JP7322897B2 - Adhesive film, dicing/die bonding integrated film, and method for manufacturing semiconductor package - Google Patents
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Description
本開示は、接着フィルム、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及び半導体パッケージの製造方法に関する。 The present disclosure relates to an adhesive film, a dicing/die bonding integrated film, and a method for manufacturing a semiconductor package.
従来、半導体装置の製造プロセスにおいて、半導体素子と支持部材との接合に、銀ペーストが主に使用されていた。しかし、近年の半導体素子の小型化及び集積化に伴い、銀ペーストのはみ出し又は半導体素子の傾きに起因してワイヤボンディングに不具合が発生しやすい傾向にある。銀ペーストの代わりに接着剤組成物を使用した場合、接着剤層の厚さを十分に均一にすることが困難であったり、接着剤層にボイド(空隙)が発生するなどの課題がある。 Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor devices, silver paste has been mainly used for bonding semiconductor elements and supporting members. However, with the recent miniaturization and integration of semiconductor elements, problems tend to occur in wire bonding due to protrusion of silver paste or inclination of semiconductor elements. When an adhesive composition is used instead of the silver paste, there are problems such as difficulty in making the thickness of the adhesive layer sufficiently uniform and the generation of voids in the adhesive layer.
近年、半導体素子と支持部材との接合にフィルム状の接着材が使用されるようになってきた。例えば、特許文献1は、基材と、ワイヤ埋込層と、絶縁層とからなるダイシング・ダイボンディング兼用シートを開示する。このシートの絶縁層とウェハを貼り合わせた状態でダイシングを実施することで、半導体ウェハ及びワイヤ埋込層が個片化される。ワイヤ埋込層を介して半導体素子を支持部材に熱圧着することにより、半導体素子と支持部材が接合される。
In recent years, film-like adhesives have come to be used for bonding semiconductor elements and supporting members. For example,
ところで、半導体装置の形態として、半導体素子が多段に積層された構成のスタックドMCP(Multi Chip Package)が普及している。スタックドMCPの例として、ワイヤ埋込型の半導体パッケージ及びチップ埋込型の半導体パッケージが挙げられる(特許文献2参照)。ワイヤ埋込型の半導体パッケージの製造に使用される接着フィルムはFOW(Film Over Wire)と称される。チップ埋込型の半導体パッケージの製造に使用される接着フィルムとしてFOD(Film Over Die)と称される。これらの接着フィルムは、ワイヤ又は半導体素子に対する優れた埋込性を有することが求められる。 By the way, as a form of semiconductor device, a stacked MCP (Multi Chip Package) in which semiconductor elements are stacked in multiple stages is widely used. Examples of stacked MCP include a wire-embedded semiconductor package and a chip-embedded semiconductor package (see Patent Document 2). An adhesive film used for manufacturing a wire-embedded semiconductor package is called FOW (Film Over Wire). An adhesive film used for manufacturing a chip-embedded semiconductor package is called FOD (Film Over Die). These adhesive films are required to have excellent embedding properties for wires or semiconductor devices.
半導体素子(チップ)の小サイズ化が進展するに伴い、半導体パッケージの製造過程の熱圧着工程において、単位面積当たりの押圧力が過度に大きくなる傾向にある。これにより、接着フィルムを構成する接着剤組成物が半導体素子からはみ出す現象(以下、「ブリード」という。)が生じたり、接着フィルムが過度に潰れて電気不良を招来したりする恐れがある。特に、チップ埋込型の半導体パッケージの製造使用される接着フィルム(FOD)の埋込性の向上のため、FOD組成を変更して熱圧着工程での流動性を高めると、ブリードが顕著となる。例えば、はみ出した接着剤組成物が半導体素子の上面にまではい上がることもあり、それが電気不良又はワイヤボンディング不良の原因になり得る。つまり、従来の接着フィルムは、チップ埋込型のパッケージの製造過程において、半導体素子に対する優れた埋込性とブリードの抑制とを必ずしも十分に両立することができず、この点において改善の余地があった。 As the size of semiconductor elements (chips) becomes smaller, there is a tendency for the pressing force per unit area to become excessively large in the thermocompression bonding process in the manufacturing process of semiconductor packages. As a result, there is a risk that the adhesive composition constituting the adhesive film will protrude from the semiconductor element (hereinafter referred to as "bleeding"), or that the adhesive film will be excessively crushed to cause electrical failure. In particular, if the composition of the FOD is changed to improve the fluidity in the thermocompression bonding process in order to improve the embedability of the adhesive film (FOD) used in the manufacture of chip-embedded semiconductor packages, bleeding becomes noticeable. . For example, the adhesive composition that squeezes out may climb up to the top surface of the semiconductor device, which can cause electrical failures or wire bonding failures. In other words, conventional adhesive films cannot always achieve both excellent embeddability in a semiconductor element and suppression of bleeding in the manufacturing process of a chip-embedded package, and there is room for improvement in this respect. there were.
本開示は、熱硬化性樹脂組成物からなる接着剤層を含む接着フィルムであって、熱圧着工程において、半導体素子に対する優れた埋込性を有し且つブリードを十分に抑制できる接着フィルムを提供する。本開示は、上記接着フィルムの接着剤層を備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びこれを用いた半導体パッケージの製造方法を提供する。 The present disclosure provides an adhesive film including an adhesive layer made of a thermosetting resin composition, which has excellent embedding properties in a semiconductor element and can sufficiently suppress bleeding in a thermocompression bonding process. do. The present disclosure provides a dicing/die bonding integrated film including the adhesive layer of the adhesive film and a method for manufacturing a semiconductor package using the same.
本開示に係る接着フィルムは、熱硬化性樹脂組成物からなる接着剤層を含むものであり、接着剤層の40℃におけるずり粘度をη40とし、接着剤層の80℃におけるずり粘度をη80とすると、η80が2500~4500Pa・sであり、η80に対するη40の比率(η40/η80)が25~200である。接着剤層の40℃におけるずり粘度η40は、例えば、10万Pa・s以上である。The adhesive film according to the present disclosure includes an adhesive layer made of a thermosetting resin composition. 80 , η 80 is 2500-4500 Pa·s, and the ratio of η 40 to η 80 (η 40 /η 80 ) is 25-200. The shear viscosity η 40 of the adhesive layer at 40° C. is, for example, 100,000 Pa·s or more.
本発明者らは、チップ埋込型半導体パッケージを製造する過程の熱圧着工程においてブリードが発生するメカニズムについて検討した。その結果、以下の知見が得られた。すなわち、従来、接着剤層に対する押圧力によって接着剤層が徐々に潰されることに伴ってブリードが主に生じると考えられてきた。しかし、これよりも、押圧力を加えるためのツールが降下して対象物に接したときの衝撃がブリード発生の主因であるとの知見が得られた。本開示に係る接着フィルムは、この知見に基づいて設計されたものであり、接着剤層の40℃におけるずり粘度η40が80℃におけるずり粘度η80の25~200倍に設定されている。40℃におけるずり粘度η40を高くすることで、熱圧着工程の初期の段階、すなわち、ツールが降下して対象物に接する段階であって接着剤層が十分に加熱されていない段階における上記衝撃に起因するブリードを十分に抑制できる。他方、接着剤層の80℃におけるずり粘度η80が2500~4500Pa・sであることで、優れた埋込性を達成できる。The present inventors have studied the mechanism of bleeding occurring in the thermocompression bonding process in the process of manufacturing a chip-embedded semiconductor package. As a result, the following findings were obtained. That is, conventionally, it has been thought that bleeding mainly occurs as the adhesive layer is gradually crushed by the pressing force applied to the adhesive layer. However, it has been found that the main cause of bleeding is the impact when the tool for applying the pressing force descends and comes into contact with the object. The adhesive film according to the present disclosure is designed based on this knowledge, and the shear viscosity η40 at 40°C of the adhesive layer is set to be 25 to 200 times the shear viscosity η80 at 80°C. By increasing the shear viscosity η 40 at 40° C., the impact during the initial stage of the thermocompression bonding process, that is, when the tool is lowered and touches the object and the adhesive layer is not sufficiently heated, can sufficiently suppress bleeding caused by On the other hand, when the adhesive layer has a shear viscosity η 80 at 80° C. of 2500 to 4500 Pa·s, excellent embedding properties can be achieved.
