JP2011162603A - Adhesive composition and adhesive sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子（半導体チップ）を有機基板、リードフレームおよび他の半導体チップなどにダイボンディングする工程、あるいは半導体ウェハをダイシングしかつ半導体チップを有機基板、リードフレームおよび他の半導体チップなどにダイボンディングする工程で使用する際に特に適した接着剤組成物、ならびに該接着剤組成物から形成された接着剤層を有する接着シートに関する。 The present invention provides a step of die-bonding a semiconductor element (semiconductor chip) to an organic substrate, a lead frame, and other semiconductor chips, or a semiconductor wafer is diced and the semiconductor chip is converted into an organic substrate, a lead frame, and other semiconductor chips. The present invention relates to an adhesive composition particularly suitable for use in a die bonding process, and an adhesive sheet having an adhesive layer formed from the adhesive composition.
シリコン、ガリウムヒ素などの半導体ウェハは大径の状態で製造される。半導体ウェハは、素子小片（半導体チップ）に切断分離（ダイシング）された後に、次工程であるボンディング工程に移されている。この際、半導体ウェハは予め接着シートに貼着された状態でダイシング、洗浄、乾燥、エキスパンディングおよびピックアップの各工程が加えられた後、次工程のボンディング工程に移送される。 Semiconductor wafers such as silicon and gallium arsenide are manufactured in a large diameter state. The semiconductor wafer is cut and separated (diced) into element pieces (semiconductor chips) and then transferred to the bonding process which is the next process. At this time, the semiconductor wafer is subjected to dicing, cleaning, drying, expanding, and pick-up processes in a state of being adhered to the adhesive sheet in advance, and then transferred to the next bonding process.
これらの工程の中で、ピックアップ工程およびボンディング工程のプロセスを簡略化するため、ウェハ固定機能とダイ接着機能とを同時に兼ね備えたダイシング・ダイボンディング用粘接着シートが種々提案されている（例えば特許文献１〜５参照）。特許文献１〜５に開示されている粘接着シートは、いわゆるダイレクトダイボンディングを可能にし、ダイ接着用粘接着剤の塗布工程を省略できるようになる。例えば、前記粘接着シートを用いることにより、有機基板−チップ間、リードフレーム−チップ間、チップ−チップ間などのダイレクトダイボンディングが可能となる。 Among these processes, various dicing / die bonding adhesive sheets having both a wafer fixing function and a die bonding function have been proposed in order to simplify the pickup process and the bonding process (for example, patents). Reference 1-5). The adhesive sheets disclosed in Patent Documents 1 to 5 enable so-called direct die bonding, and the application process of the adhesive agent for die bonding can be omitted. For example, by using the adhesive sheet, direct die bonding such as between an organic substrate and a chip, between a lead frame and a chip, and between a chip and a chip can be performed.
上記粘接着シートの製造性や使用時の工程適性（特にダイシング適性）に優れることから、アクリルバインダとエポキシ系熱硬化性化合物とを含有する粘接着剤組成物から形成された粘接着剤層を有する粘接着シートが広く用いられている。 Adhesive formed from an adhesive composition containing an acrylic binder and an epoxy thermosetting compound because it is excellent in manufacturability and process suitability (especially dicing suitability) of the adhesive sheet. An adhesive sheet having an agent layer is widely used.
近年、ウェハ固定機能とダイ接着機能とを同時に兼ね備えた接着シートにおいて、半導体ウェハが薄型化されることに伴い、ダイシング時にチップ飛びが起こるなどのダイシング適性の不具合が生じている。この原因の一つとして、接着シートを構成する基材／接着剤層間の密着力不足が考えられている。また、近年の携帯電話端末などの小型化・高性能化に伴い、半導体パッケージに対する信頼性などの要求性能が従来よりも高まっている。 In recent years, in an adhesive sheet that has both a wafer fixing function and a die bonding function, there is a problem in dicing suitability such as chip jumping during dicing as the semiconductor wafer becomes thinner. One of the causes is considered to be insufficient adhesion between the base material / adhesive layer constituting the adhesive sheet. In addition, with recent miniaturization and high performance of mobile phone terminals and the like, required performance such as reliability for semiconductor packages is higher than before.
しかしながら、従来技術において、基材／接着剤層間の充分な密着力と半導体パッケージの高信頼性化との両立は未だ改善の余地があり、これらを充分に満足する接着シートを提供することが望まれている。 However, in the prior art, there is still room for improvement in coexistence of sufficient adhesion between the base material / adhesive layer and high reliability of the semiconductor package, and it is hoped to provide an adhesive sheet that sufficiently satisfies these requirements. It is rare.
本発明の課題は、基材／接着剤層間の密着力が充分であり（したがって、ダイシング適性などの工程適性が良好であり）、かつ半導体パッケージの高信頼性化を可能とする接着剤組成物および接着シートを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an adhesive composition that has sufficient adhesion between the base material / adhesive layers (and therefore has good process suitability such as dicing suitability) and enables high reliability of a semiconductor package. And providing an adhesive sheet.
従来技術においては、接着剤組成物に充分な接着性および造膜性（シートへの加工性）を付与するために、アクリルバインダとして、高分子量のアクリル重合体が用いられている。本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、高分子量のアクリル重合体に加えて低分子量のアクリル重合体を用いることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を解決するに至った。 In the prior art, a high molecular weight acrylic polymer is used as an acrylic binder in order to impart sufficient adhesiveness and film forming property (processability to a sheet) to the adhesive composition. As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a low molecular weight acrylic polymer in addition to a high molecular weight acrylic polymer, thereby solving the present invention. It came to.
即ち本発明は、以下の［１］〜［４］に関する。 That is, the present invention relates to the following [1] to [4].
［１］アクリルバインダ（Ａ）、エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）およびエネルギー線硬化性化合物（Ｃ）を含有する接着剤組成物であって、前記アクリルバインダ（Ａ）として、質量平均分子量が300,000〜1,200,000であるアクリル重合体（Ａ１）と、質量平均分子量が10,000〜120,000であるアクリル重合体（Ａ２）とを含有することを特徴とする接着剤組成物。 [1] An adhesive composition containing an acrylic binder (A), an epoxy thermosetting compound (B), and an energy ray curable compound (C), wherein the acrylic binder (A) has a mass average molecular weight. An adhesive composition comprising an acrylic polymer (A1) having a molecular weight of 300,000 to 1,200,000 and an acrylic polymer (A2) having a weight average molecular weight of 10,000 to 120,000.
［２］前記アクリル重合体（Ａ１）と前記アクリル重合体（Ａ２）との質量比α（＝アクリル重合体（Ａ２）／アクリル重合体（Ａ１））が、０．０４〜１．２であることを特徴とする前記［１］に記載の接着剤組成物。 [2] The mass ratio α (= acrylic polymer (A2) / acrylic polymer (A1)) between the acrylic polymer (A1) and the acrylic polymer (A2) is 0.04 to 1.2. The adhesive composition as described in [1] above, wherein
［３］接着剤組成物の固形分換算の総質量に対する前記アクリル重合体（Ａ２）の質量百分率βが、０．３〜２２％であることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の接着剤組成物。 [3] In the above [1] or [2], the mass percentage β of the acrylic polymer (A2) with respect to the total mass in terms of solid content of the adhesive composition is 0.3 to 22%. The adhesive composition as described.
前記［１］〜［３］の何れか一項に記載の接着剤組成物から形成された接着剤層を有することを特徴とする接着シート。 It has the adhesive bond layer formed from the adhesive composition as described in any one of said [1]-[3], The adhesive sheet characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、基材／接着剤層間の密着力が充分であり（したがって、ダイシング適性などの工程適性が良好であり）、かつ半導体パッケージの高信頼性化を可能とする接着剤組成物および接着シートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adhesive composition which has sufficient adhesive force between a base material / adhesive layer (Thus, process aptitude, such as dicing aptitude, is favorable), and high reliability of a semiconductor package is attained. And an adhesive sheet can be provided.
以下、本発明の接着剤組成物および接着シートの詳細を説明する。なお、以下では本発明の接着剤組成物から形成された接着剤層を単に「接着剤層」とも記載する。 Hereinafter, details of the adhesive composition and the adhesive sheet of the present invention will be described. Hereinafter, the adhesive layer formed from the adhesive composition of the present invention is also simply referred to as “adhesive layer”.
