピロリドン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
乾燥速度が速く、低価格である点から、有機溶媒としてメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等を使用することが好ましい。
The organic solvent that can be used when preparing the varnish is not particularly limited as long as each component can be uniformly dissolved and kneaded or dispersed, and a known organic solvent can be used. Specific examples of such solvents include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, dimethylformamide, dimethylacetamide, N methylpyrrolidone, toluene, xylene and the like.
It is preferable to use methyl ethyl ketone, cyclohexanone or the like as the organic solvent from the viewpoint that the drying speed is high and the cost is low.

接着シートの膜厚は、十分な接着力を発現させる目的で通常5〜250μmとする。膜厚が5μm未満であると応力緩和効果や接着性が乏しくなる傾向がある。一方、膜厚が250μmを超えると経済的でなくなる上に、半導体装置の小型化の要求に対応することが困難となる。
なお、接着性が高く、また半導体装置の薄型化が可能である点から、接着シートの膜厚は5〜100μmであることがより好ましく、5〜40μmであることがより好ましい。
The film thickness of the adhesive sheet is usually 5 to 250 μm for the purpose of developing sufficient adhesive force. When the film thickness is less than 5 μm, the stress relaxation effect and adhesiveness tend to be poor. On the other hand, when the film thickness exceeds 250 μm, it is not economical and it becomes difficult to meet the demand for downsizing of the semiconductor device.
In addition, the film thickness of the adhesive sheet is more preferably 5 to 100 μm, and more preferably 5 to 40 μm from the viewpoint that the adhesiveness is high and the semiconductor device can be thinned.

本発明の接着シートは、半導体用基板又はチップ等の被着体(具体的には、SiNをコートした基材)に対する硬化後接着力が2.0MPa以上となることが好ましい。
SiNをコートした基材に対する接着力が2.0MPa以上であり、且つ厚さが5〜250μmであることがさらに好ましい。それにより、優れた耐熱性と耐湿性を実現することができる。
The adhesive sheet of the present invention preferably has a post-curing adhesive strength of 2.0 MPa or more with respect to an adherend such as a semiconductor substrate or a chip (specifically, a substrate coated with SiN).
More preferably, the adhesive strength to the SiN-coated substrate is 2.0 MPa or more and the thickness is 5 to 250 μm. Thereby, excellent heat resistance and moisture resistance can be realized.

<接着シートの使用>
本発明の接着シートは、それ単独で使用することも可能であるが、本発明の一実施態様として、接着シートを周知のダイシングテープ上に積層してダイシング・ダイボンディング一体型接着シートとして使用することも可能である。このように接着シートとダイシングシートとを一体化することによって、ウェハへのラミネート工程が一度で済むため、半導体素子の製造効率を高めることが可能である。
<Use of adhesive sheet>
The adhesive sheet of the present invention can be used alone, but as an embodiment of the present invention, the adhesive sheet is laminated on a known dicing tape and used as a dicing / die bonding integrated adhesive sheet. It is also possible. By integrating the adhesive sheet and the dicing sheet in this manner, the laminating process on the wafer can be performed once, so that the manufacturing efficiency of the semiconductor element can be increased.

本発明で使用可能なダイシングテープとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルム等が挙げられる。また、必要に応じて、ダイシングテープに対して、プライマー塗布、UV処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理等の表面処理を実施してもよい。   Examples of the dicing tape that can be used in the present invention include plastic films such as a polytetrafluoroethylene film, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene film, a polypropylene film, a polymethylpentene film, and a polyimide film. If necessary, the dicing tape may be subjected to surface treatment such as primer application, UV treatment, corona discharge treatment, polishing treatment, and etching treatment.

ダイシングテープは、粘着性を有することが好ましく、上述のプラスチックフィルムに粘着性を付与したものを使用しても又は上述のプラスチックフィルムの片面に粘着剤層を設けてもよい。   The dicing tape preferably has adhesiveness, and the above-mentioned plastic film provided with adhesiveness may be used, or an adhesive layer may be provided on one side of the above-mentioned plastic film.