本開示に係る接着フィルムは、チップ埋込型半導体パッケージの製造に有用である。すなわち、チップ埋込型半導体パッケージの製造プロセスにおいて、基板上の第1の半導体素子を埋め込むとともに、基板に対して第2の半導体素子を接着するために上記接着剤層を用いることができる。 The adhesive film according to the present disclosure is useful for manufacturing chip-embedded semiconductor packages. That is, in the process of manufacturing a chip-embedded semiconductor package, the adhesive layer can be used to embed the first semiconductor element on the substrate and to adhere the second semiconductor element to the substrate.
η40及びη80についての上記条件を接着剤層が満たすものとするには、例えば、接着剤層を構成する熱硬化性樹脂組成物の組成に関する以下の複数の事項のうち、一つ又は複数の事項を採用すればよい。
・熱硬化性樹脂組成物が40℃超70℃未満の軟化点を有するフェノール樹脂を含有する。
・25℃において液状であるエポキシ樹脂の含有率(熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂の全質量基準)を40質量%未満とする。
・熱硬化性樹脂組成物が脂環式構造を有するエポキシ樹脂と、硬化剤(例えば、フェノール樹脂)と、エラストマ(例えば、アクリル樹脂)とを含む。
・熱硬化性樹脂組成物が無機フィラーを含む。
・熱硬化性樹脂組成物が硬化促進剤を含む。In order for the adhesive layer to satisfy the above conditions for η40 and η80 , for example, one or more of the following items regarding the composition of the thermosetting resin composition that constitutes the adhesive layer It is sufficient to adopt the items of
- The thermosetting resin composition contains a phenolic resin having a softening point of more than 40°C and less than 70°C.
- The content of the epoxy resin that is liquid at 25°C (based on the total mass of the epoxy resin contained in the thermosetting resin composition) is less than 40% by mass.
- The thermosetting resin composition contains an epoxy resin having an alicyclic structure, a curing agent (eg, phenolic resin), and an elastomer (eg, acrylic resin).
- The thermosetting resin composition contains an inorganic filler.
- The thermosetting resin composition contains a curing accelerator.
本開示の接着フィルムは、接着剤層そのものであってもよいし、使いやすさの観点から、接着剤層の一方の表面上に設けられた基材フィルムを備えたものであってもよい。また、当該接着剤層と、粘着剤層とを組み合わせることによってダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを構成してもよい。すなわち、本開示に係るダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、本開示に係る接着フィルムの接着剤層と、接着剤層の一方の表面上に設けられた粘着剤層とを備え、必要に応じて、接着剤層を覆うように設けられた保護フィルムを更に備えてもよい。 The adhesive film of the present disclosure may be the adhesive layer itself, or may be provided with a base film provided on one surface of the adhesive layer from the viewpoint of ease of use. Alternatively, a dicing/die-bonding integrated film may be configured by combining the adhesive layer and the pressure-sensitive adhesive layer. That is, the dicing and die bonding integrated film according to the present disclosure includes an adhesive layer of the adhesive film according to the present disclosure, and a pressure-sensitive adhesive layer provided on one surface of the adhesive layer, and optionally , a protective film may be provided to cover the adhesive layer.
本開示は、上記ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを用いた、半導体パッケージの製造方法を提供する。例えば、チップ埋込型半導体パッケージは、以下の工程を経て製造される。
・基板と、基板の表面上にマウントされた第1の半導体素子とを備える構造体を準備する工程。
・本開示に係るダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの接着剤層とウェハとを貼り合わせる工程。
・接着剤層に貼り合わされた状態のウェハを複数の第2の半導体素子に個片化する工程。
・接着剤層が個片化されることによって形成された接着剤片と第2の半導体素子と含む積層体を粘着剤層からピックアップする工程。
・第1の半導体素子が接着剤片に埋め込まれるように、基板に対して上記積層体を熱圧着する工程。
・加熱処理によって接着剤片を硬化させる工程。The present disclosure provides a method of manufacturing a semiconductor package using the dicing/die bonding integrated film. For example, a chip-embedded semiconductor package is manufactured through the following steps.
- providing a structure comprising a substrate and a first semiconductor device mounted on a surface of the substrate;
- A step of bonding the adhesive layer of the dicing/die bonding integrated film according to the present disclosure to the wafer.
- A step of singulating the wafer bonded to the adhesive layer into a plurality of second semiconductor elements.
A step of picking up from the adhesive layer a laminate including the adhesive pieces and the second semiconductor element formed by singulating the adhesive layer.
• thermocompression bonding the laminate to the substrate such that the first semiconductor element is embedded in the adhesive strip.
- hardening the adhesive strips by heat treatment;
上記チップ埋込型半導体パッケージの製造方法によれば、熱圧着の工程において、接着剤片に第1の半導体素子を好適に埋め込むことができるとともに、ブリードを十分に抑制できる。 According to the method for manufacturing a chip-embedded semiconductor package, the first semiconductor element can be preferably embedded in the adhesive piece and bleeding can be sufficiently suppressed in the step of thermocompression bonding.
本開示によれば、熱硬化性樹脂組成物からなる接着剤層を含む接着フィルムであって、熱圧着工程において、半導体素子に対する優れた埋込性を有し且つブリードを十分に抑制できる接着フィルムが提供される。本開示によれば、上記接着フィルムの接着剤層を備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びこれを用いた半導体パッケージの製造方法が提供される。 According to the present disclosure, an adhesive film including an adhesive layer made of a thermosetting resin composition, which has excellent embedding properties in a semiconductor element and can sufficiently suppress bleeding in a thermocompression bonding process. is provided. According to the present disclosure, a dicing/die bonding integrated film including the adhesive layer of the adhesive film and a method for manufacturing a semiconductor package using the same are provided.
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。なお、本明細書における「(メタ)アクリル」の記載は、「アクリル」及びそれに対応する「メタクリル」を意味する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted. In addition, unless otherwise specified, positional relationships such as up, down, left, and right are based on the positional relationships shown in the drawings. Furthermore, the dimensional ratios of the drawings are not limited to the illustrated ratios. In addition, the description of "(meth)acryl" in this specification means "acryl" and "methacryl" corresponding to it.