〔接着剤組成物〕
本発明の接着剤組成物は、アクリルバインダ（Ａ）、エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）およびエネルギー線硬化性化合物（Ｃ）を含有する接着剤組成物であって、前記アクリルバインダ（Ａ）として、質量平均分子量が300,000〜1,200,000であるアクリル重合体（Ａ１）と、質量平均分子量が10,000〜120,000であるアクリル重合体（Ａ２）とを含有する。また、前記接着剤組成物の各種物性を改良するため、必要に応じて他の成分を配合してもよい。以下、これら各成分について具体的に説明する。
[Adhesive composition]
The adhesive composition of the present invention is an adhesive composition containing an acrylic binder (A), an epoxy thermosetting compound (B), and an energy ray curable compound (C), wherein the acrylic binder (A) As an acrylic polymer (A1) having a mass average molecular weight of 300,000 to 1,200,000 and an acrylic polymer (A2) having a mass average molecular weight of 10,000 to 120,000. Moreover, in order to improve the various physical properties of the said adhesive composition, you may mix | blend another component as needed. Hereinafter, each of these components will be described in detail.
アクリルバインダ（Ａ）
本発明の接着剤組成物は、アクリルバインダ（Ａ）として、質量平均分子量が300,000〜1,200,000であるアクリル重合体（Ａ１）と、質量平均分子量が10,000〜120,000であるアクリル重合体（Ａ２）とを含有する。
Acrylic binder (A)
The adhesive composition of the present invention comprises, as an acrylic binder (A), an acrylic polymer (A1) having a weight average molecular weight of 300,000 to 1,200,000 and an acrylic polymer (A2) having a weight average molecular weight of 10,000 to 120,000. contains.
アクリル重合体（Ａ１）の質量平均分子量は、好ましくは350,000〜1,100,000、より好ましくは400,000〜1,000,000である。アクリル重合体（Ａ１）は、接着剤組成物に充分な接着性および造膜性（シートへの加工性）を付与するために用いられる。アクリル重合体（Ａ１）の質量平均分子量が低過ぎると、接着剤層と基材との剥離力が大きくなってチップのピックアップ不良が起こることがある。また、アクリル重合体（Ａ１）の質量平均分子量が高過ぎると、被着体の凹凸へ接着剤層が追従できないことがあり、ボイドなどの発生要因になることがある。 The mass average molecular weight of the acrylic polymer (A1) is preferably 350,000 to 1,100,000, more preferably 400,000 to 1,000,000. The acrylic polymer (A1) is used for imparting sufficient adhesiveness and film forming property (processability to a sheet) to the adhesive composition. If the mass average molecular weight of the acrylic polymer (A1) is too low, the peeling force between the adhesive layer and the substrate may be increased, resulting in chip pickup failure. Moreover, when the mass average molecular weight of the acrylic polymer (A1) is too high, the adhesive layer may not follow the unevenness of the adherend, which may cause generation of voids.
アクリル重合体（Ａ２）の質量平均分子量は、好ましくは11,000〜115,000、より好ましくは12,000〜113,000である。アクリル重合体（Ａ１）と共に、質量平均分子量が上記範囲にあるアクリル重合体（Ａ２）を用いることにより、基材／接着剤層間の密着力を向上させることができる。アクリル重合体（Ａ２）の質量平均分子量が低過ぎると、接着剤層からのブリードアウトが発生することがある。 The mass average molecular weight of the acrylic polymer (A2) is preferably 11,000 to 115,000, more preferably 12,000 to 113,000. By using the acrylic polymer (A2) having a mass average molecular weight within the above range together with the acrylic polymer (A1), the adhesion between the substrate and the adhesive layer can be improved. If the weight average molecular weight of the acrylic polymer (A2) is too low, bleeding out from the adhesive layer may occur.
アクリル重合体（Ａ１）およびアクリル重合体（Ａ２）の質量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定されるポリスチレン換算値であり、その測定条件は実施例に記載のとおりである。 The mass average molecular weights of the acrylic polymer (A1) and the acrylic polymer (A2) are polystyrene conversion values measured by a gel permeation chromatography (GPC) method, and the measurement conditions are as described in the examples. It is.
本発明の接着剤組成物において、アクリル重合体（Ａ１）とアクリル重合体（Ａ２）との質量比α（＝アクリル重合体（Ａ２）／アクリル重合体（Ａ１））は、０．０４〜１．２であることが好ましく、０．０５〜１．０であることがより好ましい。 In the adhesive composition of the present invention, the mass ratio α (= acrylic polymer (A2) / acrylic polymer (A1)) between the acrylic polymer (A1) and the acrylic polymer (A2) is 0.04 to 1. .2 is preferable, and 0.05 to 1.0 is more preferable.
本発明の接着剤組成物において、該組成物の固形分換算の総質量に対するアクリル重合体（Ａ２）の質量百分率βは、０．３〜２２％であることが好ましく、０．４〜２０％であることがより好ましい。なお、本発明において固形分とは、溶剤以外の全成分をいう。 In the adhesive composition of the present invention, the mass percentage β of the acrylic polymer (A2) with respect to the total mass in terms of solid content of the composition is preferably 0.3 to 22%, and 0.4 to 20%. It is more preferable that In addition, in this invention, solid content means all components other than a solvent.
本発明において、アクリル重合体（Ａ１）およびアクリル重合体（Ａ２）の質量比や質量百分率は、接着剤組成物を調製する際のこれら成分の配合割合から算出することができる。例えば、アクリル重合体（Ａ１）とアクリル重合体（Ａ２）とを、質量比等が上記範囲となるよう配合（混合）して、接着剤組成物を調製すればよい。 In the present invention, the mass ratio and mass percentage of the acrylic polymer (A1) and the acrylic polymer (A2) can be calculated from the blending ratio of these components when preparing the adhesive composition. For example, the adhesive composition may be prepared by blending (mixing) the acrylic polymer (A1) and the acrylic polymer (A2) such that the mass ratio is in the above range.
質量比αおよび／または質量百分率βが上記範囲にあると、ダイシング適性などの工程適性や半導体パッケージの信頼性が更に向上する。質量比αおよび質量百分率βが何れも上記範囲より下回ると、ダイシング適性などの工程適性が充分に改善されないことがある。質量比αおよび質量百分率βが何れも上記範囲より上回ると、接着剤層からの低分子量のアクリル重合体のブリードアウトが懸念され、半導体パッケージの信頼性が悪化することがあり、また、ダイシング適性などの工程適性も充分に改善されないことがある。 When the mass ratio α and / or the mass percentage β is in the above range, process suitability such as dicing suitability and semiconductor package reliability are further improved. If the mass ratio α and the mass percentage β are both below the above range, process suitability such as dicing suitability may not be sufficiently improved. If the mass ratio α and the mass percentage β are both above the above ranges, there is a concern that the low molecular weight acrylic polymer may bleed out from the adhesive layer, which may deteriorate the reliability of the semiconductor package, and is suitable for dicing. The process suitability such as may not be sufficiently improved.
なお、アクリル重合体（Ａ１）およびアクリル重合体（Ａ２）のガラス転移温度（Ｔｇ）は特に限定されない。 In addition, the glass transition temperature (Tg) of an acrylic polymer (A1) and an acrylic polymer (A2) is not specifically limited.
アクリル重合体（Ａ１）およびアクリル重合体（Ａ２）を構成するモノマー（原料モノマー）としては、例えば、（メタ）アクリル酸エステルおよびその誘導体が挙げられる。具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチルなどのアルキル基の炭素数が１〜１８である（メタ）アクリル酸アルキルエステル；（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル、（メタ）アクリル酸ベンジルエステル、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イミドアクリレートなどの環状骨格を有する（メタ）アクリル酸エステル；ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどの水酸基含有（メタ）アクリル酸エステル；グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどが挙げられる。また、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸などを用いてもよい。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 As a monomer (raw material monomer) which comprises an acrylic polymer (A1) and an acrylic polymer (A2), (meth) acrylic acid ester and its derivative (s) are mentioned, for example. Specific examples include (meth) acrylic acid having 1 to 18 carbon atoms in an alkyl group such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate. Alkyl ester; cyclic skeletons such as (meth) acrylic acid cycloalkyl ester, (meth) acrylic acid benzyl ester, isobornyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, imide acrylate, etc. (Meth) acrylic acid ester having; hydroxyl-containing (meth) acrylic acid ester such as hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate; glycidyl acrylate, Such as glycidyl methacrylate, and the like. Acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid and the like may also be used. These may be used alone or in combination of two or more.
