JP4265062B2 - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a semiconductor device, where a smaller semiconductor device is allowed by reducing occurrence of voids, while eliminating wire bond failures caused by bleeding. SOLUTION: A resin paste composition containing (A) acrylic ester compound or methacrylic ester compound, (B) radical initiator, and (C) filler is used to die-bond a semiconductor element to a support member, and after die-bonding, ultraviolet ray irradiation at 20 mJ/cm2 or higher is performed before heating for hardening.

Description

〔式中、Ｒ¹は水素又はメチル基を表し、Ｒ²は炭素数１〜１００、好ましくは炭素数１〜３６の２価の脂肪族又は環状構造を持つ脂肪族炭化水素基を表す〕
で示される化合物、一般式（ＩＩ）
【００１０】
【化２】

〔式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ前記のものを表す〕
で示される化合物、一般式（ＩＩＩ）
【００１１】
【化３】

〔式中、Ｒ¹は前記のものを表し、Ｒ³は水素、メチル基又はフェノキシメチル基を表し、Ｒ⁴は水素、炭素数１〜６のアルキル基、ジシクロペンテニル基、フェニル基又はベンゾイル基を表し、ｎは１〜５０の整数を表す〕
で示される化合物、一般式（ＩＶ）
【００１２】
【化４】

〔式中、Ｒ¹は前記のものを表し、Ｒ⁵はフェニル基、ニトリル基、−Ｓｉ （ＯＲ⁶）₃（Ｒ⁶は炭素数１〜６のアルキル基を表す）、下記の式の基
【００１３】
【化５】

（Ｒ⁷、Ｒ⁸及びＲ⁹はそれぞれ独立に炭素数１〜６のアルキル基を表す）を表し、ｍは１、２又は３の数を表す〕
で示される化合物、一般式（Ｖ）
【００１４】
【化６】

〔式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ前記のものを表す〕
で示される化合物、一般式（ＶＩ）
【００１５】
【化７】

〔式中、Ｒ¹、Ｒ³及びｎはそれぞれ前記のものを表す〕
で示される化合物、一般式（ＶＩＩ）
【００１６】
【化８】

〔式中、Ｒ¹は前記のものを表し、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹はそれぞれ独立に水素又はメチル基を表す〕
で示される化合物、一般式（ＶＩＩＩ）
【００１７】
【化９】

〔式中、Ｒ¹、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹はそれぞれ前記のものを表し、ｐ及びｑはそれぞれ独立に１〜２０の整数を表す〕
で示される化合物、一般式（ＩＸ）
【００１８】
【化１０】

