JP5236134B2 - Adhesive composition, adhesive member, semiconductor mounting support member, semiconductor device, etc. - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new adhesive composition having heat resistance, water vapor absorption resistance and reflow crack resistance. SOLUTION: This adhesive composition comprises (a) an epoxy resin, 100 wt.% of a mixture of a phenol resin represented by formula (1) (R1 is hydrogen, a 1-10C straight-chain or branched-chain alkyl, cyclic alkyl, aralkyl, alkenyl, OH, an aryl group or a halogen; l is an integer of 1-3; m is an integer of 0-50) (the equivalent ratio of epoxy equivalent of epoxy resin/hydroxy group of phenol resin is 0.70/0.30-0.30/0.70) and (b) 0-400 wt.% of an acrylic copolymer containing 0.5-6 wt.% of a reactive group-containing monomer and having >=100,000 weight- average molecular weight.

Description

本発明は、接着剤組成分物、その接着フィルム、接着フィルムを備えた半導体搭載用配線基板並びに半導体装置及びその製造方法に関する。  The present invention relates to an adhesive composition fraction, an adhesive film thereof, a semiconductor mounting wiring board provided with the adhesive film, a semiconductor device, and a manufacturing method thereof.

近年、電子機器の発達に伴い電子部品の搭載密度が高くなり、チップスケールパッケージやチップサイズパッケージ(以下CSPと略する)と呼ばれるような、半導体チップサイズとほぼ同等なサイズを有する半導体パッケージや半導体のベアチップ実装など、新しい形式の実装方法が採用され始めている。  In recent years, with the development of electronic devices, the mounting density of electronic components has increased, and a semiconductor package or semiconductor having a size substantially equivalent to a semiconductor chip size, such as a chip scale package or a chip size package (hereinafter abbreviated as CSP). New types of mounting methods, such as bare chip mounting, are beginning to be adopted.

半導体素子をはじめとする各種電子部品を搭載した実装基板として最も重要な特性の一つとして信頼性がある。その中でも、熱疲労に対する接続信頼性は実装基板を用いた機器の信頼性に直接関係するため非常に重要な項目である。この接続信頼性を低下させる原因として、熱膨張係数の異なる各種材料を用いていることから生じる熱応力が挙げられる。これは、半導体素子の熱膨張係数が約4ppm/℃と小さいのに対し、電子部品を実装する配線板の熱膨張係数が15ppm/℃以上と大きいことから熱衝撃に対して熱ひずみが発生し、その熱ひずみによって熱応力が発生するものである。  Reliability is one of the most important characteristics as a mounting board on which various electronic components such as semiconductor elements are mounted. Among them, the connection reliability against thermal fatigue is a very important item because it is directly related to the reliability of the equipment using the mounting substrate. As a cause of lowering the connection reliability, there is a thermal stress generated by using various materials having different thermal expansion coefficients. This is because the thermal expansion coefficient of the semiconductor element is as small as about 4 ppm / ° C, whereas the thermal expansion coefficient of the wiring board on which the electronic component is mounted is as large as 15 ppm / ° C or more, so that thermal distortion occurs due to thermal shock. The thermal strain is generated by the thermal strain.

従来のQFPやSOPなどのリードフレームを有する半導体パッケージを実装した基板では、リードフレームの部分で熱応力を吸収して信頼性を保っていた。しかし、ベアチップ実装では、はんだボールを用いて半導体チップの電極と配線板の配線板パットを接続する方式やバンプと称する小突起を作製して導電ペーストで接続する方式を採っており、熱応力がこの接続部に集中して接続信頼性を低下させていた。この熱応力を分散させるためにアンダーフィルと呼ばれる樹脂を半導体素子と配線板の間に注入させることが有効であることが分かっているが、実装工程を増やし、コストアップを招いていた。また、従来のワイヤボンディングを用いて半導体素子の電極と配線板の配線パットを接続する方式もあるが、ワイヤを保護するために封止材樹脂を被覆しなければならず実装工程を増やしていた。  In a conventional substrate on which a semiconductor package having a lead frame such as QFP or SOP is mounted, the thermal stress is absorbed in the lead frame portion to maintain reliability. However, in bare chip mounting, a solder ball is used to connect a semiconductor chip electrode and a wiring board pad of the wiring board, or a small protrusion called a bump is formed and connected with a conductive paste, and thermal stress is reduced. The connection reliability was reduced by concentrating on this connection part. In order to disperse the thermal stress, it has been found that it is effective to inject a resin called underfill between the semiconductor element and the wiring board. However, this has increased the number of mounting steps and increased the cost. In addition, there is a method of connecting the electrode of the semiconductor element and the wiring pad of the wiring board using conventional wire bonding, but in order to protect the wire, the sealing material resin must be covered, and the mounting process is increased. .

CSPは他の電子部品と一括して実装できるために、日刊工業新聞社発行表面実装技術1997−3月号記事「実用化に入ったCSP(ファインピッチBGA)のゆくえ」中の5ページ表1に示されたような各種構造が提案されている。その中でも、インターポーザと呼ばれる配線基板にテープやキャリア基板を用いた方式の実用化が進んでいる。これは、前述表の中で、テセラ社やTI社などが開発している方式を含むものである。これらはインターポーザと呼ばれる配線基板を介するために、信学技報CPM96−121,ICD96−160(1996−12)「テープBGAサイズCSPの開発」やシャープ技報第66号(1996−12)「チップサイズパッケージ(Chip Size Package)開発」に発表されているように優れた接続信頼性を示している。  Since CSP can be packaged together with other electronic components, Table 1 on page 5 in the article “Surface of Fine-Pitch BGA (CSP) that has been put into practical use” published by Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd. Various structures as shown in Fig. 1 have been proposed. Among them, a system using a tape or a carrier substrate for a wiring substrate called an interposer has been put into practical use. This includes the methods developed by Tessera and TI in the above table. Since these are connected to a wiring board called an interposer, the IEICE Technical Report CPM 96-121, ICD 96-160 (1996-12) “Development of Tape BGA Size CSP” and Sharp Technical Report No. 66 (1996-12) “Chip As shown in “Development of Size Package (Chip Size Package)”, it shows excellent connection reliability.

これらのCSPの半導体素子とインターポーザと呼ばれる配線基板との間には、それぞれの熱膨張差から生じる熱応力を低減するような接着部材が使われることが好ましい。かつ、耐湿性や高温耐久性も要求される。さらに、製造工程管理のしやすさから、フィルムタイプの接着部材が求められている。  It is preferable to use an adhesive member between these CSP semiconductor elements and a wiring board called an interposer so as to reduce the thermal stress caused by the respective thermal expansion differences. In addition, moisture resistance and high temperature durability are also required. Furthermore, a film-type adhesive member is required for ease of manufacturing process management.

フィルムタイプの接着剤は、フレキシブルプリント配線板などで用いられており、アクリロニトリルブタジエンゴムを主成分とする系が多く用いられている。  Film type adhesives are used in flexible printed wiring boards and the like, and a system mainly composed of acrylonitrile butadiene rubber is used.

プリント配線板材料として耐湿性を向上させたものとしては、特開昭60−243180号公報に示されるアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート及び無機フィラーを含む接着剤があり、また特開昭61−138680号公報に示されるアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、分子中にウレタン結合を有する両端末が第1級アミン化合物及び無機フィラーを含む接着剤がある。  As a printed wiring board material having improved moisture resistance, there is an adhesive containing an acrylic resin, an epoxy resin, a polyisocyanate and an inorganic filler as disclosed in JP-A-60-243180. There are an acrylic resin, an epoxy resin, and an adhesive in which both terminals having a urethane bond in a molecule include a primary amine compound and an inorganic filler as disclosed in JP-A-138680.

フィルムタイプの接着剤は、アクリロニトリルブタジエンゴムを主成分とする系が多く用いられている。しかし、高温で長時間処理した後の接着力の低下が大きいことや、耐電食性に劣ることなどの欠点があった。特に、半導体関連部品の信頼性評価で用いられるPCT(プレッシャークッカーテスト)処理等の厳しい条件下で耐湿性試験を行った場合の劣化が大きかった。  Many film-type adhesives are mainly composed of acrylonitrile butadiene rubber. However, there are drawbacks such as a large decrease in adhesive strength after long-time treatment at high temperatures and poor corrosion resistance. In particular, the deterioration was significant when the moisture resistance test was performed under severe conditions such as PCT (pressure cooker test) processing used in the reliability evaluation of semiconductor-related components.

特開昭60−243180号公報、特開昭61−138680号公報に示されるものでは、PCT処理等の厳しい条件下での耐湿性試験を行った場合には、劣化が大きかった。  In the ones disclosed in JP-A-60-243180 and JP-A-61-138680, when the moisture resistance test was performed under severe conditions such as PCT treatment, the deterioration was large.

これらプリント配線板関連材料としての接着剤を用いて半導体素子を配線基板に実装する場合には、半導体素子とインターポーザと呼ばれる配線基板の熱膨張係数の差が大きくリフロー時にクラックが発生するために使用できなかった。また、温度サイクルテストやPCT処理等の厳しい条件下での耐湿性試験を行った場合の劣化が大きく、使用できなかった。  When mounting a semiconductor element on a wiring board using an adhesive as a material related to these printed wiring boards, the difference in the thermal expansion coefficient between the semiconductor element and the wiring board called an interposer is large. could not. Moreover, when the moisture resistance test under severe conditions such as a temperature cycle test and PCT treatment was performed, the deterioration was so great that it could not be used.