これらの中では、アクリル重合体（Ａ１）を構成するモノマーとしては、エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）との相溶性が良いアクリル重合体が得られることから、少なくとも水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルを用いることが好ましい。この場合、アクリル重合体（Ａ１）において、水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルに由来する構成単位は、１〜３０質量％の範囲で含まれることが好ましく、３〜２０質量％の範囲で含まれることがより好ましい。 Among these, as a monomer constituting the acrylic polymer (A1), an acrylic polymer having good compatibility with the epoxy thermosetting compound (B) can be obtained, so that at least a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid is obtained. It is preferable to use an ester. In this case, in the acrylic polymer (A1), the structural unit derived from the hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester is preferably included in the range of 1 to 30% by mass, and included in the range of 3 to 20% by mass. It is more preferable.
また、上記（メタ）アクリル酸エステルおよびその誘導体などと共に、本発明の目的を損なわない範囲で、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレンなどを原料モノマーとして用いてもよい。 In addition to the above (meth) acrylic acid ester and derivatives thereof, vinyl acetate, acrylonitrile, styrene, or the like may be used as a raw material monomer as long as the object of the present invention is not impaired.
アクリルバインダ（Ａ）、具体的にはアクリル重合体（Ａ１）およびアクリル重合体（Ａ２）は、上記原料モノマーを用いて、得られる重合体の質量平均分子量がそれぞれ上記範囲となるよう設定すれば、従来公知の方法に従って製造することができる。 If the acrylic binder (A), specifically, the acrylic polymer (A1) and the acrylic polymer (A2) are set so that the mass average molecular weight of the resulting polymer is within the above range, using the above raw material monomers. It can be produced according to a conventionally known method.
エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）
エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）としては、従来公知の種々のエポキシ樹脂を用いることができる。前記エポキシ樹脂としては、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、フェニレン骨格型エポキシ樹脂、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、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素変性エポキシ樹脂や、これらのハロゲン化物などの構造単位中に２つ以上の官能基が含まれるエポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂のエポキシ当量は特に限定されないが、１５０〜２５０（ｇ／eq）であることが好ましい。エポキシ当量は、ＪＩＳ Ｋ７２３６に準じて測定される値である。
これらのエポキシ樹脂は１種単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
Epoxy thermosetting compound (B)
Various conventionally known epoxy resins can be used as the epoxy thermosetting compound (B). Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenylene skeleton type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, and triphenol. Examples include methane type epoxy resins, heterocyclic type epoxy resins, stilbene type epoxy resins, condensed ring aromatic hydrocarbon-modified epoxy resins, and epoxy resins containing two or more functional groups in structural units such as halides thereof. It is done. Although the epoxy equivalent of an epoxy resin is not specifically limited, It is preferable that it is 150-250 (g / eq). The epoxy equivalent is a value measured according to JIS K7236.
These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
本発明の接着剤組成物において、エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）の含有量は、アクリル重合体（Ａ１）１００質量部に対して、通常は１〜１５００質量部、好ましくは３〜１０００質量部である。エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）の含有量が前記範囲より下回ると、充分な接着力を有する接着剤層が得られないことがある。また、エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）の含有量が前記範囲より上回ると、接着剤層と基材との接着力が高くなり過ぎ、チップのピックアップ不良が起こることがある。 In the adhesive composition of the present invention, the content of the epoxy thermosetting compound (B) is usually 1 to 1500 parts by mass, preferably 3 to 1000 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer (A1). Part. If the content of the epoxy thermosetting compound (B) is less than the above range, an adhesive layer having sufficient adhesive strength may not be obtained. On the other hand, if the content of the epoxy thermosetting compound (B) exceeds the above range, the adhesive force between the adhesive layer and the substrate becomes too high, and chip pick-up failure may occur.
エネルギー線硬化性化合物（Ｃ）
半導体ウェハなどのダイシング前に、エネルギー線硬化性化合物（Ｃ）をエネルギー線照射によって重合させることで、ダイシング時の接着剤層の弾性率を適切な範囲に調整すること、およびダイシング後の接着剤層の再癒着を防止することができる。
Energy ray curable compound (C)
Before dicing semiconductor wafers and the like, the energy ray curable compound (C) is polymerized by energy ray irradiation to adjust the elastic modulus of the adhesive layer during dicing to an appropriate range, and the adhesive after dicing Re-adhesion of layers can be prevented.
また、エネルギー線硬化性化合物（Ｃ）をエネルギー線照射によって重合させることで、ダイシング適性などの工程適性を損なわない範囲で接着剤層の接着力を低下させることができる。このため、半導体チップのピックアップ工程において、基材と接着剤層との層間剥離を容易に行えるようになる。 Moreover, the adhesive force of an adhesive bond layer can be reduced in the range which does not impair process aptitude, such as dicing aptitude, by polymerizing energy-beam curable compound (C) by energy ray irradiation. For this reason, delamination between the base material and the adhesive layer can be easily performed in the semiconductor chip pick-up process.
エネルギー線硬化性化合物（Ｃ）は、紫外線や電子線などのエネルギー線の照射を受けると重合・硬化する化合物である。エネルギー線硬化性化合物（Ｃ）としては、分子内に１つ以上のエネルギー線重合性二重結合を有する化合物、例えばアクリレート系化合物が挙げられる。 The energy ray curable compound (C) is a compound that polymerizes and cures when irradiated with energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. Examples of the energy ray curable compound (C) include compounds having one or more energy ray polymerizable double bonds in the molecule, for example, acrylate compounds.
上記アクリレート系化合物としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート、ウレタンアクリレート系オリゴマー、エポキシ変性アクリレート、ポリエーテルアクリレート、イタコン酸オリゴマー、ジシクロペンタジエン骨格含有多官能アクリレートなどが挙げられる。 Examples of the acrylate compounds include trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, 1,4-butylene glycol diacrylate, 1,6- Examples include hexanediol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, oligoester acrylate, urethane acrylate oligomer, epoxy-modified acrylate, polyether acrylate, itaconic acid oligomer, and dicyclopentadiene skeleton-containing polyfunctional acrylate.
エネルギー線硬化性化合物（Ｃ）の分子量（オリゴマーまたはポリマーの場合は質量平均分子量）は、通常は１００〜３００００、好ましくは２００〜９０００程度である。 The molecular weight (mass average molecular weight in the case of an oligomer or polymer) of the energy beam curable compound (C) is usually about 100 to 30,000, preferably about 200 to 9000.
本発明の接着剤組成物において、エネルギー線硬化性化合物（Ｃ）の含有量は、アクリル重合体（Ａ１）１００質量部に対して、通常は１〜４００質量部、好ましくは３〜３００質量部、より好ましくは１０〜２００質量部である。エネルギー線硬化性化合物（Ｃ）の含有量が前記範囲より上回ると、有機基板やリードフレームなどに対する接着剤層の接着力が低下することがある。 In the adhesive composition of the present invention, the content of the energy ray curable compound (C) is usually 1 to 400 parts by mass, preferably 3 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer (A1). More preferably, it is 10-200 mass parts. If the content of the energy ray curable compound (C) exceeds the above range, the adhesive strength of the adhesive layer to the organic substrate or the lead frame may be reduced.
熱硬化剤（Ｄ）
本発明の接着剤組成物は、熱硬化剤（Ｄ）を含有することが好ましい。熱硬化剤（Ｄ）は、エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）に対する熱硬化剤として機能する。
Thermosetting agent (D)
The adhesive composition of the present invention preferably contains a thermosetting agent (D). The thermosetting agent (D) functions as a thermosetting agent for the epoxy thermosetting compound (B).