〔式中、Ｒ¹は前記のものを表し、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴及びＲ¹⁵はそれぞれ独立に水素又はメチル基を表し、ｘは１〜２０の整数を表す〕
で示される化合物などが挙げられる。
【００１９】
（Ａ）成分のアクリル酸エステル化合物又はメタクリル酸エステル化合物としては、上記の化合物を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００２０】
（Ａ）成分のアクリル酸エステル化合物又はメタクリル酸エステル化合物としては、硬化物の弾性率を低くし実装後の接続信頼性を改良するために（Ａ）成分の単独重合体のガラス転移温度が１００℃以下であることが好ましい。
【００２１】
本発明の樹脂ペースト組成物には、ブタジエン重合体もしくは共重合体を配合することができる。ブタジエン重合体もしくは共重合体としてはアクリル基、メタクリル基、マレイミド基等のラジカル重合性の基を有するブタジエン重合体もしくは共重合体が好ましく用いられる。これらのブタジエン重合体もしくは共重合体は、分子内にブタジエンに由来する２重結合を有していてもよく、また樹脂の吸水率を増大させない量、概ね官能基当量で２００ｇ／ｍｏｌより少ない量で水酸基を持つものを使用しても良い。ブタジエン重合体もしくは共重合体は、分子内又は側鎖にエポキシ基、カルボキシル基又は酸無水物基有していても良い。
【００２２】
また、ブタジエン重合体もしくは共重合体として、アクリル基、メタクリル基、マレイミド基等のラジカル重合性の基を有していないブタジエン重合体もしくは共重合体も好ましく用いられる。これらのブタジエン重合体もしくは共重合体は、分子内にブタジエンに由来する２重結合を有していてもよく、また樹脂の吸水率を増大させない量、概ね官能基当量で２００ｇ／ｍｏｌより少ない量で水酸基を持つものを使用しても良い。ブタジエン重合体もしくは共重合体は、分子内又は側鎖にエポキシ基、カルボキシル基又は酸無水物基を有していても良い。
【００２３】
これらブタジエン重合体もしくは共重合体としては、硬化物の弾性率を低くし実装後の接続信頼性を改良するためにガラス転移温度が２０℃以下であることが好ましい。
【００２４】
エポキシ基を有するブタジエン重合体もしくは共重合体としてはブタジエンの２重結合を過酢酸もしくは空気により酸化しエポキシ化したエポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化ブタジエンニトリル共重合体またはエポキシ化ブタジエンニトリルスチレン共重合体あるいは、エポキシ基を有するグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等のモノマーを共重合したブタジエン共重合体あるいは、カルボキシル基もしくは酸無水物基を有するブタジエン重合体または共重合体とエポキシ樹脂との反応生成物などを用いることが出来る。
【００２５】
カルボキシル基を有するブタジエン重合体もしくは共重合体としてはカルボキシ末端ブタジエンアクリロニトリル共重合体（ＣＴＢＮ）または、上記エポキシ基を有するブタジエン重合体もしくは共重合体と２塩基酸との反応生成物または、無水マレイン酸を付加させたブタジエン重合体もしくは共重合体と分子内に水酸基を持つアクリル酸エステル化合物もしくはメタクリル酸エステル化合物を反応させて得られる反応生成物等を用いることが出来る。
【００２６】
酸無水物基を有するブタジエン重合体もしくは共重合体としては無水マレイン酸を付加させたブタジエン重合体もしくは共重合体等を用いることが出来る。
【００２７】
ラジカル重合性の基を有するブタジエン重合体もしくは共重合体としては、ビニル末端ブタジエンニトリル共重合体（ＶＴＢＮ）あるいは無水マレイン酸を付加させたブタジエン重合体もしくは共重合体と分子内に水酸基を持つアクリル酸エステル化合物もしくはメタクリル酸エステル化合物を反応させて得られる反応生成物等の反応生成物（メタクリル化ポリブタジエン又はアクリル化ポリブタジエン）などを用いることが出来る。
【００２８】
なお、上記の無水マレイン酸を付加させたブタジエン重合体もしくは共重合体と分子内に水酸基を持つアクリル酸エステル化合物もしくはメタクリル酸エステル化合物を反応させて得られる反応生成物は、分子内に水酸基を持つアクリル酸エステル化合物もしくはメタクリル酸エステル化合物として、β−ヒドロキシプロピルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート等を用いポリブタジエン中の無水マレイン酸基１ｍｏｌに対してアクリル酸エステル化合物もしくはメタクリル酸エステル化合物０．１〜１．２ｍｏｌの範囲で反応させることにより得られる。またアクリル酸エステル化合物もしくはメタクリル酸エステル化合物の重合を制御するために、本反応は４０℃〜１５０℃の温度範囲で行われるのが好ましく、必要に応じて任意の重合禁止剤を添加することができる。さらに均一に反応を行わせるために必要に応じて任意の反応性希釈剤及び溶剤を添加することができる。
【００２９】
