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JP2003261834A - Adhesive film for semiconductor, semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Adhesive film for semiconductor, semiconductor device, and method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
JP2003261834A
JP2003261834A JP2002066273A JP2002066273A JP2003261834A JP 2003261834 A JP2003261834 A JP 2003261834A JP 2002066273 A JP2002066273 A JP 2002066273A JP 2002066273 A JP2002066273 A JP 2002066273A JP 2003261834 A JP2003261834 A JP 2003261834A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
adhesive film
resin
film
glass transition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002066273A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Daito
範行 大東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2002066273A priority Critical patent/JP2003261834A/en
Publication of JP2003261834A publication Critical patent/JP2003261834A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesive film for semiconductors which can effect thermocompressing bonding to the electrode side of a semiconductor wafer with a bump electrode, and can directly bond electrodes by flip chip connection after cutting and separating the wafer into individual semiconductor elements by dicing and, simultaneously, can firmly secure the substrate to obtain high mounting reliability. <P>SOLUTION: The adhesive film for semiconductors comprises (A) a thermoplastic polyimide resin which is soluble in an organic solvent and has a glass transition temperature of ≥100°C and (B) a thermosetting resin with a content of component (B), based on the total components, of 20-70 wt.%, and has a glass transition temperature after curing by heat treatment of ≥100°C, a storage modulus at 25°C of 2,500-6,000 MPa, and a storage modulus at ≥200°C of ≥40 MPa. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明に属する技術分野】本発明は、回路基板上にI
C、LSI等の半導体素子のバンプ電極をフリップチッ
プ接続により直接接合する際の半導体用接着フィルム、
並びにそれを用いた半導体装置およびその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
An adhesive film for semiconductor when directly bonding bump electrodes of a semiconductor element such as C or LSI by flip chip connection,
The present invention also relates to a semiconductor device using the same and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の電子機器の小型化、薄型化に伴っ
て半導体素子の更なる高密度実装技術の確立が要求され
ている。半導体装置の実装方法として従来から用いられ
ているリードフレームを用いた方法では、この様な高密
度実装の要求には応えることができなかった。また、こ
れらを接着させるダイボンディング材料のうち現在では
主に樹脂ペーストを用いる方法が主流となっている。
2. Description of the Related Art With the recent miniaturization and thinning of electronic equipment, there is a demand for the establishment of higher density packaging technology for semiconductor elements. A method using a lead frame which has been conventionally used as a semiconductor device mounting method cannot meet such a demand for high-density mounting. In addition, among die-bonding materials for adhering these, at present, a method mainly using a resin paste is predominant.

【0003】そこで、半導体素子の大きさとほぼ同じサ
イズの半導体装置を実装する方法としてフリップチップ
実装が提案されている。フリップチップ実装は、近年の
電子機器の小型化、高密度化に対して半導体素子を最小
の面積で実装できる方法として注目されてきた。このフ
リップチップ実装に使用される半導体素子のアルミ電極
上にはバンプが形成されており、バンプと回路基板上の
配線とを電気的に接合する。これらのバンプの組成とし
ては、主に半田が使用されておりこの半田バンプは、蒸
着やメッキで、チップの内部配線につながる露出したア
ルミ端子上に形成する。他にはワイヤーボンディング装
置で形成される金スタッドバンプなどがある。
Therefore, flip-chip mounting has been proposed as a method for mounting a semiconductor device having substantially the same size as a semiconductor element. Flip-chip mounting has been attracting attention as a method of mounting a semiconductor element in a minimum area in response to recent miniaturization and high density of electronic devices. Bumps are formed on the aluminum electrodes of the semiconductor element used for this flip-chip mounting, and the bumps and the wiring on the circuit board are electrically connected. Solder is mainly used as the composition of these bumps, and these solder bumps are formed on the exposed aluminum terminals connected to the internal wiring of the chip by vapor deposition or plating. Others include gold stud bumps formed by wire bonding equipment.

【0004】このようなフリップチップ接続された半導
体装置は、そのままで使用すると接続部の電極が空気中
に露出しており、チップと基板の熱膨張係数の差が大き
いため、半田リフローなどの後工程の熱履歴によりバン
プの接続部分に大きな応力がかかり、実装信頼性に問題
があった。
When such a flip-chip connected semiconductor device is used as it is, the electrodes of the connecting portion are exposed in the air, and the difference in the coefficient of thermal expansion between the chip and the substrate is large. Due to the thermal history of the process, a large stress is applied to the bump connection portion, which causes a problem in mounting reliability.

【0005】この問題を解決するため、バンプと基板と
を接続した後、接合部分の信頼性を向上させるために、
半導体素子と基板の間隙を樹脂ペーストで埋めて硬化さ
せて半導体素子と基板とを固定する方法が採用されてい
る。
In order to solve this problem, in order to improve the reliability of the joint after connecting the bump and the substrate,
A method of fixing the semiconductor element and the substrate by filling a gap between the semiconductor element and the substrate with a resin paste and curing the resin paste is adopted.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、一般にフリ
ップチップ実装を行うような半導体素子は電極数が多
く、また回路設計上の問題から電極は半導体素子の周辺
に配置されているため、樹脂ペーストの充填時にはこれ
らの半導体素子の電極間から液状樹脂を毛細管減少で流
し込みを行うと樹脂が十分に行き渡らず未充填部が出来
やすく、半導体素子の動作が不安定になるなどの動作不
良や耐湿信頼性が低いといった問題があった。更に、チ
ップサイズが小さくなると液状樹脂のはみ出しにより基
板を汚染したり、電極間のピッチが狭くなると樹脂の流
し込みが困難となる。また、フリップチップ接続した半
導体素子1つ1つに樹脂を充填するにはあまりにも時間
がかかるため、硬化させる工程も考慮すると生産性にも
課題があると言える。
However, in general, a semiconductor element for flip-chip mounting has a large number of electrodes, and the electrodes are arranged around the semiconductor element due to problems in circuit design. When filling, liquid resin is poured between the electrodes of these semiconductor elements by reducing the capillaries, and the resin does not spread sufficiently and unfilled parts are easily formed, resulting in unstable operation of semiconductor elements and moisture resistance reliability. There was a problem that was low. Further, when the chip size is reduced, the liquid resin is squeezed out to contaminate the substrate, and when the pitch between the electrodes is narrowed, it becomes difficult to pour the resin. Further, since it takes too much time to fill the resin into each of the flip-chip connected semiconductor elements, it can be said that there is a problem in productivity when the step of curing is also taken into consideration.

【0007】本発明の目的とするところは、バンプ電極
付の半導体ウエハの電極側に熱圧着でき、ダイシングに
より個片の半導体素子に切断分離した後、フリップチッ
プ接続により電極を直接接合し、かつ基板を強固に固定
し高い実装信頼性を得ることのできる半導体用接着フィ
ルムとそれらを用いた半導体装置並びにその製造方法を
提供するものである。
The object of the present invention is that the electrode side of a semiconductor wafer having bump electrodes can be thermocompression-bonded, the semiconductor element is cut and separated into individual pieces by dicing, and then the electrodes are directly joined by flip-chip connection, and Provided are an adhesive film for a semiconductor capable of firmly fixing a substrate to obtain high mounting reliability, a semiconductor device using the same, and a manufacturing method thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、(1)熱処理
により硬化させた後のガラス転移温度が100℃以上、
貯蔵弾性率が25℃で2500〜6000MPaであり、
200℃以上では40MPa以上である半導体用接着フ
ィルム、(2)(A)有機溶剤に可溶で、かつガラス転
移温度が100℃以上である熱可塑性ポリイミド樹脂と
(B)熱硬化性樹脂を含み、かつ(B)の含有量は全成
分に対して20〜70重量%となる第(1)項記載の半
導体用接着フィルム、(3)成分(A)の熱可塑性ポリ
イミド樹脂が酸成分として式(1)で表される4,4’
−ビスフェノールAカルボン酸二無水物を含んでなる第
(2)項記載の半導体用接着フィルム、
According to the present invention, (1) the glass transition temperature after curing by heat treatment is 100 ° C. or higher,
Storage elastic modulus at 25 ° C. is 2500-6000 MPa,
An adhesive film for semiconductors having a pressure of 40 MPa or higher at 200 ° C. or higher, (2) a thermoplastic polyimide resin (A) soluble in an organic solvent and having a glass transition temperature of 100 ° C. or higher, and (B) a thermosetting resin. And the content of (B) is 20 to 70% by weight based on all components, the adhesive film for a semiconductor according to (1), the thermoplastic polyimide resin of (3) component (A) is used as an acid component. 4,1 'represented by (1)
-A semiconductor adhesive film according to item (2), which comprises bisphenol A carboxylic acid dianhydride.

