JP2019165125A - Film adhesive for semiconductor - Google Patents

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幸一 茶花
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一尊 本田
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一尊 本田
貴広 中田
Takahiro Nakata
貴広 中田
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Abstract

To provide a film adhesive for a semiconductor capable of preventing productivity drops due to the fillet adhering to adjacent chips and deterioration of reliability due to lack of fillet at package edge when fillet is suppressed when a pitch between chips of semiconductor devices in which electrodes of each connection part are electrically connected to each other through an adhesive is reduced.SOLUTION: The film adhesive for a semiconductor is used for manufacturing a semiconductor device in which electrodes of each connection part of a semiconductor chip and a printed circuit board are electrically connected to each other via the adhesive or electrodes of each connection part of a plurality of semiconductor chips are electrically connected to each other via the adhesive. A value of a polar component γof surface free energy of the adhesive is 1.3 or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体装置の製造に用いる半導体用フィルム状接着剤に関し、半導体チップと配線回路基板の間に介在し電極同士の接合を維持、固定する接着剤、又は、複数の半導体チップの間に介在し電極同士の接合を維持、固定するフィルム状の接着剤に関する。   The present invention relates to a film adhesive for semiconductors used in the manufacture of semiconductor devices, and is an adhesive that is interposed between a semiconductor chip and a printed circuit board to maintain and fix the bonding between electrodes, or between a plurality of semiconductor chips. The present invention relates to a film-like adhesive that intervenes to maintain and fix the bonding between electrodes.

これまで、半導体チップと基板を接続するには金ワイヤ等の金属細線を用いるワイヤーボンディング方式が広く適用されてきたが、半導体装置に対する高機能・高集積・高速化等の要求に対応するため、半導体チップ又は基板にバンプと呼ばれる導電性突起を形成して、半導体チップと基板間で直接接続するフリップチップ接続方式(FC接続方式)が広まりつつある。   Until now, wire bonding methods using fine metal wires such as gold wires have been widely applied to connect semiconductor chips and substrates, but in order to meet demands for high functionality, high integration, high speed, etc. for semiconductor devices, A flip chip connection method (FC connection method) in which conductive protrusions called bumps are formed on a semiconductor chip or a substrate to directly connect the semiconductor chip and the substrate is becoming widespread.

フリップチップ接続方式としては、はんだ、スズ、金、銀、銅等を用いて金属接合させる方法、超音波振動を印加して金属接合させる方法、樹脂の収縮力によって機械的接触を保持する方法などが知られているが、接続部の信頼性の観点から、はんだ、スズ、金、銀、銅等を用いて金属接合させる方法が一般的である。   Flip chip connection methods include metal bonding using solder, tin, gold, silver, copper, etc., metal bonding by applying ultrasonic vibration, method of maintaining mechanical contact by the shrinkage force of the resin, etc. However, from the viewpoint of the reliability of the connection portion, a method of metal bonding using solder, tin, gold, silver, copper, or the like is common.

例えば、基板と半導体チップ間の接続においては、BGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip Size Package)等に盛んに用いられているCOB(Chip On Board)型の接続方式もFC接続方式である。   For example, in connection between a substrate and a semiconductor chip, a COB (Chip On Board) type connection method actively used for BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Size Package), etc. is also an FC connection method.

CPU、MPU等に用いられるエリアアレイ型の半導体パッケージでは、高機能化が強く要求され、チップの大型化、ピン(バンプ、配線)数の増加、ピッチやギャップの高密度化が挙げられる。   Area array type semiconductor packages used for CPUs, MPUs, and the like are strongly required to have high functionality, such as an increase in the size of a chip, an increase in the number of pins (bumps and wiring), and an increase in density of pitches and gaps.

また、FC接続方式は、半導体チップ上にバンプ又は配線を形成して、半導体チップ間で接続するCOC(Chip On Chip)型接続方式にも広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。   The FC connection method is also widely used in a COC (Chip On Chip) type connection method in which bumps or wirings are formed on semiconductor chips to connect the semiconductor chips (for example, see Patent Document 1).

特開2008−294382号公報JP 2008-294382 A

さらなる小型化、薄型化、高機能化が強く要求されるパッケージでは、上述した接続方式を積層・多段化したチップスタック型パッケージやPOP(Package On Package)、TSV(Through-Silicon Via)等も広く普及し始めている。   For packages that are strongly demanded for further miniaturization, thinning, and high functionality, chip stack type packages, POP (Package On Package), TSV (Through-Silicon Via), etc., in which the above connection methods are stacked and multi-staged, are widely used. It has begun to spread.

平面状でなく立体状に配置することでパッケージを小さくできることから、上記の技術は多用され、半導体の性能向上及びノイズ低減、実装面積の削減、省電力化にも有効であり、次世代の半導体配線技術として注目されている。   Since the package can be made smaller by arranging it in a three-dimensional shape instead of a flat shape, the above technology is frequently used, and it is also effective for improving semiconductor performance, reducing noise, reducing mounting area, and reducing power consumption. It is attracting attention as a wiring technology.

上述したようにフリップチップパッケージでは高機能化、高集積化が進んでいるが、高機能化、高集積化するにつれて、配線間のピッチが狭くなり、絶縁信頼性が低下する。
また、低コスト化を目的に、パッケージ組み立て時のチップ間ピッチも狭くなりつつある。チップ間距離が短くなることで、生産性が向上し、低コスト化が進む。
As described above, the flip chip package has been improved in functionality and integration. However, as the functionality and integration are increased, the pitch between the wirings is narrowed, and the insulation reliability is lowered.
Also, for the purpose of cost reduction, the pitch between chips at the time of package assembly is becoming narrower. By reducing the distance between chips, productivity is improved and costs are reduced.

上述に示したようにチップ間ピッチが狭くなると、接続時に半導体用の接着剤がチップ周囲にはみ出した際に、隣接するチップにまで達し、不良が生じやすくなっている。
そこで、接続時の半導体用の接着剤のはみ出す量の抑制が求められている。
上記、接続時の半導体用の接着剤のはみ出した部分を“フィレット”を呼ぶ。フィルム厚みを薄くすることで、フィレットを抑制することは可能であるが、フィルムを薄くする場合では、パッケージ端部のフィレット量が少なくなり、信頼性が低下する恐れがある。
As described above, when the pitch between the chips is narrowed, when the adhesive for the semiconductor protrudes around the chip at the time of connection, it reaches the adjacent chip and is likely to be defective.
Therefore, it is required to suppress the amount of the semiconductor adhesive that protrudes during connection.
The protruding portion of the semiconductor adhesive at the time of connection is called a “fillet”. Although it is possible to suppress the fillet by reducing the film thickness, when the film is thinned, the amount of fillet at the end of the package is reduced, which may reduce the reliability.

本発明は、高機能化、高集積化、低コスト化が進んでいるフリップチップパッケージにおいて、生産性向上を目的とし、チップ間ピッチが狭くなり、それに伴い、フィレットが隣接するチップに付着することによる生産性の低下、また、フィレットを抑制した際のパッケージ端部のフィレット不足による信頼性の低下を抑制した半導体用フィルム状接着剤を提供することを課題とする。   The present invention aims at improving productivity in flip chip packages that have advanced functions, high integration, and low costs, and the pitch between chips is narrowed, and accordingly, fillets adhere to adjacent chips. It is an object of the present invention to provide a film-like adhesive for a semiconductor that suppresses a decrease in productivity due to the above and a decrease in reliability due to a fillet shortage at the end of a package when the fillet is suppressed.

本発明は、以下に関する。
(1) 半導体チップ及び配線回路基板を接着剤を介してそれぞれの接続部の電極同士が互いに電気的に接続された半導体装置、又は、複数の半導体チップを接着剤を介してそれぞれの接続部の電極同士が互いに電気的に接続された半導体装置の製造に用いる接着剤であって、接着剤の表面自由エネルギーの極性成分γ の値が1.3以上である半導体用フィルム状接着剤。
極性成分γ の値は、フィルム状の半導体用フィルム状接着剤の表面に、純水、ジヨードメタンをそれぞれ滴下し、静的接触角を測定し、測定した静的接触角の値から、Owens-Wendtの方法に基づいて算出したものである。
(2) 前記半導体用フィルム状接着剤の130℃における溶融粘度が、10000Pa・s以下である上記(1)に記載の半導体用フィルム状接着剤。
(3) 前記半導体用フィルム状接着剤が、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、(c)分子量10000以上の高分子量成分、を含有する上記(1)又は(2)に記載の半導体用フィルム状接着剤。
(4) 前記(c)分子量10000以上の高分子量成分が、重量平均分子量20000以上で、ガラス転移温度が100℃以下である上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の半導体用フィルム状接着剤。
The present invention relates to the following.
(1) A semiconductor device in which electrodes of each connection portion are electrically connected to each other via an adhesive between a semiconductor chip and a printed circuit board, or a plurality of semiconductor chips are connected to each connection portion via an adhesive. an adhesive used in manufacturing a semiconductor device electrodes to each other are electrically connected to each other, the semiconductor film-like adhesive for which the value of the polar component gamma S P of the surface free energy of the adhesive is 1.3 or more.
The value of the polar component gamma S P is the surface of the film-shaped semiconductor film-like adhesive for pure water, respectively dropwise diiodomethane, to measure the static contact angle, the value of the static contact angle was measured, Owens -Calculated based on Wendt's method.
(2) The film adhesive for semiconductors according to (1) above, wherein the melt adhesive at 130 ° C. of the film adhesive for semiconductors is 10,000 Pa · s or less.
(3) The semiconductor according to (1) or (2) above, wherein the film adhesive for semiconductor contains (a) an epoxy resin, (b) a curing agent, and (c) a high molecular weight component having a molecular weight of 10,000 or more. Film adhesive.
(4) The semiconductor component according to any one of (1) to (3), wherein the high molecular weight component (c) having a molecular weight of 10,000 or more has a weight average molecular weight of 20,000 or more and a glass transition temperature of 100 ° C. or less. Film adhesive.

本発明の半導体用フィルム状接着剤を介して実装することで、フィレットを抑制し、かつ、パッケージ端部のフィレットは確保できる半導体装置を製造できる。   By mounting through the film-like adhesive for semiconductors of the present invention, a semiconductor device can be manufactured in which fillets are suppressed and the fillets at the package ends can be secured.

半導体チップと基板間の接続断面図である(例COB)。It is a connection sectional view between a semiconductor chip and a substrate (example COB). 半導体チップ間の接続断面図である(例COC)。It is a connection sectional view between semiconductor chips (example COC). 半導体チップ積層型の断面図である(例TSV)。It is sectional drawing of a semiconductor chip lamination type (example TSV).

本発明の半導体用フィルム状接着剤を用いた半導体装置の製造方法で用いられるチップ、基板等について以下説明する。   The chip | tip, board | substrate, etc. which are used with the manufacturing method of the semiconductor device using the film-form adhesive for semiconductors of this invention are demonstrated below.

半導体チップとしては、特に限定はなく、シリコン、ゲルマニウム等の元素半導体、ガリウム・ヒ素、インジウム・リン等の化合物半導体など、各種半導体を用いることができる。   The semiconductor chip is not particularly limited, and various semiconductors such as elemental semiconductors such as silicon and germanium, and compound semiconductors such as gallium / arsenic and indium / phosphorus can be used.

