JP2016181612A - 電子部品実装用接着剤及びフリップチップ実装用接着フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の実装工程時のボイドの発生を抑制でき、かつ、高い接続信頼性でフリップチップ実装を行うことができる電子部品実装用接着剤、及び、該電子部品実装用接着剤からなる接着剤層を有するフリップチップ実装用接着フィルムを提供する。
【解決手段】（メタ）アクリレート化合物とラジカル重合開始剤とを含有し、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定温度３０〜３００℃、昇温１０℃／ｍｉｎの条件で測定したときに、１５３〜１９０℃に反応ピークを有する電子部品実装用接着剤。
【選択図】 なし

Description

本発明は、電子部品の実装工程時のボイドの発生を抑制でき、かつ、高い接続信頼性でフリップチップ実装を行うことができる電子部品実装用接着剤、及び、該電子部品実装用接着剤からなる接着剤層を有するフリップチップ実装用接着フィルムに関する。

半導体装置の小型化及び高密度化に伴い、半導体チップ等の電子部品を回路基板に実装する方法としてフリップチップ実装が注目され急速に広まってきている。フリップチップ実装は、はんだ等からなる多数のバンプ電極を回路基板上に直接一括で接合するため、従来のワイヤーボンディング方式に比べ、実装面積を小さくできる、電気的特性が良好、モールド封止が不要等の利点を有している。

フリップチップ実装においては、接合部分の接続信頼性を確保すること重要である。そこで、近年、半導体ウエハ又は半導体チップ表面或いは回路基板上に、ペースト状接着剤（ＮＣＰ）又はフィルム状接着剤（ＮＣＦ）を供給した後、半導体チップを加熱及び／又は加圧ボンディングする方法等のいわゆる先塗布型のフリップチップ実装が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００９−２６０２３０号公報

ペースト状接着剤（ＮＣＰ）やフィルム状接着剤（ＮＣＦ）を用いてフリップチップ実装を行った場合、電子部品の実装工程時にボイドが発生して、接続信頼性が低下することがあるという問題があった。これに対して本発明者は、ペースト状接着剤（ＮＣＰ）やフィルム状接着剤（ＮＣＦ）の硬化成分としてラジカル硬化性樹脂を用いることを試みた。硬化速度の速いラジカル硬化性樹脂を用いることにより、実装工程時のボイドの発生を抑制することができる。しかしながら、硬化成分としてラジカル硬化性樹脂を含有する電子部品実装用接着剤を用いてフリップチップ実装を行うと、接続信頼性が低下することがあるという問題があった。

本発明は、上記現状に鑑み、電子部品の実装工程時のボイドの発生を抑制でき、かつ、高い接続信頼性でフリップチップ実装を行うことができる電子部品実装用接着剤、及び、該電子部品実装用接着剤からなる接着剤層を有するフリップチップ実装用接着フィルムを提供することを目的とする。

本発明は、（メタ）アクリレート化合物とラジカル重合開始剤とを含有し、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定温度３０〜３００℃、昇温１０℃／ｍｉｎの条件で測定したときに、１５３〜１９０℃に反応ピークを有する電子部品実装用接着剤である。
以下に本発明を詳述する。

本発明者は、鋭意検討の結果、硬化成分としてラジカル硬化性樹脂を含有する電子部品実装用接着剤を用いてフリップチップ実装を行ったときに接続信頼性が低下する原因について検討した。その結果、ラジカル硬化性樹脂の硬化速度が速すぎるために、実装工程時に銅等の金属からなる被接合部に対してはんだが充分に濡れ広がらずに、接合部分のはんだ形状がいびつとなってしまうことが原因であることを見出した。本発明者は、更に鋭意検討の結果、ラジカル硬化性樹脂を含有し、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定したときに１５３℃〜１９０℃に反応ピークを有する電子部品実装用接着剤であれば、ボイドの抑制効果を有しながら、はんだ濡れ性を改善して、高い接続信頼性を発揮できることを見出し、本発明を完成した。

本発明の半導体接着剤は、（メタ）アクリレート化合物とラジカル重合開始剤とを含有すものであって、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定温度３０〜３００℃、昇温１０℃／ｍｉｎの条件で測定したときに、１５３〜１９０℃に反応ピークを有する。特定の温度範囲に反応ピークが観測されるようにすることにより、実装工程時のボイドの発生を抑制しながら、はんだ濡れ性を改善して、高い接続信頼性を発揮することができる。好ましくは、１６７〜１８０℃に反応ピークを有することである。