熱硬化剤（Ｄ）としては、エポキシ基と反応しうる官能基を分子中に２個以上有する化合物が挙げられ、その官能基としてはフェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシル基、酸無水物基などが挙げられる。これらの中では、フェノール性水酸基、アミノ基および酸無水物基が好ましく、フェノール性水酸基およびアミノ基がより好ましい。 Examples of the thermosetting agent (D) include compounds having two or more functional groups capable of reacting with an epoxy group in the molecule, such as phenolic hydroxyl groups, alcoholic hydroxyl groups, amino groups, carboxyl groups, acids. An anhydride group etc. are mentioned. In these, a phenolic hydroxyl group, an amino group, and an acid anhydride group are preferable, and a phenolic hydroxyl group and an amino group are more preferable.
熱硬化剤（Ｄ）の具体例としては、ノボラック型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン系フェノール樹脂、多官能系フェノール樹脂、アラルキルフェノール樹脂などのフェノール性熱硬化剤；ＤＩＣＹ（ジシアンジアミド）などのアミン系熱硬化剤が挙げられる。熱硬化剤（Ｄ）は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Specific examples of the thermosetting agent (D) include phenolic thermosetting agents such as novolac-type phenolic resin, dicyclopentadiene-based phenolic resin, polyfunctional phenolic resin and aralkylphenolic resin; amine-based heat such as DICY (dicyandiamide) A curing agent is mentioned. A thermosetting agent (D) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
本発明の接着剤組成物において、熱硬化剤（Ｄ）の含有量は、エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）１００質量部に対して、通常は０．１〜５００質量部、好ましくは１〜２００質量部である。熱硬化剤（Ｄ）の含有量が前記範囲より下回ると、接着剤組成物の硬化性が不足して充分な接着力を有する接着剤層が得られないことがある。熱硬化剤（Ｄ）の含有量が前記範囲より上回ると、接着剤組成物の吸湿率が高まり、半導体パッケージの信頼性が低下することがある。 In the adhesive composition of the present invention, the content of the thermosetting agent (D) is usually 0.1 to 500 parts by mass, preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy thermosetting compound (B). 200 parts by mass. When content of a thermosetting agent (D) is less than the said range, the sclerosis | hardenability of adhesive composition may be insufficient and the adhesive bond layer which has sufficient adhesive force may not be obtained. When the content of the thermosetting agent (D) is higher than the above range, the moisture absorption rate of the adhesive composition is increased, and the reliability of the semiconductor package may be lowered.
硬化促進剤（Ｅ）
本発明において、接着剤組成物の硬化速度を調整するため、硬化促進剤（Ｅ）を用いてもよい。硬化促進剤（Ｅ）としては、エポキシ基とフェノール性水酸基などとの反応を促進し得る化合物が挙げられ、具体的には、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールなどの３級アミン類；２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール類；トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類；テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩などが挙げられる。硬化促進剤（Ｅ）は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
Curing accelerator (E)
In the present invention, a curing accelerator (E) may be used to adjust the curing rate of the adhesive composition. Examples of the curing accelerator (E) include compounds capable of accelerating the reaction between an epoxy group and a phenolic hydroxyl group. Specifically, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris ( Tertiary amines such as dimethylaminomethyl) phenol; imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole; tributylphosphine, And organic phosphines such as diphenylphosphine and triphenylphosphine; and tetraphenylboron salts such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate and triphenylphosphinetetraphenylborate. A hardening accelerator (E) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
本発明の接着剤組成物において、硬化促進剤（Ｅ）の含有量は、エポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）および熱硬化剤（Ｄ）の合計１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜１００質量部、より好ましくは０．０１〜５０質量部、さらに好ましくは０．１〜１０質量部である。 In the adhesive composition of the present invention, the content of the curing accelerator (E) is preferably 0.001 with respect to a total of 100 parts by mass of the epoxy thermosetting compound (B) and the thermosetting agent (D). -100 mass parts, More preferably, it is 0.01-50 mass parts, More preferably, it is 0.1-10 mass parts.
光重合開始剤（Ｆ）
本発明の接着剤組成物の使用に際して、紫外線などのエネルギー線を照射して、接着剤層の再癒着を防止する、あるいは接着力を低下させることが好ましい。接着剤組成物中に光重合開始剤（Ｆ）を含有させることで、重合・硬化時間および光線照射量を少なくすることができる。
Photopolymerization initiator (F)
When using the adhesive composition of the present invention, it is preferable to irradiate energy rays such as ultraviolet rays to prevent re-adhesion of the adhesive layer or to reduce the adhesive force. By including the photopolymerization initiator (F) in the adhesive composition, the polymerization / curing time and the amount of light irradiation can be reduced.
光重合開始剤（Ｆ）としては、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、２，４−ジエチルチオキサンソン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンジル、ジベンジル、ジアセチル、１，２−ジフェニルメタン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、β−クロールアンスラキノンなどが挙げられる。光重合開始剤（Ｆ）は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 As the photopolymerization initiator (F), benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin benzoic acid, benzoin methyl benzoate, benzoin dimethyl ketal, 2,4-diethyl Thioxanthone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone, benzyldiphenyl sulfide, tetramethylthiuram monosulfide, azobisisobutyronitrile, benzyl, dibenzyl, diacetyl, 1,2-diphenylmethane, 2,4,6-trimethylbenzoyl Examples thereof include diphenylphosphine oxide and β-chloranthraquinone. A photoinitiator (F) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
本発明の接着剤組成物において、光重合開始剤（Ｆ）の含有量は、エネルギー線硬化性化合物（Ｃ）１００質量部に対して、通常は０．１〜１０質量部、好ましくは１〜５質量部である。光重合開始剤（Ｆ）の含有量が前記範囲より下回ると光重合の不足で満足なピックアップ性が得られないことがあり、前記範囲より上回ると光重合に寄与しない残留物が生成し、接着剤組成物の硬化性が不充分となることがある。 In the adhesive composition of the present invention, the content of the photopolymerization initiator (F) is usually 0.1 to 10 parts by mass, preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the energy ray curable compound (C). 5 parts by mass. When the content of the photopolymerization initiator (F) is lower than the above range, satisfactory pick-up property may not be obtained due to insufficient photopolymerization, and when it exceeds the above range, a residue that does not contribute to the photopolymerization is generated and adhered. The curability of the agent composition may be insufficient.
カップリング剤（Ｇ）
本発明において、接着剤組成物の被着体に対する接着力および密着力を向上させるため、カップリング剤（Ｇ）を用いてもよい。また、カップリング剤（Ｇ）を使用することで、接着剤組成物を硬化して得られる硬化物の耐熱性を損なうことなく、その耐水性を向上させることができる。
Coupling agent (G)
In the present invention, a coupling agent (G) may be used in order to improve the adhesion and adhesion of the adhesive composition to the adherend. Moreover, the water resistance can be improved by using a coupling agent (G), without impairing the heat resistance of the hardened | cured material obtained by hardening | curing adhesive composition.
カップリング剤（Ｇ）としては、アクリルバインダ（Ａ）やエポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）などが有する官能基と反応する基を有する化合物が好ましく使用される。カップリング剤（Ｇ）としては、シランカップリング剤が好ましい。 As the coupling agent (G), a compound having a group that reacts with a functional group of the acrylic binder (A), the epoxy thermosetting compound (B), or the like is preferably used. As the coupling agent (G), a silane coupling agent is preferable.
シランカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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−（メタクリロプロピル）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、Ｎ−６−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−６−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシランなどが挙げられる。シランカップリング剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 As silane coupling agents, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ- (methacrylopropyl) Trimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-6- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-6- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-phenyl -Γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfane, methyltrimethoxysilane , Methyltri Examples include ethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, and imidazolesilane. A silane coupling agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
本発明の接着剤組成物において、カップリング剤（Ｇ）の含有量は、アクリルバインダ（Ａ）およびエポキシ系熱硬化性化合物（Ｂ）の合計１００質量部に対して、通常は０．１〜２０質量部である。カップリング剤（Ｇ）の含有量が前記範囲より下回ると上記効果が得られないことがあり、前記範囲より上回るとアウトガスの原因となることある。 In the adhesive composition of the present invention, the content of the coupling agent (G) is usually 0.1 to 100 parts by mass in total of the acrylic binder (A) and the epoxy thermosetting compound (B). 20 parts by mass. If the content of the coupling agent (G) is lower than the above range, the above effect may not be obtained, and if it exceeds the above range, it may cause outgassing.
