JP2011014717A - Adhesive film, multilayer circuit board, electronic component and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接着フィルム、多層回路基板、電子部品及び半導体装置に関するものである。 The present invention relates to an adhesive film, a multilayer circuit board, an electronic component, and a semiconductor device.
近年の電子機器の高機能化及び軽薄短小化の要求に伴い、半導体パッケージ等の電子部品の高密度集積化、高密度実装化が進んでおり、これら電子部品の小型化、多ピン化が進んでいる。これら電子部品の電気的な接続を得るためには、半田接合が用いられている。この半田接合としては、例えば半導体チップ同士の導通接合部、フリップチップで搭載したパッケージのような半導体チップと回路基板間との導通接合部、回路基板同士の導通接合部等が挙げられる。この半田接合部には、電気的な接続強度及び機械的な接続強度を確保するために、一般的にアンダーフィル材と呼ばれる封止樹脂が注入されている(アンダーフィル封止)。 In recent years, electronic devices such as semiconductor packages have been integrated with high density and high density packaging in response to the demands for higher functionality and lighter, thinner and shorter electronic devices. These electronic components have become smaller and more pins. It is out. In order to obtain an electrical connection between these electronic components, solder bonding is used. Examples of the solder bonding include a conductive bonding portion between semiconductor chips, a conductive bonding portion between a semiconductor chip such as a package mounted in a flip chip and a circuit board, a conductive bonding portion between circuit boards, and the like. In order to ensure electrical connection strength and mechanical connection strength, a sealing resin generally called an underfill material is injected into the solder joint portion (underfill sealing).
この半田接合部よって生じた空隙(ギャップ)を液状封止樹脂(アンダーフィル材)で補強する場合、半田接合後に液状封止樹脂(アンダーフィル材)を供給し、これを硬化することによって半田接合部を補強している。しかしながら、電子部品の薄化、小型化に伴い、半田接合部は狭ピッチ化/狭ギャップ化しているため、半田接合後に液状封止樹脂(アンダーフィル材)を供給してもギャップ間に液状封止樹脂(アンダーフィル材)が行き渡らなく、完全に充填することが困難になるという問題が生じている。 When the gap (gap) generated by this solder joint is reinforced with a liquid sealing resin (underfill material), the liquid sealing resin (underfill material) is supplied after the solder joint, and the solder is bonded by curing it. The part is reinforced. However, as the electronic components become thinner and smaller, the solder joints are narrowed in pitch / narrow gap. Therefore, even if liquid sealing resin (underfill material) is supplied after soldering, the liquid sealing between the gaps There is a problem that the stop resin (underfill material) does not spread and it becomes difficult to completely fill the resin.
このような問題に対して、異方導電フィルムを介して端子間の電気的接続と接着とを一括で行う方法が知られている。例えば半田粒子を含む接着フィルムを、部材間に介在させて熱圧着させることにより、両部材の電気接続部間に半田粒子を介在させ、他部に樹脂成分を充填させる方法や、金属粒子を接触させることによって電気的接続をとる方法が記載されている(例えば、特許文献1、2)。
In order to solve such a problem, a method is known in which electrical connection and adhesion between terminals are collectively performed through an anisotropic conductive film. For example, an adhesive film containing solder particles is interposed between the members and thermocompression bonded so that the solder particles are interposed between the electrical connection portions of both members and the resin component is filled in the other portions, or metal particles are contacted A method is described in which electrical connection is established by performing the above (for example,
しかしこの方法では、電気的接続信頼性や接着後の樹脂の耐イオンマイグレーション性を確保することは困難であった。 However, with this method, it is difficult to ensure electrical connection reliability and ion migration resistance of the resin after bonding.
本発明の目的は、電気的接続信頼性及び接着後の耐イオンマイグレーション性に優れ、接着フィルムの脆性改善と良好なタック性を両立させた接着フィルム、多層回路基板、電子部品および半導体装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an adhesive film, a multilayer circuit board, an electronic component, and a semiconductor device, which are excellent in electrical connection reliability and ion migration resistance after adhesion, and have both improved brittleness of the adhesive film and good tackiness. There is to do.
このような目的は、下記(1)〜(17)により達成される。
(1)支持体の第一の端子と、被着体の第二の端子を、半田を用いて電気的に接続し、該支持体と該被着体とを接着する接着フィルムであって、(A)1核体から3核体の合計の含有量が、30〜70%であるフェノール系ノボラック樹脂と、(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂と、(C)フラックス活性化合物と、(D)成膜性樹脂と、を含むことを
特徴とする接着フィルム、
(2)前記(A)1核体から3核体の含有量が、30〜70%であるフェノール系ノボラック樹脂の含有量が、3〜30重量%である、(1)に記載の接着フィルム、
(3)前記(A)1核体から3核体の合計の含有量が、30〜70%であるフェノール系ノボラック樹脂の重量平均分子量が300〜1500である、(1)または(2)に記載の接着フィルム、
(4)前記(A)1核体から3核体の含有量が、30〜70%であるフェノール系ノボラック樹脂の1核体含有量が1%以下である、(1)ないし(3)のいずれかに記載の接着フィルム、
(5)前記(A)1核体から3核体の含有量が、30〜70%であるフェノール系ノボラック樹脂中の2核体と3核体の合計の含有量が30〜70%である、(1)ないし(4)のいずれかに記載の接着フィルム、
(6)前記(A)1核体から3核体の含有量が、30〜70%であるフェノール系ノボラック樹脂が、フェノールノボラック樹脂および/又はクレゾールノボラック樹脂である、(1)ないし(5)のいずれかに記載の接着フィルム、
(7)前記(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂の25℃における粘度が、500〜50,000mPa・sである、(1)ないし(6)のいずれかに記載の接着フィルム、
(8)前記(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂の含有量が、10〜80重量%である、(1)ないし(7)のいずれかに記載の接着フィルム、
(9)前記(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂と、前記(C)フラックス活性化合物の配合比((B)/(C))が、0.5〜12.0である、(1)ないし(8)のいずれかに記載の接着フィルム、
(10)前記(C)フラックス活性化合物が、1分子中に2個のフェノール性水酸基と、少なくとも1個の芳香族に直接結合したカルボキシル基とを含むフラックス活性化合物である、(1)ないし(9)のいずれかに記載の接着フィルム、
(11)前記(C)フラックス活性化合物が、フェノールフタリンを含むものである、(1)ないし(10)のいずれかに記載の接着フィルム、
(12)前記(D)成膜性樹脂が、フェノキシ樹脂を含むものである、(1)ないし(11)のいずれかに記載の接着フィルム、
(13)さらに、硬化促進剤を含むものである、(1)ないし(12)のいずれかに記載の接着フィルム、
(14)さらに、シランカップリング剤を含むものである、請求項1ないし13のいずれかに記載の接着フィルム、
(15)(1)ないし(14)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物を有することを特徴とする多層回路基板、
(16)(1)ないし(14)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物を有することを特徴とする電子部品、
(17)(1)ないし(14)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物を有することを特徴とする半導体装置。
Such an object is achieved by the following (1) to (17).