ＤＳＣは、被検物質の状態の変化を観測することができる。（メタ）アクリレート化合物とラジカル重合開始剤を含有する半導体接着剤をＤＳＣ測定した場合、（メタ）アクリレート化合物の反応による状態の変化により、上に凸の曲線が描かれる。１５３〜１９０℃に反応ピークを有するとは、該ピーク温度において（メタ）アクリレート化合物の反応が最も盛んに起こっていることを意味する。（メタ）アクリレート化合物の反応が１５３〜１９０℃の範囲内で最も盛んに起こるようにすることにより、（メタ）アクリレ実装工程時のボイドの発生を抑制しながら、はんだ濡れ性を改善して、高い接続信頼性を発揮することができる。

上記（メタ）アクリレート化合物は、（メタ）アクリロイル基を有するものであれば特に限定されないが、ペースト状接着剤（ＮＣＰ）やフィルム状接着剤（ＮＣＦ）として用いるためには、側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーと多官能（メタ）アクリレートモノマーとを含有することが好ましい。

上記側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーは、側鎖に（メタ）アクリロイル基を有していれば特に限定されないが、側鎖にのみ（メタ）アクリロイル基を有することが好ましい。
なお、側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するとは、最も長い炭素鎖である「主鎖」の片末端又は両末端ではなく、主鎖から分岐した「側鎖」中に（メタ）アクリロイル基を有することを意味する。

上記側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーは、二重結合当量の好ましい下限が１ｍｅｑ／ｇ、好ましい上限が５ｍｅｑ／ｇである。二重結合当量がこの範囲内の側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーを用いることにより、より確実にラジカル重合反応により硬化させることができ、ボイドの発生を抑制することができる。二重結合当量のより好ましい下限が１．１ｍｅｑ／ｇ、より好ましい上限が４．５ｍｅｑ／ｇである。
なお、本明細書における二重結合当量とは、側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマー１ｇ当たりの（メタ）アクリロイル基の平均個数に関する指標を意味し、具体的には、下記式（ａ）から算出される。
二重結合当量（ｍｅｑ／ｇ）
＝［側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマー１分子中の（メタ）アクリロイル基の平均個数］×１０００／［側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーの数平均分子量］ （ａ）
なお、二重結合当量はヨウ素価を測定することにより算出できる。

上記側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーは、官能基含有アクリルポリマーに、その官能基と反応可能であり、かつ、（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させて得られたポリマーであることが好ましい。
なお、必ずしも官能基含有アクリルポリマーの官能基の全てが、その官能基と反応可能であり、かつ、（メタ）アクリロイル基を有する化合物と反応している必要はない。

上記官能基含有アクリルポリマーは、例えば、官能基含有（メタ）アクリルモノマーを含有するモノマー混合物を重合又は共重合させて得られる。このときの重合方法は特に限定されず、例えば、溶液重合（沸点重合又は定温重合）、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等の従来公知の方法が挙げられる。

上記官能基含有（メタ）アクリルモノマーは特に限定されず、例えば、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等の水酸基含有（メタ）アクリルモノマーや、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド等のアミド基含有（メタ）アクリルモノマーや、（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネート、メタ−イソプロぺニル−α，α−ジメチルベンジルイソシアネート、（メタ）アクリロイルイソシアネート、アリルイソシアネート等のイソシアネート基含有（メタ）アクリルモノマーや、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有（メタ）アクリルモノマーや、（メタ）アクリル酸等のカルボキシル基含有（メタ）アクリルモノマーや、（メタ）アクリル酸アミノエチル等のアミノ基含有（メタ）アクリルモノマー等が挙げられる。これらの官能基含有（メタ）アクリルモノマーは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記モノマー混合物は、上記官能基含有（メタ）アクリルモノマーに加えて、例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−アクリロイルモルフォリン、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル等のビニル化合物；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−ブトキシエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等を含有していてもよい。これらのモノマーは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記官能基と反応可能であり、かつ、（メタ）アクリロイル基を有する化合物として、例えば、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、アミド基等の官能基を有し、かつ、（メタ）アクリロイル基を有する化合物が挙げられる。具体的には例えば、次の（１）〜（５）の場合が挙げられる。
（１）水酸基含有アクリルポリマーに対しては、アミド基、イソシアネート基、エポキシ基及びカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも１つを有し、かつ、（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させればよい。
（２）カルボキシル基含有アクリルポリマーに対しては、エポキシ基又はイソシアネート基を有し、かつ、（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させればよい。
（３）エポキシ基含有アクリルポリマーに対しては、カルボキシル基又はアミド基を有し、かつ、（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させればよい。
（４）アミノ基含有アクリルポリマーに対しては、エポキシ基を有し、かつ、（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させればよい。
（５）イソシアネート基含有アクリルポリマーに対しては、水酸基又はカルボキシル基を有し、かつ、（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させればよい。