<半導体パッケージ>
図1は本実施形態に係るチップ埋込型半導体パッケージを模式的に示す断面図である。この図に示す半導体パッケージ100は、基板10と、基板10の表面上にマウントされた第1の半導体素子Waと、第1の半導体素子Waを封止している第1の封止層20と、第1の半導体素子Waの上方に配置された第2の半導体素子Wbと、第2の半導体素子Wbを封止している第2の封止層40とを備える。<Semiconductor package>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a chip-embedded semiconductor package according to this embodiment. The
基板10は、表面に回路パターン10a,10bを有する。半導体パッケージ100の反りを抑制する観点から、基板10の厚さは、例えば、90~180μmであり、90~140μmであってもよい。なお、基板10は有機基板であっても、リードフレーム等の金属基板であってもよい。
The
本実施形態において、第1の半導体素子Waは半導体パッケージ100を駆動するためのコントローラチップである。第1の半導体素子Waは、回路パターン10a上に接着剤15を介して接着されており、また、第1のワイヤ11を介して回路パターン10bに接続されている。平面視における第1の半導体素子Waの形状は、例えば矩形(正方形又は長方形)である。第1の半導体素子Waの一辺の長さは、例えば、6mm以下であり、2~5mm又は1~4mmであってもよい。第1の半導体素子Waの厚さは、例えば、10~150μmであり、20~100μmであってもよい。
In this embodiment, the first semiconductor element Wa is a controller chip for driving the
第2の半導体素子Wbは、第1の半導体素子Waよりも大きい面積を有する。第2の半導体素子Wbは、第1の半導体素子Waの全体と回路パターン10bの一部とが覆われるように第1の封止層20を介して基板10上に搭載されている。平面視における第2の半導体素子Wbの形状は、例えば矩形(正方形又は長方形)である。第2の半導体素子Wbの一辺の長さは、例えば、20mm以下であり、4~20mm又は4~12mmであってもよい。第2の半導体素子Wbの厚さは、例えば、10~170μmであり、20~120μmであってもよい。第2の半導体素子Wbは、第2のワイヤ12を介して回路パターン10bに接続されるとともに第2の封止層40により封止されている。
The second semiconductor element Wb has a larger area than the first semiconductor element Wa. The second semiconductor element Wb is mounted on the
第1の封止層20は接着剤片20P(図2参照)の硬化物からなる。なお、図2に示すとおり、接着剤片20Pと第2の半導体素子Wbは実質的に同じサイズである。図2に示す積層体30は、接着剤片20Pと第2の半導体素子Wbとからなり、接着剤付き半導体素子とも称される。積層体30は、後述のとおり、ダイシング工程及びピックアップ工程を経て作製される(図7参照)。
The
<半導体パッケージの製造方法>
半導体パッケージ100の製造方法について説明する。まず、図3に示すように、基板10と、これにマウントされた第1の半導体素子Waとを備える構造体50を作製する。すなわち、基板10の表面上に接着剤15を介して第1の半導体素子Waを配置する。その後、第1の半導体素子Waと回路パターン10bとを第1のワイヤ11で電気的に接続する。<Method for manufacturing semiconductor package>
A method of manufacturing the
次に、図4に示すように、別途準備した積層体30の接着剤片20Pを基板10に対して押圧する。これによって、第1の半導体素子Wa及び第1のワイヤ11を接着剤片20Pに埋め込む。接着剤片20Pの厚さは、第1の半導体素子Waの厚さ等に応じて適宜設定すればよく、例えば、20~200μmであればよく、30~200μm又は40~150μmであってもよい。接着剤片20Pの厚さを上記範囲とすることで、第1の半導体素子Waと第2の半導体素子Wbの間隔(図5における距離G)を十分に確保することができる。距離Gは、例えば50μm以上であることが好ましく、50~75μm又は50~80μmであってもよい。
Next, as shown in FIG. 4, the
接着剤片20Pの基板10に対する圧着は、例えば、80~180℃、0.01~0.50MPaの条件で、0.5~3.0秒間にわたって実施することが好ましい。次に、加熱によって接着剤片20Pを硬化させる。この硬化処理は、例えば、60~175℃、0.01~1.0MPaの条件で、5分間以上にわたって実施することが好ましい。これにより、接着剤片20Pの硬化物(第1の封止層20)で第1の半導体素子Waが封止される(図6参照)。接着剤片20Pの硬化処理は、ボイドの低減の観点から、加圧雰囲気下で実施してもよい。第2の半導体素子Wbと回路パターン10bとを第2のワイヤ12で電気的に接続した後、第2の封止層40によって第2の半導体素子Wbを封止することによって半導体パッケージ100が完成する(図1参照)。
The pressure bonding of the
<接着剤付き半導体素子の作製方法>
図7(a)~図7(e)を参照しながら、図2に示す積層体30(接着剤付き半導体素子)の作製方法の一例について説明する。まず、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム8(以下、場合により「フィルム8」という。)を所定の装置(不図示)に配置する。フィルム8は、基材層1と粘着剤層2と接着剤層20A(接着フィルム)とをこの順序で備える。基材層1は、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)である。半導体ウェハWは、例えば、厚さ10~100μmの薄型半導体ウェハである。半導体ウェハWは、単結晶シリコンであってもよいし、多結晶シリコン、各種セラミック、ガリウム砒素等の化合物半導体であってもよい。<Method for producing semiconductor element with adhesive>
An example of a method for manufacturing the laminate 30 (semiconductor element with adhesive) shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 7(a) to 7(e). First, a dicing/die bonding integrated film 8 (hereinafter sometimes referred to as "
図7(a)及び図7(b)に示すように、半導体ウェハWの一方の面に接着剤層20Aが接するようにフィルム8を貼り付ける。この工程は、好ましくは50~120℃、より好ましくは60~100℃の温度条件下で実施する。温度が50℃以上であると、半導体ウェハWを接着剤層20Aとの良好な密着性を得ることができ、120℃以下であると、この工程において接着剤層20Aが過度に流動することが抑制される。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
図7(c)に示すように、半導体ウェハW、粘着剤層2及び接着剤層20Aをダイシングする。これにより、半導体ウェハWが個片化されて半導体素子Wbとなる。接着剤層20Aも個片化されて接着剤片20Pとなる。ダイシング方法としては、回転刃又はレーザを用いる方法が挙げられる。なお、半導体ウェハWのダイシングに先立って半導体ウェハWを研削することによって薄膜化してもよい。
As shown in FIG. 7(c), the semiconductor wafer W, the
次に、粘着剤層2が例えばUV硬化型である場合、図7(d)に示すように、粘着剤層2に対して紫外線を照射することにより粘着剤層2を硬化させ、粘着剤層2と接着剤片20Pとの間の粘着力を低下させる。紫外線照射後、図7(e)に示されるように、常温又は冷却条件下において基材層1をエキスパンドすることによって半導体素子Waを互いに離間させつつ、ニードル42で突き上げることによって粘着剤層2から積層体30の接着剤片20Pを剥離させるとともに、積層体30を吸引コレット44で吸引してピックアップする。このようにして得られた積層体30は、図4に示すように、半導体パッケージ100の製造に供される。
Next, when the
<ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びその製造方法>
図7(a)に示すダイシング・ダイボンディング一体型フィルム8及びその製造方法について説明する。上述のとおり、フィルム8は、基材層1(例えばPETフィルム)と粘着剤層2と接着剤層20A(接着フィルム)とをこの順序で備える。フィルム8の製造方法は、エポキシ樹脂等を含む熱硬化性樹脂組成物のワニスをフィルム(不図示)上に塗布する工程と、塗布されたワニスを50~150℃で加熱乾燥することによって接着剤層20Aを形成する工程と、接着剤層20Aと粘着剤層2とを貼り合わせる工程とを含む。<Dicing/die-bonding integrated film and its manufacturing method>
The dicing/die-bonding
接着剤層20Aの80℃におけるずり粘度η80は2500~4500Pa・sである。ずり粘度η80が2500Pa・s以上であることで、優れた埋込性を達成でき、他方、4500Pa・s以下であることでブリードを抑制できる。ずり粘度η80の下限値は2800Pa・s又は3000Pa・sであってもよく、上限値は4300Pa・s又は4000Pa・sであってもよい。The
接着剤層20Aの40℃におけるずり粘度η40は10万Pa・s以上であることが好ましい。ずり粘度η40が10万Pa・s以上であることで、熱圧着工程の初期段階における圧着ツールの衝撃に起因するブリードを抑制できる。ずり粘度η80の下限値は12万Pa・s又は15万Pa・sであってもよく、上限値は例えば80万Pa・sであり、60万Pa・s又は40万Pa・sであってもよい。The shear viscosity η40 of the
接着剤層20Aのη80に対するη40の比率(η40/η80)は25~200である。η40/η80が25~200であることで、優れた埋込性とブリードの抑制の両方を十分に高水準に達成することができる。η40/η80の下限値は28又は30であってもよく、上限値は190又は170であってもよい。The ratio of η40 to η80 of the
接着剤層20Aは、例えば、エポキシ樹脂と、硬化剤と、エラストマとを含むワニスをフィルム上に塗工する工程と、フィルム上に形成された塗膜を乾燥させる工程を経て形成される。ワニスは、必要に応じて、無機フィラー及び硬化促進剤等を更に含んでもよい。ワニスは、エポキシ樹脂等の材料を、溶剤中で混合又は混練することによって調製することができる。混合又は混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を用い、これらを適宜組み合わせて行うことができる。なお、ワニスの詳細については後述する。
The
ワニスが塗布されるフィルムとしては、特に制限はなく、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム(OPPフィルム等)、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルムが挙げられる。 The film to which the varnish is applied is not particularly limited. be done.