これら官能基を有するブタジエン重合体もしくは共重合体としては、その数平均分子量が８００〜５，０００であり１分子中の平均のエポキシ基、カルボキシル基、酸無水物基及びラジカル重合性の基の合計の個数が１〜６個のものが好ましい。数平均分子量が８００未満では、硬化物の架橋密度が低下しペースト組成物の接着強度が低下する傾向があり、５，０００を超えると粘度が増大し、樹脂ペースト組成物の作業性が低下する傾向がある。また、１分子中の平均のエポキシ基と他の官能基との合計の個数が１より小さい場合硬化物の架橋密度が低下しペースト組成物の接着強度が低下し６個を超えると粘度が増大し、樹脂ペースト組成物の作業性が低下し硬化物の弾性率が高くなり温度サイクルに対する信頼性が低下する傾向がある。
【００３０】
ブタジエン重合体もしくは共重合体は、（Ａ）成分１００重量部に対して１５〜９０重量部使用することが好ましく、３０〜８０重量部使用することがより好ましい。この配合量が１５重量部未満であると有機基材に対する接着力が低下し耐リフロー性が低下し８０重量部を超えると、粘度が増大し、樹脂ペースト組成物の作業性が低下する傾向がある。
【００３１】
本発明に用いられる（Ｂ）のラジカル開始剤としては特に制限はないが、ボイド等の点から過酸化物が好ましく、また樹脂ペースト組成物の硬化性及び粘度安定性の点から過酸化物の分解温度としては７０〜１７０℃が好ましい。具体例としては、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン等がある。（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分及びその他の樹脂成分の合計１００重量部に対して０．１〜１０重量部が好ましく、０．５〜５重量部が特に好ましい。
【００３２】
本発明の樹脂ペースト組成物には、Ｎ−メチルジエタノールアミン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン、４−ジメチルアミノイソアミルベンゾエート、４−ジメチルアミノエチルベンゾエートなどの光重合促進剤、２，４−ジエチルチオキサントン、ベンゾフェノン、エチルアントラキノン等の光重合開始剤を添加することができる。光重合促進剤の配合量は、（Ａ）成分及びその他の樹脂成分の合計１００重量部に対して好ましくは０．０１〜１０重量部、光重合開始剤の配合量は、（Ａ）成分及びその他の樹脂成分の合計１００重量部に対して好ましくは０．０１〜１０重量部である。
【００３３】
また、本発明の樹脂ペースト組成物には、フルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロオクタン酸等のパーフルオロアルキルカルボン酸及びこれらの塩あるいは、メガファック（商品名；大日本インキ化学工業（株）製）等フッ素系界面活性剤などの界面活性を有するフッ素化合物あるいは、ステアリン酸、オレイン酸等の界面活性を有する長鎖脂肪酸を添加することによりさらにブリードを低減することができる。これら成分の配合量は、（Ａ）成分及びその他の樹脂成分の合計１００重量部に対して０．０１〜５重量部が好ましく、０．１〜１重量部が特に好ましい。
【００３４】
本発明に用いられる（Ｃ）の充填材としては特に制限はなく、各種のものが用いられるが、例えば金、銀、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、ステンレス、等の金属粉末、あるいは酸化ケイ素、窒化ホウ素、ホウ酸アルミ、酸化アルミ等の絶縁性の無機粉体が挙げられる。
【００３５】
絶縁性の無機粉末として板状の形状を有する酸化アルミを用いることにより樹脂ペースト組成物に良好な作業性を付与しさらに上記の成分よりなる樹脂組成物に充填剤として配合した場合、吸湿後も接着力の低下が非常に小さく高い接着力を有する樹脂ペースト組成物を提供することが出来る。
【００３６】
充填材の配合量は特に限定されないが、樹脂ペースト組成物総量１００重量部に対して２０〜８５重量部が好ましい。この配合量が２０重量部未満であると、熱時の接着強度が低下する傾向があり、８５重量部を超えると粘度が増大し、樹脂ペースト組成物の作業性が低下する傾向がある。
【００３７】
本発明に用いられる樹脂ペースト組成物には、さらに必要に応じてアクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ウレタンアクリレート等の靭性改良材、酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、酸無水物等の接着力向上剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等の濡れ向上剤、シリコーン油等の消泡剤、無機イオン交換体等のイオントラップ剤等を適宜添加することができる。
【００３８】
本発明に用いられる樹脂ペースト組成物を製造するには、（Ａ）アクリル酸エステル化合物又はメタクリル酸エステル化合物、（Ｂ）ラジカル開始剤及び（Ｃ）充填材を必要に応じて用いられる各種添加剤とともに、一括又は分割して撹拌器、らいかい器、３本ロール、プラネタリーミキサー等の分散・溶解装置を適宜組み合わせ、必要に応じて加熱して混合、溶解、解粒混練または分散して均一なペースト状とすれば良い。