上記側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は特に限定されないが、好ましい下限は１万、好ましい上限は１００万である。上記重量平均分子量が１万未満であると、電子部品実装用接着剤の硬化物が脆くなり、耐リフロー性が低下することがある。上記重量平均分子量が１００万を超えると、電子部品実装用接着剤の粘度が高くなりすぎ、製膜性が低下したり、実装時にはんだ接合部への樹脂（接着剤）の噛み込みが起きやすくなったりすることがある。上記重量平均分子量のより好ましい下限は１０万、より好ましい上限は８０万である。
なお、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）法によりポリスチレン換算分子量として測定される。具体的には、重量平均分子量（Ｍｗ）は、アクリルポリマーをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）によって５０倍希釈して得られた希釈液をフィルターで濾過し、得られた濾液を用いてＧＰＣ法によりポリスチレン換算分子量として測定される。ＧＰＣ法では、例えば、２６９０ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ Ｍｏｄｅｌ（Ｗａｔｅｒｓ社製）等を使用できる。

上記多官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート等の２官能（メタ）アクリレートモノマーや、エトキシ化イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能（メタ）アクリレートモノマーや、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等の４官能（メタ）アクリレートモノマーや、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等の５官能（メタ）アクリレートモノマーや、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の６官能（メタ）アクリレートモノマー等が挙げられる。更に、多官能ウレタン（メタ）アクリレート化合物や多官能ポリエステル（メタ）アクリレート化合物等も用いることができる。これらの多官能（メタ）アクリレートモノマーは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、本明細書中、１分子中に（メタ）アクリレート部分に加えてエポキシ基を有する化合物は「多官能（メタ）アクリレート化合物」には含まず、後述する「エポキシ樹脂」であるものとする。

上記多官能（メタ）アクリレートモノマーの含有量は特に限定されないが、上記側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマー１００重量部に対する好ましい下限は２０重量部、好ましい上限は３００重量部である。上記多官能（メタ）アクリレートモノマーの含有量がこの範囲内であれば、より確実にラジカル重合反応により硬化し、ボイドの発生を抑制することができる。上記含有量のより好ましい下限は２５重量部、より好ましい上限は２５０重量部である。

上記ラジカル重合開始剤としては、ラジカル重合に一般的に用いられる重合開始剤を用いることができるが、熱ラジカル重合開始剤が好ましい。上記熱ラジカル重合開始剤として、例えば、アゾ化合物、過酸化物等が挙げられる。これらの熱ラジカル重合開始剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なお、アゾ化合物の場合、反応時にアウトガスとして窒素が発生し、硬化物中にボイドとして残存することがあることから、過酸化物がより好適に用いられる。

上記過酸化物として、例えば、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート等が挙げられる。

本発明の電子部品実装用接着剤が、ＤＳＣ測定したときに１５３〜１９０℃に反応ピークを有するようにするためには、上記ラジカル重合開始剤の種類の選択が特に重要である。即ち、１分間半減期温度が１８０〜３００℃であるラジカル重合開始剤を選択して用いることが好ましい。より好ましくは、１分間半減期温度が２３０〜２８０℃であるラジカル重合開始剤である。

上記１分間半減期温度が１８０〜３００℃であるラジカル重合開始剤の市販品としては、例えば、パーヘキシン２５Ｂ（１分間半減期温度が１９４℃）、パーブチルＨ６９（１分間半減期温度が２６１℃）（以上、日油社製）等が挙げられる。

本発明の電子部品実装用接着剤が、ＤＳＣ測定したときに１５３〜１９０℃に反応ピークを有するようにするためには、上記ラジカル重合開始剤の配合量も重要である。上記ラジカル重合開始剤の含有量は、上記側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマー１００重量部に対する好ましい下限が０．０１重量部、好ましい上限が１重量部である。上記ラジカル重合開始剤の配合量がこの範囲内であれば、充分なラジカル硬化性を発揮しながら、ＤＳＣ測定したときの反応ピークを所期の範囲内に調整することができる。上記含有量のより好ましい下限は０．０２重量部、より好ましい上限は０．１重量部である。