配線回路基板(半導体用基板)としては、通常の回路基板であれば特に制限はなく、主な成分として、ガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、セラミック、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等の絶縁基板表面に形成された金属層の不要な個所をエッチング除去して配線パターンが形成されたもの、絶縁基板表面に金属めっき等によって配線パターンを形成したもの、絶縁基板表面に導電性物質を印刷して配線パターンを形成したものなどを用いることができる。   The wiring circuit board (semiconductor substrate) is not particularly limited as long as it is a normal circuit board, and the main components are insulation such as glass epoxy resin, polyimide resin, polyester resin, ceramic, epoxy resin, bismaleimide triazine resin, etc. The wiring pattern is formed by etching away unnecessary portions of the metal layer formed on the substrate surface, the wiring pattern is formed by metal plating on the insulating substrate surface, and the conductive material is printed on the insulating substrate surface. For example, a wiring pattern can be used.

配線パターンの表面には、主な成分として、金、銀、銅、はんだ(主成分は例えば、スズ−銀、スズ−鉛、スズ−ビスマス、スズ−銅)、スズ、ニッケル等からなる金属層が形成されていてもよく、この金属層は単一の成分のみで構成されていても、複数の成分から構成されていてもよい。また、複数の金属層が積層された構造をしていてもよい。銅、はんだは安価であることから一般的に使用されている。   On the surface of the wiring pattern, a metal layer composed of gold, silver, copper, solder (main components are, for example, tin-silver, tin-lead, tin-bismuth, tin-copper), tin, nickel, etc. as main components The metal layer may be composed of only a single component or a plurality of components. Moreover, you may have the structure where the some metal layer was laminated | stacked. Copper and solder are generally used because they are inexpensive.

バンプと呼ばれる導電性突起の材質としては、主な成分として、金、銀、銅、はんだ(主成分は例えば、スズ−銀、スズ−鉛、スズ−ビスマス、スズ−銅)、スズ、ニッケル等が用いられ、単一の成分のみで構成されていても、複数の成分から構成されていてもよい。また、これらの金属が積層された構造をなすように形成されていてもよい。バンプは半導体チップ又は基板に形成されていてもよい。銅、はんだは安価であることから一般的に使用されている。   As materials for the conductive protrusions called bumps, the main components are gold, silver, copper, solder (main components are, for example, tin-silver, tin-lead, tin-bismuth, tin-copper), tin, nickel, etc. May be used, and may be composed of only a single component or a plurality of components. Moreover, you may form so that the structure where these metals were laminated | stacked may be made | formed. The bump may be formed on a semiconductor chip or a substrate. Copper and solder are generally used because they are inexpensive.

図1〜3に、本発明の半導体用フィルム状接着剤を用いて製造される半導体装置の一例を示す。
図1は、半導体チップと基板間で接続が行われる場合、図2は、半導体チップ間で接続が行われる場合の断面構造を示している。接続部はバンプと配線、バンプとバンプによる金属接合のどちらでもよく、本発明の半導体用フィルム状接着剤を介して、電気的な接続を必要とする半導体装置(フリップチップ接続)であればよい。
1-3 show an example of a semiconductor device manufactured using the semiconductor film adhesive of the present invention.
FIG. 1 shows a cross-sectional structure when a connection is made between a semiconductor chip and a substrate, and FIG. 2 shows a cross-sectional structure when a connection is made between semiconductor chips. The connection part may be either a bump and a wiring, or a metal bonding by a bump and a bump, as long as it is a semiconductor device (flip chip connection) that requires electrical connection via the semiconductor film adhesive of the present invention. .

これらの図1、図2に示すようなパッケージを積層して金、銀、銅、はんだ(主成分は例えば、スズ−銀、スズ−鉛、スズ−ビスマス、スズ−銅)、スズ、ニッケル等で電気的に接続してもよい。銅、はんだは安価であることから一般的に使用されているため、好ましい。   These packages as shown in FIG. 1 and FIG. 2 are stacked and gold, silver, copper, solder (main components are, for example, tin-silver, tin-lead, tin-bismuth, tin-copper), tin, nickel, etc. May be electrically connected. Copper and solder are preferred because they are generally used because they are inexpensive.

例えば、TSV(Through-Silicon Via)技術で見られるような、本発明の半導体用フィルム状接着剤を半導体チップ間に介して、フリップチップ接続又は積層し、半導体チップを貫通する孔を形成し、パターン面の電極とつなげてもよい。断面構造の一例を図3に示す。これより、通常は使用しないチップの裏面からも信号がやり取りできるようになり、チップ内で配線を垂直に通すため,チップ間やチップとインターポーザーの間を最短に、かつ柔軟に接続できる。積層チップとインターポーザー間にも本発明の半導体用フィルム状接着剤は適用できる。   For example, as seen in TSV (Through-Silicon Via) technology, the film-like adhesive for semiconductor of the present invention is flip-chip connected or stacked between semiconductor chips to form a hole penetrating the semiconductor chip, You may connect with the electrode of a pattern surface. An example of a cross-sectional structure is shown in FIG. As a result, signals can be exchanged also from the back side of a chip that is not normally used, and wiring is passed vertically in the chip, so that the chip and the chip and the interposer can be connected in a shortest and flexible manner. The film adhesive for semiconductors of the present invention can also be applied between the laminated chip and the interposer.

また、例えば、エリアバンプチップ技術等で知られている、自由度の向上したバンプ形成方法ではインターポーザーを介さないでそのままチップをマザーボードにダイレクトに実装する場合にも、本発明の半導体用フィルム状接着剤は適用できる。   In addition, for example, in the bump forming method with improved flexibility, which is known in the area bump chip technology or the like, even when the chip is directly mounted on the mother board without using an interposer, the film for a semiconductor of the present invention is used. Adhesive can be applied.

基板上に半導体用フィルム状接着剤を貼付する方法は、加熱プレス、ロールラミネート、真空ラミネート等によって行うことができる。半導体用フィルム状接着剤の供給面積や厚みは、半導体チップ又は基板のサイズやバンプ高さ等によって適宜設定される。半導体用フィルム状接着剤は、半導体チップに貼付してもよく、半導体ウエハに本発明の半導体用フィルム状接着剤を貼付した後、ダイシングして、半導体チップに個片化することによって、半導体用フィルム状接着剤を貼付した半導体チップを作製してよい。半導体用フィルム状接着剤を基板又は半導体チップに貼り付けた後、半導体チップのはんだバンプと基板の銅配線をフリップチップボンダー等の接続装置を用いて、位置合わせした後、半導体チップと基板をはんだバンプの融点以上の温度で加熱しながら押し付けて(接続部にはんだを用いる場合は、はんだ部分に250℃以上かかることが好ましい)、半導体チップと基板を接続するとともに、半導体用フィルム状接着剤によって半導体チップと基板の間の空隙を封止充てんする。接続荷重は、バンプ数に依存するが、バンプの高さばらつき吸収や、バンプ変形量の制御を考慮して設定される。接続時間は生産性向上の観点から、短時間であるほど好ましく、はんだを溶融させ、酸化膜や表面の不純物を除去し、金属接合を接続部に形成する方が好ましい。
位置合わせをした後、仮固定して、リフロー炉で加熱処理することによってはんだバンプを溶融させて半導体チップと基板を接続することによって半導体装置を製造してもよい。仮固定は、金属接合を形成する必要性が顕著に要求されないため、上述の本圧着に比べて低荷重、短時間、低温度でもよく、生産性向上、接続部の劣化防止等メリットが生じる。半導体チップと基板を接続した後、オーブン等で加熱処理を行って、半導体用フィルム状接着剤を硬化させてもよい。加熱温度は、半導体用フィルム状接着剤の硬化が進行し、好ましくはほぼ完全に硬化することであり、加熱温度、加熱時間は適宜設定すればよい。
The method of sticking the semiconductor film adhesive on the substrate can be performed by heating press, roll laminating, vacuum laminating or the like. The supply area and thickness of the film adhesive for semiconductor are appropriately set according to the size of the semiconductor chip or substrate, the bump height, and the like. The semiconductor film adhesive may be attached to a semiconductor chip, and after applying the semiconductor film adhesive of the present invention to a semiconductor wafer, it is diced and separated into semiconductor chips. You may produce the semiconductor chip which stuck the film adhesive. After bonding the film adhesive for semiconductor to the substrate or semiconductor chip, after aligning the solder bumps of the semiconductor chip and the copper wiring of the substrate using a connecting device such as a flip chip bonder, the semiconductor chip and the substrate are soldered Pressing while heating at a temperature equal to or higher than the melting point of the bump (when solder is used for the connecting portion, it is preferable that the solder portion takes 250 ° C. or more) to connect the semiconductor chip and the substrate, and by using a film adhesive for the semiconductor The gap between the semiconductor chip and the substrate is sealed and filled. The connection load depends on the number of bumps, but is set in consideration of absorption of bump height variations and control of the amount of bump deformation. The connection time is preferably as short as possible from the viewpoint of improving productivity, and it is preferable to melt the solder, remove the oxide film and impurities on the surface, and form a metal joint at the connection portion.
After the alignment, the semiconductor device may be manufactured by temporarily fixing and melting the solder bumps by heat treatment in a reflow furnace and connecting the semiconductor chip and the substrate. Temporary fixing does not significantly require the necessity of forming a metal bond, and therefore may have a lower load, a shorter time, and a lower temperature than the above-described main pressure bonding, and there are merits such as improved productivity and prevention of deterioration of the connection portion. After connecting the semiconductor chip and the substrate, heat treatment may be performed in an oven or the like to cure the semiconductor film adhesive. The heating temperature is that the curing of the film-like adhesive for semiconductor proceeds, preferably almost completely, and the heating temperature and the heating time may be appropriately set.

短時間接続とは、接続形成時間(本圧着時間)中に、接続部に、はんだであれば250℃以上かかる時間が4s以下であることをいう。好ましくは3s以下、さらに好ましくは2s以下である。
また、本圧着時間が10s以下が好ましく、さらに好ましくは5s以下である。
The short-time connection means that the time required for 250 ° C. or more is 4 s or less if the connection portion is soldered during the connection formation time (main pressure bonding time). Preferably it is 3 s or less, more preferably 2 s or less.
Further, the main pressing time is preferably 10 s or less, more preferably 5 s or less.

短時間で半導体装置を介して実装し、はんだの飛散や流動なく、高信頼性のパッケージをより多く製造することが好ましい。   It is preferable to mount through a semiconductor device in a short time, and to manufacture more highly reliable packages without solder scattering or flow.

(接着剤の表面自由エネルギーの極性成分γ
本発明では、表面自由エネルギーの極性成分γ の値が1.3以上であるフィルム状の接着剤を用いる。フィルム状とは、一般的なフィルムを意味する。
本発明においては、表面自由エネルギーγは、Owens-Wendtの方法により求めた値である。
(Polar component γ S P of surface free energy of adhesive)
In the present invention, the value of the polar component gamma S P of the surface free energy using a film adhesive is 1.3 or more. The film form means a general film.
In the present invention, the surface free energy γ S is a value determined by the Owens-Wendt method.