発明が解決しようとする課題Problems to be solved by the invention

半導体搭載用支持部材に熱膨張係数の差が大きい半導体素子を実装する場合には、特に耐熱性、耐湿性を有する接着部材を形成できる接着剤組成物が必要である。本発明は、このような目的を達成し得る、耐熱性、耐湿性、耐リフロークラック性に優れる接着剤組成物を提供することにある。  When a semiconductor element having a large difference in thermal expansion coefficient is mounted on a semiconductor mounting support member, an adhesive composition that can form an adhesive member having heat resistance and moisture resistance is particularly necessary. An object of the present invention is to provide an adhesive composition that can achieve such an object and is excellent in heat resistance, moisture resistance, and reflow crack resistance.

問題を解決するための手段Means to solve the problem

したがって、本発明は、(a)エポキシ樹脂と式(1):  Accordingly, the present invention provides (a) an epoxy resin and a formula (1):

Figure 0005236134
Figure 0005236134

(式中、
1は、水素原子、炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐アルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アリール基、又はハロゲン原子そ表し、
1は、1〜3の整数を表し、そして
mは、0〜50の整数を表す)で示されるフェノール樹脂の混合物100重量%、及び
(b)0.5〜6重量%の反応性基含有モノマーを含む、重量平均分子量が10万以上であるアクリル共重合体10〜400重量%
を含む接着剤組成物であり、該接着剤組成物とポリイミドフィルムとの積層硬化物の240℃でのピール強度が50N/m以上であることを特徴とする接着剤組成物に関する。
(Where
R 1 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyclic alkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a hydroxyl group, an aryl group, or a halogen atom,
1 represents an integer of 1 to 3, and m represents an integer of 0 to 50). 100% by weight of a phenol resin mixture represented by: and (b) 0.5 to 6% by weight of a reactive group 10 to 400% by weight of an acrylic copolymer containing a monomer and having a weight average molecular weight of 100,000 or more
It is related with the adhesive composition characterized by the peeling strength in 240 degreeC of the laminated cured material of this adhesive composition and a polyimide film being 50 N / m or more.

本発明は、また、上記(a)成分100重量部、(b)成分10〜400重量%及び(c)成分として無機フィラー1〜50重量%を含む、接着剤組成物であり、該接着剤組成物とポリイミドフィルムとの積層硬化物の240℃でのピール強度が50N/m以上であることを特徴とする接着剤組成物に関する。  The present invention is also an adhesive composition comprising 100 parts by weight of the component (a), 10 to 400% by weight of the component (b), and 1 to 50% by weight of an inorganic filler as the component (c). It is related with the adhesive composition characterized by the peeling strength in 240 degreeC of the laminated cured material of a composition and a polyimide film being 50 N / m or more.

本発明の接着剤組成物は、式(1)で示される低吸湿性フェノール樹脂を用いることによる優れた耐吸湿特性、反応性基含有モノマーを含むアクリル共重合体を用い適切な架橋構造を形成させることによる優れた耐リフロークラック特性、及びエポキシ樹脂と非相溶性のアクリル共重合体を用いることにより、硬化後に明確な海島構造を形成させることによる、優れた耐リフロークラック特性及び耐熱特性を有する接着剤組成物である。更に、無機フィラの添加により高温弾性率が高く、かつ高温ピール強度が高くなり、リフロークラック防止効果が働き、耐フロークラック性に優れる接着剤組成物を得ることができる。  The adhesive composition of the present invention has an excellent moisture absorption resistance by using the low hygroscopic phenol resin represented by the formula (1), and forms an appropriate crosslinked structure using an acrylic copolymer containing a reactive group-containing monomer. Excellent reflow crack resistance and heat resistance by forming a clear sea-island structure after curing by using an acrylic copolymer that is incompatible with epoxy resin. It is an adhesive composition. Furthermore, the addition of an inorganic filler increases the high-temperature elastic modulus, increases the high-temperature peel strength, works to prevent reflow cracks, and provides an adhesive composition that is excellent in resistance to flow cracks.

本発明は、また本発明の接着剤組成物をフィルム状に形成して得られる接着部材、及びそれを、支持部材の半導体素子搭載面に備えた半導体搭載用支持部材にも関する。  The present invention also relates to an adhesive member obtained by forming the adhesive composition of the present invention into a film shape, and a semiconductor mounting support member provided on a semiconductor element mounting surface of the support member.

本発明は、半導体素子と支持部材を、本発明の接着部材を介して接着することを特徴とする半導体装置に関する。  The present invention relates to a semiconductor device in which a semiconductor element and a support member are bonded through the bonding member of the present invention.

本発明の(a)成分中のエポキシ樹脂は、硬化して接着作用を呈するものであれば特に制限は無く、ビスフェノールA型エポキシ樹脂やビスフェノールF型エポキシ樹脂などの二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂などを使用することができ、他にも、多官能エポキシ樹脂や複素環含有エポキシ樹脂等、一般に知られているものを適用することができる。耐熱性の観点から、環球式で測定した軟化点が50℃以上であることが好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、油化シェルエポキシ(株)製 エピコート1001、1002、1003、1055、1004、1004AF、1007、1009、1003F、1004F、ダウケミカル日本(株)製 D.E.R.661、662、663U、664、664U、667、642U、672U、673MF、668、669等のビスフェノールA型エポキシ樹脂、東都化成(株)製 YDF−2004等のビスフェノールF型エポキシ樹脂、日本化薬(株)製 EPPN−201等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製 エピコート 180S65、チバスペシャリティーケミカルズ社製 アラルダイト ECN1273、1280、1299、東都化成(株)製 YDCN−701、702、703、704、日本化薬(株)製 EOCN−1020、102S、103S、104S、住友化学工業(株)製 ESCN−195X、200L、220等のクレゾールノボラックエポキシ樹脂、油化シェルエポキシ(株)製 Epon 1031S、エピコート 1032H60、157S70、日本化薬(株)製 EPPN 501H、502H等の多官能エポキシ樹脂、チバスペシャリティーケミカルズ社製 アラルダイトPT810等の複素環含有エポキシ樹脂等が挙げられる。  The epoxy resin in the component (a) of the present invention is not particularly limited as long as it cures and exhibits an adhesive action. Bifunctional epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type A novolak type epoxy resin such as an epoxy resin or a cresol novolac type epoxy resin can be used, and other commonly known ones such as a polyfunctional epoxy resin and a heterocyclic ring-containing epoxy resin can be applied. . From the viewpoint of heat resistance, it is preferable that the softening point measured by a ring and ball system is 50 ° C. or higher. Examples of such epoxy resins include Epicoat 1001, 1002, 1003, 1055, 1004, 1004AF, 1007, 1009, 1003F, and 1004F manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd. E. R. Bisphenol A type epoxy resins such as 661, 662, 663U, 664, 664U, 667, 642U, 672U, 673MF, 668, 669, etc., bisphenol F type epoxy resin such as YDF-2004 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., Nippon Kayaku ( Phenol novolac type epoxy resin such as EPPN-201 manufactured by Eisai Co., Ltd., Epicoat 180S65 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., Araldite ECN1273, 1280, 1299, YDCN-701, 702 manufactured by Toto Kasei 703, 704, Nippon Kayaku Co., Ltd. EOCN-1020, 102S, 103S, 104S, Sumitomo Chemical Co., Ltd. ESCN-195X, 200L, 220, etc. Cresol novolac epoxy resin, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd. E on 1031S, Epikote 1032H60,157S70, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. EPPN 501H, polyfunctional epoxy resins such as 502H, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Araldite PT810 such heterocycle-containing epoxy resins and the like.

本発明に使用される式(1):  Formula (1) used in the present invention:

Figure 0005236134
Figure 0005236134

(式中、
1は、水素原子、炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐アルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アリール基、又はハロゲン原子そ表し、
1は、1〜3の整数を表し、そして
mは、0〜50の整数を表す)で示されるフェノール樹脂は、式(I)に合致する限り、特に制限は無いが、耐湿性の観点から、85℃、85%RHの恒温恒湿槽に48時間投入後の吸水率が2重量%以下であることが好ましい。また、熱重量分析計(TGA)で測定した350℃での加熱重量減少率(昇温速度:5℃/min,雰囲気:窒素)が5重量%未満のものを使用することは、加熱加工時などにおいて揮発分が抑制されることで、耐熱性、耐湿性などの諸特性の信頼性が高くなり、また、加熱加工などの作業時の揮発分による機器の汚染を低減することができるために、好ましい。
(Where
R 1 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyclic alkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a hydroxyl group, an aryl group, or a halogen atom,
1 represents an integer of 1 to 3, and m represents an integer of 0 to 50), as long as it matches the formula (I), there is no particular limitation, but from the viewpoint of moisture resistance It is preferable that the water absorption after introduction into a constant temperature and humidity chamber at 85 ° C. and 85% RH for 48 hours is 2% by weight or less. In addition, the heating weight reduction rate at 350 ° C. (temperature increase rate: 5 ° C./min, atmosphere: nitrogen) measured with a thermogravimetric analyzer (TGA) is less than 5% by weight. Suppressing volatile matter, etc., increase the reliability of various properties such as heat resistance and moisture resistance, and reduce contamination of equipment due to volatile matter during work such as heat processing ,preferable.

式(1)で示される本発明のフェノール樹脂は、例えば、フェノール化合物と2価の連結基であるキシリレン化合物を、無触媒又は酸触媒の存在下に反応させて得ることができる。このようなフェノール樹脂として代表的なものに、三井化学(株)製 ミレックスXLC−シリーズ、XLシリーズなどがある。  The phenol resin of the present invention represented by the formula (1) can be obtained, for example, by reacting a phenol compound and a xylylene compound which is a divalent linking group in the presence of no catalyst or an acid catalyst. Typical examples of such a phenol resin include Millex XLC-series and XL series manufactured by Mitsui Chemicals.

