JP3915940B2

JP3915940B2 - Insulating layer adhesive film

Info

Publication number: JP3915940B2
Application number: JP15206997A
Authority: JP
Inventors: 靖島田; 恭神代; 和徳山本; 禎一稲田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd; Resonac Corp
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: JPH10338839A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップと可撓性の配線基板とそれらに挟まれた絶縁層からなる構造を有する半導体装置に用いる絶縁層用接着フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の発達にともない、電子機器の高性能化はもとより、配線板と電子部品とからなる回路基板の小型化、軽量化の要求はますます厳しくなっている。これまで、スルーホールを設けた配線板にＤＩＰパッケージやＰＧＡパッケージなどを実装していた方式から表面に接続用の回路を設けた配線板にＱＦＰパッケージやＢＧＡパッケージなどを実装する方式に進化してきた。これは、後者の方が、配線板のデッドスペースが小さくなり、高密度実装が可能なこと、パッケージ自身が小型化、高性能化しやすいことによる。しかし、電子機器の発達は留まることを知らず、電子機器の高性能化と回路基板の小型化、軽量化の両立は今でも大きな課題となっている。
【０００３】
その解決方法の一つとして、半導体パッケージの小型化がある。パッケージの大きさが半導体チップの面積の１．５倍以下であることを特長とするＣＳＰ（チップサイズパッケージあるいはチップスケールパッケージ）が注目を浴びている。このようなパッケージは回路基板上での占有面積が低く、高密度実装が可能となる。また、信号パス経路が短く電気特性が良好なことからも今後の普及の拡大が見込まれている。
【０００４】
これまで、日経エレクトロニクスＮｏ．６２６号（１９９５年１月、日経ＢＰ社発行）の８５ページに掲載されているようなＣＳＰ構造体が提案されている。これらの中に、可撓性を有する配線基板（ＴＡＢテープやフレキシブル基板）をインターポーザーとして用いるものがある。これは、半導体チップと可撓性を有する配線基板とそれらに挟まれた絶縁層を有する構造からなるものである。このようなものとして、電子材料Ｖｏｌ．３４．Ｎｏ．９（平成７年９月、工業調査会発行）に、テッセラ社が開発したμＢＧＡ（２７〜３２ページ）や日本電気株式会社が開発したＦＰＢＧＡ（３３〜３７ページ）が紹介されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のＣＳＰ構造の半導体装置においては、可撓性を有する配線基板と半導体チップの接着を絶縁性接着剤（以下接着剤という）で行わなければならない。この接着剤からなる絶縁層にはエラストマとしての働き、言い換えれば低弾性率材料としての応力緩和を発現させる働きが求められる。また、製造プロセスの上からは、半導体チップに設けられた電気信号を出力するための電極部分には接着剤が流出してこないことが必要である。かつ、可撓性を有する配線基板に設けられた回路との間に空隙があってはならない。回路と接着剤との間に空隙がある場合には、耐熱性に劣り、高温時に剥離が起こりやすい。この浸出量制御と回路充填性すなわち耐熱性の両立は困難であり歩留りを低下させる原因となっていた。
【０００６】
本発明は、半導体チップと可撓性を有する配線基板とそれらに挟まれた絶縁層を有する構造からなる半導体装置に適した絶縁層用接着フィルムを提供することを目的とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体チップと可撓性の配線基板との接着に用いられる絶縁層用接着フィルムにおいて、前記絶縁層用接着フィルムが２層構造を有し、それぞれの加熱接着時の粘度が異なる絶縁層用接着フィルムである。そして、加熱接着時の最低溶融粘度が、１００００〜３００００Ｐａ・ｓの層と４００００〜１０００００Ｐａ・ｓの層からなる絶縁層用接着フィルムであると好ましいものである。このような特性を有する接着剤組成として、アクリロニトリル１８〜４０重量％、官能基モノマーとしてグリシジル（メタ）アクリレート２〜６重量％及び残部がエチル（メタ）アクリレート若しくはブチル（メタ）アクリレートまたは両者の混合物から得られる共重合体で、Ｔｇ（ガラス転移点）が−１０℃以上でかつ重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有アクリルゴムを必須成分として含む絶縁層用接着フィルムである。さらに、（ａ）アクリロニトリル１８〜４０重量％、官能基モノマーとしてグリシジル（メタ）アクリレート２〜６重量％及び残部がエチル（メタ）アクリレート若しくはブチル（メタ）アクリレートまたは両者の混合物から得られる共重合体で、Ｔｇ（ガラス転移点）が−１０℃以上でかつ重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有アクリルゴム３０〜１００重量部、（ｂ）エポキシ樹脂及びその硬化剤を合わせて５０〜７０重量部及び（ｃ）硬化促進剤０．１〜５重量部を含む絶縁層用接着フィルムであると好ましい。また、前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に加えて、（ｄ）エポキシ樹脂と相溶性でありかつ重量平均分子量３万以上の高分子量樹脂１〜６０重量部、または（ｅ）エポキシ樹脂と非相溶性である重量平均分子量３万以上の高分子量樹脂１〜５０重量部を含む絶縁層用接着フィルムであるとより好ましい。そして、本発明は、無機フィラーを、絶縁層用接着フィルムの樹脂成分１００体積部に対して２〜５０体積部含む絶縁層用接着フィルムであると好ましく、無機フィラーがシリカまたはアルミナ、カップリング剤を、無機フィラー１００重量部に対して０．１〜１０重量部含むと好ましいものである。本発明において、加熱接着時の粘度は、動的粘弾性を測定して得られる粘度であり、例えば、厚さ１ｍｍの試料を用い、ＭＲ−５００ソリキッドメータ（株式会社レオロジ製商品名）によりパラレルプレートモードで動的粘弾性率を測定し加熱接着時の温度における最低粘度を得る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の絶縁層用接着フィルムは、２層構造を有し、それぞれの加熱接着時の粘度が異なることを特徴とする。すなわち、流動性の高い層（以下高流動層という）と流動性の低い層（以下低流動層という）からなるものである。加熱接着時の最低溶融粘度が、１００００〜３００００Ｐａ・ｓである高流動層と４００００〜１０００００Ｐａ・ｓである低流動層を有することが好ましい。
【０００９】
浸出量を低減するためには、接着時の接着剤の最低粘度が高いことが必要である。一方、回路充填性を向上させるためには、接着時の接着剤の最低粘度が低いことが必要である。本発明の絶縁層用接着フィルムを用いる半導体装置においては、絶縁層用接着フィルムは半導体チップの電極を有する面と可撓性を有する配線基板との接着に用いられる。絶縁層用接着フィルムは半導体チップと配線基板を電気的に接続する位置をあらかじめ取り除かれている。したがって、半導体チップの電極部は絶縁層用接着フィルムで覆われず、絶縁層用接着フィルムが接する部分につては平坦となっている。しかし、可撓性を有する配線基板の表面には回路が形成されており、凹凸を有している。
このことから、２層構造を有し、高流動層と低流動層からなる絶縁層用接着フィルムを、高流動層を可撓性を有する配線基板面に、低流動層を半導体チップ面に接することで、浸出量制御と回路充填性すなわち耐熱性の確保を両立できる。また、流動性は、粘度特性（加熱接着時の最低粘度）で表わすことができると考え本発明に達した。
【００１０】
発明者らは、２層構造絶縁層用接着フィルムの浸出量及び耐熱性と各々の層の粘度特性について、鋭意検討を加え、実験を重ねた結果、以下のことを見い出した。
１．高流動層の加熱接着温度における最低粘度が、１００００Ｐａ・ｓ未満であると、流動性が大きくなり、浸出量が２００μｍを超える。
２．高流動層の加熱接着温度における最低粘度が、３００００Ｐａ・ｓを超えると、流動性が小さく、回路充填性が悪くなり、空隙を生じる。
３．低流動層の加熱接着温度における最低粘度が、４００００Ｐａ・ｓ未満であると、流動性が大きくなり、浸出量が２００μｍを超える。
４．低流動層の加熱接着温度における最低粘度が、１０００００Ｐａ・ｓを超えると、接着力が低下し、２３０℃以上に加熱すると剥離を生じる。
【００１１】
これらの検討結果から、加熱接着温度における最低粘度が１００００〜３００００Ｐａ・ｓの高流動層と４００００〜１０００００Ｐａ・ｓの低流動層を有する２層構造を用いることで、浸出量制御と耐熱性確保を両立できる絶縁層用接着フィルムを得ることができた。
【００１２】
本発明の絶縁層用接着フィルムの組成としては、アクリロニトリル１８〜４０重量％、官能基モノマーとしてグリシジル（メタ）アクリレート２〜６重量％及び残部がエチル（メタ）アクリレート若しくはブチル（メタ）アクリレートまたは両者の混合物から得られる共重合体で、Ｔｇ（ガラス転移点）が−１０℃以上でかつ重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有アクリルゴムを必須成分とし、この（ａ）エポキシ基含有アクリルゴム３０〜１００重量部に対して、（ｂ）エポキシ樹脂及びその硬化剤を合わせて５０〜７０重量部、及び（ｃ）硬化促進剤０．１〜５重量部を配合した接着剤を用い絶縁層用接着フィルムとすることができる。また、前記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に加えて（ｄ）エポキシ樹脂と相溶性でありかつ重量平均分子量３万以上の高分子量樹脂１〜６０重量部または（ｅ）エポキシ樹脂と非相溶性である重量平均分子量３万以上の高分子量樹脂１〜５０重量部を配合した接着剤を用い絶縁層用接着フィルムとすることができる。
【００１３】
本発明において、エポキシ基含有アクリルゴムは、アクリロニトリル１８〜４０重量％、官能基モノマーとしてグリシジル（メタ）アクリレート２〜６重量％及び残部がエチル（メタ）アクリレート若しくはブチル（メタ）アクリレートまたは両者の混合物から得られる共重合体である。