以下に分子間力と表面自由エネルギーの成分分けの関係を示す。
・分散力(γ);全ての分子において、常に振動することで瞬間的に電荷の偏りが生じて双極子が発生し、分子同士が引っ張り合う力(表面自由エネルギー分散成分γ)。
・極性(配向)力(γ);極性分子が永久双極子によって正負の電荷の偏りが生じ、分子同士が正負で向き合って引っ張りあう力(表面自由エネルギー極性(双極子)成分γ)。
具体的には、下記<式1>における式(1)、式(2)の連立方程式から、表面自由エネルギーγsを求める。ここで、<式1>は、Fowkes式を拡張したOwens式、及びYoungの式から求められるものである。
The relationship between the intermolecular force and surface free energy components is shown below.
Dispersion force (γ d ): A force in which all molecules oscillate constantly, causing an electric charge bias to generate a dipole and pulling the molecules together (surface free energy dispersion component γ d ).
Polarity (orientation) force (γ p ): a force in which polar molecules are biased by positive and negative charges due to permanent dipoles, and molecules pull each other positively and negatively (surface free energy polarity (dipole) component γ p ).
Specifically, the surface free energy γs is obtained from the simultaneous equations of Expression (1) and Expression (2) in the following <Expression 1>. Here, <Expression 1> is obtained from the Owens expression obtained by extending the Fowkes expression and the Young expression.

<式1>
(1)γ=γ +γ
(2)1+cosθ=(2/γ)((γ γ 1/2+(γ γ 1/2
<Formula 1>
(1) γ S = γ S d + γ S p
(2) 1 + cos θ = (2 / γ L ) ((γ S d γ L d ) 1/2 + (γ S p γ L p ) 1/2 )

上記式(1)は、Fowkes−Owens式で、表面自由エネルギーの成分を分けたもので、表面自由エネルギーγが、表面自由エネルギーの極性成分γ と表面自由エネルギーの分散成分γ の和であるとするものであり、上記式(2)は、固体Sと液体Lのような界面の界面張力γSLについての拡張Fowkesモデルの関係式にYoungの式を組み合わせて得られた関係式である。
表面自由エネルギーγは、上記式(2)において、表面張力γ、表面張力極性成分(γ )、表面張力分散成分(γ )が既知である2種の液体を用いて、これらの液体における接触角θを測定し、これにより上記連立方程式を解くことで求められる。
The above equation (1) is a Fowkes-Owens equation in which the components of the surface free energy are separated, and the surface free energy γ S includes the polar component γ S p of the surface free energy and the dispersion component γ S p of the surface free energy. The above equation (2) is obtained by combining the equation of Young with the equation of the extended Fowkes model for the interfacial tension γ SL of the interface such as the solid S and the liquid L. It is a formula.
The surface free energy γ S is obtained by using two liquids whose surface tension γ L , surface tension polar component (γ L p ) and surface tension dispersion component (γ L d ) are known in the above formula (2), It is obtained by measuring the contact angle θ in these liquids and solving the above simultaneous equations.

本発明においては、この2種の液体に、純水とジヨードメタンを使用する。   In the present invention, pure water and diiodomethane are used for the two liquids.

表面張力が既知の水、ジヨードメタン、の接触角を25℃、50%RHの条件下で接触角計(協和界面科学株式会社製:全自動接触角計、DM−50)を用いて測定した。計算に用いた接触角は、各液を滴下後10秒後の接触角を採用した。
得られた接触角データをOwens-Wendtの方法によって計算し、半導体用フィルム状接着剤の表面自由エネルギーの分散成分γ 、極性成分γ 、水素結合成分γ を求め、各成分を合計したものを表面自由エネルギーγとした。この計算には、接触角計ソフトウェア(FAMAS)内の計算ソフトを用いて行った。
The contact angle of water and diiodomethane with known surface tension was measured using a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd .: fully automatic contact angle meter, DM-50) under the conditions of 25 ° C. and 50% RH. The contact angle used for the calculation was the contact angle 10 seconds after each solution was dropped.
The resulting contact angle data calculated by the method of Owens-Wendt, variance component gamma S d of the surface free energy of the semiconductor film-like adhesive for a polar component gamma S p, the hydrogen bond component gamma S h determined, the components Is the surface free energy γ S. This calculation was performed using calculation software in the contact angle meter software (FAMAS).

以下、本発明で用いる半導体用フィルム状接着剤について説明する。   Hereinafter, the film adhesive for semiconductors used in the present invention will be described.

(a)エポキシ樹脂
エポキシ樹脂としては、分子内に2個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制限なく用いることができる。(a)成分のエポキシ樹脂として、具体的には、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ナフタレン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、フェノールアラルキル型、ビフェニル型、トリフェニルメタン型、ジシクロペンタジエン型及び各種多官能エポキシ樹脂を使用することができる。これらは単独で又は2種以上の混合物として使用することができる。
(A) Epoxy resin As an epoxy resin, if it has two or more epoxy groups in a molecule | numerator, it can be especially used without a restriction | limiting. Specifically, as the epoxy resin of component (a), bisphenol A type, bisphenol F type, naphthalene type, phenol novolak type, cresol novolak type, phenol aralkyl type, biphenyl type, triphenylmethane type, dicyclopentadiene type and Various polyfunctional epoxy resins can be used. These can be used alone or as a mixture of two or more.

(a)成分は、高温での接続時に分解して揮発成分が発生することを抑制する観点から、接続時の温度が250℃の場合は、250℃における熱重量減少量率が5%以下のエポキシ樹脂を用いることが好ましく、300℃の場合は、300℃における熱重量減少量率が5%以下のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。また、ビスフェノールA型やビスフェノールF型の液状エポキシ樹脂は、1%熱重量減少温度が250℃以下であるため、高温加熱時に分解して揮発成分が発生する恐れがある。このため、室温(1気圧、25℃)で固形のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。液状エポキシ樹脂を用いる場合は、固形のエポキシ樹脂と併用して用いることが好ましい。   (A) From the viewpoint of suppressing generation of volatile components by decomposition at the time of connection at high temperature, when the temperature at the time of connection is 250 ° C., the thermal weight loss rate at 250 ° C. is 5% or less. It is preferable to use an epoxy resin. In the case of 300 ° C., it is preferable to use an epoxy resin having a thermal weight loss rate at 300 ° C. of 5% or less. Further, bisphenol A-type and bisphenol F-type liquid epoxy resins have a 1% thermogravimetric reduction temperature of 250 ° C. or less, and thus may decompose during high-temperature heating and generate volatile components. For this reason, it is preferable to use a solid epoxy resin at room temperature (1 atm, 25 ° C.). When using a liquid epoxy resin, it is preferably used in combination with a solid epoxy resin.

(b)硬化剤
(b)硬化剤としては、例えば、フェノール樹脂系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤及びホスフィン系硬化剤が挙げられる。(b)成分がフェノール性水酸基、酸無水物、アミン類又はイミダゾール類を含むと、接続部に酸化膜が生じることを抑制するフラックス活性を示し、接続信頼性・絶縁信頼性を向上させることができる。以下、各硬化剤について説明する。
(B) Curing Agent (b) Examples of the curing agent include phenol resin curing agents, acid anhydride curing agents, amine curing agents, imidazole curing agents, and phosphine curing agents. (B) When the component contains a phenolic hydroxyl group, an acid anhydride, an amine or an imidazole, it exhibits a flux activity that suppresses the formation of an oxide film at the connection part, and improves connection reliability and insulation reliability. it can. Hereinafter, each curing agent will be described.

(b−i)フェノール樹脂系硬化剤
フェノール樹脂系硬化剤としては、分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有するものであれば特に制限はなく、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールナフトールホルムアルデヒド重縮合物、トリフェニルメタン型多官能フェノール樹脂及び各種多官能フェノール樹脂等を使用することができる。これらは単独で又は2種以上の混合物として使用することができる。また、液状フェノール樹脂は高温加熱時に分解して揮発成分が発生する恐れがあることから、室温(1気圧、25℃)で固形のフェノール樹脂を用いることが望ましい。
(Bi) Phenolic resin-based curing agent The phenolic resin-based curing agent is not particularly limited as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, and is a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a phenol aralkyl resin. Cresol naphthol formaldehyde polycondensate, triphenylmethane type polyfunctional phenol resin, various polyfunctional phenol resins, and the like can be used. These can be used alone or as a mixture of two or more. Further, since the liquid phenolic resin may be decomposed when heated at a high temperature to generate a volatile component, it is desirable to use a solid phenolic resin at room temperature (1 atm, 25 ° C.).

上記(a)エポキシ樹脂に対する(b−i)フェノール樹脂系硬化剤の当量比(フェノール性水酸基/エポキシ基のモル比)は、硬化性や接着性、保存安定性等の観点から、0.3〜1.5であることが好ましく、0.4〜1.0であることがより好ましく、0.5〜1.0であることが更に好ましい。当量比が0.3未満では、硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、1.5を超えると、未反応のフェノール性水酸基が過剰に残存し、吸水率が高くなり、絶縁信頼性が低下する恐れがある。フェノール性水酸基は、酸化膜を除去するフラックス活性を示すため、半導体用フィルム状接着剤がフェノール樹脂系硬化剤を含むことで、接続性、信頼性を向上させることができる。   The equivalent ratio of (b-i) phenolic resin-based curing agent to (a) epoxy resin (phenolic hydroxyl group / epoxy group molar ratio) is 0.3 from the viewpoints of curability, adhesiveness, storage stability, and the like. Is preferably 1.5, more preferably 0.4 to 1.0, and still more preferably 0.5 to 1.0. If the equivalence ratio is less than 0.3, the curability may be lowered and the adhesive force may be lowered. If the equivalent ratio is more than 1.5, an unreacted phenolic hydroxyl group remains excessively, and the water absorption rate increases. Reliability may be reduced. Since the phenolic hydroxyl group exhibits a flux activity for removing an oxide film, the film-like adhesive for semiconductor contains a phenol resin-based curing agent, so that connectivity and reliability can be improved.

(b−ii)酸無水物系硬化剤
酸無水物系硬化剤としては、例えば、メチルシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、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二無水物及びエチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート等を使用することができる。これらは単独で又は2種以上の混合物として使用することができる。また、液状酸無水物は高温加熱時に分解して揮発成分が発生する恐れがあることから、室温(1気圧、25℃)で固形の酸無水物を用いることが望ましい。
(B-ii) Acid anhydride curing agent Examples of the acid anhydride curing agent include methylcyclohexanetetracarboxylic dianhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, and ethylene. Glycol bisanhydro trimellitate and the like can be used. These can be used alone or as a mixture of two or more. Moreover, since a liquid acid anhydride may decompose | disassemble at the time of high temperature heating and a volatile component may generate | occur | produce, it is desirable to use a solid acid anhydride at room temperature (1 atmosphere, 25 degreeC).