式(1)のフェノール樹脂の製造に用いられるフェノール化合物としては、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−n−プロピルフェノール、m−n−プロピルフェノール、p−n−プロピルフェノール、o−イソプロピルフェノール、m−イソプロピルフェノール、p−イソプロピルフェノール、o−n−ブチルフェノール、m−n−ブチルフェノール、p−n−ブチルフェノール、o−イソブチルフェノール、m−イソブチルフェノール、p−イソブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、2,4−キシレノール、2,6−キシレノール、3,5−キシレノール、2,4,6−トリメチルフェノール、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、4−メトキシフェノール、o−フェニルフェノール、m−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、p−シクロヘキシルフェノール、o−アリルフェノール、p−アリルフェノール、o−ベンジルフェノール、p−ベンジルフェノール、o−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−ブロモフェノール、p−ブロモフェノール、o−ヨードフェノール、p−ヨードフェノール、o−フルオロフェノール、m−フルオロフェノール、p−フルオロフェノール等が例示される。これらのフェノール化合物は、単独用いてもよく、二種類以上を混合して用いてもよい。特に好ましくは、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール等が挙げられる。  Examples of the phenol compound used in the production of the phenol resin of the formula (1) include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, p-ethylphenol, on-propylphenol, m- n-propylphenol, pn-propylphenol, o-isopropylphenol, m-isopropylphenol, p-isopropylphenol, on-butylphenol, mn-butylphenol, pn-butylphenol, o-isobutylphenol, m-isobutylphenol, p-isobutylphenol, octylphenol, nonylphenol, 2,4-xylenol, 2,6-xylenol, 3,5-xylenol, 2,4,6-trimethylphenol, resorcin, catechol, hydro Non, 4-methoxyphenol, o-phenylphenol, m-phenylphenol, p-phenylphenol, p-cyclohexylphenol, o-allylphenol, p-allylphenol, o-benzylphenol, p-benzylphenol, o-chloro Examples include phenol, p-chlorophenol, o-bromophenol, p-bromophenol, o-iodophenol, p-iodophenol, o-fluorophenol, m-fluorophenol, p-fluorophenol and the like. These phenol compounds may be used alone or in combination of two or more. Particularly preferred are phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol and the like.

式(1)のフェノール樹脂の製造に用いられる2価の連結基であるキシリレン化合物としては、次に示すキシリレンジハライド、キシリレンジグリコール及びその誘導体が用いることができる。すなわち、α,α´−ジクロロ−p−キシレン、α,α´−ジクロロ−m−キシレン、α,α´−ジクロロ−o−キシレン、α,α´−ジブロモ−p−キシレン、α,α´−ジブロモ−m−キシレン、α,α´−ジブロモ−o−キシレン、α,α´−ジヨード−p−キシレン、α,α´−ジヨード−m−キシレン、α,α´−ジヨード−o−キシレン、α,α´−ジヒドロキシ−p−キシレン、α,α´−ジヒドロキシ−m−キシレン、α,α´−ジヒドロキシ−o−キシレン、α,α´−ジメトキシ−p−キシレン、α,α´−ジメトキシ−m−キシレン、α,α´−ジメトキシ−o−キシレン、α,α´−ジエトキシ−p−キシレン、α,α´−ジエトキシ−m−キシレン、α,α´−ジエトキシ−o−キシレン、α,α´−ジ−n−プロポキシ−p−キシレン、α,α´−n−プロポキシ−m−キシレン、α,α´−ジ−n−プロポキシ−o−キシレン、α,α´−ジ−イソプロポキシ−p−キシレン、α,α´−ジイソプロポキシ−m−キシレン、α,α´−ジイソプロポキシ−o−キシレン、α,α’−ジ−n−ブトキシ−p−キシレン、α,α’−ジ−n−ブトキシ−m−キシレン、α,α’−ジ−n−ブトキシ−o−キシレン、α,α’−ジイソブトキシ−p−キシレン、α,α’−ジイソブトキシ−m−キシレン、α,α’−ジイソブトキシ−o−キシレン、α,α’−ジ−tert−ブトキシ−p−キシレン、α,α’−ジ−tert−ブトキシ−m−キシレン、α,α’−ジ−tert−ブトキシ−o−キシレンを挙げることが出来る。これらの内の一種類を単独で、あるいは二種以上を混合して用いられる。中でも好ましいのはα,α’−ジクロロ−p−キシレン、α,α’−ジクロロ−m−キシレン、α,α’−ジクロロ−o−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−p−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−m−キシレン、α,α’−ジヒドロキシ−o−キシレン、α,α’−ジメトキシ−p−キシレン、α,α’−ジメトキシ−m−キシレン、α,α’−ジメトキシ−o−キシレンである。  As the xylylene compound which is a divalent linking group used for the production of the phenol resin of the formula (1), the following xylylene dihalide, xylylene glycol and derivatives thereof can be used. That is, α, α′-dichloro-p-xylene, α, α′-dichloro-m-xylene, α, α′-dichloro-o-xylene, α, α′-dibromo-p-xylene, α, α ′ -Dibromo-m-xylene, α, α'-dibromo-o-xylene, α, α'-diiodo-p-xylene, α, α'-diiodo-m-xylene, α, α'-diiodo-o-xylene , Α, α′-dihydroxy-p-xylene, α, α′-dihydroxy-m-xylene, α, α′-dihydroxy-o-xylene, α, α′-dimethoxy-p-xylene, α, α′- Dimethoxy-m-xylene, α, α′-dimethoxy-o-xylene, α, α′-diethoxy-p-xylene, α, α′-diethoxy-m-xylene, α, α′-diethoxy-o-xylene, α, α′-di-n-propoxy-p-xylene, α, α′-n-propyl Poxy-m-xylene, α, α′-di-n-propoxy-o-xylene, α, α′-di-isopropoxy-p-xylene, α, α′-diisopropoxy-m-xylene, α, α'-diisopropoxy-o-xylene, α, α'-di-n-butoxy-p-xylene, α, α'-di-n-butoxy-m-xylene, α, α'-di-n- Butoxy-o-xylene, α, α′-diisobutoxy-p-xylene, α, α′-diisobutoxy-m-xylene, α, α′-diisobutoxy-o-xylene, α, α′-di-tert-butoxy- Examples thereof include p-xylene, α, α′-di-tert-butoxy-m-xylene, and α, α′-di-tert-butoxy-o-xylene. One of these may be used alone or in combination of two or more. Among these, α, α′-dichloro-p-xylene, α, α′-dichloro-m-xylene, α, α′-dichloro-o-xylene, α, α′-dihydroxy-p-xylene, α, α'-dihydroxy-m-xylene, α, α'-dihydroxy-o-xylene, α, α'-dimethoxy-p-xylene, α, α'-dimethoxy-m-xylene, α, α'-dimethoxy-o -Xylene.

上記したフェノール化合物とキシリレン化合物を反応させるときには、塩酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸等の鉱酸類;ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸等の有機カルボン酸類;トリフロロメタンスルホン酸等の超強酸類;アルカンスルホン酸型イオン交換樹脂のような、強酸性イオン交換樹脂類;パーフルオロアルカンスルホン酸型イオン交換樹脂の様な、超強酸性イオン交換樹脂類(商品名:ナフィオン、Nafion、Du Pont社製);天然及び合成ゼオライト類;活性白土(酸性白土)類等の酸性触媒を用い、50〜250℃において実質的に原料であるキシリレン化合物が消失し、且つ反応組成が一定になるまで反応させる。反応時間は原料や反応温度にもよるが、おおむね1時間〜15時間程度であり、実際には、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)等により反応組成を追跡しながら決定すればよい。尚、例外的に、α,α’−ジクロロ−p−キシレンのようなハロゲノキシレン誘導体を用いる場合は、対応するハロゲン化水素ガスを生じながら無触媒にて反応が進行するため、酸触媒は必要としない。その他の場合は、酸触媒の存在下において反応が進行し、対応する水又はアルコールが生じる。尚、フェノール化合物とキシリレン化合物との反応モル比は通常フェノール化合物を過剰に用い、反応後、未反応フェノール化合物を回収する。この時フェノール化合物の量により平均分子量が決定し、フェノール化合物がより多く過剰にあるほど平均分子量の低いフェノール樹脂が得られる。尚、フェノール化合物部分がアリルフェノールであるフェノール樹脂は、例えば、アリル化されていないフェノール樹脂を製造し、これにアリルハライドを反応させ、アリルエーテルを経て、クライゼン転移によりアリル化する方法により得ることができる。  When the above phenol compound and xylylene compound are reacted, mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and polyphosphoric acid; organic carboxylic acids such as dimethyl sulfuric acid, diethyl sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid and ethanesulfonic acid Super strong acids such as trifluoromethane sulfonic acid; strongly acidic ion exchange resins such as alkane sulfonic acid type ion exchange resins; super strong acid ion exchange resins such as perfluoroalkane sulfonic acid type ion exchange resins; (Product name: Nafion, Nafion, manufactured by Du Pont); natural and synthetic zeolites; xylylene compounds that are substantially raw materials disappear at 50 to 250 ° C. using acidic catalysts such as activated clay (acid clay). The reaction is continued until the reaction composition becomes constant. Although the reaction time depends on the raw materials and the reaction temperature, it is generally about 1 to 15 hours. In practice, it may be determined while tracking the reaction composition by GPC (gel permeation chromatography) or the like. In exceptional cases, when a halogenoxylene derivative such as α, α′-dichloro-p-xylene is used, an acid catalyst is necessary because the reaction proceeds without a catalyst while generating a corresponding hydrogen halide gas. And not. In other cases, the reaction proceeds in the presence of an acid catalyst to produce the corresponding water or alcohol. In addition, the reaction molar ratio of a phenol compound and a xylylene compound usually uses a phenol compound excessively, and collect | recovers an unreacted phenol compound after reaction. At this time, the average molecular weight is determined by the amount of the phenol compound, and the phenol compound having a lower average molecular weight can be obtained as the phenol compound is more excessive. In addition, the phenol resin whose phenol compound part is allylphenol is obtained by, for example, producing a non-allylated phenol resin, reacting it with allyl halide, allyl ether, and then allylating by Claisen transition. Can do.