このような粘着剤層は、粘着材層として周知の樹脂組成物をプラスチップフィルムの表面に塗布し、引き続き乾燥することによって形成することが可能である。本発明の接着シートに用いられる樹脂組成物を使用することも可能であり、その場合、特に熱硬化性樹脂中の液状成分であるエポキシ樹脂の比率及び高分子量成分のTgを調整することによって、樹脂組成物が適度なタック強度を有するようにすることが好ましい。   Such a pressure-sensitive adhesive layer can be formed by applying a resin composition known as a pressure-sensitive adhesive layer to the surface of a plus chip film and then drying it. It is also possible to use the resin composition used for the adhesive sheet of the present invention, in which case, by adjusting the ratio of the epoxy resin that is a liquid component in the thermosetting resin and the Tg of the high molecular weight component, in particular, It is preferable that the resin composition has an appropriate tack strength.

本発明の接着シートを半導体素子の製造に適用する場合、接着シートはダイシング時には半導体素子が飛散しない粘着力を有し、その後のピックアップ時にはダイシングテープから剥離可能となることが必要である。
例えば、接着シートの粘着性が高すぎると、ピックアップ作業が困難になることがある。
When the adhesive sheet of the present invention is applied to the production of a semiconductor element, the adhesive sheet needs to have an adhesive force that prevents the semiconductor element from scattering during dicing, and to be peelable from the dicing tape during subsequent pickup.
For example, if the adhesive sheet is too sticky, picking up may be difficult.

そのため、適宜、接着シートのタック強度を調節することが好ましい。調節方法としては、接着シートの室温(25℃)における溶融粘度を低下させると粘着強度及びタック強度も上昇する傾向があり、溶融粘度を上昇させると粘着強度及びタック強度も低下する傾向があることを利用すればよい。   Therefore, it is preferable to appropriately adjust the tack strength of the adhesive sheet. As an adjustment method, decreasing the melt viscosity at room temperature (25 ° C.) of the adhesive sheet tends to increase the adhesive strength and tack strength, and increasing the melt viscosity tends to decrease the adhesive strength and tack strength. Can be used.

より具体的には、溶融粘度を低下させる場合には、一般式(1)で表されるエポキシ樹脂で融点・軟化点が70℃以下のものの含有量を増加させたり、粘着付与材を添加する等によって調節可能である。   More specifically, when lowering the melt viscosity, the content of the epoxy resin represented by the general formula (1) having a melting point / softening point of 70 ° C. or lower is increased, or a tackifier is added. Is adjustable by etc.

一方、溶融粘度を上昇させる場合には、上述の化合物の含有量をそれぞれ減少させることによって調節可能である。   On the other hand, when the melt viscosity is increased, the melt viscosity can be adjusted by decreasing the content of each compound.

ダイシングテープ上に本発明による接着シートを積層する方法としては、印刷法の他、予め作製した接着シートをダイシングテープの上にプレス又はホットロールラミネートする方法が挙げられる。連続的に製造することが可能であり、効率がよい点で、ホットロールラミネート法が好ましい。   Examples of the method for laminating the adhesive sheet according to the present invention on the dicing tape include a printing method and a method in which an adhesive sheet prepared in advance is pressed or hot-roll laminated on the dicing tape. The hot roll laminating method is preferable because it can be continuously produced and is efficient.

なお、ダイシングテープの膜厚は、特に制限はなく、接着シートの膜厚やダイシングテープ一体型接着シートの用途によって、適宜、当業者の知識に基づいて設定することが可能である。特に制限はないが、経済性がよく、シートの取扱い性がよい点で、60〜150μmの膜厚が好ましく、70〜130μmの膜厚がより好ましい。   The film thickness of the dicing tape is not particularly limited, and can be appropriately set based on the knowledge of those skilled in the art depending on the film thickness of the adhesive sheet and the application of the dicing tape-integrated adhesive sheet. Although there is no particular limitation, a film thickness of 60 to 150 μm is preferable and a film thickness of 70 to 130 μm is more preferable in terms of good economic efficiency and good handleability of the sheet.

