TW202244085A - 底部填充劑組成物、塗佈膜、硬化膜、多層配線基板及多層配線基板的製造方法 - Google Patents

底部填充劑組成物、塗佈膜、硬化膜、多層配線基板及多層配線基板的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明的課題在於提供一種經時穩定性優異且金屬密接性亦良好的底部填充劑組成物、以及使用了底部填充劑組成物之塗佈膜、硬化膜、多層配線基板及多層配線基板的製造方法。本發明的底部填充劑組成物為一種含有聚合物及具有順丁烯二醯亞胺基之順丁烯二醯亞胺化合物之底部填充劑組成物,其中,聚合物係具有氰基,每1g聚合物中所包含之氰基的含量為0.1~6mmol/g。

Description

底部填充劑組成物、塗佈膜、硬化膜、多層配線基板及多層配線基板的製造方法
本發明係有關一種底部填充劑組成物、塗佈膜、硬化膜、多層配線基板及多層配線基板的製造方法。
設置在絕緣性基材之微孔中填充金屬而成之金屬填充微細結構體(器件)係近年來在奈米技術中亦備受關注之領域之一,例如,期待作為各向異性導電接合構件的用途。 該各向異性導電接合構件插入半導體元件等電子元件與電路基板之間,僅藉由加壓可獲得電子元件與電路基板之間的電連接,因此作為半導體元件等電子元件等電連接構件或進行功能檢查時的檢查用連接器等而廣泛使用。 尤其,半導體元件等電子元件的小型化明顯,在如以往的引線接合那樣的直接連接配線基板之方式、或覆晶接合、熱壓(熱壓接)接合等中,無法充分地保證連接的穩定性,因此各向異性導電接合構件作為電子連接構件而備受關注。
作為使用了該種各向異性導電接合構件之多層配線基板的製造方法,例如,專利文獻1中記載有具有使用非導電性的熱硬化性樹脂來接著各向異性導電接合構件與配線基板之臨時接合製程之製造方法([請求項1])。
[專利文獻1]日本特開2018-037509號公報
本發明人對專利文獻1中所記載之熱硬化性樹脂進行了探討之結果,得知與金屬配線或金屬柱的密接性(以下,簡稱為“金屬密接性”。)良好,但得到有時經時穩定性較差,且有時無法確保長期的可用時間。
因此,本發明的課題在於提供一種經時穩定性優異且金屬密接性亦良好的底部填充劑組成物、以及使用了底部填充劑組成物之塗佈膜、硬化膜、多層配線基板及多層配線基板的製造方法。
本發明人為了實現上述課題而深入研究之結果,發現若使用含有包含特定量的氰基之聚合物及順丁烯二醯亞胺化合物之組成物,則經時穩定性優異,且金屬密接性亦變得良好,從而完成了本發明。 亦即,本發明人發現藉由以下結構能夠解決上述課題。
[1]一種底部填充劑組成物,係含有聚合物及具有順丁烯二醯亞胺基之順丁烯二醯亞胺化合物,其中 聚合物係具有氰基, 每1g聚合物中所包含之氰基的含量為0.1~6mmol/g。 [2]如[1]所述之底部填充劑組成物,其中 聚合物及順丁烯二醯亞胺化合物的含量的總計相對於底部填充劑組成物的總質量為10~80質量%。 [3]如[1]或[2]所述之底部填充劑組成物, 前述底部填充劑組成物係進一步含有溶劑, 可溶於溶劑之成分相對於不揮發成分的總質量為95質量%以上。 [4]如[1]至[3]之任一項所述之底部填充劑組成物,其中 聚合物為具有環氧基以外的硬化性基之熱硬化性樹脂。 [5]如[1]至[4]之任一項所述之底部填充劑組成物,其中 聚合物係具有重複單元,重複單元係具有包含氰基之側鏈。 [6]如[1]至[5]之任一項所述之底部填充劑組成物,其中 聚合物係具有由後述之式(1)表示之重複單元。 [7]如[1]至[6]之任一項所述之底部填充劑組成物,其中 聚合物的重量平均分子量為100000~1200000。 [8]如[1]至[7]之任一項所述之底部填充劑組成物,其中 順丁烯二醯亞胺化合物的含量相對於底部填充劑組成物的總質量為5~70質量%。 [9]如[1]至[8]之任一項所述之底部填充劑組成物,其中 順丁烯二醯亞胺化合物為在1分子中具有2個以上順丁烯二醯亞胺基之化合物。 [10]如[1]至[9]之任一項所述之底部填充劑組成物,其中 順丁烯二醯亞胺化合物為雙順丁烯二醯亞胺化合物。 [11]如[1]至[10]之任一項所述之底部填充劑組成物, 前述底部填充劑組成物係進一步含有烯丙基酚化合物。 [12]如[11]所述之底部填充劑組成物,其中 烯丙基酚化合物的含量相對於底部填充劑組成物的總質量為3~60質量%。 [13]如[1]至[12]之任一項所述之底部填充劑組成物, 前述底部填充劑組成物係進一步含有選自包含丙烯酸單體及甲基丙烯酸單體之群組中之至少1種單體。
[14]一種塗佈膜,係使用[1]至[13]之任一項所述之底部填充劑組成物而形成。 [15]一種硬化膜,係對[14]所述之塗佈膜進行硬化而形成。 [16]一種多層配線基板,係依次具備具有複數個電極之半導體元件、各向異性導電接合構件及具有複數個電極之電路基板,其中 在半導體元件與各向異性導電接合構件之間、及在電路基板與各向異性導電接合構件之間配置有[15]所述之硬化膜, 各向異性導電接合構件係具有由無機材料構成之絕緣性基材及在絕緣性基材的厚度方向上貫通且在彼此絕緣之狀態下設置之由導電性構件構成之複數個導通路,複數個導通路係具有從絕緣性基材的表面突出之突出部分, 電路基板所具有之複數個電極的高度為10μm以下。 [17]如[16]所述之多層配線基板,其中 各向異性導電接合構件的導電性構件、半導體元件所具有之複數個電極及電路基板所具有之複數個電極均包含銅。
[18]一種多層配線基板的製造方法,係製作依次具備具有複數個電極之半導體元件、各向異性導電接合構件及具有複數個電極之電路基板之多層配線基板,前述多層配線基板的製造方法依次具有: 臨時接合製程,係使用[1]至[13]之任一項所述之底部填充劑組成物來接著各向異性導電接合構件與半導體元件及電路基板; 正式接合製程,係藉由以未達底部填充劑組成物的硬化溫度的溫度進行加熱,來電接合各向異性導電接合構件所具有之導通路與半導體元件所具有之複數個電極及電路基板所具有之複數個電極;及 硬化製程,係藉由以底部填充劑組成物的硬化溫度以上的溫度進行加熱,使底部填充劑組成物硬化, 臨時接合製程中的溫度條件為20~140℃, 正式接合製程中的溫度條件為高於臨時接合製程的溫度的溫度。 [19]如[18]所述之多層配線基板的製造方法,其中 在臨時接合製程中,使用底部填充劑組成物形成之塗佈膜設置在各向異性導電接合構件中的半導體元件側及電路基板側的表面。 [20]如[18]所述之多層配線基板的製造方法,其中 在臨時接合製程中,使用底部填充劑組成物形成之塗佈膜設置在半導體元件及電路基板中的各向異性導電接合構件側的表面。 [21]如[18]至[20]之任一項所述之多層配線基板的製造方法,其中 在正式接合製程中,在加壓之後或加壓之狀態下進行加熱。 [發明效果]
如以下所說明,依本發明,能夠提供一種經時穩定性優異且金屬密接性亦良好的底部填充劑組成物、以及使用了底部填充劑組成物之塗佈膜、硬化膜、多層配線基板及多層配線基板的製造方法。