フィルムにワニスを塗布する方法としては、公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、カーテンコート法が挙げられる。加熱乾燥の条件は、使用した溶剤が充分に揮散する条件であればよく、例えば、50~150℃で、1~30分間加熱して行うことができる。加熱乾燥は、50~150℃の範囲内の温度で段階的に昇温させて行ってもよい。ワニスに含まれる溶剤を加熱乾燥によって揮発させることによって、フィルムと接着剤層20Aとの積層フィルムを得ることができる。
A known method can be used as a method for applying a varnish to a film, 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. The drying by heating may be carried out under conditions that sufficiently volatilize the solvent used, for example, at 50 to 150° C. for 1 to 30 minutes. Heat drying may be carried out by stepwise raising the temperature within the range of 50 to 150°C. By volatilizing the solvent contained in the varnish by heating and drying, a laminated film of the film and the
上記のようにして得た積層フィルムと、ダイシングフィルム(基材層1と粘着剤層2の積層体)とを貼り合わせることによってフィルム8を得ることができる。基材層1としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルムが挙げられる。また、基材層1は、必要に応じて、プライマー塗布、UV処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理等の表面処理が行われていてもよい。粘着剤層2は、UV硬化型であってもよいし、感圧型であってもよい。粘着剤層2を構成する粘着剤として、従来、ダイシングフィルムに使用されている粘着剤を使用すればよい。粘着剤層2の厚さは、経済性及びフィルムの取扱い性の観点から、例えば、60~200μmであり、70~170μmであってもよい。
The
<接着剤層形成用のワニス>
接着剤層20Aを形成するためのワニスについて詳細に説明する。なお、接着剤片20Pは接着剤層20Aを個片化したものであり、両者は同じ熱硬化性樹脂組成物からなる。接着剤層20A及び接着剤片20Pは、溶剤を揮散させるための加熱処理を経ているため半硬化(Bステージ)の状態であり、その後の硬化処理によって完全硬化物(Cステージ)状態となる。<Varnish for forming adhesive layer>
A varnish for forming the
接着剤層形成用のワニスは、上述のとおり、エポキシ樹脂と、硬化剤と、エラストマとを含み、必要に応じて、無機フィラー及び硬化促進剤等を更に含む。ワニスを調製するための溶剤は、上記各成分を均一に溶解、混練又は分散できるものであれば制限はなく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Nメチルピロリドン、トルエン、キシレンを使用できる。乾燥速度が速く、価格が安い点でメチルエチルケトン又はシクロヘキサノンを使用することが好ましい。 As described above, the adhesive layer-forming varnish contains an epoxy resin, a curing agent, and an elastomer, and if necessary, further contains an inorganic filler, a curing accelerator, and the like. The solvent for preparing the varnish is not limited as long as it can uniformly dissolve, knead or disperse the above components. Acetamide, N-methylpyrrolidone, toluene, xylene can be used. It is preferable to use methyl ethyl ketone or cyclohexanone because of its high drying speed and low price.
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂としては、構造に特に制限はないが、相溶性の観点から、脂環式構造を有するものが好ましい。脂環式構造を有するエポキシ樹脂の含有率は接着剤層20Aに含まれるエポキシ樹脂の全質量基準で、例えば、40~20質量%であり、20~10質量%又は10~5質量%であってもよい。接着剤層20Aの40℃におけるずり粘度η40を所定値以上とする観点から、25℃において液状であるエポキシ樹脂の含有率は接着剤層20Aに含まれるエポキシ樹脂の全質量基準で40質量%未満であることが好ましく、30質量%未満であることがより好ましく、14質量%未満又は9質量%未満であってもよい。(Epoxy resin)
There are no particular restrictions on the structure of the epoxy resin, but those having an alicyclic structure are preferred from the viewpoint of compatibility. The content of the epoxy resin having an alicyclic structure is, for example, 40 to 20% by mass, 20 to 10% by mass, or 10 to 5% by mass, based on the total mass of the epoxy resin contained in the
エポキシ樹脂の市販品として、例えば、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂HP-7200L(DIC(株)製)、HP-7200(DIC(株)製)、XD-1000(日本化薬(株)製)、セロキサイド2021P(ダイセル(株)製)、セロキサイド20281(ダイセル(株)製)、Syna-Epoxy28(SYANASIA社製)、ビスA型エポキシ樹脂YD-128(三菱ケミカル(株)製)、ビスF型エポキシ樹脂EXA-830-CRP(DIC(株)社製)が挙げられる。これらは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。 Commercially available epoxy resins include, for example, dicyclopentadiene type epoxy resin HP-7200L (manufactured by DIC Corporation), HP-7200 (manufactured by DIC Corporation), XD-1000 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Corporation), Celoxide 20281 (manufactured by Daicel Corporation), Syna-Epoxy28 (manufactured by SYANASIA), bis A type epoxy resin YD-128 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), bis F type epoxy Resin EXA-830-CRP (manufactured by DIC Corporation) can be mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
芳香族エポキシ樹脂を熱硬化性樹脂として使用してもよい。芳香族エポキシ樹脂として、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、トリフェノールフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、多官能フェノール類及びアントラセン等の多環芳香族類のジグリシジルエーテル化合物が挙げられる。これらは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。 Aromatic epoxy resins may also be used as thermosetting resins. Examples of aromatic epoxy resins include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, bisphenol A novolak type epoxy resin, bisphenol F novolak type epoxy resin. Resins, stilbene type epoxy resins, triazine skeleton-containing epoxy resins, fluorene skeleton-containing epoxy resins, triphenol phenol methane type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, xylylene type epoxy resins, biphenyl aralkyl type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, polyfunctional Examples include diglycidyl ether compounds of polycyclic aromatics such as phenols and anthracene. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
(硬化剤)
硬化剤として、例えば、フェノール樹脂、エステル化合物、芳香族アミン、脂肪族アミン及び酸無水物が挙げられる。これらのうち、反応性及び経時安定性の観点から、フェノール樹脂が好ましく特に制限はない。接着剤層の40℃におけるずり粘度η40を高く設定し且つ80℃におけるずり粘度η80を低く設定する観点から、40℃超60℃未満の軟化点を有するフェノール樹脂を使用することが好ましい。なお、ここでいう軟化点は環球法で測定した値を意味する。(curing agent)
Curing agents include, for example, phenolic resins, ester compounds, aromatic amines, aliphatic amines and acid anhydrides. Of these, phenol resins are preferred from the viewpoint of reactivity and stability over time, and there is no particular limitation. From the viewpoint of setting the shear viscosity η40 at 40°C of the adhesive layer high and setting the shear viscosity η80 at 80°C low, it is preferable to use a phenolic resin having a softening point of more than 40°C and less than 60°C. In addition, the softening point here means the value measured by the ring and ball method.