本発明の電子部品実装用接着剤は、更に、エポキシ樹脂を含有することが好ましい。エポキシ樹脂を含有することにより、電子部品実装用接着剤の接合信頼性及び耐熱性がより高くなり、耐リフロー性が向上する。

上記エポキシ樹脂は特に限定されないが、上記側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーと上記多官能（メタ）アクリレートモノマーとの反応系に取り込まれることから、１分子中にエポキシ基と（メタ）アクリロイル基とを有するエポキシ化合物を含有することが好ましい。
なお、本明細書中、１分子中にエポキシ基と（メタ）アクリロイル基とを有する化合物はすべて「エポキシ樹脂」であるものとみなし、この場合、１分子中の（メタ）アクリロイル基の数は特に限定されない。

上記１分子中にエポキシ基と（メタ）アクリロイル基とを有するエポキシ化合物として、例えば、一般的に使用されるエポキシ樹脂のエポキシ基を、部分的に（メタ）アクリル基に変換又は変性した化合物等が挙げられる。
上記一般的に使用されるエポキシ樹脂は特に限定されず、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、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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、上記１分子中にエポキシ基と（メタ）アクリロイル基とを有するエポキシ化合物として、４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル等を用いることもできる。これらの１分子中にエポキシ基と（メタ）アクリロイル基とを有するエポキシ化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記１分子中にエポキシ基と（メタ）アクリロイル基とを有するエポキシ化合物としては、例えば、エポキシ基導入アクリル系ポリマー等のポリマーを用いることもできる。

また、上記１分子中にエポキシ基と（メタ）アクリロイル基とを有するエポキシ化合物と、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、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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等の一般的なエポキシ樹脂とを併用してもよい。

上記エポキシ樹脂の含有量は特に限定されないが、電子部品実装用接着剤中の好ましい下限が３０重量％、好ましい上限が７０重量％である。上記含有量が３０重量％未満であると、電子部品実装用接着剤の接合信頼性又は耐熱性が低下することがある。上記含有量が７０重量％を超えると、実装後の冷却過程でボイドが発生しやすくなることがある。

本発明の電子部品実装用接着剤が上記エポキシ樹脂を含有する場合には、更に、エポキシ硬化剤を含有することが好ましい。
上記エポキシ硬化剤は特に限定されず、従来公知のエポキシ硬化剤を上記エポキシ樹脂に合わせて適宜選択することができ、例えば、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤、カチオン系触媒型硬化剤、イミダゾール系硬化剤、３級アミン系硬化促進剤等が挙げられる。これらのエポキシ硬化剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、硬化速度、硬化物の物性等を調整しやすいことから、酸無水物系硬化剤が好ましく、硬化速度、硬化物の物性等の調整をするための反応系の制御をしやすいことから、イミダゾール系硬化剤が好ましい。

上記酸無水物系硬化剤のうち、市販品として、例えば、ＹＨ−３０６、ＹＨ−３０７（以上、三菱化学社製、常温（２５℃）で液状）、ＹＨ−３０９（三菱化学社製、常温（２５℃）で固体）等が挙げられる。これらの酸無水物系硬化剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記イミダゾール系硬化剤は特に限定されず、例えば、フジキュアー７０００、フジキュアー７００１、フジキュアー７００２（以上、Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製、常温（２５℃）で液状）、イミダゾールの１位をシアノエチル基で保護した１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、イソシアヌル酸で塩基性を保護したイミダゾール系硬化剤（商品名「２ＭＡ−ＯＫ」、四国化成工業社製、常温（２５℃）で固体）、２ＭＺ、２ＭＺ−Ｐ、２ＰＺ、２ＰＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＺ、Ｃ１１Ｚ−ＣＮＳ、２ＰＺ−ＣＮＳ、２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ、２ＭＺ−Ａ、２ＭＺＡ−ＰＷ、Ｃ１１Ｚ−Ａ、２Ｅ４ＭＺ−Ａ、２ＭＡＯＫ−ＰＷ、２ＰＺ−ＯＫ、２ＭＺ−ＯＫ、２ＰＨＺ、２ＰＨＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＨＺ、２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ、２Ｅ４ＭＺ・ＢＩＳ、ＶＴ、ＶＴ−ＯＫ、ＭＡＶＴ、ＭＡＶＴ−ＯＫ（以上、四国化成工業社製）等が挙げられる。これらのイミダゾール系硬化剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記エポキシ硬化剤の含有量は特に限定されず、エポキシ基と等量反応するエポキシ硬化剤を用いる場合、上記エポキシ硬化剤の含有量は、電子部品実装用接着剤中に含まれるエポキシ基の総量に対する好ましい下限が６０当量、好ましい上限が１１０当量である。上記含有量が６０当量未満であると、上記エポキシ樹脂を充分に硬化させることができないことがある。上記含有量が１１０当量を超えても、特に電子部品実装用接着剤の硬化性には寄与せず、過剰なエポキシ硬化剤が揮発することによってボイドの原因となることがある。上記含有量のより好ましい下限は７０当量、より好ましい上限は１００当量である。