【００３９】
樹脂ペースト組成物を用いて半導体素子を支持部材にダイボンドさせるには、まず支持部材上に樹脂ペースト組成物をディスペンス法、スクリーン印刷法、スタンピング法等により塗布した後、半導体素子を圧着しダイボンドすることができる。その後２０ｍＪ／ｃｍ²以上の紫外線を照射した後、加熱により硬化させる。
【００４０】
紫外線の照射方法としては塗料等で用いられる高温水銀灯とコンベアを組み合わせた通常の紫外線硬化装置あるいは光学系を組み合わせた紫外線照射装置を用いることができる。紫外線の照射量は、２０ｍＪ／ｃｍ²未満では効果が見られず、２０〜２００ｍＪ／ｃｍ²であることが好ましく、５０〜２００ｍＪ／ｃｍ²であることがより好ましい。
【００４１】
加熱は、好ましくは１３０〜１８０℃のオーブンあるいは、好ましくは１６０〜２００℃のヒートブロック上で行うことができる。
【００４２】
ワイヤボンド工程を経たのち、通常の方法により半導体素子を封止することにより完成された半導体装置とすることができる。
【００４３】
【実施例】
次に、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれによって制限されるものではない。
【００４４】
比較例１で用いたエポキシ樹脂、硬化剤は以下のようにして作製したものを用いた。
（１）エポキシ樹脂の調製
ＹＤＦ−１７０（東都化成社製、商品名、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量＝１７０）７．５重量部及びＹＬ−９８０（油化シェルエポキシ社製、商品名、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量＝１８５）７．５重量部を８０℃に加熱し、１時間撹拌を続け、均一なエポキシ樹脂溶液を得た。（２）フェノール樹脂溶液の調製
Ｈ−１（明和化成社製、商品名、フェノールノボラック樹脂、ＯＨ当量＝１０６）１．０重量部及び希釈剤としてＰＰ−１０１（東都化成社製、商品名、アルキルフェニルグリシジルエーテル、エポキシ当量＝２３０）２．０重量部を１００℃に加熱し、１時間撹拌を続け、均一なフェノール樹脂溶液を得た。
（３）硬化剤
２Ｐ４ＭＨＺ（四国化成工業（株）製、イミダゾール系硬化剤）
（４）希釈剤
ＰＰ−１０１（東都化成（株）製、アルキルフェニルグリシジルエーテル）
（５）エポキシ樹脂組成物
上記エポキシ樹脂、フェノール樹脂溶液、硬化剤及び希釈剤を重量比２０：５：２：１０の比率で乳鉢を用い均一に混合した。
【００４５】
実施例１〜３及び比較例２で用いた材料を下記に示す。
（１）アクリル酸エステル化合物又はメタクリル酸エステル化合物
２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（Ｔｇ；１７℃）（商品名エポキシエステルＭ−６００Ａ：共栄社化学（株）製）
ノナンジオールジアクリレート（商品名ＦＡ−１２９Ａ：日立化成工業（株）製）
（２）ブタジエン重合体もしくは共重合体
エポキシ化ポリブタジエン（分子量１０００、官能基数４、Ｔｇ；＜０℃）（商品名Ｅ−１０００−６．５：日本石油化学（株）製）
カルボキシ末端ブタジエンアクリロニトリル共重合体（分子量３５００、官能基数２．３、Ｔｇ；＜０℃）（商品名ＨａｙｃａｒＣＴＢＮ１３００Ｘ９：宇部興産（株）製）
メタクリル化ポリブタジエン（マレイン酸付加ポリブタジエンアルキルオキシメタクリレート、数平均分子量１，０００、官能基数２．３、Ｔｇ；＜０℃）（商品名ＭＭ−１０００−８０：日本石油化学（株）製）
（３）ラジカル開始剤
ジクミルパーオキサイド（商品名パークミルＤ、日本油脂（株）製）
（４）充填剤
板状酸化アルミ（商品名ＹＦＡ−００６１０，ＹＫＫ（株）製）
表１に示す配合割合で各材料を混合し、３本ロールを用いて混練した後、６７０Ｐａ以下（５Ｔｏｒｒ以下）で１０分間脱泡処理を行い、樹脂ペースト組成物を得た。
【００４６】
この樹脂ペースト組成物の特性（粘度、ピール強度）を下記に示す方法で調べた。その結果を表２に示す。
（１）粘度：ＥＨＤ型回転粘度計（東京計器社製）を用いて２５℃における粘度（Ｐａ・ｓ）を測定した。
（２）ブリード：武蔵エンジニアリング製２４Ｇのノズルを用い基板上にディスペンスしダイボンドした後２分以内に表２に示した条件で紫外線を照射し、さらに３０分放置し、１５０℃１時間オーブンにて硬化した後、樹脂ペースト組成物端部からブリード先端までのブリード長さを評価した。
（３）ワイヤーボンド性：ワイヤーボンドは、チップサイズ２×３ｍｍ、ボンディング温度２８０℃、荷重１４０ｇｆ、ＵＳパワー０．６３Ｗにて多数実施して評価した。×はワイヤーボンドが実質不可能な状態（ボンディング不良率７０％以上）、△は、ワイヤーボンドは可能であるが一部不良が発生した場合（ボンディング不良率１０％以上７０％未満）、◎は、良好であった場合（ボンディング不良率１０％未満）を示す。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【表２】