本発明の接着シートは、半導体素子の製造に使用することが可能である。本発明の接着シートは、本発明の接着シートにより140℃/0.04MPa/1秒でチップを実装し、圧着後のアフターヒート又はワイヤボンド前のプレヒート工程で140℃1分の熱履歴を加え、続く200℃以下5分以内のワイヤボンド工程を経て、180℃/13MPa/90秒の封止工程を含む半導体素子の製造方法に用いることが好ましい。
本発明にかかわる半導体素子の製造方法は、より具体的には、ウェハと接着シートとを0℃〜80℃で貼り合わせた後、ウェハと接着シートとの積層体を回転刃又はレーザーを使用して切断し、接着シート付きチップを得た後、この接着剤付きチップを、リードフレーム上又はチップ上に140℃/0.04MPa/1秒で圧着実装し、圧着後のアフターヒート又はワイヤボンド前のプレヒート工程で140℃1分の熱履歴を加え、続く200℃以下5分以内のワイヤボンド工程を経て、180℃/13MPa/90秒の封止工程で空隙を消失させ、被着体との密着を完全とすることが可能である。
The adhesive sheet of this invention can be used for manufacture of a semiconductor element. In the adhesive sheet of the present invention, a chip is mounted at 140 ° C./0.04 MPa / 1 second by the adhesive sheet of the present invention, and a heat history of 140 ° C. for 1 minute is added in the preheating process after after-bonding or before wire bonding. Then, it is preferably used in a method for manufacturing a semiconductor element including a sealing step of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds through a wire bonding step of 200 ° C. or less and within 5 minutes.
More specifically, in the method of manufacturing a semiconductor element according to the present invention, a wafer and an adhesive sheet are bonded to each other at 0 ° C. to 80 ° C., and then a laminated body of the wafer and the adhesive sheet is used using a rotary blade or a laser. After cutting to obtain a chip with an adhesive sheet, this chip with adhesive is mounted on the lead frame or on the chip by crimping at 140 ° C./0.04 MPa / 1 second before post-compression or wire bonding. In the preheating step, a heat history of 140 ° C. for 1 minute is added, followed by a wire bonding step of 200 ° C. or less within 5 minutes, the voids disappear in a sealing step of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds, and the adherend It is possible to achieve complete adhesion.

本発明の接着シートは、上記ずり貯蔵弾性率を1〜10MPaとすることで、半導体素子の製造方法に用いた場合、封止工程の熱履歴を200℃以下、5分間以内とすることにより、圧着実装のみでは埋め込めなかった空隙を消失させることができる。   When the adhesive sheet of the present invention is used in the method for producing a semiconductor element by setting the shear storage elastic modulus to 1 to 10 MPa, the thermal history of the sealing step is 200 ° C. or less and within 5 minutes, It is possible to eliminate voids that could not be filled only by crimp mounting.

上述のように接着シートを単独で使用する場合には、ウェハと接着シートとを貼り合わせた後に、引き続き接着シート面にダイシングテープを貼り合わせることが好ましい。別法として、接着シートとダイシングテープとを予め貼り合わせたダイシング・ダイボンディング一体型接着シートを用いることも可能である。接着シートと貼り合わせるウェハは、単結晶シリコンの他、多結晶シリコン、各種セラミック、ガリウム砒素等の化合物半導体等から構成されるものであってよい。   When the adhesive sheet is used alone as described above, it is preferable that the dicing tape is subsequently bonded to the adhesive sheet surface after the wafer and the adhesive sheet are bonded together. Alternatively, a dicing / die bonding integrated adhesive sheet in which an adhesive sheet and a dicing tape are bonded in advance can be used. The wafer to be bonded to the adhesive sheet may be composed of single crystal silicon, polycrystalline silicon, various ceramics, compound semiconductors such as gallium arsenide, and the like.

接着シートとウェハとを貼り付ける温度、即ち、ラミネート温度は、通常0〜90℃が好ましく、15〜80℃がより好ましく、20〜80℃がさらに好ましい。ラミネート温度が90℃を超えると、接着シートが過度に溶融することによって、接着シートの厚みの変化が顕著となる場合がある。ダイシングテープ又はダイシング・ダイボンディング一体型接着シートを貼り付ける際も、同様の温度で実施することが好ましい。   The temperature at which the adhesive sheet and the wafer are attached, that is, the laminating temperature, is usually preferably 0 to 90 ° C, more preferably 15 to 80 ° C, and further preferably 20 to 80 ° C. When the laminating temperature exceeds 90 ° C., the adhesive sheet may be excessively melted, so that the change in the thickness of the adhesive sheet may become significant. When the dicing tape or the dicing / die bonding integrated adhesive sheet is attached, it is preferably performed at the same temperature.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらに制限するものではない。
(実施例1〜2及び比較例1〜2)
表1に示す組成で各成分を混合し、接着シートを形成するためのワニス状の樹脂組成物をそれぞれ調製した。なお、表1に示す組成の単位は、質量部であり、各成分の詳細は以下の通りである。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not restrict | limited to these.
(Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2)
Each component was mixed with the composition shown in Table 1, and the varnish-like resin composition for forming an adhesive sheet was prepared, respectively. In addition, the unit of a composition shown in Table 1 is a mass part, and the detail of each component is as follows.