本発明においては、この共重合体中のアクリロニトリルを１８〜４０重量％とすることが好ましく、１８重量％未満では、耐溶剤性が低くなり、４０重量％を超えると、他の成分と相溶性が低下したり、重合が困難となる。
本発明においては、このエポキシ基含有アクリルゴムの重量平均分子量を、１０万以上とし、８０万以上とすることがさらに好ましい。この範囲とすることにより、シート状、フィルム状での強度や可とう性の低下やタック性の増大がなくなるからである。また、分子量が大きくなるにつれフロー性が小さく、回路充填性が低下してくるので、エポキシ基含有アクリルゴムの重量平均分子量は、２００万以下であることが望ましい。
【００１４】
官能基モノマーには、グリシジルアクリレートやグリシジルメタクリレートを用いるが、カルボン酸タイプのアクリル酸や、水酸基タイプのヒドロキシメチル（メタ）アクリレートを構成成分に含むポリマーを用いると、架橋反応が進行しやすく、ワニス状態でのゲル化、Ｂステージ状態での硬化度の上昇による接着力の低下等の問題があるため好ましくない。
本発明においては、グリシジル（メタ）アクリレートの量を、２〜６重量％の範囲とする。必要な接着力を得るためは２重量％以上を必要とし、ゴムのゲル化を防止するためには６重量以下である必要がある。
残部には、エチル（メタ）アクリレート若しくはブチル（メタ）アクリレートまたは両者の混合物を用いるが、混合比率は、共重合体のＴｇを考慮して決定する。
すなわち、Ｔｇが−１０℃未満であるとＢステージ状態での絶縁層用接着フィルムのタック性が大きくなり取扱性が悪化するので、−１０℃以上となるような混合比率とする。このような混合比率は、実験によって求めることができる。例えば、アクリロニトリル、グリシジルメタクリレート、エチルアクリレートの共重合体の場合、組成比（重量％）を３０：３：６７とすることによって、Ｔｇを−１０℃とすることができる。
本発明においては、このエポキシ基含有アクリルゴムを、パール重合、乳化重合等の重合方法により得ることができる。
このようなエポキシ基含有アクリルゴムとしては、市販のものとして、ＨＴＲ−８６０Ｐ−３（帝国化学産業株式会社製商品名）を使用できる。
【００１５】
本発明において使用される（ｂ）のエポキシ樹脂は、硬化して接着作用を呈するものであればよく、二官能以上で、分子量が５，０００未満、好ましくは３，０００未満のエポキシ樹脂が使用される。特に分子量が５００以下のビスフェノールＡ型またはＦ型液状樹脂を用いると、積層時の流動性を向上することができて好ましい。
分子量が５００以下のビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型液状樹脂としては、市販のものとして、エピコート８０７、エピコート８２７、エピコート８２８（いずれも油化シェルエポキシ株式会社製商品名）、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３０、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３１、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３６１（いずれも、ダウケミカル日本株式会社製商品名）、ＹＤ８１２５、ＹＤＦ１７０（いずれも、東都化成株式会社製商品名）等を使用できる。また、難燃化を図ることを目的に、Ｂｒ化エポキシ樹脂、非ハロゲン系の難燃性エポキシ樹脂等を使用してもよく、市販のものとして、ＥＳＢ４００（住友化学工業株式会社製商品名）を使用できる。
【００１６】
さらに、低熱膨張化、高Ｔｇ化を目的に多官能エポキシ樹脂を加えてもよく、このような多官能エポキシ樹脂としては、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂が使用できる。
このような多官能エポキシ樹脂としては、市販のものとして、フェノールノボラック型エポキシ樹脂はＥＰＰＮ−２０１（日本化薬株式会社製商品名）、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂はＥＯＣＮ１０１２、ＥＯＣＮ１０２５、ＥＯＣＮ１０２７（いずれも、住友化学工業株式会社製商品名）、Ｎ−６７３−８０Ｍ（大日本インキ化学工業株式会社製商品名）、ナフタレン型エポキシ樹脂はＨＰ−４０３２（大日本インキ化学工業株式会社製商品名）、サリチルアルデヒドノボラック型エポキシ樹脂はＥＰＰＮ５０２（日本化薬株式会社製商品名）等を使用できる。
【００１７】
このようなエポキシ樹脂の硬化剤としては、吸湿時の耐電食性に優れている、フェノール性水酸基を１分子中に２個以上有する化合物である、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、サリチルアルデヒドノボラック樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂を使用できる。
このような硬化剤としては、市販のものとして、フェノライトＬＦ２８８２、フェノライトＬＦ２８２２、バーカムＴＤ−２０９０、バーカムＴＤ−２１４９、フェノライトＶＨ４１５０、フェノライトＶＨ４１７０（いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製商品名）、ＮＨ−７０００（日本化薬株式会社製商品名）等を使用できる。
【００１８】
本発明においては、このようなエポキシ樹脂及びその硬化剤を、エポキシ基含有アクリルゴム３０〜１００重量部に対して、合わせて５０〜７０重量部とすることが好ましい。このエポキシ樹脂及びその硬化剤が、エポキシ基含有アクリルゴム３０〜１００重量部に対して、５０重量部未満では、接着性成分の減少による接着性の低下、樹脂流動性の低下による回路充填性の不良等を招きやすく、７０重量部を超えると、弾性率の上昇、及び可撓性成分比の減少による取扱い性の低下を招く。
【００１９】
本発明に用いる（ｃ）硬化促進剤には、各種イミダゾール類を用いるのが好ましい。イミダゾールとしては、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート等が挙げられる。
このようなイミダゾール類としては、市販のものとして、２Ｅ４ＭＺ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺ−ＣＮＳ（四国化成工業株式会社製商品名）等を使用できる。
本発明においては、この硬化促進剤を、エポキシ基含有アクリルゴム３０〜１００重量部に対して、０．１〜５重量部の範囲で使用し、０．１重量部未満であると、硬化反応の進行が遅く、絶縁層の硬化不足により、密着性等の特性の低下を招き、また、５重量部を超えると、接着剤ワニス及び接着フィルムの保存安定性が低下し、製品管理に支障をきたす。
【００２０】
（ｄ）エポキシ樹脂と相溶性でありかつ重量平均分子量が３万以上の高分子量樹脂としては、フェノキシ樹脂、重量平均分子量が３万〜８万の高分子量エポキシ樹脂、重量平均分子量が８万より大きい超高分子量エポキシ樹脂、極性の大きい官能基含有ゴム等を使用できる。このうちで、極性の大きい官能基含有ゴムとは、アクリロニトリル−ブタジエンゴムやアクリルゴムに、カルボキシル基のような極性が大きい官能基を付加したゴムである。
【００２１】
フェノキシ樹脂としては、市販のものとして、フェノトートＹＰ−４０、フェノトートＹＰ−５０（いずれも、東都化成株式会社製商品名）等を使用できる。高分子量エポキシ樹脂、超高分子量エポキシ樹脂としては、市販のものとして、ＨＭＥ（日立化成工業株式会社製商品名）を使用できる。また、極性の大きい官能基含有ゴムとしては、市販のものとして、カルボキシル基含有アクリロニトリル−ブタジエンゴムのＰＮＲ−１（日本合成ゴム株式会社製商品名）、ニポール１０７２（日本ゼオン株式会社製商品名）等、カルボキシル基含有アクリルゴムのＨＴＲ−８６０Ｐ（帝国化学産業株式会社製商品名）を使用できる。
【００２２】
本発明においては、このエポキシ樹脂と相溶性でありかつ重量平均分子量３万以上の高分子量樹脂を、エポキシ基含有アクリルゴム３０〜１００重量部に対して、１〜６０重量部の範囲で用いることが好ましく、１重量部未満では配合の効果が得られず、６０重量部を超えると、エポキシ樹脂と相溶性のある高分子量樹脂の相の割合が大きくなり、エポキシ樹脂の割合が少なくなることにより、熱膨張率が増大し発生する熱応力が大きくなり、接続信頼性の低下が起こる。
【００２３】
（ｅ）エポキシ樹脂と非相溶性でありかつ重量平均分子量が３万以上の高分子量樹脂としては、未変性アクリルゴム、極性の小さい官能基含有ゴムなどがあり、極性の小さい官能基含有ゴムとは、アクリロニトリル−ブタジエンゴムやアクリルゴムに、エポキシのような極性が小さい官能基を付加したゴムである。
【００２４】
エポキシ樹脂と相溶性である高分子量樹脂およびエポキシ樹脂と非相溶性である高分子量樹脂の重量平均分子量は、いずれも３万以上である必要がある。エポキシ樹脂と相溶性の分子とエポキシ樹脂と非相溶性の分子とが互いに絡み合うことにより、相分離を防ぐためである。
【００２５】
本発明においては、室温での取扱性を向上させるために、エポキシ樹脂と非相溶性の高分子量樹脂の配合量を、エポキシ基含有アクリルゴム３０〜１００重量部に対して、１〜５０重量部の範囲で用いることが好ましく、１重量部未満では、配合効果が乏しく、５０重量部を越えると、柔軟な相の割合が多くなり、エポキシ樹脂相が少なくなるため、熱膨張率が大きくなり寸法精度、接続信頼性の低下が起こる。
【００２６】
本発明においては、絶縁層用接着フィルムの取扱い性の向上、熱伝導性の向上、難燃性の付与、表面硬度の向上などを目的として、無機フィラーを絶縁層用接着フィルムの樹脂成分１００体積部に対して、２〜５０体積部配合することが好ましい。２体積部未満では配合効果に乏しく、５０体積部を超えると、弾性率の上昇、接着性の低下を招く。
無機フィラーとしては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、窒化アルミニウム、ほう酸アルミニウムウイスカ、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非結晶性シリカ等が挙げられる。
【００２７】
熱伝導性をよくするためには、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非結晶性シリカ等が好ましい。この内、アルミナは、熱伝導率が良く、耐熱性、絶縁性が良好な点で好適である。また、結晶性シリカまたは非結晶性シリカは、熱伝導性の点ではアルミナに劣るが、イオン性不純物が少ないため、吸湿後の絶縁性が高く、銅やアルムニウムの腐食が少ない点で好適である。