表２の結果から、本発明の樹脂ペースト組成物（実施例１ないし３）は従来のエポキシ樹脂を用いた樹脂ペースト組成物（比較例１）及び紫外線を照射しない場合（比較例２）と比較してブリードによるワイヤーボンド不良が低減されていることがわかる。
【００４９】
パーフルオロオクタン酸を添加したペースト組成物を用いた場合（実施例３）にはさらにブリードが低減されたことがわかる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の製造方法を用いることにより、支持部材上に発生するブリードを抑制しワイヤーボンド不良を低減することにより小型化された半導体装置の製造を可能とすることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention has a specific composition for a supporting element mainly composed of semiconductor elements such as IC and LSI, mainly glass / epoxy resin, glass / BT resin, organic materials such as polyimide, plated metal such as palladium and silver, and ceramics. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device which is die-bonded using a resin paste composition having
[0002]
[Prior art]
The mounting method of semiconductor devices has shifted from the conventional pin insertion method to the surface mounting method in terms of high-density mounting. Furthermore, the structure of the package has changed from an increase in the number of pins accompanying high integration to an area terminal type element represented by a name such as BGA (ball grid array) or CSP (chip scale package).
[0003]
In the area terminal type element, the wiring density is high, and insulation properties are required for the die bonding material due to structural problems such as the proximity of the wire bond pad and the die bonding pad or the wiring to the die bond portion.
[0004]
In addition, since the die bonding pad and the wire bond pad are disposed on the same plane in terms of structure, there is a problem that a wire bond defect is likely to occur due to bleeding from the die bonding material.
[0005]
When a high-viscosity resin paste composition using a solvent is used as a die bonding material capable of suppressing bleed, there is a problem of viscosity change during work, and there is a problem that voids are likely to occur during curing.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can reduce the generation of voids, eliminate wire bond defects caused by bleeding, and reduce the size of the semiconductor device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a semiconductor element is die-bonded to a support member using a resin paste composition containing (A) an acrylic ester compound or a methacrylic ester compound, (B) a radical initiator, and (C) a filler. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, wherein the semiconductor device is cured by heating after irradiation with ultraviolet rays of 20 mJ / cm ² or more.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The acrylic acid ester compound or methacrylic acid ester compound of the component (A) used in the present invention is a compound having one or more acrylic (methacrylic) groups in one molecule, and the following general formula (I)
[0009]
[Chemical 1]