(1) An adhesive film for electrically connecting the first terminal of the support and the second terminal of the adherend using solder, and bonding the support and the adherend, (A) a phenolic novolak resin having a total content of 1 to 3 nuclei of 30 to 70%, (B) an epoxy resin that is liquid at 25 ° C., and (C) a flux active compound, (D) a film-forming resin, and an adhesive film,
(2) The adhesive film according to (1), wherein the content of the phenolic novolak resin in which the content of the (A) mononuclear to trinuclear body is 30 to 70% is 3 to 30% by weight. ,
(3) In (1) or (2), the weight-average molecular weight of the phenol-based novolak resin in which the total content of (A) mononuclear to trinuclear is 30 to 70% is 300 to 1500. The adhesive film as described,
(4) The (N) mononuclear content of the phenol-based novolak resin in which the content of the mononuclear to trinuclear body is 30 to 70% is 1% or less, (1) to (3) Any one of the adhesive films,
(5) The total content of the binuclear body and the trinuclear body in the phenolic novolak resin in which the content of the mononuclear body to the trinuclear body is 30 to 70% is 30 to 70%. , The adhesive film according to any one of (1) to (4),
(6) (1) to (5), wherein (A) the phenol novolak resin in which the content of mononuclear to trinuclear is 30 to 70% is a phenol novolac resin and / or a cresol novolac resin. The adhesive film according to any one of
(7) The adhesive film according to any one of (1) to (6), wherein the viscosity of the epoxy resin that is liquid at (B) at 25 ° C is 500 to 50,000 mPa · s,
(8) The adhesive film according to any one of (1) to (7), wherein the content of the (B) epoxy resin that is liquid at 25 ° C. is 10 to 80% by weight,
(9) (B) The blending ratio ((B) / (C)) of the epoxy resin that is liquid at 25 ° C. and the (C) flux active compound is 0.5 to 12.0, (1 ) To the adhesive film according to any one of (8),
(10) The (C) flux active compound is a flux active compound containing two phenolic hydroxyl groups in one molecule and a carboxyl group directly bonded to at least one aromatic group. 9) the adhesive film according to any one of
(11) The adhesive film according to any one of (1) to (10), wherein the (C) flux-active compound contains phenolphthaline,
(12) The adhesive film according to any one of (1) to (11), wherein the film-forming resin (D) includes a phenoxy resin,
(13) The adhesive film according to any one of (1) to (12), which further contains a curing accelerator,
(14) The adhesive film according to any one of
(15) A multilayer circuit board comprising a cured product of the adhesive film according to any one of (1) to (14),
(16) An electronic component comprising a cured product of the adhesive film according to any one of (1) to (14),
(17) A semiconductor device comprising a cured product of the adhesive film according to any one of (1) to (14).
本発明によれば、電気的接続信頼性及び接着後の耐イオンマイグレーション性に優れ、接着フィルムの脆性改善と良好なタック性を両立させた接着フィルム、多層回路基板、電子部品および半導体装置を提供することができる。 According to the present invention, there are provided an adhesive film, a multilayer circuit board, an electronic component, and a semiconductor device, which are excellent in electrical connection reliability and ion migration resistance after adhesion, and have both improved brittleness of the adhesive film and good tackiness. can do.
以下、本発明の接着フィルム、多層回路基板、電子部品及び半導体装置とその製造方法に関して説明する。
本発明の接着フィルムは、(A)1核体から3核体の合計の含有量が、30〜70%であるフェノール系ノボラック樹脂と、(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂と、(C)フラックス活性化合物と、(D)成膜性樹脂と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の多層回路基板、電子部品及び半導体装置は、第一の端子を有する支持体と、第二の端子を有する被着体と、を上記接着フィルムを用いて、電気的に接続し、該支持体と該被着体とを接着したものである。
Hereinafter, an adhesive film, a multilayer circuit board, an electronic component, a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described.
The adhesive film of the present invention comprises (A) a phenolic novolak resin having a total content of 1 to 3 nuclei of 30 to 70%, (B) an epoxy resin that is liquid at 25 ° C., and C) containing a flux active compound and (D) a film-forming resin.
The multilayer circuit board, electronic component, and semiconductor device of the present invention electrically connect a support having a first terminal and an adherend having a second terminal using the adhesive film. The support and the adherend are bonded together.
以下、本発明の接着フィルム、多層回路基板、電子部品及び半導体装置とその製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the adhesive film, multilayer circuit board, electronic component, and semiconductor device of the present invention and the manufacturing method thereof will be described in detail.
(接着フィルム) (Adhesive film)
本発明の接着フィルムは、(A)1核体から3核体の合計の含有量が、30〜70%であるフェノール系ノボラック樹脂(以下、化合物(A)とも記載する。)を含む。これにより、接着フィルムの硬化物のガラス転移温度を高めること、および、アウトガスとなるフェノール系ノボラック樹脂の量を低減することができ、さらに、耐イオンマイグレーション性を向上させることが可能となる。また、接着フィルムに適度な柔軟性を付与することができるため、接着フィルムの脆性を改善することが可能となる。さらに、接着フィルムに適度なタック性を付与することができるため、作業性に優れた接着フィルムを得ることができる。 The adhesive film of the present invention comprises (A) a phenolic novolak resin (hereinafter also referred to as compound (A)) in which the total content of mononuclear to trinuclear is 30 to 70%. Thereby, the glass transition temperature of the hardened | cured material of an adhesive film can be raised, the quantity of the phenol-type novolak resin used as outgas can be reduced, and also it becomes possible to improve ion migration resistance. Moreover, since moderate softness | flexibility can be provided to an adhesive film, it becomes possible to improve the brittleness of an adhesive film. Furthermore, since an appropriate tackiness can be imparted to the adhesive film, an adhesive film excellent in workability can be obtained.
前記化合物(A)としては、特に限定されるわけではないが、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂、ビスフェノールF型ノボラック樹脂、ビスフェノールAF型ノボラック樹脂等が挙げられるが、接着フィルムの硬化物のガラス転移温度を効果的に高めることができ、また、アウトガスとなるフェノール系ノボラック樹脂の量を低減することができる、フェノールノボラッック樹脂、クレゾールノボラック樹脂が好ましい。 The compound (A) is not particularly limited, and examples thereof include phenol novolak resins, cresol novolak resins, bisphenol A type novolak resins, bisphenol F type novolak resins, bisphenol AF type novolak resins, and the like. Phenol novolac resins and cresol novolac resins that can effectively increase the glass transition temperature of the cured product and can reduce the amount of phenolic novolak resin that is outgassed are preferred.
前記化合物(A)の含有量は、特に限定されるわけではないが、接着フィルム中に3〜30重量%含まれることが好ましく、5〜25重量%含まれることが特に好ましい。化合物(A)の含有量を上記範囲とすることで、接着フィルムの硬化物のガラス転移温度を効果的に高めること、さらに、アウトガスとなるフェノール系ノボラック樹脂の量を効果的に低減することを両立することができる。 Although content of the said compound (A) is not necessarily limited, It is preferable that 3-30 weight% is contained in an adhesive film, and it is especially preferable that 5-25 weight% is contained. By making content of a compound (A) into the said range, raising the glass transition temperature of the hardened | cured material of an adhesive film effectively, and also reducing the quantity of the phenol-type novolak resin used as outgas effectively. It can be compatible.
前記1核体から3核体の合計の含有量が30%より小さい(4核体以上の合計の含有量が70%以上)場合、(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂との反応性が低下し、接着フィルムの硬化物中に未反応のフェノール系ノボラック樹脂が残留するため、耐マイグレーション性が低下、また、接着フィルムが脆くなり作業性が低下してしまうといった問題が生じる。また、前記1核体から3核体の合計の含有量が70%より大きい(4核体以上の合計の含有量が30%以下)場合、接着フィルムを硬化させる際のあるとガス量が増大し、支持体または被着体の表面を汚染してしまうのでったり、耐マイグレーション性が低下してしまったり、さらに、接着フィルムのタック性が大きくなり、接着フィルムの作業性が低下してしまうといった問題が生じる。 When the total content of mononuclear to trinuclear is less than 30% (the total content of four or more nuclei is 70% or more), (B) reactivity with epoxy resin that is liquid at 25 ° C And the unreacted phenolic novolak resin remains in the cured adhesive film, resulting in a problem that the migration resistance is lowered and the adhesive film becomes brittle and the workability is lowered. Further, when the total content of mononuclear to trinuclear is greater than 70% (the total content of four or more nuclei is 30% or less), the amount of gas increases when the adhesive film is cured. In addition, the surface of the support or the adherend is contaminated, the migration resistance is lowered, the tackiness of the adhesive film is increased, and the workability of the adhesive film is lowered. Problems arise.
前記化合物(A)中の2核体と3核体の合計の含有量は、特に限定されるわけではないが、30〜70%であることが好ましい。上記下限値以上とすることで、接着フィルムを硬化させる際のアウトガス量が増大し、支持体または被着体の表面を汚染してしまうことをより効果的に防止することができる。また。上記上限値以下とすることで、接着フィル
ムの柔軟性と屈曲性をより効果的に確保することができる。
Although the total content of the binuclear body and the trinuclear body in the compound (A) is not particularly limited, it is preferably 30 to 70%. By setting it to the above lower limit value or more, it is possible to more effectively prevent the amount of outgas when the adhesive film is cured and contaminate the surface of the support or adherend. Also. By setting it as the upper limit value or less, the flexibility and flexibility of the adhesive film can be more effectively ensured.