以下,對本發明進行詳細說明。 以下所記載之構成要件的說明係依據本發明的代表實施態樣而完成的,但本發明並不限定於該些實施態樣。 另外,本說明書中,使用“~”來表示之數值範圍意味著作為下限值及上限值包含記載於“~”的前後之數值之範圍。 又,本說明書中,各成分可以單獨使用1種相當於各成分的物質,亦可以併用2種以上。在此,關於各成分併用2種以上的物質時,只要沒有特別說明,則作為該成分的含量係指併用之物質的總計的含量。 又,本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”係表示“丙烯酸酯”或“甲基丙烯酸酯”之表述,“(甲基)丙烯酸”係表示“丙烯酸”或“甲基丙烯酸”之表述,“(甲基)丙烯醯基”係表示“丙烯醯基”或“甲基丙烯醯基”之表述。
[底部填充劑組成物] 本發明的底部填充劑組成物(以下,亦簡稱為“本發明的組成物”。)係含有聚合物及具有順丁烯二醯亞胺基之順丁烯二醯亞胺化合物之組成物。 又,上述聚合物具有氰基,每1g上述聚合物中所包含之上述氰基的含量為0.1~6mmol/g。
本發明中,如上所述,若使用含有包含特定量的氰基之聚合物及順丁烯二醯亞胺化合物之組成物,則經時穩定性優異,且金屬密接性亦變得良好。 該機制的詳細內容尚不明確,但大概推測為如下。 亦即,由於在金屬(尤其銅)表面產生由聚合物中包含特定量之氰基的π電子的配位引起之π吸附,因此認為金屬密接性變得良好。 又,順丁烯二醯亞胺化合物的熱穩定性較高,在多層配線基板的製造製程中,即使在塗佈了本發明的組成物之狀態下放置,亦不會阻礙作為熱聚合起始劑的功能,因此認為經時穩定性變得良好。
又,本發明中,如後述之實施例所示,將本發明的組成物用於多層配線基板的製作時,具有接合適性良好的意外的效果。 該機制的詳細內容尚不明確,但大概推測為如下。 亦即,認為這是因為本發明的組成物所含有之聚合物在後述之臨時接合製程或正式接合製程中升溫時,因氰基的相互作用減弱而黏度容易降低,藉此流動性變高,且在各向異性導電接合構件的導通路與半導體元件所具有之複數個電極及電路基板所具有之複數個電極之間難以殘存本發明的組成物。 以下,對本發明的組成物所含有之聚合物及順丁烯二醯亞胺化合物進行詳述。
〔聚合物〕 本發明的組成物所含有之聚合物為具有氰基且每1g聚合物中所包含之氰基的含量成為0.1~6mmol/g之聚合物。 在此,氰基的含量能夠使用 13C-NMR(Nuclear Magnetic Resonance:核磁共振)等手段來進行測定。 本發明中,氰基的含量係1~5mmol/g為較佳。
本發明中,從經時穩定性變得更加良好且金屬密接性亦變得更加良好之理由出發,上述聚合物係具有環氧基以外的硬化性基之熱硬化性樹脂為較佳。 作為具有環氧基以外的硬化性基之熱硬化性樹脂,具體而言,例如可舉出聚丙烯腈(包含與丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物。以下相同。)、AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)樹脂、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)樹脂、丙烯酸樹脂、酚樹脂、胺基樹脂(脲樹脂、三聚氰胺樹脂等)、呋喃樹脂、不飽和聚酯系樹脂、熱硬化性胺基甲酸乙酯系樹脂、矽酮樹脂、熱硬化性聚醯亞胺系樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、乙烯酯樹脂等。 該些之中,聚丙烯腈為較佳。
本發明中,從與金屬(尤其銅)的密接性變得更加良好之理由出發,上述聚合物具有重複單元,該重複單元具有包含氰基之側鏈為較佳。具體而言,上述聚合物具有由下述式(1)表示之重複單元為更加。 [化學式1]
Figure 02_image001
上述式(1)中、R 1表示氫原子或取代基,L 1表示單鍵或2價的連結基。
接著,對上述式(1)中的R 1所表示之氫原子或取代基進行說明。 上述式(1)中,作為R 1的一態樣所表示之取代基,鹵素原子、碳數1~20的直鏈狀的烷基、碳數3~20的分支狀或環狀的烷基、碳數1~20的直鏈狀的鹵化烷基、碳數1~20的烷氧基、碳數6~20的芳基、碳數6~20的芳氧基、氰基或胺基為較佳。 本發明中,上述式(1)中的R 1係氫原子或甲基為較佳,氫原子為更加。
接著,對上述式(1)中的L 1所表示之單鍵或2價的連結基進行說明。 上述式(1)中,作為L 1的一態樣所表示之2價的連結基,組合選自包含可具有取代基之碳數1~18的直鏈狀的伸烷基、碳數3~18的分支狀或環狀的伸烷基、可具有取代基之碳數6~12的伸芳基、醚基(-O-)、羰基(-C(=O)-)及可具有取代基之亞胺基(-NH-)之群組中之至少2個以上的基團而成之2價的連結基為較佳。 本發明中,上述式(1)中的L 1係單鍵為較佳。
上述聚合物可以係基於含有氰基之單體成分(例如,丙烯腈等)(以下,亦簡稱為“含氰基單體”。)之單獨聚合物,但使含氰基單體和(甲基)丙烯酸酯成分共聚合而成之共聚物為較佳。 作為(甲基)丙烯酸酯成分,具體而言,例如可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛基庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等。 (甲基)丙烯酸酯成分相對於含氰基單體以共聚合比計在70~99mol%的範圍內導入為較佳,80~98mol%的範圍為更加,90~98mol%的範圍為進一步較佳。
又,關於上述聚合物,除了上述之含氰基單體及(甲基)丙烯酸酯成分以外,亦可以係使上述之(甲基)丙烯酸酯成分和可共聚合之其他單體成分共聚合而成之共聚物。 作為其他單體成分,例如能夠使用含羧基單體(例如(甲基)丙烯酸等)。
本發明中,上述聚合物能夠藉由聚合上述之單體成分而獲得。 聚合方法並無特別限定,例如可舉出溶液聚合、乳化聚合、整體聚合、懸浮聚合等。 又,作為聚合反應的種類,例如可舉出自由基聚合、陽離子聚合、陰離子聚合、活性自由基聚合、活性陽離子聚合、活性陰離子聚合、配位聚合等。
本發明中,從對溶劑的溶解性及塗佈作業中的液體處理的容易性的觀點出發,上述聚合物的重量平均分子量(Mw)係100000~1200000為較佳,500000~1000000為更加。 在此,本發明中的重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)法而測定之值。 ·溶劑(洗提液):四氫呋喃(THF) ·裝置名:組合使用Shimadzu Corporation製Prominence LC-20AD和Shodex company製RI-104 ·管柱:連接使用1根TOSOH TSKgel SuperHM-M(6.0mmφ×150mm) ·管柱溫度:40℃ ·試樣濃度:1mg/mL ·流速:0.6mL/min. ·校正曲線:使用基於TOSHO CORPORATION製TSK標準聚苯乙烯Mw=2,630~710,000(Mw/Mn=1.01~1.05)下的5個樣品之校正曲線
本發明中,從容易排除組成物中的空隙,在半導體的安裝步驟中,能夠進行低壓安裝,且連接性亦變得良好之理由出發,上述聚合物的含量相對於本發明的組成物的總質量係10~60質量%為較佳,10~45質量%為更加,15~40質量%為進一步較佳。 另外,上述聚合物可以單獨含有1種聚合物,亦可以併用含有2種以上的聚合物。另外,在併用2種以上聚合物之情況下,組成物中的聚合物的含量的總計在上述之範圍內為較佳。