[Wherein, R ¹ represents hydrogen or a methyl group, and R ² represents a divalent aliphatic group having 1 to 100 carbon atoms, preferably 1 to 36 carbon atoms or an aliphatic hydrocarbon group having a cyclic structure]
A compound of formula (II)
[0010]
[Chemical formula 2]

[Wherein R ¹ and R ² each represent the same as above]
A compound represented by the general formula (III)
[0011]
[Chemical 3]

[Wherein, R ¹ represents the above, R ³ represents hydrogen, a methyl group or a phenoxymethyl group, R ⁴ represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a dicyclopentenyl group, a phenyl group or benzoyl. Represents a group, and n represents an integer of 1 to 50]
A compound of formula (IV)
[0012]
[Formula 4]

[Wherein R ¹ represents the above, R ⁵ represents a phenyl group, a nitrile group, —Si (OR ⁶ ) ₃ (R ⁶ represents an alkyl group having 1 to ⁶ carbon atoms), a group of the following formula: [0013]
[Chemical formula 5]

(R ⁷ , R ⁸ and R ⁹ each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), and m represents a number of 1, 2 or 3]
A compound represented by the general formula (V)
[0014]
[Chemical 6]

[Wherein R ¹ and R ² each represent the same as above]
A compound of formula (VI)
[0015]
[Chemical 7]

[Wherein R ¹ , R ³ and n each represent the above]
A compound represented by the general formula (VII)
[0016]
[Chemical 8]

[Wherein, R ¹ represents the same as above, and R ¹⁰ and R ¹¹ each independently represent hydrogen or a methyl group]
A compound represented by the general formula (VIII)
[0017]
[Chemical 9]

[Wherein R ¹ , R ¹⁰ and R ¹¹ each represent the above-mentioned, and p and q each independently represents an integer of 1 to 20]
A compound represented by the general formula (IX)
[0018]
[Chemical Formula 10]