本発明の電子部品実装用接着剤は、更に、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーを含有することにより、電子部品実装用接着剤の硬化物の機械的強度及び耐熱性がより高くなり、また、硬化物の線膨張係数が低下して、接合信頼性がより高くなる。

上記無機フィラーは特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、炭化珪素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。なかでも、流動性に優れることから球状シリカが好ましく、メチルシランカップリング剤、フェニルシランカップリング剤、ビニルシランカップリング剤、（メタ）アクリルシランカップリング剤等で表面処理された球状シリカがより好ましい。表面処理された球状シリカを用いることで、電子部品実装用接着剤の製膜性を高めることができる。

上記無機フィラーの平均粒子径は特に限定されないが、電子部品実装用接着剤の透明性、流動性、接合信頼性等の観点から、０．０１〜１μｍ程度が好ましい。
上記無機フィラーは単独で使用してもよいし、複数種の無機フィラーを混合して使用してもよい。

上記無機フィラーの含有量は特に限定されないが、電子部品実装用接着剤中の好ましい下限が１０重量％、好ましい上限が７０重量％である。上記含有量が１０重量％未満であると、電子部品実装用接着剤の硬化物の強度又は接合信頼性が低下することがある。上記含有量が７０重量％を超えると、電子部品実装用接着剤の製膜性が低下することがある。上記含有量のより好ましい下限は２０重量％、より好ましい上限は６０重量％である。

本発明の電子部品実装用接着剤は、更に、（メタ）アクリル基を有するシランカップリング剤を含有することが好ましい。（メタ）アクリル基を有するシランカップリング剤を含有することにより、シリコン等からなる半導体ウエハ又はチップに対する電子部品実装用接着剤の接着力が高まり、リフロー等の過酷な熱湿条件下においても半導体ウエハ又はチップとの接着界面での剥離又はパッケージクラックが発生せず、高い接合信頼性を得ることができる。

上記（メタ）アクリル基を有するシランカップリング剤として、例えば、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル基を有するシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記（メタ）アクリル基を有するシランカップリング剤の含有量は特に限定されないが、電子部品実装用接着剤中の好ましい下限が０．０５重量％、好ましい上限が５重量％である。上記含有量が０．０５重量％未満であると、リフロー等の過酷な熱湿条件下において半導体ウエハ又はチップと電子部品実装用接着剤との接着界面での剥離又はパッケージクラックが発生することがある。上記含有量が５重量％を超えても、電子部品実装用接着剤の接着力及び耐湿熱性の向上に寄与しない。上記含有量のより好ましい下限は０．１重量％、より好ましい上限は３重量％である。

本発明の電子部品実装用接着剤は、必要に応じて、更に、希釈剤、チキソトロピー付与剤、溶媒、無機イオン交換体、ブリード防止剤、チタネート系カップリング剤、タッキファイヤー等の密着性付与剤、ゴム粒子等の応力緩和剤等のその他の添加剤を含有してもよい。

本発明の電子部品実装用接着剤を製造する方法は特に限定されず、例えば、上記側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマー、多官能（メタ）アクリレートモノマー及びラジカル重合開始剤に、必要に応じてその他の成分を所定量配合して混合する方法等が挙げられる。
上記混合の方法は特に限定されず、例えば、ホモディスパー、万能ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー等を使用する方法が挙げられる。