〔順丁烯二醯亞胺化合物〕 關於本發明的組成物所含有之順丁烯二醯亞胺化合物,只要係具有順丁烯二醯亞胺基之化合物,則並無特別限定,具有順丁烯二醯亞胺基且分子量為1000以下的低分子化合物為較佳。 作為順丁烯二醯亞胺化合物,例如,1分子中具有2個以上順丁烯二醯亞胺基之化合物為較佳,1分子中具有2個順丁烯二醯亞胺基之雙順丁烯二醯亞胺化合物為更加。 作為順丁烯二醯亞胺化合物,具體而言,例如,可舉出4-甲基-1,3-伸苯基雙順丁烯二醯亞胺、4,4-雙順丁烯二醯亞胺二苯甲烷、間伸苯基雙順丁烯二醯亞胺、雙酚A二苯醚雙順丁烯二醯亞胺、3,3’-二甲基-5,5'-二乙基-4,4’-二苯甲烷雙順丁烯二醯亞胺等。 該些之中,芳香族雙順丁烯二醯亞胺為較佳,尤其考慮臨時接合製程中的作業性,則溶劑溶解性或流動性良好的3,3’-二甲基-5,5'-二乙基-4,4’-二苯甲烷雙順丁烯二醯亞胺為較佳。
本發明中,從容易排除組成物中的空隙,在半導體的安裝步驟中,能夠進行低壓安裝,且連接性亦變得良好之理由出發,順丁烯二醯亞胺化合物的含量相對於本發明的組成物的總質量係5~70質量%為較佳,20~60質量%為更加,20~55質量%為進一步較佳。 另外,上述順丁烯二醯亞胺化合物可以單獨含有1種順丁烯二醯亞胺化合物,亦可以併用含有2種以上的順丁烯二醯亞胺化合物。另外,在併用2種以上順丁烯二醯亞胺化合物之情況下,組成物中的順丁烯二醯亞胺化合物的含量的總計在上述之範圍內為較佳。
又,本發明中,從兼具硬化性的確保及作業性(低黏度化)的觀點出發,上述之聚合物及順丁烯二醯亞胺化合物的含量的總計相對於底部填充劑組成物的總質量係10~80質量%為較佳,15~70質量%為更加。
〔烯丙基酚化合物〕 從能夠獲得充分的硬化性之理由出發,本發明的組成物含有具有乙烯性不飽和雙鍵及酚性羥基之烯丙基酚化合物為較佳。 作為乙烯性不飽和雙鍵,例如,可舉出(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯醯胺基、苯乙烯基、乙烯基(例如,乙烯酯、乙烯醚等)、烯丙基(例如,烯丙醚、烯丙酯等)等。 又,酚性羥基係指取代芳香環的氫原子之羥基,取代苯環的氫原子之羥基為較佳。
作為烯丙基酚化合物,例如,可舉出烯丙基化雙酚。 作為烯丙基化雙酚,具體而言,例如,可舉出2,2’-二烯丙基雙酚A、4,4’-(二甲基亞甲基)雙[2-(2-丙烯基)苯酚]、4,4’-亞甲基雙[2-(2-丙烯基)苯酚]、4,4’-(二甲基亞甲基)雙[2-(2-丙烯基)-6-甲基苯酚]等,該些之中,2,2’-二烯丙基雙酚A為較佳。
本發明中,從容易排除組成物中的空隙,且連接性亦變得良好之理由出發,烯丙基酚化合物的含量相對於本發明的組成物的總質量係3~60質量%為較佳,6~55質量%為更加,6~50質量%為進一步較佳。 另外,上述烯丙基酚化合物可以單獨含有1種烯丙基酚化合物,亦可以併用含有2種以上的烯丙基酚化合物。另外,在併用2種以上烯丙基酚化合物之情況下,組成物中的烯丙基酚化合物的含量的總計在上述之範圍內為較佳。
〔單體〕 從兼具硬化性的確保及作業性(低黏度化)的觀點出發,本發明的組成物含有選自包含丙烯酸單體及甲基丙烯酸單體之群組中之至少1種單體為較佳。 上述單體能夠使用具有1個(甲基)丙烯醯基之單官能(甲基)丙烯酸酯、及具有2個以上(甲基)丙烯醯基之多官能(甲基)丙烯酸酯中的任一個。
作為上述單體,例如,可舉出異三聚氰酸EO改質二丙烯酸酯、異三聚氰酸EO改質三丙烯酸酯、二新戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、9,9-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯、茀系丙烯酸酯(例如,製品名:OGSOL EA0200、EA0300、Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.製)等。 這些單體之中,若考慮耐熱性等,則高耐熱性的茀系丙烯酸酯為較佳。
本發明中,上述單體的含量相對於聚合物、順丁烯二醯亞胺化合物、烯丙基酚化合物及上述單體的總質量係15質量%以下為較佳。 另外,上述單體可以單獨含有1種單體,亦可以併用含有2種以上的單體。另外,在併用2種以上單體之情況下,組成物中的單體的含量的總計在上述之範圍內為較佳。
〔溶劑〕 從作業性變得良好之理由出發,本發明的組成物含有溶劑為較佳。 作為溶劑,例如,可舉出:酮類(例如,丙酮、甲基乙基酮、2-丁酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮、乙醯丙酮等)、醚類(例如,二噁𠮿、四氫呋喃、四氫吡喃、二氧戊環、四氫糠醇、環戊基甲醚、二丁醚等)、脂肪族烴類(例如,己烷等)、脂環式烴類(例如,環己烷等)、芳香族烴類(例如,苯、甲苯、二甲苯、四氫萘、三甲基苯等)、鹵化碳類(例如,二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、二氯乙烷、二氯苯、1,1,2,2、-四氯乙烷、氯甲苯等)、酯類(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、碳酸二乙酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸正戊酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸芐酯、丁基卡必醇乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、乙酸異戊酯等)、醇類(例如,乙醇、異丙醇、丁醇、環己醇、糠醇、2-乙基己醇、辛醇、苯甲醇、乙醇胺、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚等)、苯酚類(例如,苯酚、甲酚等)、賽路蘇類(例如,甲基賽路蘇、乙基賽路蘇及1,2-二甲氧基乙烷等)、賽路蘇乙酸酯類、亞碸類(例如,二甲基亞碸等)、醯胺類(例如,二甲基甲醯胺及二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮等)、及雜環化合物(例如,吡啶、2,6-二甲吡啶等)等有機溶劑;水。 該些溶劑可以單獨使用1種,亦可以併用2種以上。
從作業性變得良好之理由出發,本發明的組成物中,可溶於上述溶劑之成分相對於不揮發成分的總質量係95質量%以上為較佳。 在此,不揮發成分係指構成溶劑以外的組成物之成分。
〔其他成分〕 用於底部填充劑材料之組成物根據目的除了上述之成分以外,可以含有抗氧化材料、防遷移劑、無機填充劑、分散劑、緩衝劑、黏度調整劑等各種添加劑。
[塗佈膜] 本發明的塗佈膜係使用上述之本發明的組成物形成之塗佈膜。 在此,塗佈膜係指塗佈上述之本發明的組成物並藉由乾燥去除了溶劑之未硬化的膜(樹脂層)。
本發明的塗佈膜的厚度並無特別限定,但從後述之本發明的多層配線基板的製造方法中,追隨成為連接對象之半導體元件及電路基板的表面形狀之觀點出發,50~3000nm為較佳,250~2000nm為更加。