(エポキシ樹脂)
YDF−8170C(商品名、東都化成株式会社製のビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量159、常温で液体、吸水率:1質量%、加熱質量減少率:4質量%)
YDCN−700−10(商品名、東都化成株式会社製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量210、軟化点75〜85℃、吸水率:1質量%、加熱質量減少率:4質量%)
(Epoxy resin)
YDF-8170C (trade name, bisphenol F type epoxy resin manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., epoxy equivalent 159, liquid at normal temperature, water absorption rate: 1% by mass, heating mass reduction rate: 4% by mass)
YDCN-700-10 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., cresol novolac type epoxy resin, epoxy equivalent 210, softening point 75 to 85 ° C., water absorption rate 1 mass%, heating mass reduction rate: 4 mass%)

(フェノール樹脂)
フェノライトLF−4871(商品名、大日本インキ株式会社製、フェノール樹脂、水酸基当量:118、軟化点:130℃、吸水率:1質量%、加熱質量減少率:4質量%)
ミレックスXLC−LL(商品名、三井化学株式会社製、フェノール樹脂、水酸基当量:175、軟化点:77℃、吸水率:1質量%、加熱質量減少率:4質量%)
(Phenolic resin)
Phenolite LF-4871 (trade name, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd., phenol resin, hydroxyl group equivalent: 118, softening point: 130 ° C., water absorption: 1% by mass, heating mass reduction rate: 4% by mass)
Millex XLC-LL (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., phenol resin, hydroxyl group equivalent: 175, softening point: 77 ° C., water absorption: 1 mass%, heating mass reduction rate: 4 mass%)

(無機フィラー)
SC2050−HLG(商品名、アドマテックス株式会社製、シリカフィラー分散液、平均粒径:0.5μm)
アエロジルR972(商品名、日本アエロジル株式会社製、シリカ、平均粒径:0.016μm)
(Inorganic filler)
SC2050-HLG (trade name, manufactured by Admatechs, silica filler dispersion, average particle size: 0.5 μm)
Aerosil R972 (trade name, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., silica, average particle size: 0.016 μm)

(カップリング剤)
NUC A−189(商品名、GE東芝シリコーン株式会社製、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)
NUC A−1160(商品名、GE東芝シリコーン株式会社製、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン)
(Coupling agent)
NUC A-189 (trade name, manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd., γ-mercaptopropyltrimethoxysilane)
NUC A-1160 (trade name, manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd., γ-ureidopropyltriethoxysilane)

(硬化促進剤)
キュアゾール2PZ−CN(商品名、四国化成株式会社製、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール)
(Curing accelerator)
Cureazole 2PZ-CN (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole)

(高分子量成分)
アクリルゴムHTR−860P(商品名、帝国化学産業株式会社製、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)
(High molecular weight component)
Acrylic rubber HTR-860P (trade name, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd., weight average molecular weight: 800,000, Tg: −7 ° C.)

Figure 2010132884
Figure 2010132884

表1に示す組成で、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂と、フィラーとを混合し、さらにシクロヘキサノンを加えて攪拌混合することによって、均一な混合物を得た。この混合物に引き続きアクリルゴムを加えて攪拌し、次いでカップリング剤と硬化促進剤とを加えて均一になるまで攪拌することによって、ワニス状の樹脂組成物を調製し、引き続き、100メッシュのフィルターでろ過し、真空脱泡した。   With the composition shown in Table 1, an epoxy resin and a phenol resin were mixed with a filler, and cyclohexanone was further added and stirred to obtain a uniform mixture. Subsequently, acrylic rubber is added to the mixture and stirred, and then a varnish-like resin composition is prepared by adding a coupling agent and a curing accelerator and stirring until uniform, and subsequently, using a 100 mesh filter. Filtered and vacuum degassed.