【0009】[0009]

【化3】 (4)成分(A)の熱可塑性ポリイミド樹脂は、一般式
(2)で表されるフェニルエーテルに可溶であるか、又
はフェニルエーテルを反応溶媒として用いて重合可能で
ある請求項(2)又は(3)項記載の半導体用接着フィ
ルム、
[Chemical 3] (4) The thermoplastic polyimide resin of the component (A) is soluble in the phenyl ether represented by the general formula (2) or is polymerizable using phenyl ether as a reaction solvent. Or an adhesive film for semiconductor according to the item (3),

【0010】[0010]

【化4】 (式中、R7は水素原子または炭素原子数1〜6の一価
の炭化水素基であり、R8は炭素原子数1〜6の一価の
炭化水素基を表す。)(5)フェニルエーテルがアニソ
ールである第(4)項記載の半導体用接着フィルム、
[Chemical 4] (In the formula, R7 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R8 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.) (5) Phenyl ether An adhesive film for a semiconductor according to item (4), which is anisole.

【0011】(6)第(1)〜(5)項いずれか記載の
半導体用接着フィルムをバンプ電極付の半導体ウエハの
バンプ側に熱圧着し、かつ同時にバンプ電極部を表面に
出して得られた半導体ウエハをダイシングにより半導体
素子個片に切断分離し、該半導体素子の接着フィルムを
介してフリップチップ接続により回路基板等に該バンプ
電極を直接接合してなることを特徴とする半導体装置、
(7)第(1)〜(5)項いずれか記載の半導体用接着
フィルムを該フィルムのガラス転移温度以上で、かつ半
導体素子のフリップチップ接続時の温度より70℃以上
低い温度で半導体ウエハのバンプ電極側に加熱圧着した
後、ダイシングすることを特徴とする半導体装置の製造
方法、である。
(6) Obtained by thermocompression-bonding the semiconductor adhesive film according to any one of items (1) to (5) to the bump side of a semiconductor wafer having bump electrodes, and simultaneously exposing the bump electrode portions on the surface. A semiconductor device characterized in that the semiconductor wafer is cut and separated into individual semiconductor element pieces by dicing, and the bump electrodes are directly bonded to a circuit board or the like by flip-chip connection through an adhesive film of the semiconductor element.
(7) The adhesive film for a semiconductor according to any one of (1) to (5) is applied to a semiconductor wafer at a temperature not lower than the glass transition temperature of the film and not lower than 70 ° C. lower than the temperature at the time of flip chip connection of a semiconductor element. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising dicing after thermocompression bonding to the bump electrode side.

【0012】[0012]

【発明実施の形態】本発明に用いる接着フィルムは、テ
トラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応によって得
られる一般式(3)の繰り返し単位からなるガラス転移
温度が100℃以上である熱可塑性ポリイミド樹脂と熱
硬化性樹脂とを主たる成分とすることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The adhesive film used in the present invention is a thermoplastic polyimide having a glass transition temperature of 100 ° C. or higher, which is composed of repeating units of the general formula (3) obtained by the reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine. It is preferable to use a resin and a thermosetting resin as main components.

【0013】[0013]

【化5】 (式中、R1,R2は炭素数1〜4で二価の脂肪族基また
は芳香族基、R3,R4,R5,およびR6は一価の脂肪族
基または芳香族基、R9,R10は四価の脂肪族基または
芳香族基、R11は二価の脂肪族または芳香族基を表し、
kは1〜100の整数である。m、nの割合は各成分合
計100モル%中、mが0〜100モル%、nが0〜1
00モル%である。)
[Chemical 5] (In the formula, R1 and R2 are C1 to C4 divalent aliphatic groups or aromatic groups, R3, R4, R5, and R6 are monovalent aliphatic groups or aromatic groups, and R9 and R10 are four groups. A divalent aliphatic group or an aromatic group, R11 represents a divalent aliphatic group or an aromatic group,
k is an integer of 1 to 100. The ratio of m and n is 0 to 100 mol% and n is 0 to 1 in 100 mol% of each component in total.
It is 00 mol%. )

【0014】本発明で用いる熱可塑性ポリイミド樹脂の
重合に使用する酸二無水物としては、例えば3,3’,
4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,
3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無
水物、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、3,
3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸
二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、エチレングリコールビストリメリット
酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物、4,4’−ビスフェノールAカ
ルボン酸二無水物、無水ピロメリット酸、4,4’−
(ヘキサフルオロイソプロピリデン)フタル酸二無水
物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、1,4,5,7−ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸
二無水物、3,4,9,10−ナフタレンテトラカルボ
ン酸二無水物、等が挙げられ。これらを単独あるいは2
種以上混合して用いられる。本発明において接着性、耐
熱性および有機溶剤への溶解性の点から、特に4,4’
−ビスフェノールAカルボン酸二無水物であることが好
ましい。
The acid dianhydride used in the polymerization of the thermoplastic polyimide resin used in the present invention is, for example, 3,3 ',
4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,
3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride, 3,
3 ', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, ethylene glycol bistrimellitic dianhydride, 2,2 ', 3 , 3'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-bisphenol A carboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 4,4'-
(Hexafluoroisopropylidene) phthalic acid dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,4,5,7-naphthalenetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,5 6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, and the like. These alone or 2
Used as a mixture of two or more species. In the present invention, from the viewpoint of adhesiveness, heat resistance and solubility in organic solvents, 4,4 '
-Bisphenol A carboxylic acid dianhydride is preferred.

【0015】本発明で用いるジアミン成分としては、芳
香族ジアミンでは、2,2−ビス(4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン、2,2−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘキサ
フルオロプロパン、ビス−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニルスルフォン、ビス−4−(3−アミノフェ
ノキシ)フェニルスルフォン、1,3−ビス(3−アミ
ノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフ
ェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキ
シ)ビフェニル等が挙げられる。特に2,2−ビス(4
−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパンを用い
るとガラス転移温度を高く維持したまま溶解性を向上さ
せることが可能である。また1,3−ビス(3−アミノ
フェノキシ)ベンゼンを用いると接着性を向上させる事
が可能である。更に、脂肪族ジアミンでは、1,2−ジ
アミノシクロヘキサン、1,12−ジアミノドデカン、
1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシ
クロヘキサン、4,4’−ジアミノジシクヘキシルメタ
ン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−ジシク
ヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエ
チル−ジシクヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−
3,3’,5,5’−テトラメチル−ジシクヘキシルメ
タン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テト
ラエチル−ジシクヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ
−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチル−ジシクヘ
キシルメタン、4,4’− ジアミノ−3,3’−ジメ
チルジシクロヘキシル、4,4’− ジアミノ−3,
3’,5,5’−テトラメチルジシクロヘキシル、4,
4’−ジアミノジシクヘキシルエーテルなどが挙げられ
る。更に他のジアミン成分としては、4,4’−メチレ
ンジ−o−トルイジン、4,4’−メチレンジ−2,6
−キシリジン、4,4’−メチレンジ−2,6−ジエチ
ルアニリン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’
−テトラメチルジフェニルメタン、2,2−ビス(4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2
−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキ
サフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェノ
キシ)ヘキサフルオロプロパン、ビス−4−(4−アミ
ノフェノキシ)フェニルスルフォン、ビス−4−(3−
アミノフェノキシ)フェニルスルフォン、1,3−ビス
(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3
−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−ア
ミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ
フェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフ
ェノキシ)ビフェニル、4,4’−(p−フェニレンジ
イソプロピリデン)ジアニリン、3,4−ジアミノジフ
ェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテ
ル、3,4ジアミノジフェニルスルフォン、o−フェニ
レンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレ
ンジアミン、2,5ジアミノトルエン、2,4ジアミノ
トルエン、4,6−ジメチル−m−フェニレンジアミ
ン、2,5−ジメチル−p−フェニレンジアミン、2,
4,6−トリメチル−m−フェニレンジアミン、4,
4’−ジアミノベンズアニリド、3,3’−ジヒドロキ
シ−4,4’−ジアミノビフェニル等を挙げることがで
きる。
As the diamine component used in the present invention, aromatic diamines include 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane and 2,2-bis (4-).
(4-Aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenoxy) hexafluoropropane, bis-4- (4-aminophenoxy) phenyl sulfone, bis-4- (3-aminophenoxy) Phenyl sulfone, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3- Aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl and the like can be mentioned. Especially 2,2-bis (4
When-(4-aminophenoxy) phenyl) propane is used, it is possible to improve the solubility while keeping the glass transition temperature high. Further, when 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene is used, it is possible to improve the adhesiveness. Further, in the aliphatic diamine, 1,2-diaminocyclohexane, 1,12-diaminododecane,
1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-diaminodisichexylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyl-disichexylmethane, 4,4′-diamino -3,3'-diethyl-disichexylmethane, 4,4'-diamino-
3,3 ', 5,5'-Tetramethyl-disichexylmethane, 4,4'-diamino-3,3', 5,5'-tetraethyl-disichexylmethane, 4,4'-diamino-3 , 3'-diethyl-5,5'-dimethyl-disichexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexyl, 4,4'-diamino-3,
3 ', 5,5'-tetramethyldicyclohexyl, 4,
4'-diamino disichexyl ether etc. are mentioned. Still other diamine components include 4,4'-methylenedi-o-toluidine and 4,4'-methylenedi-2,6.
-Xylidine, 4,4'-methylenedi-2,6-diethylaniline, 4,4'-diamino-3,3 ', 5,5'
-Tetramethyldiphenylmethane, 2,2-bis (4-
(4-Aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2
-Bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenoxy) hexafluoropropane, bis-4- (4-aminophenoxy) phenyl sulfone, bis-4- ( 3-
Aminophenoxy) phenyl sulfone, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3
-Aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4 ' -(P-phenylenediisopropylidene) dianiline, 3,4-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4 diaminodiphenyl sulfone, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2, 5 diaminotoluene, 2,4 diaminotoluene, 4,6-dimethyl-m-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine, 2,
4,6-trimethyl-m-phenylenediamine, 4,
4'-diaminobenzanilide, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, etc. can be mentioned.