無機充填材（Ｈ）
本発明において、無機充填材（Ｈ）を用いてもよい。無機充填材（Ｈ）を接着剤組成物に配合することにより、該組成物の熱膨張係数を調整することが可能となる。半導体チップ、リードフレームおよび有機基板に対して硬化後の接着剤層の熱膨張係数を最適化することで、パッケージ信頼性をより向上させることができる。また、接着剤層の硬化後の吸湿率をより低減することも可能となる。
Inorganic filler (H)
In the present invention, an inorganic filler (H) may be used. By blending the inorganic filler (H) into the adhesive composition, the thermal expansion coefficient of the composition can be adjusted. By optimizing the thermal expansion coefficient of the adhesive layer after curing with respect to the semiconductor chip, the lead frame, and the organic substrate, the package reliability can be further improved. In addition, it is possible to further reduce the moisture absorption rate after curing of the adhesive layer.
無機充填材（Ｈ）としては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化ホウ素等の粉末、これらを球形化したビーズ、単結晶繊維、ガラス繊維などが挙げられる。これらの中でも、シリカフィラーおよびアルミナフィラーが好ましい。無機充填材（Ｈ）は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Examples of the inorganic filler (H) include powders such as silica, alumina, talc, calcium carbonate, titanium white, bengara, silicon carbide, boron nitride, beads formed by spheroidizing these, single crystal fibers, glass fibers, and the like. Among these, silica filler and alumina filler are preferable. An inorganic filler (H) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
本発明の接着剤組成物において、無機充填材（Ｈ）の含有量は、接着剤組成物の固形分換算の総質量に対して、通常は０〜８０質量％である。 In the adhesive composition of the present invention, the content of the inorganic filler (H) is usually 0 to 80% by mass with respect to the total mass in terms of solid content of the adhesive composition.
その他の成分
本発明の接着剤組成物には、上記各成分の他に、必要に応じて各種添加剤が含有されてもよい。各種添加剤としては、可とう性成分、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、顔料、染料などが挙げられる。
Other Components The adhesive composition of the present invention may contain various additives as necessary in addition to the above-described components. Examples of various additives include flexible components, plasticizers, antistatic agents, antioxidants, pigments, and dyes.
本発明の接着剤組成物は、接着性（例えば感圧接着性）と加熱硬化性とを有し、未硬化状態では各種被着体を一時的に保持する機能を有する。特に、前記接着剤組成物から形成される接着剤層は基材との密着性に優れているため、ダイシング適性などの工程適性が良好である。また、熱硬化を経て最終的には耐衝撃性の高い硬化物を与えることができ、しかもせん断強度と剥離強度とのバランスにも優れ、厳しい熱湿条件下においても充分な接着性を保持し得る。 The adhesive composition of the present invention has adhesiveness (for example, pressure-sensitive adhesiveness) and heat curable properties, and has a function of temporarily holding various adherends in an uncured state. In particular, since the adhesive layer formed from the adhesive composition is excellent in adhesiveness with a substrate, process suitability such as dicing suitability is good. In addition, it is possible to give a cured product with high impact resistance through heat curing, and it has an excellent balance between shear strength and peel strength, and maintains sufficient adhesion even under severe heat and humidity conditions. obtain.
本発明の接着剤組成物は、上記各成分を適宜の割合で混合して得られる。混合に際しては、各成分を予め溶媒で希釈しておいてもよく、また混合時に溶媒を加えてもよい。 The adhesive composition of the present invention is obtained by mixing each of the above components at an appropriate ratio. In mixing, each component may be diluted with a solvent in advance, or a solvent may be added during mixing.
本発明の接着剤組成物は、いわゆるダイシングシート、ダイボンディングシート、ダイシング・ダイボンディングシート、特にダイシング・ダイボンディングシートを構成する接着剤層の形成材料として、好適に用いるができる。 The adhesive composition of the present invention can be suitably used as a material for forming an adhesive layer constituting a so-called dicing sheet, die bonding sheet, dicing die bonding sheet, particularly a dicing die bonding sheet.
〔接着シート〕
本発明の接着シートは、上記接着剤組成物から形成された接着剤層を有し、通常は、該接着剤層は基材上に形成される。本発明の接着シートの形状は、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとり得る。
[Adhesive sheet]
The adhesive sheet of this invention has the adhesive bond layer formed from the said adhesive composition, Usually, this adhesive bond layer is formed on a base material. The shape of the adhesive sheet of the present invention can be any shape such as a tape shape or a label shape.
接着シートの基材としては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルムなどの透明フィルム；該透明フィルムを着色した着色透明フィルムまたは着色不透明フィルム；これらの架橋フィルムや積層フィルムなどが挙げられる。 As the base material of the adhesive sheet, polyethylene film, polypropylene film, polybutene film, polybutadiene film, polymethylpentene film, polyvinyl chloride film, vinyl chloride copolymer film, polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, polybutylene terephthalate film , Polyurethane film, ethylene vinyl acetate copolymer film, ionomer resin film, ethylene / (meth) acrylic acid copolymer film, ethylene / (meth) acrylic acid ester copolymer film, polystyrene film, polycarbonate film, polyimide film, Transparent films such as fluororesin films; colored transparent films or colored opaque films obtained by coloring the transparent films; Such as bridge film or a laminated film, and the like.
本発明の接着シートには、その使用に際して、基材側から紫外線などのエネルギー線照射を行うことが好ましいため、上記基材はエネルギー線に対して透明であることが好ましい。 The adhesive sheet of the present invention is preferably irradiated with energy rays such as ultraviolet rays from the substrate side when used, and therefore the substrate is preferably transparent to the energy rays.
また、通常は、本発明の接着シートは半導体ウェハなどの被着体に貼付され、被着体に所要の加工を施した後、接着剤層を被着体に固着残存させて基材から剥離する。すなわち、接着剤層を、基材から被着体に転写する工程を含むプロセスに好適に使用される。このため、基材の接着剤層に接する面の表面張力は、好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下、さらに好ましくは３７ｍＮ／ｍ以下、特に好ましくは３５ｍＮ／ｍ以下である。下限値は通常２５ｍＮ／ｍ程度である。このような表面張力が低い基材は、材質を適宜に選択して得ることが可能であるし、また基材の表面に剥離剤を塗布して剥離処理を施すことで得ることもできる。 Also, usually, the adhesive sheet of the present invention is affixed to an adherend such as a semiconductor wafer, and after subjecting the adherend to the required processing, the adhesive layer remains adhered to the adherend and peels off from the substrate. To do. That is, it is suitably used for a process including a step of transferring the adhesive layer from the base material to the adherend. For this reason, the surface tension of the surface in contact with the adhesive layer of the substrate is preferably 40 mN / m or less, more preferably 37 mN / m or less, and particularly preferably 35 mN / m or less. The lower limit is usually about 25 mN / m. Such a substrate having a low surface tension can be obtained by appropriately selecting the material, and can also be obtained by applying a release agent to the surface of the substrate and performing a release treatment.
基材の剥離処理に用いられる剥離剤としては、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系、不飽和ポリエステル系、ポリオレフィン系、ワックス系などの剥離剤が用いられるが、特にアルキッド系、シリコーン系、フッ素系の剥離剤が耐熱性を有するので好ましい。 As the release agent used for the substrate release treatment, release agents such as alkyd, silicone, fluorine, unsaturated polyester, polyolefin, and wax are used. In particular, alkyd, silicone, and fluorine are used. The release agent is preferable because it has heat resistance.
上記剥離剤を用いて基材表面を剥離処理するためには、剥離剤をそのまま無溶剤で、または溶剤希釈やエマルション化して、（１）グラビアコーター、メイヤーバーコーター、エアナイフコーター、ロールコーターなどを用いて該剥離剤を基材表面に塗布して、常温硬化もしくは加熱硬化または電子線硬化させる、あるいは（２）ウェットラミネーション、ドライラミネーション、熱溶融ラミネーション、溶融押出ラミネーション、共押出加工などを実施することにより、基材と剥離剤からなる層との積層体を形成すればよい。 In order to release the surface of the substrate using the above release agent, the release agent is used without a solvent, or diluted or emulsified with a solvent, and (1) a gravure coater, a Mayer bar coater, an air knife coater, a roll coater, etc. The release agent is applied to the surface of the substrate and cured at room temperature, heat, or electron beam, or (2) wet lamination, dry lamination, hot melt lamination, melt extrusion lamination, coextrusion processing, etc. Thus, a laminate of the base material and the layer made of the release agent may be formed.