前記化合物(A)中の1核体の含有量は、特に限定されるわけではないが、接着フィルム中に1%以下であることが好ましく、0.8%以下であることが特に好ましい。前記1核体の含有量を、上記範囲とすることで、接着フィルムを硬化する際のアウトガス量を低減することができ、支持体または被着体の汚染を抑制することができ、さらに、耐マイグレーション性を向上することができる。 Although the content of the mononuclear substance in the compound (A) is not particularly limited, it is preferably 1% or less, and particularly preferably 0.8% or less in the adhesive film. By setting the content of the mononuclear body within the above range, the amount of outgas when curing the adhesive film can be reduced, contamination of the support or adherend can be suppressed, and further, Migration can be improved.
前記化合物(A)の重量平均分子量は、特に限定されるわけではないが、300〜1,500であることが好ましく、400〜1400であることが特に好ましい。上記下限値以上とすることで、接着フィルムを硬化させる際のアウトガス量が増大し、支持体または被着体の表面を汚染してしまうことをより効果的に防止することができる。また。上記上限値以下とすることで、接着フィルムの柔軟性と屈曲性をより効果的に確保することができる。 Although the weight average molecular weight of the said compound (A) is not necessarily limited, It is preferable that it is 300-1,500, and it is especially preferable that it is 400-1400. By setting it to the above lower limit value or more, it is possible to more effectively prevent the amount of outgas when the adhesive film is cured and contaminate the surface of the support or adherend. Also. By setting it as the upper limit value or less, the flexibility and flexibility of the adhesive film can be more effectively ensured.
本発明の接着フィルムは、(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂(以下、化合物(B)とも記載する。)を含む。これにより、接着フィルムに柔軟性および屈曲性を付与することができるため、ハンドリング性に優れた接着フィルムを得ることができる。 The adhesive film of the present invention contains (B) an epoxy resin that is liquid at 25 ° C. (hereinafter also referred to as compound (B)). Thereby, since a softness | flexibility and a flexibility can be provided to an adhesive film, the adhesive film excellent in handling property can be obtained.
前記化合物(B)としては、特に限定されるものではないが、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、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、接着フィルムの支持体および被着体に対する密着性、さらに、接着フィルム硬化後の機械特性に優れる、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が好ましい。 Although it does not specifically limit as said compound (B), A bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a glycidyl amine type epoxy resin, a glycidyl ester type epoxy resin etc. are mentioned. Among these, bisphenol A-type epoxy resins and bisphenol F-type epoxy resins, which are excellent in adhesion of the adhesive film to the support and adherend, and excellent in mechanical properties after the adhesive film is cured, are preferable.
また、前記化合物(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂としては、より好ましくは、25℃における粘度が、500〜50,000mPa・sであるもの、さらに好ましくは、800〜40,000mPa・sであるものが挙げられる。25℃における粘度を上記下限値以上とすることで、接着フィルムの柔軟性と屈曲性を確保することができる。また、25℃における粘度を上記上限値以下とすることで接着フィルムのタック性が強くなり、ハンドリング性が低下することを防止することができる。 The epoxy resin that is liquid at 25 ° C. is more preferably a compound having a viscosity at 25 ° C. of 500 to 50,000 mPa · s, more preferably 800 to 40,000 mPa · s. The thing which is is mentioned. By setting the viscosity at 25 ° C. to the above lower limit or more, the flexibility and flexibility of the adhesive film can be ensured. Moreover, the tack property of an adhesive film becomes strong by making the viscosity in 25 degreeC below the said upper limit, and it can prevent that handling property falls.
また、前記化合物(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、10〜80重量%が好ましく、15〜75重量%が特に好ましい。上記下限値以上とすることで、接着フィルムの柔軟性と屈曲性をより効果的に発現させることができる。また、上記上限値以下とすることで、接着フィルのタック性が強くなり、ハンドリング性が低下することをより効果的に防止することができる。 The content of the epoxy resin that is liquid at 25 ° C. is not particularly limited, but is preferably 10 to 80% by weight, and particularly preferably 15 to 75% by weight. By setting it as the said lower limit or more, the softness | flexibility and flexibility of an adhesive film can be expressed more effectively. Moreover, by setting it as the said upper limit or less, the tack property of an adhesive film becomes strong and it can prevent more effectively that handling property falls.
本発明の接着フィルムは、(C)フラックス活性化合物(以下、化合物(C)とも記載する。)を含む。これにより、支持体の第一の端子および被着体の第二の端子の少なくとも一方の半田表面の酸化膜を除去すること、また、場合によっては、支持体の第一の端子または被着体の第二の端子表面の酸化膜を除去することができ、確実に前記第一の端子と前記第二の端子を確実に半田接合することができるため、接続信頼性の高い多層回路基板、電子部品、半導体装置等を得ることができる。 The adhesive film of the present invention contains (C) a flux active compound (hereinafter also referred to as compound (C)). Thereby, the oxide film on the solder surface of at least one of the first terminal of the support and the second terminal of the adherend is removed, and in some cases, the first terminal of the support or the adherend Since the oxide film on the surface of the second terminal can be removed and the first terminal and the second terminal can be surely soldered together, a multilayer circuit board with high connection reliability, an electronic Parts, semiconductor devices and the like can be obtained.
前記化合物(C)としては、半田表面の酸化膜を除去する働きがあれば、特に限定されるものではないが、カルボキシル基又はフェノール性水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基及びフェノール水酸基の両方を備える化合物が好ましい。 The compound (C) is not particularly limited as long as it has a function of removing an oxide film on the solder surface, but either a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, or both a carboxyl group and a phenol hydroxyl group are present. The compound provided is preferred.
前記化合物(C)の配合量は、1〜30重量%が好ましく、3〜20重量%が特に好ま
しい。化合物(C)の配合量が、上記範囲であることにより、フラックス活性を向上させることができるとともに、接着フィルムを硬化した際に、未反応の化合物(A)、化合物(B)および化合物(C)が残存するのを防止することができ、耐マイグレーション性を向上することができる。
The compounding amount of the compound (C) is preferably 1 to 30% by weight, particularly preferably 3 to 20% by weight. When the compounding amount of the compound (C) is in the above range, the flux activity can be improved, and when the adhesive film is cured, the unreacted compound (A), compound (B) and compound (C ) Can be prevented, and migration resistance can be improved.
また、エポキシ樹脂の硬化剤として作用する化合物の中には、(C)フラックス活性化合物が存在する(以下、このような化合物を、フラックス活性硬化剤とも記載する。)。例えば、エポキシ樹脂の硬化剤として作用する、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸等は、フラックス作用も有している。本発明では、このような、フラックスとしても作用し、エポキシ樹脂の硬化剤としても作用するようなフラックス活性硬化剤を、好適に用いることができる。 Among the compounds that act as curing agents for epoxy resins, there are (C) flux active compounds (hereinafter, such compounds are also referred to as flux active curing agents). For example, aliphatic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids and the like that act as curing agents for epoxy resins also have a flux action. In the present invention, such a flux active curing agent that acts as a flux and also acts as a curing agent for an epoxy resin can be suitably used.
なお、カルボキシル基を備える(C)フラックス活性化合物とは、分子中にカルボキシル基が1つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。また、フェノール性水酸基を備える(C)フラックス活性化合物とは、分子中にフェノール性水酸基が1つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。また、カルボキシル基及びフェノール性水酸基を備える(C)フラックス活性化合物とは、分子中にカルボキシル基及びフェノール性水酸基がそれぞれ1つ以上存在するものをいい、液状であっても固体であってもよい。 The (C) flux-active compound having a carboxyl group means a compound having one or more carboxyl groups in the molecule, and may be liquid or solid. The (C) flux active compound having a phenolic hydroxyl group means a compound having one or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, and may be liquid or solid. The (C) flux active compound having a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group means a compound having one or more carboxyl groups and phenolic hydroxyl groups in the molecule, and may be liquid or solid. .