【0016】また、前記ポリイミド樹脂のジアミン成分
の一つとして一般式(4)で表されるジアミノポリシロ
キサンを用いることもできる。
Further, diaminopolysiloxane represented by the general formula (4) can be used as one of the diamine components of the polyimide resin.

【化6】 (式中、R1,R2は炭素数1〜4で二価の脂肪族基ま
たは芳香族基、R3,R4,R5およびR6は一価の脂
肪族基または芳香族基を表し、kは1〜100の整数で
ある。) ジアミノポリシロキサンとしては、例えば、1,3−ビ
ス(3−アミノプロピル)テトラメチルシロキサン、
α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロ
キサン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)テトラメ
チルシロキサン、α,ω−ビス(4−アミノフェニル)
ポリジメチルシロキサン、1,3−ビス(3−アミノフ
ェニル)テトラメチルシロキサン、α,ω−ビス(3−
アミノフェニル)ポリジメチルシロキサン、1,3−ビ
ス(3−アミノプロピル)テトラフェニルシロキサン、
α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジフェニルシ
ロキサン等が挙げられ、これらを単独あるいは2種以上
混合して用いられる。式(4)で表されるジアミノポリ
シロキサンは、全アミン成分総量の0〜50モル%用い
る事が好ましい。50モル%を超えるとガラス転移温度
が著しく低下し耐熱性に問題が生じる恐れがある。
[Chemical 6] (In the formula, R1 and R2 represent divalent aliphatic groups or aromatic groups having 1 to 4 carbon atoms, R3, R4, R5 and R6 represent monovalent aliphatic groups or aromatic groups, and k represents 1 to It is an integer of 100.) Examples of the diaminopolysiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethylsiloxane,
α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane, 1,3-bis (4-aminophenyl) tetramethylsiloxane, α, ω-bis (4-aminophenyl)
Polydimethylsiloxane, 1,3-bis (3-aminophenyl) tetramethylsiloxane, α, ω-bis (3-
Aminophenyl) polydimethylsiloxane, 1,3-bis (3-aminopropyl) tetraphenylsiloxane,
[alpha], [omega] -bis (3-aminopropyl) polydiphenylsiloxane and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more kinds. The diaminopolysiloxane represented by the formula (4) is preferably used in an amount of 0 to 50 mol% based on the total amount of all amine components. If it exceeds 50 mol%, the glass transition temperature is remarkably lowered, and there is a possibility that heat resistance may be deteriorated.

【0017】テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの
反応は、非プロトン性極性溶媒中で公知の方法で行われ
る。非プロトン性極性溶媒は、N,N−ジメチルホルム
アミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(D
MAC)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ア
ニソール、テトラヒドロフラン(THF)、ジグライ
ム、シクロヘキサノン、ガンマ−ブチロラクトン(GB
L)、1,4−ジオキサン(1,4−DO)などであ
る。非プロトン性極性溶媒は、一種類のみ用いてもよい
し、二種類以上を混合して用いてもよい。本発明で使用
する溶剤は比較的沸点が低く、人体への有害性の低いア
ニソールを用いることがより好ましい。これは、溶剤の
乾燥温度を大きく下げることが可能で、様々な熱硬化成
分を加えることができるためである。
The reaction between the tetracarboxylic dianhydride and the diamine is carried out by a known method in an aprotic polar solvent. The aprotic polar solvent is N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (D
MAC), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), anisole, tetrahydrofuran (THF), diglyme, cyclohexanone, gamma-butyrolactone (GB
L), 1,4-dioxane (1,4-DO) and the like. The aprotic polar solvent may be used alone or in combination of two or more. As the solvent used in the present invention, it is more preferable to use anisole, which has a relatively low boiling point and is less harmful to the human body. This is because the drying temperature of the solvent can be significantly lowered and various thermosetting components can be added.

【0018】この時、上記非プロトン性極性溶媒と相溶
性がある非極性溶媒を混合して使用しても良い。非極性
溶媒としては、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ
などの芳香族炭化水素が良く使用される。混合溶媒にお
ける非極性溶媒の割合は、50重量%以下であることが
好ましい。これは非極性溶媒が50重量%を超えると共
沸による熱イミド化の反応速度が著しく低下し、目的の
分子量のポリイミド樹脂を得ることが困難になる恐れが
あるためである。
At this time, a non-polar solvent compatible with the aprotic polar solvent may be mixed and used. As the non-polar solvent, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and solvent naphtha are often used. The proportion of the nonpolar solvent in the mixed solvent is preferably 50% by weight or less. This is because if the amount of the nonpolar solvent exceeds 50% by weight, the reaction rate of the thermal imidization by azeotropy is remarkably reduced, and it may be difficult to obtain a polyimide resin having a desired molecular weight.

【0019】このようにして得たポリアミック酸溶液
は、続いて有機溶剤中で加熱脱水環化してイミド化しポ
リイミドにする。イミド化反応によって生じた水は閉環
反応を妨害するため、水と相溶しない有機溶剤を系中に
加えて共沸させてディーンスターク(Dean-Stark)管な
どの装置を使用して系外に排出する。水と相溶しない有
機溶剤としてはジクロルベンゼン等が知られているが、
エレクトロニクス用としては塩素成分が混入する恐れが
あるので、前記芳香族炭化水素を使用することが好まし
い。また、イミド化反応の触媒として無水酢酸、β-ピ
コリン、ピリジンなどの化合物を使用しても良い。
The polyamic acid solution thus obtained is subsequently heated and dehydrated in an organic solvent to form an imidized polyimide. Since the water generated by the imidization reaction interferes with the ring closure reaction, an organic solvent that is incompatible with water is added to the system to azeotropically evaporate it and remove it from the system using a device such as Dean-Stark tube. Discharge. Dichlorobenzene and the like are known as organic solvents that are incompatible with water,
For electronics, it is preferable to use the above aromatic hydrocarbons because chlorine components may be mixed therein. In addition, compounds such as acetic anhydride, β-picoline and pyridine may be used as a catalyst for the imidization reaction.

【0020】本発明では、得られたポリイミド溶液にそ
のままエポキシ樹脂やシアネートエステル樹脂、エポキ
シ樹脂と反応可能な活性水素基を有する化合物、反応促
進剤、触媒等を添加して用いることができる。又は、こ
の溶液を貧溶媒中に投入してポリイミド樹脂を再沈殿析
出させて未反応モノマーを除去精製し、乾燥させたもの
を再び有機溶剤に溶解し用いることも可能である。特に
揮発分や不純物、異物などを嫌う用途においてはそのよ
うにして製造したポリイミド溶液を濾過して用いること
が好ましい。このとき使用する溶剤は加工作業性を考
え、沸点の低い溶剤を用いることが好ましい。沸点が2
00℃以下の溶剤を選択することが好ましい。例えば、
ケトン系溶剤としてアセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキ
サノン、エーテル系溶剤として1,4−ジオキサン、テ
トラヒドロフラン、ジグライム、アニソールを、アミド
系溶剤としてN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−
ジメチルアセトアミドを挙げることができる。これらの
溶剤は単独で使用しても良いし、2種類以上を混合して
用いることもできる。本発明では、それのみで合成可能
でかつ乾燥温度を低温にすることができるアニソールを
溶剤として用いることが特に好ましい。
In the present invention, an epoxy resin, a cyanate ester resin, a compound having an active hydrogen group capable of reacting with an epoxy resin, a reaction accelerator, a catalyst or the like can be added to the obtained polyimide solution as it is. Alternatively, this solution may be put into a poor solvent to reprecipitate and precipitate the polyimide resin to remove unreacted monomers, purified, and dried, and then dissolved and used again in an organic solvent. Particularly in applications where volatile components, impurities, foreign substances, etc. are disliked, it is preferable to filter the polyimide solution thus produced before use. The solvent used at this time is preferably a solvent having a low boiling point in consideration of workability. Boiling point is 2
It is preferable to select a solvent having a temperature of 00 ° C. or lower. For example,
Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone as a ketone solvent, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, diglyme, anisole as an ether solvent, and N, N-dimethylformamide, N, N- as an amide solvent.
Dimethylacetamide can be mentioned. These solvents may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is particularly preferable to use anisole as the solvent, which can be synthesized by itself and can be dried at a low temperature.