本発明の(a)成分中でのエポキシ樹脂と式(1)成分のフェノール樹脂の配合量は、接着剤にした際の硬化性の観点から、それぞれエポキシ基数と水酸基数の比で0.70/0.30〜0.30/0.70となるのが好ましく、0.65/0.35〜0.35/0.65となるのがより好ましく、0.60/0.40〜0.40/0.60となるのがさらに好ましく、0.55/0.45〜0.45/0.55となるのが特に好ましい。 The blending amount of the epoxy resin in the component (a) of the present invention and the phenol resin of the formula (1) component is 0.70 in terms of the ratio of the number of epoxy groups and the number of hydroxyl groups, respectively, from the viewpoint of curability when used as an adhesive. /0.30 to 0.30 / 0.70, more preferably 0.65 / 0.35 to 0.35 / 0.65, and 0.60 / 0.40 to 0.00. 40 / 0.60 is more preferable, and 0.55 / 0.45 to 0.45 / 0.55 is particularly preferable.

本発明の(b)成分は、0.5〜6重量%の反応性基含有モノマーを含む、重量平均分子量が10万以上であるアクリル共重合体である。本発明の反応性基としては、カルボン酸基、アミノ基、水酸基又はエポキシ基である。本発明の(b)成分は、アクリル共重合体を得る重合反応において、未反応モノマーが残存するように重合して得るか、又はアクリル共重合体を得た後、反応性基含有モノマーを添加することによっても得ることができる。本発明の(b)成分は、好ましくは反応基を有するモノマーがグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートであり、重量平均分子量が10万以上であるアクリル共重合体がエポキシ基含有アクリル共重合体であるものである。本発明のエポキシ基含有アクリル共重合体は、本発明の(a)成分中のエポキシ樹脂と「相溶」しないものが好ましい。  The component (b) of the present invention is an acrylic copolymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more and containing 0.5 to 6% by weight of a reactive group-containing monomer. The reactive group of the present invention is a carboxylic acid group, amino group, hydroxyl group or epoxy group. The component (b) of the present invention is obtained by polymerization so that unreacted monomers remain in the polymerization reaction for obtaining the acrylic copolymer, or after the acrylic copolymer is obtained, the reactive group-containing monomer is added. Can also be obtained. The component (b) of the present invention is preferably such that the monomer having a reactive group is glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate, and the acrylic copolymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more is an epoxy group-containing acrylic copolymer. is there. The epoxy group-containing acrylic copolymer of the present invention is preferably one that is not “compatible” with the epoxy resin in the component (a) of the present invention.

本発明において、樹脂の相溶性は、該エポキシ樹脂と該アクリル共重合体を含むワニス(成分比=1:1)から調製したフィルム(50μm)の可視光(600nm)透過率から定義した。透過率が50%以上を「相溶」とし、50%未満を「非相溶(相溶しない)」とした。本発明のエポキシ基含有アクリル共重合体は、該透過率が30%未満であるものが更に好ましい。  In the present invention, the compatibility of the resin was defined from the visible light (600 nm) transmittance of a film (50 μm) prepared from a varnish (component ratio = 1: 1) containing the epoxy resin and the acrylic copolymer. The transmittance of 50% or more was defined as “compatible”, and the transmittance of less than 50% was defined as “incompatible (not compatible)”. The epoxy group-containing acrylic copolymer of the present invention more preferably has a transmittance of less than 30%.

グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート0.5〜6重量%を含む重量平均分子量が10万以上であるエポキシ基含有アクリル共重合体としては、特に制限が無く、帝国化学産業(株)製 HTR−860P−3等を用いることができる。また、官能基モノマーとして用いるグリシジル(メタ)アクリレートの量は、2〜6重量%の共重合体比とする。2重量%以下だと接着力が低下する可能性があり、6重量%以上だとゲル化する可能性がある。残部はエチル(メタ)アクリレートやブチル(メタ)アクリレート又は両者の混合物を用いることができる。混合比率は、通常、共重合体のガラス転移温度(以下Tgと略す)を考慮して決定され、Tgは−10℃以上であることが好ましい。Tgが−10℃未満であるとBステージ状態での接着剤層のタック性が大きくなり取り扱い性が悪化する可能性ぶある。Tgは、シート状、フィルム状での強度や可とう性やタック性が低下する可能性があるため好ましくは100℃以下、特に好ましくは50℃以下、更には30℃以下が好ましい。本発明の共重合体を得るための重合方法は特に制限が無く、パール重合、溶液重合等を使用することができる。  The epoxy group-containing acrylic copolymer having a weight average molecular weight of 0.5 to 6% by weight containing glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate is not particularly limited, and is HTR-860P-3 manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd. Etc. can be used. The amount of glycidyl (meth) acrylate used as the functional group monomer is 2 to 6% by weight of the copolymer. If it is 2% by weight or less, the adhesive strength may be reduced, and if it is 6% by weight or more, gelation may occur. The balance can be ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate or a mixture of both. The mixing ratio is usually determined in consideration of the glass transition temperature (hereinafter abbreviated as Tg) of the copolymer, and Tg is preferably −10 ° C. or higher. If Tg is less than −10 ° C., the tackiness of the adhesive layer in the B-stage state is increased, and the handleability may be deteriorated. Tg is preferably 100 ° C. or less, particularly preferably 50 ° C. or less, and further preferably 30 ° C. or less because strength, flexibility and tackiness in sheet form and film form may be lowered. The polymerization method for obtaining the copolymer of the present invention is not particularly limited, and pearl polymerization, solution polymerization and the like can be used.

エポキシ基含有アクリル共重合体の重量平均分子量は、30万〜300万であることが好ましく、50万〜200万であることがより好ましい。重量平均分子量が30万未満だと、シート状、フィルム状での強度や可とう性の低下やタック性が増大する可能性があり、300万を超えると、フロー性が小さく配線の回路充填性が低下する可能性がある。エポキシ基含有アクリル共重合体の配合量は10〜400重量%とされる。この配合量が10重量%未満だと、弾性率の低減及び成形時のフロー性抑制効果が少ない傾向があり、400重量%を超えると、高温での取り扱い性が低下する傾向がある。なお、本発明における重量平均分子量は、GPC法で測定し、標準ポリスチレンによる検量線を用いて算出したものである。  The weight average molecular weight of the epoxy group-containing acrylic copolymer is preferably 300,000 to 3,000,000, and more preferably 500,000 to 2,000,000. If the weight average molecular weight is less than 300,000, there is a possibility that the strength and flexibility in sheet form and film form will decrease and tackiness will increase. May be reduced. The compounding amount of the epoxy group-containing acrylic copolymer is 10 to 400% by weight. If the blending amount is less than 10% by weight, there is a tendency that the elastic modulus is reduced and the flowability suppressing effect at the time of molding tends to be small. In addition, the weight average molecular weight in this invention is measured by GPC method, and is calculated using the calibration curve by standard polystyrene.

本発明の(c)成分の無機フィラーとしては特に制限が無く、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ほう素、結晶性シリカ、非晶性シリカなどを使用することができ、これらは、1種又は2種以上を併用することもできる。熱伝導性向上のためには、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ほう素、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が含有されていることが好ましい。溶融粘度の調整やチキソトロピック性の付与の目的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、結晶性シリカ、非晶性シリカなどが含有されていることが好ましい。無機フィラーの使用量は、接着剤組成物100体積部に対して1〜20体積部が好ましい。1体積部未満だと添加効果が充分では無く、20体積部を超えると、接着剤層の貯蔵弾性率の上昇、接着性の低下、ボイド残存による電気特性の低下等の問題を起こす可能性がある。なお、本発明における体積部とは各材料の比重と接着剤の重量組成比から算出したものである。また、無機フィラーの平均粒径は0.005μm〜0.1μmが好ましく、0.005μmより小さい場合や0.1μmより大きい場合にはいずれも接着性が低下する傾向がみられる。  There is no restriction | limiting in particular as an inorganic filler of (c) component of this invention, For example, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, Aluminum nitride, aluminum borate whisker, boron nitride, crystalline silica, amorphous silica, and the like can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. In order to improve thermal conductivity, it is preferable that aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, crystalline silica, amorphous silica or the like is contained. For the purpose of adjusting melt viscosity and imparting thixotropic properties, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, crystalline silica, It is preferable that amorphous silica or the like is contained. The amount of the inorganic filler used is preferably 1 to 20 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the adhesive composition. If it is less than 1 part by volume, the effect of addition is not sufficient, and if it exceeds 20 parts by volume, problems such as an increase in the storage elastic modulus of the adhesive layer, a decrease in adhesiveness, and a decrease in electrical properties due to residual voids may occur. is there. In the present invention, the volume part is calculated from the specific gravity of each material and the weight composition ratio of the adhesive. Further, the average particle size of the inorganic filler is preferably 0.005 μm to 0.1 μm, and when it is smaller than 0.005 μm or larger than 0.1 μm, the adhesiveness tends to decrease in any case.

また、本発明の接着剤組成物には、(a)、(b)及び(c)成分に加えて、更に硬化促進剤を添加することもできる。硬化促進剤には、特に制限が無く、各種イミダゾール類を用いることができる。イミダゾール類としては、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、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−フェニルイミダゾリウムトリメリテート等が挙げられ、これらは1種又は2種以上を併用することもできる。  In addition to the components (a), (b) and (c), a curing accelerator can be further added to the adhesive composition of the present invention. There is no restriction | limiting in particular in a hardening accelerator, Various imidazoles can be used. Examples of imidazoles include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, and the like. Two or more kinds can be used in combination.

