JP2012184288A - Adhesive for circuit connection, adhesive sheet for circuit connection, and method for producing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路接続用接着剤、回路接続用接着シート及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an adhesive for circuit connection, an adhesive sheet for circuit connection, and a method for manufacturing a semiconductor device.
近年、半導体デバイスの高機能化、軽薄短小化に伴う要求として、半導体素子をフェイスダウン構造で配線回路基板に搭載するフリップチップ実装が行われている。 In recent years, flip chip mounting in which a semiconductor element is mounted on a printed circuit board with a face-down structure has been performed as a demand associated with higher functionality, lighter, thinner and smaller semiconductor devices.
フリップチップ実装においては、半導体素子を保護するために半導体素子と配線回路基板の間隙に樹脂封止がなされる。一般のフリップチップ実装では、半導体ウェハ上にパターンを作製し、バンプを形成した後、半導体ウェハの裏面を所定の厚さまで研削するバックグラインドを経て、個々の半導体素子に切断する。そして、得られた半導体素子を配線回路基板に搭載するときに樹脂封止が行われている。このように、半導体装置の製造工程は煩雑になっている。 In flip chip mounting, resin sealing is performed in the gap between the semiconductor element and the printed circuit board in order to protect the semiconductor element. In general flip chip mounting, a pattern is formed on a semiconductor wafer, bumps are formed, and then the back surface of the semiconductor wafer is ground to a predetermined thickness, and then cut into individual semiconductor elements. Resin sealing is performed when the obtained semiconductor element is mounted on a printed circuit board. Thus, the manufacturing process of the semiconductor device is complicated.
そこで、工程の簡略化に適した方法としてバックグラインド時に半導体ウエハを保持する機能とアンダーフィル機能とを兼ね備えた、バックグラインドテープと接着剤層とが積層されてなる半導体用フィルムが提案されている（特許文献１参照）。 Therefore, as a method suitable for simplification of the process, a semiconductor film in which a back grind tape and an adhesive layer are laminated, which has a function of holding a semiconductor wafer during back grinding and an underfill function has been proposed. (See Patent Document 1).
半導体デバイスの軽薄短小化が更に進行しており、半導体素子に設けられるバンプのサイズも極小化し、配線間も更に狭くなってきている。このような半導体素子の場合、接続信頼性（以下、「耐ＨＡＳＴ（ＨＡＳＴ：Ｈｉｇｈｌｙ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｔｅｓｔ）性」という。）が低下しやすい傾向にある。 Semiconductor devices are becoming lighter, thinner and shorter, bump sizes provided in semiconductor elements are also minimized, and the distance between wirings is becoming even narrower. In the case of such a semiconductor element, connection reliability (hereinafter referred to as “HAST (Highly Accelerated Storage Test) property)” tends to be lowered.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、半導体素子を配線回路基板にフリップチップ実装する場合であっても、半導体素子の薄厚化を図ることができるとともに、配線回路基板及び半導体素子間を良好に埋め込むことができ、耐ＨＡＳＴ性に優れた半導体装置を作製可能な回路接続用接着剤、回路接続用接着シート及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a semiconductor element is flip-chip mounted on a printed circuit board, the thickness of the semiconductor element can be reduced, and the printed circuit board and the semiconductor element are also provided. It is an object of the present invention to provide a circuit connection adhesive, a circuit connection adhesive sheet, and a method for manufacturing a semiconductor device, in which a gap can be satisfactorily embedded and a semiconductor device excellent in HAST resistance can be manufactured.
従来、ダイボンディングフィルムに用いられているアクリルゴム等の分子量の高いポリマーは、高温圧着による発泡が起き難く使用しやすいが、フリップチップ用途で配線間が狭くなるにつれて、耐ＨＡＳＴ性が低下することを、本発明者らは見出した。その理由を本発明者らは以下のとおりに考えている。すなわち、アクリルゴム中の共重合成分としてアクリロニトリルを含む場合、ニトリル基が塩化物イオン等の不純物イオンと錯体を形成しやすく、形成された錯体により他のイオンの移動度が大きくなる傾向がある。そのため、金属配線等の腐食が進みやすくなり、耐ＨＡＳＴ性が低下してしまうと考えている。そこで、本発明者らは、低電流（１ｍＡ程度）を流しながら１３０℃８５％ＲＨの恒温槽にて連続して抵抗値を観察する耐ＨＡＳＴ性試験を行い、アクリロニトリルの共重合割合が耐ＨＡＳＴ性に影響することを発見した。 Conventionally, high molecular weight polymers such as acrylic rubber used in die bonding films are less likely to foam due to high temperature pressure bonding, and are easy to use. However, the resistance to HAST decreases as the distance between wirings becomes narrow in flip chip applications. The present inventors have found. The present inventors consider the reason as follows. That is, when acrylonitrile is included as a copolymerization component in the acrylic rubber, the nitrile group tends to form a complex with impurity ions such as chloride ions, and the mobility of other ions tends to increase due to the formed complex. For this reason, it is considered that the corrosion of the metal wiring or the like is likely to proceed, and the HAST resistance is lowered. Therefore, the present inventors conducted a HAST resistance test in which a resistance value was continuously observed in a constant temperature bath of 130 ° C. and 85% RH while flowing a low current (about 1 mA), and the copolymerization ratio of acrylonitrile was HAST resistance resistance. Found to affect sex.
そこで、本発明は、相対向する回路基板を接続するための回路接続用接着剤であって、アクリルゴム、熱硬化性成分及び硬化促進剤を含有し、アクリルゴム中のアクリロニトリルの共重合割合が１５質量％以下である回路接続用接着剤を提供する。 Therefore, the present invention is an adhesive for circuit connection for connecting opposite circuit boards, containing an acrylic rubber, a thermosetting component and a curing accelerator, and the copolymerization ratio of acrylonitrile in the acrylic rubber is Provided is an adhesive for circuit connection which is 15% by mass or less.
耐ＨＡＳＴ性をより一層向上する観点から、アクリロニトリルの共重合割合は、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of further improving the HAST resistance, the copolymerization ratio of acrylonitrile is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less.
一方、接着力及び流動性を確保する観点から、アクリロニトリルの共重合割合が１質量％以上であることが好ましく、２質量％以上であることがより好ましく、３質量％以上であることが更に好ましい。 On the other hand, from the viewpoint of ensuring adhesive strength and fluidity, the copolymerization ratio of acrylonitrile is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and further preferably 3% by mass or more. .
また、本発明の回路接続用接着剤は、無機フィラー及び／又は有機フィラーを更に含有することができる。 Moreover, the adhesive for circuit connection of this invention can further contain an inorganic filler and / or an organic filler.
さらに、本発明の回路接続用接着剤は、フラックス活性を有する物質を更に含有することで、各種被着体に対する接続性及び接着力を向上することができる。 Furthermore, the adhesive for circuit connection of this invention can improve the connectivity and adhesive force with respect to various to-be-adhered bodies by further containing the substance which has flux activity.
本発明はまた、支持基材と、上記本発明の回路接続用接着剤からなる接着剤層とを備える回路接続用接着シートを提供する。 The present invention also provides an adhesive sheet for circuit connection comprising a support substrate and an adhesive layer made of the adhesive for circuit connection of the present invention.
上記回路接続用接着シートは、支持基材と、該支持基材上に設けられた粘着剤層と、該粘着剤層上に設けられた接着剤層とを備えることが好ましい。 The adhesive sheet for circuit connection preferably includes a support base, a pressure-sensitive adhesive layer provided on the support base, and an adhesive layer provided on the pressure-sensitive adhesive layer.
本発明は更に、バンプと該バンプ上に設けられたはんだボールとからなる突起電極を有する半導体ウェハの突起電極が形成されている面上に、本発明の回路接続用接着シートを、接着剤層が上記突起電極を埋めるように貼り付ける工程と、接着シートが貼り付けられた半導体ウェハの突起電極が形成されている側とは反対側の面を研磨して半導体ウェハを薄厚化する工程と、薄厚化した半導体ウェハ及び接着剤層を切断して接着剤付き半導体素子を得る工程と、配線回路基板上に接着剤付き半導体素子を熱圧着して、配線回路基板と半導体素子とがはんだボールを介して電気的に接続され、配線回路基板と半導体素子との間が接着剤により封止された構造を有する半導体装置を得る工程と、を備える、半導体装置の製造方法を提供する。 The present invention further provides the adhesive sheet for circuit connection of the present invention on the surface of the semiconductor wafer having the bump electrodes and the bump electrodes and the bump electrodes formed on the bumps. A step of pasting so as to fill the bump electrode, a step of thinning the semiconductor wafer by polishing the surface opposite to the side where the bump electrode is formed of the semiconductor wafer on which the adhesive sheet is pasted, Cutting the thinned semiconductor wafer and adhesive layer to obtain an adhesive-attached semiconductor element, and thermocompression bonding the adhesive-attached semiconductor element on the printed circuit board so that the printed circuit board and the semiconductor element have solder balls And a step of obtaining a semiconductor device having a structure in which a printed circuit board and a semiconductor element are sealed with an adhesive.
本発明によれば、半導体素子を配線回路基板にフリップチップ実装する場合であっても、半導体素子の薄厚化を図ることができるとともに、配線回路基板及び半導体素子間を良好に埋め込むことができ、耐ＨＡＳＴ性に優れた半導体装置を作製可能な回路接続用接着剤、回路接続用接着シート及び半導体装置の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, even when the semiconductor element is flip-chip mounted on the wiring circuit board, the thickness of the semiconductor element can be reduced, and the wiring circuit board and the semiconductor element can be embedded well. It is possible to provide an adhesive for circuit connection, an adhesive sheet for circuit connection, and a method for manufacturing a semiconductor device that can produce a semiconductor device having excellent HAST resistance.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。また、本明細書において、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In this specification, (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid, (meth) acrylate means acrylate or methacrylate, and (meth) acryloyl group means acryloyl group or methacryloyl. Means a group.