【0021】上記の様に乾燥温度を大きく下げることで
熱硬化成分の硬化開始温度より十分低い温度での加工プ
ロセスを構築することができ、硬化成分を硬化させるこ
となく接着フィルムを得ることができる。又、この接着
フィルムをウエハ上への熱圧着時に半硬化させ、フリッ
プチップ接続時にはフィルム状樹脂が流動し電極の接合
と半導体素子の固定を行うことがきる。本発明の半導体
用接着フィルムは、従来からの問題点であった接続信頼
性を熱可塑性ポリイミドにより耐湿熱性を、熱硬化性樹
脂により流動性、接着特性を著しく向上させることがで
きる。
By significantly lowering the drying temperature as described above, a processing process at a temperature sufficiently lower than the curing start temperature of the thermosetting component can be constructed, and an adhesive film can be obtained without curing the curing component. . Further, this adhesive film is semi-cured during thermocompression bonding onto the wafer, and during flip chip connection, the film-like resin flows to bond electrodes and fix semiconductor elements. INDUSTRIAL APPLICABILITY The adhesive film for a semiconductor of the present invention can remarkably improve the connection reliability, which has been a problem in the past, the wet heat resistance by the thermoplastic polyimide, and the fluidity and the adhesive property by the thermosetting resin.

【0022】本発明に用いられる熱可塑性ポリイミド樹
脂(A)のガラス転移温度Tg(熱機械的分析装置での
測定における接線の交点)は、上述の酸無水物と芳香族
または脂肪族ジアミンとポリアミノシロキサンの組合せ
により100℃以上にすることが好ましい。Tgが10
0℃未満では硬化後のフィルムのTgが十分上がらない
ため、熱雰囲気下での接着強度の信頼性が低下する。ま
たTgが200℃を超えるとフィルム乾燥温度を上げな
いと溶剤を完全に除去することができず、溶剤の乾燥中
に熱硬化性樹脂が硬化してしまうため好ましくない。ま
た、この接着フィルムをウエハに加熱圧着した状態のウ
エハを用いると、ダイシング時に起こるチップクラック
や欠けを低減することができる。更には本硬化により該
フィルムのガラス転移温度は、主たる成分である熱可塑
性ポリイミド樹脂のガラス転移温度、又はそれ以上の温
度にまで上昇し、熱雰囲気下で優れた剪断強度特性を有
することを特徴とする。
The glass transition temperature Tg of the thermoplastic polyimide resin (A) used in the present invention (intersection of tangents in the measurement by a thermomechanical analyzer) is the above-mentioned acid anhydride, aromatic or aliphatic diamine, and polyamino acid. The temperature is preferably 100 ° C. or higher depending on the combination of siloxanes. Tg is 10
If the temperature is lower than 0 ° C., the Tg of the film after curing does not sufficiently increase, so that the reliability of the adhesive strength in a hot atmosphere decreases. If Tg exceeds 200 ° C., the solvent cannot be completely removed unless the film drying temperature is raised, and the thermosetting resin is cured during the drying of the solvent, which is not preferable. Further, when a wafer in which this adhesive film is heated and pressure-bonded to the wafer is used, chip cracks and chips that occur during dicing can be reduced. Further, by the main curing, the glass transition temperature of the film is increased to the glass transition temperature of the thermoplastic polyimide resin, which is the main component, or higher, and it has excellent shear strength properties in a hot atmosphere. And

【0023】本発明における熱硬化性樹脂(B)は、フ
リップチップ接続時には流動することで半導体素子と基
板との間隙を埋めることができる。更に圧着後加熱によ
り硬化反応が進行し、三次元網目状化し、被着体で回路
基板に強固に接着する。具体的には、エポキシ樹脂、シ
アネートエステル、フェノール、レゾールシノール樹
脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ユリア樹
脂、メラミン樹脂等が挙げられる。中でも、エポキシ樹
脂およびシアネートエステル樹脂が好ましい。
The thermosetting resin (B) in the present invention can flow in the flip chip connection to fill the gap between the semiconductor element and the substrate. Further, the curing reaction proceeds by heating after pressure bonding to form a three-dimensional mesh, and the adherend is firmly adhered to the circuit board. Specific examples include epoxy resin, cyanate ester, phenol, resorcinol resin, unsaturated polyester, silicone resin, urea resin, melamine resin and the like. Of these, epoxy resins and cyanate ester resins are preferable.

【0024】熱硬化性樹脂には、上記で挙げた成分のほ
かにも、エポキシオリゴマーなども用いることができ
る。この化合物は、分子内に少なくとも1つのエポキシ
基を有し、通常は分子量が1000〜50000、好ま
しくは3000〜10000程度である。
As the thermosetting resin, an epoxy oligomer or the like can be used in addition to the above-mentioned components. This compound has at least one epoxy group in the molecule and usually has a molecular weight of 1,000 to 50,000, preferably about 3,000 to 10,000.

【0025】エポキシ樹脂としては、種々のエポキシ樹
脂が用いられるが、分子量300〜2000程度のもの
が好ましい。特に好ましくは、分子量300〜800の
常温液状のエポキシ樹脂および/または、分子量400
〜2000、好ましくは500〜1500の常温固体の
エポキシ樹脂を含む形で用いるのが望ましい。また、本
発明に特に好ましく使用されるエポキシ樹脂のエポキシ
当量は、通常100〜2000g/eqである。このよ
うなエポキシ樹脂としては、具体的には、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、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、ポリエチレングリコール型
エポキシ樹脂などを挙げることができる。これらは、1
種単独で、または2種類以上を組合せて用いることがで
きる。中でも、本発明では、ビスフェノール型エポキシ
樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂又はフェノ
ールノボラック型エポキシ樹脂を用いることが特に好ま
しい。
As the epoxy resin, various epoxy resins are used, but those having a molecular weight of about 300 to 2000 are preferable. Particularly preferably, a room temperature liquid epoxy resin having a molecular weight of 300 to 800 and / or a molecular weight of 400
˜2000, preferably 500 to 1500, is preferably used in a form containing a room temperature solid epoxy resin. The epoxy equivalent of the epoxy resin used particularly preferably in the present invention is usually 100 to 2000 g / eq. Specific examples of such an epoxy resin include a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, a cresol novolac type epoxy resin, and a polyethylene glycol type epoxy resin. These are 1
They may be used alone or in combination of two or more. Among them, in the present invention, it is particularly preferable to use a bisphenol type epoxy resin, a cresol novolac type epoxy resin or a phenol novolac type epoxy resin.

【0026】これらの熱硬化成分(B)の含有量は、全
成分に対し、20〜70重量%の割合で含まれることが
好ましい。成分(B)の含有量が20重量%未満では、
フリップチップ接続時に十分な流動性を得ることができ
ないため樹脂の未充填部ができ実装信頼性が低下するた
め好ましくない。又、本硬化後においても十分な接着強
度を得ることができない。含有量が70重量%を超える
と可とう性が低下し、フィルムとしての取扱が困難にな
り、更に硬化物の脆質性が高くなると共に吸湿信頼性が
著しく低下するため好ましくない。
The content of these thermosetting components (B) is preferably 20 to 70% by weight based on the total components. When the content of the component (B) is less than 20% by weight,
Since sufficient fluidity cannot be obtained at the time of flip chip connection, a resin unfilled portion is formed and mounting reliability deteriorates, which is not preferable. Further, even after the main curing, sufficient adhesive strength cannot be obtained. If the content exceeds 70% by weight, the flexibility decreases, the handling as a film becomes difficult, the brittleness of the cured product increases, and the moisture absorption reliability decreases significantly, which is not preferable.

【0027】本発明において硬化促進剤も用いることが
でき、エポキシ樹脂を硬化促進させるために用いられる
ものであれば特に制限はない。これら硬化促進剤として
例えば、ジシアンジアミド誘導体、イミダゾール類、ト
リフェニルホスフィンなどが用いられる。これらは2種
類以上を併用してもよい。中でも、イミダゾール類を使
用することが好ましい。例えば、1−ベンジル−2−メ
チルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾ
ール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチ
ルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾ
ール、1−シアノエチル−2−メチル−イミダゾール、
1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾー
ル、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、
1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾールなどが挙
げられる。
A curing accelerator can also be used in the present invention, and there is no particular limitation as long as it is used to accelerate the curing of the epoxy resin. As these curing accelerators, for example, dicyandiamide derivatives, imidazoles, triphenylphosphine and the like are used. You may use together 2 or more types of these. Among them, it is preferable to use imidazoles. For example, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methyl -Imidazole,
1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole,
1-Cyanoethyl-2-phenylimidazole and the like can be mentioned.

【0028】本発明に用いることのできる熱硬化性樹脂
において、上記の硬化促進剤剤は、エポキシ樹脂100
重量部に対して好ましくは0〜10重量部、特に好まし
くは0.5〜5重量部の割合で用いられる。
In the thermosetting resin which can be used in the present invention, the above-mentioned curing accelerator is epoxy resin 100.
It is preferably used in an amount of 0 to 10 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to parts by weight.

【0029】更にエポキシ樹脂とアミン化合物の反応物
も用いることができる。これはマイクロカプセル型硬化
剤と呼ばれるもので、加熱により付加したアミン化合物
がエポキシ樹脂より遊離し、エポキシ樹脂に作用するも
のである。例えば、ビスF型エポキシ樹脂と2−メチル
イミダゾールにイソシアネートを付加させたものがあ
る。
Further, a reaction product of an epoxy resin and an amine compound can also be used. This is called a microcapsule type curing agent, and the amine compound added by heating is released from the epoxy resin and acts on the epoxy resin. For example, there is a bis F-type epoxy resin and 2-methylimidazole to which isocyanate is added.