上記(a)エポキシ樹脂に対する(b−ii)酸無水物系硬化剤の当量比(酸無水物基/エポキシ基のモル比)は、硬化性や接着性、保存安定性等の観点から、0.3〜1.5であることが好ましく、0.4〜1.0であることがより好ましく、0.5〜1.0であることが更に好ましい。当量比が0.3未満では、硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、1.5を超えると、未反応の酸無水物が過剰に残存し、吸水率が高くなり、絶縁信頼性が低下する恐れがある。酸無水物は酸化膜を除去するフラックス活性を示すため、半導体用フィルム状接着剤が酸無水物を含むことで、接続性、信頼性を向上させることができる。   The equivalent ratio of (b-ii) acid anhydride curing agent to (a) epoxy resin (molar ratio of acid anhydride group / epoxy group) is 0 from the viewpoints of curability, adhesiveness, storage stability, and the like. .3-1.5 is preferable, 0.4-1.0 is more preferable, and 0.5-1.0 is still more preferable. If the equivalent ratio is less than 0.3, the curability may be lowered and the adhesive force may be reduced. If the equivalent ratio is more than 1.5, an unreacted acid anhydride will remain excessively, the water absorption rate will increase, and the insulation Reliability may be reduced. Since the acid anhydride exhibits a flux activity for removing the oxide film, the film-like adhesive for semiconductor contains the acid anhydride, whereby the connectivity and reliability can be improved.

(b−iii)アミン系硬化剤
アミン系硬化剤としては、ジシアンジアミド等を使用することができる。また、液状アミンは高温加熱時に分解して揮発成分が発生する恐れがあることから、室温(1気圧、25℃)で固形のアミンを用いることが望ましい。
(B-iii) Amine-based curing agent As the amine-based curing agent, dicyandiamide or the like can be used. In addition, since liquid amines may decompose when heated at high temperature to generate volatile components, it is desirable to use solid amines at room temperature (1 atm, 25 ° C.).

上記(a)エポキシ樹脂に対する(b−iii)アミン系硬化剤の当量比(アミン/エポキシ基のモル比)は、硬化性や接着性、保存安定性等の観点から、0.3〜1.5であることが好ましく、0.4〜1.0であることがより好ましく、0.5〜1.0であることが更に好ましい。当量比が0.3未満では、硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、1.5を超えると、未反応のアミンが過剰に残存し、絶縁信頼性が低下する恐れがある。アミン類は酸化膜を除去するフラックス活性を示すため、半導体用フィルム状接着剤がアミン類を含むことで、接続性、信頼性を向上させることができる。   The equivalent ratio of (b-iii) amine curing agent to (a) epoxy resin (amine / epoxy group molar ratio) is 0.3 to 1. in terms of curability, adhesiveness, storage stability, and the like. 5, preferably 0.4 to 1.0, and more preferably 0.5 to 1.0. If the equivalent ratio is less than 0.3, the curability may be reduced and the adhesive strength may be reduced. If the equivalent ratio is more than 1.5, unreacted amine may remain excessively, and the insulation reliability may be reduced. . Since amines exhibit a flux activity for removing an oxide film, the film-like adhesive for semiconductor contains amines, whereby connectivity and reliability can be improved.

(b−iv)イミダゾール系硬化剤(含有する窒素原子が第三級窒素原子)
イミダゾール系硬化剤としては、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2´−メチルイミダゾリル−(1´)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2´−ウンデシルイミダゾリル−(1´)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2´−エチル−4´−メチルイミダゾリル−(1´)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2´−メチルイミダゾリル−(1´)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加体、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体、エポキシ樹脂とイミダゾール類の付加体等が挙げられる。これらの中でも、硬化性や保存安定性、接続信頼性の観点から、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2´−メチルイミダゾリル−(1´)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2´−エチル−4´−メチルイミダゾリル−(1´)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2´−メチルイミダゾリル−(1´)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加体、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体が好ましい。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。また、これらをマイクロカプセル化して潜在性を高めた潜在性硬化剤を用いてもよい。
(B-iv) Imidazole-based curing agent (containing nitrogen atom is a tertiary nitrogen atom)
Examples of imidazole curing agents include 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2- Undecylimidazole trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4 -Diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (1')] -Ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-tri Jin isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, adduct of an epoxy resin and an imidazole compound and the like. Among these, from the viewpoint of curability, storage stability, and connection reliability, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2 '-Ethyl-4'-methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid Adducts and 2-phenylimidazole isocyanuric acid adducts are preferred. These can be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use the latent hardening | curing agent which encapsulated these and raised the latent.

(b−iv)イミダゾール系硬化剤の含有量は、(a)エポキシ樹脂100質量部に対して、0.1〜20質量部であることが好ましく、0.1〜10質量部であることがより好ましい。この含有量が0.1質量部未満では、硬化性が低下する恐れがあり、20質量部を超える場合には、金属−金属の接続部が形成される前に半導体用フィルム状接着剤が硬化してしまい、接続不良が発生する恐れがある。イミダゾール系硬化剤は、(b)硬化剤として単独で用いてもよいが、上記(b−i)〜(b−iii)の硬化剤と共に硬化促進剤として用いてもよい。   The content of (b-iv) imidazole-based curing agent is preferably 0.1 to 20 parts by mass, and 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (a) epoxy resin. More preferred. If this content is less than 0.1 parts by mass, the curability may be lowered, and if it exceeds 20 parts by mass, the film adhesive for semiconductor is cured before the metal-metal connection is formed. As a result, connection failure may occur. The imidazole curing agent may be used alone as the (b) curing agent, but may be used as a curing accelerator together with the curing agents (bi) to (b-iii).

(b−v)ホスフィン系硬化剤
ホスフィン系硬化剤としては、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、テトラフェニルホスホニウムテトラ(4−メチルフェニル)ボレート、テトラフェニルホスホニウム(4−フルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
(Bv) Phosphine curing agent Examples of the phosphine curing agent include triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium tetra (4-methylphenyl) borate, tetraphenylphosphonium (4-fluorophenyl) borate, and the like. Is mentioned.

(b−v)ホスフィン系硬化剤の含有量は、(a)成分のエポキシ樹脂100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。ホスフィン系硬化剤の含有量が0.1質量部以上であると硬化性が向上する傾向があり、10質量部以下であると金属接合が形成される前に半導体用フィルム状接着剤が硬化することがなく、接続不良が発生しにくい傾向がある。   (Bv) 0.1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of epoxy resin of (a) component, and, as for content of a phosphine type hardening | curing agent, 0.1-5 mass parts is more preferable. When the content of the phosphine-based curing agent is 0.1 parts by mass or more, the curability tends to be improved, and when it is 10 parts by mass or less, the film adhesive for semiconductor is cured before the metal bond is formed. There is a tendency that poor connection is unlikely to occur.

(c)分子量10000以上の高分子量成分
(c)分子量10000以上の高分子量成分としては、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、シアネートエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂、アクリルゴム等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性及びフィルム形成性に優れることから、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリルゴム、シアネートエステル樹脂、ポリカルボジイミド樹脂等が望ましく、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリルゴムがより好ましい。これらの高分子量成分は単独で、或いは2種以上の混合物又は共重合体として使用することができる。
(C) High molecular weight component having a molecular weight of 10,000 or more (c) High molecular weight components having a molecular weight of 10,000 or more include phenoxy resin, polyimide resin, polyamide resin, polycarbodiimide resin, cyanate ester resin, acrylic resin, polyester resin, polyethylene resin, poly Examples include ether sulfone resins, polyether imide resins, polyvinyl acetal resins, urethane resins, and acrylic rubbers. Among these, phenoxy resin, polyimide resin, acrylic rubber, cyanate ester resin, polycarbodiimide resin, and the like are desirable because of excellent heat resistance and film formability, and phenoxy resin, polyimide resin, and acrylic rubber are more preferable. These high molecular weight components can be used alone or as a mixture or copolymer of two or more.

(c)分子量10000以上の高分子量成分と、(a)エポキシ樹脂と、(b)硬化剤との質量比は、特に制限されないが、フィルム形成性や、スピンコート等による膜形成性を良好にするためには、(c)分子量10000以上の高分子量成分1質量部に対して、(a)エポキシ樹脂及び(b)硬化剤の合計の質量が、0.01〜4質量部であることが好ましく、0.1〜4質量部であることがより好ましく、0.1〜3質量部であることがfr更に好ましい。この質量比が0.01質量部未満では、半導体用フィルム状接着剤の硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、4質量部を超えて大きいと、フィルム形成性や膜形成性が低下する恐れがある。   (C) The mass ratio of a high molecular weight component having a molecular weight of 10,000 or more, (a) an epoxy resin, and (b) a curing agent is not particularly limited, but film formability, film formability by spin coating, etc. is improved. In order to do this, the total mass of (a) the epoxy resin and (b) the curing agent is 0.01 to 4 parts by mass with respect to 1 part by mass of (c) a high molecular weight component having a molecular weight of 10,000 or more. Preferably, it is 0.1 to 4 parts by mass, more preferably 0.1 to 3 parts by mass. If this mass ratio is less than 0.01 parts by mass, the curability of the film-like adhesive for semiconductor may be reduced, and the adhesive force may be reduced. If it exceeds 4 parts by mass, the film formability and film formability may be reduced. May decrease.

(c)成分として用いられるポリイミド樹脂は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを公知の方法で縮合反応させて得ることができる。より具体的には、有機溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを等モル又はほぼ等モル混合し(各成分の添加順序は任意)、反応温度80℃以下、好ましくは0〜60℃で付加反応させる。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇し、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。なお、半導体用フィルム状接着剤の諸特性の低下を抑えるため、上記のテトラカルボン酸二無水物は無水酢酸で再結晶精製処理されていることが好ましい。   The polyimide resin used as component (c) can be obtained, for example, by subjecting tetracarboxylic dianhydride and diamine to a condensation reaction by a known method. More specifically, tetracarboxylic dianhydride and diamine are mixed in an equimolar or nearly equimolar amount in an organic solvent (the order of addition of each component is arbitrary), and the reaction temperature is 80 ° C. or lower, preferably 0 to 60. Addition reaction is carried out at ° C. As the reaction proceeds, the viscosity of the reaction solution gradually increases, and polyamic acid, which is a polyimide precursor, is generated. The tetracarboxylic dianhydride is preferably recrystallized and purified with acetic anhydride in order to suppress deterioration of various properties of the film adhesive for semiconductors.

上記ポリアミド酸は、50〜80℃の温度で加熱して解重合させることによって、その分子量を調整することもできる。   The polyamic acid can also be adjusted in molecular weight by heating at a temperature of 50 to 80 ° C. to cause depolymerization.

ポリイミド樹脂は、上記反応物(ポリアミド酸)を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は、加熱処理する熱閉環法と、脱水剤を使用する化学閉環法で行うことができる。   The polyimide resin can be obtained by dehydrating and ring-closing the reaction product (polyamic acid). The dehydration ring closure can be performed by a thermal ring closure method in which heat treatment is performed and a chemical ring closure method using a dehydrating agent.