このようにして調製したワニス状の樹脂組成物を、予め離型処理を施した厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)の上に塗布した。これを90℃(5分間)と、それに続く140℃(5分間)との2段階で加熱乾燥することによって、膜厚が20μmのBステージ状態の塗膜を形成し、PETからなるキャリアフィルムを備えた接着シートを作製した。その後、各実施例で作製したそれぞれの接着シートについて、以下に示す方法に沿って各種特性を評価した。   The varnish-like resin composition thus prepared was applied onto a 38 μm-thick polyethylene terephthalate film (PET) that had been previously subjected to a release treatment. This is heated and dried in two stages of 90 ° C. (5 minutes) and then 140 ° C. (5 minutes) to form a B-stage coating film having a thickness of 20 μm. The prepared adhesive sheet was produced. Then, various characteristics were evaluated along the method shown below about each adhesive sheet produced in each Example.

[ずり粘度の測定]
接着層のずり粘度は下記の方法により評価した。
上記接着シート8枚から、支持フィルムを剥離除去した後、8枚の接着層を60℃で貼り合わせて厚み160μmの接着シートを得た。
[Measurement of shear viscosity]
The shear viscosity of the adhesive layer was evaluated by the following method.
After the support film was peeled off from the 8 adhesive sheets, 8 adhesive layers were bonded at 60 ° C. to obtain an adhesive sheet having a thickness of 160 μm.

次いで、その接着シートを厚み方向に10mm角状に打ち抜いた。ARES(レオメトリック・サイエンティフィック社製)に直径8mmの円形アルミプレート治具をセットし、打ち抜いた接着シートから支持フィルムを剥いでここへセットした。その後、35〜140℃まで昇温速度5℃/分の条件の下、5%の歪みを与えながらずり粘度を8秒ごとに測定した。その結果を表2に示す。   Next, the adhesive sheet was punched into a 10 mm square in the thickness direction. A circular aluminum plate jig having a diameter of 8 mm was set in ARES (manufactured by Rheometric Scientific), and the support film was peeled off from the punched adhesive sheet and set here. Thereafter, the shear viscosity was measured every 8 seconds while giving a strain of 5% under the condition of a heating rate of 5 ° C./min up to 35 to 140 ° C. The results are shown in Table 2.

[140度で1分加熱した後の200℃での発泡有無確認]
最初に10mm角に打ち抜いた接着シートを18mm角のカバーガラス(厚さ0.15mm)で挟み込み、60℃のホットプレート上で気泡が入らないようにラミネートすることによって、図1に示すようなサンプルを作製した。
[Confirmation of foaming at 200 ° C after heating at 140 degrees for 1 minute]
A sample as shown in FIG. 1 is obtained by first sandwiching an adhesive sheet punched into 10 mm square with an 18 mm square cover glass (thickness 0.15 mm) and laminating it on a hot plate at 60 ° C. so as not to enter air bubbles. Was made.

これを初期の状態とし、その画像をスキャナ(解像度:300pix)で取り込み、保存した。その後、ホットプレートを使用して、サンプルを140℃で1分間加熱し、スキャナ(解像度:300pix)で加熱後の状態を画像として取り込み、保存した。   This was the initial state, and the image was captured and saved with a scanner (resolution: 300 pix). Thereafter, the sample was heated at 140 ° C. for 1 minute using a hot plate, and the heated state was captured as an image with a scanner (resolution: 300 pix) and stored.

次に、加熱後のサンプルを、ホットプレートを使用して、200℃で加熱し、同様にスキャナ(解像度:300pix)で加熱後の状態を画像として取り込み、保存した。加熱前後での接着シートの状態を比較することによって、発泡の有無を確認した。その結果を表2に示す。
なお、評価基準は以下の通りである。
発泡無し:ボイドの割合が5面積%未満。
発泡有り:ボイドの割合が5面積%以上。
Next, the heated sample was heated at 200 ° C. using a hot plate, and the state after heating was similarly captured as an image with a scanner (resolution: 300 pix) and stored. The presence or absence of foaming was confirmed by comparing the state of the adhesive sheet before and after heating. The results are shown in Table 2.
The evaluation criteria are as follows.
No foaming: Void ratio is less than 5 area%.
With foaming: Void ratio is 5 area% or more.