硬化促進剤の添加量は、(a)成分のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂との総量100重量%に対して0.1〜5重量%が好ましく、0.2〜3重量%がより好ましい。添加量が0.1重量%以下だと硬化性が劣る傾向があり、5重量%以上だと保存安定性が低下する傾向がある。  The addition amount of the curing accelerator is preferably from 0.1 to 5% by weight, more preferably from 0.2 to 3% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the epoxy resin and the phenol resin as the component (a). When the addition amount is 0.1% by weight or less, the curability tends to be inferior, and when it is 5% by weight or more, the storage stability tends to decrease.

本発明の接着剤組成物を硬化した接着剤硬化物の貯蔵弾性率は、25℃で10〜2000MPaであるのが好ましく、260℃で3〜50MPaの低弾性率であるのがより好ましい。貯蔵弾性率の測定は、動的粘弾性測定装置(レオロジ社製 DVE−V4)を使用し、接着剤硬化物に引張り荷重をかけて、周波数10Hz、昇温速度5〜10℃/minで−50℃から300℃まで測定する温度依存性測定モードで行った。貯蔵弾性率が25℃で2000MPa、260℃で50MPaを超えると、半導体素子と支持部材との熱膨張係数の差によって発生する熱応力を緩和させる効果が小さくなり、剥離やクラックを発生する可能性がある。また、貯蔵弾性率が25℃で10MPa未満では、接着剤の取り扱い性や接着剤層の厚み精度が悪くなる可能性があり、260℃で3MPa未満では、リフロークラックを発生し易くなる可能性がある。  The storage elastic modulus of the cured adhesive obtained by curing the adhesive composition of the present invention is preferably 10 to 2000 MPa at 25 ° C., and more preferably a low elastic modulus of 3 to 50 MPa at 260 ° C. The storage elastic modulus was measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DVE-V4 manufactured by Rheology), applying a tensile load to the cured adhesive product at a frequency of 10 Hz and a heating rate of 5 to 10 ° C./min. The measurement was performed in a temperature dependence measurement mode in which measurement was performed from 50 ° C to 300 ° C. If the storage elastic modulus exceeds 2000 MPa at 25 ° C. and 50 MPa at 260 ° C., the effect of relieving the thermal stress generated by the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element and the support member will be reduced, and peeling or cracking may occur. There is. Further, when the storage elastic modulus is less than 10 MPa at 25 ° C., the handling property of the adhesive and the thickness accuracy of the adhesive layer may be deteriorated, and when it is less than 3 MPa at 260 ° C., reflow cracks are likely to occur. is there.

また、本発明の接着剤組成物には、異種材料間の界面結合を良くするために、当技術で慣用の各種カップリング剤を添加することもできる。カップリング剤としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系などが挙げられるが、シラン系カップリング剤が最も好ましい。  In addition, various coupling agents commonly used in the art can be added to the adhesive composition of the present invention in order to improve interfacial bonding between different materials. Examples of the coupling agent include silane-based, titanium-based, and aluminum-based, and silane-based coupling agents are most preferable.

シラン系カップリング剤としては、特に制限は無く、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリロイルシラン類、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、等のエポキシ基含有シラン類、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N‐フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピル−トリス(2−メトキシ−エトキシ−エトキシ)シラン、N−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、トリアミノプロピル−トリメトキシシラン、3−4,5−ジヒドロイミダゾール−1−イル−プロピルトリメトキシシラン、アミルトリクロロシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピル−メチルジメトキシシラン等のメルカプトシラン類、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン等の尿素結合含有シラン類、トリメチルシリルイソシアネート、ジメチルシリルイソシアネート、メチルシリルトリイソシアネート、ビニルシリルトリイソシアネート、フェニルシリルトリイソシアネート、テトライソシアネートシラン、エトキシシランイソシアネート等のイソシアネート基含有シラン類、3−クロロプロピル−メチルジメトキシシラン、3−クロロプロピル−ジメトキシシラン、3−シアノプロピル−トリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、N−β(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシランなどを使用することができ、これらの1種又は2種以上を併用することもできる。  There is no restriction | limiting in particular as a silane coupling agent, For example, vinyl silanes, such as vinyl trichlorosilane and vinyl tris ((beta) -methoxyethoxy) silane, methacryloylsilanes, such as (gamma) -methacryloxy propyl trimethoxysilane, (beta)-(3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and other epoxy group-containing silanes, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyl Trimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3- Aminopropyl Limethoxysilane, 3-aminopropyl-tris (2-methoxy-ethoxy-ethoxy) silane, N-methyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, triaminopropyl-trimethoxysilane, 3-4,5-dihydroimidazole Aminosilanes such as 1-yl-propyltrimethoxysilane and amyltrichlorosilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, mercaptosilanes such as 3-mercaptopropyl-methyldimethoxysilane, and 3-ureido Urea bond-containing silanes such as propyltriethoxysilane and 3-ureidopropyltrimethoxysilane, trimethylsilyl isocyanate, dimethylsilyl isocyanate, methylsilyl triisocyanate, vinylsilyl triisocyanate Isocyanates, isocyanate group-containing silanes such as phenylsilyl triisocyanate, tetraisocyanate silane, ethoxysilane isocyanate, 3-chloropropyl-methyldimethoxysilane, 3-chloropropyl-dimethoxysilane, 3-cyanopropyl-triethoxysilane, hexamethyl Disilazane, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrichlorosilane, n-propyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyl Triethoxysilane, N-β (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilane Ryl) propyl] ammonium chloride, γ-chloropropylmethyldichlorosilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane, etc. can be used, and one or more of these are used in combination. You can also

アルミニウム系カップリング剤としては、特に制限は無く、例えば、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトイス(エチルアセトアセテート)、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセテートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウム=モノイソプロポキシモノオレオキシエチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−n−ブトキシド−モノ−エチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−イソ−プロポキシド−モノ−エチルアセトアセテート等のアルミニウムキレート化合物、アルミニウムイソプロピレート、モノ−sec−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウム−sec−ブチレート、アルミニウムエチレート等のアルミニウムアルコレートなどを使用することができ、これらの1種又は2種以上を併用することもできる。  The aluminum coupling agent is not particularly limited. For example, ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum toys (ethyl acetoacetate), alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum monoacetylacetate bis (ethyl acetoacetate), Aluminum tris (acetylacetonate), aluminum = monoisopropoxymonooroxyethyl acetoacetate, aluminum-di-n-butoxide-mono-ethylacetoacetate, aluminum-di-iso-propoxide-mono-ethylacetoacetate, etc. Aluminum chelate compound, aluminum isopropylate, mono-sec-butoxyaluminum diisopropylate, aluminum-sec-butylene , Can be used, such as aluminum alcoholates of aluminum ethylate and the like, may be used in combination one or more of them.

カップリング剤の添加量は、その効果や耐熱性及びコストから、樹脂の合計100重量%に対し、0.1〜10重量%とするのが好ましい。  The addition amount of the coupling agent is preferably 0.1 to 10% by weight with respect to the total 100% by weight of the resin, from the effect, heat resistance and cost.

更に、本発明の接着剤組成物には、吸湿時の絶縁信頼性をよくするために、イオン捕捉剤を添加することもできる。イオン捕捉剤としては、特に制限が無く、銅がイオン化して溶け出すのを防止するため銅害防止剤として知られる化合物、例えば、トリアジンチオール化合物、ビスフェノール系還元剤などを使用することができ、ジルコニウム系、アンチモンビスマス系マグネシウムアルミニウム化合物等の無機イオン吸着剤を使用することもできる。  Furthermore, an ion scavenger can be added to the adhesive composition of the present invention in order to improve the insulation reliability during moisture absorption. As the ion scavenger, there is no particular limitation, and a compound known as a copper damage preventive agent to prevent copper from ionizing and dissolving, for example, a triazine thiol compound, a bisphenol-based reducing agent, etc. can be used. Inorganic ion adsorbents such as zirconium-based and antimony bismuth-based magnesium aluminum compounds can also be used.

イオン捕捉剤の添加量は、添加による効果や耐熱性、コストなどの観点から、1〜10重量%とするのが好ましい。  The addition amount of the ion scavenger is preferably 1 to 10% by weight from the viewpoint of the effect of addition, heat resistance, cost, and the like.

本発明の接着部材は、本発明の接着剤組成物を溶剤に溶解あるいは分散してワニスとし、支持体フィルム上に塗布した後、加熱処理などにより溶剤を除去することによって得ることができる。  The adhesive member of the present invention can be obtained by dissolving or dispersing the adhesive composition of the present invention in a solvent to form a varnish, applying the varnish on the support film, and then removing the solvent by heat treatment or the like.

前記支持体フィルムとしては、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポイエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルムを使用することができ、これらプラスチックフィルムは表面を離型処理して使用しることもできる。支持体フィルムは、使用時に剥離して接着剤層のみを使用することもできるし、支持体フィルムとともに使用し、後で除去することもできる。  As the support film, a plastic film such as a polytetrafluoroethylene film, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene film, a polypropylene film, a polymethylpentene film, or a polyimide film can be used. It can also be processed and used. The support film can be peeled off at the time of use and only the adhesive layer can be used, or it can be used together with the support film and removed later.

前記ワニス化の溶剤としては、特に制限は無いが、フィルム作製時の揮発性等を考慮し、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、2−エトキシエタノール、トルエン、キシレン、ブチルセルソルブ、メタノール、エタノール、2−メトキシエタノールなど比較的低沸点の溶媒を使用するのが好ましい。また、塗膜性を向上させるなどの目的で、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、シクロヘキサノンなど比較的高沸点の溶媒を加えることもできる。  The varnishing solvent is not particularly limited, but considering the volatility during film production, methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, 2-ethoxyethanol, toluene, xylene, butyl cellosolve, methanol, ethanol, It is preferable to use a solvent having a relatively low boiling point such as 2-methoxyethanol. For the purpose of improving the coating properties, a solvent having a relatively high boiling point such as dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone can be added.