図１は、本実施形態に係る回路接続用接着シートの一実施形態を示す模式断面図である。図１に示される回路接続用接着シート１０は、第一の基材１、粘着剤層２、接着剤層（回路接続用接着剤）３及び第２の基材４がこの順に積層された構造を有するものである。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an adhesive sheet for circuit connection according to the present embodiment. The
まず、接着剤層２を構成する各成分について説明する。
First, each component which comprises the
（回路接続用接着剤）
本発明の回路接続用接着剤は、（Ａ）アクリルゴム、（Ｂ）熱硬化性成分及び（Ｃ）硬化促進剤を含有し、アクリルゴム中のアクリロニトリルの共重合割合が１５質量％以下である。
(Adhesive for circuit connection)
The adhesive for circuit connection of this invention contains (A) acrylic rubber, (B) thermosetting component, and (C) hardening accelerator, and the copolymerization ratio of acrylonitrile in acrylic rubber is 15 mass% or less. .
＜（Ａ）成分：アクリルゴム＞
（Ａ）アクリルゴムは、通常、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを共重合成分とする共重合体である。該共重合体は、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステルと、必要に応じて分子内に二重結合を有する他の化合物とを共重合することにより得ることができる。
<(A) component: Acrylic rubber>
(A) The acrylic rubber is usually a copolymer having (meth) acrylic acid alkyl ester as a copolymerization component. The copolymer can be obtained, for example, by copolymerizing (meth) acrylic acid alkyl ester and, if necessary, another compound having a double bond in the molecule.
上記（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, (meth ) 2-ethylhexyl acrylate and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
上記必要に応じて共重合される、分子内に二重結合（エチレン性不飽和基）を有する他の化合物としては、例えば、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシルプロピル、（メタ）アクリル酸アミド、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸Ｎ−ビニルピロリドン、アリルアルコール、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of other compounds having a double bond (ethylenically unsaturated group) in the molecule, which are copolymerized as necessary, include acrylonitrile, glycidyl (meth) acrylate, and 2-hydroxy (meth) acrylate. Ethyl, (meth) acrylic acid 2-hydroxylpropyl, (meth) acrylic acid amide, (meth) acrylic acid allyl, (meth) acrylic acid N-vinylpyrrolidone, allyl alcohol, (meth) acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid , Maleic acid, maleic anhydride and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
アクリルゴムの重合方法としては、特に制限はなく、例えば、懸濁重合法等を用いることができる。具体的には、ＰＶＡ等の分散剤、及び、アゾビスイソブチロニトリル、ラウリルパーオキサイド等の重合開始剤を水媒体中に分散させた液体に、上記した共重合成分を滴下し、重合させる。また、溶液重合等の各種重合法も必要に応じて可能である。 There is no restriction | limiting in particular as a polymerization method of acrylic rubber, For example, a suspension polymerization method etc. can be used. Specifically, the above-described copolymer component is dropped into a liquid in which a dispersion agent such as PVA and a polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile and lauryl peroxide are dispersed in an aqueous medium, and polymerized. . Various polymerization methods such as solution polymerization are also possible as required.
これらアクリルゴムは、接着性向上の観点から、グリシジル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、カルボキシル基、水酸基、エピスルフィド基等の官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、例えば、該官能基と二重結合とを分子内に有する化合物を共重合成分とすることにより、アクリルゴムに導入することができる。特にグリシジル基は、アクリルゴムの架橋性を向上させる点からも好ましく、例えば、（メタ）アクリル酸グリシジル等の分子内にグリシジル基と二重結合を有する化合物を共重合成分として使用することによりアクリルゴムに導入することができる。 These acrylic rubbers preferably have a functional group such as a glycidyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, and an episulfide group from the viewpoint of improving adhesiveness. These functional groups can be introduced into acrylic rubber, for example, by using a compound having the functional group and a double bond in the molecule as a copolymerization component. Glycidyl groups are particularly preferred from the viewpoint of improving the crosslinkability of acrylic rubber. For example, glycidyl groups can be obtained by using a compound having a glycidyl group and a double bond in the molecule such as glycidyl (meth) acrylate as a copolymer component. Can be introduced into rubber.
また、アクリルゴムは、上記官能基の含有量を適宜変更することにより架橋密度を調整することができる。アクリルゴムが複数の共重合成分の共重合体である場合は、官能基と二重結合とを分子内に有する化合物の共重合割合は、０．５〜６．０質量％程度であることが好ましい。 Moreover, the acrylic rubber can adjust a crosslinking density by changing suitably content of the said functional group. When the acrylic rubber is a copolymer of a plurality of copolymer components, the copolymerization ratio of the compound having a functional group and a double bond in the molecule is about 0.5 to 6.0% by mass. preferable.
アクリルゴムにグリシジル基を導入する場合、（メタ）アクリル酸グリシジルの共重合割合は０．５〜６．０質量％であることが好ましく、０．５〜５．０質量％であることがより好ましく、０．８〜５．０質量％であることが特に好ましい。（メタ）アクリル酸グリシジルの共重合割合が上記範囲にあると、グリシジル基の緩やかな架橋が起こりやすく、接着力を確保しつつゲル化を抑制することが容易となる傾向がある。また、エポキシ樹脂と非相溶になりやすく、応力緩和性に優れる傾向がある。 When the glycidyl group is introduced into the acrylic rubber, the copolymerization ratio of glycidyl (meth) acrylate is preferably 0.5 to 6.0% by mass, more preferably 0.5 to 5.0% by mass. It is preferably 0.8 to 5.0% by mass. When the copolymerization ratio of glycidyl (meth) acrylate is in the above range, glycidyl groups tend to be gradually cross-linked, and it tends to be easy to suppress gelation while ensuring adhesion. Moreover, it tends to be incompatible with the epoxy resin and tends to have excellent stress relaxation properties.
上述の官能基は、単独でアクリルゴムに導入することもできるし、２種類以上を組み合わせて導入することもできる。２種類以上を組み合わせる場合の混合比率は、例えば、アクリルゴムのガラス転移温度を考慮して決定することが好ましい。具体的には、アクリルゴムのガラス転移温度が−１０℃以上となるように、混合比率を設定することが好ましい。アクリルゴムのガラス転移温度が−１０℃以上であると、接着剤にアクリルゴムを含有させた際にＢステージ状態での接着剤層のタック性が適当であり、取り扱い性が優れる傾向がある。 The above-mentioned functional groups can be introduced alone into the acrylic rubber, or two or more types can be introduced in combination. The mixing ratio when combining two or more types is preferably determined in consideration of the glass transition temperature of acrylic rubber, for example. Specifically, the mixing ratio is preferably set so that the glass transition temperature of the acrylic rubber is −10 ° C. or higher. When the glass transition temperature of the acrylic rubber is −10 ° C. or higher, the tackiness of the adhesive layer in the B stage state is appropriate when the acrylic rubber is contained in the adhesive, and the handleability tends to be excellent.
アクリルゴムの共重合成分としてアクリロニトリルを使用する場合、その共重合割合は少ない方が耐ＨＡＳＴ性の観点から好ましく、その共重合割合は１５質量％以下であり、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがよりに好ましい。 When acrylonitrile is used as a copolymerization component for acrylic rubber, a smaller copolymerization ratio is preferable from the viewpoint of HAST resistance, and the copolymerization ratio is 15% by mass or less, and preferably 10% by mass or less. More preferably, it is 5 mass% or less.
一方、アクリロニトリルをアクリルゴムの共重合成分として使用しない場合（共重合割合０質量％）、接着力及び流動性が低下する傾向があるために、パッケージの形態に応じて、アクリロニトリルを共重合することが好ましい。そのため、アクリロニトリルの共重合割合の下限としては１質量％以上であることが好ましく、２質量％以上であることがより好ましく、３質量％以上であることが更に好ましい。 On the other hand, when acrylonitrile is not used as a copolymer component of acrylic rubber (copolymerization ratio 0% by mass), adhesive force and fluidity tend to decrease, so that acrylonitrile is copolymerized according to the package form. Is preferred. Therefore, the lower limit of the copolymerization ratio of acrylonitrile is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and further preferably 3% by mass or more.
アクリルゴムの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１０万以上であることが好ましく、３０万〜３００万であることがより好ましく、４０万〜２５０万であることが更に好ましく、５０万〜２００万であることが特に好ましい。アクリルゴムの重量平均分子量がこの範囲にあると、シート状とした接着剤層の強度、可とう性及びタック性のバランスを良好に保つことができるとともに接着剤層のフロー性も良好となるため、配線の回路充填性（埋込性）を確保しやすい傾向がある。なお、本明細書において、重量平均分子量とは、表１に示す条件に従って、ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）より標準ポリスチレンによる検量線を用いて測定した値をいう。 The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic rubber is preferably 100,000 or more, more preferably 300,000 to 3,000,000, still more preferably 400,000 to 2,500,000, and 500,000 to 2,000,000. It is particularly preferred. When the weight average molecular weight of the acrylic rubber is within this range, the balance of strength, flexibility and tackiness of the adhesive layer made into a sheet can be maintained well, and the flowability of the adhesive layer is also improved. There is a tendency that it is easy to ensure the circuit filling property (embeddability) of the wiring. In the present specification, the weight average molecular weight means a value measured from a gel permeation chromatograph (GPC) using a standard polystyrene calibration curve according to the conditions shown in Table 1.
なお、アクリルゴム中のアクリロニトリルの共重合割合は、通常、重合時の共重合成分の仕込み比から得ることができるが、既に接着剤に配合されているような場合には分析により同定する。接着剤にアクリルゴム中のアクリロニトリル以外にＮ原子を含む成分を含まない場合、又は少量の場合には接着剤をＣＨＮ元素分析を行うことによりアクリロニトリルの量を測定することが可能である。また、接着剤からアクリルゴムを単離し、熱分解ＧＣＭＳを行うことによりアクリルゴムの共重合成分を分析することが可能である。また、接着剤をＧＰＣ測定することによりアクリルゴムの接着剤中の配合割合が測定可能である。 The copolymerization ratio of acrylonitrile in the acrylic rubber can be usually obtained from the charging ratio of the copolymerization component at the time of polymerization, but when it is already blended in the adhesive, it is identified by analysis. When the adhesive contains no N atom-containing component other than acrylonitrile in the acrylic rubber, or in a small amount, the amount of acrylonitrile can be measured by performing CHN elemental analysis on the adhesive. Moreover, it is possible to analyze the copolymerization component of acrylic rubber by isolating acrylic rubber from an adhesive and performing pyrolysis GCMS. Moreover, the compounding ratio in the adhesive agent of acrylic rubber can be measured by GPC measurement of the adhesive agent.