[Wherein, R ¹ represents the above, R ¹² , R ¹³ , R ¹⁴ and R ¹⁵ each independently represent hydrogen or a methyl group, and x represents an integer of 1 to 20]
And the like.
[0019]
(A) As an acrylic ester compound or methacrylic ester compound of a component, said compound can be used individually or in combination of 2 or more types.
[0020]
As the acrylic ester compound or methacrylic ester compound of the component (A), the glass transition temperature of the homopolymer of the component (A) is 100 in order to lower the elastic modulus of the cured product and improve the connection reliability after mounting. It is preferable that it is below ℃.
[0021]
A butadiene polymer or copolymer can be blended in the resin paste composition of the present invention. As the butadiene polymer or copolymer, a butadiene polymer or copolymer having a radical polymerizable group such as an acryl group, a methacryl group, or a maleimide group is preferably used. These butadiene polymers or copolymers may have a double bond derived from butadiene in the molecule, and do not increase the water absorption of the resin, generally less than 200 g / mol in terms of functional group equivalent. And having a hydroxyl group may be used. The butadiene polymer or copolymer may have an epoxy group, a carboxyl group or an acid anhydride group in the molecule or in the side chain.
[0022]
Further, as the butadiene polymer or copolymer, a butadiene polymer or copolymer having no radically polymerizable group such as an acryl group, a methacryl group, or a maleimide group is also preferably used. These butadiene polymers or copolymers may have a double bond derived from butadiene in the molecule, and do not increase the water absorption of the resin, generally less than 200 g / mol in terms of functional group equivalent. And having a hydroxyl group may be used. The butadiene polymer or copolymer may have an epoxy group, a carboxyl group, or an acid anhydride group in the molecule or in the side chain.
[0023]
These butadiene polymers or copolymers preferably have a glass transition temperature of 20 ° C. or lower in order to lower the elastic modulus of the cured product and improve the connection reliability after mounting.
[0024]
As the butadiene polymer or copolymer having an epoxy group, an epoxidized polybutadiene, an epoxidized butadiene nitrile copolymer or an epoxidized butadiene nitrile styrene copolymer obtained by oxidizing a double bond of butadiene with peracetic acid or air for epoxidation, or , A butadiene copolymer obtained by copolymerizing monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate having an epoxy group, a butadiene polymer having a carboxyl group or an acid anhydride group, or a reaction product of the copolymer and an epoxy resin. I can do it.
[0025]
As the butadiene polymer or copolymer having a carboxyl group, a carboxy-terminated butadiene acrylonitrile copolymer (CTBN), a reaction product of a butadiene polymer or copolymer having an epoxy group and a dibasic acid, or maleic anhydride A reaction product obtained by reacting an acid-added butadiene polymer or copolymer with an acrylic ester compound or methacrylic ester compound having a hydroxyl group in the molecule can be used.
[0026]
As the butadiene polymer or copolymer having an acid anhydride group, a butadiene polymer or copolymer to which maleic anhydride is added can be used.
[0027]
Examples of the butadiene polymer or copolymer having a radical polymerizable group include vinyl-terminated butadiene nitrile copolymer (VTBN) or a butadiene polymer or copolymer to which maleic anhydride is added and an acrylic having a hydroxyl group in the molecule. A reaction product (methacrylic polybutadiene or acrylated polybutadiene) such as a reaction product obtained by reacting an acid ester compound or a methacrylic acid ester compound can be used.
[0028]
The reaction product obtained by reacting the above butadiene polymer or copolymer to which maleic anhydride has been added with an acrylic ester compound or methacrylic ester compound having a hydroxyl group in the molecule has a hydroxyl group in the molecule. Β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, polyethylene glycol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, etc. are used as an acrylic ester compound or methacrylic ester compound having 1 mol of maleic anhydride group in polybutadiene It is obtained by reacting in the range of 0.1 to 1.2 mol of an acrylic ester compound or a methacrylic ester compound. In order to control the polymerization of the acrylic ester compound or the methacrylic ester compound, this reaction is preferably performed in a temperature range of 40 ° C. to 150 ° C., and an optional polymerization inhibitor may be added as necessary. it can. In order to carry out the reaction more uniformly, any reactive diluent and solvent can be added as necessary.
[0029]
The butadiene polymer or copolymer having these functional groups has a number average molecular weight of 800 to 5,000, and an average epoxy group, carboxyl group, acid anhydride group and radical polymerizable group in one molecule. Those having a total number of 1 to 6 are preferred. If the number average molecular weight is less than 800, the crosslink density of the cured product tends to decrease and the adhesive strength of the paste composition tends to decrease, and if it exceeds 5,000, the viscosity increases and the workability of the resin paste composition decreases. Tend. Moreover, when the total number of the average epoxy groups and other functional groups in one molecule is smaller than 1, the crosslink density of the cured product is lowered, the adhesive strength of the paste composition is lowered, and when it exceeds 6, the viscosity is increased. And the workability | operativity of a resin paste composition falls, the elasticity modulus of cured | curing material becomes high, and there exists a tendency for the reliability with respect to a temperature cycle to fall.
[0030]
The butadiene polymer or copolymer is preferably used in an amount of 15 to 90 parts by weight, more preferably 30 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). When the blending amount is less than 15 parts by weight, the adhesive strength to the organic substrate is lowered and the reflow resistance is lowered, and when it exceeds 80 parts by weight, the viscosity increases and the workability of the resin paste composition tends to be lowered. is there.
[0031]
The radical initiator (B) used in the present invention is not particularly limited, but is preferably a peroxide from the viewpoint of voids and the like, and from the viewpoint of curability and viscosity stability of the resin paste composition, The decomposition temperature is preferably 70 to 170 ° C. Specific examples include dicumyl peroxide, t-butyl perbenzoate, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, and the like. (B) 0.1-10 weight part is preferable with respect to 100 weight part of total of (A) component and another resin component, and, as for the compounding quantity of a component, 0.5-5 weight part is especially preferable.
[0032]
The resin paste composition of the present invention includes N-methyldiethanolamine, 4,4′-diethylaminobenzophenone, 4-dimethylaminoisoamylbenzoate, 4-dimethylaminoethylbenzoate and other photopolymerization accelerators, 2,4-diethylthioxanthone, Photopolymerization initiators such as benzophenone and ethylanthraquinone can be added. The blending amount of the photopolymerization accelerator is preferably 0.01 to 10 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the component (A) and other resin components, and the blending amount of the photopolymerization initiator is the component (A) and Preferably it is 0.01-10 weight part with respect to a total of 100 weight part of other resin components.
[0033]
In addition, the resin paste composition of the present invention includes perfluoroalkylcarboxylic acids such as fluoroalkylcarboxylic acid and perfluorooctanoic acid, and salts thereof, or MegaFac (trade name; manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.). Bleed can be further reduced by adding a fluorine compound having surface activity such as an isofluorinated surfactant or a long-chain fatty acid having surface activity such as stearic acid and oleic acid. The blending amount of these components is preferably 0.01 to 5 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the total of component (A) and other resin components.
[0034]