本發明的塗佈膜的形成方法並無特別限定,但設置於後述之各向異性導電接合構件中的半導體元件側及電路基板側的表面時,可舉出將上述之本發明的組成物塗佈於各向異性導電接合構件的絕緣性基材的表面及導通路的突出部分,並使其乾燥,根據需要進行燒成之方法等。 本發明的組成物的塗佈方法並無特別限定,例如,能夠使用凹版塗佈法、反轉塗佈法、模塗法、刮板塗佈法、輥塗法、氣刀塗佈法、網版塗佈法、棒塗佈法、簾式塗佈法等以往公知的塗佈方法。 又,塗佈後的乾燥方法並無特別限定,例如,可舉出大氣下在0~100℃的溫度下,加熱數秒鐘~數十分鐘之處理、或減壓下在0~80℃的溫度下,加熱十幾分鐘~數小時之處理等。 又,關於乾燥後的燒成方法,由於根據使用之材料而不同,因此並無特別限定,但可舉出在160~300℃的溫度下加熱2分鐘~6小時之處理等。
[硬化膜] 本發明的硬化膜係對上述之本發明的塗佈膜進行硬化而形成之硬化膜。 在此,硬化膜的形成方法並無特別限定,但可舉出以上述之本發明的組成物的硬化溫度以上的溫度進行加熱之方法等。 又,硬化膜的形成方法中的加熱溫度係200℃以上且400℃以下為較佳,200℃以上且300℃以下為更加。 又,從充分地進行硬化之觀點出發,硬化膜的形成方法中的加熱時間係1~60分鐘為較佳。
[多層配線基板] 本發明的多層配線基板係依次具備具有複數個電極之半導體元件、各向異性導電接合構件及具有複數個電極之電路基板之多層配線基板。 又,本發明的多層配線基板中,在上述半導體元件與上述各向異性導電接合構件之間、及在上述電路基板與上述各向異性導電接合構件之間配置有上述之本發明的硬化膜。 又,上述各向異性導電接合構件具有由無機材料構成之絕緣性基材及在上述絕緣性基材的厚度方向上貫通且在彼此絕緣之狀態下設置之由導電性構件構成之複數個導通路,上述複數個導通路具有從上述絕緣性基材的表面突出之突出部分。 又,上述電路基板所具有之上述複數個電極的高度為10μm以下。
〔各向異性導電接合構件〕 本發明的多層配線基板所具有之各向異性導電接合構件如上所述具備:絕緣性基材,由無機材料構成;及由導電性構件構成之複數個導通路,在絕緣性基材的厚度方向上貫通,且在彼此絕緣之狀態下設置。 又,各導通路具有從絕緣性基材的表面突出之突出部分。
本發明中,各向異性導電接合構件及其製造方法能夠採用專利文獻1(日本特開2018-037509號公報)中所記載者,其內容作為參照納入本說明書中。 又,關於各向異性導電接合構件的製造方法,亦能夠使用日本特開2018-037509號公報中所記載之方法以外的方法,例如,能夠使用日本特開2008-270157號公報中所記載之方法、國際公開第2017/057150號中所記載之方法、國際公開第2018/155273號中所記載之方法、日本特開2019-153415號公報中所記載之方法等。該些公報中所記載之內容作為參照納入本說明書中。
〔半導體元件〕 如上所述,本發明的多層配線基板所具有之半導體元件係具有複數個電極之半導體元件。 本發明中,半導體元件能夠採用以往公知的半導體元件,作為其具體例,可舉出邏輯LSI(Large Scale Integration:大型積體電路)(例如,ASIC(Application Specific Integrated Circuit:特殊應用積體電路)、FPGA(Field Programmable Gate Array:場域可程式閘陣列)、ASSP(Application Specific Standard Product:應用特定標準產品)等)、微處理器(例如,CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)、GPU(Graphics Processing Unit:圖案處理單元)等)、記憶體(例如,DRAM(Dynamic Random Access Memory:動態隨機存取記憶體)、HMC(Hybrid Memory Cube:混合記憶體立方體)、MRAM(MagneticRAM:磁記憶體)和PCM(Phase-Change Memory:相變化記憶體)、ReRAM(Resistive RAM:可變電阻式記憶體)、FeRAM(Ferroelectric RAM:鐵電隨機存取記憶體)、快閃記憶體(NAND(Not AND)快閃)等)、LED(Light Emitting Diode:發光二極體)、(例如,攜式終端的微快閃、車載用、投影儀光源、LCD背光、普通照明等)、功率/器件、模擬IC(Integrated Circuit:積體電路)、(例如,DC(Direct Current:直流電)-DC(Direct Current:直流電)轉換器、絕緣閘雙極電晶體(IGBT)等)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微機電系統)、(例如,加速度感測器、壓力感測器、振子、陀螺儀感測器等)、無線(例如,GPS(Global Positioning System:全球定位系統)、FM(Frequency Modulation:調頻)、NFC(Nearfieldcommunication:近場通訊)、RFEM(RF Expansion Module:射頻擴展模組)、MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit:單晶微波積體電路)、WLAN(WirelessLocalAreaNetwork:無線區域網路)等)、離散元件、BSI(Back Side Illumination:背面照度)、CIS(Contact Image Sensor:接觸式影像感測器)、相機模組、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補式金屬氧化物半導體)、Passive(被動)元件、SAW(Surface Acoustic Wave:表面聲波)濾波器、RF(Radio Frequency:射頻)濾波器、RFIPD(Radio Frequency Integrated Passive Devices:射頻整合式被動元件)、BB(Broadband:寬頻)等。 半導體元件例如係用1個完結者,且係以半導體元件單體發揮電路或感測器等的特定功能者。半導體元件可以係具有中介層功能者。又,例如,亦能夠在具有中介層功能之器件上積層具有邏輯電路之邏輯晶片及記憶體晶片等複數個器件。又,在該情況下,即使每個器件的電極尺寸不同,亦能夠進行接合。
〔電路基板〕 本發明的多層配線基板所具有之電路基板具有基板及高度為10μm以下的複數個電極,進而根據需要,具有其他構件。 在此,電極的高度係指藉由場發射型掃描式電子顯微鏡以10000倍的倍率觀察電路基板的剖面,並在10個點測定了電極的高度而獲得之平均值。 又,電路基板亦可以係在基板(例如,矽基板)上安裝了積體電路之半導體元件。作為半導體元件,可舉出上述者。
<基板> 作為基板,並無特別限制,根據目的能夠適當地進行選擇,例如可舉出塑料基板、玻璃基板等。 又,作為基板的形狀、大小、結構,並無特別限制,根據目的能夠適當地進行選擇。
<電極> 作為電極的材料,可舉出金、銀、銅、鋁等。 又,關於電極的形狀,只要係高度為10μm以下,則並無特別限定,可以係配線形狀,根據目的能夠適當地進行選擇。 又,電極的高度係0.05μm以上為較佳,0.1~5μm為更加。
〔硬化膜〕 本發明的多層配線基板所具有之硬化膜係上述之本發明的硬化膜。 在此,本發明的多層配線基板中的硬化膜的厚度並無特別限定,但50~3000nm為較佳,250~2000nm為更加。