フェノール樹脂の市販品として、例えば、DIC(株)製のフェノライトKA及びTDシリーズ、三井化学(株)製のミレックスXLC-シリーズとXLシリーズ(例えば、ミレックスXLC-LL)、エア・ウォーター(株)製のHEシリーズ(例えば、HE100C-30)、明和化成(株)製のMEHC-7800シリーズ(例えばMEHC-7800-4S)が挙げられる。これらは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。耐熱性の観点から、85℃、85%RHの恒温恒湿槽に48時間投入後の吸水率が2質量%以下で、熱重量分析計(TGA)で測定した350℃での加熱質量減少率(昇温速度:5℃/分、雰囲気:窒素)が5質量%未満のものが好ましい。 Commercially available phenolic resins include, for example, DIC Corporation's Phenolite KA and TD series, Mitsui Chemicals Inc.'s Millex XLC-series and XL series (eg, Millex XLC-LL), Air Water Inc. ) manufactured by HE series (eg, HE100C-30), MEHC-7800 series manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd. (eg, MEHC-7800-4S). These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. From the viewpoint of heat resistance, the water absorption rate after being placed in a constant temperature and humidity chamber at 85 ° C. and 85% RH for 48 hours is 2% by mass or less, and the heating mass reduction rate at 350 ° C. measured with a thermogravimetric analyzer (TGA). (Temperature increase rate: 5°C/min, atmosphere: nitrogen) is preferably less than 5% by mass.
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合量は、硬化性の観点から、それぞれエポキシ当量と水酸基当量の当量比が、好ましくは0.30/0.70~0.70/0.30、より好ましくは0.35/0.65~0.65/0.35、更に好ましくは0.40/0.60~0.60/0.40、特に好ましくは0.45/0.55~0.55/0.45である。配合比が上記範囲内であることで、硬化性及び流動性の両方を十分に高水準に達成しやすい。 From the viewpoint of curability, the amount of epoxy resin and phenol resin to be blended is such that the equivalent ratio of epoxy equivalent to hydroxyl group equivalent is preferably 0.30/0.70 to 0.70/0.30, more preferably 0.30/0.70 to 0.70/0.30. 35/0.65 to 0.65/0.35, more preferably 0.40/0.60 to 0.60/0.40, particularly preferably 0.45/0.55 to 0.55/0.35. is 45. When the blending ratio is within the above range, both curability and fluidity can be easily achieved at sufficiently high levels.
(エラストマ)
エラストマとして、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリブタジエン、アクリロニトリル、エポキシ変性ポリブタジエン、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、フェノール変性ポリブタジエン及びカルボキシ変性アクリロニトリルが挙げられる。(elastomer)
Examples of elastomers include acrylic resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, silicone resins, polybutadiene, acrylonitrile, epoxy-modified polybutadiene, maleic anhydride-modified polybutadiene, phenol-modified polybutadiene, and carboxy-modified acrylonitrile.
溶剤への溶解性及び流動性の観点から、エラストマとしてアクリル系樹脂が好ましく、更に、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等のエポキシ基又はグリシジル基を架橋性官能基として有する官能性モノマーを重合して得たエポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体等のアクリル系樹脂がより好ましい。アクリル系樹脂のなかでもエポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル共重合体及びエポキシ基含有アクリルゴムが好ましく、エポキシ基含有アクリルゴムがより好ましい。エポキシ基含有アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とし、主として、ブチルアクリレートとアクリロニトリル等の共重合体、エチルアクリレートとアクリロニトリル等の共重合体などからなる、エポキシ基を有するゴムである。なお、アクリル系樹脂は、エポキシ基だけでなく、アルコール性又はフェノール性水酸基、カルボキシル基等の架橋性官能基を有していてもよい。 Acrylic resins are preferred as elastomers from the viewpoint of solubility in solvents and fluidity, and are obtained by polymerizing functional monomers having epoxy groups or glycidyl groups as crosslinkable functional groups, such as glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate. Acrylic resins such as epoxy group-containing (meth)acrylic copolymers are more preferable. Among acrylic resins, epoxy group-containing (meth)acrylic acid ester copolymers and epoxy group-containing acrylic rubbers are preferable, and epoxy group-containing acrylic rubbers are more preferable. Epoxy-group-containing acrylic rubber is a rubber having an epoxy group, which is mainly composed of an acrylic acid ester and is mainly composed of a copolymer such as butyl acrylate and acrylonitrile, or a copolymer such as ethyl acrylate and acrylonitrile. The acrylic resin may have not only epoxy groups but also crosslinkable functional groups such as alcoholic or phenolic hydroxyl groups and carboxyl groups.
アクリル樹脂の市販品としては、ナガセケムテック(株)製のSG-70L、SG-708-6、WS-023 EK30、SG-280 EK23、SG-P3溶剤変更品(商品名、アクリルゴム、重量平均分子量:80万、Tg:12℃、溶剤はシクロヘキサノン)等が挙げられる。 Commercially available acrylic resins include SG-70L, SG-708-6, WS-023 EK30, SG-280 EK23, SG-P3 manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd. (trade name, acrylic rubber, weight average molecular weight: 800,000, Tg: 12° C., solvent is cyclohexanone) and the like.
アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は-50~50℃であることが好ましく、-30~30℃であることがより好ましい。アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10万~300万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。Mwがこの範囲のアクリル樹脂を熱硬化性樹脂組成物に配合することで、熱硬化性樹脂組成物をフィルム状に形成しやすく、フィルム状での強度、可撓性、タック性を適切に制御しやすい。これに加え、リフロー性及び埋込性の両方が向上する傾向にある。ここで、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、標準ポリスチレンによる検量線を用いて換算した値を意味する。なお、分子量分布の狭いアクリル樹脂を用いることにより、埋込性に優れ且つ高弾性の接着剤層を形成できる傾向にある。 The glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin is preferably -50 to 50°C, more preferably -30 to 30°C. The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic resin is preferably 100,000 to 3,000,000, more preferably 500,000 to 2,000,000. By blending an acrylic resin with Mw in this range into the thermosetting resin composition, the thermosetting resin composition can be easily formed into a film, and the strength, flexibility, and tackiness of the film can be appropriately controlled. It's easy to do. In addition, both reflowability and embeddability tend to improve. Here, Mw means a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted using a standard polystyrene calibration curve. By using an acrylic resin with a narrow molecular weight distribution, there is a tendency that an adhesive layer with excellent embedding properties and high elasticity can be formed.