ポリイミド樹脂の原料として用いられるテトラカルボン酸二無水物としては特に制限は無く、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3´、4,4´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2´、3,3´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ベンゼン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、3,4,3´,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,2´,3´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3,3´,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,6−ジクロロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、2,7−ジクロロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−テトラクロロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン−1,8,9,10−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、チオフェン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,3,3´,4´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,3´,4´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,2´,3´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メチルフェニルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェニルジメチルシリル)ベンゼン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、p−フェニレンビス(トリメリテート無水物)、エチレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、4,8−ジメチル−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロナフタレン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス(エキソ−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタン−2,3−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ−〔2,2,2〕−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェニル)フェニル〕プロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2、−ビス〔4−(3,4−ジカルボキシフェニル)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン二無水物、4,4´−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、1,4−ビス(2−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル)ベンゼンビス(トリメリット酸無水物)、1,3−ビス(2−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル)ベンゼンビス(トリメリット酸無水物)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、下記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物(式中、nは2〜20の整数を示す)、及び、下記式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as tetracarboxylic dianhydride used as a raw material of a polyimide resin, For example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyl tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane Anhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) ) Methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarbo Acid dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, benzene-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic Acid dianhydride, 2,3,2 ′, 3′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene Tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-naphthalenetetracarboxylic Acid dianhydride, 2,6-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2,7-dichloronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 2 , 3,6,7-tetrac Loronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, phenanthrene-1,8,9,10-tetracarboxylic dianhydride, pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride , Thiophene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic Acid dianhydride, 2,3,2 ′, 3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methyl Phenylsilane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) diphenylsilane dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenyldimethylsilyl) benzene dianhydride, 1,3-bis ( , 4-Dicarboxyphenyl) -1,1,3,3-tetramethyldicyclohexane dianhydride, p-phenylenebis (trimellitic anhydride), ethylenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4- Butanetetracarboxylic dianhydride, decahydronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1,2,3,5,6,7-hexahydronaphthalene-1 , 2,5,6-tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, pyrrolidine-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, 1 , 2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, bis (exo-bicyclo [2,2,1] heptane-2,3-dicarboxylic dianhydride, bicyclo- [2,2,2] -oct -7-D -2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis [4- (3,4-dicarboxy Phenyl) phenyl] propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 2,2, -bis [4- (3,4-dicarboxyphenyl) phenyl] Hexafluoropropane dianhydride, 4,4'-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 1,4-bis (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) benzenebis (trimellitic anhydride) 1,3-bis (2-hydroxyhexafluoroisopropyl) benzenebis (trimellitic anhydride), 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3 Methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (I) ( In the formula, n represents an integer of 2 to 20), and tetracarboxylic dianhydrides represented by the following formula (II).

Figure 2019165125
[式(I)中、mは2〜20の整数を示す。]
Figure 2019165125
[In formula (I), m shows the integer of 2-20. ]

Figure 2019165125
Figure 2019165125

上記一般式(I)で表されるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水トリメリット酸モノクロライド及び対応するジオールから合成することができ、具体的には1,2−(エチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,3−(トリメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,4−(テトラメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,5−(ペンタメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,6−(ヘキサメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,7−(ヘプタメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,8−(オクタメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,9−(ノナメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,10−(デカメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,12−(ドデカメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,16−(ヘキサデカメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,18−(オクタデカメチレン)ビス(トリメリテート無水物)等が挙げられる。   The tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (I) can be synthesized from, for example, trimellitic anhydride monochloride and the corresponding diol, specifically 1,2- (ethylene) bis. (Trimellitic anhydride), 1,3- (trimethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,4- (tetramethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,5- (pentamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,6- (hexamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,7- (heptamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,8- (octamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,9- ( Nonamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,10- (decamethylene) bis (trimellitic anhydride), 1,12- (dodeca) Styrene) bis (trimellitate anhydride), 1,16 (hexamethylene decamethylene) bis (trimellitate anhydride), 1,18 (octadecamethylene) bis (trimellitate anhydride) and the like.

テトラカルボン酸二無水物としては、優れた耐湿信頼性を付与できる点で、上記式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物が好ましい。これらテトラカルボン酸二無水物は単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。   As the tetracarboxylic dianhydride, a tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (II) is preferable in that it can provide excellent moisture resistance reliability. These tetracarboxylic dianhydrides can be used alone or in combination of two or more.

また、上記式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物の含有量は、全テトラカルボン酸二無水物に対して40モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましく、70モル%以上が極めて好ましい。この含有量が40モル%未満であると、上記式(II)で表されるテトラカルボン酸二無水物を使用したことによる耐湿信頼性の効果を充分に確保することができない傾向がある。   Further, the content of the tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (II) is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and more preferably 70 mol% with respect to the total tetracarboxylic dianhydride. The above is extremely preferable. When the content is less than 40 mol%, the moisture resistance reliability effect due to the use of the tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (II) tends to be insufficient.

上記ポリイミド樹脂の原料として用いられるジアミンとしては特に制限はなく、例えば、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,3´−ジアミノジフェニルエーテル、3,4´−ジアミノジフェニルエーテル、4,4´−ジアミノジフェニルエーテル、3,3´−ジアミノジフェニルメタン、3,4´−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノジフェニルエーテメタン、ビス(4−アミノ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、ビス(4−アミノ−3,5−ジイソプロピルフェニル)メタン、3,3´−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、3,4´−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、4,4´−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、3,3´−ジアミノジフェニルスルフォン、3,4´−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4´−ジアミノジフェニルスルフォン、3,3´−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4´−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4´−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3´−ジアミノジフェニルケトン、3,4´−ジアミノジフェニルケトン、4,4´−ジアミノジフェニルケトン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2´−(3,4´−ジアミノジフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−(3,4´−ジアミノジフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、3,3´−(1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスアニリン、3,4´−(1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスアニリン、4,4´−(1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン))ビスアニリン、2,2−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−(3−アミノエノキシ)フェニル)スルフィド、ビス(4−(4−アミノエノキシ)フェニル)スルフィド、ビス(4−(3−アミノエノキシ)フェニル)スルフォン、ビス(4−(4−アミノエノキシ)フェニル)スルフォン、3,5−ジアミノ安息香酸等の芳香族ジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン、下記式(III)で表される脂肪族エーテルジアミン、下記一般式(IV)で表される脂肪族ジアミン、下記一般式(V)で表されるシロキサンジアミンが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as diamine used as a raw material of the said polyimide resin, For example, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3,3'- diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4 , 4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethermethane, bis (4-amino-3,5-dimethylphenyl) methane, bis (4 -Amino-3,5-diisopropylphenyl) methane, 3,3'-diaminodiphenyldifluoromethane, 3,4'-diaminodiphenyldifluoromethane, 4,4'-diaminodiphenyldifluoromethane, 3,3'-diaminodiphenylsulfone , 3, '-Diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl ketone 3,4′-diaminodiphenyl ketone, 4,4′-diaminodiphenyl ketone, 2,2-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2 ′-(3,4′-diaminodiphenyl) propane, 2, 2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2- (3,4'-diaminodiphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4 -Aminophenyl) hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1, -Bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 3,3 '-(1,4-phenylenebis (1-methylethylidene)) bisaniline, 3,4'-( 1,4-phenylenebis (1-methylethylidene)) bisaniline, 4,4 ′-(1,4-phenylenebis (1-methylethylidene)) bisaniline, 2,2-bis (4- (3-aminophenoxy) Phenyl) propane, 2,2-bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, bis (4- (3 -Aminoenoxy) phenyl) sulfide, bis (4- (4-aminoenoxy) phenyl) sulfide, bis (4- (3-aminoenoxy) pheny L) sulfone, bis (4- (4-aminoenoxy) phenyl) sulfone, aromatic diamines such as 3,5-diaminobenzoic acid, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 2,2-bis (4-amino) Phenoxyphenyl) propane, aliphatic ether diamine represented by the following formula (III), aliphatic diamine represented by the following general formula (IV), and siloxane diamine represented by the following general formula (V).

Figure 2019165125
[式(III)中、Q1、Q2及びQ3は各々独立に炭素数1〜10のアルキレン基を示し、rは2〜80の整数を示す。]
Figure 2019165125
[In formula (III), Q1, Q2 and Q3 each independently represent an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and r represents an integer of 2 to 80. ]

Figure 2019165125
[式(IV)中、qは5〜20の整数を示す。]
Figure 2019165125
[In formula (IV), q shows the integer of 5-20. ]

Figure 2019165125
[式(V)中、Q4及びQ9は各々独立に炭素数1〜5のアルキレン基又は置換基を有してもよいフェニレン基を示し、Q5、Q6、Q7、及びQ8は各々独立に炭素数1〜5のアルキル基、フェニル基又はフェノキシ基を示し、pは1〜5の整数を示す。]
Figure 2019165125
[In formula (V), Q4 and Q9 each independently represent an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or a phenylene group which may have a substituent, and Q5, Q6, Q7 and Q8 each independently represent a carbon number. 1-5 alkyl groups, phenyl groups or phenoxy groups are shown, and p is an integer of 1-5. ]

これらの中でも、低応力性、低温ラミネート性、低温接着性を付与できる点で、上記一般式(III)又は(IV)で表されるジアミンが好ましい。また、低吸水性、低吸湿性を付与できる点で、上記一般式(V)で表されるジアミンが好ましい。これらのジアミンは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。この場合、上記一般式(III)で表される脂肪族エーテルジアミンの含有量は、全ジアミンの1〜50モル%であることが好ましく、上記一般式(IV)で表される脂肪族ジアミンの含有量は、全ジアミンの20〜80モル%であることが好ましく、上記一般式(V)で表されるシロキサンジアミンの含有量は、全ジアミンの20〜80モル%であることが好ましい。上記含有量の範囲外であると、低温ラミネート性及び低吸水性の付与の効果が小さくなる傾向があるため、好ましくない。   Among these, the diamine represented by the above general formula (III) or (IV) is preferable in that low stress property, low temperature laminating property, and low temperature adhesiveness can be imparted. Moreover, the diamine represented by the said general formula (V) is preferable at the point which can provide low water absorption and low hygroscopicity. These diamines can be used alone or in combination of two or more. In this case, the content of the aliphatic ether diamine represented by the general formula (III) is preferably 1 to 50 mol% of the total diamine, and the aliphatic diamine represented by the general formula (IV) The content is preferably 20 to 80 mol% of the total diamine, and the content of the siloxane diamine represented by the general formula (V) is preferably 20 to 80 mol% of the total diamine. If the content is out of the above range, the effect of imparting low temperature laminating properties and low water absorption tends to be small, such being undesirable.

また、上記一般式(III)で表される脂肪族エーテルジアミンとしては、具体的には、下記式;

Figure 2019165125
で表される脂肪族エーテルジアミンが挙げられ、中でも、低温ラミネート性と有機レジスト付き基板に対する良好な接着性を確保できる点で、下記一般式(VI)で表される脂肪族エーテルジアミンがより好ましい。
Figure 2019165125
[式中、sは2〜80の整数を示す。] Moreover, as aliphatic ether diamine represented by the said general formula (III), specifically, following formula;
Figure 2019165125
Among them, aliphatic ether diamines represented by the following general formula (VI) are more preferable in that low-temperature laminating properties and good adhesion to a substrate with an organic resist can be secured. .
Figure 2019165125
[In formula, s shows the integer of 2-80. ]

上記一般式(VI)で表される脂肪族エーテルジアミンとして具体的には、サンテクノケミカル株式会社製のジェファーミンD−230,D−400,D−2000,D−4000,ED−600,ED−900,ED−2001,EDR−148、BASF社製のポリエーテルアミンD−230,D−400,D−2000等のポリオキシアルキレンジアミン等の脂肪族ジアミンが挙げられる。   Specific examples of the aliphatic ether diamine represented by the general formula (VI) include Jeffamine D-230, D-400, D-2000, D-4000, ED-600, ED- manufactured by Sun Techno Chemical Co., Ltd. 900, ED-2001, EDR-148, and aliphatic diamines such as polyoxyalkylene diamines such as polyetheramine D-230, D-400, and D-2000 manufactured by BASF.