本發明中,從本發明的效果顯在化之理由出發,上述之各向異性導電接合構件的導電性構件、半導體元件所具有之複數個電極及電路基板所具有之複數個電極均包含銅為較佳。
[多層配線基板的製造方法] 本發明的多層配線基板的製造方法(以下,簡稱為“本發明的製造方法”。)係依次具備具有複數個電極之半導體元件、各向異性導電接合構件及具有複數個電極之電路基板之多層配線基板的製造方法。 又,本發明的製造方法依次具有:臨時接合製程,使用上述之本發明的組成物來接著上述各向異性導電接合構件與上述半導體元件及上述電路基板;正式接合製程,藉由以未達上述之本發明的組成物的硬化溫度的溫度進行加熱,來電接合上述各向異性導電接合構件所具有之導通路與上述半導體元件所具有之上述複數個電極及上述電路基板所具有之上述複數個電極;及硬化製程,藉由以上述之本發明的組成物的硬化溫度以上的溫度進行加熱,使上述之本發明的組成物硬化。 又,上述臨時接合製程中的溫度條件係20~140℃。 又,上述正式接合製程中的溫度條件係高於上述臨時接合製程的溫度的溫度。 另外,本發明的製造方法中使用之各向異性導電接合構件、半導體元件及電路基板與上述之本發明的多層配線基板中說明者相同。 以下,對本發明的製造方法所具有之臨時接合製程、正式接合製程及硬化製程進行詳述。
〔臨時接合製程〕 本發明的製造方法所具有之臨時接合製程係使用上述之本發明的組成物在20~140℃的溫度條件下接著上述之各向異性導電接合構件與上述之半導體元件及電路基板之製程。 本發明中,適用上述之本發明的組成物時,使用上述之本發明的組成物形成之塗佈膜可以設置在上述之各向異性導電接合構件中的上述之半導體元件側及電路基板側的表面,亦可以設置在上述之半導體元件及電路基板中的上述之各向異性導電接合構件側的表面。
本發明中,從防止由加熱引起之樹脂軟化起因的位置偏移之理由出發,20~140℃下的加熱在加壓之後或加壓之狀態下進行為較佳。
關於臨時接合製程中的溫度條件,只要係20~140℃,則並無特別限定,25~100℃為較佳。 又,臨時接合製程中加壓時的加壓條件並無特別限定,但10MPa以下為較佳,6MPa以下為更加。
本發明中,在CoW(Chip On Wafer:晶圓上晶片)製程中進行臨時接合製程為較佳。檢查半導體晶圓和半導體晶片晶圓以預先知道良品晶片和不良晶片(KGD:Known Good Die:已知良好晶片),從而在半導體晶圓內的良品部分僅接合半導體晶片晶圓的良品晶片,由此能夠減少損失。另外,進行臨時接合時,若臨時接合強度較弱,則直到進行正式接合的步驟(搬送步驟等)中產生位置偏移,因此上述之臨時接合製程中的溫度條件及加壓條件變得重要。
〔正式接合製程〕 本發明的製造方法所具有之正式接合製程係藉由以未達上述之本發明的組成物的硬化溫度的溫度且高於臨時接合製程的溫度的溫度進行加熱來電接合上述之各向異性導電接合構件所具有之導通路與上述之半導體元件所具有之複數個電極及電路基板所具有之複數個電極之製程。
本發明中,從防止由加熱引起之樹脂軟化起因的位置偏移之理由出發,未達上述之本發明的組成物的硬化溫度的溫度下的加熱在加壓之後或加壓之狀態下進行為較佳。
關於正式接合製程中的溫度條件,只要係高於臨時接合製程的溫度的溫度,則並無特別限定,但大於100℃且300℃以下為較佳,120~250℃為更加。 又,正式接合製程中加壓時的加壓條件並無特別限定,但150MPa以下為較佳,0.1~100MPa為更加。 又,正式接合製程的時間並無特別限定,但1秒鐘~60分鐘為較佳,5秒鐘~40分鐘為更加。 藉由在上述之條件下進行正式接合製程,上述之臨時接合製程中所使用之本發明的組成物容易在半導體元件及電路基板的電極之間流動,且難以殘存在接合部。 另外,關於正式接合製程,可以對半導體元件的每個晶片進行,但從能夠減少生產節拍時間之觀點出發,對晶圓一次性進行為較佳。
〔硬化製程〕 本發明的製造方法所具有之硬化製程係藉由以上述之本發明的組成物的硬化溫度以上的溫度進行加熱而使上述之本發明的組成物硬化之製程。 本發明中,關於硬化製程中的溫度條件,只要係上述之本發明的組成物的硬化溫度以上,則並無特別限定,但200℃以上且400℃以下為較佳,200℃以上且300℃以下為更加。 又,從防止由加熱引起之樹脂軟化起因的位置偏移之理由出發,基於硬化製程之加熱在加壓之後或加壓之狀態下進行為較佳。 又,硬化製程的時間並無特別限定,但從充分地進行上述之本發明的組成物的硬化之觀點出發,1~60分鐘為較佳。 另外,硬化製程與正式接合製程相同,可以對半導體元件的每個晶片進行,但從能夠減少生產節拍時間之觀點出發,對晶圓一次性進行為較佳。 又,硬化製程中加壓時的加壓條件並無特別限定,但150MPa以下為較佳,0.1~100MPa為更加。
接著,利用圖1~圖3對上述之臨時接合製程、正式接合製程及硬化製程等進行說明。 如圖1所示,使用設置在各向異性導電接合構件1的表面之底部填充劑組成物4來臨時接合各向異性導電接合構件1(符號2:絕緣性基材、符號3:導通路)與半導體元件11及電路基板13。 接著,如圖2所示,藉由以未達底部填充劑組成物4的硬化溫度的溫度進行加熱,來電接合(正式接合)各向異性導電接合構件1所具有之導通路3與半導體元件11所具有之複數個電極12及電路基板13所具有之複數個電極14。 接著,如圖3所示,藉由以底部填充劑組成物4的硬化溫度以上的溫度進行加熱,使底部填充劑組成物4硬化,由此能夠製作多層配線基板30。 [實施例]
以下,舉出實施例對本發明進行更詳細的說明。關於以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等,只要不脫離本發明的主旨,則能夠適當進行變更。因此,本發明的範圍不應該由以下所示之實施例作限定性解釋。
[各向異性導電接合構件的製作] <鋁基板的製作> 使用含有Si:0.06質量%、Fe:0.30質量%、Cu:0.005質量%、Mn:0.001質量%、Mg:0.001質量%、Zn:0.001質量%、Ti:0.03質量%且殘餘部分為Al和不可避免的雜質的鋁合金來製備熔融金屬,在進行了熔融金屬處理及過濾之後,藉由DC(Direct Chill:直接冷卻)鑄造法製作了厚度500mm、寬度1200mm的鑄錠。 接著,藉由面削機以平均10mm的厚度刮削了表面之後,在550℃下,均熱保持約5小時,當溫度降至400℃時,使用熱軋機製成厚度2.7mm的軋製板。 進而,使用連續退火機在500℃下進行了熱處理之後,藉由冷軋精加工為厚度1.0mm,從而獲得了JIS(Japanese Industrial Standards:日本工業標準)1050材料的鋁基板。 使該鋁基板成為寬度1030mm之後,實施了以下所示之各處理。
<電解研磨處理> 對於上述鋁基板,使用以下組成的電解研磨液,在電壓25V、液溫65℃、液體流速3.0m/min的條件下實施了電解研磨處理。 陰極設為碳電極,電源使用了GP0110-30R(TAKASAGO LTD.製)。又,電解液的流速係使用漩渦式流量監測器FLM22-10PCW(AS ONE Corporation製)而進行測量的。
(電解研磨液組成) ·85質量%磷酸(Wako Pure Chemical Corporation製試劑)  660mL ·純水  160mL ·硫酸  150mL ·乙二醇  30mL