基材の厚みは、通常は１０〜５００μｍ、好ましくは１５〜３００μｍ、特に好ましくは２０〜２５０μｍ程度である。接着剤層の厚みは、通常は１〜５００μｍ、好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０〜１５０μｍ程度である。 The thickness of a base material is 10-500 micrometers normally, Preferably it is 15-300 micrometers, Most preferably, it is about 20-250 micrometers. The thickness of the adhesive layer is usually 1 to 500 μm, preferably 5 to 300 μm, particularly preferably about 10 to 150 μm.
接着シートの製造方法は特に限定はされず、基材上に、接着剤層を構成する接着剤組成物を塗布乾燥することで製造してもよく、また接着剤層を剥離フィルム上に設け、これを上記基材に転写することで製造してもよい。なお、接着シートの使用前に、接着剤層を保護するために、接着剤層の上面に剥離フィルムを積層しておいてもよい。また、接着剤層の表面外周部には、リングフレームなどの他の治具を固定するために別途（粘）接着剤層や（粘）接着テープが設けられていてもよい。 The production method of the adhesive sheet is not particularly limited, and may be produced by applying and drying an adhesive composition constituting the adhesive layer on the substrate, and the adhesive layer is provided on the release film, You may manufacture by transferring this to the said base material. In addition, in order to protect an adhesive bond layer before using an adhesive sheet, you may laminate | stack a peeling film on the upper surface of an adhesive bond layer. In addition, a (viscous) adhesive layer or (viscous) adhesive tape may be separately provided on the outer peripheral portion of the surface of the adhesive layer in order to fix another jig such as a ring frame.
〔半導体装置の製造方法〕
本発明の接着シートの利用方法について、該接着シートを半導体装置（例えば半導体パッケージ）の製造に適用した場合を例にとって説明する。半導体装置の製造方法は、上記接着シートの接着剤層に半導体ウェハを貼着し、該半導体ウェハをダイシングして半導体チップとし、該半導体チップ裏面に接着剤層を固着残存させて基材から剥離し、該半導体チップをダイパッド部上、または他の半導体チップ上に該接着剤層を介して載置する工程を含む。
以下、上記半導体装置の製造方法の詳細を説明する。
[Method of Manufacturing Semiconductor Device]
The method of using the adhesive sheet of the present invention will be described taking as an example the case where the adhesive sheet is applied to the manufacture of a semiconductor device (for example, a semiconductor package). A method for manufacturing a semiconductor device includes attaching a semiconductor wafer to the adhesive layer of the adhesive sheet, dicing the semiconductor wafer into a semiconductor chip, and fixing the adhesive layer to the back surface of the semiconductor chip and peeling it from the substrate. And placing the semiconductor chip on the die pad portion or another semiconductor chip via the adhesive layer.
Details of the method for manufacturing the semiconductor device will be described below.
上記半導体装置の製造方法においては、まず、半導体ウェハの一方の面およびリングフレームを本発明の接着シートの接着剤層上に載置し、軽く押圧し、半導体ウェハを固定する。次いで、ダイシングソーなどの切断手段を用いて、上記半導体ウェハを切断し半導体チップを得る。この際の切断深さは、半導体ウェハの厚みと接着剤層の厚みとの合計およびダイシングソーの磨耗分を加味した深さにする。 In the semiconductor device manufacturing method, first, one surface of the semiconductor wafer and the ring frame are placed on the adhesive layer of the adhesive sheet of the present invention, and lightly pressed to fix the semiconductor wafer. Next, the semiconductor wafer is cut using a cutting means such as a dicing saw to obtain a semiconductor chip. The cutting depth at this time is a depth that takes into account the sum of the thickness of the semiconductor wafer and the adhesive layer and the wear of the dicing saw.
接着剤層はエネルギー線硬化性化合物（Ｃ）を含むので、接着剤層に基材側からエネルギー線を照射し、接着剤層の凝集力を上げ、接着剤層と基材との間の接着力を低下させておく。照射されるエネルギー線としては、紫外線（ＵＶ）または電子線（ＥＢ）などが挙げられ、好ましくは紫外線が用いられる。なお、エネルギー線照射は、半導体ウェハの貼付後〜半導体チップの剥離（ピックアップ）前のいずれの段階で行ってもよいが、ダイシング時の接着剤層の弾性率を適切な範囲に調整する、およびダイシング後の接着剤層の再癒着を防止するという観点から、ダイシングの前に行うことが好ましい。また、エネルギー線照射は複数回に分けて行ってもよい。 Since the adhesive layer contains the energy ray curable compound (C), the adhesive layer is irradiated with energy rays from the substrate side to increase the cohesive force of the adhesive layer, and adhesion between the adhesive layer and the substrate. Keep power down. Examples of the energy rays to be irradiated include ultraviolet rays (UV) and electron beams (EB), and preferably ultraviolet rays are used. The energy beam irradiation may be performed at any stage after the semiconductor wafer is pasted to before the semiconductor chip is peeled off (pickup), but the elastic modulus of the adhesive layer during dicing is adjusted to an appropriate range, and From the viewpoint of preventing re-adhesion of the adhesive layer after dicing, it is preferably performed before dicing. Further, the energy beam irradiation may be performed in a plurality of times.
次いで必要に応じ、接着シートのエキスパンドを行うと、半導体チップの間隔が拡張し、半導体チップのピックアップをさらに容易に行えるようになる。この際、接着剤層と基材との間にずれが発生することになり、接着剤層と基材との間の接着力が減少し、半導体チップのピックアップ性が向上する。 Then, if necessary, when the adhesive sheet is expanded, the interval between the semiconductor chips is expanded, and the semiconductor chips can be picked up more easily. At this time, a deviation occurs between the adhesive layer and the base material, the adhesive force between the adhesive layer and the base material is reduced, and the pick-up property of the semiconductor chip is improved.
このようにして半導体チップのピックアップを行うと、切断された接着剤層を半導体チップ裏面に固着残存させて基材から剥離することができる。 When the semiconductor chip is picked up in this manner, the cut adhesive layer can be fixedly left on the back surface of the semiconductor chip and peeled off from the substrate.
次いで接着剤層を介して半導体チップを、有機基板もしくはリードフレームのダイパッド部、または下段となる他の半導体チップ（下段チップ）上に載置する。ダイパッド部または下段チップは、半導体チップを載置する前に加熱するか載置直後に加熱される。加熱温度は通常８０〜２００℃、好ましくは１００〜１８０℃であり、加熱時間は通常０．１秒〜５分、好ましくは０．５秒〜３分であり、載置するときの圧力は通常１ｋＰａ〜２００ＭＰａである。 Next, the semiconductor chip is mounted on the organic substrate or the die pad portion of the lead frame or another semiconductor chip (lower chip) on the lower stage through the adhesive layer. The die pad part or the lower chip is heated before mounting the semiconductor chip or immediately after mounting. The heating temperature is usually 80 to 200 ° C., preferably 100 to 180 ° C., the heating time is usually 0.1 seconds to 5 minutes, preferably 0.5 seconds to 3 minutes, and the pressure during mounting is usually 1 kPa to 200 MPa.
半導体チップをダイパッド部または下段チップ上に載置した後、必要に応じさらに加熱を行ってもよい。この際の加熱条件は、上記加熱温度の範囲であって、加熱時間は通常１〜１８０分、好ましくは１０〜１２０分である。 After the semiconductor chip is placed on the die pad portion or the lower chip, heating may be further performed as necessary. The heating conditions at this time are in the above heating temperature range, and the heating time is usually 1 to 180 minutes, preferably 10 to 120 minutes.