また、上記一般式(IV)で表される脂肪族ジアミンとしては、例えば、1,2−ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,2−ジアミノシクロヘキサン等が挙げられ、中でも1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカンが好ましい。   Examples of the aliphatic diamine represented by the general formula (IV) include 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1, 6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, 1,2- Diaminocyclohexane and the like can be mentioned, among which 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane and 1,12-diaminododecane are preferable.

また、上記一般式(V)で表されるシロキサンジアミンとしては、例えば、上記一般式(V)中のpが1のものとして、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(4−アミノフェニル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ビス(4−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノブチル)ジシロキサン、1,3−ジメチル−1,3−ジメトキシ−1,3−ビス(4−アミノブチル)ジシロキサン等があり、pが2のものとして、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス(4−アミノフェニル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(2−アミノエチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−アミノペンチル)ト
リシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサエチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサプロピル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン等がある。
Examples of the siloxane diamine represented by the general formula (V) include 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis having p of 1 in the general formula (V). (4-aminophenyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetraphenoxy-1,3-bis (4-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetraphenyl-1,3-bis (2-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetraphenyl-1,3-bis (3-aminopropyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (2-aminoethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (3-aminopropyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-bis (3-aminobutyl) disiloxane, 1,3-dimethyl 1,3-, 3-dimethoxy-1,3-bis (4-aminobutyl) disiloxane, etc., where p is 2, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5- Bis (4-aminophenyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetraphenyl-3,3-dimethyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetra Phenyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis (4-aminobutyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetraphenyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis (5-aminopentyl) Trisiloxane, 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis (2-aminoethyl) trisiloxane, 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-dimethoxy -1,5-bis (4-aminobuty ) Trisiloxane, 1,1,5,5-tetramethyl-3,3-dimethoxy-1,5-bis (5-aminopentyl) trisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1 , 5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexaethyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane, 1,1,3,3,5 , 5-hexapropyl-1,5-bis (3-aminopropyl) trisiloxane.

上記ポリイミド樹脂は1種を単独で又は必要に応じて2種以上を混合(ブレンド)して
使用することができる。
The said polyimide resin can be used individually by 1 type or in mixture (blend) of 2 or more types as needed.

(d)成分であるポリイミド樹脂は、ガラス転移温度(Tg)は、基板やチップへの貼付性の観点から、100℃以下であることが好ましく、75℃以下であることがより好ましい。Tgが100℃より高い場合には、半導体チップに形成されたバンプや、基板に形成された電極や配線パターンなどの凹凸を半導体封止用接着剤で埋め込むことができず、気泡が残存して、ボイドの原因となる傾向がある。なお、上記のTgとは、DSC(パーキンエルマー社製、DSC−7型)を用いて、サンプル量10mg、昇温速度5℃/min、測定雰囲気:空気、の条件で測定したときのTgである。   The polyimide resin as component (d) has a glass transition temperature (Tg) of preferably 100 ° C. or lower, more preferably 75 ° C. or lower, from the viewpoint of sticking to a substrate or a chip. When Tg is higher than 100 ° C., bumps formed on the semiconductor chip, and irregularities such as electrodes and wiring patterns formed on the substrate cannot be embedded with the semiconductor sealing adhesive, and bubbles remain. , Tend to cause voids. In addition, said Tg is Tg when it measures on DSC (The Perkin-Elmer company make, DSC-7 type | mold) conditions of sample amount 10mg, temperature increase rate 5 degree-C / min, and measurement atmosphere: Air. is there.

(d)成分であるのポリイミド樹脂の重量平均分子量は、ポリスチレン換算で10000以上であるが、単独で良好なフィルム形成性を示すために、30000以上であることが好ましく、40000以上であることがより好ましく、50000以上であることが更に好ましい。重量平均分子量が10000より小さい場合にはフィルム形成性が低下する恐れがある。なお、本明細書において、重量平均分子量とは、高速液体クロマトグラフィー(株式会社島津製作所製、C−R4A)を用いて、ポリスチレン換算で測定したときの重量平均分子量を意味する。   The weight average molecular weight of the polyimide resin as the component (d) is 10,000 or more in terms of polystyrene, but preferably 30,000 or more, preferably 40000 or more in order to exhibit good film formability alone. More preferably, it is more preferably 50000 or more. If the weight average molecular weight is less than 10,000, film formability may be reduced. In addition, in this specification, a weight average molecular weight means the weight average molecular weight when measured in polystyrene conversion using a high performance liquid chromatography (Shimadzu Corporation make, C-R4A).

(d)成分と(c)成分との含有量の比は特に制限されないが、フィルム状を良好に保持するために、(d)成分1質量部に対して、(c)成分が0.01〜5質量部となるようにすることが好ましく、0.1〜2質量部となるようにすることがより好ましい。この含有量の比が0.01質量部より小さいと硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、5質量部より大きいとフィルム形成性や膜形成性が低下する恐れがある。   The ratio of the content of the component (d) and the component (c) is not particularly limited, but in order to maintain a good film shape, the component (c) is 0.01 parts by weight with respect to 1 part by weight of the component (d). It is preferable to be set to ˜5 parts by mass, and more preferably 0.1 to 2 parts by mass. If the content ratio is less than 0.01 parts by mass, the curability may be reduced and the adhesive strength may be reduced. If the content ratio is more than 5 parts by mass, the film formability and film formability may be reduced.

(c)成分の分子量10000以上の高分子量成分は、ガラス転移温度(Tg)は、基板やチップへの貼付性の観点から、100℃以下であることが好ましく、75℃以下であることがより好ましい。Tgが100℃を超えて高い場合には、半導体チップに形成されたバンプや、基板に形成された電極や配線パターン等の凹凸を半導体用フィルム状接着剤で埋め込むことができず、気泡が残存して、ボイドの原因となる傾向がある。なお、上記のTgとは、示差走査熱量計(パーキンエルマー社製、DSC−7型)を用いて、サンプル量10mg、昇温速度5℃/min、測定雰囲気:空気の条件で測定したときのTgである。   The high molecular weight component (c) having a molecular weight of 10,000 or more has a glass transition temperature (Tg) of preferably 100 ° C. or less, more preferably 75 ° C. or less, from the viewpoint of sticking to a substrate or a chip. preferable. When Tg is higher than 100 ° C., bumps formed on the semiconductor chip, and irregularities such as electrodes and wiring patterns formed on the substrate cannot be embedded with the film-like adhesive for semiconductor, and bubbles remain. And tends to cause voids. In addition, said Tg is when using a differential scanning calorimeter (Perkin Elmer Co., Ltd., DSC-7 type) with a sample amount of 10 mg, a heating rate of 5 ° C./min, and a measurement atmosphere: measured under the conditions of air. Tg.

(c)成分である分子量10000以上の高分子量成分の重量平均分子量は、ポリスチレン換算で10000以上であるが、単独で良好なフィルム形成性を示すために、20000以上であることが好ましく、30000以上であることがより好ましく、40000以上であることが更に好ましい。重量平均分子量が10000未満の場合にはフィルム形成性が低下する恐れがある。なお、本明細書において、重量平均分子量とは、高速液体クロマトグラフィー(株式会社島津製作所製、C−R4A)を用いて、ポリスチレン換算で測定したときの重量平均分子量を意味する。(c)成分の分子量は、流動性を考慮して100万以下、好ましくは50万以下であることが好ましい。   The weight average molecular weight of the high molecular weight component having a molecular weight of 10,000 or more, which is the component (c), is 10,000 or more in terms of polystyrene, but preferably 20,000 or more, and preferably 30,000 or more in order to exhibit good film-formability independently. It is more preferable that it is 40000 or more. When the weight average molecular weight is less than 10,000, film formability may be lowered. In addition, in this specification, a weight average molecular weight means the weight average molecular weight when measured in polystyrene conversion using a high performance liquid chromatography (Shimadzu Corporation make, C-R4A). The molecular weight of component (c) is 1 million or less, preferably 500,000 or less in consideration of fluidity.

(c)成分と(a)成分のエポキシ樹脂との含有量の比は特に制限されないが、フィルム状を良好に保持するために、(c)成分1質量部に対して、(a)成分が0.01〜5質量部となるようにすることが好ましく、0.1〜2質量部となるようにすることがより好ましい。この含有量の比が0.01質量部未満では硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、5質量部を超えて大きいとフィルム形成性や膜形成性が低下する恐れがある。   The ratio of the content of the component (c) and the epoxy resin of the component (a) is not particularly limited, but in order to maintain a good film shape, the component (a) is added to 1 part by mass of the component (c). The amount is preferably 0.01 to 5 parts by mass, and more preferably 0.1 to 2 parts by mass. If the ratio of this content is less than 0.01 parts by mass, the curability may be lowered and the adhesive force may be reduced, and if it exceeds 5 parts by mass, the film formability and film formability may be reduced.

(d)フラックス
半導体用フィルム状接着剤には(d)フラックス成分、すなわち、フラックス活性(酸化物や不純物を除去する活性)を示す化合物であるフラックス活性剤を含有することができる。フラックス活性剤としては、イミダゾール類やアミン類のように非共有電子対を有する含窒素化合物、カルボン酸類、フェノール類及びアルコール類が挙げられる。
(D) Flux The film adhesive for semiconductors may contain (d) a flux component, that is, a flux activator that is a compound exhibiting flux activity (activity for removing oxides and impurities). Examples of the flux activator include nitrogen-containing compounds having lone pairs such as imidazoles and amines, carboxylic acids, phenols, and alcohols.

アルコール等に比べて有機酸の方がフラックス活性を強く発現し、接続性が向上する。   Compared with alcohol etc., the organic acid expresses flux activity more strongly and the connectivity is improved.