【0030】更に本発明の接着フィルムには必要に応じ
てカップリング剤等の添加剤を用いることができる。カ
ップリング剤としては、シラン系、チタネート系、アル
ミニウム系カップリング剤などある。その中でも、シリ
コンチップとの界面での密着性が良いシラン系カップリ
ング剤が好ましい。例えば、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノ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メトキシシラ
ン、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−メタクロキシプロピルトリメト
キシシランなどが挙げられる。カップリング剤の配合量
は樹脂100重量部に対し0.5〜10重量部が好まし
い。
Further, additives such as coupling agents can be used in the adhesive film of the present invention, if necessary. Examples of the coupling agent include silane-based, titanate-based, and aluminum-based coupling agents. Among them, a silane coupling agent having good adhesion at the interface with the silicon chip is preferable. For example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl). Examples thereof include ethyltrimethoxysilane and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane. The compounding amount of the coupling agent is preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.

【0031】本発明の半導体用接着フィルムの製造方法
としては、まず、前記各成分をN−メチル−2−ピロリ
ドンや、アニソール等の有機溶剤中で混合してワニス状
とし、これを塗布してフィルムを形成する。具体的に
は、例えば耐熱性フィルム基材を支持体として用い、そ
の片面または両面に同様のフィルム層を形成させ、支持
体と共に接着フィルムとして得るか、またはロールや金
属シート、ポリエステルシートなどの離型シート上に、
フローコーター、ロールコーター、コンマコーターなど
によりフィルムを形成させ、加熱乾燥後、剥離して、単
層の接着フィルムとするなどの方法で得ることができ
る。
In the method for producing an adhesive film for a semiconductor of the present invention, first, the above components are mixed in an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone or anisole to form a varnish, which is applied. Form a film. Specifically, for example, a heat-resistant film substrate is used as a support, and a similar film layer is formed on one or both sides of the support to obtain an adhesive film together with the support, or a roll, a metal sheet, a polyester sheet or the like is separated. On the mold sheet,
A film can be formed by a flow coater, a roll coater, a comma coater, etc., dried by heating, and then peeled to obtain a single-layer adhesive film.

【0032】この様にして得られた半導体用接着フィル
ムは、硬化成分を硬化させることなく接着フィルムを得
ることができる。この接着フィルムをウエハ上への熱圧
着時に半硬化(Bステージ状態)させることを可能と
し、フリップチップ接続時にも十分な流動性を有するた
め電極の接続と共に樹脂を充填することができる。本発
明の半導体用接着フィルムは従来からの問題点であった
接続信頼性を改善し、高い耐湿熱性と接着特性を併せも
つことを特徴とする。
The adhesive film for a semiconductor thus obtained can be obtained without curing the curing component. This adhesive film can be semi-cured (B stage state) during thermocompression bonding on the wafer, and has sufficient fluidity even during flip-chip connection, so that the resin can be filled together with the connection of the electrodes. The adhesive film for a semiconductor of the present invention is characterized by improving the connection reliability, which has been a problem in the past, and having both high wet heat resistance and adhesive properties.

【0033】本発明で用いる半導体用接着フィルムは、
硬化後のガラス転移温度Tgが100℃以上であること
が必要である。ガラス転移温度が100℃未満ではフリ
ップチップ接続による実装信頼性が著しく低下するため
好ましない。また、本発明でウエハに貼り付ける条件と
しては接着フィルムのガラス転移温度以上、かつ半導体
素子のフリップチップ接続時の温度より70℃以上低い
温度であることが好ましい。接着フィルムの圧着温度が
Tg未満では貼付性が低下し、フリップチップ接続時の
温度より70℃以下の温度では硬化成分の硬化が進行す
るためフリップチップ接続時に十分な流動性がないため
樹脂の未充填部ができ好ましくない。ウエハへ貼り付け
る圧力は0.1〜1MPaが好ましい。0.1MPa未
満では圧力が弱すぎてボイドの発生や接着界面での樹脂
の濡れ性が十分でないため接着信頼性が低下し、1MP
aを超えると圧力が強すぎてウエハが割れる恐れがある
ためである。
The semiconductor adhesive film used in the present invention is
It is necessary that the glass transition temperature Tg after curing is 100 ° C. or higher. If the glass transition temperature is less than 100 ° C., the mounting reliability due to flip-chip connection is significantly reduced, which is not preferable. Further, in the present invention, it is preferable that the conditions for sticking to the wafer are a temperature not lower than the glass transition temperature of the adhesive film and not lower than 70 ° C. lower than the temperature at the time of flip chip connection of the semiconductor element. If the pressure-bonding temperature of the adhesive film is less than Tg, the sticking property will deteriorate, and at a temperature of 70 ° C or lower than the temperature at the time of flip-chip connection, the curing of the curing component will proceed, so there will be insufficient fluidity at the time of flip-chip connection and the resin It is not preferable because a filling part is formed. The pressure applied to the wafer is preferably 0.1 to 1 MPa. If the pressure is less than 0.1 MPa, the pressure is too weak and voids are generated, and the resin wettability at the bonding interface is not sufficient, so the bonding reliability is reduced, and 1MP
This is because if it exceeds a, the pressure may be too strong and the wafer may crack.

【0034】 本発明の接着フィルムは硬化させると、
動的粘弾性測定装置で測定した貯蔵弾性率が25℃で2
500〜6000MPaであり、200℃以上では40
MPa以上という高弾性率でなければならない。貯蔵弾
性率の測定方法は、周波数10Hz、昇温速度5℃/m
inで−60〜320℃の温度依存性測定で行う。
When the adhesive film of the present invention is cured,
Storage elastic modulus measured with a dynamic viscoelasticity measuring device is 2 at 25 ° C.
500 to 6000 MPa, 40 at 200 ° C or higher
It must have a high elastic modulus of at least MPa. The storage elastic modulus is measured at a frequency of 10 Hz and a heating rate of 5 ° C / m.
The temperature dependence measurement is performed at -60 to 320 ° C.

【0035】貯蔵弾性率が25℃で6000MPaを超
えると、半導体チップと基板との熱膨張係数の差によっ
て生じる熱応力の緩和効果が小さくなり、剥離やクラッ
クが発生する恐れがあり、2500MPa未満では、2
00℃以上で40MPa以上の弾性率を維持することが
できず、高温での接着強度の低下が著しく、リフロー時
に剥離が生じる恐れがあるため好ましくない。
If the storage elastic modulus exceeds 6000 MPa at 25 ° C., the effect of alleviating the thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor chip and the substrate becomes small, and peeling or cracking may occur. Two
It is not preferable because the elastic modulus of 40 MPa or more cannot be maintained at 00 ° C. or higher, the adhesive strength is significantly reduced at high temperature, and peeling may occur during reflow.

【0036】本発明の半導体装置は、前記半導体用接着
フィルムを用いてウエハのバンプ電極面に一括に熱圧着
した後、ダイシングにより個片分離した接着剤付き半導
体素子を、フリップチップ接続により基板とバンプ電極
を直接接合すると共に、フィルム接着剤を半導体素子と
基板の間隙に埋込むことで製造できる。
In the semiconductor device of the present invention, the adhesive film for a semiconductor is used to collectively perform thermocompression bonding on the bump electrode surface of the wafer, and then the adhesive-attached semiconductor elements separated by dicing are connected to the substrate by flip chip connection. It can be manufactured by directly bonding the bump electrodes and burying a film adhesive in the gap between the semiconductor element and the substrate.

【0037】[0037]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれら実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