アクリロニトリルの共重合割合を変更したアクリルゴムは、例えば、ナガセケムテックス（株）から商業的に入手可能である。 An acrylic rubber in which the copolymerization ratio of acrylonitrile is changed is commercially available from, for example, Nagase ChemteX Corporation.
＜（Ｂ）成分：熱硬化性成分＞
熱硬化性成分は、熱により架橋反応を起こし得る反応性化合物から構成される成分である。（Ｂ）熱硬化性成分としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアジン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、シアノアクリレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フラン樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、シロキサン変性エポキシ樹脂及びシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂が挙げられる。耐熱性及び接着性を向上する観点から、（Ｂ）成分として、エポキシ樹脂を含有することが好ましい。
<(B) component: thermosetting component>
A thermosetting component is a component comprised from the reactive compound which can raise | generate a crosslinking reaction with a heat | fever. (B) Examples of thermosetting components include epoxy resins, unsaturated polyester resins, melamine resins, urea resins, diallyl phthalate resins, bismaleimide resins, triazine resins, polyurethane resins, phenol resins, cyanoacrylate resins, and polyisocyanate resins. , Furan resin, resorcinol resin, xylene resin, benzoguanamine resin, silicone resin, siloxane-modified epoxy resin, and siloxane-modified polyamideimide resin. From the viewpoint of improving heat resistance and adhesiveness, it is preferable to contain an epoxy resin as the component (B).
エポキシ樹脂としては、硬化して接着作用を有するものであれば特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂ハンドブック（新保正樹編、日刊工業新聞社）等に記載されるエポキシ樹脂を広く使用することができる。具体的には、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、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、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂を使用することができる。また、三官能以上の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、脂環式エポキシ樹脂等も使用することができる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。 The epoxy resin is not particularly limited as long as it is cured and has an adhesive action. For example, epoxy resins described in an epoxy resin handbook (edited by Masaki Shinbo, Nikkan Kogyo Shimbun) can be widely used. . Specifically, for example, bifunctional epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin, novolac type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resin and cresol novolak type epoxy resin, and trisphenolmethane type epoxy resin Can be used. Trifunctional or higher polyfunctional epoxy resins, glycidyl amine type epoxy resins, heterocyclic ring-containing epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and the like can also be used. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としては、例えば、ジャパンエポキシレジン（株）製商品名エピコート８０７、８１５、８２５、８２７、８２８、８３４、１００１、１００４、１００７、１００９、ダウケミカル社製商品名ＤＥＲ−３３０、３０１、３６１、東都化成（株）製商品名ＹＤ８１２５、ＹＤＦ８１７０等が挙げられる。フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、ジャパンエポキシレジン（株）製商品名エピコート１５２、１５４、日本化薬（株）製商品名ＥＰＰＮ−２０１、ダウケミカル社製商品名ＤＥＮ−４３８等が挙げられる。また、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、日本化薬（株）製商品名ＥＯＣＮ−１０２Ｓ、１０３Ｓ、１０４Ｓ、１０１２、１０２５、１０２７、東都化成（株）製商品名ＹＤＣＮ７０１、７０２、７０３、７０４等が挙げられる。多官能エポキシ樹脂としては、例えば、ジャパンエポキシレジン（株）製商品名Ｅ１０３２−Ｈ６０、チバスペシャリティーケミカルズ（株）製商品名アラルダイト０１６３、ナガセケムテックス（株）製商品名デナコールＥＸ−６１１、６１４、６１４Ｂ、６２２、５１２、５２１、４２１、４１１、３２１等が挙げられる。グリシジルアミン型エポキシ樹脂としては、例えば、ジャパンエポキシレジン（株）製商品名エピコート６０４、東都化成（株）製商品名ＹＨ−４３４、三菱ガス化学（株）製商品名ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ、ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ、住友化学（株）製商品名ＥＬＭ−１２０等が挙げられる。複素環含有エポキシ樹脂としては、例えば、チバスペシャリティーケミカルズ（株）製商品名アラルダイトＰＴ８１０等、ＵＣＣ社製商品名ＥＲＬ４２３４、４２９９、４２２１、４２０６等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。 As the bisphenol A type epoxy resin, for example, trade name Epicoat 807, 815, 825, 827, 828, 834, 1001, 1004, 1007, 1009 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name DER-330 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. 301, 361, trade names YD8125, YDF8170 manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., and the like. Examples of the phenol novolac type epoxy resin include Japan Epoxy Resin Co., Ltd. trade name Epicoat 152, 154, Nippon Kayaku Co., Ltd. trade name EPPN-201, Dow Chemical Co., Ltd. trade name DEN-438, and the like. . Moreover, as a cresol novolak type epoxy resin, Nippon Kayaku Co., Ltd. brand name EOCN-102S, 103S, 104S, 1012, 1025, 1027, Toto Kasei Co., Ltd. brand name YDCN701,702,703,704 Etc. As a polyfunctional epoxy resin, for example, trade name E1032-H60 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name Araldite 0163 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., trade name Denacol EX-611, 614 manufactured by Nagase ChemteX Corporation. 614B, 622, 512, 521, 421, 411, 321 and the like. Examples of the glycidylamine-type epoxy resin include Japan Epoxy Resin Co., Ltd. trade name Epicoat 604, Toto Kasei Co., Ltd. trade name YH-434, Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. trade names TETRAD-X, and TETRAD-C. And Sumitomo Chemical Co., Ltd. trade name ELM-120. Examples of the heterocyclic ring-containing epoxy resin include trade name Araldite PT810 manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc., and trade names ERL4234, 4299, 4221, 4206 manufactured by UCC. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
接着剤層３の接着力をより向上する観点から、（Ｂ）成分として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及び／又は多官能エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
From the viewpoint of further improving the adhesive strength of the
上記エポキシ樹脂を使用する場合、熱硬化性成分は、エポキシ樹脂を硬化させるための硬化剤を含むことが好ましい。硬化剤としては、従来用いられている公知の硬化剤を使用することができる。硬化剤として、例えば、フェノール系化合物、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、脂肪族酸無水物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物、有機酸ジヒドラジド、三フッ化ホウ素アミン錯体、第３級アミン等が挙げられる。これらの中でも、熱硬化性成分としてエポキシ樹脂と一緒に配合することで高温高圧下において耐衝撃性、耐熱性の向上を図れる観点から、フェノール系化合物が好ましく、分子中に少なくとも２個以上のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物がより好ましい。このような化合物としては、例えば、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ｔ−ブチルフェノールノボラック、ジシクロペンタジエンクレゾールノボラック、ジシクロペンタジエンフェノールノボラック、キシリレン変性フェノールノボラック、ナフトール系化合物、トリスフェノール系化合物、テトラキスフェノールノボラック、ビスフェノールＡノボラック、ポリ−ｐ−ビニルフェノール、フェノールアラルキル樹脂が挙げられる。これらの中でも、硬化剤としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳのようなフェノール性水酸基を１分子中に２個以上有するフェノール系化合物、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂又はクレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂が好ましい。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。 When using the said epoxy resin, it is preferable that a thermosetting component contains the hardening | curing agent for hardening an epoxy resin. As a hardening | curing agent, the well-known hardening | curing agent used conventionally can be used. Examples of the curing agent include phenolic compounds, aliphatic amines, alicyclic amines, aromatic polyamines, polyamides, aliphatic acid anhydrides, alicyclic acid anhydrides, aromatic acid anhydrides, organic acid dihydrazides, trifluoride. Examples thereof include boron amine complexes and tertiary amines. Among these, from the viewpoint of improving impact resistance and heat resistance under high temperature and high pressure by blending together with an epoxy resin as a thermosetting component, a phenolic compound is preferable, and at least two or more phenols in the molecule. A phenolic compound having a functional hydroxyl group is more preferred. Examples of such compounds include phenol novolak, cresol novolak, t-butylphenol novolak, dicyclopentadiene cresol novolak, dicyclopentadiene phenol novolak, xylylene-modified phenol novolak, naphthol-based compound, trisphenol-based compound, tetrakisphenol novolak, Bisphenol A novolac, poly-p-vinylphenol, and phenol aralkyl resin are exemplified. Among these, examples of the curing agent include phenolic compounds having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S, phenol novolak resins, bisphenol A novolak resins, and cresol novolak resins. Phenol resin is preferred. You may use these individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
フェノール系化合物として、具体的には、ＤＩＣ（株）製、商品名フェノライトＬＦ４８７１、フェノライトＬＦ２８２２、フェノライトＴＤ−２０９０、フェノライトＴＤ−２１４９、フェノライトＶＨ−４１５０、フェノライトＶＨ４１７０等が挙げられる。 Specific examples of phenolic compounds include DIC Corporation, trade names Phenolite LF4871, Phenolite LF2822, Phenolite TD-2090, Phenolite TD-2149, Phenolite VH-4150, Phenolite VH4170, and the like. It is done.
フェノール系化合物の含有量は、吸湿時の耐電食性を付与する観点から、（Ｂ）成分として配合されるエポキシ樹脂のエポキシ基に対するフェノール系エ化合物のフェノール性水酸基の当量比が０．５〜１．５であることが好ましく、０．８〜１．２であることがより好ましい。フェノール系化合物の含有量がこの範囲内にあると、エポキシ樹脂の硬化（橋かけ）を十分なレベルまで進行させることができ、硬化物のガラス転移温度を十分高めることがより確実にできる傾向がある。これにより、接着剤の硬化膜の耐湿性及び高温での接続信頼性を十分確保でき、その結果、吸湿時の耐電食性がより確実に向上する傾向がある。 The content of the phenolic compound is such that the equivalent ratio of the phenolic hydroxyl group of the phenolic compound to the epoxy group of the epoxy resin blended as the component (B) is 0.5 to 1 from the viewpoint of imparting electric corrosion resistance during moisture absorption. 0.5 is preferable, and 0.8 to 1.2 is more preferable. If the content of the phenolic compound is within this range, curing (crosslinking) of the epoxy resin can proceed to a sufficient level, and the glass transition temperature of the cured product tends to be sufficiently increased. is there. As a result, the moisture resistance of the cured adhesive film and the connection reliability at high temperatures can be sufficiently secured, and as a result, the electric corrosion resistance during moisture absorption tends to be more reliably improved.