<陽極氧化處理步驟> 接著,對於電解研磨處理後的鋁基板,根據日本特開2007-204802號公報中記載的順序實施了基於自我有序化法之陽極氧化處理。 對於電解研磨處理後的鋁基板,用0.50mol/L草酸的電解液在電壓40V、液溫16℃、液體流速3.0m/min的條件下,實施了5小時的預陽極氧化處理。 然後,實施了使預陽極氧化處理後的鋁基板在0.2mol/L鉻酸酐、0.6mol/L磷酸的混合水溶液(液溫:50℃)中浸漬12小時之脫膜處理。 然後,用0.50mol/L草酸的電解液在電壓40V、液溫16℃、液體流速3.0m/min的條件下,實施3小時45分鐘的再陽極氧化處理,從而獲得了膜厚30μm的陽極氧化膜。 另外,預陽極氧化處理及再陽極氧化處理中,陰極均設為不銹鋼電極,電源均使用了GP0110-30R(TAKASAGO LTD.製)。又,冷卻裝置中使用了NeoCool BD36(Yamato Scientific co.,ltd.製),攪拌加溫裝置中使用了成對攪拌器PS-100(TOKYO RIKAKIKAI CO, LTD製)。進而,電解液的流速係使用漩渦式流量監測器FLM22-10PCW(AS ONE Corporation製)而進行測量的。
<阻擋層去除步驟> 接著,在陽極氧化處理步驟之後,使用在氫氧化鈉水溶液(50g/l)中以成為2000ppm的方式溶解了氧化鋅之鹼性水溶液,實施在30℃下浸漬150秒鐘之蝕刻處理,從而去除位於陽極氧化膜的微孔(細孔)的底部之阻擋層,並且同時使鋅析出在曝光之鋁基板的表面上。 又,阻擋層去除步驟後的陽極氧化膜的平均厚度為30μm。
<金屬填充步驟> 接著,將鋁基板作為陰極,將鉑作為正極而實施了電解電鍍處理。 具體而言,藉由使用以下所示之組成的鍍銅液,並實施恆流電解,從而製作了在微孔的內部填充了鎳之金屬填充微細結構體。在此,關於恆流電解,使用YAMAMOTO-MS Co.,LTD.製的電鍍裝置,並使用HOKUTO DENKO CORPORATION製的電源(HZ-3000),在電鍍液中進行循環伏安法而確認了析出電位之後,在以下所示之條件下實施了處理。 (鍍銅液組成及條件) ·硫酸銅 100g/L ·硫酸 50g/L ·鹽酸 15g/L ·溫度 25℃ ·電流密度 10A/dm 2
用FE-SEM來觀察在微孔中填充了金屬後的陽極氧化膜的表面,觀察1000個微孔中有無基於金屬的封孔,算出封孔率(密封微孔的個數/1000個)之結果為98%。 又,用FIB在厚度方向上對在微孔中填充了金屬之後的陽極氧化膜進行切削加工,對其剖面藉由FE-SEM拍攝了表面照片(倍率50000倍),並確認了微孔的內部之結果,得知被密封之微孔中,其內部完全被金屬填充。
<表面金屬突出步驟> 使金屬填充步驟後的結構體浸漬在氫氧化鈉水溶液(濃度:5質量%、液溫:20℃)中,調整浸漬時間以使突出部分的高度成為400nm,並選擇性溶解鋁的陽極氧化膜的表面,從而製作了使作為填充金屬的銅突出之結構體。
<樹脂層形成步驟> 在未設置有鋁基板之一側的表面上貼附了熱剝離型的帶有黏著層的樹脂基材(Riva Alpha 3195MS、NITTO DENKO CORPORATION製)。
<基板去除步驟> 接著,藉由浸漬於氯化銅/鹽酸的混合溶液而溶解並去除鋁基板,從而製作了平均厚度30μm的金屬填充微細結構體。 所製作之金屬填充微細結構體中的導通路的直徑為60nm,導通路之間的間距為100nm,導通路的密度為5770萬個/mm 2
<背面金屬突出步驟> 使基板去除步驟後的結構體浸漬在氫氧化鈉水溶液(濃度:5質量%、液溫:20℃)中,調整浸漬時間以使突出部分的高度成為400nm,並選擇性溶解鋁的陽極氧化膜的表面,從而製作了使作為填充金屬的銅突出之各向異性導電接合構件。
[實施例1] 〔底部填充劑組成物〕 製備了下述組成的底部填充劑組成物1。另外,在下述表1中示出合成之丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物的氰基的含量。
Figure 02_image003
Figure 02_image004
底部填充劑組成物1 ·甲基乙基酮                                         50質量份 ·丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物 (Mw:160000、共聚合莫耳比95:5)                   16質量份 ·順丁烯二醯亞胺化合物 (製品名:BMI5100、Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)    22質量份 ·雙烯丙基酚
Figure 02_image003
(製品名:DABPA、Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)      12質量份
在剝離了設置在上述中所製作之各向異性導電接合構件的表面之剝離型的帶有黏著層的樹脂基材(Riva Alpha 3195MS、NITTO DENKO CORPORATION製)之後,用旋轉塗佈機在表面(曝光面)及背面以厚度成為400nm之方式塗佈了所製備之底部填充劑組成物1。 準備WALTS CO.,LTD.製的TEG晶片(菊鍊圖案)及中介層,並將該些設置在晶片接合器的上下,並預先調整了對準。 對準調整之後,使製作之各向異性導電接合構件重疊在設置在下側之中介層的Cu柱側,並使用常溫接合裝置(WP-100、PMT CORPORATION製),在溫度100℃、1分鐘、6MPa的條件下進行加熱壓接,從而進行了臨時接合。 接著,對於臨時接合之樣品,使用常溫接合裝置(WP-100、Bondtech Co.,Ltd製)在溫度180℃、5分鐘、50MPa的條件下進行加熱壓接,從而進行了正式接合。 接著,在溫度220℃、25分鐘、50MPa的條件下進行加熱壓接,並對底部填充劑組成物進行硬化,從而製作了多層配線基板。
[實施例2] 除了使用將丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物的共聚合莫耳比改變為85:15之組成物以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
[實施例3] 除了使用將丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物的共聚合莫耳比改變為75:25之組成物以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
[實施例4] 除了使用將丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物的共聚合莫耳比改變為99:1之組成物以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
[實施例5] 除了將底部填充劑組成物1變更為下述底部填充劑組成物2以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
Figure 02_image004
Figure 02_image004