本発明の接着剤組成物からのワニスの製造には、無機フィラーの分散性を考慮して、らいかい機、3本ロール、ボールミル及びビーズミルなどを使用するのが好ましく、これらを組み合せて使用することもできる。また、無機フィラーと低分子量物をあらかじめ混合した後、高分子量物を配合することによって、混合する時間を短縮することも可能となる。また、ワニスとした後、真空脱気等によってワニス中の気泡を除去することもできる。  In the production of the varnish from the adhesive composition of the present invention, in consideration of the dispersibility of the inorganic filler, it is preferable to use a raking machine, a three-roll, a ball mill, a bead mill, etc., which are used in combination. You can also In addition, after mixing the inorganic filler and the low molecular weight material in advance, the mixing time can be shortened by blending the high molecular weight material. Further, after the varnish is formed, bubbles in the varnish can be removed by vacuum degassing or the like.

支持体フィルムへのワニスの塗布方法としては、既知の方法を用いることができ、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法などが挙げられる。  As a method for applying the varnish to the support film, a known method can be used, and examples thereof include a knife coating method, a roll coating method, a spray coating method, a gravure coating method, a bar coating method, and a curtain coating method. .

接着剤層の厚みは、制限されるものでは無いが、各々25〜250μmが好ましい。25μmより薄いと応力緩和効果が乏しくなる傾向があり、250μmより厚いと経済的でなくなる。  Although the thickness of an adhesive bond layer is not restrict | limited, 25-250 micrometers is preferable respectively. If it is thinner than 25 μm, the stress relaxation effect tends to be poor, and if it is thicker than 250 μm, it is not economical.

また、本発明の接着部材における接着剤層は、所望の厚さを得るために、2枚以上を貼り合わせることもできる。この場合には、接着剤層同士の剥離が発生しにような貼り合わせ条件が必要である。  Further, two or more adhesive layers in the adhesive member of the present invention can be bonded together in order to obtain a desired thickness. In this case, the bonding conditions are necessary so that the adhesive layers are peeled off.

本発明の接着部材における接着剤層をコア材の両面に接着させて使用することもできる。コア材の厚みは、5〜200μmの範囲内であることが好ましいが、制限されるものでは無い。  The adhesive layer in the adhesive member of the present invention can be used by adhering to both surfaces of the core material. The thickness of the core material is preferably in the range of 5 to 200 μm, but is not limited.

コア材に用いられるフィルムとしては、特に制限は無いが、好ましくは、耐熱性熱可塑フィルムであり、更に好ましくは、軟化点温度が260℃以上の耐熱性熱可塑フィルムである。軟化点温度が260℃未満の耐熱性熱可塑フィルムをコア材に用いると、はんだリフローなどの高温時に接着フィルムが剥離する可能性がある。更には、液晶ポリマーを用いた耐熱性熱可塑フィルム、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、全芳香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエレチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマーなどが好適に用いられる。また、耐熱性熱可塑フィルムは、接着剤層の弾性率低減のため、多孔質フィルムを用いることもできる。  Although there is no restriction | limiting in particular as a film used for a core material, Preferably, it is a heat resistant thermoplastic film, More preferably, it is a heat resistant thermoplastic film whose softening point temperature is 260 degreeC or more. When a heat-resistant thermoplastic film having a softening point temperature of less than 260 ° C. is used for the core material, the adhesive film may be peeled off at a high temperature such as solder reflow. Furthermore, heat-resistant thermoplastic film using liquid crystal polymer, polyamideimide, polyimide, polyetherimide, polyethersulfone, wholly aromatic polyester, polytetrafluoroethylene, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoro Propylene copolymers, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymers and the like are preferably used. Moreover, a porous film can also be used for a heat resistant thermoplastic film for the elastic modulus reduction of an adhesive bond layer.

コア材の両面に形成される接着剤層は、接着剤組成物を溶剤に溶解ないし分散してワニスとすることができる。このワニスをコア材となる耐熱性熱可塑フィルム上に塗布、加熱して溶剤を除去することにより接着フィルムを耐熱性熱可塑フィルム上に形成することができる。塗布方法としては前述の方法等を使用することができる。この工程を耐熱性熱可塑フィルムの両面について行うことにより、コア材の両面に接着剤層を形成した接着部材を作製することができる。この場合には、両面の接着剤層同士がブロッキングしないようにカバーフィルムで表面を保護することが好ましい。しかし、ブロッキングが起こらない場合には、経済的な理由からカバーフィルムを用いないことが好ましく、制限を加えるものではない。  The adhesive layer formed on both surfaces of the core material can be made into a varnish by dissolving or dispersing the adhesive composition in a solvent. The adhesive film can be formed on the heat resistant thermoplastic film by applying this varnish on the heat resistant thermoplastic film as the core material and heating to remove the solvent. As a coating method, the above-described methods can be used. By performing this process on both sides of the heat-resistant thermoplastic film, an adhesive member in which an adhesive layer is formed on both sides of the core material can be produced. In this case, it is preferable to protect the surface with a cover film so that the adhesive layers on both sides do not block each other. However, when blocking does not occur, it is preferable not to use a cover film for economic reasons, and no limitation is imposed.

また、接着剤組成物を溶剤に溶解ないし分散してワニスとしたものを、前述の支持体フィルム上に塗布、加熱し溶剤を除去することにより接着剤層を支持体フィルム上に形成し、この接着剤層をコア材の両面に貼り合せることによりコア材の両面に接着剤層を形成した接着部材を作製することもできる。この場合には、支持体フィルムをカバーフィルムとして用いることもできる。  Further, an adhesive composition is dissolved or dispersed in a solvent to form a varnish, which is applied to the above support film and heated to remove the solvent, thereby forming an adhesive layer on the support film. An adhesive member in which an adhesive layer is formed on both surfaces of the core material can also be produced by bonding the adhesive layer to both surfaces of the core material. In this case, the support film can be used as a cover film.

本発明の半導体搭載用支持部材としては、ダイパットを有するリードフレーム、セラミック基板や有機基板など基板材質に限定されることなく用いることができる。セラミック基板としては、アルミナ基板、窒化アルミ基板などを用いることができる。有機基板としては、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含漬させたFR−4基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂を含漬させたBT基板、さらにはポリイミドフィルムを基材として用いたポリイミドフィルム基板などを用いることができる。  The semiconductor mounting support member of the present invention can be used without being limited to substrate materials such as a lead frame having a die pad, a ceramic substrate, and an organic substrate. As the ceramic substrate, an alumina substrate, an aluminum nitride substrate, or the like can be used. As an organic substrate, an FR-4 substrate in which an epoxy resin is impregnated in a glass cloth, a BT substrate in which a bismaleimide-triazine resin is impregnated, a polyimide film substrate using a polyimide film as a base material, or the like is used. Can do.

配線の形状としては、片面配線、両面配線、多層配線いずれの構造でも良く、必要に応じて電気的に接続された貫通孔、非貫通孔を設けても良い。さらに、配線が半導体装置の外部表面に現れる場合には、保護樹脂層を設けることが好ましい。  The shape of the wiring may be any of single-sided wiring, double-sided wiring, and multilayer wiring, and may be provided with through-holes and non-through-holes that are electrically connected as necessary. Further, when the wiring appears on the outer surface of the semiconductor device, it is preferable to provide a protective resin layer.

接着部材を支持部材へ張り付ける方法としては、接着部材を所定の形状に切断し、その切断された接着部材を支持部材の所望の位置に熱圧着する方法が一般的ではあるが、これに限定するものではない。  As a method of attaching the adhesive member to the support member, a method of cutting the adhesive member into a predetermined shape and thermocompression bonding the cut adhesive member to a desired position of the support member is generally limited. Not what you want.

本発明の半導体装置の構造としては、半導体素子の電極と支持部材とがワイヤーボンディングで接続されている構造、半導体素子の電極と支持部材とがテープオートメーテッドボンディング(TAB)のインナーリードボンディングで接続されている構造等があるが、これらに限定されるものではなく、何れの場合でも効果がある。  The structure of the semiconductor device of the present invention is a structure in which the electrode of the semiconductor element and the support member are connected by wire bonding, and the electrode of the semiconductor element and the support member are connected by inner lead bonding of tape automated bonding (TAB). However, the present invention is not limited to these structures and is effective in any case.

半導体素子としては、IC、LSI、VLSI等一般の半導体素子を使用することができる。  As the semiconductor element, a general semiconductor element such as an IC, LSI, VLSI can be used.

半導体素子と支持部材の間に発生する熱応力は、半導体素子と支持部材の面積差が小さい場合に著しいが、本発明の半導体装置は低弾性率の接着部材を用いることによりその熱応力を緩和して信頼性を確保する。これらの効果は、半導体素子の面積が、支持部材の面積の70%以上である場合に非常に有効に現れるものである。また、このように半導体素子と支持部材の面積差が小さい半導体装置においては、外部接続端子はエリア状に設けられる場合が多い。  The thermal stress generated between the semiconductor element and the support member is significant when the area difference between the semiconductor element and the support member is small, but the semiconductor device of the present invention relieves the thermal stress by using a low elastic modulus adhesive member. To ensure reliability. These effects appear very effectively when the area of the semiconductor element is 70% or more of the area of the support member. In such a semiconductor device having a small area difference between the semiconductor element and the support member, the external connection terminals are often provided in an area.