(e)無機フィラ及び(f)樹脂フィラ
半導体用フィルム状接着剤の粘度や硬化物の物性を制御するため、及び、半導体チップと基板とを接続した際のボイドの発生や吸湿率の抑制のために、フィラを配合してもよい。絶縁性無機フィラとしては、ガラス、シリカ、アルミナ、酸化チタン、マイカ、窒化ホウ素等が挙げられ、その中でも、シリカ、アルミナ、酸化チタン、窒化ホウ素等が好ましく、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素がより好ましい。ウィスカーとしてはホウ酸アルミニウム、チタン酸アルミニウム、酸化亜鉛、珪酸カルシウム、硫酸マグネシウム、窒化ホウ素等が挙げられる。
樹脂フィラとしては、ポリウレタン、ポリイミド等を用いることができる。
これらのフィラ及びウィスカーは単独又は2種以上の混合体として使用することもできる。フィラの形状、粒径、及び配合量については、特に制限されない。
(E) Inorganic filler and (f) Resin filler In order to control the viscosity of the film adhesive for semiconductors and the physical properties of the cured product, and to suppress generation of voids and moisture absorption when the semiconductor chip and the substrate are connected. Therefore, a filler may be blended. Examples of the insulating inorganic filler include glass, silica, alumina, titanium oxide, mica, boron nitride, etc. Among them, silica, alumina, titanium oxide, boron nitride, etc. are preferable, and silica, alumina, boron nitride are more preferable. . Examples of whiskers include aluminum borate, aluminum titanate, zinc oxide, calcium silicate, magnesium sulfate, and boron nitride.
As the resin filler, polyurethane, polyimide, or the like can be used.
These fillers and whiskers can be used alone or as a mixture of two or more. The shape, particle size, and blending amount of the filler are not particularly limited.

分散性や接着力向上の観点から、表面処理フィラであることが好ましい。表面処理としては、グリシジル系(エポキシ系)、アミン系、フェニル系、フェニルアミノ系、アクリル系、ビニル系等が挙げられる。   From the viewpoint of improving dispersibility and adhesive strength, a surface-treated filler is preferable. Examples of the surface treatment include glycidyl (epoxy), amine, phenyl, phenylamino, acrylic, and vinyl.

粒径に関しては、フリップチップ接続時のかみ込み防止の観点から、平均粒径が1.5μm以下が好ましく、視認性(透明性)の観点から、平均粒径が1.0μm以下がより好ましい。   Regarding the particle size, the average particle size is preferably 1.5 μm or less from the viewpoint of preventing biting at the time of flip chip connection, and the average particle size is more preferably 1.0 μm or less from the viewpoint of visibility (transparency).

これら全ては、表面処理のしやすさから、エポキシシラン系、アミノシラン系、アクリルシラン系等のシラン処理が好ましい。   All of these are preferably silane treatments such as epoxy silanes, amino silanes, and acrylic silanes because of the ease of surface treatment.

分散性、流動性、接着力の観点から、グリシジル系、フェニルアミノ系、アクリル系、メタクリル系が好ましい。保存安定性の観点から、フェニル系、アクリル系、メタクリル系がより好ましい。   From the viewpoints of dispersibility, fluidity, and adhesive strength, glycidyl, phenylamino, acrylic, and methacrylic are preferred. From the viewpoint of storage stability, phenyl, acrylic, and methacrylic are more preferable.

(f)樹脂フィラは(e)無機フィラに比べて、260℃等の高温で柔軟性を付与することができるため、耐リフロー性向上に適している。また、柔軟性付与のため、フィルム形成性向上にも効果がある。   (F) Resin fillers are suitable for improving reflow resistance because they can impart flexibility at a high temperature such as 260 ° C. compared to (e) inorganic fillers. Moreover, since flexibility is imparted, it is also effective in improving film formability.

絶縁信頼性の観点から、フィラは絶縁性であることが好ましい。銀フィラ、はんだフィラ等導電性の金属フィラは含有していないことが好ましい。   From the viewpoint of insulation reliability, the filler is preferably insulating. It is preferable not to contain conductive metal fillers such as silver fillers and solder fillers.

(e、f)フィラの配合量は、半導体用フィルム状接着剤組成物の固形分全体を基準として、30〜90質量%が好ましく、40〜80質量%がより好ましい。30質量%未満では放熱性が低く、また、接着力の向上が強く発揮されない傾向がある。90質量%を超えると粘度が高くなって接着剤組成物の流動性の低下や接続部へのフィラの噛み込み(トラッピング)が生じ、接続信頼性が低下する傾向がある。   The blending amount of (e, f) filler is preferably 30 to 90% by mass, and more preferably 40 to 80% by mass based on the total solid content of the film adhesive composition for semiconductor. If it is less than 30% by mass, the heat dissipation is low, and the improvement of the adhesive strength tends not to be exerted strongly. If it exceeds 90% by mass, the viscosity becomes high, the fluidity of the adhesive composition is lowered, and the filler is trapped (trapped), and the connection reliability tends to be lowered.

さらに、半導体用フィルム状接着剤には、イオントラッパー、酸化防止剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、レベリング剤等を配合してもよい。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。これらの配合量については、各添加剤の効果が発現するように適宜調整すればよい。   Furthermore, you may mix | blend an ion trapper, antioxidant, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a leveling agent, etc. with the film adhesive for semiconductors. These may be used singly or in combination of two or more. About these compounding quantities, what is necessary is just to adjust suitably so that the effect of each additive may express.

半導体用フィルム状接着剤は、200℃以上の高温での圧着が可能である。また、はんだ等金属を溶融させて接続を形成するフリップチップパッケージではより効果を発現する。   The film adhesive for semiconductor can be pressure-bonded at a high temperature of 200 ° C. or higher. In addition, a flip chip package in which a connection is formed by melting a metal such as solder is more effective.

(半導体用フィルム状接着剤の作製方法)
半導体用フィルム状接着剤(フィルム状)の作製方法を以下に示す。
(c)分子量10000以上の高分子量成分、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、フィラ、その他添加剤等を有機溶媒中に加え、攪拌混合、混練等により、溶解又は分散させて、樹脂ワニスを調製する。その後、離型処理を施した基材フィルム上に、樹脂ワニスをナイフコーター、ロールコーター、アプリケーター、ダイコーター、コンマコーターなどを用いて塗布した後、加熱により有機溶媒を減少させて、基材フィルム上にフィルム状接着剤を形成する。
(Method for producing semiconductor film adhesive)
A method for producing a semiconductor film adhesive (film) will be described below.
(C) A high molecular weight component having a molecular weight of 10,000 or more, (a) an epoxy resin, (b) a curing agent, filler, other additives, etc. are added to an organic solvent, and dissolved or dispersed by stirring, mixing, kneading, etc. Prepare varnish. Then, after applying the resin varnish on the base film subjected to the mold release treatment using a knife coater, roll coater, applicator, die coater, comma coater, etc., the organic solvent is reduced by heating, and the base film A film adhesive is formed thereon.

基材フィルムとしては、有機溶媒を揮発させる際の加熱条件に耐え得る耐熱性を有するものであれば特に制限はなく、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等が例示できる。基材フィルムは、これらのフィルムからなる単層のものに限られず、2種以上の材料からなる多層フィルムであってもよい。   The base film is not particularly limited as long as it has heat resistance capable of withstanding the heating conditions when the organic solvent is volatilized. The polyester film, the polypropylene film, the polyethylene terephthalate film, the polyimide film, the polyetherimide film, the poly Examples include ether naphthalate films and methylpentene films. The base film is not limited to a single layer made of these films, and may be a multilayer film made of two or more materials.

さらに、塗布後の樹脂ワニスから有機溶媒を揮発させる際の条件は、具体的には、50〜200℃、0.1〜90分間の加熱を行うことが好ましい、実装後のボイドや粘度調製に影響がなければ、有機溶媒が1.5質量%以下まで揮発する条件とすることが好ましい。   Furthermore, the conditions for volatilizing the organic solvent from the resin varnish after coating are specifically preferably 50 to 200 ° C. and heated for 0.1 to 90 minutes. If there is no influence, it is preferable that the organic solvent volatilizes to 1.5% by mass or less.

以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらによって制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated using an Example, this invention is not restrict | limited by these.

(1)表面自由エネルギーの極性成分γ の測定方法
フィルム状の半導体用フィルム状接着剤上に純水、及びジヨードメタンを滴下し、静的接触角を接触角計(協和界面科学株式会社製、DM−50、AD−31s)で測定した。測定した接触角の値から、Owens-Wendtの方式に基づいて、表面自由エネルギーの極性成分γ の値を算出した。
(1) the surface free energy of the polar component gamma S P measurement method filmy pure water to the semiconductor film-like adhesive for on, and added dropwise diiodomethane, static contact angle of the contact angle meter (Kyowa Interface Science Co., Ltd. , DM-50, AD-31s). From the value of the measured contact angle on the basis of the method of Owens-Wendt, and calculates the value of the polar component gamma S P of the surface free energy.

(2)溶融粘度測定方法
レオメーター(株式会社アントンパール・ジャパン製、MCR301)にて、サンプル厚み:400μm、昇温速度10℃/分、周波数:1Hzの条件で、測定治具(ディスポーザブルプレート(直径8mm)及びディスポーザブルサンプルディッシュ)を用いて、30℃〜140℃における溶融粘度を測定し、温度130℃での値を用いて評価した。
(2) Melt viscosity measurement method Using a rheometer (MCR301, manufactured by Anton Paar Japan Co., Ltd.) under the conditions of sample thickness: 400 μm, temperature rising rate: 10 ° C./min, frequency: 1 Hz (disposable plate ( The melt viscosity at 30 ° C. to 140 ° C. was measured using a diameter 8 mm) and a disposable sample dish), and evaluated using the value at a temperature of 130 ° C.

(3)半導体装置の製造方法
対向するステージ及び圧着ヘッドを有するフリップチップボンダーの押圧部材(FCB3、パナソニック株式会社製)を用いてし、以下の手順で半導体装置を製造した。
ダイシング装置を用いて、下記で作製した製造例のフィルム状接着剤(A〜F)をはんだバンプ付き半導体ウエハに貼り付け、ダイシングによって個片化した。貼り付けたフィルム状接着剤のフィルム厚みは、40μmとした。次いで、上記のフリップチップボンダーを用いて、個片化した接着剤フィルム付き半導体チップ(チップサイズ:縦7.3mm、横7.3mm、厚み0.15mm、接続部の金属(電極):銅ピラー+はんだ、銅ピラー高さ15μm、はんだ高さ10μm、バンプ数1048ピン、ピッチ80μm、製品名:WALTS−TEG CC80、株式会社ウォルツ製)と、押圧部材のステージ上の半導体チップ(チップサイズ:縦10mm、横10mm、厚み0.1mm、接続部の金属(電極):Au、製品名:WALTS−TEG IP80、株式会社ウォルツ製)がそれぞれの接続部が互いに対向するように位置合わせした。その後、圧着ヘッドとステージの間に挟んで加圧及び加熱して、接続部同士が接触するように半導体チップ同士を圧着し、半導体チップ同士の電極を電気的に接続した。圧着時の圧着ヘッドの最高到達温度は260℃、ステージ温度は80℃であった。
(3) Manufacturing Method of Semiconductor Device Using a flip chip bonder pressing member (FCB3, manufactured by Panasonic Corporation) having an opposing stage and a pressing head, a semiconductor device was manufactured according to the following procedure.
Using the dicing apparatus, the film-like adhesives (A to F) of the production examples prepared below were attached to a semiconductor wafer with solder bumps and separated into pieces by dicing. The film thickness of the pasted film adhesive was 40 μm. Next, using the flip chip bonder described above, the semiconductor chip with an adhesive film separated into pieces (chip size: 7.3 mm in length, 7.3 mm in width, 0.15 mm in thickness, metal (electrode) of connection part: copper pillar + Solder, copper pillar height 15 μm, solder height 10 μm, number of bumps 1048 pins, pitch 80 μm, product name: WALTS-TEG CC80, manufactured by Waltz Co., Ltd.) and semiconductor chip on the stage of the pressing member (chip size: vertical) 10 mm, width 10 mm, thickness 0.1 mm, metal (electrode) of connection part: Au, product name: WALTS-TEG IP80, manufactured by Waltz Co., Ltd.) were aligned so that the respective connection parts face each other. After that, the semiconductor chips were pressed and heated by being sandwiched between the crimping head and the stage, and the semiconductor chips were crimped so that the connection portions were in contact with each other, and the electrodes of the semiconductor chips were electrically connected. The maximum temperature reached by the pressure-bonding head at the time of pressure-bonding was 260 ° C., and the stage temperature was 80 ° C.