回路接続用接着剤における（Ｂ）成分の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して３０〜５００質量部であることが好ましく、５０〜４５０質量部であることが好ましく、７０〜４００質量部であることがより好ましい。（Ｂ）成分の含有量が上記の範囲内にあると、シート状に形成した接着剤層の弾性率及び接続時の流動性を十分に確保でき、高温での取り扱い性が向上する。 The content of the component (B) in the adhesive for circuit connection is preferably 30 to 500 parts by weight, preferably 50 to 450 parts by weight, and 70 to 400 parts per 100 parts by weight of the component (A). More preferably, it is part by mass. When the content of the component (B) is within the above range, the elastic modulus of the adhesive layer formed in a sheet shape and the fluidity at the time of connection can be sufficiently ensured, and the handleability at a high temperature is improved.
＜（Ｃ）成分：硬化促進剤＞
（Ｃ）成分としては、（Ｂ）成分の硬化を促進する化合物であれば特に制限されず、例えば、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７−テトラフェニルボレート等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、保存安定性、硬化物の物性、硬化速度等の観点から、イミダゾール類を用いることが好ましい。
<(C) component: hardening accelerator>
The component (C) is not particularly limited as long as it is a compound that accelerates the curing of the component (B). For example, imidazoles, dicyandiamide derivatives, dicarboxylic acid dihydrazide, triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, 2- Examples include ethyl-4-methylimidazole tetraphenylborate, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7-tetraphenylborate. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Among these, it is preferable to use imidazoles from the viewpoints of storage stability, physical properties of the cured product, curing speed, and the like.
回路接続用接着剤における（Ｃ）成分の含有量は、（Ａ）及び（Ｂ）成分の合計量１００質量部に対して０．１〜２０質量部であることが好ましく、０．５〜１０質量部であることがより好ましく、０．６〜８質量部であることが更に好ましい。（Ｃ）成分の含有量が上記の範囲内にあると、保存安定性が良好になり、硬化物の物性、硬化速度が被着体である基板の違いによっても調整可能になる傾向がある。 The content of the component (C) in the circuit connecting adhesive is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B), and 0.5 to 10 parts. It is more preferable that it is a mass part, and it is still more preferable that it is 0.6-8 mass part. When the content of the component (C) is within the above range, the storage stability is good, and the physical properties and curing speed of the cured product tend to be adjustable depending on the substrate that is the adherend.
＜（Ｄ）成分：無機フィラー＞
本実施形態の回路接続用接着剤には、上記成分の他に（Ｄ）成分として、無機フィラーを添加することもできる。（Ｄ）無機フィラーは、形成される接着剤層の取扱い性向上、熱伝導性向上、溶融粘度の調整、チキソトロピック性付与、弾性率の向上等を目的として添加される。
<(D) component: inorganic filler>
In addition to the above components, an inorganic filler can also be added to the adhesive for circuit connection of this embodiment as the component (D). (D) The inorganic filler is added for the purpose of improving the handleability of the formed adhesive layer, improving the thermal conductivity, adjusting the melt viscosity, imparting thixotropic properties, improving the elastic modulus, and the like.
（Ｄ）無機フィラーとしては、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、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ほう素、結晶性シリカ、非晶性シリカ、コージェライト等が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。 (D) Examples of the inorganic filler include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, and crystallinity. Examples thereof include silica, amorphous silica, cordierite and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
無機フィラーの形状は特に制限されない。無機フィラーの平均粒径は、０．０１〜１０μｍであることが好ましく、０．０５〜５μｍであることがより好ましい。無機フィラーの平均粒径が０．０１μｍ未満又は１０μｍを超えると、流動性が著しく低下したり、表面粗さが大きくなるため接着層の接着性が低下する可能性がある。無機フィラーの平均粒径は、島津レーザ回折式粒度分布測定装置（（株）島津製作所製、商品名「ＳＡＬＤ−２２００」）により測定することができる。 The shape of the inorganic filler is not particularly limited. The average particle size of the inorganic filler is preferably 0.01 to 10 μm, and more preferably 0.05 to 5 μm. If the average particle size of the inorganic filler is less than 0.01 μm or more than 10 μm, the fluidity is remarkably lowered or the surface roughness is increased, so that the adhesiveness of the adhesive layer may be lowered. The average particle size of the inorganic filler can be measured with a Shimadzu laser diffraction particle size distribution measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name “SALD-2200”).
（Ｄ）成分の含有割合は、接着剤層の流動性を確保する点から、（Ａ）成分の１００質量部に対して１〜２００質量部であることが好ましく、５０〜１５０質量部であることがより好ましい。（Ｄ）成分の含有量が１質量部未満であると、添加効果が十分に得られ難い傾向があり、２００質量部を超えると、接着剤層の貯蔵弾性率の上昇、接着性の低下、ボイド残存による電気特性の低下等の問題が発生しやすくなる傾向がある。なお、Ｄ）成分を添加する場合、フリップチップボンディング時のチップと基板との位置合わせや、ダイシング時の位置合わせの際に、接着剤層の透過性を維持できる程度に、無機フィラーを配合することが好ましい。 The content ratio of the component (D) is preferably 1 to 200 parts by mass, and 50 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), from the viewpoint of securing the fluidity of the adhesive layer. It is more preferable. When the content of the component (D) is less than 1 part by mass, the addition effect tends to be difficult to obtain, and when it exceeds 200 parts by mass, the storage elastic modulus of the adhesive layer increases, the adhesiveness decreases, There is a tendency that problems such as deterioration of electrical characteristics due to remaining voids are likely to occur. When component D) is added, an inorganic filler is blended to such an extent that the permeability of the adhesive layer can be maintained at the time of alignment between the chip and the substrate at the time of flip chip bonding and at the time of alignment at the time of dicing. It is preferable.
＜（Ｅ）成分：有機フィラー＞
本実施形態の回路接続用接着剤には、ボイド抑制効果や応力緩和を目的として、（Ｅ）有機フィラーを更に添加することもできる。（Ｅ）有機フィラーとしては、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ブタジエンゴム、ポリエステル、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ＮＢＲ、ＳＢＲ、シリコーン変性樹脂等を成分として含む共重合体からなる微粒子が挙げられる。有機フィラーとしては、重量平均分子量が１００万以上のもの、三次元架橋構造を有するもの等が挙げられる。このような有機フィラーは回路接続用接着剤への分散性が高い。また、このような有機フィラーを含む回路接続用接着剤は、接着性と硬化後の応力緩和性に一層優れる。
<(E) component: organic filler>
The organic filler (E) can be further added to the adhesive for circuit connection of this embodiment for the purpose of suppressing voids and relieving stress. (E) As an organic filler, for example, an acrylic resin, silicone resin, butadiene rubber, polyester, polyurethane, polyvinyl butyral, polyarylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, NBR, SBR, a copolymer containing silicone modified resin as a component Fine particles consisting of Examples of the organic filler include those having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more and those having a three-dimensional crosslinked structure. Such an organic filler has high dispersibility in the adhesive for circuit connection. Moreover, the adhesive for circuit connection containing such an organic filler is further excellent in adhesiveness and the stress relaxation property after hardening.
分子量が１００万以上の有機微粒子、三次元架橋構造を有する有機微粒子は、いずれも溶媒への溶解性が低いことが好ましい。溶媒への溶解性が低いこれらの有機微粒子は、上述の効果を一層顕著に得ることができる。また、上述の効果を一層顕著に得る観点からは、分子量が１００万以上の有機微粒子及び三次元架橋構造を有する有機微粒子は、（メタ）アクリル酸アルキル−シリコーン共重合体、シリコーン−（メタ）アクリル共重合体又はこれらの複合体からなる有機微粒子であることが好ましい。また、特開２００８−１５０５７３公報に記載されるようなポリアミック酸粒子、ポリイミド粒子等の有機微粒子も使用することができる。 It is preferable that both organic fine particles having a molecular weight of 1 million or more and organic fine particles having a three-dimensional crosslinked structure have low solubility in a solvent. These organic fine particles having low solubility in a solvent can obtain the above-described effects more remarkably. In addition, from the viewpoint of obtaining the above-described effect more remarkably, organic fine particles having a molecular weight of 1 million or more and organic fine particles having a three-dimensional crosslinked structure are (meth) acrylic acid alkyl-silicone copolymer, silicone- (meth). Organic fine particles made of an acrylic copolymer or a composite thereof are preferable. Further, organic fine particles such as polyamic acid particles and polyimide particles as described in JP-A-2008-150573 can also be used.
なお、ここで「三次元架橋構造を有する」とは、ポリマー鎖が三次元網目構造を有していることを示し、このような構造を有する有機フィラーは、例えば、反応点を複数有するポリマーを当該反応点と結合しうる官能基を二つ以上有する架橋剤で処理することで得られる。分子量が１００万以上の有機フィラー及び三次元架橋構造を有する有機フィラーは、溶解性が低いことにより有機フィラーの粒子形状を維持したままで回路接続用接着剤に配合することができるため、硬化膜中に有機フィラーが島状に分散し、強度が向上する傾向がある。また、上述の効果を一層顕著に得る観点からは、分子量が１００万以上の有機フィラー及び三次元架橋構造を有する有機フィラーは、（メタ）アクリル酸アルキルエステル−シリコーン共重合体、シリコーン−（メタ）アクリル共重合体又はこれらの複合体からなる有機フィラーであることが好ましい。 Here, “having a three-dimensional crosslinked structure” means that the polymer chain has a three-dimensional network structure, and the organic filler having such a structure includes, for example, a polymer having a plurality of reaction points. It can be obtained by treating with a crosslinking agent having two or more functional groups capable of binding to the reaction site. An organic filler having a molecular weight of 1 million or more and an organic filler having a three-dimensional cross-linked structure can be blended in an adhesive for circuit connection while maintaining the particle shape of the organic filler due to low solubility. There is a tendency that the organic filler is dispersed in islands and the strength is improved. Further, from the viewpoint of obtaining the above-described effect more remarkably, the organic filler having a molecular weight of 1 million or more and the organic filler having a three-dimensional crosslinked structure are (meth) acrylic acid alkyl ester-silicone copolymer, silicone- (meta It is preferably an organic filler made of an acrylic copolymer or a composite thereof.