また、載置後の加熱処理は行わずに仮接着状態としておき、パッケージ製造において通常行われる樹脂封止での加熱を利用して接着剤層を硬化させてもよい。その際には、封止樹脂を硬化させるために、通常は１５０〜１８０℃で２〜８時間程度の加熱が行われる。上記の加熱処理に代えて、封止工程での加熱処理を利用してもよい。 Alternatively, the adhesive layer may be cured by using heat in resin sealing that is normally performed in package manufacturing, without temporarily performing the heat treatment after placement. In that case, in order to harden sealing resin, the heating for about 2 to 8 hours is normally performed at 150-180 degreeC. Instead of the above heat treatment, a heat treatment in the sealing step may be used.
このような工程を経ることで、接着剤層が硬化し、半導体チップとダイパッド部または下段チップとを強固に接着することができる。接着剤層はダイボンド条件下では流動化しているため、ダイパッド部または下段チップの凹凸にも充分に埋め込まれ、ボイドの発生を防止できる。 Through such a process, the adhesive layer is cured, and the semiconductor chip and the die pad portion or the lower chip can be firmly bonded. Since the adhesive layer is fluidized under die bonding conditions, the adhesive layer is sufficiently embedded in the unevenness of the die pad portion or the lower chip, and generation of voids can be prevented.
すなわち、得られる実装品においては、半導体チップの固着手段である接着剤が硬化し、かつダイパッド部または下段チップの凹凸にも充分に埋め込まれた構成となるため、過酷な条件下にあっても、充分なパッケージ信頼性が達成される。 That is, in the obtained mounting product, the adhesive which is a fixing means of the semiconductor chip is cured and is sufficiently embedded in the unevenness of the die pad portion or the lower chip, so even under severe conditions Sufficient package reliability is achieved.
なお、半導体チップを他の半導体チップ上に接着剤層を介して載置する工程を含む半導体チップ装置の製造方法には、有機基板またはリードフレームのダイパッド部上に載置された他の半導体チップ上に接着剤層を介して半導体チップを載置する工程、または有機基板またはリードフレームのダイパッド部上に載置されていない他の半導体チップ上に接着剤層を介して半導体チップを載置する工程を含むものとする。 In addition, in the manufacturing method of the semiconductor chip device including the step of placing the semiconductor chip on the other semiconductor chip via the adhesive layer, the other semiconductor chip placed on the die pad portion of the organic substrate or the lead frame A step of placing the semiconductor chip on the adhesive layer on the top, or placing the semiconductor chip on the organic substrate or another semiconductor chip not placed on the die pad portion of the lead frame via the adhesive layer It includes a process.
本発明の接着剤組成物および接着シートは、上記のような使用方法の他、半導体化合物、ガラス、セラミックス、金属などの接着に使用することもできる。 The adhesive composition and adhesive sheet of the present invention can be used for bonding semiconductor compounds, glass, ceramics, metals, etc., in addition to the above-described methods of use.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、各評価は以下のようにして行った。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples. In the following examples and comparative examples, each evaluation was performed as follows.
〔半導体チップの製造〕
ドライポリッシュしたシリコンウェハ（２００ｍｍ径、厚み４０μｍ）の研磨面に、実施例または比較例で得られた接着シートをテープマウンター（リンテック社製, Adwill RAD2500）により貼付し、ウェハダイシング用リングフレームに固定した。その後、接着シートの基材側から紫外線を照射して、接着剤層をエネルギー線硬化させた。次に、ダイシング装置（DISCO社製、DFD651）を使用して８ｍｍ×８ｍｍのチップサイズにダイシングした。ダイシングの際の切り込み量は、基材を２０μｍ切り込むようにした。
[Manufacture of semiconductor chips]
The adhesive sheet obtained in the example or comparative example is attached to the polished surface of a dry-polished silicon wafer (200 mm diameter, 40 μm thickness) with a tape mounter (Adwill RAD2500, manufactured by Lintec) and fixed to the ring frame for wafer dicing. did. Thereafter, ultraviolet rays were irradiated from the substrate side of the adhesive sheet to cure the adhesive layer with energy rays. Next, the wafer was diced into a chip size of 8 mm × 8 mm using a dicing apparatus (DIFD, DFD651). The amount of cut during dicing was such that the substrate was cut by 20 μm.
〔半導体パッケージの製造〕
基板として、芯材（１００μｍ厚２層品）に１８μｍ厚の銅箔を有するもの（三菱ガス化学社製、商品名：BTレジンCCL-HL832HS）に回路パターンが形成され、その上にソルダーレジスト（太陽インキ社製、商品名：PSR4000AUS303）を塗布したＢＴ基板（株式会社日立超ＬＳＩ製）を用いた。
[Manufacture of semiconductor packages]
As a substrate, a circuit pattern is formed on a core material (100 μm thick 2-layer product) having a copper foil of 18 μm thickness (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name: BT resin CCL-HL832HS), and a solder resist ( A BT substrate (manufactured by Hitachi Ultra LSI Co., Ltd.) coated with Taiyo Ink Co., Ltd. (trade name: PSR4000AUS303) was used.
８ｍｍ×８ｍｍの半導体チップを基材から取り上げ（キャノンマシナリー製：BESTEM DO2）、接着シートの接着剤層を介して、１２０℃、２５０ｇｆ、０．５秒間の条件で基板上に半導体チップを圧着し、１２０℃／３０分、続いて１４０℃／３０分の条件で加熱硬化を行った。 An 8mm x 8mm semiconductor chip is picked up from the base material (Canon Machinery: BESTEM DO2), and the semiconductor chip is pressure-bonded onto the substrate under the conditions of 120 ° C, 250gf, 0.5 seconds through the adhesive layer of the adhesive sheet. , 120 ° C./30 minutes, followed by heat curing under conditions of 140 ° C./30 minutes.
次に、モールド樹脂（京セラケミカル株式会社製KE-G1250）で封止厚４００μｍになるように、上記半導体チップを封止した（封止装置：アピックヤマダ株式会社製MPC-06M Trial Press）。その後、１７５℃で５時間モールド樹脂を硬化させた。 Next, the semiconductor chip was sealed with a molding resin (KE-G1250 manufactured by Kyocera Chemical Co., Ltd.) so as to have a sealing thickness of 400 μm (sealing device: MPC-06M Trial Press manufactured by Apic Yamada Co., Ltd.). Thereafter, the mold resin was cured at 175 ° C. for 5 hours.
次に、封止したＢＴ基板をダイシングテープ（リンテック株式会社製Adwill D-510T）に貼付して、ダイシング装置（DISCO社製、DFD651）を使用して１２ｍｍ×１２ｍｍサイズにダイシングすることで、信頼性評価用の半導体パッケージを得た。 Next, the sealed BT substrate is affixed to a dicing tape (Adwill D-510T manufactured by Lintec Co., Ltd.), and dicing into a 12 mm x 12 mm size using a dicing machine (DISCO, DFD651). A semiconductor package for property evaluation was obtained.
〔ダイシング適性評価〕
上記〔半導体チップの製造〕の項目において、２００ｍｍ径、厚み４０μｍのシリコンウェハを８ｍｍ×８ｍｍのチップサイズで１０枚ダイシングし、チップ飛びを目視確認した（チップ飛びが見られなかったシリコンウェハの枚数／試験枚数）。
[Dicing suitability evaluation]
In the above item [Manufacturing of semiconductor chip], 200 silicon wafers with a diameter of 200 mm and a thickness of 40 μm were diced in a chip size of 8 mm × 8 mm, and chip skipping was visually confirmed (number of silicon wafers in which chip skipping was not observed). / Number of tests).
〔ピックアップ評価〕
上記〔半導体チップの製造〕の項目において、２００ｍｍ径、厚み４０μｍのシリコンウェハを８ｍｍ×８ｍｍのチップサイズで１枚ダイシングし、チップ５０個のうちピックアップ可能なチップ個数をカウントした。装置はキャノンマシナリー製：BESTEM D02を用いた。
[Pickup evaluation]
In the above item [Manufacturing of semiconductor chips], a silicon wafer having a diameter of 200 mm and a thickness of 40 μm was diced to a chip size of 8 mm × 8 mm, and the number of chips that could be picked up out of 50 chips was counted. The apparatus used was Canon Machinery: BESTEM D02.