[封止前のダイシェア強度の測定]
接着力は、以下の手順に沿って接着シートのダイシェア強度を測定することによって評価した。最初に接着シートを400μm厚のウェハに60℃で貼り付け、5.0mm角にダイシングした。
[Measurement of die shear strength before sealing]
The adhesive strength was evaluated by measuring the die shear strength of the adhesive sheet according to the following procedure. First, the adhesive sheet was attached to a 400 μm thick wafer at 60 ° C. and diced to 5.0 mm square.

個片化した接着シート付きチップを、SiNを表面処理したチップの表面に140℃/100gf/1秒の条件で圧着してサンプルを作製し、次いで140℃/1分、続いて200℃/1分のホットプレートで加熱した。得られた試験片を用いて180℃にてダイシェア強度を測定した。その結果を表2に示す。   The chip with the adhesive sheet separated into pieces is pressure-bonded to the surface of the chip treated with SiN under conditions of 140 ° C./100 gf / 1 second, and then a sample is prepared, and then 140 ° C./1 minute, and subsequently 200 ° C./1. Heat on a hot plate for minutes. The die shear strength was measured at 180 ° C. using the obtained test piece. The results are shown in Table 2.

[200℃で5分加熱した後のずり貯蔵弾性率]
接着層のずり貯蔵弾性率は下記の方法により評価した。
上記接着シート8枚から、支持フィルムを剥離除去した後、8枚の接着層を60℃で貼り合わせて厚み160μmの接着シートを得た。
[Shear storage modulus after heating at 200 ° C. for 5 minutes]
The shear storage modulus of the adhesive layer was evaluated by the following method.
After the support film was peeled off from the 8 adhesive sheets, 8 adhesive layers were bonded at 60 ° C. to obtain an adhesive sheet having a thickness of 160 μm.

次いで、その接着シートを厚み方向に10mm角状に打ち抜いた。ARES(レオメトリック・サイエンティフィック社製)に直径8mmの円形アルミプレート治具をセットし、打ち抜いた接着シートから支持フィルムを剥いでここへセットした。その後、200℃で5%の歪みを与えながらずり貯蔵弾性率を8秒ごとに測定し、5分経過した後の測定値を記録した。その結果を表2に示す。   Next, the adhesive sheet was punched into a 10 mm square in the thickness direction. A circular aluminum plate jig having a diameter of 8 mm was set in ARES (manufactured by Rheometric Scientific), and the support film was peeled off from the punched adhesive sheet and set here. Thereafter, the shear storage modulus was measured every 200 seconds while applying a strain of 5% at 200 ° C., and the measured value after 5 minutes was recorded. The results are shown in Table 2.

[封止時の埋込性と耐リフロー性の評価]
接着層の耐リフロー性を下記の方法により評価した。まず、接着シートの接着層20μmを厚み75μmの半導体ウェハに60℃で貼り付けた。その後、それらを7.5mm角にダイシングしてチップを得た。個片化したチップの接着層を、レジスト(商品名:「AUS308」、太陽インキ製造(株)製)を塗布した基板表面上に140℃、0.04MPa、1秒間の条件で圧着してサンプルを得た。
[Evaluation of embedding and reflow resistance during sealing]
The reflow resistance of the adhesive layer was evaluated by the following method. First, 20 μm of the adhesive layer of the adhesive sheet was attached to a semiconductor wafer having a thickness of 75 μm at 60 ° C. Thereafter, they were diced to 7.5 mm square to obtain chips. The adhesive layer of the separated chip is pressure-bonded on a substrate surface coated with a resist (trade name: “AUS308”, manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) under conditions of 140 ° C., 0.04 MPa, 1 second. Got.

次に、得られたサンプルを140℃で1分間加熱し、さらにホットプレートを用いて、ワイヤボンディングと同等の熱履歴(200℃、5分)をサンプルに与えた。次いで、モールド用封止材(日立化成工業(株)製、商品名:「CEL−9700HF」)を用いて、180℃/13MPa/90秒の条件で封止し、続いて175℃、5時間加熱することでパッケージを得た。   Next, the obtained sample was heated at 140 ° C. for 1 minute, and a thermal history equivalent to wire bonding (200 ° C., 5 minutes) was given to the sample using a hot plate. Next, sealing is performed under conditions of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds using a mold sealing material (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: “CEL-9700HF”), followed by 175 ° C. for 5 hours. The package was obtained by heating.