また、有機フィラーとして、コアシェル型の構造を有し、コア層とシェル層で組成が異なる有機フィラーを用いることもできる。コアシェル型の有機フィラーとして、具体的には、シリコーン−アクリルゴムをコアとしてアクリル樹脂をグラフトした粒子、アクリル共重合体をコアとしてアクリル樹脂をグラフトとした粒子等が挙げられる。 Further, as the organic filler, organic fillers having a core-shell type structure and having different compositions in the core layer and the shell layer can also be used. Specific examples of the core-shell type organic filler include particles obtained by grafting an acrylic resin with a silicone-acrylic rubber core, and particles obtained by grafting an acrylic resin with an acrylic copolymer as a core.
有機フィラーの平均粒径は、０．１〜２μｍであることが好ましく、０．２〜１．５μｍであることがより好ましい。有機フィラーの平均粒径が０．１μｍ未満では回路接続用接着剤の溶融粘度が増加し、回路接続時にはんだが用いられる場合に、そのはんだ濡れ性を妨げる傾向があり、２μｍを超えると溶融粘度の低減効果が少なくなり、回路接続時にボイド抑制効果が得られ難い傾向がある。有機フィラーの平均粒径は、Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ−Ｓ（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．製、商品名）を用いて測定される平均粒子直径（Ｚ−ａｖｅｒａｇｅ値）を用いることができる。また、上記測定装置で正確な測定ができない大きさの粒径を有する微粒子場合については、島津レーザ回折式粒度分布測定装置（（株）島津製作所製、商品名「ＳＡＬＤ−２２００」）により測定することができる。 The average particle size of the organic filler is preferably 0.1 to 2 μm, and more preferably 0.2 to 1.5 μm. When the average particle size of the organic filler is less than 0.1 μm, the melt viscosity of the adhesive for circuit connection increases, and when solder is used during circuit connection, the solder wettability tends to be hindered. There is a tendency that it is difficult to obtain a void suppressing effect at the time of circuit connection. The average particle diameter (Z-average value) measured using Zetasizer Nano-S (product name, manufactured by Malvern Instruments Ltd.) can be used as the average particle diameter of the organic filler. In addition, in the case of fine particles having a particle size that cannot be accurately measured by the measuring device, measurement is performed using a Shimadzu laser diffraction particle size distribution measuring device (trade name “SALD-2200” manufactured by Shimadzu Corporation). be able to.
（Ｅ）成分の含有量は、（Ａ）成分の１００質量部に対して１〜１００質量部であることが好ましく、１０〜５０質量部であることがより好ましい。この含有量が１質量部未満であると、添加効果が十分に得られ難い傾向があり、１００質量部を超えると、接着性の低下、粘度上昇によるフィルムの凹凸が大きくなり、ボイド残存による電気特性の低下等の問題が発生しやすくなる傾向がある。 The content of the component (E) is preferably 1 to 100 parts by mass and more preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). If this content is less than 1 part by mass, the effect of addition tends to be difficult to obtain, and if it exceeds 100 parts by mass, the unevenness of the film due to a decrease in adhesiveness and an increase in viscosity increases, resulting in an electric charge due to residual voids. There is a tendency that problems such as deterioration of characteristics tend to occur.
＜（Ｆ）成分：フラックス活性を有する物質＞
本実施形態の回路接続用接着剤には、（Ｆ）成分としてフラックス活性を有する物質を添加することができる。回路接続用接着剤に（Ｆ）フラックス活性を有する物質を添加することで、銅と銅、銅とハンダ、ハンダとハンダの接合等の際に酸化膜を除去し、強固な接続状態を作ることができる。（Ｆ）成分としては、接着時のアウトガスの低減、硬化膜の弾性率及び線膨張係数のバランスから好適な材料を選定することができ、具体的には、アジピン酸、ジフェノール酸、セバシン酸等を用いることができる。
<(F) component: substance having flux activity>
A substance having flux activity can be added as the component (F) to the adhesive for circuit connection of the present embodiment. By adding a substance having (F) flux activity to the adhesive for circuit connection, the oxide film is removed at the time of bonding between copper and copper, copper and solder, solder and solder, etc., and a strong connection state is created. Can do. As the component (F), a suitable material can be selected from the balance of the outgas at the time of adhesion, the elastic modulus and the linear expansion coefficient of the cured film, and specifically, adipic acid, diphenolic acid, sebacic acid Etc. can be used.
本実施形態の回路接続用接着剤には、異種材料間の界面結合を良くするために、各種カップリング剤を添加することができる。カップリング剤としては、例えば、シラン系、チタン系、アルミニウム系等のカップリング剤が挙げられ、これらの中でもシラン系カップリング剤が好ましい。 Various coupling agents can be added to the adhesive for circuit connection of this embodiment in order to improve the interfacial bonding between different materials. Examples of the coupling agent include silane-based, titanium-based, and aluminum-based coupling agents. Among these, silane-based coupling agents are preferable.
上記シラン系カップリング剤としては、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、具体的には、日本ユニカー（株）製商品名Ａ−１８９、Ａ−１１６０等の市販品を用いることができる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the silane coupling agent include γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, and 3-aminopropylmethyl. Examples include diethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, and the like. Specifically, commercial products such as trade names A-189 and A-1160 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd. are used. be able to. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
回路接続用接着剤における上記カップリング剤の含有量は、添加効果、耐熱性及びコストの面から、（Ａ）成分１００質量部に対して０．０１〜１０質量部であることが好ましい。 It is preferable that content of the said coupling agent in the adhesive for circuit connection is 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component from the surface of an addition effect, heat resistance, and cost.
また、本実施形態の回路接続用接着剤には、本発明の効果を阻害しない程度であれば導電粒子を添加して、異方導電性接着フィルム（ＡＣＦ）とすることができるが、導電粒子を添加せずに、非導電性接着フィルム（ＮＣＦ）とすることが好ましい。 In addition, conductive particles can be added to the adhesive for circuit connection of the present embodiment as long as the effect of the present invention is not impaired to form an anisotropic conductive adhesive film (ACF). It is preferable to make a non-conductive adhesive film (NCF) without adding.
（回路接続用接着シート）
本発明の回路接続用接着シートは、支持基材と、上記回路接続用接着剤からなる接着剤層とを備え、支持基材と、該支持基材上に設けられた粘着剤層と、該粘着剤層上に設けられた接着剤層とを備える構成を有することが好ましい。
(Adhesive sheet for circuit connection)
The adhesive sheet for circuit connection of the present invention comprises a support base material and an adhesive layer composed of the above-mentioned circuit connection adhesive, the support base material, a pressure-sensitive adhesive layer provided on the support base material, It is preferable to have a configuration including an adhesive layer provided on the pressure-sensitive adhesive layer.
本実施形態の回路接続用接着シート１０は、例えば、下記のようにして作製することができる。まず、回路接続用接着剤を構成する各成分を溶剤に溶解又は分散してワニスとし、このワニスを第二の基材４上に塗布し、加熱により溶剤を除去することによって接着剤層３を形成することができる。
The
基材４としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。市販のものとして、例えば、帝人デュポンフィルム（株）製の「Ａ−３１」等のポリエチレンテレフタレートフィルムが挙げられる。基材４の厚みは、１０〜１００μｍであることが好ましく、３０〜７５μｍであることがより好ましく、３５〜５０μｍであることが特に好ましい。この厚みが１０μｍ未満ではワニスを塗布する際に、基材４が破れ易くなる傾向があり、１００μｍを超えると廉価性に劣る傾向がある。
As the
上記ワニスを基材４上に塗布する方法としては、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等、一般に周知の方法が挙げられる。
Examples of the method for applying the varnish on the
用いる溶剤は、特に限定されないが、接着剤層形成時の溶剤の揮発性を考慮して選択することが好ましい。接着剤層形成時に接着剤層の硬化が進み難い点では、具体的には、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン等の比較的低沸点の溶媒を使用することが好ましい。また、塗工性を向上させる目的では、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、シクロヘキサノン等の比較例高沸点の溶媒を使用することが好ましい。これらの溶媒は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。 The solvent to be used is not particularly limited, but is preferably selected in consideration of the volatility of the solvent when forming the adhesive layer. Specifically, in the point where the curing of the adhesive layer is difficult to proceed at the time of forming the adhesive layer, specifically, methanol, ethanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, toluene, It is preferable to use a solvent having a relatively low boiling point such as xylene. For the purpose of improving the coatability, it is preferable to use a solvent having a high boiling point such as dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and cyclohexanone. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
加熱により溶剤を除去するときの温度条件は、７０〜１５０℃程度が好ましい。 The temperature condition when the solvent is removed by heating is preferably about 70 to 150 ° C.
フリップチップボンディング時の埋込性をより一層向上する観点から、接着剤層３の５％重量減少温度は、１８０℃以上であることが好ましく、２００〜３５０℃であることがより好ましい。
From the viewpoint of further improving embedding at the time of flip chip bonding, the 5% weight reduction temperature of the
接着剤層３の厚みは、特に制限されないが、２〜２００μｍが好ましく、５〜１５０μｍがより好ましく、５〜１００μｍが更により好ましく、１０〜５０μｍが特に好ましい。。接着剤層３の厚みが２μｍより薄いと、応力緩和効果が乏しくなる傾向があり、２００μｍより厚いと経済的でなくなる上に、半導体装置の小型化の要求に応える難くなる。
The thickness of the
次いで、第一の基材１上に、粘着剤層２を形成する。
Next, the pressure-
基材１としては、放射線透過性を有するものであれば公知のものを使用することができる。基材１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等のプラスチックフィルムが挙げられる。また、基材１は、上記の材料から選ばれる２種以上が混合されたもの、又は、上記のフィルムが複層化されたものでもよい。 As the base material 1, a known material can be used as long as it has radiation transparency. Examples of the substrate 1 include plastic films such as a polytetrafluoroethylene film, a polyethylene film, a polypropylene film, and a polymethylpentene film. Further, the substrate 1 may be a mixture of two or more selected from the above materials, or a multilayer of the above film.
基材１の厚みは、特に制限されないが、５〜２５０μｍが好ましく、５０〜２２５μｍがより好ましく、８０〜２００μｍが更に好ましい。基材１の厚みが５μｍより薄いと、半導体ウエハの研削（バックグラインド）時に支持基材が切れる可能性があり、２５０μｍより厚いと経済的でなくなる。 Although the thickness in particular of the base material 1 is not restrict | limited, 5-250 micrometers is preferable, 50-225 micrometers is more preferable, 80-200 micrometers is still more preferable. If the thickness of the substrate 1 is less than 5 μm, the support substrate may be cut during grinding (back grinding) of the semiconductor wafer, and if it is more than 250 μm, it is not economical.