【0038】(A)熱可塑性ポリイミド樹脂 (A−1)シリコーン変性ポリイミド樹脂:温度計、攪
拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ
中に、酸成分として4,4’−ビスフェノールA酸二無
水物78.08(0.15モル)をアニソール89.1
6g、トルエン79.79gに縣濁させる。そして、ジ
アミン成分としては1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン35.08g(0.12モル)と1,12
−ジアミノドデカン6.01g(0.03モル)をアニ
ソール230g中70℃で加熱溶解させたものを滴下ロ
ートに入れる。次いで、ディーンスターク還流冷却管を
取り付け、オイルバスにより加熱すると縣濁溶液が溶解
し透明になった。加熱還流が始まったらジアミン溶液を
0.5時間ゆっくり滴下した。この際、イミド化に伴い
発生する水をトルエンとの共沸により系外へ除去した。
滴下終了後1.0時間加熱還流したところで反応を終了
した。この様にアニソールに可溶なポリイミド樹脂を得
た。分子量はMw=65000である。 (A−2)シリコーン変性ポリイミド樹脂:温度計、攪
拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ
中に、酸成分として4,4’−ビスフェノールA酸二無
水物78.08(0.15モル)をアニソール101.
92g、トルエン82.98gに縣濁させる。そして、
ジアミン成分としては1,3−ビス(3−アミノフェノ
キシ)ベンゼン35.08g(0.12モル)と1,1
2−ジアミノドデカン4.51g(0.0225モル)
とα,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシ
ロキサン(平均分子量836)6.27g(0.007
5)モルをアニソール230g中70℃で加熱溶解させ
たものを滴下ロートに入れる。次いで、ディーンスター
ク還流冷却管を取り付け、オイルバスにより加熱すると
縣濁溶液が溶解し透明になった。加熱還流が始まったら
ジアミン溶液を0.5時間ゆっくり滴下した。この際、
イミド化に伴い発生する水をトルエンとの共沸により系
外へ除去した。滴下終了後2.0時間加熱還流したとこ
ろで反応を終了した。この様にアニソールに可溶なポリ
イミド樹脂を得た。分子量はMw=41000である。 (A−3)シリコーン変性ポリイミド樹脂:温度計、攪
拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ
中に、酸成分として4,4’−ビスフェノールA酸二無
水物67.67(0.13モル)をアニソール82.5
1g、トルエン80.63gに縣濁させる。そして、ジ
アミン成分としては1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン15.20g(0.052モル)と2,2
−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロ
パン26.68g(0.065モル)とα,ω−ビス
(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン(平均
分子量836)10.87g(0.0013)モルをア
ニソール230g中70℃で加熱溶解させたものを滴下
ロートに入れる。次いで、ディーンスターク還流冷却管
を取り付け、オイルバスにより加熱すると縣濁溶液が溶
解し透明になった。加熱還流が始まったらジアミン溶液
を0.5時間ゆっくり滴下した。この際、イミド化に伴
い発生する水をトルエンとの共沸により系外へ除去し
た。滴下終了後2.0時間加熱還流したところで反応を
終了した。この様にアニソールに可溶なポリイミド樹脂
を得た。分子量はMw=51000である。 (A−4)シリコーン変性ポリイミド樹脂:温度計、攪
拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ
中に、酸成分として4,4’−オキシジフタル酸二無水
物18.61g(0.06モル)、3,3’,4,4’
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物17.65
(0.06モル)をアニソール133.23g、トルエ
ン74.36gに縣濁させる。そして、ジアミン成分と
しては2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル)プロパン24.63g(0.06モル)とα,
ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサ
ン(平均分子量836)50.16g(0.06モル)
をアニソール164.2g中70℃で加熱溶解させたも
のを滴下ロートに入れる。次いで、ディーンスターク還
流冷却管を取り付け、オイルバスにより加熱すると縣濁
溶液が溶解し透明になった。加熱還流が始まったらジア
ミン溶液を1時間ゆっくり滴下した。この際、イミド化
に伴い発生する水をトルエンとの共沸により系外へ除去
した。滴下終了後3.0時間加熱還流したところで反応
を終了した。この様にアニソールに可溶なポリイミド樹
脂を得た。分子量はMw=65000である。 (A−5)シリコーン変性ポリイミド樹脂:温度計、攪
拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラスコ
中に、酸成分として4,4’−オキシジフタル酸二無水
物43.43g(0.14モル)、をアニソール19
1.43g、トルエン81.96gに縣濁させる。そし
て、ジアミン成分としては1,3−ビス(3−アミノフ
ェノキシ)ベンゼン20.46g(0.07モル)と
α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロ
キサン(平均分子量836)58.52g(0.07モ
ル)をアニソール136.42g中70℃で加熱溶解さ
せたものを滴下ロートに入れる。次いで、ディーンスタ
ーク還流冷却管を取り付け、オイルバスにより加熱する
と縣濁溶液が溶解し透明になった。加熱還流が始まった
らジアミン溶液を1時間ゆっくり滴下した。この際、イ
ミド化に伴い発生する水をトルエンとの共沸により系外
へ除去した。滴下終了後3.0時間加熱還流したところ
で反応を終了した。この様にアニソールに可溶なポリイ
ミド樹脂を得た。分子量はMw=76000である。
(A) Thermoplastic polyimide resin (A-1) Silicone-modified polyimide resin: 4,4'-bisphenol as an acid component in a four-neck separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a raw material inlet. A acid dianhydride 78.08 (0.15 mol) was added to anisole 89.1
The suspension is suspended in 6 g and 79.79 g of toluene. As the diamine component, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene 35.08 g (0.12 mol) and 1,12
A solution of 6.01 g (0.03 mol) of diaminododecane dissolved in 230 g of anisole by heating at 70 ° C. is placed in a dropping funnel. Next, a Dean-Stark reflux condenser was attached, and heating with an oil bath caused the suspension solution to dissolve and become transparent. When heating under reflux started, the diamine solution was slowly added dropwise for 0.5 hour. At this time, water generated by imidization was removed from the system by azeotropic distillation with toluene.
The reaction was terminated when the mixture was heated under reflux for 1.0 hour after completion of the dropping. Thus, a polyimide resin soluble in anisole was obtained. The molecular weight is Mw = 65,000. (A-2) Silicone-modified polyimide resin: 4,4′-bisphenol A acid dianhydride 78.08 (0) as an acid component in a four-neck separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a raw material inlet. .15 mol) to anisole 101.
Suspend in 92 g and 82.98 g of toluene. And
As the diamine component, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene 35.08 g (0.12 mol) and 1,1
4.51 g (0.0225 mol) of 2-diaminododecane
And α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane (average molecular weight 836) 6.27 g (0.007
5) A solution prepared by heating and dissolving 230 mol of anisole at 70 ° C in a mole is placed in a dropping funnel. Next, a Dean-Stark reflux condenser was attached, and heating with an oil bath caused the suspension solution to dissolve and become transparent. When heating under reflux started, the diamine solution was slowly added dropwise for 0.5 hour. On this occasion,
Water generated by imidization was removed from the system by azeotropic distillation with toluene. The reaction was terminated when the mixture was heated and refluxed for 2.0 hours after completion of the dropping. Thus, a polyimide resin soluble in anisole was obtained. The molecular weight is Mw = 41000. (A-3) Silicone-modified polyimide resin: 4,4′-bisphenol A acid dianhydride 67.67 (0) as an acid component in a four-neck separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a raw material inlet. .13 mol) to anisole 82.5
Suspend in 1 g and 80.63 g of toluene. And as diamine components, 15.20 g (0.052 mol) of 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene and 2,2
26.68 g (0.065 mol) of -bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane and α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane (average molecular weight 836) 10.87 g (0.0013) ) A mol obtained by heating and dissolving 230 mol of anisole at 70 ° C. is placed in a dropping funnel. Next, a Dean-Stark reflux condenser was attached, and heating with an oil bath caused the suspension solution to dissolve and become transparent. When heating under reflux started, the diamine solution was slowly added dropwise for 0.5 hour. At this time, water generated by imidization was removed from the system by azeotropic distillation with toluene. The reaction was terminated when the mixture was heated under reflux for 2.0 hours after completion of the dropping. Thus, a polyimide resin soluble in anisole was obtained. The molecular weight is Mw = 51000. (A-4) Silicone-modified polyimide resin: In a four-necked separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a raw material charging port, 18.61 g (0. 06 mol), 3,3 ', 4,4'
-Biphenyltetracarboxylic dianhydride 17.65
(0.06 mol) is suspended in 133.23 g of anisole and 74.36 g of toluene. Then, as the diamine component, 24.63 g (0.06 mol) of 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane and α,
ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane (average molecular weight 836) 50.16 g (0.06 mol)
What was heated and dissolved in 164.2 g of anisole at 70 ° C. was put in a dropping funnel. Next, a Dean-Stark reflux condenser was attached, and heating with an oil bath caused the suspension solution to dissolve and become transparent. When heating under reflux started, the diamine solution was slowly added dropwise for 1 hour. At this time, water generated by imidization was removed from the system by azeotropic distillation with toluene. The reaction was terminated when the mixture was heated under reflux for 3.0 hours after completion of the dropping. Thus, a polyimide resin soluble in anisole was obtained. The molecular weight is Mw = 65,000. (A-5) Silicone-modified polyimide resin: 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride 43.43 g (0.40) as an acid component in a four-neck separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a raw material inlet. 14 mol), and anisole 19
Suspend in 1.43 g and 81.96 g of toluene. As diamine components, 20.46 g (0.07 mol) of 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene and α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane (average molecular weight 836) 58.52 g What melt | dissolved (0.07 mol) in 130.42 g of anisole by heating at 70 degreeC is put into the dropping funnel. Next, a Dean-Stark reflux condenser was attached, and heating with an oil bath caused the suspension solution to dissolve and become transparent. When heating under reflux started, the diamine solution was slowly added dropwise for 1 hour. At this time, water generated by imidization was removed from the system by azeotropic distillation with toluene. The reaction was terminated when the mixture was heated under reflux for 3.0 hours after completion of the dropping. Thus, a polyimide resin soluble in anisole was obtained. The molecular weight is Mw = 76000.

【0039】前述の熱可塑性ポリイミド樹脂(A−1)
〜(A−5)の一般物性を表1に示した。
The above-mentioned thermoplastic polyimide resin (A-1)
Table 1 shows general physical properties of (A-5) to (A-5).