本発明の電子部品実装用接着剤の用途は特に限定されないが、フリップチップ実装に用いられることで、ボイドの抑制効果を有しながら、はんだ濡れ性を改善して、高い接続信頼性を発揮できる。
なかでも、本発明の電子部品実装用接着剤からなる接着剤層を有するフリップチップ実装用接着フィルムを、基板又は半導体チップに予め貼付しておき、加熱により電極接合と接着剤の硬化とを同時に行って半導体チップを実装することが好ましい。
本発明の電子部品実装用接着剤からなる接着剤層を有するフリップチップ実装用接着フィルムもまた、本発明の１つである。

本発明の電子部品実装用接着剤の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は５μｍ、好ましい上限は６０μｍであり、より好ましい下限は１０μｍ、より好ましい上限は５０μｍである。
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを製造する方法は特に限定されず、例えば、上記側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーと、上記多官能（メタ）アクリレートモノマーと、上記ラジカル重合開始剤とに、必要に応じてその他の成分と溶媒とを所定量配合して混合し、得られた接着剤溶液を離型フィルム上に塗工し、乾燥させてフィルムを製造する方法等が挙げられる。

本発明によれば、電子部品の実装工程時のボイドの発生を抑制でき、かつ、高い接続信頼性でフリップチップ実装を行うことができる電子部品実装用接着剤、及び、該電子部品実装用接着剤からなる接着剤層を有するフリップチップ実装用接着フィルムを提供することができる。

実施例におけるはんだ接合性の評価方法を説明する模式図である。

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。

（実施例１〜７、比較例１〜４）
（１）フリップチップ実装用接着フィルムの作製
材料として下記のものを用いた。表１に記載の配合組成に従って、各材料を溶媒としてのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に添加し、ホモディスパーを用いて攪拌混合することにより接着剤溶液を製造した。得られた接着剤溶液を、アプリケーターを用いて離型ＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚みが３０μｍとなるように塗工し、乾燥させることにより、フリップチップ実装用接着フィルムを製造した。使用時まで、得られた接着剤層の表面を離型ＰＥＴフィルム（保護フィルム）で保護した。

（側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマー）
ＴＡ−１４６：新中村化学社製、アクリル基を導入したメチルメタクリレート／ブチルアクリレート／ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体ポリマー、二重結合当量１．５ｍｅｑ／ｇ、Ｍｗ２０万。
（多官能（メタ）アクリレートモノマー）
ＤＣＰ−Ａ：共栄社製、ジシクロペンタジエン型ジアクリレート。
（エポキシ樹脂）
ＥＡ−７３１０：新中村化学社製、エポキシ基含有アクリレート化合物（クレゾールノボラック型エポキシアクリレート）。
Ｇ−２０５０Ｍ：日油社製、エポキシ基導入アクリル系ポリマー、エポキシ当量２．９ｍｅｑ／ｇ、Ｍｗ２０万。
（ラジカル重合開始剤）
パーヘキシン２５Ｂ：日油社製、１分間半減期温度１９４℃。
パーブチルＨ６９：日油社製、１分間半減期温度２６１℃。
パークミルＤ：日油社製、１分間半減期温度１７５℃。
パーヘキシルＺ：日油社製、１分間半減期温度１６０℃。
（エポキシ硬化剤）
フジキュア７０００：Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ社製、イミダゾール系エポキシ硬化剤。
（無機フィラー）
ＳＳＰ−０１ＰＴ：トクヤマ社製。

（２）半導体パッケージの製造
先端部がはんだからなるバンプが５０μｍピッチでペリフェラル状に形成されたウエハ（ＷＡＬＴＳ−ＴＥＧ ＭＢ５０−０１０１ＪＹ、はんだ溶融点２３５℃、ウォルツ社製）を用意した。接着フィルムの片面の保護フィルムを剥がし、真空ラミネーター（ＡＴＭ−８１２Ｍ、タカトリ社製）を用いて、ステージ温度８０℃、真空度１００Ｐａでウエハのバンプが形成された面に接着フィルムを貼り合わせた。
接着フィルムの他面の離型ＰＥＴフィルムを剥がし、露出した接着剤面に、研削用保護テープ（エレップホルダーＢＴ３１００Ｐ、日東電工社製）をラミネートした。次いで、研削装置（ＤＦＧ８５６０、ディスコ社製）を用いて、厚みが１００μｍとなるまでウエハの裏面を研削した。ウエハの研削した面にダイシングテープを貼り付け、研削用保護テープを剥離した。その後、ダイシング装置（ＤＦＤ６５１、ディスコ社製）を用いて、送り速度２０ｍｍ／秒でウエハをダイシングして、厚みが３０μｍの接着剤層が付着した接着剤層付き半導体チップ（７．６ｍｍ×７．６ｍｍ）を得た。
Ｎｉ／Ａｕ電極を有する基板（ＷＡＬＴＳ−ＫＩＴ ＭＢ５０−０１０１ＪＹ、ウォルツ社製）を用意した。フリップチップボンダ（ＦＣ−３０００、東レエンジニアリング社製）を用いて、ボンディングステージ温度１００℃の条件下で、１２０℃接触で２８０℃まで２秒かけて昇温し、２８０℃、０．８ＭＰａで２秒間荷重をかけ、得られた接着剤層付き半導体チップを基板上に熱圧着した。その後、常圧１９０℃オーブンで３０分間保持することにより、接着剤層を完全に硬化させて、半導体パッケージを得た。