底部填充劑組成物2 ·甲基乙基酮                                    50質量份 ·丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物 (Mw:160000,共聚合莫耳比95:5)                  16質量份 ·順丁烯二醯亞胺化合物 (製品名:BMI5100、Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)   22質量份 ·雙烯丙基酚 (製品名:DABPA、Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)     8質量份 ·茀系丙烯酸酯(製品名:OGSOL EA0200、
Figure 02_image005
EA0300、Osaka Gas Chemicals Co.,Ltd.製)               4質量份
[實施例6] 除了將底部填充劑組成物1變更為下述底部填充劑組成物3以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
Figure 02_image003
Figure 02_image003
底部填充劑組成物3 ·甲基乙基酮                                         50質量份 ·丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物 (Mw:160000,共聚合莫耳比95:5)                   16質量份 ·順丁烯二醯亞胺化合物 (製品名:BMI5100、Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)    20質量份 ·雙烯丙基酚 (製品名:DABPA、Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)      8質量份 ·二氧化矽粒子
Figure 02_image004
(製品名:AEROSIL R202、NIPPON AEROSIL CO.,LTD.製)6質量份
[實施例7] 除了使用將底部填充劑組成物的聚合物改變為丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物(Mw:1400000,共聚合比95:5)之組成物以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
[實施例8] 除了將底部填充劑組成物1變更為下述底部填充劑組成物4以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
Figure 02_image003
Figure 02_image003
底部填充劑組成物4 ·甲基乙基酮                                         50質量份 ·丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物 (Mw:160000,共聚合莫耳比95:5)                  14質量份 ·環氧樹脂(製品名:BST001A、 硬化溫度:150℃、NAMICS Corporation製)             2質量份 ·順丁烯二醯亞胺化合物(製品名:BMI5100、 Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)                        22質量份 ·雙烯丙基酚
Figure 02_image003
(製品名:DABPA、Daiwa Kasei Industry Co.,Ltd.製)     12質量份
[比較例1] 除了使用將丙烯酸乙酯·丙烯腈共聚物的丙烯腈的共聚合比改變為0之組成物以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
[比較例2] 除了使用將底部填充劑組成物的聚合物改變為環氧樹脂(製品名:BST001A、硬化溫度:150℃、NAMICS Corporation製)之組成物以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
[比較例3] 除了不使用底部填充劑組成物以外,與實施例1相同地製作了多層配線基板。
[評價] 〔黏度〕 對實施例1~8及比較例1~3中製備之底部填充劑組成物進行了動態黏彈性測定(裝置:TA Instruments Inc.製流變儀DHR-2)。 具體而言,使用25mmφ的平行板及ETC(環境試驗室)用下部板(Gap(間隙):0.5mm),在溫度(設定值)約30~100℃、升溫速度5℃/min、頻率1Hz、應變0.5%的條件下測定熔融黏度,從而測量了100℃下的黏度。進行4次該測定及測量,並算出平均值。在下述表1中示出結果。
〔經時穩定性〕 在25℃、相對濕度50%的環境下放置72小時之後,用上述之方法測量了25℃下的黏度。 若黏度的變化率未達5%,則評價為A,若變化率為5%以上且未達20%,則評價為B,若變化率為20%以上,則評價為C。在下述表1中示出結果。
〔接合適性〕 藉由測定晶片配線之間的電阻值來評價是否完成了電連接。在下述表1中示出電阻值的測定結果。
〔金屬密接性〕 在銅板上以成為1μm的厚度之方式塗佈了實施例1~8及比較例1~3中製備之底部填充劑組成物之後,製作了在220℃、30分鐘的條件下加熱而成之樣品。 關於所製作之樣品,藉由JIS K5600-5-6中記載的橫切法,按照下述圖4所示之分類,分5個階段對密接力進行了評價。此時,切口的間隔設為1mm。在下述表1中示出結果。
〔可靠性〕 對於所製作之多層配線基板,進行(-50℃/+200℃)的條件的溫度循環試驗,按以下標準進行了評價。在下述表1中示出結果。 A:每10循環測定電阻值,電阻值的變化率(50循環下的電阻值)未達10% B:每10循環測定電阻值,電阻值的變化率(50循環下的電阻值)為10%以上且未達50% C:每10循環測定電阻值,電阻值的變化率(50循環下的電阻值)為50%以上
[表1]
   底部填充劑組成物 經時穩定性 接合適性 Ω 金屬密接性 可靠性
聚合物 黏度
種類 丙烯腈共聚合比 氰基的含量 mmol/g Pa・s
實施例1 丙烯酸乙酯·丙烯腈 5 0.51 15 A 400 0 A
實施例2 丙烯酸乙酯·丙烯腈 15 1.61 13 A 400 0 A
實施例3 丙烯酸乙酯·丙烯腈 25 2.83 12 A 400 0 A
實施例4 丙烯酸乙酯·丙烯腈 1 0.10 80 A 420 1 A
實施例5 丙烯酸乙酯·丙烯腈 5 0.51 13 A 400 0 A
實施例6 丙烯酸乙酯·丙烯腈 5 0.51 50 A 550 0 A
實施例7 丙烯酸乙酯·丙烯腈 5 0.51 40 A 440 0 A
實施例8 丙烯酸乙酯·丙烯腈 5 0.51 20 B 420 2 A
環氧樹脂 - -
比較例1 丙烯酸乙酯 0 0 130 A 500 4 B
比較例2 環氧樹脂 - - 50 C 450 3 A
比較例3 - - - - - 400 - C
從上述表1所示之結果得知,在使用了不含有氰基之聚合物之情況下,金屬密接性較差(比較例1及比較例2)。尤其,對於使用了環氧樹脂之比較例2,得知經時穩定性亦差。 又,得知在不使用底部填充劑組成物之情況下,多層配線基板的可靠性較差(比較例3)。