【0040】(B)熱硬化性樹脂 (B−1)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポ
キシ当量200、日本化薬株式会社製商品名EOCN−
1020−80) (B−2)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポ
キシ当量210、日本火薬株式会社製商品名EOCN−
104S−90) (B−3)高純度ビスF型エポキシ樹脂(エポキシ当量
175、日本火薬株式会社製商品名RE403S) (B−4)ノボラック型シアネートエステル樹脂(ロン
ザジャパン株式会社製商品名PRIMASET PT−
30) (B−5)ビスF型シアネートエステル樹脂(旭化成エ
ポキシ株式会社製商品名AROCY L−10) (B−6)イソシアヌル酸誘導体(四国化成工業株式会
社製商品名DA−MGIC)
(B) Thermosetting resin (B-1) Cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 200, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name EOCN-
1020-80) (B-2) Cresol novolac type epoxy resin (epoxy equivalent 210, product name EOCN- manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
104S-90) (B-3) High-purity bis-F epoxy resin (epoxy equivalent 175, trade name RE403S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) (B-4) Novolac cyanate ester resin (trade name PRIMASET PT manufactured by Lonza Japan Co., Ltd.) −
30) (B-5) Bis-F type cyanate ester resin (trade name AROCY L-10 manufactured by Asahi Kasei Epoxy Co., Ltd.) (B-6) isocyanuric acid derivative (trade name DA-MGIC manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.)

【0041】(硬化促進剤) (C−1)1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾー
ル(四国化成工業株式会社製商品名2PZ−CN) (C−2)1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール
(四国化成工業株式会社製商品名1B2PZ) (C−3)コバルトアセチルアセトナート(日本化学産
業株式会社製商品名ナーセム第二コバルト)
(Curing Accelerator) (C-1) 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazole (trade name 2PZ-CN manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.) (C-2) 1-benzyl-2-phenylimidazole (Shikoku Chemicals Kogyo Co., Ltd., trade name 1B2PZ) (C-3) Cobalt acetylacetonate (Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd., trade name Nasem Daini Cobalt)

【0042】(カップリング剤) (D−1)N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン(信越シリコーン株式会社製商品名KBM−
573) (D−2)3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン(信越シリコーン株式会社製KBM−403E)
(Coupling agent) (D-1) N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane (trade name KBM- manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)
573) (D-2) 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM-403E manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.)

【0043】実施例1 表2に記載の割合で、 (1)合成時に用いた有機溶剤に溶解した熱可塑性ポリ
イミド樹脂溶液に、熱硬化性樹脂を加え攪拌混合し、続
いてカップリング剤を攪拌混合し最後に硬化促進剤を投
入して、真空脱気した。 (2)この樹脂ワニスを厚さ38μmのポリエチレンテ
レフタレート支持基材の上にロールコーターで乾燥後の
膜厚が40mになるように塗布し、60℃で2分、80
℃で2分、90℃で2分、熱風循環式乾燥機の中で加熱
乾燥を行い、離型フィルムのついた半導体用接着フィル
ムを得た。又更に180℃、2時間熱処理した硬化後の
フィルムを熱機械分析装置でガラス転移温度を、動的粘
弾性装置で貯蔵弾性率の測定を行った。測定結果を表2
に示した。 (3)上記の乾燥後の離型フィルム付き接着フィルムを
ウエハサイズよりも大きく切断し、該フィルムの接着樹
脂を金バンプ電極付ウエハのバンプの上に置き加熱圧着
し接着フィルム付きウエハを得た後、接着したフィルム
の外観試験を行った。 (4)接着フィルム付きウエハの接着剤面をダイシング
シートに貼付けし、ダイシング装置で切断分離し個片の
接着フィルム付き半導体素子を得た。次に、得られた接
着フィルム付き半導体素子のチッピング特性及び接着強
度を測定した。
Example 1 In the proportions shown in Table 2, (1) a thermosetting resin was added to a thermoplastic polyimide resin solution dissolved in an organic solvent used at the time of synthesis and mixed by stirring, and subsequently a coupling agent was stirred. After mixing and finally adding a curing accelerator, the mixture was deaerated under vacuum. (2) This resin varnish was applied on a polyethylene terephthalate supporting substrate having a thickness of 38 μm by a roll coater so that the film thickness after drying would be 40 m, and the mixture was heated at 60 ° C. for 2 minutes for 80 minutes.
It was heated and dried in a hot air circulation dryer at 2 ° C. for 2 minutes and 90 ° C. for 2 minutes to obtain an adhesive film for a semiconductor with a release film. Further, the cured film after heat treatment at 180 ° C. for 2 hours was measured for glass transition temperature with a thermomechanical analyzer and storage elastic modulus with a dynamic viscoelasticity apparatus. Table 2 shows the measurement results
It was shown to. (3) The adhesive film with release film after drying was cut into pieces larger than the wafer size, and the adhesive resin of the film was placed on the bumps of the wafer with gold bump electrodes and heat-pressed to obtain a wafer with adhesive film. After that, the appearance test of the adhered film was performed. (4) The adhesive surface of the wafer with an adhesive film was attached to a dicing sheet and cut and separated by a dicing device to obtain individual semiconductor elements with an adhesive film. Next, the chipping characteristics and the adhesive strength of the obtained semiconductor element with an adhesive film were measured.

【0044】[外観試験]離型フィルム付き半導体用接
着フィルムをウエハサイズよりも大きく切断し、ウエハ
の金バンプ電極上に該フィルムの接着樹脂を下に置き、
温度150℃、圧力0.25MPa、加圧時間10秒で
加熱圧着し接着樹脂付きウエハを得る。この時、ウエハ
上のフィルム内のボイドや発泡について目視観察で、バ
ンプ周辺の樹脂埋込み性やバンプ貫通を実体顕微鏡観察
することで外観試験を行った。5インチウエハー上に接
着フィルムをラミネートした後、ウエハ上に気泡が5個
以上または3cm以上のスジが発生した時、またはバン
プ周辺に空隙があったりバンプが表面に出ていない時を
×、そうでない時を○と判定した。
[Appearance test] The adhesive film for a semiconductor with a release film was cut into a size larger than the wafer size, and the adhesive resin of the film was placed on the gold bump electrodes of the wafer.
A wafer with an adhesive resin is obtained by thermocompression bonding at a temperature of 150 ° C., a pressure of 0.25 MPa, and a pressing time of 10 seconds. At this time, an external appearance test was conducted by visually observing voids and foaming in the film on the wafer and observing the resin embedding property around the bumps and the penetration of the bumps with a stereoscopic microscope. After laminating an adhesive film on a 5-inch wafer, when there are 5 or more bubbles or 3 cm or more streaks on the wafer, or when there are voids around the bumps or the bumps are not exposed on the surface, X, so When it was not, it was judged as ○.

【0045】[チッピング特性]ダイシングソー(DISC
O製 DAD-2H6M)を用いてスピンドル回転数30,00
0rpm、カッティングスピード20/secで切断分
離した個片の接着フィルム付き半導体素子20個をラン
ダムに選定し、チップ欠けやクラックを実体顕微鏡で観
察した。判定はチップの欠けやクラックの個数が2個以
下の時を○、3個以上の時を×とした。(欠け幅が30
μm以下のものは合格とした。)
[Chipping Characteristics] Dicing Saw (DISC
O made DAD-2H6M) spindle speed 3,00
Twenty individual semiconductor elements with an adhesive film, which were cut and separated at 0 rpm and a cutting speed of 20 / sec, were randomly selected, and chipping and cracks were observed with a stereoscopic microscope. Judgment was made when the number of chipped chips or cracks was 2 or less, and when 3 or more. (Chip width is 30
Those having a size of μm or less were accepted. )

【0046】[240℃熱時接着強度]7×7mmの金
型でフィルムを打ち抜き、圧着温度160℃、圧力2M
Pa、加圧時間0.3秒で仮圧着し、次いで、圧着温度
160℃、圧力1MPa、圧時間1.0秒でフィルムを
42−合金のリードフレームに貼り付ける。次いで、4
mm角のシリコンチップを、上記の7×7mmフィルム
に、圧着温度250℃、圧力1MPa、圧着時間1.0
秒でチップマウントし、180℃で2時間硬化させる。
硬化後、プッシュプルゲージを用い240℃、20秒後
での熱時ダイシェア強度を測定した。
[Adhesive strength when heated at 240 ° C.] The film was punched with a 7 × 7 mm die, and the pressure was 160 ° C. and the pressure was 2M.
Temporarily pressure-bonding is performed at Pa for a pressure time of 0.3 seconds, and then the film is attached to a 42-alloy lead frame at a pressure-bonding temperature of 160 ° C., a pressure of 1 MPa, and a pressure time of 1.0 second. Then 4
A silicon chip of mm square is attached to the above 7 × 7 mm film by a pressure bonding temperature of 250 ° C., a pressure of 1 MPa, and a pressure bonding time of 1.0.
Chip mount in seconds and cure at 180 ° C. for 2 hours.
After curing, the die shear strength under heat was measured at 240 ° C. for 20 seconds using a push-pull gauge.