接着剤層20Aに含まれるアクリル樹脂の量は、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤の合計100質量部に対して20~200質量部であることが好ましく、30~100質量部であることがより好ましい。この範囲にあると、成形時の流動性の制御、高温での取り扱い性及び埋込性をより一層良好にすることができる。
The amount of the acrylic resin contained in the
(無機フィラー)
無機フィラーとして、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、ホウ酸アルミウィスカ、窒化ホウ素及び結晶性シリカ、非晶性シリカが挙げられる。これらは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。接着剤層20Aの熱伝導性を向上する観点から、無機フィラーとして、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ又は非晶性シリカを含有することが好ましい。接着剤層20Aの溶融粘度の調整及び接着剤組成物にチキソトロピック性を付与する観点からは、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、結晶性シリカ又は非晶性シリカを使用することが好ましい。(Inorganic filler)
Inorganic fillers such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum borate whiskers, boron nitride and crystalline Silica and amorphous silica can be mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. From the viewpoint of improving the thermal conductivity of the
無機フィラーの平均粒径は、接着性を向上する観点から、0.005μm~0.5μmが好ましく、0.05~0.3μmがより好ましい。無機フィラーの表面は、溶剤及び樹脂成分との相溶性、並びに接着強度の観点から化学修飾されていることが好ましい。表面を化学修飾する材料として適したものにシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤の官能基の種類として、例えば、ビニル基、アクリロイル基、エポキシ基、メルカプト基、アミノ基、ジアミノ基、アルコキシ基、エトキシ基が挙げられる。 The average particle size of the inorganic filler is preferably 0.005 μm to 0.5 μm, more preferably 0.05 to 0.3 μm, from the viewpoint of improving adhesiveness. The surface of the inorganic filler is preferably chemically modified from the viewpoint of compatibility with the solvent and resin component, and adhesive strength. Silane coupling agents are suitable materials for chemically modifying the surface. Examples of types of functional groups in the silane coupling agent include vinyl groups, acryloyl groups, epoxy groups, mercapto groups, amino groups, diamino groups, alkoxy groups, and ethoxy groups.
接着剤層20Aの流動性及び破断性、並びに硬化後の引張弾性率及び接着力を制御する観点から、接着剤層20Aの樹脂成分100質量部に対して、無機フィラーの含有量は10~90質量部であることが好ましく、10~50質量部であることがより好ましい。無機フィラーの含有量が10質量部以上であることで、接着剤層20Aのダイシング性が向上しやすく、硬化後において十分な接着力を発揮しやすい。他方、無機フィラーの含有量が90質量部以下であることで、接着剤層20Aの流動性を十分に確保しやすく、硬化後において弾性率が過度に高くなることを抑制できる。
From the viewpoint of controlling the fluidity and breakability of the
(硬化促進剤)
硬化促進剤として、例えば、イミダゾール類及びその誘導体、有機リン系化合物、第二級アミン類、第三級アミン類、及び第四級アンモニウム塩が挙げられる。適度な反応性の観点からイミダゾール系の化合物が好ましい。イミダゾール類としては、2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-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-シアノエチルー2-メチルイミダゾール等が挙げられる。これらは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。(Curing accelerator)
Curing accelerators include, for example, imidazoles and derivatives thereof, organophosphorus compounds, secondary amines, tertiary amines, and quaternary ammonium salts. An imidazole compound is preferred from the viewpoint of appropriate reactivity. Examples of imidazoles include 2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
接着剤層20Aにおける硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤の合計100質量部に対して0.04~3質量部が好ましく、0.04~0.2質量部がより好ましい。硬化促進剤の添加量がこの範囲にあると、硬化性と信頼性を両立することができる。
The content of the curing accelerator in the
以下、実施例により本開示について更に詳しく説明するが、これらの実施例は本発明を制限するものではない。 The present disclosure will be described in more detail below with reference to examples, but these examples are not intended to limit the present invention.
(実施例1~5及び比較例1~2)
以下の材料を表1及び表2に示した配合割合(質量部)で混合してワニスを調製した。溶媒としてシクロヘキサノンを使用し、ワニスの固形分割合は40質量%とした。100メッシュのフィルターでワニスをろ過するとともに真空脱泡した。ワニスを塗布するフィルムとして、離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ38μm)を準備した。真空脱泡後のワニスを、PETフィルムの離型処理が施された面上に塗布した。塗布したワニスを、90℃で5分間、続いて140℃で5分間の二段階で加熱乾燥した。こうして、実施例及び比較例に係る接着フィルムとして、PETフィルムと、その表面上に形成されたBステージ状態(半硬化状態)の接着剤層(厚さ110μm)とを備える積層フィルムをそれぞれ作製した。(Examples 1-5 and Comparative Examples 1-2)
A varnish was prepared by mixing the following materials in the proportions (parts by mass) shown in Tables 1 and 2. Cyclohexanone was used as the solvent, and the solid content of the varnish was 40% by mass. The varnish was filtered through a 100 mesh filter and vacuum defoamed. A release-treated polyethylene terephthalate (PET) film (thickness: 38 μm) was prepared as a film to be coated with varnish. The varnish after vacuum defoaming was applied onto the release-treated surface of the PET film. The applied varnish was dried by heating in two steps, 90° C. for 5 minutes and then 140° C. for 5 minutes. In this way, laminated films each comprising a PET film and a B-stage (semi-cured) adhesive layer (thickness: 110 μm) formed on the surface of the PET film were produced as adhesive films according to Examples and Comparative Examples. .
[材料]
<エポキシ樹脂>
・(A1)…XD-1000-2L:(商品名、日本化薬(株)製、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂、脂環式構造、25℃において固体)
・(A2)…HP-7200L:(商品名、DIC(株)製、シクロペンタジエン型エポキシ樹脂、脂環式構造、25℃において固体)
・(A3)…YDCN-700-10:(商品名、新日鉄住金化学(株)製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、25℃において固体)
・(A4)…EXA-830CRP:(商品名、DIC(株)製、液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂、25℃において液状)
<硬化剤>
・(B1)…MEHC-7841-4S:(商品名、明和化成(株)製、フェノールアラルキル樹脂、軟化点:65℃)
・(B2)…HE-100C-30:(商品名、エア・ウォーター(株)製、フェニルアラキル型フェノール樹脂、軟化点:75℃)
<エラストマ>
・(C1)…SG-P3溶剤変更品(商品名、ナガセケムテックス(株)製、アクリルゴム、重量平均分子量:80万、Tg:12℃、溶剤はシクロヘキサノン)
・(C2)…SG-708-6:(サンプル名、ナガセケムテックス(株)製、アクリルゴム、重量平均分子量70万)
<無機フィラー>
・SC2050-HLG:(商品名、(株)アドマテックス製、シリカフィラー分散液、平均粒径0.50μm)
<硬化促進剤>
・キュアゾール2PZ-CN:(商品名、四国化成工業(株)製、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール)[material]
<Epoxy resin>
(A1) ... XD-1000-2L: (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., cyclopentadiene type epoxy resin, alicyclic structure, solid at 25 ° C.)
(A2) ... HP-7200L: (trade name, manufactured by DIC Corporation, cyclopentadiene type epoxy resin, alicyclic structure, solid at 25 ° C.)
(A3) ... YDCN-700-10: (trade name, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., cresol novolak type epoxy resin, solid at 25 ° C.)
・ (A4) ... EXA-830CRP: (trade name, manufactured by DIC Corporation, liquid bisphenol F type epoxy resin, liquid at 25 ° C.)
<Curing agent>
・ (B1) ... MEHC-7841-4S: (trade name, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., phenol aralkyl resin, softening point: 65 ° C.)