基材１は、光透過性が高いことが好ましく、具体的には、５００〜８００ｎｍの波長域における最小光透過率が１０％以上であることが好ましい。 The substrate 1 preferably has high light transmittance, and specifically, the minimum light transmittance in a wavelength region of 500 to 800 nm is preferably 10% or more.
第一の基材１上に設けられる粘着剤層２としては、室温で粘着力があり、接着剤層３に対して密着力を有するものが好ましい。粘着剤層２を構成する粘着剤としては、アクリル系樹脂、各種合成ゴム、天然ゴム、ポリイミド樹脂等を使用できる。アクリル系樹脂としては、例えば、重量平均分子量が１０万〜８０万のアクリル共重合体が好適に用いられる。粘着剤層２のガラス転移温度（Ｔｇ）は、−５０〜５０℃であることが好ましく、−４０〜３０℃であることがより好ましい。
As the pressure-
アクリル系樹脂としては、例えば、主モノマーとして２−エチルヘキシルアクリレート及びメチルメタクリレートを用い、官能基モノマーとしてヒドロキシエチルアクリレート及びアクリル酸を用いた溶液重合法により合成されるアクリル共重合体を使用することができる。 As the acrylic resin, for example, an acrylic copolymer synthesized by a solution polymerization method using 2-ethylhexyl acrylate and methyl methacrylate as main monomers and hydroxyethyl acrylate and acrylic acid as functional group monomers may be used. it can.
粘着剤層２の厚みは、１〜１０μｍが好ましく、２〜５μｍがより好ましい。粘着剤層２の厚みが１μｍ以下であると、第一の基材１上への塗工が難しくなく、１０μｍより厚いとバックグラインド性が劣る可能性がある。
1-10 micrometers is preferable and, as for the thickness of the
第一の基材１上に設けられた粘着剤２を接着剤層３と貼り合わせることで、本実施形態の回路接続用接着シート１０として使用することができる。貼り合わせる際の温度は、通常、２０〜６０℃程度である。
By sticking the pressure-
上述した回路接続用接着剤は、相対向しハンダ接合される回路電極を有する回路部材と半導体素子との間又は半導体素子同士の間に介在させ、回路部材と半導体素子又は半導体素子同士を接着するために用いることができる。この場合、回路部材と半導体素子又は半導体素子同士を熱圧着することにより、ボイド発生を抑制しつつ接着することができる。これにより、接続信頼性に優れた接続体を得ることができる。 The above-mentioned adhesive for circuit connection is interposed between a circuit member and a semiconductor element having circuit electrodes which are opposed and solder-bonded to each other or between semiconductor elements, and bonds the circuit member and the semiconductor element or semiconductor elements to each other. Can be used for In this case, the circuit member and the semiconductor element or the semiconductor elements can be bonded together while suppressing generation of voids by thermocompression bonding. Thereby, the connection body excellent in connection reliability can be obtained.
（半導体装置の製造方法）
次に、上記回路部材接続用接着シートを用いた半導体装置の製造方法について説明する。
(Method for manufacturing semiconductor device)
Next, the manufacturing method of the semiconductor device using the said adhesive sheet for circuit member connection is demonstrated.
本発明の半導体装置の製造方法は、バンプと該バンプ上に設けられたはんだボールとからなる突起電極を有する半導体ウェハの突起電極が形成されている面上に、本発明の回路接続用接着シートを、接着剤層が上記突起電極を埋めるように貼り付ける工程と、接着シートが貼り付けられた半導体ウェハの突起電極が形成されている側とは反対側の面を研磨して半導体ウェハを薄厚化する工程と、薄厚化した半導体ウェハ及び接着剤層を切断して接着剤付き半導体素子を得る工程と、配線回路基板上に接着剤付き半導体素子を熱圧着して、配線回路基板と半導体素子とがはんだボールを介して電気的に接続され、配線回路基板と半導体素子との間が接着剤により封止された構造を有する半導体装置を得る工程とを備える。 The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a bonding sheet for circuit connection according to the present invention on a surface on which a bump electrode and a bump electrode of a semiconductor wafer having a bump electrode formed on the bump are formed. The semiconductor wafer is thinned by polishing the surface of the semiconductor wafer on which the adhesive sheet is attached and the side opposite to the side where the protruding electrodes are formed. A step of obtaining a semiconductor element with an adhesive by cutting the thinned semiconductor wafer and the adhesive layer, and thermocompression bonding the semiconductor element with an adhesive on the wiring circuit board, and the wiring circuit board and the semiconductor element And a step of obtaining a semiconductor device having a structure in which a wiring circuit board and a semiconductor element are sealed with an adhesive.
図２の（ａ）は、本発明で用いられる半導体ウエハの一実施形態を示す模式断面図であり、図２の（ｂ）は、本発明に係る半導体装置の製造方法における一工程を説明するための模式断面図である。 2A is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a semiconductor wafer used in the present invention, and FIG. 2B illustrates one step in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. It is a schematic cross section for.
本実施形態で用いられる半導体ウエハは、半導体ウエハ２０の一方面上に、バンプ２２と、バンプ２２上に設けられたはんだボール２４とからなる突起電極を備える。
The semiconductor wafer used in the present embodiment is provided with protruding
半導体ウエハ２０としては、表面が酸化膜処理された６インチウエハや８インチウエハが挙げられる。バンプ２２としては、特に限定されないが、銅、銀、金などで構成されるものが挙げられる。はんだボール２４としては、鉛含有のはんだや鉛フリーはんだ等の従来公知のはんだ材料から構成されるものが挙げられる。
Examples of the
薄厚化する前の半導体ウエハ２０の厚みは、２５０〜８００μｍの範囲とすることができる。通常、切り出された半導体ウエハは、６〜１２インチのサイズでは６２５〜７７５μｍの厚みを有する。
The thickness of the
バンプ２２の高さは、半導体小型化の観点から、５〜５０μｍが好ましい。はんだボール２４の高さは、半導体小型化の観点から、２〜３０μｍが好ましい。
The height of the
本実施形態に係る半導体装置の製造方法においては、回路接続用接着シート１０から第二の基材４を剥離して、上記の半導体ウエハ２０の突起電極が形成されている面上に、接着剤層３、粘着剤層２、第一の基材１をこの順に配置し、はんだボール２４の先端が接着剤層２を貫通するように半導体ウエハ２０とプラスチックシート１とに圧力を加える（図２の（ｂ）を参照）。なお、はんだボールの先端が接着剤層を貫通することが最も望ましいが、数ミクロン程度の接着剤層がはんだボールの先端に残っていても、配線回路基板と半導体素子とがはんだボールを介して電気的に接続されるときの接続性に影響が無い程度であれば、なんら問題ない。
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, the
ラミネートの条件としては、ラミネート温度：５０℃〜１００℃、線圧：０．５〜３．０ｋｇｆ／ｃｍ、送り速度：０．２〜２．０ｍ／分が好ましい。 As lamination conditions, a lamination temperature: 50 ° C. to 100 ° C., a linear pressure: 0.5 to 3.0 kgf / cm, and a feed rate: 0.2 to 2.0 m / min are preferable.
次に、図３に示すように、半導体ウエハ２０の突起電極が形成されている側とは反対側の面を研磨して半導体ウエハ２０を薄厚化する工程（バックグラインド工程）が行われる。
Next, as shown in FIG. 3, a process (back grinding process) of polishing the surface of the
研磨は、バックグラインダーを用いて行うことができる。また、この工程では、半導体ウエハ２０を厚さ１０〜１５０μｍにまで薄厚化することが好ましい。薄厚化された半導体ウエハ２０の厚さが１０μｍ未満であると、半導体ウエハの破損が生じやすく、他方、１５０μｍを超えると、半導体装置の小型化の要求に応えることが困難となる。
Polishing can be performed using a back grinder. In this step, the
その後、図４の（ａ）に示すように、薄厚化された半導体ウエハ２０の研磨面側をダイシングシート６に貼り付け、ダイシング装置を用いて、半導体ウエハ２０及び接着剤層３を切断し、個片化された半導体素子２０ａと切断された接着剤層３ａとからなる接着剤付き半導体素子を得る（図４の（ｂ））。第一の基材１及び粘着剤層２は、ダイシング前に接着剤層３から剥離される。
Thereafter, as shown in FIG. 4 (a), the polished surface side of the thinned
こうして得られる接着剤付き半導体素子は、回路接続用接着シート１０を用いて作製されることにより、突起電極付近が接着剤によって十分埋め込まれ、且つ、はんだボールの先端が接着剤から十分露出するものにすることができる。
The semiconductor element with adhesive thus obtained is manufactured using the adhesive sheet for
ダイシング工程の終了後、ピックアップ装置を用いて接着剤付き半導体素子をピックアップし、これを配線回路基板上に熱圧着する。熱圧着の条件としては、温度：１５０℃〜２８０℃、圧力：０．１ＭＰａ〜２．０ＭＰａ、時間：１秒〜３０秒が好ましい。 After completion of the dicing process, the semiconductor element with an adhesive is picked up using a pickup device, and this is thermocompression bonded onto the printed circuit board. The conditions for thermocompression bonding are preferably temperature: 150 ° C. to 280 ° C., pressure: 0.1 MPa to 2.0 MPa, and time: 1 second to 30 seconds.
このようにして、図５に示される、配線回路基板７の電極２６と半導体素子２０ａのバンプ２２とがはんだボール２４を介して電気的に接続され、配線回路基板７と半導体素子２０ａとの間が接着剤３ｂにより封止された構造を有する半導体装置１００が得られる。
In this manner, the
本実施形態に係る半導体装置の製造方法において、はんだボールの先端を接着剤層から十分に露出させて、より確実な接続を行う観点から、接着剤層３の厚みが、バンプ２２及びはんだボール２４の合計高さよりも小さく、且つ、接着剤層３、粘着剤層２及び第一の基材１の合計厚みが、上記合計高さよりも大きいことが好ましい。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment, the thickness of the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
（アクリルゴムの準備）
表２に示す組成を有するナガセケムテックス（株）製のアクリルゴム１〜８を準備した。
(Preparation of acrylic rubber)
Acrylic rubbers 1 to 8 manufactured by Nagase ChemteX Corporation having the composition shown in Table 2 were prepared.