相對於此,得知在使用了含有規定量的氰基之聚合物之情況下,成為經時穩定性優異且金屬密接性亦良好的底部填充劑組成物(實施例1~8)。 尤其,從實施例1與實施例5的對比得知,在底部填充劑組成物中配合了丙烯酸單體之情況下,黏度變低,且作業性變得良好。 又,從實施例1與實施例6的對比得知,底部填充劑組成物中所包含之可溶於溶劑之成分相對於不揮發成分的總質量為95質量%以上的實施例1的金屬密接性更高,且接合性得到提高。 又,從實施例1與實施例7的對比得知,聚合物的重量平均分子量為100000~1200000的實施例1的黏度變低,且作業性變得良好。 又,從實施例1與實施例8的對比得知,聚合物為具有環氧基以外的硬化性基之熱硬化性樹脂的實施例1的經時穩定性及金屬密接性更良好。
1:各向異性導電接合構件 2:絕緣性基材 3:導通路 4:底部填充劑組成物 4a:硬化後的底部填充劑組成物 6:絕緣性基材的厚度 11:半導體元件 12:電極 13:電路基板 14:電極 30:多層配線基板
圖1係用於說明本發明的多層配線基板的製造方法之示意性剖面圖中,臨時接合了各向異性導電接合構件與半導體元件及電路基板時的剖面圖。 圖2係用於說明本發明的多層配線基板的製造方法之示意性剖面圖中,正式接合了各向異性導電接合構件的導通路與半導體元件及電路基板的電極時的剖面圖。 圖3係用於說明本發明的多層配線基板的製造方法之示意性剖面圖中,正式接合之後對底部填充劑組成物進行了硬化時的剖面圖。 圖4係表示金屬密接性的評價標準的分類之圖式。
1:各向異性導電接合構件
2:絕緣性基材
3:導通路
4a:硬化後的底部填充劑組成物
11:半導體元件
12:電極
13:電路基板
14:電極
30:多層配線基板

Claims (21)

  1. 一種底部填充劑組成物,係含有聚合物及具有順丁烯二醯亞胺基之順丁烯二醯亞胺化合物,其中 前述聚合物係具有氰基, 每1g前述聚合物中所包含之前述氰基的含量為0.1~6mmol/g。
  2. 如請求項1所述之底部填充劑組成物,其中 前述聚合物及前述順丁烯二醯亞胺化合物的含量的總計相對於前述底部填充劑組成物的總質量為10~80質量%。
  3. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物, 前述底部填充劑組成物係進一步含有溶劑, 可溶於前述溶劑之成分相對於不揮發成分的總質量為95質量%以上。
  4. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物,其中 前述聚合物為具有環氧基以外的硬化性基之熱硬化性樹脂。
  5. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物,其中 前述聚合物係具有重複單元,前述重複單元係具有包含氰基之側鏈。
  6. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物,其中 前述聚合物係具有由下述式(1)表示之重複單元, [化學式2]
    Figure 03_image006
    其中,前述式(1)中,R 1表示氫原子或取代基,L 1表示單鍵或2價的連結基。
  7. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物,其中 前述聚合物的重量平均分子量為100000~1200000。
  8. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物,其中 前述順丁烯二醯亞胺化合物的含量相對於前述底部填充劑組成物的總質量為5~70質量%。
  9. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物,其中 前述順丁烯二醯亞胺化合物為在1分子中具有2個以上順丁烯二醯亞胺基之化合物。
  10. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物,其中 前述順丁烯二醯亞胺化合物為雙順丁烯二醯亞胺化合物。
  11. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物, 前述底部填充劑組成物係進一步含有烯丙基酚化合物。
  12. 如請求項11所述之底部填充劑組成物,其中 前述烯丙基酚化合物的含量相對於前述底部填充劑組成物的總質量為3~60質量%。
  13. 如請求項1或請求項2所述之底部填充劑組成物, 前述底部填充劑組成物係進一步含有選自包含丙烯酸單體及甲基丙烯酸單體之群組中之至少1種單體。
  14. 一種塗佈膜,係使用請求項1至請求項13之任一項所述之底部填充劑組成物而形成。
  15. 一種硬化膜,係對請求項14所述之塗佈膜進行硬化而形成。
  16. 一種多層配線基板,係依次具備具有複數個電極之半導體元件、各向異性導電接合構件及具有複數個電極之電路基板,其中 在前述半導體元件與前述各向異性導電接合構件之間、及在前述電路基板與前述各向異性導電接合構件之間配置有請求項15所述之硬化膜, 前述各向異性導電接合構件係具有由無機材料構成之絕緣性基材及在前述絕緣性基材的厚度方向上貫通且在彼此絕緣之狀態下設置之由導電性構件構成之複數個導通路,前述複數個導通路係具有從前述絕緣性基材的表面突出之突出部分, 前述電路基板所具有之前述複數個電極的高度為10μm以下。
  17. 如請求項16所述之多層配線基板,其中 前述各向異性導電接合構件的導電性構件、前述半導體元件所具有之前述複數個電極及前述電路基板所具有之前述複數個電極均包含銅。
  18. 一種多層配線基板的製造方法,係製作依次具備具有複數個電極之半導體元件、各向異性導電接合構件及具有複數個電極之電路基板之多層配線基板,前述多層配線基板的製造方法依次具有: 臨時接合製程,係使用請求項1至請求項13之任一項所述之底部填充劑組成物來接著前述各向異性導電接合構件與前述半導體元件及前述電路基板; 正式接合製程,係藉由以未達前述底部填充劑組成物的硬化溫度的溫度進行加熱,來電接合前述各向異性導電接合構件所具有之導通路與前述半導體元件所具有之前述複數個電極及前述電路基板所具有之前述複數個電極;及 硬化製程,係藉由以前述底部填充劑組成物的硬化溫度以上的溫度進行加熱,使前述底部填充劑組成物硬化, 前述臨時接合製程中的溫度條件為20~140℃, 前述正式接合製程中的溫度條件為高於前述臨時接合製程的溫度的溫度。
  19. 如請求項18所述之多層配線基板的製造方法,其中 在前述臨時接合製程中,使用前述底部填充劑組成物形成之塗佈膜設置在前述各向異性導電接合構件中的前述半導體元件側及前述電路基板側的表面。
  20. 如請求項18所述之多層配線基板的製造方法,其中 在前述臨時接合製程中,使用前述底部填充劑組成物形成之塗佈膜設置在前述半導體元件及前述電路基板中的前述各向異性導電接合構件側的表面。
  21. 如請求項18所述之多層配線基板的製造方法,其中 在前述正式接合製程中,在加壓之後或加壓之狀態下進行前述加熱。
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