〔信頼性評価〕
得られた半導体パッケージを、８５℃、８５％ＲＨ条件下に１６８時間放置して吸湿させた後、最高温度２６０℃、加熱時間１分間のＩＲリフロー（リフロー炉：相模理工製WL-15-20DNX型）を３回行った。接合部の浮き・はがれの有無、パッケージクラック発生の有無を、走査型超音波探傷装置（日立建機ファインテック製Hye-Focus）および断面観察により評価した。基板と半導体チップとの接合部に面積０．５ｍｍ2以上の剥離を観察した場合を剥離していると判断し、半導体パッケージを２５個試験に投入し、剥離の発生しなかった数（ＯＫ数）を数えた。
[Reliability evaluation]
The obtained semiconductor package was allowed to stand for 168 hours at 85 ° C. and 85% RH to absorb moisture, and then IR reflow with a maximum temperature of 260 ° C. and a heating time of 1 minute (reflow oven: WL-15-20DNX manufactured by Sagami Riko) Mold) was performed three times. The presence or absence of floating / peeling of the joints and the occurrence of package cracks were evaluated by a scanning ultrasonic flaw detector (Hye-Focus manufactured by Hitachi Construction Machinery Finetech) and cross-sectional observation. A case where peeling of an area of 0.5 mm 2 or more was observed at the joint between the substrate and the semiconductor chip was judged as peeling, and 25 semiconductor packages were put into the test, and the number of peeling did not occur (OK number) ).
〔質量平均分子量の測定方法〕
アクリル重合体（Ａ１）およびアクリル重合体（Ａ２）の質量平均分子量は下記方法で測定した。
・測定方法：ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法
・標準物質：ポリスチレン標準
・装置：東ソー社製ＧＥＬＰＥＲＭＥＡＴＩＯＮ ＣＨＲＯＭＡＴＯＧＲＡＰＨ
・カラム：東ソー社製ＴＳＫ−ＧＥＬ ＧＭＨＸＬ ７．８×３００ｍｍ
・溶媒：テトラヒドロフラン
・濃度：１％
・注入量：８０μｍ
・流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
[Measurement method of mass average molecular weight]
The mass average molecular weights of the acrylic polymer (A1) and the acrylic polymer (A2) were measured by the following method.
・ Measurement method: Gel permeation chromatography (GPC) method ・ Standard material: polystyrene standard ・ Device: GELPERMATION CHROMATOGRAPH manufactured by Tosoh Corporation
-Column: TSK-GEL GMHXL 7.8 x 300 mm manufactured by Tosoh Corporation
・ Solvent: Tetrahydrofuran ・ Concentration: 1%
・ Injection amount: 80 μm
・ Flow rate: 1.0 ml / min
［実施例および比較例］
表１に記載の組成の接着剤組成物を使用した。表１中、各成分の数値は固形分換算の質量部を示す。表１に記載の組成の接着剤組成物をシリコーン処理された剥離フィルム（リンテック製：PET381031）上に乾燥後厚みが３０μｍになるように塗布、乾燥（乾燥条件：オーブンにて１００℃、１分間）した後に、ポリオレフィン基材（厚さ１００μｍ、表面張力３５ｍＮ／ｍ）と貼り合せて、接着剤層を基材上に転写することで、所望の接着シートを得た。
[Examples and Comparative Examples]
An adhesive composition having the composition described in Table 1 was used. In Table 1, the numerical value of each component indicates a mass part in terms of solid content. The adhesive composition having the composition shown in Table 1 was applied to a silicone-treated release film (manufactured by Lintec: PET381031) so as to have a thickness of 30 μm after drying, and dried (drying conditions: 100 ° C. in an oven for 1 minute) ), And then bonded to a polyolefin substrate (thickness: 100 μm, surface tension: 35 mN / m), and the adhesive layer was transferred onto the substrate to obtain a desired adhesive sheet.
表１の各材料は、下記に示すとおりである。
（Ａ−１ａ）アクリル重合体Ａ１；ｎ−ブチルアクリレート５５質量部、メチルアクリレート１０質量部、グリシジルメタクリレート２０質量部、および２−ヒドロキシエチルアクリレート１５質量部を共重合して得られた質量平均分子量900,000の共重合体
（Ａ−１ｂ）アクリル重合体Ａ１；メチルアクリレート８５質量部、および２−ヒドロキシエチルアクリレート１５質量部を共重合して得られた質量平均分子量400,000の共重合体
（Ａ−２ａ）アクリル重合体Ａ２；ｎ−ブチルアクリレートを主体とするアクリル重合体
（ビックケミー社製：Byk-350、質量平均分子量12,000の重合体）
（Ａ−２ｂ）アクリル重合体Ａ２；ｎ−ブチルアクリレートを主体とするアクリル重合体
（ビックケミー社製：Byk-352、質量平均分子量36,000の重合体）
（Ａ−２ｃ）アクリル重合体Ａ２；ｎ−ブチルアクリレートを主体とするアクリル重合体
（ビックケミー社製：Byk-354、質量平均分子量113,000の重合体）
（Ｂ−１）エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（ジャパンエポキシレジン社製：jER828、エポキシ当量235g/eq）
（Ｂ−２）エポキシ樹脂；フェニレン骨格型エポキシ樹脂
（日本化薬社製：EPPN-502H、エポキシ当量167g/eq）
（Ｃ）エネルギー線硬化性化合物；ジシクロペンタジエン骨格含有多官能アクリレート
（日本化薬製：KAYARAD R-684、分子量３３６）
（Ｄ）熱硬化剤；ノボラック型フェノール樹脂
（昭和高分子製：BRG-556、フェノール性水酸基当量103g/eq）
（Ｅ）硬化促進剤；２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール
（四国化成工業社製キュアゾール2PHZ-PW）
（Ｆ）光重合開始剤；１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製：イルガキュア184）
（Ｇ）シランカップリング剤（信越化学社製：KBE-403）
（Ｈ）無機充填材（アドマテックス社製：アドマファインSC2050）
Each material of Table 1 is as shown below.
(A-1a) Acrylic polymer A1; mass average molecular weight obtained by copolymerizing 55 parts by mass of n-butyl acrylate, 10 parts by mass of methyl acrylate, 20 parts by mass of glycidyl methacrylate, and 15 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate 900,000 copolymer (A-1b) acrylic polymer A1; copolymer having a weight average molecular weight of 400,000 (A-2a) obtained by copolymerizing 85 parts by mass of methyl acrylate and 15 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate ) Acrylic polymer A2; acrylic polymer mainly composed of n-butyl acrylate
(Bic Chemie: Byk-350, polymer with a mass average molecular weight of 12,000)
(A-2b) Acrylic polymer A2; acrylic polymer mainly composed of n-butyl acrylate
(Bic Chemie: Byk-352, polymer with a weight average molecular weight of 36,000)
(A-2c) Acrylic polymer A2; acrylic polymer mainly composed of n-butyl acrylate
(Bic Chemie: Byk-354, polymer with a mass average molecular weight of 113,000)
(B-1) Epoxy resin; bisphenol A type epoxy resin
(Japan Epoxy Resin: jER828, epoxy equivalent 235g / eq)
(B-2) Epoxy resin; phenylene skeleton type epoxy resin
(Nippon Kayaku Co., Ltd .: EPPN-502H, epoxy equivalent 167 g / eq)
(C) Energy ray curable compound; polyfunctional acrylate containing dicyclopentadiene skeleton (Nippon Kayaku: KAYARAD R-684, molecular weight 336)
(D) Thermosetting agent: Novolac type phenolic resin (Showa Polymer: BRG-556, phenolic hydroxyl group equivalent 103 g / eq)
(E) Curing accelerator; 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole (Curesol 2PHZ-PW manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.)
(F) Photopolymerization initiator; 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone (Ciba Specialty Chemicals: Irgacure 184)
(G) Silane coupling agent (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: KBE-403)
(H) Inorganic filler (manufactured by Admatechs: Admafine SC2050)
上記結果から、本発明の接着シートを用いることにより、ピックアップ性の悪化がなくダイシング適性を改善でき、さらに、信頼性評価が良好な半導体パッケージを得ることができる。 From the above results, by using the adhesive sheet of the present invention, it is possible to improve the dicing suitability without deteriorating the pick-up property, and furthermore, it is possible to obtain a semiconductor package with good reliability evaluation.
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