＜回路接続用接着剤の調製＞
（実施例１）
（Ａ）成分としてアクリルゴム１（ＡＮ含有量＝０％）１００質量部、（Ｂ）成分として多官能エポキシ樹脂である「１０３２−Ｈ６０」（ジャパンエポキシレジン（株）製、商品名）１６０質量部及びフェノール系エポキシ樹脂硬化剤である「ＬＡ−３０１８」（ＤＩＣ（株）製、商品名）１０質量部、（Ｃ）成分としてイミダゾール類である「２ＰＺ−ＣＮ」（四国化成工業（株）製、商品名）３質量部、（Ｆ）成分としてアジピン酸１８質量部を混合し、トルエン及び酢酸エチルの混合溶媒（質量比５０／５０）を加え溶解して接着剤組成物のワニスを得た。得られたワニス１００質量部に対して、（Ｄ）成分として大粒径を除去するための５μｍの分級処理を行った平均粒径１μｍのコージェライト粒子（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２、比重２．４、線膨張係数１．５×１０−６／℃、屈折率１．５７）を１００質量部、（Ｅ）成分として有機フィラー「ＥＸＬ−２６５５」（ロームアンドハースジャパン（株）製、商品名、コアシェルタイプ有機フィラー）を１５質量部加え、撹拌し分散した。
<Preparation of adhesive for circuit connection>
Example 1
(A) 100 parts by mass of acrylic rubber 1 (AN content = 0%) as component, “1032-H60” (trade name, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) which is a polyfunctional epoxy resin as component (B) 160 mass Part and phenolic epoxy resin curing agent "LA-3018" (manufactured by DIC Corporation, trade name) 10 parts by mass, (C) component is "2PZ-CN" which is an imidazole (Shikoku Chemicals Co., Ltd.) Product, trade name) 3 parts by mass, 18 parts by mass of adipic acid as component (F) are mixed, and a mixed solvent of toluene and ethyl acetate (mass ratio 50/50) is added and dissolved to obtain a varnish of the adhesive composition. It was. Cordierite particles having an average particle diameter of 1 μm (2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 ) obtained by subjecting 100 parts by mass of the obtained varnish to a 5 μm classification treatment for removing a large particle size as the component (D) 100 parts by mass of specific gravity 2.4, linear expansion coefficient 1.5 × 10 −6 / ° C., refractive index 1.57), and organic filler “EXL-2655” (Rohm and Haas Japan Co., Ltd.) as component (E) , Trade name, core-shell type organic filler) was added and stirred and dispersed.
＜回路接続用接着シートの作製＞
得られた分散物を、第二の基材としてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、商品名「Ａ−３１」、厚さ：３８μｍ）上にロールコータを用いて塗布した後、７０℃のオーブンで１０分間乾燥させた。こうして、第二の基材上に厚み３０μｍの接着剤層が形成されてた接着シートを得た。
<Production of adhesive sheet for circuit connection>
The obtained dispersion was applied on a polyethylene terephthalate (PET) film (Teijin DuPont Films, trade name “A-31”, thickness: 38 μm) as a second substrate using a roll coater. And then dried in an oven at 70 ° C. for 10 minutes. Thus, an adhesive sheet in which an adhesive layer having a thickness of 30 μm was formed on the second substrate was obtained.
また、主モノマーとして２−エチルヘキシルアクリレートとメチルメタクリレートを用い、官能基モノマーとしてヒドロキシエチルアクリレートとアクリル酸を用いた溶液重合法によりアクリル共重合体を合成した。得られたアクリル共重合体の重量平均分子量は４０万、ガラス転移点は−３８℃であった。このアクリル共重合体１００質量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業（株）製、商品名「コローネートＨＬ」）１０質量部を配合して粘着剤組成物溶液を調製した。 An acrylic copolymer was synthesized by a solution polymerization method using 2-ethylhexyl acrylate and methyl methacrylate as main monomers and hydroxyethyl acrylate and acrylic acid as functional group monomers. The resulting acrylic copolymer had a weight average molecular weight of 400,000 and a glass transition point of -38 ° C. A pressure-sensitive adhesive composition solution was prepared by blending 10 parts by mass of a polyfunctional isocyanate crosslinking agent (trade name “Coronate HL”, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) with respect to 100 parts by mass of this acrylic copolymer.
得られた粘着剤組成物溶液を、第一の基材である軟質ポリオレフィンフィルム（ロンシール社製、商品名「ＰＯＦ−１２０Ａ」、厚さ：１００μｍ）の上に乾燥時の粘着剤層の厚みが８μｍになるよう塗布し乾燥した。更に、シリコーン系離型剤で表面処理した二軸延伸ポリエステルフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、商品名「Ａ３１７０」、厚さ：２５μｍ）を粘着剤層面にラミネートした。この粘着剤層付き積層体を室温で１週間放置し十分にエージングを行った。 The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer at the time of drying the obtained pressure-sensitive adhesive composition solution on the flexible polyolefin film (trade name “POF-120A”, thickness: 100 μm, manufactured by Ron Seal Co., Ltd.) as the first base material It was applied to a thickness of 8 μm and dried. Furthermore, a biaxially stretched polyester film (trade name “A3170”, thickness: 25 μm, manufactured by Teijin DuPont Films, Ltd.) surface-treated with a silicone release agent was laminated on the pressure-sensitive adhesive layer surface. The laminate with the pressure-sensitive adhesive layer was allowed to stand at room temperature for 1 week and sufficiently aged.
その後、二軸延伸ポリエステルフィルムを剥離し、粘着剤層面と上記接着シートの接着剤層とを、６０℃にて貼り合わせ、第一の基材／粘着剤層／接着剤層／第二の基材からなる回路接続用接着シートを得た。 Thereafter, the biaxially stretched polyester film is peeled off, and the pressure-sensitive adhesive layer surface and the adhesive layer of the adhesive sheet are bonded together at 60 ° C., and the first substrate / pressure-sensitive adhesive layer / adhesive layer / second base An adhesive sheet for circuit connection made of a material was obtained.
（実施例２）
回路接続用接着剤の調製におけるアクリルゴム１を、アクリルゴム２（ＡＮ含有量＝６％）に変更した以外は実施例１と同様の作業を行い、回路接続用接着シートを得た。
(Example 2)
The same operation as in Example 1 was performed except that the acrylic rubber 1 in the preparation of the adhesive for circuit connection was changed to the acrylic rubber 2 (AN content = 6%) to obtain an adhesive sheet for circuit connection.
（実施例３）
回路接続用接着剤の調製におけるアクリルゴム１を、アクリルゴム３（ＡＮ含有量＝１０％）に変更した以外は実施例１と同様の作業を行い、回路接続用接着シートを得た。
(Example 3)
The same operation as in Example 1 was performed except that the acrylic rubber 1 in the preparation of the adhesive for circuit connection was changed to the acrylic rubber 3 (AN content = 10%) to obtain an adhesive sheet for circuit connection.
（実施例４）
回路接続用接着剤の調製におけるアクリルゴム１を、アクリルゴム４（ＡＮ含有量＝１３％）に変更した以外は実施例１と同様の作業を行い、回路接続用接着シートを得た。
Example 4
The same operation as in Example 1 was performed except that the acrylic rubber 1 in the preparation of the circuit connecting adhesive was changed to the acrylic rubber 4 (AN content = 13%), to obtain an adhesive sheet for circuit connection.
（比較例１）
回路接続用接着剤の調製におけるアクリルゴム１を、アクリルゴム５（ＡＮ含有量＝３０％）に変更した以外は実施例１と同様の作業を行い、回路接続用接着シートを得た。
(Comparative Example 1)
The same operation as in Example 1 was performed except that the acrylic rubber 1 in the preparation of the adhesive for circuit connection was changed to the acrylic rubber 5 (AN content = 30%) to obtain an adhesive sheet for circuit connection.
（比較例２）
回路接続用接着剤の調製におけるアクリルゴム１を、アクリルゴム６（ＡＮ含有量＝３０％）に変更した以外は実施例１と同様の作業を行い、回路接続用接着シートを得た。
(Comparative Example 2)
The same operation as in Example 1 was performed except that the acrylic rubber 1 in the preparation of the adhesive for circuit connection was changed to the acrylic rubber 6 (AN content = 30%) to obtain an adhesive sheet for circuit connection.
（比較例３）
回路接続用接着剤の調製におけるアクリルゴム１を、アクリルゴム７（ＡＮ含有量＝３０％）に変更した以外は実施例１と同様の作業を行い、回路接続用接着シートを得た。
(Comparative Example 3)
The same operation as in Example 1 was performed except that the acrylic rubber 1 in the preparation of the adhesive for circuit connection was changed to the acrylic rubber 7 (AN content = 30%) to obtain an adhesive sheet for circuit connection.
（比較例４）
回路接続用接着剤の調製におけるアクリルゴム１を、アクリルゴム８（ＡＮ含有量＝２１％）に変更した以外は実施例１と同様の作業を行い、回路接続用接着シートを得た。
(Comparative Example 4)
The same operation as in Example 1 was performed except that the acrylic rubber 1 in the preparation of the circuit connecting adhesive was changed to the acrylic rubber 8 (AN content = 21%) to obtain an adhesive sheet for circuit connection.
［回路接続用接着剤の評価］
上記で得られた回路接続用接着シートについて、下記の試験手順にしたがって、ウエハ裏面研削性、埋込性、接続性及び耐ＨＡＳＴ性を評価した。結果を表３に示す。
[Evaluation of adhesive for circuit connection]
About the adhesive sheet for circuit connection obtained above, according to the following test procedure, wafer back surface grindability, embedding property, connectivity, and HAST resistance were evaluated. The results are shown in Table 3.