難燃性を与えるためには、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が好ましい。
表面硬度の向上には、短繊維アルミナ、ほう酸アルミニウムウイスカ等が好ましい。
【００２８】
本発明の絶縁層用接着フィルムには、樹脂と無機フィラーの界面結合をよくするために、カップリング剤を配合することが好ましい。カップリング剤としては、シランカップリング剤が好ましい。
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−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
【００２９】
前記したシランカップリング剤は、市販のものとして、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであるＮＵＣＡ−１８７（日本ユニカー株式会社製商品名）、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランであるＮＵＣＡ−１８９（日本ユニカー株式会社製商品名）、γ−アミノプロピルトリエトキシシランであるＮＵＣＡ−１１００（日本ユニカー株式会社製商品名）、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランであるＮＵＣＡ−１１６０（日本ユニカー株式会社製商品名）、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランであるＮＵＣＡ−１１２０（日本ユニカー株式会社製商品名）が使用できる。
【００３０】
本発明においては、このカップリング剤の配合量を、無機フィラー１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲とすることが好ましく、０．１重量部未満では、密着性向上の効果がなく、１０重量部を超えると、耐熱性低下、コストの上昇などを生ずる。
【００３１】
さらに、イオン性不純物を吸着して、吸湿時の絶縁信頼性をよくするために、無機イオン吸着剤を配合してもよい。このような無機イオン吸着剤としては、単にイオンを吸着するものと、イオン交換反応を示す無機イオン交換体と、この両者の性質を併せ持つものとがある。
このように単にイオンを吸着するものとしては、多孔性固体の吸着性を利用して液体、固体から物質移動を行いイオンを分離する無機物質であり、耐熱性、耐薬品性に優れた活性炭、天然及び合成ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナ、活性白土などが挙げられる。
【００３２】
無機イオン交換体は、イオン交換反応により液体、固体からイオンを分離するものであり、合成アルミノケイ酸塩、例えば合成ゼオライト、金属の含水酸化物、例えば水和五酸化アンチモン、多価金属の酸性塩、例えばリン酸ジルコニウムなどが挙げられる。シリカゲルや活性白土も無機イオン交換体として作用する。ハイドロタルサイトは、ハロゲンを捕捉することが知られており、無機イオン交換体の一種である。
【００３３】
このような無機イオン吸着剤としては、市販のものとして、ジルコニウム系化合物を成分とするＩＸＥ−１００（東亜合成化学工業株式会社製商品名）、アンチモンビスマス系化合物を成分とするＩＸＥ−６００（東亜合成化学工業株式会社製商品名）、マグネシウムアルミニウム系化合物を主成分とするＩＸＥ−７００（東亜合成化学工業株式会社製商品名）、ハイドロタルサイトであるＤＨＴ−４Ａ（協和化学工業製、商品名）を使用できる。
【００３４】
この無機イオン吸着剤の配合は、樹脂１００重量部に対して、０．５〜１０重量部の範囲が好ましく、０．５部未満であると、吸湿時の絶縁信頼性を改善できず、１０重量部を超えると、耐熱性の低下、コストの上昇等を生じる。
【００３５】
この他、銅がイオン化して溶け出すのを防止するため、銅害防止剤として知られる化合物、例えば、トリアジンチオール化合物、ビスフェノール系還元剤を配合してもよい。ビスフェノール系還元剤としては、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−第３−ブチルフェノール）、４，４’−チオ−ビス−（３−メチル−６−第３−ブチルフェノール）が挙げられる。
【００３６】
トリアジンチオール化合物を成分とする銅害防止剤としては、ジスネットＤＢ（三協製薬株式会社製商品名）を、ビスフェノール系還元剤を成分とする銅害防止剤としては、ヨシノックスＢＢ（吉富製薬株式会社製商品名）を市販品として使用できる。
【００３７】
本発明の絶縁層用接着フィルムは、絶縁層用接着剤組成物をワニスとし、それをフィルム化して製造するのが一般的であり、各組成成分を十分に分散できる混合方法ならば、特に制限はない。たとえば、無機フィラーを添加しないものであれば、プロペラ撹拌により、各樹脂を溶剤に溶解・分散してワニスを得ることができる。無機フィラーを配合する場合は、プロペラ撹拌により、各樹脂を溶剤に溶解・分散してワニス状とした後に、ビーズミルを用いた混練により、無機フィラーと樹脂ワニスを混練することにより、樹脂と無機フィラーが十分に分散されたワニスを得ることができる。混練に用いる機械は、ビーズミルの他に３本ロールやらいかい機などが使用でき、これらを組み合わせてもよい。また、無機フィラーと低分子量成分とをあらかじめ混合した後、高分子量樹脂を配合することにより、混合に要する時間を短縮することが可能である。これらのワニスを作製した後、真空脱気により、ワニス中の気泡を除去することが望ましい。
【００３８】
ワニス化の溶剤は、比較的低沸点の、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、２−エトキシエタノール、トルエン、ブチルセルソルブ、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノールなどを用いるのが好ましい。また塗膜性を向上するなどの目的で、高沸点溶剤を加えてもよい。高沸点溶剤としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、メチルピロリドン、シクロヘキサンなどが挙げられる。
【００３９】
本発明の絶縁層用接着フィルムは、ワニスを基材上に塗布し、加熱して溶剤を除去して得ることができる。絶縁層用接着フィルムの粘度特性は、加熱温度、加熱時間を変えることによっても調整できる。
なお、ここで、粘度特性とは、厚さ１mmの試料を動的粘弾性測定装置を用い、加熱接着時の温度での動的粘弾性率を測定した値をいう。
２層構造の絶縁層用接着フィルムは、それぞれの粘度特性を有する絶縁層用接着フィルムをホットロールラミネーターで張り合わせて得ることができる。気泡をつくらないためには、真空チャンバーを有するホットロールラミネーターを用いることが好ましい。また、ワニスを基材上に塗布し、加熱して溶剤を除去した後にさらに、その上にワニスを塗布し、加熱して溶剤を除去することによっても得ることができる。
基材にはプラスチックフィルムを用いることができ、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッソ系フィルム、離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム等が使用できる。このプラスチックフィルムは接着の際に剥離されるものである。
プラスチックフィルムには、ポリイミドフィルムであるカプトン（東レ・デュポン株式会社社製商品名）、アピカル（鐘淵化学工業株式会社製商品名）、ポリエチレンテレフタレートフィルムであるルミラー（東レ・デュポン株式会社製商品名）、ピューレックス（帝人株式会社製商品名）等が、市販のものとして使用できる。
以下に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００４０】
【実施例】
（絶縁層用接着フィルムのワニス作製）
以下の手法により絶縁層用接着フィルムのワニスを作製した。
（ワニス１）
（ａ）エポキシ基含有アクリルゴムとしてＨＴＲ−８６０Ｐ−３（帝国化学産業株式会社製商品名、分子量１００万）１００重量部、（ｂ）エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であるエピコート８２８（油化シェルエポキシ株式会社製商品名、エポキシ当量２００）３０重量部及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂であるＥＳＣＮ００１（住友化学工業株式会社製商品名、エポキシ当量２２０）１０重量部に、エポキシ樹脂の硬化剤としてビスフェノールＡノボラック樹脂であるフェノライトＬＦ２８８２（大日本インキ化学工業株式会社製商品名）２５重量部、（ｃ）硬化促進剤として１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾールであるキュアゾール２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製商品名）０．５重量部及び（ｄ）エポキシ樹脂と相溶性でありかつ重量平均分子量３万以上の高分子量樹脂であるフェノキシ樹脂フェノトートＹＰ−５０（東都化成工業株式会社製商品名、分子量５万）１０重量部から成る組成物をメチルエチルケトンに加え、これをプロペラ撹拌により混合した後、真空脱気してワニスを調整した。
（ワニス２）
（ｂ）エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であるエピコート８２８（油化シェルエポキシ株式会社製商品名、エポキシ当量２００）３０重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂であるＥＳＣＮ００１（住友化学工業株式会社製商品名、エポキシ当量２２０）１０重量部にエポキシ樹脂の硬化剤としてビスフェノールＡノボラック樹脂であるフェノライトＬＦ２８８２（大日本インキ化学工業株式会社製商品名）２５重量部及び（ｄ）エポキシ樹脂と相溶性でありかつ重量平均分子量３万以上の高分子量樹脂であるフェノキシ樹脂フェノトートＹＰ−５０（東都化成工業株式会社製商品名、分子量５万）１０重量部から成る組成物をメチルエチルケトンに加えた。これをこれをプロペラ撹拌により混合した後、無機フィラーとしてシリカピュアレックスＴＳＳ−６（株式会社龍森製商品名）８０重量部、シランカップリング剤ＮＵＣＡ−１８７（日本ユニカー株式会社製商品名、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）１重量部を加え、これをビーズミルによりシリカが十分に分散するまで混練した。さらにこのワニスに（ａ）エポキシ基含有アクリルゴムであるＨＴＲ−８６０Ｐ−３（帝国化学産業株式会社製商品名、分子量１００万）１００重量部、硬化促進剤キュアゾール２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製商品名）０．５重量部を加えプロペラ撹拌により混合した後、真空脱気してワニスを調整した。