これらのうち、カルボキシル基を備える(C)フラックス活性化合物としては、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸等が挙げられる。 Among these, (C) flux active compounds having a carboxyl group include aliphatic acid anhydrides, alicyclic acid anhydrides, aromatic acid anhydrides, aliphatic carboxylic acids, aromatic carboxylic acids and the like.
前記カルボキシル基を備える(C)フラックス活性化合物に係る脂肪族酸無水物としては、無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物等が挙げられる。 Examples of the aliphatic acid anhydride related to the flux active compound (C) having the carboxyl group include succinic anhydride, polyadipic acid anhydride, polyazeline acid anhydride, and polysebacic acid anhydride.
前記カルボキシル基を備える(C)フラックス活性化合物に係る脂環式酸無水物としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物等が挙げられる。 Examples of the alicyclic acid anhydride relating to the flux active compound (C) having a carboxyl group include methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methylhymic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and tetrahydrophthalic anhydride. , Trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methylcyclohexene dicarboxylic acid anhydride, and the like.
前記カルボキシル基を備える(C)フラックス活性化合物に係る芳香族酸無水物としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート等が挙げられる。 Examples of the aromatic acid anhydride related to the flux active compound (C) having a carboxyl group include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bistrimellitate, glycerol tris Trimellitate and the like.
前記カルボキシル基を備える(C)フラックス活性化合物に係る脂肪族カルボン酸としては、下記一般式(1)で示される化合物や、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸等が挙げられる。
HOOC−(CH2)n−COOH (1)
(式(1)中、nは、1以上20以下の整数を表す。)
Examples of the aliphatic carboxylic acid related to the flux active compound (C) having the carboxyl group include compounds represented by the following general formula (1), formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid pivalate, and capryl. Examples include acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, oleic acid, fumaric acid, maleic acid, oxalic acid, malonic acid, oxalic acid, and the like.
HOOC- (CH 2) n -COOH ( 1)
(In formula (1), n represents an integer of 1 or more and 20 or less.)
前記カルボキシル基を備える(C)フラックス活性化合物に係る芳香族カルボン酸としては、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘミメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、プレーニト酸、ピロメリット酸、メリット酸、トリイル酸、キシリル酸、ヘメリト酸、メシチレン酸、プレーニチル酸、トルイル酸、ケイ皮
酸、サリチル酸、2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸(2,5−ジヒドロキシ安息香酸)、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,5−ジヒドロキシ安息香酸、浸食子酸(3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸)、1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3,5−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体、フェノールフタリン、ジフェノール酸等が挙げられる。
Examples of the aromatic carboxylic acid related to the flux active compound (C) having a carboxyl group include benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, hemimellitic acid, trimellitic acid, trimesic acid, melophanoic acid, planitic acid, pyro Mellitic acid, meritic acid, triylic acid, xylic acid, hemelic acid, mesitylene acid, prenylic acid, toluic acid, cinnamic acid, salicylic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, gentisic acid (2 , 5-dihydroxybenzoic acid), 2,6-dihydroxybenzoic acid, 3,5-dihydroxybenzoic acid, gallic acid (3,4,5-trihydroxybenzoic acid), 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid Naphthoic acid derivatives such as 3,5-dihydroxy-2-naphthoic acid, phenolphthalene, di Such as phenol acid, and the like.
これらの前記カルボキシル基を備える(C)フラックス活性化合物のうち、(C)フラックス活性化合物が有する活性度、接着フィルムの硬化時におけるアウトガスの発生量、及び硬化後の接着フィルムの弾性率やガラス転移温度等のバランスが良い点で、前記一般式(1)で示される化合物が好ましい。そして、前記一般式(1)で示される化合物のうち、式(1)中のnが3〜10である化合物が、硬化後の接着フィルムにおける弾性率が増加するのを抑制することができるとともに、支持体と被着体の接着性を向上させることができる点で、特に好ましい。 Among these (C) flux active compounds having the carboxyl group, (C) the activity of the flux active compound, the amount of outgas generated when the adhesive film is cured, and the elastic modulus and glass transition of the adhesive film after curing The compound represented by the general formula (1) is preferable in terms of a good balance of temperature and the like. And among the compounds shown by said general formula (1), while the compound whose n in Formula (1) is 3-10 can suppress that the elasticity modulus in the adhesive film after hardening increases. It is particularly preferable in that the adhesion between the support and the adherend can be improved.
前記一般式(1)で示される化合物のうち、式(1)中のnが3〜10である化合物としては、例えば、n=3のグルタル酸(HOOC−(CH2)3−COOH)、n=4のアジピン酸(HOOC−(CH2)4−COOH)、n=5のピメリン酸(HOOC−(CH2)5−COOH)、n=8のセバシン酸(HOOC−(CH2)8−COOH)及びn=10のHOOC−(CH2)10−COOH−等が挙げられる。 Among the compounds represented by the general formula (1), as the compound in which n in the formula (1) is 3 to 10, for example, n = 3 glutaric acid (HOOC— (CH 2 ) 3 —COOH), n = 4 adipic acid (HOOC— (CH 2 ) 4 —COOH), n = 5 pimelic acid (HOOC— (CH 2 ) 5 —COOH), n = 8 sebacic acid (HOOC— (CH 2 ) 8 -COOH) and of n = 10 HOOC- (CH 2) 10 -COOH- , and the like.
前記フェノール性水酸基を備える(C)フラックス活性化合物としては、フェノール類が挙げられ、具体的には、例えば、フェノール、o−クレゾール、2,6−キシレノール、p−クレゾール、m−クレゾール、o−エチルフェノール、2,4−キシレノール、2,5キシレノール、m−エチルフェノール、2,3−キシレノール、メジトール、3,5−キシレノール、p−ターシャリブチルフェノール、カテコール、p−ターシャリアミルフェノール、レゾルシノール、p−オクチルフェノール、p−フェニルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAF、ビフェノール、ジアリルビスフェノールF、ジアリルビスフェノールA、トリスフェノール、テトラキスフェノール等のフェノール性水酸基を含有するモノマー類等が挙げられる。 Examples of the (C) flux-active compound having a phenolic hydroxyl group include phenols. Specifically, for example, phenol, o-cresol, 2,6-xylenol, p-cresol, m-cresol, o- Ethylphenol, 2,4-xylenol, 2,5 xylenol, m-ethylphenol, 2,3-xylenol, meditol, 3,5-xylenol, p-tertiarybutylphenol, catechol, p-tertiaryamylphenol, resorcinol, Contains phenolic hydroxyl groups such as p-octylphenol, p-phenylphenol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AF, biphenol, diallyl bisphenol F, diallyl bisphenol A, trisphenol, tetrakisphenol Nomar, and the like can be mentioned.
上述したようなカルボキシル基又はフェノール水酸基のいずれか、あるいは、カルボキシル基及びフェノール水酸基の両方を備える化合物は、エポキシ樹脂との反応で三次元的に取り込まれる。 A compound having either a carboxyl group or a phenol hydroxyl group as described above, or a compound having both a carboxyl group and a phenol hydroxyl group is incorporated three-dimensionally by reaction with an epoxy resin.