得られたパッケージの一部をSATにて分析し、封止時の埋込性を確認した。また、封止材の浸入の有無については、パッケージの断面観察により確認した。埋め込み性の評価基準は以下の通りである。
○:ボイドの割合が15面積%未満。
×:ボイドの割合が15面積%以上。
A part of the obtained package was analyzed by SAT, and embeddability at the time of sealing was confirmed. The presence or absence of the sealing material was confirmed by observing the package cross section. The evaluation criteria for embeddability are as follows.
○: The void ratio is less than 15 area%.
X: The ratio of a void is 15 area% or more.

また、得られたパッケージを、JEDECで定めた環境下(レベル2、85℃、60RH%、168時間)に曝して吸湿させた。続いて、IRリフロー炉(260℃、最高温度265℃)に吸湿後のパッケージを3回通過させた。
パッケージの破損や厚みの変化、界面の剥離等が1個も観察されない場合を「A」、1個でも観察された場合を「B」と評価した。その結果を表2に示す。
Further, the obtained package was exposed to the environment defined by JEDEC (level 2, 85 ° C., 60 RH%, 168 hours) to absorb moisture. Subsequently, the package after moisture absorption was passed through an IR reflow furnace (260 ° C., maximum temperature 265 ° C.) three times.
A case where no breakage of the package, a change in thickness, peeling of the interface, or the like was observed was evaluated as “A”, and a case where even one was observed was evaluated as “B”. The results are shown in Table 2.

[硬化後のダイシェア強度の測定]
接着強度は、以下の手順に沿って接着シートのダイシェア強度を測定することによって評価した。最初に接着シートを400μm厚のウェハに60℃で貼り付け、5.0mm角にダイシングした。個片化した接着シート付きチップを、SiNを表面処理したチップの表面に140℃/100gf/1秒の条件で圧着してサンプルを作製した。
[Measurement of die shear strength after curing]
The adhesive strength was evaluated by measuring the die shear strength of the adhesive sheet according to the following procedure. First, the adhesive sheet was attached to a 400 μm thick wafer at 60 ° C. and diced to 5.0 mm square. The chip with the adhesive sheet separated into pieces was pressure-bonded to the surface of the chip surface-treated with SiN under conditions of 140 ° C./100 gf / 1 second to prepare a sample.

次いで、140℃/1分、続いて200℃/1分のホットプレートで加熱した。得られたサンプルを封止条件相当の圧着として180℃/13MPa/30sで圧着し、さらに170℃で3時間加熱し、接着シートを硬化させた。   Then, it was heated on a hot plate at 140 ° C./1 minute, followed by 200 ° C./1 minute. The obtained sample was pressure-bonded at 180 ° C./13 MPa / 30 s as pressure bonding corresponding to the sealing conditions, and further heated at 170 ° C. for 3 hours to cure the adhesive sheet.

得られたサンプルを85℃/60RH%条件下に168時間にわたって放置し、その後、即座に250℃でダイシェア強度を測定し、これを接着強度とした。その結果を表2に示す。   The obtained sample was allowed to stand for 168 hours under the condition of 85 ° C./60 RH%, and then the die shear strength was immediately measured at 250 ° C., and this was taken as the adhesive strength. The results are shown in Table 2.

Figure 2010132884
Figure 2010132884

表2に示されるように、本発明の接着シート(実施例1〜2)は、比較例1〜2の接着シートと比較して、溶融による未充填部位の充填性に優れていることが明らかである。   As shown in Table 2, it is clear that the adhesive sheets (Examples 1 and 2) of the present invention are superior in filling property of unfilled parts by melting as compared with the adhesive sheets of Comparative Examples 1 and 2. It is.

Claims (6)