【００４１】
（単層の絶縁層用接着フィルムの作製）
以下の手法により絶縁層用接着フィルムを作製した。
（単層接着フィルム１）
ワニス１を基材となる厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（Ｓ−３１、帝人株式会社製商品名）に塗布し、１３０℃で５分間、加熱乾燥させることにより、厚さ５０μｍの単層接着フィルム１を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は４０００Ｐａ・ｓであった。
（単層接着フィルム２）
乾燥温度を１４０℃とした他は単層接着フィルム１と同様に作製し、単層接着フィルム２を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は１００００Ｐａ・Ｓであった。
（単層接着フィルム３）
乾燥温度を１５０℃とした他は単層接着フィルム１と同様に作製し、単層接着フィルム３を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は２００００Ｐａ・Ｓであった。
（単層接着フィルム４）
乾燥温度を１６０℃とした他は単層接着フィルム１と同様に作製し、単層接着フィルム４を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は４００００Ｐａ・Ｓであった。
（単層接着フィルム５）
ワニス２を基材となるポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人株式会社製商品名、Ｓ−３１、５０μｍ）に塗布し、１３０℃で５分間、加熱乾燥させることにより、厚さ５０μｍの単層接着フィルム５を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は１００００Ｐａ・ｓであった。
（単層接着フィルム６）
乾燥温度を１４０℃とした他は単層接着フィルム５と同様に作製し、単層接着フィルム６を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は３００００Ｐａ・ｓであった。
（単層接着フィルム７）
乾燥温度を１５０℃とした他は単層接着フィルム５と同様に作製し、単層接着フィルム７を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は１０００００Ｐａ・ｓであった。
（単層接着フィルム８）
乾燥温度を１６０℃とした他は単層接着フィルム５と同様に作製し、単層接着フィルム８を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は３０００００Ｐａ・ｓであった。
（単層接着フィルム９）
ワニス１を基材となるポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人株式会社製商品名、Ｓ−３１、５０μｍ）に塗布し、１５０℃で５分間、加熱乾燥させることにより、厚さ１００μｍの単層接着フィルム９を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は２００００Ｐａ・ｓであった。
（単層接着フィルム１０）
ワニス２を基材となるポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人株式会社製商品名、Ｓ−３１、５０μｍ）に塗布し、１５０℃で５分間、加熱乾燥させることにより、厚さ１００μｍの単層接着フィルム１０を得た。この接着フィルムの１００℃における最低粘度は１０００００Ｐａ・ｓであった。
【００４２】
（実施例１〜８）
２枚の単層接着フィルムを、接着フィルム面が内側となるように、ホットロールラミネーターを用いて貼合わせて粘度特性の異なる２層の接着剤からなる絶縁層用接着フィルムを得た。ラミネートは真空チャンバーの中で５ＫＰａに減圧した雰囲気中で、ロール温度８０℃、ロール線圧０．５ＭＰａ、ラミネート速度０．２ｍ／分の条件で行った。単層フィルムの種類については、表１の中に示した。
この絶縁層用接着フィルムを１０×１５ｍｍの形状に型抜きし、可撓性を有する配線基板に熱圧着した。ここでいう可撓性を有する配線基板とは、厚さ５０μｍのポリイミドフィルムに厚さ１８μｍの回路が形成されているものである。絶縁層用接着フィルムの高流動層の面を配線板と接するようにした。加熱圧着の条件は、圧着機の温度が１００℃、圧力０．５ＭＰａ、圧着時間１分とした。
この絶縁層用接着フィルムが熱圧着された配線板をさらに半導体チップと熱圧着した。熱圧着の条件は、圧着機の温度が１００℃、圧力０．５ＭＰａ、圧着時間１分とした。
【００４３】
（比較例１〜６）
接着フィルムに表１中の比較例に示す粘度特性を示すのものを用いた他は、実施例１と同様の条件で半導体装置を作製した。比較例５、比較例６は厚みの厚い単層接着フィルムを用い、ラミネートによる貼合わせは行わなかった。
【００４４】
試験方法は以下の通りである。
（粘度特性評価）
ＭＲ−５００ソリキッドメータ（株式会社レオロジ製商品名）を用い、パラレルプレートモードで動的粘弾性率を測定した。厚さ１ｍｍの試料を用い、加熱接着時の温度における最低粘度を測定した。
（浸出量評価）
ポリイミドフィルム配線板の端部から浸み出した絶縁層用接着フィルムの量を、倍率２００倍の顕微鏡にビデオスケーラーを取り付け、５μｍ以下の精度で測定した。浸出量が２００μｍ以下のものを良好、２００μｍを超えるものを不良とした。
（耐熱性評価）
実施例、比較例で作製した半導体装置を、その表面の最高温度が２４０℃でこの温度を２０秒間保持するように温度設定したＩＲリフロー炉に通し、室温まで冷却する処理を２回繰り返したサンプルの剥離状態を観察した。剥離の発生していないものを良好とし、発生していたものを不良とした。
【００４５】
【表１】

【００４６】
実施例１〜８は、いずれも、加熱接着温度である１００℃における最低粘度が１００００〜３００００Ｐａ・ｓの高流動層と４００００〜１０００００Ｐａ・ｓの低流動層を有する２層構造を有した接着フィルムを用いた半導体装置である。これらの半導体装置はいずれも浸出量制御と耐熱性に優れている。また、絶縁層用接着フィルムの弾性率の値は適度なものであった。
【００４７】
また、比較例１及び比較例２は、高流動層の最低粘度が低いために浸出量が大きく不良となった。比較例３及び比較例４は、低流動層の最低粘度が高いために耐熱性に劣り不良となった。比較例５は、流動性の高い１層の接着フィルムのために浸出量が大きく不良となった。比較例６は、流動性の低い１層の接着フィルムのため耐熱性に劣り不良となった。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、半導体チップと可撓性を有する配線基板とそれらに挟まれた絶縁層からなる構造を有する半導体装置の絶縁層に本発明の絶縁層用接着フィルムを用いた場合に、浸出量制御と耐熱性に優れた半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の絶縁層用接着フィルムを用いた半導体装置の一部を表わす構造断面図である。
【符号の説明】
１．半導体チップ
２１．絶縁層用接着フィルムの低流動性の層
２２．絶縁層用接着フィルムの高流動性の層
３．可撓性を有する配線基板
４．電気接続用バンプ
５．半導体チップと可撓性を有する配線基板の接合部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adhesive film for an insulating layer used in a semiconductor device having a structure comprising a semiconductor chip, a flexible wiring board, and an insulating layer sandwiched between them.
[0002]
[Prior art]
In recent years, along with the development of electronic devices, demands for smaller and lighter circuit boards composed of wiring boards and electronic components have become more stringent as well as higher performance of electronic devices. Up to now, the method of mounting a DFP package or PGA package on a wiring board provided with a through hole has evolved to a method of mounting a QFP package or BGA package on a wiring board provided with a circuit for connection on the surface. . This is because in the latter case, the dead space of the wiring board is reduced, high-density mounting is possible, and the package itself is easily downsized and improved in performance. However, without knowing that the development of electronic devices will not stay, both high performance of electronic devices and miniaturization and weight reduction of circuit boards are still a major issue.