そのため、硬化後のエポキシ樹脂の三次元的なネットワークの形成を向上させるという観点からは、(C)フラックス活性化合物としては、フラックス作用を有し且つエポキシ樹脂の硬化剤として作用するフラックス活性硬化剤が好ましい。フラックス活性硬化剤としては、例えば、1分子中に、エポキシ樹脂に付加することができる2つ以上のフェノール性水酸基と、フラックス作用(還元作用)を示す芳香族に直接結合した1つ以上のカルボキシル基とを備える化合物が挙げられる。このようなフラックス活性硬化剤としては、2,3−ジヒドロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸(2,5−ジヒドロキシ安息香酸)、2,6−ジヒドロキシ安息香酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸、没食子酸(3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸)等の安息香酸誘導体;1,4−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3,5−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3,7−ジヒドロキシ−2−ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体;フェノールフタリン;及びジフェノール酸等が挙げられ、これらは1種単独又は2種以上を組み合わせでもよい。
これらの中でも、半田表面の酸化膜を除去する効果とエポキシ樹脂との反応性に優れる、2,3−ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸、フェノールフタリンが好ましい。
Therefore, from the viewpoint of improving the formation of a three-dimensional network of the epoxy resin after curing, (C) the flux active compound has a flux action and acts as a curing agent for the epoxy resin. Is preferred. Examples of the flux active curing agent include, in one molecule, two or more phenolic hydroxyl groups that can be added to an epoxy resin, and one or more carboxyls directly bonded to an aromatic group that exhibits a flux action (reduction action). And a compound having a group. Such flux active curing agents include 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, gentisic acid (2,5-dihydroxybenzoic acid), 2,6-dihydroxybenzoic acid, 3,4- Benzoic acid derivatives such as dihydroxybenzoic acid and gallic acid (3,4,5-trihydroxybenzoic acid); 1,4-dihydroxy-2-naphthoic acid, 3,5-dihydroxy-2-naphthoic acid, 3,7- Examples thereof include naphthoic acid derivatives such as dihydroxy-2-naphthoic acid; phenolphthaline; and diphenolic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, 2,3-dihydroxybenzoic acid, gentisic acid, and phenolphthaline, which are excellent in the effect of removing the oxide film on the solder surface and the reactivity with the epoxy resin, are preferable.
また、接着フィルム中、フラックス活性硬化剤の配合量は、1〜30重量%が好ましく
、3〜20重量%が特に好ましい。接着フィルム中のフラックス活性硬化剤の配合量が、上記範囲であることにより、接着フィルムのフラックス活性を向上させることができるとともに、接着フィルム中に、エポキシ樹脂と未反応のフラックス活性硬化剤が残存するのが防止される。なお、未反応のフラックス活性硬化剤が残存すると、マイグレーションが発生する。
Moreover, 1-30 weight% is preferable and, as for the compounding quantity of a flux active hardening | curing agent in an adhesive film, 3-20 weight% is especially preferable. When the blending amount of the flux active curing agent in the adhesive film is within the above range, the flux activity of the adhesive film can be improved and the epoxy resin and the unreacted flux active curing agent remain in the adhesive film. Is prevented. If unreacted flux active curing agent remains, migration occurs.
前記化合物(B)と前記化合物(C)の配合比は、特に限定されるわけではないが、((B)/(C))が0.5〜12.0であることが好ましく、2.0〜10.0であることが特に好ましい。((B)/(C))を上記下限値以上とすることで、接着フィルムを硬化させる際に、未反応の化合物(C)を低減することができるため、耐マイグレーション性を向上することができる。また、上記上限値以下とすることで、接着フィルムを硬化させる際に、未反応の化合物(B)を低減することができるため、耐マイグレーション性を向上することができる。 The compounding ratio of the compound (B) and the compound (C) is not particularly limited, but ((B) / (C)) is preferably 0.5 to 12.0. It is especially preferable that it is 0-10.0. By setting ((B) / (C)) to be equal to or higher than the above lower limit value, when the adhesive film is cured, unreacted compound (C) can be reduced, so that the migration resistance can be improved. it can. Moreover, when it makes it below the said upper limit, when hardening an adhesive film, since an unreacted compound (B) can be reduced, migration resistance can be improved.
本発明の接着フィルムは、接着フィルムの成膜性を向上する(D)成膜性樹脂を含む。これにより、フィルム状態にするのが容易となる。また、接着フィルムの機械的特性にも優れる。 The adhesive film of the present invention includes (D) a film-forming resin that improves the film-forming property of the adhesive film. Thereby, it becomes easy to make a film state. Moreover, it is excellent also in the mechanical characteristic of an adhesive film.
前記(D)成膜性樹脂としては、特に限定されるわけではないが、例えば、(メタ)ア
クリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、ナイロン等を挙げることができる。これらは、1種で用いても、2種以上を併用してもよい。中でも、(メタ)アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
The (D) film-forming resin is not particularly limited. For example, (meth) acrylic resin, phenoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, polyimide resin, siloxane-modified polyimide resin, polybutadiene, polypropylene, Styrene-butadiene-styrene copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer, polyacetal resin, polyvinyl butyral resin, polyvinyl acetal resin, butyl rubber, chloroprene rubber, polyamide resin, acrylonitrile-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene- Acrylic acid copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polyvinyl acetate, nylon and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic resins, phenoxy resins, and polyimide resins is preferable.
前記(D)成膜性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されるわけではないが、1万以上が好ましく、より好ましくは2万〜100万、更に好ましくは3万〜90万である。重量平均分子量
が前記範囲であると、接着フィルムの成膜性をより向上させることができる。
The weight average molecular weight of the film-forming resin (D) is not particularly limited, but is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 to 1,000,000, still more preferably 30,000 to 900,000. When the weight average molecular weight is in the above range, the film formability of the adhesive film can be further improved.
前記(D)成膜性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記接着フィルム中の10〜50重量%が好ましく、15〜40重量%がより好ましく、特に20〜35重量%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、接着フィルムの流動性を抑制することができ、接着フィルムの取り扱いが容易になる。 The content of the film-forming resin (D) is not particularly limited, but is preferably 10 to 50% by weight, more preferably 15 to 40% by weight, and particularly preferably 20 to 35% by weight in the adhesive film. When the content is within the above range, the fluidity of the adhesive film can be suppressed, and the handling of the adhesive film becomes easy.
また、前記接着フィルムは、硬化促進剤を更に含んでもよい。硬化促進剤は硬化性樹脂の種類等に応じて適宜選択することができる。硬化促進剤としては、例えば融点が150℃以上のイミダゾール化合物を使用することができる。使用される硬化促進剤の融点が150℃以上であると、接着フィルムの硬化が完了する前に、半田バンプを構成する半田成分が半導体素子に設けられた内部電極表面に移動することができ、内部電極間の電気的接続を良好なものとすることができる。融点が150℃以上のイミダゾール化合物としては、2−フェニルヒドロキシイミダゾール、2−フェニル−4−メチルヒドロキシイミダゾール等が挙げられる。 The adhesive film may further include a curing accelerator. A hardening accelerator can be suitably selected according to the kind etc. of curable resin. As the curing accelerator, for example, an imidazole compound having a melting point of 150 ° C. or higher can be used. When the melting point of the curing accelerator used is 150 ° C. or more, before the curing of the adhesive film is completed, the solder components constituting the solder bumps can move to the internal electrode surface provided in the semiconductor element, The electrical connection between the internal electrodes can be improved. Examples of the imidazole compound having a melting point of 150 ° C. or higher include 2-phenylhydroxyimidazole and 2-phenyl-4-methylhydroxyimidazole.
前記硬化促進剤の含有量は、特に限定されるわけではないが、接着フィルム中0.005〜10重量%であることが好ましく、より好ましくは0.01〜5重量%である。イミ
ダゾール化合物の配合量を0.005重量%以上とすることにより、硬化促進剤としての機能を更に効果的に発揮させて、接着フィルムの硬化性を向上させることができる。また、イミダゾールの配合量を10重量%以下とすることにより、半田バンプを構成する半田成分の溶融温度における樹脂の溶融粘度が高くなりすぎず、良好な半田接合構造が得られる。また、接着フィルムの保存性を更に向上させることができる。
これらの硬化促進剤は、1種で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Although content of the said hardening accelerator is not necessarily limited, It is preferable that it is 0.005 to 10 weight% in an adhesive film, More preferably, it is 0.01 to 5 weight%. By making the compounding quantity of an imidazole compound 0.005 weight% or more, the function as a hardening accelerator can be exhibited more effectively and the sclerosis | hardenability of an adhesive film can be improved. Moreover, by setting the blending amount of imidazole to 10% by weight or less, the melt viscosity of the resin at the melting temperature of the solder component constituting the solder bump does not become too high, and a good solder joint structure can be obtained. Moreover, the preservability of the adhesive film can be further improved.
These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more.