The filler (C) used in the present invention is not particularly limited, and various types of fillers can be used. For example, metal powder such as gold, silver, copper, nickel, iron, aluminum, stainless steel, or silicon oxide, Examples thereof include insulating inorganic powders such as boron nitride, aluminum borate, and aluminum oxide.
[0035]
When aluminum oxide having a plate-like shape is used as the insulating inorganic powder, the resin paste composition is provided with good workability and further blended as a filler in the resin composition comprising the above components, even after moisture absorption. It is possible to provide a resin paste composition having a very small decrease in adhesive strength and high adhesive strength.
[0036]
Although the compounding quantity of a filler is not specifically limited, 20-85 weight part is preferable with respect to 100 weight part of resin paste composition total amount. If the blending amount is less than 20 parts by weight, the adhesive strength during heating tends to decrease, and if it exceeds 85 parts by weight, the viscosity increases and the workability of the resin paste composition tends to decrease.
[0037]
The resin paste composition used in the present invention further includes a toughness improving material such as acrylonitrile butadiene rubber, styrene butadiene rubber and urethane acrylate, a moisture absorbent such as calcium oxide and magnesium oxide, a silane coupling agent, and a titanium cup. Adhesion improvers such as ring agents, acid anhydrides, nonionic surfactants, wetting improvers such as fluorosurfactants, antifoaming agents such as silicone oil, ion trapping agents such as inorganic ion exchangers, etc. Can be added.
[0038]
In order to produce the resin paste composition used in the present invention, (A) an acrylic ester compound or a methacrylic ester compound, (B) a radical initiator, and (C) various additives used as necessary. At the same time, a dispersion or dissolution device such as a stirrer, a slab, a three-roller, a planetary mixer, etc., is combined as appropriate in a lump or divided, and heated, mixed, dissolved, pulverized, kneaded or dispersed uniformly as necessary. It may be a paste.
[0039]
In order to die-bond a semiconductor element to a support member using the resin paste composition, first, after applying the resin paste composition on the support member by a dispensing method, a screen printing method, a stamping method, etc., the semiconductor element is pressure-bonded and die-bonded. be able to. Then, after irradiating ultraviolet rays of 20 mJ / cm ² or more, it is cured by heating.
[0040]
As an ultraviolet irradiation method, a normal ultraviolet curing device combining a high-temperature mercury lamp used in paint or the like and a conveyor, or an ultraviolet irradiation device combining an optical system can be used. The dose of ultraviolet rays, 20 mJ / cm not observed effect is less than ^2, is preferably 20~200mJ / cm ^2, more preferably 50~200mJ / cm ^2.
[0041]
Heating can be carried out preferably in an oven at 130 to 180 ° C. or preferably in a heat block at 160 to 200 ° C.
[0042]
After the wire bonding step, a completed semiconductor device can be obtained by sealing the semiconductor element by a normal method.
[0043]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not restrict | limited by this.
[0044]
The epoxy resin and curing agent used in Comparative Example 1 were prepared as follows.
(1) Preparation of epoxy resin 7.5 parts by weight of YDF-170 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., trade name, bisphenol F type epoxy resin, epoxy equivalent = 170) and YL-980 (trade name, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) 7.5 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin, epoxy equivalent = 185) was heated to 80 ° C. and stirred for 1 hour to obtain a uniform epoxy resin solution. (2) Preparation of phenol resin solution H-1 (Maywa Kasei Co., Ltd., trade name, phenol novolac resin, OH equivalent = 106) 1.0 part by weight and diluent as PP-101 (Toto Kasei Co., trade name, 2.0 parts by weight of alkylphenyl glycidyl ether, epoxy equivalent = 230) was heated to 100 ° C. and stirred for 1 hour to obtain a uniform phenol resin solution.
(3) Curing agent 2P4MHZ (manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd., imidazole curing agent)
(4) Diluent PP-101 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., alkylphenyl glycidyl ether)
(5) Epoxy resin composition The above epoxy resin, phenol resin solution, curing agent and diluent were uniformly mixed using a mortar at a weight ratio of 20: 5: 2: 10.
[0045]
The materials used in Examples 1 to 3 and Comparative Example 2 are shown below.
(1) Acrylic ester compound or methacrylic ester compound 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate (Tg; 17 ° C.) (trade name: Epoxy ester M-600A: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
Nonanediol diacrylate (trade name FA-129A: manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
(2) Butadiene polymer or copolymer epoxidized polybutadiene (molecular weight 1000, functional group number 4, Tg; <0 ° C.) (trade name E-1000-6.5: manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.)
Carboxy-terminated butadiene acrylonitrile copolymer (molecular weight 3500, functional group number 2.3, Tg; <0 ° C.) (trade name Haycar CTBN 1300X9: manufactured by Ube Industries, Ltd.)
Methacrylated polybutadiene (maleic acid-added polybutadiene alkyloxymethacrylate, number average molecular weight 1,000, functional group number 2.3, Tg; <0 ° C.) (trade name MM-1000-80: manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.)
(3) Radical initiator dicumyl peroxide (trade name Park Mill D, manufactured by NOF Corporation)
(4) Filler plate-like aluminum oxide (trade name YFA-00610, manufactured by YKK Corporation)
Each material was mixed at a blending ratio shown in Table 1 and kneaded using three rolls, and then defoamed at 670 Pa or less (5 Torr or less) for 10 minutes to obtain a resin paste composition.
[0046]
The properties (viscosity and peel strength) of this resin paste composition were examined by the following methods. The results are shown in Table 2.
(1) Viscosity: Viscosity (Pa · s) at 25 ° C. was measured using an EHD type rotational viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.).
(2) Bleed: After dispensing onto a substrate using a 24G nozzle made by Musashi Engineering and die-bonding, irradiate with ultraviolet rays under the conditions shown in Table 2 within 2 minutes, and let stand for another 30 minutes, in an oven at 150 ° C. for 1 hour After curing, the bleed length from the end of the resin paste composition to the bleed tip was evaluated.
(3) Wire bondability: The wire bond was evaluated by performing a number of wire bonds at a chip size of 2 × 3 mm, a bonding temperature of 280 ° C., a load of 140 gf, and a US power of 0.63 W. X indicates a state in which wire bonding is virtually impossible (bonding failure rate of 70% or more), △ indicates that wire bonding is possible but partial failure occurs (bonding failure rate of 10% or more and less than 70%), and ◎ In the case of good, the bonding failure rate is less than 10%.
[0047]
[Table 1]

[0048]
[Table 2]

From the results of Table 2, the resin paste compositions of the present invention (Examples 1 to 3) are compared with the conventional resin paste composition using an epoxy resin (Comparative Example 1) and the case of not irradiating ultraviolet rays (Comparative Example 2). It can be seen that wire bond defects due to bleeding are reduced.
[0049]
It can be seen that bleed was further reduced when the paste composition to which perfluorooctanoic acid was added (Example 3).
[0050]
【The invention's effect】
By using the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a miniaturized semiconductor device by suppressing bleed generated on the support member and reducing wire bond defects.

Claims (2)

(A) acrylic acid ester Te le compound or methacrylic acid ester Te le compound, a radical initiator which is a peroxide (B), (C) filler, and a number average molecular weight of 800 to 5,000, 1 Resin paste containing a butadiene polymer or copolymer in which the total number of average epoxy groups, carboxyl groups, acid anhydride groups and radical polymerizable groups in the molecule is 1 to 6, and no photopolymerization initiator A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: bonding a semiconductor element to a supporting member using a composition; irradiating an ultraviolet ray of 20 to 200 mJ / cm ² after die bonding;   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising die-bonding using a resin paste composition containing a fluorine-based surfactant.