(B2) ... HE-100C-30: (trade name, manufactured by Air Water Inc., phenyl arachyl-type phenolic resin, softening point: 75°C)
<Elastomer>
・(C1) … SG-P3 solvent changed product (trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, acrylic rubber, weight average molecular weight: 800,000, Tg: 12 ° C., solvent is cyclohexanone)
・ (C2) ... SG-708-6: (Sample name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, acrylic rubber, weight average molecular weight 700,000)
<Inorganic filler>
・ SC2050-HLG: (trade name, manufactured by Admatechs Co., Ltd., silica filler dispersion, average particle size 0.50 μm)
<Curing accelerator>
・Curesol 2PZ-CN: (trade name, manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd., 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole)
[接着剤層の評価]
実施例及び比較例に係る接着剤層について、ずり粘度、埋込性及びブリードの評価を行った。[Evaluation of Adhesive Layer]
The adhesive layers of Examples and Comparative Examples were evaluated for shear viscosity, embedding properties, and bleeding.
<ずり粘度の測定>
接着剤層(厚さ110μm)を所定のサイズに切断し、四枚の接着剤片を準備した。四枚の接着剤片を60℃のホットプレート上でゴムロールを使用してラミネートすることにより、厚さ440μmの試料を作製した。この試料をφ9mmのポンチで打ち抜き、ずり粘度計(TA社製:商品名 ARES-G2)を使用して以下の条件でずり粘度を測定した。表1及び表2に結果を示す。
・測定周波数:10Hz
・昇温速度:10℃/分
・測定温度:35~130℃
・アキシャルフォース:100gf<Measurement of shear viscosity>
An adhesive layer (110 μm thick) was cut to size to prepare four adhesive strips. A 440 μm thick sample was prepared by laminating four adhesive strips on a hot plate at 60° C. using rubber rolls. This sample was punched out with a φ9 mm punch, and the shear viscosity was measured under the following conditions using a shear viscometer (trade name: ARES-G2, manufactured by TA). Tables 1 and 2 show the results.
・Measurement frequency: 10Hz
・Temperature increase rate: 10°C/min ・Measurement temperature: 35 to 130°C
・Axial force: 100gf
<埋込性の評価>
まず、埋込性の評価に使用する構造体であって、基板と、その表面にマウントされた第1の半導体素子とを備える構造体を以下のようにして準備した。すなわち、フィルム状接着剤HR9004-10(商品名、日立化成(株)製、厚さ10μm)を半導体ウェハ(直径:8インチ、厚さ:50μm)に70℃で貼り付けた。半導体ウェハ及びフィルム状接着剤を4.8×5.7mm角にダイシングすることによって、接着剤付き半導体素子(第1の半導体素子)を得た。この接着剤付き半導体素子を評価用基板に120℃、0.20MPa、2秒間の条件で圧着した。なお、評価用基板として、表面にソルダーレジストAUS308(商品名、大陽日酸(株)製)が塗布された基板(総厚:260μm)を使用した。<Evaluation of Embedability>
First, a structure to be used for evaluation of embeddability, comprising a substrate and a first semiconductor element mounted on the surface thereof, was prepared as follows. Specifically, a film adhesive HR9004-10 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., thickness: 10 μm) was attached to a semiconductor wafer (diameter: 8 inches, thickness: 50 μm) at 70°C. By dicing the semiconductor wafer and the film adhesive into 4.8×5.7 mm squares, semiconductor elements with adhesive (first semiconductor elements) were obtained. This semiconductor element with an adhesive was press-bonded to an evaluation substrate under conditions of 120° C., 0.20 MPa, and 2 seconds. As a substrate for evaluation, a substrate (total thickness: 260 μm) coated with a solder resist AUS308 (trade name, manufactured by Taiyo Nippon Sanso Corporation) was used.
他方、実施例及び比較例に係る接着剤層(厚さ110μ)を半導体ウェハ(直径:8インチ、厚さ100μm)に70℃でそれぞれ貼り付けた。半導体ウェハ及び接着剤層を8.5×12mm角にダイシングすることによって、接着剤片付き半導体素子(第2の半導体素子)を得た。 On the other hand, the adhesive layers (thickness: 110 µm) according to the examples and comparative examples were attached to semiconductor wafers (diameter: 8 inches, thickness: 100 µm) at 70°C. A semiconductor element with an adhesive piece (second semiconductor element) was obtained by dicing the semiconductor wafer and the adhesive layer into 8.5×12 mm squares.
上記構造体における第1の半導体素子がマウントされている位置に、接着片付き半導体素子(第2の半導体素子)を圧着した。圧着条件は120℃、0.20MPa、1.5秒間とした。なお、接着剤片の中央の位置に第1の半導体素子が埋め込まれるように位置合わせをした。このようにして作製した評価用試料を超音波デジタル画像診断装置(インサイト(株)製、プローブ:75MHz)にてボイドの有無を観測し、ボイドが観測された場合は、単位面積あたりのボイドの面積を算出し、これらの分析結果を埋込性として評価した。評価基準は、以下のとおりとした。表1及び表2に結果を示す。
A:ボイドが観測されなかった。
B:ボイドが観測されたが、その割合が5面積%未満であった。
C:ボイドが観測され、その割合が5面積%以上であった。A semiconductor element with an adhesive piece (second semiconductor element) was pressure-bonded to the position where the first semiconductor element was mounted in the structure. The crimping conditions were 120° C., 0.20 MPa, and 1.5 seconds. The position was adjusted so that the first semiconductor element was embedded in the central position of the adhesive piece. The evaluation sample prepared in this way is observed for the presence or absence of voids with an ultrasonic digital diagnostic imaging device (manufactured by Insight Corporation, probe: 75 MHz), and if voids are observed, the voids per unit area was calculated, and these analysis results were evaluated as implantability. The evaluation criteria were as follows. Tables 1 and 2 show the results.
A: No voids were observed.
B: Voids were observed, but their proportion was less than 5 area %.
C: Voids were observed and their proportion was 5 area % or more.
<ブリードの評価>
まず、ブリードの評価に使用する構造体であって、基板と、その表面にマウントされた第1の半導体素子とを備える構造体を以下のようにして準備した。すなわち、フィルム状接着剤HR9004-10(商品名、日立化成(株)製、厚さ10μm)を半導体ウェハ(直径:8インチ、厚さ:50μm)に70℃で貼り付けた。半導体ウェハ及びフィルム状接着剤を2.1×4.8mm角にダイシングすることによって、接着剤付き半導体素子(第1の半導体素子)を得た。この接着剤付き半導体素子を評価用基板に120℃、0.20MPa、2秒間の条件で圧着した。なお、評価用基板として、表面にソルダーレジストAUS308(商品名、大陽日酸(株)製)が塗布された基板(総厚:260μm)を使用した。<Evaluation of bleeding>
First, a structure to be used for evaluation of bleeding, comprising a substrate and a first semiconductor element mounted on the surface thereof, was prepared as follows. Specifically, a film adhesive HR9004-10 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., thickness: 10 μm) was attached to a semiconductor wafer (diameter: 8 inches, thickness: 50 μm) at 70°C. By dicing the semiconductor wafer and the film adhesive into 2.1×4.8 mm squares, semiconductor elements with adhesive (first semiconductor elements) were obtained. This semiconductor element with an adhesive was press-bonded to an evaluation substrate under conditions of 120° C., 0.20 MPa, and 2 seconds. As a substrate for evaluation, a substrate (total thickness: 260 μm) coated with a solder resist AUS308 (trade name, manufactured by Taiyo Nippon Sanso Corporation) was used.