[0003]
One solution is to reduce the size of the semiconductor package. A CSP (chip size package or chip scale package) characterized in that the size of the package is 1.5 times or less the area of the semiconductor chip has attracted attention. Such a package occupies a small area on the circuit board and enables high-density mounting. In addition, since the signal path route is short and the electrical characteristics are good, the spread of the device is expected in the future.
[0004]
Up to now, Nikkei Electronics No. A CSP structure as described in page 85 of No. 626 (January 1995, issued by Nikkei Business Publications) has been proposed. Among these, there is one that uses a flexible wiring board (TAB tape or flexible board) as an interposer. This is a structure having a semiconductor chip, a flexible wiring board, and an insulating layer sandwiched between them. As such, the electronic material Vol. 34. No. 9 (issued by the Industrial Research Council in September 1995) introduces μBGA developed by Tessera (pages 27-32) and FPBGA developed by NEC Corporation (pages 33-37).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the semiconductor device having the CSP structure, the flexible wiring substrate and the semiconductor chip must be bonded with an insulating adhesive (hereinafter referred to as an adhesive). The insulating layer made of this adhesive is required to function as an elastomer, in other words, to exhibit stress relaxation as a low elastic modulus material. Further, from the viewpoint of the manufacturing process, it is necessary that the adhesive does not flow out to the electrode portion for outputting the electrical signal provided on the semiconductor chip. In addition, there should be no gap between the circuit provided on the flexible wiring board. If there is a gap between the circuit and the adhesive, the heat resistance is poor and peeling is likely to occur at high temperatures. It has been difficult to achieve both leaching amount control and circuit fillability, that is, heat resistance, which has been a cause of lowering yield.
[0006]
An object of the present invention is to provide an adhesive film for an insulating layer suitable for a semiconductor device having a structure having a semiconductor chip, a flexible wiring board, and an insulating layer sandwiched between them.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a semiconductor chip, a flexible wiring board, Film for insulating layer used for bonding In the insulating layer Adhesive film Is an adhesive film for an insulating layer having a two-layer structure and different viscosities upon heating and bonding. And it is preferable in the adhesive film for insulating layers which the minimum melt viscosity at the time of heat-bonding consists of a layer with 10000-30000 Pa.s and a layer with 40000-100,000 Pa.s. As an adhesive composition having such characteristics, acrylonitrile is 18 to 40% by weight, glycidyl (meth) acrylate is 2 to 6% by weight as a functional group monomer, and the balance is ethyl (meth) acrylate or butyl (meth) acrylate, or a mixture of both. Is an adhesive film for an insulating layer comprising, as an essential component, an epoxy group-containing acrylic rubber having a Tg (glass transition point) of −10 ° C. or higher and a weight average molecular weight of 100,000 or higher. The Further, (a) a copolymer obtained from 18 to 40% by weight of acrylonitrile, 2 to 6% by weight of glycidyl (meth) acrylate as a functional group monomer, and the remainder from ethyl (meth) acrylate or butyl (meth) acrylate or a mixture of both And 30 to 100 parts by weight of an epoxy group-containing acrylic rubber having a Tg (glass transition point) of −10 ° C. or more and a weight average molecular weight of 100,000 or more, (b) 50 to 70 in combination with the epoxy resin and its curing agent. It is preferable that it is the adhesive film for insulating layers containing 0.15 weight part of weight parts and (c) hardening accelerator. In addition to (a), (b) and (c) above, (d) 1 to 60 parts by weight of high molecular weight resin compatible with epoxy resin and having a weight average molecular weight of 30,000 or more, or (e) epoxy More preferably, it is an adhesive film for an insulating layer containing 1 to 50 parts by weight of a high molecular weight resin having a weight average molecular weight of 30,000 or more that is incompatible with the resin. And this invention is preferable in it being an adhesive film for insulating layers which contains 2-50 volume parts of inorganic fillers with respect to 100 volume parts of resin components of the adhesive film for insulating layers, and an inorganic filler is silica or alumina, a coupling agent. In an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the inorganic filler. In the present invention, the viscosity at the time of heat bonding is a viscosity obtained by measuring dynamic viscoelasticity. For example, a sample having a thickness of 1 mm is used and an MR-500 solid meter (trade name, manufactured by Rheology Co., Ltd.) is used. The dynamic viscoelastic modulus is measured in the parallel plate mode to obtain the minimum viscosity at the temperature during heat bonding.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The adhesive film for an insulating layer according to the present invention has a two-layer structure, and is characterized by different viscosities upon heating and bonding. That is, it consists of a layer with high fluidity (hereinafter referred to as a high fluidized bed) and a layer with low fluidity (hereinafter referred to as a low fluidized bed). It is preferable to have a high fluidized bed having a minimum melt viscosity of 10,000 to 30000 Pa · s and a low fluidized bed having 40000 to 100,000 Pa · s at the time of heat bonding.
[0009]
In order to reduce the leaching amount, it is necessary that the minimum viscosity of the adhesive at the time of bonding is high. On the other hand, in order to improve the circuit filling property, it is necessary that the minimum viscosity of the adhesive at the time of bonding is low. In the semiconductor device using the adhesive film for an insulating layer of the present invention, the adhesive film for an insulating layer is used for bonding a surface having an electrode of a semiconductor chip and a flexible wiring board. The insulating film adhesive film is previously removed from the position where the semiconductor chip and the wiring board are electrically connected. Accordingly, the electrode portion of the semiconductor chip is not covered with the insulating layer adhesive film, and is flat on the portion where the insulating layer adhesive film is in contact. However, a circuit is formed on the surface of the flexible wiring board and has irregularities.
Therefore, the adhesive film for an insulating layer having a two-layer structure comprising a high fluidized layer and a low fluidized layer is in contact with the flexible fluidized circuit board surface and the low fluidized layer is in contact with the semiconductor chip surface. Thus, it is possible to achieve both leaching amount control and circuit fillability, that is, heat resistance. Further, the present inventors have reached the present invention on the assumption that fluidity can be expressed by viscosity characteristics (minimum viscosity during heat bonding).
[0010]
The inventors made extensive studies on the leaching amount and heat resistance of the adhesive film for a two-layer structure insulating layer and the viscosity characteristics of each layer, and as a result of repeated experiments, they found the following.
1. When the minimum viscosity at the heat bonding temperature of the high fluidized bed is less than 10,000 Pa · s, the fluidity increases and the leaching amount exceeds 200 μm.
2. When the minimum viscosity at the heat bonding temperature of the high fluidized bed exceeds 30000 Pa · s, the fluidity is small, the circuit filling property is deteriorated, and voids are generated.
3. When the minimum viscosity at the heat bonding temperature of the low fluidized bed is less than 40000 Pa · s, the fluidity increases and the leaching amount exceeds 200 μm.
4). When the minimum viscosity at the heat bonding temperature of the low fluidized bed exceeds 100,000 Pa · s, the adhesive strength is lowered, and peeling occurs when heated to 230 ° C. or higher.
[0011]
From these examination results, by using a two-layer structure having a high fluidized bed having a minimum viscosity of 10,000 to 30000 Pa · s and a low fluidized bed of 40000 to 100,000 Pa · s at the heat bonding temperature, leaching amount control and heat resistance can be ensured. A compatible adhesive film for an insulating layer could be obtained.
[0012]
The composition of the adhesive film for an insulating layer of the present invention includes 18 to 40% by weight of acrylonitrile, 2 to 6% by weight of glycidyl (meth) acrylate as a functional group monomer, and the balance being ethyl (meth) acrylate or butyl (meth) acrylate or both An epoxy group-containing acrylic rubber having a Tg (glass transition point) of −10 ° C. or higher and a weight average molecular weight of 100,000 or higher is an essential component. Insulating with 30-100 parts by weight of rubber using an adhesive containing (b) 50-70 parts by weight of epoxy resin and its curing agent, and (c) 0.1-5 parts by weight of curing accelerator It can be set as the adhesive film for layers. In addition to (a), (b), and (c), 1 to 60 parts by weight of a high molecular weight resin that is compatible with (d) an epoxy resin and has a weight average molecular weight of 30,000 or more, or (e) an epoxy resin; It can be set as the adhesive film for insulation layers using the adhesive which mix | blended 1-50 weight part of high molecular weight resin with a weight average molecular weight of 30,000 or more which is incompatible.
[0013]
In the present invention, the epoxy group-containing acrylic rubber comprises 18 to 40% by weight of acrylonitrile, 2 to 6% by weight of glycidyl (meth) acrylate as a functional group monomer, and the balance is ethyl (meth) acrylate or butyl (meth) acrylate or a mixture of both. Is a copolymer obtained from
In the present invention, the acrylonitrile in the copolymer is preferably 18 to 40% by weight, and if it is less than 18% by weight, the solvent resistance is low, and if it exceeds 40% by weight, it is compatible with other components. Decreases or polymerization becomes difficult.
In the present invention, the epoxy group-containing acrylic rubber has a weight average molecular weight of 100,000 or more, more preferably 800,000 or more. It is because the fall of the intensity | strength and flexibility in a sheet form and a film form, and an increase in tackiness are lose | eliminated by setting it as this range. In addition, as the molecular weight increases, the flow property decreases and the circuit filling property decreases. Therefore, the weight average molecular weight of the epoxy group-containing acrylic rubber is desirably 2 million or less.