＜評価＞
実施例、比較例で得られたフリップチップ実装用接着フィルム及び半導体パッケージについて以下の評価を行った。結果を表１に示した。

（１）反応ピーク温度の測定
フリップチップ実装用接着フィルムについて、示差走査熱量計（セイコー電子工業社製、ＤＳＣ−６２００Ｒ）を用いて測定温度３０〜３００℃、昇温１０℃／ｍｉｎの条件で測定を行い、反応ピークの温度を求めた。

（２）はんだ接合性評価
研磨機を用いて半導体パッケージを断面研磨し、マイクロスコープを用いて電極接合の状態を観察した。このとき、図１（ａ）に示したように、はんだが基板の電極の側面の一部にまで濡れ広がっていることが認められた場合を「○」、図１（ｂ）に示したように、はんだが電極の側面にまでは濡れ広がっておらず、はんだが横方向に押し広げられていることが認められた場合を「×」と評価した。

（３）ボイド評価
超音波探査映像装置（Ｃ−ＳＡＭ Ｄ９５００、日本バーンズ社製）を用いて半導体パッケージを観察し、ボイドの有無を評価した。半導体チップの接着面積に対するボイド発生部分の面積が０．５％未満であった場合を「〇」、半導体チップの接着面積に対するボイド発生部分の面積が０．５％以上１％未満であった場合を「△」、半導体チップの接着面積に対するボイド発生部分の面積が１％以上であった場合を「×」とした。なお、評価は、ｎ数を５個として、半導体チップの接着面積に対するボイド発生部分の面積が最も小さかった半導体パッケージについて行った。

（４）接続信頼性評価
半導体パッケージを８５℃、６０ＲＨ％に１６８時間放置して吸湿させた後、はんだリフロー炉（プレヒート１５０℃×１００秒、リフロー［最高温度２６０℃］）に４回通過させた。ｎ数を２０個として、半導体チップの基板からの剥離が発生した半導体パッケージの個数を確認した。２０個の半導体パッケージのうち、剥離が発生した半導体パッケージが０個であった場合を「◎」、１〜３個であった場合を「○」、４〜２０個であった場合を「×」とした。ただし、比較例１〜４については、接合不良により接続信頼性の評価は行わなかった。

本発明によれば、電子部品の実装工程時のボイドの発生を抑制でき、かつ、高い接続信頼性でフリップチップ実装を行うことができる電子部品実装用接着剤、及び、該電子部品実装用接着剤からなる接着剤層を有するフリップチップ実装用接着フィルムを提供することができる。

１ 基板
１１ 基板の電極
２ 半導体チップ
２１ 半導体チップの電極
３ はんだ

Claims (5)

1. （メタ）アクリレート化合物とラジカル重合開始剤とを含有し、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定温度３０〜３００℃、昇温１０℃／ｍｉｎの条件で測定したときに、１５３〜１９０℃に反応ピークを有することを特徴とする電子部品実装用接着剤。
2. （メタ）アクリレート化合物は、側鎖に（メタ）アクリロイル基を有するアクリルポリマーと多官能（メタ）アクリレートモノマーとを含有することを特徴とする請求項１記載の電子部品実装用接着剤。
3. 更に、エポキシ樹脂を含有することを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品実装用接着剤。
4. エポキシ樹脂の含有量が３０〜７０重量％であることを特徴とする請求項３記載の電子部品実装用接着剤。
5. 請求項１、２、３又は４記載の電子部品実装用接着剤からなる接着剤層を有することを特徴とするフリップチップ実装用接着フィルム。
   
   

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