＜ウエハ裏面研削性＞
支持台上に載せたシリコンウエハ（６インチ径、厚さ６２５μｍ）の回路電極が設けられている面に、回路接続用接着シートの第二の基材を除き接着剤層をシリコンウエハ側にしてラミネート条件（温度８０℃、線圧０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ、送り速度０．５〜５ｍ／分）で加圧することにより積層し積層体を作製した。
<Wafer backside grindability>
On the surface of the silicon wafer (6 inch diameter, thickness 625 μm) placed on the support base, the adhesive layer is on the silicon wafer side except for the second substrate of the adhesive sheet for circuit connection. Lamination was performed by pressing under lamination conditions (temperature 80 ° C., linear pressure 0.5 to 2 kgf / cm, feed rate 0.5 to 5 m / min) to produce a laminate.
次いで、上記積層体をバックグラインダーに配置し、厚みが２８０μｍとなるまでシリコンウエハの裏面を研削（バックグラインド）した。研削したウエハを目視及び顕微鏡観察で視察し、下記の基準に基づいてウエハ裏面研削性を評価した。
Ａ：ウエハの破損及びマイクロクラックの発生がない。
Ｂ：ウエハの破損及びマイクロクラックの発生がある。
Next, the laminate was placed on a back grinder, and the back surface of the silicon wafer was ground (back grind) until the thickness became 280 μm. The ground wafer was inspected visually and under a microscope, and the wafer backside grindability was evaluated based on the following criteria.
A: There is no breakage of the wafer and generation of microcracks.
B: The wafer is broken and microcracks are generated.
＜埋込性＞
銅ピラー先端に鉛フリーはんだ層（Ｓｎ−３．５Ａｇ：融点２２１℃）を有する構造のバンプが形成された半導体チップとして、日立超ＬＳＩシステムズ製、商品名「ＪＴＥＧ ＰＨＡＳＥ１１＿８０」、サイズ７．３ｍｍ×７．３ｍｍ、バンプピッチ８０μｍ、バンプ数３２８、厚み０．５５ｍｍ、）を準備し、基板として、プリフラックス処理によって防錆皮膜を形成した銅配線パターンを表面に有するガラスエポキシ基板を準備した。
<Embedment>
As a semiconductor chip in which a bump having a structure having a lead-free solder layer (Sn-3.5Ag: melting point 221 ° C.) is formed at the tip of the copper pillar, a product name “JTEG PHASE11_80” manufactured by Hitachi Ultra LSI Systems, size 7.3 mm × 7.3 mm, bump pitch 80 μm, number of bumps 328, thickness 0.55 mm) were prepared, and a glass epoxy substrate having a copper wiring pattern having a rust preventive film formed thereon by preflux treatment on the surface was prepared.
続いて、上記で得られた回路接続用接着シートを９ｍｍ×９ｍｍに切り出し、第二の基材を除いた後、接着剤層を基板上の半導体チップが搭載される領域に８０℃／０．５ＭＰａ／５秒の条件で貼り付けた後、粘着剤層及び第一の基材を剥離した。接着剤層が貼り付けられた基板を、フリップチップボンダーＦＣＢ３（パナソニックファクトリーソリューションズ製、商品名）にて、荷重２５Ｎ、温度１００℃にて５秒間圧着を行い、半導体チップを基板上に仮固定した。次いで、第一工程として、接続部の温度が固形フラックス剤の融点以上でかつ鉛フリーはんだの融点より低い１８０℃となるようにフリップチップボンダーのヘッド温度をあらかじめ２１０℃に設定し（ステージ温度：４０℃）、荷重２５Ｎ、１０秒間圧着を行った。次に、第二工程として、接続部の温度が鉛フリーはんだの融点より高い２５０℃となるようにフリップチップボンダーのヘッド温度をあらかじめ２９０℃に設定し、荷重２５Ｎ、１０秒間圧着を行った。なお、接続部の温度は、Ｋ型熱電対を半導体チップと基板の間に挟んだものを別途作製して測定した。こうして得られた半導体装置について、ボイド状況を超音波顕微鏡で視察し、下記の基準に基づいて埋込性を評価した。
Ａ：ボイドがほとんどなく、ボイドが埋込面積の１０％未満である。
Ｂ：ボイドが多く存在し、ボイドが埋込面積の１０％以上である。
Subsequently, the adhesive sheet for circuit connection obtained above was cut out to 9 mm × 9 mm, and after removing the second base material, the adhesive layer was placed at 80 ° C./0.00 mm in the region where the semiconductor chip on the substrate was mounted. After pasting under conditions of 5 MPa / 5 seconds, the pressure-sensitive adhesive layer and the first substrate were peeled off. The substrate to which the adhesive layer was attached was pressure-bonded with a flip chip bonder FCB3 (product name, manufactured by Panasonic Factory Solutions) at a load of 25 N and a temperature of 100 ° C. for 5 seconds to temporarily fix the semiconductor chip on the substrate. . Next, as the first step, the head temperature of the flip chip bonder is set to 210 ° C. in advance so that the temperature of the connecting portion is 180 ° C. higher than the melting point of the solid flux agent and lower than the melting point of lead-free solder (stage temperature: 40 ° C.), a load of 25 N, and pressure bonding was performed for 10 seconds. Next, as a second step, the head temperature of the flip chip bonder was set to 290 ° C. in advance so that the temperature of the connecting portion was 250 ° C. higher than the melting point of lead-free solder, and pressure bonding was performed at a load of 25 N for 10 seconds. The temperature of the connection portion was measured by separately manufacturing a K-type thermocouple sandwiched between the semiconductor chip and the substrate. About the semiconductor device obtained in this way, the void situation was observed with the ultrasonic microscope, and embedding property was evaluated based on the following reference | standard.
A: There are almost no voids, and the voids are less than 10% of the embedded area.
B: Many voids exist, and the voids are 10% or more of the embedded area.
＜接続性＞
上記埋込性評価の銅とハンダとの接合部の断面観察、及び、３２８バンプのデイジーチェーン接続による導通の確認により接続性を確認した。断面観察結果、きれいなハンダ濡れ性が確認され、どのサンプルも接続性に問題が無いことを確認した。
<Connectivity>
The connectivity was confirmed by observing the cross-section of the joint between copper and solder in the embedment evaluation and confirming the continuity by daisy chain connection of 328 bumps. As a result of cross-sectional observation, clean solder wettability was confirmed, and it was confirmed that all samples had no problem in connectivity.
＜耐ＨＡＳＴ性（絶縁信頼性試験）＞
電食試験用基板（エスパネックス上の銅箔をエッチングして、くし形パターン（金めっき無、ライン３０μｍ、スペース４０μｍ）を形成した。５ｍｍ×１２ｍｍに切断した接着シートから第二の基材フィルムを剥離し、接着剤層を上記パターン上に圧着機を用いて、１００℃、圧力２ｋｇｆ、貼付時間１０秒の条件で貼付した。これを１７５℃で５時間硬化したものをサンプルとした。サンプルを加速寿命試験装置（ＨＩＲＡＹＡＭＡ製、ＰＬ−４２２Ｒ８、条件：１３０℃／８５％／１００時間）に設置し、絶縁抵抗を測定した。
Ａ：１００時間を通して、絶縁抵抗が１０８Ωを超えていた。
Ｂ：１００時間を通して、絶縁抵抗が１０８Ω未満であった。
<HAST resistance (insulation reliability test)>
Electric corrosion test substrate (copper foil on Espanex was etched to form a comb pattern (no gold plating, line 30 μm, space 40 μm). Second base film from adhesive sheet cut to 5 mm × 12 mm The adhesive layer was applied onto the above pattern using a pressure bonding machine under the conditions of 100 ° C., pressure of 2 kgf, and application time of 10 seconds, which were cured at 175 ° C. for 5 hours as a sample. Was installed in an accelerated life test apparatus (manufactured by HIRAYAMA, PL-422R8, conditions: 130 ° C./85%/100 hours), and the insulation resistance was measured.
A: The insulation resistance exceeded 10 8 Ω through 100 hours.
B: The insulation resistance was less than 10 8 Ω through 100 hours.
１…第一の基材、２…粘着剤層、３…接着剤層、４…第二の基材、６…ダイシングテープ、７…配線回路基板、１０…回路接続用接着シート、２０…半導体ウェハ、２０ａ…半導体素子、２２…バンプ、２４…はんだボール、２６…電極、１００…半導体装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st base material, 2 ... Adhesive layer, 3 ... Adhesive layer, 4 ... 2nd base material, 6 ... Dicing tape, 7 ... Wiring circuit board, 10 ... Adhesive sheet for circuit connection, 20 ... Semiconductor Wafer, 20a ... semiconductor element, 22 ... bump, 24 ... solder ball, 26 ... electrode, 100 ... semiconductor device.
Claims (12)
アクリルゴム、熱硬化性成分及び硬化促進剤を含有し、
前記アクリルゴム中のアクリロニトリルの共重合割合が１５質量％以下である、回路接続用接着剤。 A circuit connecting adhesive for connecting opposite circuit boards,
Contains acrylic rubber, thermosetting component and curing accelerator,
An adhesive for circuit connection, wherein a copolymerization ratio of acrylonitrile in the acrylic rubber is 15% by mass or less.
前記接着シートが貼り付けられた前記半導体ウェハの前記突起電極が形成されている側とは反対側の面を研磨して前記半導体ウェハを薄厚化する工程と、
前記薄厚化した半導体ウェハ及び前記接着剤層を切断して接着剤付き半導体素子を得る工程と、
配線回路基板上に前記接着剤付き半導体素子を熱圧着して、前記配線回路基板と前記半導体素子とが前記はんだボールを介して電気的に接続され、前記配線回路基板と前記半導体素子との間が接着剤により封止された構造を有する半導体装置を得る工程と、
を備える、半導体装置の製造方法。 The adhesive sheet for circuit connection according to claim 11, wherein the adhesive layer is formed on a surface of the semiconductor wafer having a bump electrode formed of a bump and a solder ball provided on the bump. Pasting so as to fill the protruding electrodes;
Polishing the surface of the semiconductor wafer on which the adhesive sheet is bonded to the side opposite to the side where the protruding electrodes are formed to thin the semiconductor wafer;
Cutting the thinned semiconductor wafer and the adhesive layer to obtain a semiconductor element with an adhesive; and
The semiconductor element with adhesive is thermocompression-bonded on the printed circuit board, and the wired circuit board and the semiconductor element are electrically connected via the solder balls, and between the wired circuit board and the semiconductor element. Obtaining a semiconductor device having a structure in which is sealed with an adhesive;
A method for manufacturing a semiconductor device.
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