[0014]
Glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate is used as the functional group monomer. However, if a polymer containing carboxylic acid type acrylic acid or hydroxyl group type hydroxymethyl (meth) acrylate as a constituent component is used, the crosslinking reaction is likely to proceed. This is not preferable because there are problems such as gelation in the state and a decrease in adhesive force due to an increase in the degree of cure in the B-stage state.
In the present invention, the amount of glycidyl (meth) acrylate is in the range of 2 to 6% by weight. In order to obtain a necessary adhesive force, 2% by weight or more is required, and in order to prevent gelation of rubber, it is necessary to be 6% or less.
For the balance, ethyl (meth) acrylate or butyl (meth) acrylate or a mixture of both is used, and the mixing ratio is determined in consideration of the Tg of the copolymer.
That is, when Tg is less than −10 ° C., the tackiness of the adhesive film for an insulating layer in the B-stage state is increased and the handleability is deteriorated, so the mixing ratio is set to be −10 ° C. or higher. Such a mixing ratio can be obtained by experiments. For example, in the case of a copolymer of acrylonitrile, glycidyl methacrylate, and ethyl acrylate, the Tg can be set to −10 ° C. by setting the composition ratio (% by weight) to 30: 3: 67.
In the present invention, the epoxy group-containing acrylic rubber can be obtained by a polymerization method such as pearl polymerization or emulsion polymerization.
As such an epoxy group-containing acrylic rubber, HTR-860P-3 (trade name, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.) can be used as a commercially available product.
[0015]
The epoxy resin (b) used in the present invention may be any epoxy resin that cures and exhibits an adhesive action, and is an epoxy resin that is bifunctional or higher and has a molecular weight of less than 5,000, preferably less than 3,000. Is done. In particular, it is preferable to use a bisphenol A-type or F-type liquid resin having a molecular weight of 500 or less because the fluidity during lamination can be improved.
Examples of commercially available bisphenol A type or bisphenol F type liquid resins having a molecular weight of 500 or less include Epicoat 807, Epicoat 827, and Epicoat 828 (all are trade names manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), D.I. E. R. 330, D.E. E. R. 331, D.D. E. R. 361 (all are trade names made by Dow Chemical Japan Co., Ltd.), YD8125, YDF170 (all are trade names made by Toto Kasei Co., Ltd.), etc. can be used. Also, for the purpose of flame retardancy, Br-epoxy epoxy resin, non-halogen flame retardant epoxy resin, etc. may be used, and ESB400 (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) is commercially available. Can be used.
[0016]
Furthermore, a polyfunctional epoxy resin may be added for the purpose of low thermal expansion and high Tg. Examples of such polyfunctional epoxy resins include phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, and salicyl. Aldehyde novolac type epoxy resins can be used.
As such a polyfunctional epoxy resin, as a commercially available product, a phenol novolac type epoxy resin is EPPN-201 (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), a cresol novolac type epoxy resin is EOCN1012, EOCN1025, EOCN1027 (all are Sumitomo Chemical Co., Ltd. trade name), N-673-80M (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. trade name), naphthalene type epoxy resin is HP-4032 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. trade name), salicyl. As the aldehyde novolac type epoxy resin, EPPN502 (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) or the like can be used.
[0017]
Such epoxy resin curing agents include phenol novolac resin, bisphenol novolac resin, cresol novolac resin, salicyl, which are compounds having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, which are excellent in electric corrosion resistance when absorbing moisture. Aldehyde novolac resins and naphthalene type phenol resins can be used.
As such a curing agent, commercially available ones include Phenolite LF2882, Phenolite LF2822, Barcam TD-2090, Barcam TD-2149, Phenolite VH4150, Phenolite VH4170 (all manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. Product name), NH-7000 (Nippon Kayaku Co., Ltd. product name), etc. can be used.
[0018]
In the present invention, such an epoxy resin and its curing agent are preferably combined in an amount of 50 to 70 parts by weight with respect to 30 to 100 parts by weight of the epoxy group-containing acrylic rubber. When this epoxy resin and its curing agent are less than 50 parts by weight relative to 30 to 100 parts by weight of the epoxy group-containing acrylic rubber, the adhesiveness is reduced due to a decrease in adhesive components, and the circuit filling property due to a decrease in resin fluidity. If it exceeds 70 parts by weight, it causes an increase in elastic modulus and a decrease in handleability due to a decrease in the ratio of flexible components.
[0019]
Various imidazoles are preferably used as the (c) curing accelerator used in the present invention. Examples of imidazole include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, and the like.
As such imidazoles, 2E4MZ, 2PZ-CN, 2PZ-CNS (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) and the like can be used as commercially available products.
In the present invention, the curing accelerator is used in an amount of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 30 to 100 parts by weight of the epoxy group-containing acrylic rubber. Insufficient curing of the insulating layer causes a decrease in properties such as adhesion, and if it exceeds 5 parts by weight, the storage stability of the adhesive varnish and adhesive film decreases, which hinders product management. Come on.
[0020]
(D) The high molecular weight resin that is compatible with the epoxy resin and has a weight average molecular weight of 30,000 or more includes a phenoxy resin, a high molecular weight epoxy resin having a weight average molecular weight of 30,000 to 80,000, and a weight average molecular weight of 80,000. A large ultra high molecular weight epoxy resin, a highly polar functional group-containing rubber or the like can be used. Among them, the functional group-containing rubber having a large polarity is a rubber obtained by adding a functional group having a large polarity such as a carboxyl group to acrylonitrile-butadiene rubber or acrylic rubber.
[0021]
As the phenoxy resin, commercially available products such as phenototo YP-40 and phenototo YP-50 (both are trade names manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) can be used. As the high molecular weight epoxy resin and the ultra high molecular weight epoxy resin, HME (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) can be used as a commercially available product. In addition, as the functional group-containing rubber having a large polarity, as commercially available carboxyl group-containing acrylonitrile-butadiene rubber PNR-1 (trade name, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), Nipol 1072 (trade name, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) HTR-860P (trade name, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.), which is a carboxyl group-containing acrylic rubber, can be used.
[0022]
In the present invention, a high molecular weight resin that is compatible with the epoxy resin and has a weight average molecular weight of 30,000 or more is used in the range of 1 to 60 parts by weight with respect to 30 to 100 parts by weight of the epoxy group-containing acrylic rubber. If less than 1 part by weight, the blending effect cannot be obtained, and if it exceeds 60 parts by weight, the proportion of the phase of the high molecular weight resin that is compatible with the epoxy resin increases and the proportion of the epoxy resin decreases. The thermal expansion rate increases and the generated thermal stress increases, resulting in a decrease in connection reliability.
[0023]
(E) High molecular weight resins that are incompatible with epoxy resins and have a weight average molecular weight of 30,000 or more include unmodified acrylic rubbers, functional groups-containing rubbers having a small polarity, Is a rubber in which a functional group having a small polarity such as epoxy is added to acrylonitrile-butadiene rubber or acrylic rubber.
[0024]
The weight average molecular weight of the high molecular weight resin that is compatible with the epoxy resin and the high molecular weight resin that is incompatible with the epoxy resin must be 30,000 or more. This is because the epoxy resin and the compatible molecule and the epoxy resin and the incompatible molecule are entangled with each other to prevent phase separation.
[0025]
In the present invention, in order to improve the handleability at room temperature, the blending amount of the epoxy resin and the incompatible high molecular weight resin is 1 to 50 parts by weight with respect to 30 to 100 parts by weight of the epoxy group-containing acrylic rubber. If the amount is less than 1 part by weight, the blending effect is poor, and if it exceeds 50 parts by weight, the proportion of the flexible phase increases and the epoxy resin phase decreases. Decrease in accuracy and connection reliability occurs.
[0026]
In the present invention, for the purpose of improving the handleability of the adhesive film for insulating layers, improving thermal conductivity, imparting flame retardancy, improving surface hardness, etc., the inorganic filler is used as a resin component of 100 volumes of the adhesive film for insulating layers. It is preferable to mix 2 to 50 parts by volume with respect to parts. If the amount is less than 2 parts by volume, the blending effect is poor. If the amount exceeds 50 parts by volume, the elastic modulus increases and the adhesiveness decreases.
Inorganic fillers include aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, alumina, aluminum nitride, aluminum borate whisker, boron nitride, crystalline silica, non Examples thereof include crystalline silica.
[0027]
In order to improve thermal conductivity, alumina, aluminum nitride, boron nitride, crystalline silica, amorphous silica and the like are preferable. Of these, alumina is preferred in that it has good thermal conductivity, heat resistance, and insulation. In addition, crystalline silica or amorphous silica is inferior to alumina in terms of thermal conductivity, but is low in ionic impurities, so it has high insulation after moisture absorption, and is suitable in terms of low corrosion of copper and aluminum. .
In order to impart flame retardancy, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and the like are preferable.
For improving the surface hardness, short fiber alumina, aluminum borate whisker or the like is preferable.