また、前記接着フィルムは、シランカップリング剤を更に含んでもよい。シランカップリング剤を含むことにより、半導体素子、基板等の支持体または被着体に対する接着フィルムの密着性を高めることができる。シランカップリング剤としては、例えば、エポキシシランカップリング剤、芳香族含有アミノシランカップリング剤等が使用できる。これらは1種で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。シランカップリング剤の配合量は、適宜選択すればよいが、前記樹脂組成物全体に対して、好ましくは0.01〜10重量%であり、より好ましくは0.05〜5重量%であり、更に好ましくは0.1〜2重量%である。 The adhesive film may further include a silane coupling agent. By including a silane coupling agent, the adhesion of the adhesive film to a support or adherend such as a semiconductor element or a substrate can be enhanced. As the silane coupling agent, for example, an epoxy silane coupling agent, an aromatic-containing aminosilane coupling agent and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the silane coupling agent may be appropriately selected, but is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 5% by weight, based on the entire resin composition. More preferably, it is 0.1 to 2% by weight.
前記接着フィルムは、無機充填材を更に含んでも良い。これにより、接着フィルムの線膨張係数を低下することができ、それによって信頼性を向上することができる。
前記無機充填材としては、例えば、銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等を挙げることができるが、これらの中でもシリカが好ましい。また、シリカフィラーの形状としては、破砕シリカと球状シリカがあるが、球状シリカが好ましい。
The adhesive film may further include an inorganic filler. Thereby, the linear expansion coefficient of an adhesive film can be reduced, and reliability can be improved thereby.
Examples of the inorganic filler include silver, titanium oxide, silica, mica, and the like. Among these, silica is preferable. Moreover, as a shape of a silica filler, although there exists crushing silica and spherical silica, spherical silica is preferable.
前記無機充填材の平均粒径は、特に限定されないが、0.01μm以上、20μm以下が好ましく、0.1μm以上、5μm以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルム内でフィラーの凝集を抑制し、外観を向上させることができる。 The average particle diameter of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm or more and 20 μm or less, and particularly preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less. By setting it as the said range, aggregation of a filler within an adhesive film can be suppressed and an external appearance can be improved.
前記無機充填材の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体に対して10〜60重量%が好ましく、特に20〜50重量%が好ましい。上記範囲とすることで、硬化後の接着フィルムと被接着物との間の線膨張係数差が小さくなり、熱衝撃の際に発生する応力を低減させることができるため、被接着物の剥離をさらに確実に抑制することができる。さらに、硬化後の接着フィルムの弾性率が高くなりすぎるのを抑制することができるため、半導体装置の信頼性が上昇する。 Although content of the said inorganic filler is not specifically limited, 10 to 60 weight% is preferable with respect to the whole said resin composition, and 20 to 50 weight% is especially preferable. By setting the above range, the difference in linear expansion coefficient between the cured adhesive film and the adherend can be reduced, and the stress generated during thermal shock can be reduced. Furthermore, it can suppress reliably. Furthermore, since it can suppress that the elasticity modulus of the adhesive film after hardening becomes high too much, the reliability of a semiconductor device rises.
上述したような各樹脂成分を、溶媒中に混合して得られたワニスをポリエステルシート等の剥離処理を施した基材上に塗布し、所定の温度で、実質的に溶媒を含まない程度にまで乾燥させることにより、接着フィルムを得ることができる。ここで用いられる溶媒は、使用される成分に対し不活性なものであれば特に限定されないが、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、DIBK (ジイソブチルケトン)、シクロヘキサノ
ン、DAA(ジアセトンアルコール)等のケトン類、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)、THF(テトラヒドロフラン)、DMF(ジメチルホルムアミド)、DBE(ニ塩基酸エステル)、EEP(3−エトキシプロピオン酸エチル)、DMC(ジメチルカーボネート)等が好適に用いられる。溶媒の使用量は、溶媒に混合した成分の固形分が10〜60重量%となる範囲であることが好ましい。
Apply the varnish obtained by mixing each resin component as described above in a solvent onto a base material that has been subjected to a release treatment such as a polyester sheet, and at a predetermined temperature, substantially free of solvent. The adhesive film can be obtained by drying the film. The solvent used here is not particularly limited as long as it is inert to the components used, but ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, DIBK (diisobutyl ketone), cyclohexanone, DAA (diacetone alcohol), etc. , Aromatic hydrocarbons such as benzene, xylene, toluene, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, etc. Cellosolve, NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), THF (tetrahydrofuran), DMF (dimethylformamide), DBE (dibasic acid ester), EEP (3-ethoxypropionic acid ester) Le), DMC (dimethyl carbonate), etc. is preferably used. The amount of the solvent used is preferably in the range where the solid content of the components mixed in the solvent is 10 to 60% by weight.
得られた接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、1〜300μmであることが好ましく、特に5〜200μmであることが好ましい。厚さが前記範囲内であると、接合部の間隙に樹脂成分を十分に充填することができ、樹脂成分の硬化後の機械的接着強度を確
保することができる。
Although the thickness of the obtained adhesive film is not specifically limited, It is preferable that it is 1-300 micrometers, and it is especially preferable that it is 5-200 micrometers. When the thickness is within the above range, the resin component can be sufficiently filled in the gap between the joint portions, and the mechanical adhesive strength after curing of the resin component can be ensured.
このようにして得られた接着フィルムは、フラックス活性を有しているものである。したがって、半導体素子と基板、基板と基板、半導体素子と半導体素子、半導体ウエハと半導体ウエハ等の半田接続を必要とされる部材の接続において好適に用いることができるものである。 The adhesive film thus obtained has a flux activity. Therefore, it can be suitably used in the connection of members that require solder connection, such as a semiconductor element and a substrate, a substrate and a substrate, a semiconductor element and a semiconductor element, or a semiconductor wafer.
次に、上述した接着フィルムを用いた多層回路基板、電子部品および半導体装置について説明する。
図1は、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。
図1に示すように、半田バンプ11を有する半導体素子1を用意する(図1(a))。この半導体素子1の半田バンプ11を覆うように、上述したフラックス機能を有する接着フィルム2をラミネートする(図1(b))。
Next, a multilayer circuit board, an electronic component, and a semiconductor device using the above-described adhesive film will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device.
As shown in FIG. 1, a
このフラックス機能を有する接着フィルム2を半導体素子1にラミネートする方法としては、例えばロールラミネーター、平板プレス、ウエハーラミネーター等が挙げられる。これらの中でもラミネート時に空気を巻き込まないようにするため、真空下でラミネートする方法(真空ラミネーター)が好ましい。
Examples of a method of laminating the
また、ラミネートする条件としては、特に限定されず、ボイドなくラミネートできればよいが、具体的には60〜150℃×1秒〜120秒間が好ましく、特に80〜120℃×5〜60秒間が好ましい。ラミネート条件が前記範囲内であると、貼着性と、樹脂のはみ出しの抑制効果と、樹脂の硬化度とのバランスに優れる。
また、加圧条件も特に限定されないが、0.2〜2.0MPaが好ましく、特に0.5〜1.5MPaが好ましい。
Moreover, it does not specifically limit as conditions to laminate | stack, Although it should just be able to laminate | stack without a void, Specifically, 60-150 degreeC x 1 second-120 second are preferable, and 80-120 degreeC x 5-60 second is especially preferable. When the laminating conditions are within the above range, the balance between the sticking property, the effect of suppressing the protrusion of the resin, and the degree of curing of the resin is excellent.
Moreover, although pressurization conditions are not specifically limited, 0.2-2.0 MPa is preferable and 0.5-1.5 MPa is especially preferable.
次に、上述した半導体素子1の半田バンプ11と対応する位置にパッド部(不図示)を有する基板3を用意し、半導体素子1と基板3とを位置合わせしながら、フラックス機能を有する接着フィルム2を介して仮圧着する(図1(c))。仮圧着する条件は、特に限定されないが、60〜150℃×1秒〜120秒間が好ましく、特に80〜120℃×5〜60秒間が好ましい。また、加圧条件も特に限定されないが、0.2〜2.0MPaが好ましく、特に0.5〜1.5MPaが好ましい。
Next, a
次に、半田バンプ11を溶融してパッドと半田接合する半田接続部111を形成する(図1(d))。
半田接続する条件は、使用する半田の種類にもよるが、例えばSn−Agの場合、220〜260℃×5〜500秒間加熱して半田接続することが好ましく、特に230〜240℃×10〜100秒間加熱することが好ましい。
この半田接合は、半田バンプ11が融解した後に、接着フィルム2が硬化するような条件で行うことが好ましい。すなわち、半田接合は、半田バンプ11を融解させるが、接着フィルム2の硬化反応があまり進行させないような条件で実施することが好ましい。これにより、半田接続する際の半田接続部の形状を接続信頼性に優れるような安定した形状とすることができる。
Next, the solder bumps 11 are melted to form
The conditions for solder connection depend on the type of solder used, but in the case of Sn-Ag, for example, it is preferable to perform solder connection by heating at 220 to 260 ° C. for 5 to 500 seconds, particularly 230 to 240 ° C. for 10 to 10. It is preferable to heat for 100 seconds.