【0047】[フリップチップ接続性:ボイド・空隙]
接着フィルムを金バンプ電極付ウエハに150℃、10
秒でラミネートし、次いでダイシングにより10×10
mmの接着樹脂付半導体素子を得た。この半導体素子を
フリップチップボンダー装置(澁谷工業製 DB200)に
てポリイミド二層テープ基板上に実装試験を行った。パ
ルスヒーター方式にて275℃、30秒で圧着した後、
基板裏からボイド・空隙の有無を観察し、さらに断面観
察により確認を行った。チップ中央部にボイド・空隙が
ある場合は×、その他チップ端のボイド・空隙について
は1mm以上を×とし、それ以外を○と判定した。
[Flip chip connectivity: void / void]
Adhesive film on gold bump electrode wafer at 150 ℃, 10
Laminate in seconds, then dice 10 × 10
A semiconductor element with an adhesive resin of mm was obtained. A mounting test of this semiconductor element was performed on a polyimide double-layer tape substrate by a flip chip bonder device (DB200 manufactured by Shibuya Kogyo). After pressure bonding for 30 seconds at 275 ° C using the pulse heater method,
The presence or absence of voids and voids was observed from the back of the substrate, and further confirmed by observing the cross section. When there were voids / voids in the center of the chip, x was judged, and with respect to other voids / voids at the chip end, 1 mm or more was marked as x, and the others were judged as o.

【0048】[フリップチップ接続性:導通テスト]ボ
イド・空隙試験用に作製したフリップチップパッケージ
を180℃で2時間の熱処理により硬化した後、パッケ
ージを室温(25℃)、150℃、260℃の熱板上に
置き繰り返し数3でこれらを行い導通不良が1つでも発
生したら×、3つ導通すれば○と判定した。
[Flip Chip Connectivity: Continuity Test] The flip chip package prepared for the void / void test was cured by heat treatment at 180 ° C. for 2 hours, and then the package was subjected to room temperature (25 ° C.), 150 ° C., 260 ° C. These were placed on a hot plate and repeated 3 times. If even one conduction failure occurred, x was judged, and if 3 conductions were made, it was judged as o.

【0049】実施例2〜6 各成分の配合割合を表2のように変更した。これ以外
は、実施例1と同様の操作を行った。
Examples 2 to 6 The mixing ratio of each component was changed as shown in Table 2. Except for this, the same operation as in Example 1 was performed.

【0050】比較例1〜2 各成分の配合割合を、表2のように変更した。これ以外
は実施例1と同様の操作を行った。
Comparative Examples 1 and 2 The blending ratio of each component was changed as shown in Table 2. Other than this, the same operation as in Example 1 was performed.

【0051】接着フィルムの評価結果を表2に示した。The evaluation results of the adhesive film are shown in Table 2.

【0052】フリップチップ接続性試験結果を表3に示
した。
The results of the flip chip connectivity test are shown in Table 3.

【表1】 [Table 1]

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】[0054]

【表3】 [Table 3]

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明の接着フィルムは、バンプ電極付
ウエハのバンプ側に熱圧着かつバンプ電極部を表面に出
すことができ、ダイシング性も良好である。この接着フ
ィルム付半導体素子を用いてそのバンプ電極と回路基板
をフリップチップ接続させた時、ボイド・空隙なく接着
樹脂が流動し半導体素子と基板の間に充填させることが
できる。更に本発明の接着フィルムは強固な接着性と高
い耐湿熱性に優れており、これを用いたフリップチップ
パッケージは加熱冷却時に発生する熱応力を緩和し、高
弾性率であるため耐リフロー性、耐温度サイクル性に優
れている。このように本発明はフリップチップパッケー
ジに最適な接着フィルムを提供することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION The adhesive film of the present invention can be thermocompression-bonded to the bump side of a wafer with bump electrodes and can expose the bump electrode portion on the surface, and has good dicing property. When the bump electrode and the circuit board are flip-chip connected using this semiconductor element with an adhesive film, the adhesive resin flows without voids or voids and can be filled between the semiconductor element and the substrate. Further, the adhesive film of the present invention is excellent in strong adhesiveness and high resistance to moisture and heat, and a flip chip package using the same relaxes thermal stress generated during heating and cooling, and has a high elastic modulus so that it has reflow resistance and resistance to heat. Excellent temperature cycle property. As described above, the present invention can provide an optimum adhesive film for a flip chip package.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J004 AA11 AA12 AA13 AA14 AA15 AA17 AB06 BA02 FA05 FA08 4J040 EB031 EB032 EB131 EB132 EC001 EC002 EC061 EC062 EC071 EC072 ED111 ED112 EF001 EF002 EH031 EH032 EK031 EK032 JA09 JB02 LA02 MB03 NA19 NA20 5F044 KK03 LL11 LL15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4J004 AA11 AA12 AA13 AA14 AA15                       AA17 AB06 BA02 FA05 FA08                 4J040 EB031 EB032 EB131 EB132                       EC001 EC002 EC061 EC062                       EC071 EC072 ED111 ED112                       EF001 EF002 EH031 EH032                       EK031 EK032 JA09 JB02                       LA02 MB03 NA19 NA20                 5F044 KK03 LL11 LL15

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱処理により硬化させた後のガラス転移
温度が100℃以上、貯蔵弾性率が25℃で2500〜
6000MPaであり、200℃以上では40MPa以
上であることを特徴とする半導体用接着フィルム。
1. A glass transition temperature after curing by heat treatment is 100 ° C. or higher and a storage elastic modulus is 25 ° C.
An adhesive film for a semiconductor, which has a pressure of 6000 MPa and a pressure of 40 MPa or higher at 200 ° C. or higher.
【請求項2】 (A)有機溶剤に可溶で、かつガラス転
移温度が100℃以上である熱可塑性ポリイミド樹脂と
(B)熱硬化性樹脂を含み、かつ(B)の含有量は全成
分に対して20〜70重量%である請求項1記載の半導
体用接着フィルム。
2. A thermoplastic polyimide resin (A) which is soluble in an organic solvent and has a glass transition temperature of 100 ° C. or higher, and (B) a thermosetting resin, and (B) is contained in all components. The adhesive film for semiconductors according to claim 1, which is 20 to 70% by weight.
【請求項3】 成分(A)の熱可塑性ポリイミド樹脂が
酸成分として式(1)で表される4,4’−ビスフェノ
ールAカルボン酸二無水物を含んでなる請求項2記載の
半導体用接着フィルム。 【化1】
3. The adhesive for semiconductors according to claim 2, wherein the thermoplastic polyimide resin of the component (A) contains 4,4′-bisphenol A carboxylic acid dianhydride represented by the formula (1) as an acid component. the film. [Chemical 1]
【請求項4】 成分(A)の熱可塑性ポリイミド樹脂
は、一般式(2)で表されるフェニルエーテルに可溶で
あるか、又はフェニルエーテルを反応溶媒として用いて
重合可能である請求項2又は3記載の半導体用接着フィ
ルム。 【化2】 (式中、R7は水素原子または炭素原子数1〜6の一価
の炭化水素基であり、R8は炭素原子数1〜6の一価の
炭化水素基を表す。)
4. The thermoplastic polyimide resin as the component (A) is soluble in the phenyl ether represented by the general formula (2) or is polymerizable using phenyl ether as a reaction solvent. Alternatively, the adhesive film for semiconductor according to the item 3. [Chemical 2] (In the formula, R7 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R8 represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.)
【請求項5】 フェニルエーテルがアニソールである請
求項4記載の半導体用接着フィルム。
5. The adhesive film for a semiconductor according to claim 4, wherein the phenyl ether is anisole.
【請求項6】 請求項1〜5いずれか記載の半導体用接
着フィルムをバンプ電極付の半導体ウエハのバンプ側に
熱圧着し、かつ同時にバンプ電極部を表面に出して得ら
れた半導体ウエハをダイシングにより半導体素子個片に
切断分離し、該半導体素子の接着フィルムを介してフリ
ップチップ接続により回路基板等に該バンプ電極を直接
接合してなることを特徴とする半導体装置。
6. A semiconductor wafer obtained by thermocompression-bonding the semiconductor adhesive film according to claim 1 on a bump side of a semiconductor wafer with bump electrodes and simultaneously exposing the bump electrode portions on the surface. A semiconductor device characterized in that it is cut and separated into individual semiconductor elements by means of, and the bump electrodes are directly joined to a circuit board or the like by flip-chip connection via an adhesive film of the semiconductor elements.
【請求項7】 請求項1〜5いずれか記載の半導体用接
着フィルムを該フィルムのガラス転移温度以上で、かつ
半導体素子のフリップチップ接続時の温度より70℃以
上低い温度で半導体ウエハのバンプ電極側に加熱圧着し
た後、ダイシングすることを特徴とする半導体装置の製
造方法。
7. A bump electrode for a semiconductor wafer, comprising the adhesive film for a semiconductor according to claim 1 at a temperature not lower than the glass transition temperature of the film and not lower than 70 ° C. lower than the temperature at the time of flip chip connection of a semiconductor element. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises performing thermocompression bonding to the side and then dicing.
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