また、本発明の接着部材の特性として、前記接着部材を支持部材の所望の位置に熱圧着する工程や、ワイヤーボンディングで接続する工程等、加熱される工程において、接着剤層からの揮発分を抑制できる。  In addition, as a characteristic of the adhesive member of the present invention, the volatile matter from the adhesive layer is reduced in the heated step such as the step of thermocompression bonding the adhesive member to a desired position of the support member or the step of connecting by wire bonding. Can be suppressed.

本発明の半導体搭載基板用配線基板に用いる配線基板としては、セラミック基板や有機基板など基板材質に限定されることなく用いることができる。セラミック基板としては、アルミナ基板、窒化アルミ基板などを用いることができる。有機基板としては、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含漬させたFR−4基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂を含漬させたBT基板、さらにはポリイミドフィルムを基材として用いたポリイミドフィルム基板などを用いることができる。  The wiring board used for the wiring board for a semiconductor mounting board of the present invention can be used without being limited to a substrate material such as a ceramic substrate or an organic substrate. As the ceramic substrate, an alumina substrate, an aluminum nitride substrate, or the like can be used. As an organic substrate, an FR-4 substrate in which an epoxy resin is impregnated in a glass cloth, a BT substrate in which a bismaleimide-triazine resin is impregnated, a polyimide film substrate using a polyimide film as a base material, or the like is used. Can do.

配線の形状としては、片面配線、両面配線、多層配線いずれの構造でも良く、必要に応じて電気的に接続された貫通孔、非貫通孔を設けても良い。  The shape of the wiring may be any of single-sided wiring, double-sided wiring, and multilayer wiring, and may be provided with through-holes and non-through-holes that are electrically connected as necessary.

更に、配線が半導体装置の外部表面に現れる場合には、保護樹脂層を設けることが好ましい。  Further, when the wiring appears on the outer surface of the semiconductor device, it is preferable to provide a protective resin layer.

接着部材を配線基板へ張り付ける方法としては、接着部材を所定の形状に切断し、その切断された接着部材を配線基板の所望の位置に熱圧着する方法が一般的ではあるが、これを限定するものではない。  As a method of attaching the adhesive member to the wiring board, a method of cutting the adhesive member into a predetermined shape and thermocompression bonding the cut adhesive member to a desired position on the wiring board is generally limited. Not what you want.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。  EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these.

実施例1
エポキシ樹脂としてYDCN−703(東都化成(株)製商品名、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量(単位g/eq)210)55重量%、フェノール樹脂としてミレックスXLC−LL(三井化学(株)製商品名、フェノール樹脂、水酸基当量(単位g/eq)175、吸水率1.8%、350℃における加熱重量減少率4%)45重量%、シランカップリング剤としてNUC A−1160(日本ユニカー(株)製商品名、γ―ウレイドプロピルトリエトキシシラン)0.7重量%、フィラーとしてアエロジルR972(日本アエロジル(株)製商品名、シリカ、平均粒径0.016μm)10重量%からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、更にビーズミルを用いて90分混練した。これにグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート2〜6重量%を含むアクリルゴムHTR−860P−3(帝国化学産業(株)製商品名、重量平均分子量100万)を200重量%、硬化促進剤としてキュアゾール2PZ−CN(四国化成(株)製商品名、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール)0.5重量%、真空脱気した。ワニスを厚さ75μmの離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、140℃で5分間加熱乾燥して、膜厚が75μmのBステージ状態の塗膜を形成し、キャリアフィルムを備えた接着フィルムを作製した。
Example 1
YDCN-703 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., cresol novolac type epoxy resin, epoxy equivalent (unit: g / eq) 210) 55% by weight as an epoxy resin, and Mirex XLC-LL (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) as a phenol resin Product name, phenol resin, hydroxyl group equivalent (unit: g / eq) 175, water absorption: 1.8%, heating weight reduction rate at 350 ° C .: 4%, 45% by weight, NUC A-1160 (Nihon Unicar ( Co., Ltd., trade name, γ-ureidopropyltriethoxysilane) 0.7% by weight, and as a filler Aerosil R972 (Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name, silica, average particle size 0.016 μm) 10% by weight Further, cyclohexanone was added and mixed with stirring, and further kneaded for 90 minutes using a bead mill. 200% by weight of acrylic rubber HTR-860P-3 (trade name manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd., weight average molecular weight 1 million) containing 2 to 6% by weight of glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate, and Curazole 2PZ- as a curing accelerator CN (trade name, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) 0.5% by weight was vacuum degassed. An adhesive film provided with a carrier film by applying a varnish on a polyethylene terephthalate film having a thickness of 75 μm and drying by heating at 140 ° C. for 5 minutes to form a B-stage coating film having a thickness of 75 μm. Was made.

実施例2
実施例1のYDCN−703 55重量%に代えて、Epon 1031S(油化シェルエポキシ(株)製商品名、多官能エポキシ樹脂、エポキシ当量(単位g/eq)200)51重量%使用した以外は全く同様の操作を行い、接着フィルムを作製した。
Example 2
Instead of using 55% by weight of YDCN-703 in Example 1 and using 51% by weight of Epon 1031S (trade name, polyfunctional epoxy resin, epoxy equivalent (unit: g / eq) 200, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) The same operation was performed to produce an adhesive film.

実施例3
実施例1のミレックスXLC−LL 45重量%に代えて、ミレックスXLC−4L(三井化学(株)製商品名、フェノール樹脂、水酸基当量(単位g/eq)169、吸水率1.6%、350℃における加熱重量減少率4%)43重量%使用した以外は全く同様の操作を行い、接着フィルムを作製した。
Example 3
Instead of 45% by weight of Millex XLC-LL of Example 1, Milex XLC-4L (trade name, phenol resin, hydroxyl equivalent (unit: g / eq) 169 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), water absorption 1.6%, 350 The adhesive film was prepared in exactly the same manner except that 43% by weight was used.

参考例4
実施例1において、フィラーのアエロジルR972を添加せず、ビーズミル混練を行わなかった以外は全く同様の操作を行い、接着フィルムを作製した。
Reference example 4
An adhesive film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the filler Aerosil R972 was not added and the bead mill kneading was not performed.

比較例1
実施例1のミレックスXLC−LL 45重量%に代えて、プライオーフェンLF2882(大日本インキ化学(株)製商品名、ビスフェノールAノボラック樹脂、水酸基当量(単位g/eq)118、吸水率4.4%、350℃における加熱重量減少率18%)37重量%使用した以外は全く同様の操作を行い、接着フィルムを作製した。
Comparative Example 1
In place of 45% by weight of Millex XLC-LL of Example 1, Praiofen LF2882 (trade name, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, bisphenol A novolak resin, hydroxyl equivalent (unit: g / eq) 118, water absorption: 4.4 %, Heating weight reduction rate at 350 ° C. 18%) Except for using 37% by weight, the same operation was performed to prepare an adhesive film.

比較例2
実施例1のアエロジルR972を60重量%使用した以外は全く同様の操作を行い、接着フィルムを作製した。
Comparative Example 2
Except that 60% by weight of Aerosil R972 of Example 1 was used, the same operation was performed to produce an adhesive film.

比較例3
エポキシ樹脂としてBisA型2官能エポキシ樹脂(東都化成工業(株)製、YD8125)を用いた他は実施例1と同様である。なお、エポキシ樹脂とゴムの混合物ワニスを保護フィルム上にキャストし、90℃で30分間乾燥し、フィルム(50μm厚さ)を作成した。可視光(600nm)の透過率は、60%であり、相溶性であった。
Comparative Example 3
The same as Example 1 except that Bis A type bifunctional epoxy resin (manufactured by Toto Kasei Kogyo Co., Ltd., YD8125) was used as the epoxy resin. A mixture varnish of epoxy resin and rubber was cast on a protective film and dried at 90 ° C. for 30 minutes to prepare a film (50 μm thickness). The visible light (600 nm) transmittance was 60%, which was compatible.

比較例4
フィラーとして平均粒径4μのシリカフィラー(東海ミネラル(株)製ES−03)を用いた他は実施例1と同様である。なお、240℃における引張り弾性率は0.7MPaであった。
Comparative Example 4
Example 1 is the same as Example 1 except that a silica filler (ES-03 manufactured by Tokai Mineral Co., Ltd.) having an average particle diameter of 4 μm is used as the filler. The tensile modulus at 240 ° C. was 0.7 MPa.

比較例5
反応性基がOHであるモノマーを含むアクリル共重合体(帝国化学産業(株)製WS−023DR)を用いた他は実施例1と同様である。なお、240℃における引張り弾性率は、0.5MPaであった。
Comparative Example 5
Example 1 is the same as Example 1 except that an acrylic copolymer (WS-023DR manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.) containing a monomer whose reactive group is OH is used. The tensile elastic modulus at 240 ° C. was 0.5 MPa.

〔ピール強度測定方法〕
ホットロールラミネータ(80℃、0.3m/分、0.3MPa)で接着フィルムの両面に50μmのポリイミドフィルムを貼り合わせ、170℃、1時間硬化させた。その積層硬化物を幅10mmに切断し、評価サンプルとした。TOYO BALWIN製UTM−4−100型テンシロンを用いて、180℃の角度で、50mm/分の引張り速度で剥がしたときの値を求めた。値は、3サンプルの単純平均値である。
[Peel strength measurement method]
A 50 μm polyimide film was bonded to both sides of the adhesive film with a hot roll laminator (80 ° C., 0.3 m / min, 0.3 MPa) and cured at 170 ° C. for 1 hour. The laminated cured product was cut into a width of 10 mm and used as an evaluation sample. Using a UTM-4-100 type Tensilon made by TOYO BALWIN, the value when peeled at a pulling speed of 50 mm / min at an angle of 180 ° C. was obtained. The value is a simple average of 3 samples.