This solder bonding is preferably performed under conditions such that the
次に、接着フィルム2を加熱して硬化させる。硬化させる条件は、特に限定されないが、130〜220℃×30〜500分間が好ましく、特に150〜200℃×60〜180分間が好ましい。
Next, the
このようにして、半導体素子1と基板3とが接着フィルム2の硬化物で接着された半導体装置10を得ることができる。半導体装置10は、上述したような接着フィルム2の硬
化物で接着されているので電気的接続信頼性に優れている。
また、同様の方法により、回路基板と、回路基板とを接着フィルム2の硬化物で接合して多層回路基板を得ることができる。
また、同様の方法により、半導体素子と半導体素子とを接着フィルム2の硬化物で接着されている電子部品を得ることができる。
また、同様の方法により、半導体素子と半導体素子とを接着フィルム2の硬化物で接着されている半導体装置を得ることができる。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
Thus, the
Moreover, a circuit board and a circuit board can be joined with the hardened | cured material of the
Moreover, the electronic component by which the semiconductor element and the semiconductor element were adhere | attached with the hardened | cured material of the
Moreover, the semiconductor device by which the semiconductor element and the semiconductor element were adhere | attached with the hardened | cured material of the
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to this.
(実施例1)
<接着フィルムの調製>
フェノールノボラック樹脂(住友ベークライト社製、PR55617)15.0重量部と、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、EPICLON−840S)45.0重量部と、フラックス活性化合物であるフェノールフタリン(東京化成工業社製)15.0重量部と、成膜性樹脂としてビスフェノールA型フェノキシ樹脂(東都化成社製、YP−50)24.4重量部と、硬化促進剤として2―フェニルー4−メチルイミダゾール(四国化成工業社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤としてβ−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、KBM−303)0.5重量部とを、メチルエチルケトンに溶解し、樹脂濃度50%の樹脂ワニスを調製した。
Example 1
<Preparation of adhesive film>
15.0 parts by weight of a phenol novolac resin (Sumitomo Bakelite, PR55617), 45.0 parts by weight of a liquid bisphenol A type epoxy resin (Dainippon Ink and Chemicals, EPICLON-840S), and a phenol that is a flux active compound 15.0 parts by weight of phthalin (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 24.4 parts by weight of bisphenol A type phenoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YP-50) as a film-forming resin, and 2-phenyl- as a curing accelerator 0.1 parts by weight of 4-methylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2P4MZ) and β- (3,4 epoxy cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-303) 0 as a silane coupling agent Dissolve 5 parts by weight in methyl ethyl ketone to prepare a resin varnish with a resin concentration of 50%. .
<接着フィルムの製造>
得られた樹脂ワニスを、基材ポリエステルフィルム(東レ株式会社製、ルミラー)に厚さ50μmとなるように塗布して、100℃、5分間乾燥して、厚さ25μmのフラックス活性を有する接着フィルムを得た。
<Manufacture of adhesive film>
The obtained resin varnish is applied to a base polyester film (manufactured by Toray Industries Inc., Lumirror) so as to have a thickness of 50 μm, dried at 100 ° C. for 5 minutes, and an adhesive film having a flux activity of 25 μm in thickness. Got.
<半導体装置の製造>
半田バンプを有する半導体素子(サイズ10mm×10mm、厚さ0.3mm)に、得られた接着フィルムを真空ロールラミネーターで、100℃でラミネートして、接着フィルム付きの半導体素子を得た。
次に、パッドを有する回路基板のパッドと、半田バンプとが当接するように位置あわせを行いながら回路基板に半導体素子を100℃、30秒間で仮圧着した。
次に、235℃、30秒間加熱して、半田バンプを溶融させて半田接続を行った。
そして、180℃、60分間加熱して、接着フィルムを硬化させて、半導体素子と、回路基板とが接着フィルムの硬化物で接着された半導体装置を得た。
<Manufacture of semiconductor devices>
The obtained adhesive film was laminated to a semiconductor element having a solder bump (
Next, the semiconductor element was temporarily pressure-bonded to the circuit board at 100 ° C. for 30 seconds while being aligned so that the pads of the circuit board having the pads and the solder bumps were in contact with each other.
Next, the solder bumps were melted by heating at 235 ° C. for 30 seconds to perform solder connection.
And it heated at 180 degreeC for 60 minute (s), the adhesive film was hardened, and the semiconductor device with which the semiconductor element and the circuit board were adhere | attached with the hardened | cured material of the adhesive film was obtained.
(実施例2)
樹脂ワニスの調製において、フェノールノボラック樹脂(住友ベークライト社製、PR55617)15.0重量部を、フェノールノボラック樹脂(三井化学社製、VR−9305)15.0重量部に変更した以外は、実施例1と同様に接着フィルムおよび半導体装置の製造を行った。
(Example 2)
Except having changed 15.0 weight part of phenol novolak resin (the Sumitomo Bakelite company make, PR55617) 15.0 weight part in preparation of resin varnish to 15.0 weight part of phenol novolak resin (the Mitsui Chemicals company make, VR-9305), Example In the same manner as in Example 1, an adhesive film and a semiconductor device were produced.
(実施例3)
樹脂ワニスの調製において、フェノールノボラック樹脂(住友ベークライト社製、PR55617)15.0重量部を5.0重量部へ、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、EPPICLON−840S)45.0重量部を35.0重量部へ、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(東都化成社製、YP−50)24.4重量部を44.4重量部へ配合量を変更した以外は、実施例1と同様に接着フィルムおよび半導体装置の製造を行った。
(Example 3)
In the preparation of the resin varnish, 15.0 parts by weight of phenol novolac resin (Sumitomo Bakelite, PR55617) was changed to 5.0 parts by weight, and liquid bisphenol A type epoxy resin (Dainippon Ink and Chemicals, EPPICLON-840S) 45 Example 1 except that the compounding amount was changed from 0.04 parts by weight to 35.0 parts by weight, and 24.4 parts by weight of bisphenol A type phenoxy resin (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., YP-50) to 44.4 parts by weight. The adhesive film and the semiconductor device were manufactured in the same manner as described above.
(実施例4)
樹脂ワニスの調製において、フェノールノボラック樹脂(住友ベークライト社製、PR55617)15.0重量部を25.0重量部へ、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、EPICLON−840S)45.0重量部を50.0重量部へ、フェノールフタリン(東京化成工業社製)15.0重量部を10.0重量部へ、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(東都化成社製、YP−50)24.4重量部を14.4重量部へ配合量を変更した以外は、実施例1と同様に接着フィルムおよび半導体装置の製造を行った。
Example 4
In the preparation of the resin varnish, 15.0 parts by weight of phenol novolak resin (Sumitomo Bakelite, PR55617) was changed to 25.0 parts by weight, and liquid bisphenol A type epoxy resin (Dainippon Ink and Chemicals, EPICLON-840S) 45 0.0 parts by weight to 50.0 parts by weight, phenolphthaline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 15.0 parts by weight to 10.0 parts by weight, bisphenol A type phenoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YP-50) An adhesive film and a semiconductor device were produced in the same manner as in Example 1 except that 24.4 parts by weight was changed to 14.4 parts by weight.