他方、実施例及び比較例に係る接着剤層(厚さ110μ)を半導体ウェハ(直径:8インチ、厚さ100μm)に70℃でそれぞれ貼り付けた。半導体ウェハ及び接着剤層を6×12.7mm角にダイシングすることによって、接着剤片付き半導体素子(第2の半導体素子)を得た。 On the other hand, the adhesive layers (thickness: 110 µm) according to the examples and comparative examples were attached to semiconductor wafers (diameter: 8 inches, thickness: 100 µm) at 70°C. A semiconductor element with an adhesive piece (second semiconductor element) was obtained by dicing the semiconductor wafer and the adhesive layer into 6×12.7 mm squares.
上記構造体における第1の半導体素子がマウントされている位置に、接着剤片付き半導体素子(第2の半導体素子)を圧着した。圧着条件は120℃、0.20MPa、1.5秒間とした。なお、接着剤層の中央の位置に第1の半導体素子が埋め込まれるように位置合わせをした。このようにして作製した評価用試料を顕微鏡で観察し、第2の半導体素子の端部からはみ出している樹脂組成物の最大距離(ブリード量)を測定した。表1及び表2に結果を示す。 A semiconductor element with an adhesive piece (second semiconductor element) was pressure-bonded to the position where the first semiconductor element was mounted in the structure. The crimping conditions were 120° C., 0.20 MPa, and 1.5 seconds. The position was adjusted so that the first semiconductor element was embedded in the central position of the adhesive layer. The sample for evaluation produced in this way was observed with a microscope, and the maximum distance (bleed amount) of the resin composition protruding from the end of the second semiconductor element was measured. Tables 1 and 2 show the results.
(参考例)
特許文献2の実施例2(ずり粘度が5000Pa・sとなる温度:63℃)の再現試験を実施した。すなわち、特許文献2の実施例2で使用している材料と同じ材料を使用し、特許文献2の実施例2と同様にして参考例に係るフィルム状接着剤を作製した。(Reference example)
A reproduction test of Example 2 of Patent Document 2 (temperature at which shear viscosity becomes 5000 Pa·s: 63°C) was performed. That is, using the same materials as those used in Example 2 of
参考例に係るフィルム状接着剤のずり粘度が5000Pa・sとなる温度は62℃であった。また、参考例に係るフィルム状接着剤の40℃におけるずり粘度η40は70921Pa・sであり、80℃におけるずり粘度η80は1568Pa・sであり、η40/η80の値は45であった。The temperature at which the film adhesive according to the reference example had a shear viscosity of 5000 Pa·s was 62°C. Further, the film-like adhesive according to the reference example had a shear viscosity η40 at 40°C of 70921 Pa·s, a shear viscosity η80 of 1568 Pa·s at 80°C, and a value of η40 / η80 of 45. rice field.
本開示によれば、熱硬化性樹脂組成物からなる接着剤層を含む接着フィルムであって、熱圧着工程において、半導体素子に対する優れたな埋込性を有し且つブリードを十分に抑制できる接着フィルムが提供される。本開示によれば、上記接着フィルムの接着剤層を備えるダイシング・ダイボンディング一体型フィルム及びこれを用いた半導体パッケージの製造方法が提供される。 According to the present disclosure, an adhesive film including an adhesive layer made of a thermosetting resin composition, which has excellent embedding properties in a semiconductor element and can sufficiently suppress bleeding in a thermocompression bonding process. A film is provided. According to the present disclosure, a dicing/die bonding integrated film including the adhesive layer of the adhesive film and a method for manufacturing a semiconductor package using the same are provided.
2…粘着剤層、8…ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、10…基板、20…第1の封止層(接着剤片の硬化物)、20A…接着剤層(接着フィルム)、20P…接着剤片、30…積層体、50…構造体、100…半導体パッケージ、W…ウェハ、Wa…第1の半導体素子、Wb…第2の半導体素子
2... Adhesive layer, 8... Dicing/die bonding integrated film, 10... Substrate, 20... First sealing layer (cured product of adhesive piece), 20A... Adhesive layer (adhesive film), 20P...
Claims (9)
前記接着剤層の40℃におけるずり粘度をη40とし、前記接着剤層の80℃におけるずり粘度をη80とすると、
η80が2500~4500Pa・sであり、
η80に対するη40の比率(η40/η80)が25~200であり、
前記熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、40℃超70℃未満の軟化点を有するフェノール樹脂を含む硬化剤と、重量平均分子量が10万~300万のアクリル樹脂と、無機フィラーと、硬化促進剤とを含有し、
前記熱硬化性樹脂組成物において、25℃において液状であるエポキシ樹脂の含有率が前記熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂の全質量基準で40質量%未満であり、
前記熱硬化性樹脂組成物において、前記アクリル樹脂の含有量が前記熱硬化性樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂の全質量及び硬化剤の質量の合計100質量部に対して20~200質量部であり、
前記熱硬化性樹脂組成物において、前記無機フィラーの含有量が前記熱硬化性樹脂組成物に含まれる樹脂成分の質量100質量部に対して10~90質量部である、接着フィルム。 An adhesive film comprising an adhesive layer made of a thermosetting resin composition,
Assuming that the shear viscosity of the adhesive layer at 40°C is η40 and the shear viscosity of the adhesive layer at 80°C is η80 ,
η 80 is 2500 to 4500 Pa s,
the ratio of η40 to η80 ( η40 / η80 ) is 25 to 200 ;
The thermosetting resin composition comprises an epoxy resin, a curing agent containing a phenolic resin having a softening point of more than 40 ° C. and less than 70 ° C., an acrylic resin having a weight average molecular weight of 100,000 to 3,000,000, an inorganic filler, and a curing accelerator,
In the thermosetting resin composition, the content of the epoxy resin that is liquid at 25° C. is less than 40% by mass based on the total mass of the epoxy resin contained in the thermosetting resin composition,
In the thermosetting resin composition, the content of the acrylic resin is 20 to 200 parts by mass per 100 parts by mass of the total mass of the epoxy resin and the curing agent contained in the thermosetting resin composition. can be,
An adhesive film, wherein the content of the inorganic filler in the thermosetting resin composition is 10 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component contained in the thermosetting resin composition.
前記接着剤層の一方の表面上に設けられた粘着剤層と、
を備える、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム。 The adhesive layer of the adhesive film according to any one of claims 1 to 5 ;
a pressure-sensitive adhesive layer provided on one surface of the adhesive layer;
A dicing and die bonding integrated film.
請求項6又は7に記載のダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの前記接着剤層とウェハとを貼り合わせる工程と、
前記接着剤層に貼り合わされた状態の前記ウェハを複数の第2の半導体素子に個片化する工程と、
前記接着剤層が個片化されることによって形成された接着剤片と前記第2の半導体素子と含む積層体を前記粘着剤層からピックアップする工程と、
前記第1の半導体素子が前記接着剤片に埋め込まれるように、前記基板に対して前記積層体を熱圧着する工程と、
加熱処理によって前記接着剤片を硬化させる工程と、
を含む、チップ埋込型半導体パッケージの製造方法。 providing a structure comprising a substrate and a first semiconductor device mounted on a surface of the substrate;
A step of bonding the adhesive layer and the wafer of the dicing/die bonding integrated film according to claim 6 or 7 ;
a step of singulating the wafer bonded to the adhesive layer into a plurality of second semiconductor elements;
a step of picking up from the adhesive layer a laminate including adhesive pieces formed by singulating the adhesive layer and the second semiconductor element;
thermocompression bonding the laminate to the substrate such that the first semiconductor element is embedded in the adhesive strip;
curing the adhesive strip by heat treatment;
A method of manufacturing a chip-embedded semiconductor package, comprising:
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