樹脂組成物から構成され、140℃で1分間加熱することで200℃以下では発泡しなくなる接着シートであって、140℃で1分間、続いて200℃で1分間加熱することによりSiNをコートしたSi基材への接着力が向上し、180℃で測定した接着力が1.0MPa以上となる接着シート。   An adhesive sheet composed of a resin composition, which does not foam at 200 ° C. or lower when heated at 140 ° C. for 1 minute, and is coated with SiN by heating at 140 ° C. for 1 minute and subsequently at 200 ° C. for 1 minute. An adhesive sheet having improved adhesion to the Si substrate and an adhesion measured at 180 ° C. of 1.0 MPa or more. 封止工程を有する半導体素子の製造方法に用いられる接着シートであって、樹脂組成物から構成され、200℃で5分間加熱した後の200℃でのずり貯蔵弾性率が1〜10MPaであり、140℃で1分間、続いて200℃で5分間加熱した後に180℃/13MPa/90秒という条件にて半導体素子を封止することで完全に被着体と密着することができる接着シート。   An adhesive sheet used in a method for producing a semiconductor element having a sealing step, which is composed of a resin composition and has a shear storage elastic modulus of 1 to 10 MPa at 200 ° C. after heating at 200 ° C. for 5 minutes, An adhesive sheet that can be completely adhered to an adherend by sealing a semiconductor element under conditions of 180 ° C./13 MPa / 90 seconds after heating at 140 ° C. for 1 minute and then at 200 ° C. for 5 minutes. 前記樹脂組成物が、熱硬化性樹脂を100質量部と、架橋性官能基を有し、重量平均分子量が10〜80万であり、かつTgが−50〜50℃である高分子量成分を100〜200質量部と、平均粒径が1.0μm以下である無機フィラーを50〜150質量部と、硬化促進剤を0.20〜0.80質量部とを含有し、
前記熱硬化性樹脂が、70℃において液状となる又は軟化する2官能のエポキシ樹脂を15〜50質量%含む請求項1又は2記載の接着シート。
The resin composition contains 100 parts by mass of a thermosetting resin, a crosslinkable functional group, a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 100 to 800,000 and a Tg of −50 to 50 ° C. ~ 200 parts by mass, 50 to 150 parts by mass of an inorganic filler having an average particle size of 1.0 μm or less, and 0.20 to 0.80 parts by mass of a curing accelerator,
The adhesive sheet according to claim 1 or 2, wherein the thermosetting resin contains 15 to 50% by mass of a bifunctional epoxy resin that becomes liquid or softens at 70 ° C.
前記平均粒径が1.0μm以下である無機フィラーが、99質量%以上が0.1〜4.0μmの範囲に分布する第一の無機フィラーと、99質量%以上が0.01〜1.0μmに分布する第二の無機フィラーを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の接着シート。   The inorganic filler having an average particle diameter of 1.0 μm or less is a first inorganic filler in which 99% by mass or more is distributed in a range of 0.1 to 4.0 μm, and 99% by mass or more is 0.01 to 1. The adhesive sheet according to claim 1, comprising a second inorganic filler distributed in 0 μm. SiNをコートしたSi基材に対する接着力が2.0MPa以上であり、厚さが5〜250μmである請求項1記載の接着シート。   2. The adhesive sheet according to claim 1, wherein the adhesive force to the Si substrate coated with SiN is 2.0 MPa or more and the thickness is 5 to 250 μm. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の接着シートを使用し、140℃/0.04MPa/1秒でチップを実装し、圧着後のアフターヒート又はワイヤボンド前のプレヒート工程で140℃1分の熱履歴を加え、続く200℃以下、5分以下でのワイヤボンド工程を経て、180℃/13MPa/90sの封止工程で製造される半導体素子。   The adhesive sheet according to any one of claims 1 to 5 is used, a chip is mounted at 140 ° C / 0.04 MPa / 1 second, and 140 ° C is applied in a preheating step after after-bonding or wire bonding. A semiconductor element manufactured by a sealing process of 180 ° C./13 MPa / 90 s through a wire bonding process at 200 ° C. or less and 5 minutes or less after adding a heat history of minutes.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013060524A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Hitachi Chemical Co Ltd Film-like adhesive, adhesive sheet, semiconductor device and production method thereof
JP2017137453A (en) * 2016-02-05 2017-08-10 日立化成株式会社 Glue film
WO2022137551A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 昭和電工マテリアルズ株式会社 Film adhesive, dicing and die-bonding two-in-one film, semiconductor device, and manufacturing method for same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013060524A (en) * 2011-09-13 2013-04-04 Hitachi Chemical Co Ltd Film-like adhesive, adhesive sheet, semiconductor device and production method thereof
JP2017137453A (en) * 2016-02-05 2017-08-10 日立化成株式会社 Glue film
WO2022137551A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 昭和電工マテリアルズ株式会社 Film adhesive, dicing and die-bonding two-in-one film, semiconductor device, and manufacturing method for same
WO2022137714A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 昭和電工マテリアルズ株式会社 Film-like adhesive agent, dicing/die-bonding all-in-one film, semiconductor device, and method for manufacturing same

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