[0028]
In order to improve the interfacial bond between the resin and the inorganic filler, it is preferable to add a coupling agent to the adhesive film for an insulating layer of the present invention. As the coupling agent, a silane coupling agent is preferable.
As the silane coupling agent, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ- Aminopropyltrimethoxysilane is mentioned.
[0029]
The above-mentioned silane coupling agents are commercially available NUC A-187 (trade name, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.), which is γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and NUC A-, which is γ-mercaptopropyltrimethoxysilane. 189 (Nippon Unicar Co., Ltd. trade name), γ-aminopropyltriethoxysilane NUC A-1100 (Nihon Unicar Co., Ltd. trade name), γ-ureidopropyltriethoxysilane NUC A-1160 (Nihon Unicar) NUC A-1120 (trade name, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.), which is N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, can be used.
[0030]
In the present invention, the amount of the coupling agent is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler. If there is no effect and the amount exceeds 10 parts by weight, the heat resistance is lowered and the cost is increased.
[0031]
Furthermore, an inorganic ion adsorbent may be blended in order to adsorb ionic impurities and improve insulation reliability during moisture absorption. Such inorganic ion adsorbents include those that simply adsorb ions, inorganic ion exchangers that exhibit an ion exchange reaction, and those that have both of these properties.
In this way, those that simply adsorb ions are liquids utilizing the adsorptivity of porous solids, inorganic substances that separate ions by mass transfer from solids, activated carbon with excellent heat resistance and chemical resistance, Natural and synthetic zeolite, silica gel, activated alumina, activated clay and the like can be mentioned.
[0032]
Inorganic ion exchangers are those that separate ions from liquids and solids by ion exchange reactions, synthetic aluminosilicates such as synthetic zeolites, metal hydrated oxides such as hydrated antimony pentoxide, and polyvalent metal acid salts. Examples thereof include zirconium phosphate. Silica gel and activated clay also act as inorganic ion exchangers. Hydrotalcite is known to capture halogens and is a kind of inorganic ion exchanger.
[0033]
As such inorganic ion adsorbents, commercially available IXE-100 (trade name, manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.) containing a zirconium-based compound, and IXE-600 (TOA) containing an antimony bismuth-based compound as components. Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name), IXE-700 (trade name, manufactured by Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd.) containing magnesium aluminum compound as the main component, DHT-4A (Kyowa Chemical Industry, trade name, hydrotalcite) ) Can be used.
[0034]
The blending of the inorganic ion adsorbent is preferably in the range of 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin, and if it is less than 0.5 parts, the insulation reliability at the time of moisture absorption cannot be improved. When it exceeds the weight part, the heat resistance is lowered, the cost is raised, and the like.
[0035]
In addition, in order to prevent copper from being ionized and dissolved, a compound known as a copper damage inhibitor, for example, a triazine thiol compound or a bisphenol-based reducing agent may be blended. Examples of the bisphenol-based reducing agent include 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thio-bis- (3-methyl-6-tert-butylphenol). Is mentioned.
[0036]
Disinte DB (trade name, manufactured by Sankyo Pharmaceutical Co., Ltd.) is used as a copper damage inhibitor containing a triazine thiol compound, and Yoshinox BB (Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd.) is used as a copper damage inhibitor containing a bisphenol reducing agent. (Trade name) can be used as a commercial product.
[0037]
The adhesive film for an insulating layer of the present invention is generally produced by using the adhesive composition for an insulating layer as a varnish and forming it into a film, and is particularly limited as long as it is a mixing method capable of sufficiently dispersing each composition component. There is no. For example, if no inorganic filler is added, each resin can be dissolved and dispersed in a solvent by propeller stirring to obtain a varnish. When blending an inorganic filler, the resin and the inorganic filler are obtained by kneading the inorganic filler and the resin varnish by kneading using a bead mill after dissolving and dispersing each resin in a solvent to form a varnish by propeller stirring. Can be obtained in which varnish is sufficiently dispersed. As a machine used for kneading, a three-roller or a rough machine can be used in addition to a bead mill, and these may be combined. Moreover, after mixing an inorganic filler and a low molecular weight component beforehand, it is possible to shorten the time which mixing requires by mix | blending high molecular weight resin. After preparing these varnishes, it is desirable to remove bubbles in the varnish by vacuum degassing.
[0038]
As the varnishing solvent, methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, 2-ethoxyethanol, toluene, butyl cellosolve, methanol, ethanol, 2-methoxyethanol or the like having a relatively low boiling point is preferably used. A high boiling point solvent may be added for the purpose of improving the coating properties. Examples of the high boiling point solvent include dimethylacetamide, dimethylformamide, methylpyrrolidone, and cyclohexane.
[0039]
The adhesive film for an insulating layer of the present invention can be obtained by applying a varnish on a substrate and heating to remove the solvent. The viscosity characteristics of the adhesive film for an insulating layer can be adjusted by changing the heating temperature and the heating time.
Here, the viscosity characteristic means a value obtained by measuring a dynamic viscoelasticity at a temperature at the time of heat-bonding a sample having a thickness of 1 mm using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus.
The adhesive film for insulating layers having a two-layer structure can be obtained by laminating adhesive films for insulating layers having respective viscosity characteristics with a hot roll laminator. In order not to form bubbles, it is preferable to use a hot roll laminator having a vacuum chamber. Moreover, after apply | coating a varnish on a base material and heating and removing a solvent, it can also obtain by apply | coating a varnish on it and heating and removing a solvent.
A plastic film can be used for the substrate, and a fluorine-based film such as polytetrafluoroethylene, a release-treated polyethylene terephthalate film, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene film, a polypropylene film, and a polyimide film can be used. This plastic film is peeled off during bonding.
Plastic films include polyimide film Kapton (trade name, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.), apical (trade name, manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.), and Lumirror (trade name, manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.). ), Purex (trade name, manufactured by Teijin Ltd.) and the like can be used as commercially available products.
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.
[0040]
【Example】
(Preparation of adhesive film varnish for insulating layer)
The insulating layer adhesive film varnish was prepared by the following method.
(Varnish 1)
(A) 100 parts by weight of HTR-860P-3 (trade name, molecular weight 1 million, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.) as an epoxy group-containing acrylic rubber, (b) Epicoat 828 (oilification) which is a bisphenol A type epoxy resin as an epoxy resin 30 parts by weight of Shell Epoxy Co., Ltd. trade name, epoxy equivalent 200) and 10 parts by weight of ESCN001 (Sumitomo Chemical Co., Ltd. trade name, epoxy equivalent 220), a cresol novolac type epoxy resin, are used as epoxy resin curing agents. 25 parts by weight of Phenolite LF2882 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) which is an A novolak resin, (c) Curezol 2PZ-CN (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) which is 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole as a curing accelerator Company name) 0.5 parts by weight (D) A composition comprising 10 parts by weight of a phenoxy resin phenototo YP-50 (trade name, molecular weight 50,000, manufactured by Tohto Kasei Kogyo Co., Ltd.), which is compatible with an epoxy resin and is a high molecular weight resin having a weight average molecular weight of 30,000 or more. The product was added to methyl ethyl ketone, and this was mixed by propeller stirring, followed by vacuum degassing to prepare a varnish.
(Varnish 2)
(B) 30 parts by weight of Epicoat 828 (trade name, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., epoxy equivalent 200), which is a bisphenol A type epoxy resin as an epoxy resin, ESCN001 (product made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), which is a cresol novolac type epoxy resin Name, epoxy equivalent 220) 10 parts by weight of epoxy resin curing agent Phenolite LF2882 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), which is a bisphenol A novolac resin, and (d) compatible with epoxy resin A composition comprising 10 parts by weight of phenoxy resin phenototo YP-50 (trade name, molecular weight 50,000, manufactured by Tohto Kasei Kogyo Co., Ltd.), which is a high molecular weight resin having a weight average molecular weight of 30,000 or more, was added to methyl ethyl ketone. After mixing this by propeller stirring, 80 parts by weight of silica pureex TSS-6 (trade name, manufactured by Tatsumori Co., Ltd.) as an inorganic filler, silane coupling agent NUC A-187 (trade name, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) 1 part by weight of (γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane) was added, and this was kneaded with a bead mill until the silica was sufficiently dispersed. Furthermore, (a) 100 parts by weight of HTR-860P-3 (trade name, molecular weight 1 million, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.) which is an acrylic rubber containing epoxy group, curing accelerator Curesol 2PZ-CN (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) Product name) 0.5 parts by weight was added and mixed by propeller stirring, and then vacuum evacuated to adjust the varnish.
[0041]
(Preparation of single-layer adhesive film for insulating layer)
An insulating layer adhesive film was prepared by the following method.
(Single layer adhesive film 1)
The single-layer adhesive film 1 having a thickness of 50 μm is obtained by applying the varnish 1 to a 50 μm-thick polyethylene terephthalate film (S-31, trade name, manufactured by Teijin Ltd.) as a base material and heating and drying at 130 ° C. for 5 minutes. Got. The minimum viscosity of this adhesive film at 100 ° C. was 4000 Pa · s.