(4)フィレット評価(フィレット幅、カバレッジ性)
上記で作製したサンプルを上面から金属顕微鏡(オリンパス株式会社製、BX60)を用いて観察した。チップ側面からフィレットが最も外側に出ている距離をフィレット幅(A)とした。フィレット幅(A)は、150μm以下を良好な結果とし「○」、150μmを超えた場合を不良とし「×」として評価した。
チップのエッジ部分のフィレット幅(B)とし、(A)と(B)の比をカバレッジ性(C)とし、パッケージの端部までフィレットが出ているかを評価した。カバレッジ性は、(C)=(B)/(A)とし、0.1以上であれば、パッケージ端部までフィレットが出ていることを示す。パッケージ端部と中心部のフィレット幅の差がない方が好ましいため、(C)が1に近いほど、良好である。
(4) Fillet evaluation (fillet width, coverage)
The sample prepared above was observed from above using a metal microscope (Olympus Co., Ltd., BX60). The distance at which the fillet protrudes outward from the side surface of the chip was defined as the fillet width (A). The fillet width (A) was evaluated as “◯” with a good result of 150 μm or less, and “X” with a case of exceeding 150 μm as a poor result.
The fillet width (B) at the edge portion of the chip was set, and the ratio of (A) and (B) was set as the coverage property (C), and it was evaluated whether the fillet had come out to the end of the package. The coverage property is (C) = (B) / (A), and if it is 0.1 or more, it indicates that the fillet has come out to the end of the package. Since it is preferable that there is no difference in the fillet width between the package end and the center, the closer (C) is to 1, the better.

(合成例:ポリイミド樹脂の合成)
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた300mlフラスコに、1,12−ジアミノドデカン2.10g(0.035モル)、ポリエーテルジアミン(BASF社製、商品名:D2000、分子量:1923)17.31g(0.03モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(信越化学工業株式会社製、商品名:LP−7100)2.61g(0.035モル)及びN−メチル−2−ピロリドン(関東化学株式会社製)150gを仕込み、攪拌した。ジアミンの溶解後、フラスコを氷浴中で冷却しながら、無水酢酸で再結晶精製した4,4´−(4,4´−イソプロピリデンジフェノキシ)ビス(フタル酸二無水物)(Sigma−Aldrich社製、商品名:BPADA)15.62g(0.10モル)を少量ずつ添加した。室温で8時間反応させたのち、キシレン100gを加え、窒素ガスを吹き込みながら180℃で加熱し、水と共にキシレンを共沸除去して、ポリイミド樹脂の溶液を得た。得られたポリイミド樹脂は、Tgが22℃、重量平均分子量が47000、SP値が10.2であった。
(Synthesis example: Synthesis of polyimide resin)
In a 300 ml flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a calcium chloride tube, 2.10 g (0.035 mol) of 1,12-diaminododecane, polyether diamine (trade name: D2000, molecular weight: 1923, manufactured by BASF) 31 g (0.03 mol), 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: LP-7100) 2.61 g (0.035 mol) and N- 150 g of methyl-2-pyrrolidone (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was charged and stirred. After dissolution of the diamine, 4,4 ′-(4,4′-isopropylidenediphenoxy) bis (phthalic dianhydride) (Sigma-Aldrich) recrystallized and purified with acetic anhydride while cooling the flask in an ice bath. 15.62 g (0.10 mol) (trade name: BPADA) manufactured by the company was added little by little. After reacting at room temperature for 8 hours, 100 g of xylene was added and heated at 180 ° C. while blowing nitrogen gas, and xylene was removed azeotropically with water to obtain a polyimide resin solution. The obtained polyimide resin had a Tg of 22 ° C., a weight average molecular weight of 47000, and an SP value of 10.2.

(実施例1〜4及び比較例1〜2)
実施例、比較例で使用した化合物を以下に示す。
(a)エポキシ樹脂
トリフェノールメタン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製、EP1032H60、以下EP1032とする)
ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製、YL983U、以下YL983とする)
(b)硬化剤
2,4−ジアミノ−6−[2´−メチルイミダゾリル−(1´)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加体(四国化成工業株式会社製、2MAOK−PW)
(c)分子量10000以上の高分子量成分
ポリイミド樹脂(合成例で作製したポリイミド樹脂)
アクリルエラストマー(クラレ株式会社製、LA4285)、重量平均分子量Mw:約57000)
フェノキシ樹脂(新日鉄住金化学株式会社製、ZX1356)、Tg:約71℃、重量平均分子量Mw:約63000)
(d)フラックス剤(カルボン酸)
グルタル酸(融点約95℃)
(e)無機フィラ
シリカフィラ(株式会社アドマテックス製、SE2050、平均粒径0.5μm)
メタクリル表面処理ナノシリカフィラ(株式会社アドマテックス製、YA050C−SM、以下SMナノシリカとする、平均粒径約50nm)
(Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2)
The compounds used in Examples and Comparative Examples are shown below.
(A) Epoxy resin Trifunctional methane skeleton-containing polyfunctional solid epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation, EP 1032H60, hereinafter referred to as EP 1032)
Bisphenol F type liquid epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation, YL983U, hereinafter referred to as YL983)
(B) Curing agent 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2MAOK-PW)
(C) High molecular weight component having a molecular weight of 10,000 or more Polyimide resin (polyimide resin produced in the synthesis example)
Acrylic elastomer (LA4285, manufactured by Kuraray Co., Ltd., weight average molecular weight Mw: about 57000)
Phenoxy resin (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., ZX1356), Tg: about 71 ° C., weight average molecular weight Mw: about 63000)
(D) Flux agent (carboxylic acid)
Glutaric acid (melting point about 95 ° C)
(E) Inorganic filler Silica filler (manufactured by Admatechs, SE2050, average particle size 0.5 μm)
Methacrylic surface-treated nanosilica filler (manufactured by Admatechs Co., Ltd., YA050C-SM, hereinafter referred to as SM nanosilica, average particle size of about 50 nm)

(フィルム状接着剤の作製方法)
表1に示した配合により、(a)エポキシ樹脂、(d)フラックス剤(グルタル酸)、(e)無機フィラ(SE2050、SMナノシリカ)、(f)樹脂フィラ、を固形分60質量%になるように有機溶媒(メチルエチルケトン)を添加した。その後、直径1.0mm、直径2.0mmのビーズを固形分と同質量加え、ビーズミル(フリッチュ・ジャパン株式会社製、遊星型微粉砕機P-7)で30分撹拌した。その後、(c)分子量10000以上の高分子量成分を加え、再度、ビーズミルで30分撹拌した。撹拌後、(b)硬化剤を添加して攪拌し、ビーズをろ過によって除去した。作製したワニスをテーブルコータで塗工、乾燥(100℃/5min)し、フィルム状接着剤を得た。
(Method for producing film adhesive)
According to the formulation shown in Table 1, (a) epoxy resin, (d) flux agent (glutaric acid), (e) inorganic filler (SE2050, SM nanosilica), and (f) resin filler have a solid content of 60% by mass. An organic solvent (methyl ethyl ketone) was added. Thereafter, beads having a diameter of 1.0 mm and a diameter of 2.0 mm were added in the same mass as the solid content, and the mixture was stirred for 30 minutes with a bead mill (Fritch Japan Co., Ltd. planetary pulverizer P-7). Thereafter, (c) a high molecular weight component having a molecular weight of 10,000 or more was added, and the mixture was again stirred with a bead mill for 30 minutes. After stirring, (b) a curing agent was added and stirred, and the beads were removed by filtration. The produced varnish was coated with a table coater and dried (100 ° C./5 min) to obtain a film adhesive.

Figure 2019165125
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Figure 2019165125
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表面自由エネルギーの極性成分(γ )が、1.3以上である本発明の半導体用フィルム状接着剤によれば、フィレットを抑制でき、かつ、パッケージ端部までフィレットを確保できることが確認された。 According to the film-like adhesive for semiconductors of the present invention in which the polar component (γ S P ) of the surface free energy is 1.3 or more, it is confirmed that the fillet can be suppressed and the fillet can be secured to the package end. It was.

1…半導体用フィルム状接着剤
2…半導体チップ
3…基板
4…銅バンプ
5…接続部(はんだ)
6…配線
7…貫通電極
8…インターポーザー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor film-like adhesive 2 ... Semiconductor chip 3 ... Board | substrate 4 ... Copper bump 5 ... Connection part (solder)
6 ... Wiring 7 ... Through electrode 8 ... Interposer

Claims (4)

半導体チップ及び配線回路基板を接着剤を介してそれぞれの接続部の電極同士が互いに電気的に接続された半導体装置、又は、複数の半導体チップを接着剤を介してそれぞれの接続部の電極同士が互いに電気的に接続された半導体装置の製造に用いる接着剤であって、前記接着剤の表面自由エネルギーの極性成分γ の値が1.3以上である半導体用フィルム状接着剤。 A semiconductor device in which electrodes of each connection part are electrically connected to each other via an adhesive between a semiconductor chip and a printed circuit board, or electrodes of each connection part are connected to each other via an adhesive in a plurality of semiconductor chips. an adhesive used for the production of electrically-connected semiconductor device with each other, a semiconductor film-like adhesive for the value of the polar component gamma S P is 1.3 or more surface free energy of the adhesive. 前記半導体用フィルム状接着剤の130℃における溶融粘度が、10000Pa・s以下である請求項1に記載の半導体用フィルム状接着剤。   2. The film adhesive for semiconductor according to claim 1, wherein the melt adhesive at 130 ° C. of the film adhesive for semiconductor is 10,000 Pa · s or less. 前記半導体用フィルム状接着剤が、(a)エポキシ樹脂、(b)硬化剤、(c)分子量10000以上の高分子量成分、を含有する請求項1又は請求項2に記載の半導体用フィルム状接着剤。   The film-like adhesive for semiconductor according to claim 1 or 2, wherein the film-like adhesive for semiconductor contains (a) an epoxy resin, (b) a curing agent, and (c) a high molecular weight component having a molecular weight of 10,000 or more. Agent. 前記(c)分子量10000以上の高分子量成分が、重量平均分子量20000以上で、ガラス転移温度が100℃以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体用フィルム状接着剤。   The film-like adhesive for semiconductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the high molecular weight component (c) having a molecular weight of 10,000 or more has a weight average molecular weight of 20,000 or more and a glass transition temperature of 100 ° C or less.
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