(実施例5)
樹脂ワニスの調製において、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、EPPICLON−840S)45.0重量部を50.0重量部へ、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(東都化成社製、YP−50)24.4重量部を19.4重量部へ配合量を変更した以外は、実施例1と同様に接着フィルムおよび半導体装置の製造を行った。
(Example 5)
In the preparation of the resin varnish, 45.0 parts by weight of liquid bisphenol A type epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., EPPICLON-840S) was changed to 50.0 parts by weight, and bisphenol A type phenoxy resin (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., YP −50) An adhesive film and a semiconductor device were produced in the same manner as in Example 1 except that the blending amount was changed from 24.4 parts by weight to 19.4 parts by weight.
(実施例6)
樹脂ワニスの調製において、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、EPICLON−840S)45.0重量部を液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、EPICLON−830LVP)に変更した以外は、実施例1と同様に接着フィルムおよび半導体装置の製造を行った。
(Example 6)
In the preparation of the resin varnish, 45.0 parts by weight of liquid bisphenol A type epoxy resin (Dainippon Ink & Chemicals, EPICLON-840S) is used as liquid bisphenol F type epoxy resin (Dainippon Ink & Chemicals, EPICLON-830LVP). An adhesive film and a semiconductor device were produced in the same manner as in Example 1 except that the change was made.
(実施例7)
樹脂ワニスの調製において、フェノールフタリン(東京化成工業社製)15.0重量部を、セバシン酸(東京化成工業社製)15.0重量部に変更した以外は、実施例1と同様に接着フィルムおよび半導体装置の製造を行った。
(Example 7)
In the preparation of the resin varnish, adhesion was performed in the same manner as in Example 1 except that 15.0 parts by weight of phenolphthalin (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was changed to 15.0 parts by weight of sebacic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). Films and semiconductor devices were manufactured.
(実施例8)
樹脂ワニスの調製において、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(東都化成社製、YP−50)24.4重量部をビスフェノールF型フェノキシ樹脂(東都化成社製、YP−70)に変更した以外は、実施例1と同様に接着フィルムおよび半導体装置の製造を行った。
(Example 8)
Except that 24.4 parts by weight of bisphenol A type phenoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YP-50) was changed to bisphenol F type phenoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YP-70) in the preparation of the resin varnish. In the same manner as in Example 1, an adhesive film and a semiconductor device were produced.
(比較例1)
樹脂ワニスの調製において、フェノールノボラック樹脂(住友ベークライト社製、PR55617)15.0重量部を、フェノールノボラック樹脂(群栄化学工業社製、LV70S)15.0重量部に変更した以外は、実施例1と同様に接着フィルムおよび半導体装置の製造を行った。
(Comparative Example 1)
Except that 15.0 parts by weight of phenol novolac resin (manufactured by Sumitomo Bakelite, PR55617) was changed to 15.0 parts by weight of phenol novolac resin (manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., LV70S) in the preparation of the resin varnish. In the same manner as in Example 1, an adhesive film and a semiconductor device were produced.
各実施例および比較例の樹脂ワニスの調整で使用したフェノール系ノボラック樹脂の物性を表1に示す。 Table 1 shows the physical properties of the phenolic novolak resins used in the adjustment of the resin varnishes of the examples and comparative examples.
1.接着フィルム作業性
各実施例および比較例で得られた接着フィルムについて、25℃雰囲気下、4mm径の円柱に巻きつけ接着フィルムの接着層の割れ、欠けを確認した。
○:接着フィルムの接着層に割れ、欠けが全く発生しない。
×:接着フィルムの接着層の一部に割れ、欠けが発生している。
1. Adhesive film workability About the adhesive film obtained by each Example and the comparative example, it wound around a 4 mm diameter cylinder in 25 degreeC atmosphere, and the crack of the adhesive layer of the adhesive film and a chip | tip were confirmed.
○: No cracking or chipping occurs in the adhesive layer of the adhesive film.
X: A part of the adhesive layer of the adhesive film is cracked or chipped.
2.接着フィルムタック性
各実施例および比較例で得られた接着フィルムについて、接着フィルムの接着層同士を25℃で重ね合わせ、0.1MPaで圧着し、接着フィルムの接着層が融合するかどうかを測定した。各符号は以下の通りである。
○:お互いの接着フィルムを剥がしたとき、接着フィルムの接着層表面がなめらかでつやがある場合
×:お互いの接着フィルムを剥がしたとき、表面にこまかい凹凸が生じたりつやが無くなった場合、また、接着層同士が融着して剥がすことができなかった場合
2. Adhesive film tackiness About the adhesive film obtained in each Example and Comparative Example, the adhesive layers of the adhesive film are overlapped at 25 ° C. and pressed at 0.1 MPa to measure whether or not the adhesive layers of the adhesive film are fused. did. Each code is as follows.
○: When the adhesive film of the adhesive film is peeled off, the adhesive layer surface of the adhesive film is smooth and shiny. ×: When the adhesive film of each other is peeled off, the surface becomes rough and the gloss is lost. When the adhesive layers are fused together and cannot be removed
3.イオンマイグレーション性
各実施例および比較例で得られた半導体装置について、130℃、85%RHの環境下で5Vの電圧を印加しながら、隣接バンプ間の絶縁抵抗値を連続測定し、イオンマイグレーションを評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:500時間後の絶縁抵抗値が1.0E+06以上であった。
○:100〜250時間で絶縁抵抗値が1.0E+06以下に低下した。
△:24時間〜100時間未満で絶縁抵抗値が1.0E+06以下に低下した。
×:0〜24時間未満で絶縁抵抗値が1.0E+06以下に低下した。
3. Ion migration properties For the semiconductor devices obtained in each of the examples and comparative examples, the insulation resistance value between adjacent bumps was continuously measured while applying a voltage of 5 V in an environment of 130 ° C. and 85% RH. evaluated. Each code is as follows.
A: The insulation resistance value after 500 hours was 1.0E + 06 or more.
A: The insulation resistance value decreased to 1.0E + 06 or less in 100 to 250 hours.
Δ: The insulation resistance value decreased to 1.0E + 06 or less in 24 hours to less than 100 hours.
X: The insulation resistance value decreased to 1.0E + 06 or less in 0 to less than 24 hours.
4.接続信頼性
各実施例および比較例で得られた半導体装置それぞれ20個ずつについて、−55℃の条件下に30分、125℃の条件下に30分ずつ交互に晒すことを1サイクルとする、温度サイクル試験を100サイクル行い、試験後の半導体装置について、半導体素子と回路基板の接続抵抗値をデジタルマルチメーターで測定し、接続信頼性を評価した。各符号は、以下の通りである。
○:20個すべての半導体装置の接続抵抗値が10Ω以下であった。
×:1個以上の半導体装置の接続抵抗値が10Ω以上であった。
4). Connection reliability For each of the 20 semiconductor devices obtained in each of the examples and comparative examples, one cycle is a period of 30 minutes under a condition of −55 ° C. and 30 minutes under a condition of 125 ° C. The temperature cycle test was conducted 100 cycles, and the connection resistance value of the semiconductor element and the circuit board was measured with a digital multimeter for the semiconductor device after the test to evaluate the connection reliability. Each code is as follows.
A: The connection resistance values of all 20 semiconductor devices were 10Ω or less.
X: The connection resistance value of one or more semiconductor devices was 10Ω or more.
1 半導体素子
2 接着フィルム
3 基板
10 半導体装置
11 半田バンプ
111 半田接合部
DESCRIPTION OF
Claims (17)
(A)1核体から3核体の合計の含有量が、30〜70%であるフェノール系ノボラック樹脂と、
(B)25℃で液状であるエポキシ樹脂と、
(C)フラックス活性化合物と、
(D)成膜性樹脂と、
を含むことを特徴とする接着フィルム。 An adhesive film for electrically connecting the first terminal of the support and the second terminal of the adherend using solder, and bonding the support and the adherend,
(A) a phenolic novolak resin in which the total content of mononuclear to trinuclear is 30 to 70%;
(B) an epoxy resin that is liquid at 25 ° C .;
(C) a flux active compound;
(D) a film-forming resin;
An adhesive film comprising:
接着フィルム。 The total content of the binuclear body and the trinuclear body in the phenolic novolak resin in which the content of the (A) mononuclear body to the trinuclear body is 30 to 70% is 30 to 70%. The adhesive film according to any one of 1 to 4.
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