(Single layer adhesive film 2)
A single-layer adhesive film 2 was obtained in the same manner as the single-layer adhesive film 1 except that the drying temperature was 140 ° C. The minimum viscosity of this adhesive film at 100 ° C. was 10,000 Pa · S.
(Single layer adhesive film 3)
A single-layer adhesive film 3 was obtained in the same manner as the single-layer adhesive film 1 except that the drying temperature was 150 ° C. The minimum viscosity at 100 ° C. of this adhesive film was 20000 Pa · S.
(Single layer adhesive film 4)
A single-layer adhesive film 4 was obtained in the same manner as the single-layer adhesive film 1 except that the drying temperature was 160 ° C. The minimum viscosity of this adhesive film at 100 ° C. was 40000 Pa · S.
(Single layer adhesive film 5)
The varnish 2 is applied to a polyethylene terephthalate film (trade name, manufactured by Teijin Ltd., S-31, 50 μm) as a base material, and is heated and dried at 130 ° C. for 5 minutes to form a single-layer adhesive film 5 having a thickness of 50 μm. Obtained. The minimum viscosity of this adhesive film at 100 ° C. was 10,000 Pa · s.
(Single layer adhesive film 6)
A single-layer adhesive film 6 was obtained in the same manner as the single-layer adhesive film 5 except that the drying temperature was 140 ° C. The minimum viscosity of this adhesive film at 100 ° C. was 30000 Pa · s.
(Single layer adhesive film 7)
A single-layer adhesive film 7 was obtained in the same manner as the single-layer adhesive film 5 except that the drying temperature was 150 ° C. The minimum viscosity of this adhesive film at 100 ° C. was 100,000 Pa · s.
(Single layer adhesive film 8)
A single-layer adhesive film 8 was obtained in the same manner as the single-layer adhesive film 5 except that the drying temperature was 160 ° C. The minimum viscosity of this adhesive film at 100 ° C. was 300000 Pa · s.
(Single layer adhesive film 9)
The varnish 1 is applied to a polyethylene terephthalate film (trade name, manufactured by Teijin Ltd., S-31, 50 μm) as a base material, and is heated and dried at 150 ° C. for 5 minutes to form a single-layer adhesive film 9 having a thickness of 100 μm. Obtained. The minimum viscosity of this adhesive film at 100 ° C. was 20000 Pa · s.
(Single layer adhesive film 10)
The varnish 2 is applied to a polyethylene terephthalate film (trade name, T-31, 50 μm, manufactured by Teijin Ltd.) as a base material, and is heated and dried at 150 ° C. for 5 minutes to form a single-layer adhesive film 10 having a thickness of 100 μm. Obtained. The minimum viscosity of this adhesive film at 100 ° C. was 100,000 Pa · s.
[0042]
(Examples 1-8)
Two single-layer adhesive films were bonded using a hot roll laminator so that the adhesive film surface was on the inside, and an adhesive film for an insulating layer made of two layers of adhesive having different viscosity characteristics was obtained. Lamination was performed in an atmosphere reduced to 5 KPa in a vacuum chamber under conditions of a roll temperature of 80 ° C., a roll linear pressure of 0.5 MPa, and a lamination speed of 0.2 m / min. The types of single-layer films are shown in Table 1.
This insulating layer adhesive film was cut into a 10 × 15 mm shape and thermocompression bonded to a flexible wiring board. Here, the flexible wiring board is a circuit board having a thickness of 18 μm formed on a polyimide film having a thickness of 50 μm. The surface of the highly fluidized layer of the adhesive film for insulating layer was in contact with the wiring board. The thermocompression bonding conditions were such that the temperature of the pressure bonding machine was 100 ° C., the pressure was 0.5 MPa, and the pressure bonding time was 1 minute.
The wiring board on which the insulating layer adhesive film was thermocompression bonded was further thermocompression bonded to the semiconductor chip. The thermocompression bonding conditions were a crimping machine temperature of 100 ° C., a pressure of 0.5 MPa, and a crimping time of 1 minute.
[0043]
(Comparative Examples 1-6)
A semiconductor device was manufactured under the same conditions as in Example 1 except that the adhesive film having the viscosity characteristics shown in Comparative Examples in Table 1 was used. In Comparative Examples 5 and 6, a single-layer adhesive film having a large thickness was used, and lamination was not performed.
[0044]
The test method is as follows.
(Viscosity evaluation)
The dynamic viscoelastic modulus was measured in parallel plate mode using an MR-500 solid meter (trade name, manufactured by Rheology Co., Ltd.). A sample having a thickness of 1 mm was used to measure the minimum viscosity at the temperature during heat bonding.
(Leaching amount evaluation)
A video scaler was attached to a microscope with a magnification of 200 times to measure the amount of the adhesive film for the insulating layer that had oozed out from the end of the polyimide film wiring board with an accuracy of 5 μm or less. A leaching amount of 200 μm or less was judged good, and a leaching amount exceeding 200 μm was regarded as bad.
(Heat resistance evaluation)
Sample in which the semiconductor device manufactured in the example and the comparative example was passed through an IR reflow furnace whose temperature was set so that the maximum temperature of the surface was 240 ° C. and held for 20 seconds, and the process of cooling to room temperature was repeated twice. The peeling state of was observed. The thing which did not generate | occur | produce peeling was made favorable, and the thing which generate | occur | produced was made bad.
[0045]
[Table 1]

[0046]
Examples 1 to 8 are all adhesive films having a two-layer structure having a high fluidized layer having a minimum viscosity of 10,000 to 30000 Pa · s and a low fluidized layer of 40000 to 100,000 Pa · s at 100 ° C., which is a heating adhesion temperature. Is a semiconductor device using All of these semiconductor devices are excellent in leaching amount control and heat resistance. Moreover, the value of the elastic modulus of the adhesive film for an insulating layer was moderate.
[0047]
Moreover, since the minimum viscosity of the high fluidized bed was low in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the leaching amount was large and became defective. In Comparative Example 3 and Comparative Example 4, the minimum viscosity of the low fluidized bed was high, resulting in poor heat resistance and poorness. In Comparative Example 5, the leaching amount was large due to the single-layer adhesive film having high fluidity, and it was defective. Since Comparative Example 6 was a single-layer adhesive film having low fluidity, it was inferior in heat resistance and was poor.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, when the insulating layer adhesive film of the present invention is used for an insulating layer of a semiconductor device having a structure composed of a semiconductor chip, a flexible wiring substrate, and an insulating layer sandwiched between them, leaching is performed. A semiconductor device excellent in quantity control and heat resistance can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural sectional view showing a part of a semiconductor device using an adhesive film for an insulating layer of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Semiconductor chip
21. Low fluidity layer of adhesive film for insulating layer
22. High fluidity layer of adhesive film for insulation layer
3. Flexible wiring board
4). Bump for electrical connection
5. Junction between semiconductor chip and flexible wiring board

Claims

In the adhesive film for insulating layer used for bonding between the semiconductor chip and the flexible wiring board, the insulating layer for the adhesive film has a two-layer structure, Ri is Do different viscosity when the respective heat bonding, acrylonitrile 18 40% by weight, 2 to 6% by weight of glycidyl (meth) acrylate as a functional group monomer and the remainder being a copolymer obtained from ethyl (meth) acrylate or butyl (meth) acrylate or a mixture of both, Tg (glass transition point) An insulating layer adhesive film comprising: an epoxy group-containing acrylic rubber having a weight average molecular weight of -10 ° C. or higher and a weight average molecular weight of 100,000 or higher .

The adhesive film for an insulating layer according to claim 1, comprising a layer having a minimum viscosity at the time of heat bonding of 10,000 to 30,000 Pa · s and a layer of 40000 to 100,000 Pa · s.

(A) A copolymer obtained from 18 to 40% by weight of acrylonitrile, 2 to 6% by weight of glycidyl (meth) acrylate as a functional group monomer, and the balance from ethyl (meth) acrylate or butyl (meth) acrylate or a mixture of both, 30 to 100 parts by weight of an epoxy group-containing acrylic rubber having a Tg (glass transition point) of −10 ° C. or more and a weight average molecular weight of 100,000 or more, and (b) 50 to 70 parts by weight of the epoxy resin and its curing agent. And the adhesive film for insulating layers of Claim 1 or Claim 2 containing 0.1-5 weight part of (c) hardening accelerators.

In addition to (a), (b) and (c) of claim 3 , (d) 1 to 60 parts by weight of a high molecular weight resin compatible with an epoxy resin and having a weight average molecular weight of 30,000 or more, or (e) The adhesive film for an insulating layer according to any one of claims 1 to 3 , comprising 1 to 50 parts by weight of a high molecular weight resin having a weight average molecular weight of 30,000 or more which is incompatible with the epoxy resin.

The adhesive film for insulating layers according to any one of claims 1 to 4 , comprising 2 to 50 parts by volume of an inorganic filler with respect to 100 parts by volume of the resin component of the adhesive film for insulating layers.

The adhesive film for an insulating layer according to claim 5 , wherein the inorganic filler is silica or alumina.

The adhesive film for insulating layers according to claim 5 or 6 , comprising 0.1 to 10 parts by weight of a coupling agent with respect to 100 parts by weight of the inorganic filler.