〔弾性率の測定方法〕
初期長さ(L)の接着フィルムを調製し、それに一定荷重(W)を印加した状態で240℃の恒温槽に投入した。投入後の接着フィルムの伸び量(ΔL)と断面積(S)を求め、下記式から引張り弾性率(E’)を算出した。
E’=L・W/(ΔL・S)
[Measurement method of elastic modulus]
An adhesive film having an initial length (L) was prepared, and a constant load (W) was applied to the adhesive film, which was then placed in a constant temperature bath at 240 ° C. The elongation (ΔL) and the cross-sectional area (S) of the adhesive film after charging were determined, and the tensile elastic modulus (E ′) was calculated from the following formula.
E ′ = L · W / (ΔL · S)

〔耐リフロー試験〕
接着フィルムに、半導体チップと厚さ25μmのポリイミドフィルムを基材に用いた配線基板を貼り付け、硬化させて半導体装置サンプルを作製した。JEDEC規格J−STD−020Aに準じて、サンプル表面の最高温度が245℃又は265℃に、温度設定したIRリフロー炉に、上記半導体装置サンプルを3回通した。サンプル中のクラックを目視と超音波顕微鏡で観察した。クラックが発生していないものを○とし、発生したものを×として表1に示した。
[Reflow resistance test]
A wiring board using a semiconductor chip and a polyimide film having a thickness of 25 μm as a base material was attached to the adhesive film and cured to prepare a semiconductor device sample. According to JEDEC standard J-STD-020A, the semiconductor device sample was passed three times through an IR reflow furnace set at a maximum temperature of 245 ° C. or 265 ° C. on the sample surface. Cracks in the sample were observed visually and with an ultrasonic microscope. Table 1 shows the case where no cracks occurred, and the case where cracks occurred as x.

〔はんだ耐熱性試験〕
得られた接着フィルムの両面に厚み50μmのポリイミドフィルムを、温度80℃、圧力0.3MPa、速度0.3m/分の条件でホットロールラミネーターを用いて貼りあわせ、その後170℃で1時間硬化した。このサンプルの30mm×30mm試験片を数個用意して、耐熱性を調べた。耐熱性の評価方法は、吸湿はんだ耐熱試験で85℃/相対湿度85%の環境下に48時間放置したサンプルを240℃〜280℃のはんだ槽中に浮かべ120秒まででの膨れ等の異常発生を調べた。全てのサンプルで異常が観測されたものを×、異常が発生するサンプルとしないサンプルが観測されたものを△、全てのサンプルで異常が観測されなかったものを○として表1に示した。
[Solder heat resistance test]
A polyimide film having a thickness of 50 μm was bonded to both surfaces of the obtained adhesive film using a hot roll laminator at a temperature of 80 ° C., a pressure of 0.3 MPa, and a speed of 0.3 m / min, and then cured at 170 ° C. for 1 hour. . Several 30 mm × 30 mm test pieces of this sample were prepared and examined for heat resistance. The evaluation method of heat resistance is that a sample left in an environment of 85 ° C./85% relative humidity for 48 hours in a hygroscopic solder heat test is floated in a solder bath at 240 ° C. to 280 ° C. and abnormalities such as blistering up to 120 seconds occur. I investigated. Table 1 shows the case where an abnormality was observed in all the samples as x, the case where a sample where an abnormality occurred and a sample where no abnormality was observed was indicated as Δ, and the case where no abnormality was observed in all samples was indicated as ◯.

〔耐PCT性試験〕
また、耐PCT性評価は、温度121℃、湿度100%、2気圧の雰囲気(プレッシャークッカーテスト:PCT処理)で168時間後の接着部剤の剥離を観察することにより行い、結果を表1に示した。
[PCT resistance test]
The PCT resistance evaluation was performed by observing the peeling of the adhesive agent after 168 hours in an atmosphere (pressure cooker test: PCT treatment) at a temperature of 121 ° C., a humidity of 100%, and 2 atmospheres. Indicated.

Figure 0005236134
Figure 0005236134

上記表1から、本発明の式(1)のフェノール樹脂を用いて作製した実施例1〜の接着フィルムは、比較例1〜のフィルムに比較して、優れたピール強度を有し、これらの接着フィルムを用いた半導体装置は、吸湿はんだ耐熱性、耐PCT性ともに良好であることが明らかである。 From the said Table 1, the adhesive film of Examples 1-3 produced using the phenol resin of Formula (1) of this invention has the outstanding peel strength compared with the film of Comparative Examples 1-5 , It is apparent that semiconductor devices using these adhesive films have good moisture-absorbing solder heat resistance and PCT resistance.

発明の効果Effect of the invention

本発明の接着剤組成物は、上記構成により耐吸湿特性、耐リフロークラック特性、及び耐熱特性を有する接着剤組成物であり、更に、無機フィラの添加により高温弾性率が高く、かつ高温ピール強度が高くなり、リフロークラック防止効果が働き、耐フロークラック性に優れる接着剤組成物を得ることができた。また、本発明の接着剤組成物を用いることによって、耐熱性、耐PCT性に優れる接着部材を製造することができ、これらを用いた半導体装置は高い耐熱性と耐PCTを有する。  The adhesive composition of the present invention is an adhesive composition having moisture absorption resistance, reflow crack resistance, and heat resistance characteristics due to the above-described configuration, and further has a high temperature elastic modulus and high temperature peel strength due to the addition of an inorganic filler. As a result, it was possible to obtain an adhesive composition having an effect of preventing reflow cracks and having excellent resistance to flow cracks. Further, by using the adhesive composition of the present invention, an adhesive member having excellent heat resistance and PCT resistance can be produced, and a semiconductor device using these has high heat resistance and PCT resistance.

Claims (8)

(a)エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物、
(b)アクリル共重合体、及び
(c)無機フィラーを含む接着剤組成物であって、
前記(a)成分中に配合される前記エポキシ樹脂が、軟化点50℃以上のエポキシ樹脂であり、
前記フェノール樹脂が、式(1):
【化1】
Figure 0005236134

(式中、Rは、水素原子、炭素数1〜10の直鎖若しくは分岐アルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アリール基、又はハロゲン原子を表し、lは、1〜3の整数を表し、そして、mは、0〜50の整数を表す)で示され、
前記エポキシ樹脂のエポキシ基数と前記フェノール樹脂の水酸基の比0.70/0.30〜0.30/0.70であり、
前記(b)成分が、前記成分(b)中、0.5〜6重量%のグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートである反応性基含有モノマーを含み、重量平均分子量が10万以上である、エポキシ基含有アクリル共重合体であり
前記(c)成分の平均粒径が0.005μm〜0.1μmであり、
前記(a)成分100重量%に対して、前記(b)成分が10〜400重量%であり、
前記接着剤組成物100体積部に対して、前記(c)成分が1〜20体積部であることを特徴とする接着剤組成物。
(A) a mixture of an epoxy resin and a phenol resin,
(B) an acrylic copolymer, and (c) an adhesive composition containing an inorganic filler,
The epoxy resin blended in the component (a) is an epoxy resin having a softening point of 50 ° C. or higher,
The phenolic resin has the formula (1):
[Chemical 1]
Figure 0005236134

(Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyclic alkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a hydroxyl group, an aryl group, or a halogen atom; 3 represents an integer of 3 and m represents an integer of 0 to 50),
The ratio of the number of epoxy groups of the epoxy resin to the number of hydroxyl groups of the phenol resin is 0.70 / 0.30 to 0.30 / 0.70,
Wherein component (b), wherein in component (b), comprises a reactive group-containing monomer is 0.5 to 6% by weight of glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate, Ru der weight average molecular weight of 100,000 or more, epoxy groups Containing acrylic copolymer ,
The average particle size of the component (c) is 0.005 μm to 0.1 μm,
The component (b) is 10 to 400% by weight relative to 100% by weight of the component (a),
The adhesive composition, wherein the component (c) is 1 to 20 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the adhesive composition.
前記(a)成分中のフェノール樹脂の吸水率が2重量%以下である、請求項1記載の接着剤組成物。
The adhesive composition according to claim 1, wherein the water absorption of the phenol resin in the component (a) is 2% by weight or less.
前記(a)成分中のフェノール樹脂の350℃における加熱重量減少率が5重量%未満である、請求項1記載の接着剤組成物。
The adhesive composition according to claim 1, wherein the phenol resin in the component (a) has a heating weight reduction rate at 350 ° C. of less than 5% by weight.
前記(a)成分中のエポキシ樹脂のエポキシ量とフェノール樹脂の水酸基の比が、0.65/0.3〜0.3/0.65である、請求項1〜のいずれか1項記載の接着剤組成物。
Ratio of the number of hydroxyl groups the component (a) in the epoxy equivalent number and the phenol resin of the epoxy resin, 0. 65 /0.3 5 to 0.3 5/0. The adhesive composition according to any one of claims 1 to 3 , which is 65 .
前記エポキシ基含有アクリル共重合体が前記(a)成分中のエポシ樹脂と非相溶である、請求項1〜4のいずれか1項記載の接着剤組成物。
The adhesive composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the epoxy group-containing acrylic copolymer is incompatible with the epoxy resin in the component (a).
請求項1〜のいずれか1項記載の接着剤組成物をフィルム状に形成して得られる接着部材。
The adhesive member obtained by forming the adhesive composition of any one of Claims 1-5 in a film form.
支持部材の半導体素子搭載面に請求項記載の接着部材を備えた半導体搭載用支持部材。
A semiconductor mounting support member comprising the adhesive member according to claim 6 on a semiconductor element mounting surface of the support member.
半導体素子と支持部材を請求項記載の接着部材を介して接着することを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device, wherein the semiconductor element and the support member are bonded via the bonding member according to claim 6 .
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