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WO2010073583A1 - 接着フィルム、多層回路基板、半導体用部品および半導体装置 - Google Patents

接着フィルム、多層回路基板、半導体用部品および半導体装置 Download PDF

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WO2010073583A1
WO2010073583A1 PCT/JP2009/007055 JP2009007055W WO2010073583A1 WO 2010073583 A1 WO2010073583 A1 WO 2010073583A1 JP 2009007055 W JP2009007055 W JP 2009007055W WO 2010073583 A1 WO2010073583 A1 WO 2010073583A1
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WO
WIPO (PCT)
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resin
adhesive film
weight
film according
molecular weight
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2009/007055
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English (en)
French (fr)
Inventor
藤井智絵
前島研三
桂山悟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive film, a multilayer circuit board, a semiconductor component, and a semiconductor device.
  • solder bonding is used to obtain an electrical connection between these electronic components.
  • solder bonding include a conductive bonding portion between semiconductor elements, a conductive bonding portion between a semiconductor element such as a package mounted on a flip chip and a circuit board, a conductive bonding portion between circuit boards, and the like.
  • underfill sealing a sealing resin generally referred to as underfill is injected into this solder joint (underfill sealing).
  • the gap (gap) generated by the solder joint is reinforced with a liquid sealing resin (underfill material)
  • the liquid sealing resin (underfill material) is supplied after the solder joint, and the solder is bonded by curing it.
  • the part is reinforced.
  • the solder joints are narrowed in pitch / narrow gap, so even if liquid sealing resin (underfill material) is supplied after soldering, the liquid sealing between the gaps There is a problem that the stop resin (underfill material) does not spread and it becomes difficult to completely fill the resin.
  • An object of the present invention is to provide an adhesive film, a multilayer circuit board, a semiconductor component, and a semiconductor device that are excellent in electrical connection reliability and ion migration resistance of a resin after sealing.
  • thermosetting resin having a weight average molecular weight of less than 1,000; A film-forming resin; An oligomer compound having a weight average molecular weight smaller than that of the film-forming resin and having a weight average molecular weight larger than that of the thermosetting resin; A flux active compound; Including an adhesive film.
  • the oligomer compound includes at least one selected from the group consisting of an acrylic resin, an epoxy resin, and a phenol resin.
  • the thermosetting resin includes an epoxy resin and a phenol resin.
  • the oligomer compound has a group that reacts with the epoxy resin or the fail resin.
  • the adhesive film according to (6) or (7), wherein the film-forming resin has a group that reacts with the epoxy resin or the fail resin.
  • the content of the oligomer compound is 1% by weight or more and 30% by weight or less of the entire resin composition including the thermosetting resin, the film-forming resin, the oligomer compound, and the flux active compound.
  • the adhesive film according to any one of (8). The content of the film-forming resin is 10% by weight or more and 50% by weight or less of the total resin composition including the thermosetting resin, the film-forming resin, the oligomer compound, and the flux active compound.
  • (11) The adhesive film according to any one of (1) to (10), wherein the oligomer compound is compatible with the film-forming resin.
  • (12) The adhesive film according to any one of (1) to (11), wherein a melt viscosity at 150 ° C.
  • the flux active compound is phenolphthaline.
  • the content of the filler is 0.1 wt% or more and 80 wt% or less of the entire resin composition including the thermosetting resin, the film-forming resin, the oligomer compound, the flux active compound, and the filler.
  • an adhesive film, a multilayer circuit board, a semiconductor component, and a semiconductor device that are excellent in electrical connection reliability and ion migration resistance of the resin after sealing.
  • Aromatic carboxylic acids include benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, hemimellitic acid, trimellitic acid, trimesic acid, merophanic acid, platnic acid, pyromellitic acid, merit acid, triylic acid, xylyl acid, hemelitto Acid, mesitylene acid, prenylic acid, toluic acid, cinnamic acid, salicylic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, gentisic acid (2,5-dihydroxybenzoic acid), 2,6-dihydroxy Benzoic acid, 3,5-dihydroxybenzoic acid, gallic acid (3,4,5-trihydroxybenzoic acid), 4-dihydroxy-2-naphthoic acid, 3,5-dihydroxy-2-naphthoic acid, 3,5 Naphthoic acid derivatives such as -2-dihydroxy-2-naphthoic acid;
  • the flux active compound has a function of reducing the oxide film on the surface of the solder bump to such an extent that it can be electrically bonded to the conductive member, and has a functional group that binds to the resin component (curing having flux activity).
  • the curing agent having flux activity may have a carboxyl group and a group that reacts with the epoxy group (for example, a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, etc.).
  • the metal constituting the solder bump becomes a metal ion by the remaining flux active compound and may be eluted into the resin.
  • the eluted metal ions in the resin may move between the electrodes and cause a short circuit between adjacent terminals when a voltage is applied (ion migration).
  • the flux active compound is taken into the resin skeleton, so that it does not easily remain as the flux active compound and generates the metal ions as described above. Can be reduced, and the occurrence of ion migration can be suppressed.
  • the content of the flux active compound is not particularly limited, but is preferably 1 to 20% by weight, particularly preferably 3 to 18% by weight, based on the entire resin composition. When the content is within the above range, the oxide film on the surface of the solder bump can be sufficiently reduced to such an extent that it can be electrically joined.
  • the flux active compound may be used singly or in combination of two or more, and the total content thereof is 1 to 20% by weight of the total resin composition, preferably 3 -18% by weight, more preferably 5-15% by weight.
  • the oxide film on the surface of the solder bumps can be sufficiently reduced to the extent that it can be electrically bonded, and when the resin component is cured, it can be efficiently added to the resin, and the elastic modulus of the resin or Tg can be increased.
  • curing agent which has unreacted flux activity can be suppressed.
  • the resin composition includes a curing agent, a curing accelerator, a silane coupling agent, and a resin.
  • Various additives may be added to improve various properties such as compatibility, stability, and workability.
  • examples of the curing agent include phenols, amines, thiols and the like. These may be appropriately selected according to the type of the thermosetting resin used.
  • the curing agent includes good reactivity with the epoxy resin, low dimensional change upon curing, and appropriate physical properties after curing (for example, heat resistance, moisture resistance) Etc.), phenols are preferably used.
  • the phenols used in the present invention are not particularly limited, but are preferably bifunctional or higher because of excellent physical properties after curing of the adhesive tape.
  • bisphenol A, tetramethyl bisphenol A, diallyl bisphenol A, biphenol, bisphenol F, diallyl bisphenol F, trisphenol, tetrakisphenol, phenol novolacs, cresol novolacs and the like can be mentioned.
  • phenol novolacs and cresol novolacs are preferably used because of their good melt viscosity and reactivity with epoxy resins and excellent physical properties after curing.
  • the blending amount of the curing agent may be appropriately selected depending on the type of curable resin and curing agent to be used, or the type and amount of curing agent having flux activity.
  • the blending amount is preferably 5% by weight or more, more preferably 10%, based on the whole resin composition, in terms of surely curing the curable resin. % By weight or more. If epoxy resin and unreacted phenol novolac remain, it becomes a factor of ion migration. Therefore, in order not to remain as a residue, it is preferably 30% by weight or less, more preferably 25% by weight or less.
  • the average particle diameter of the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably 0.01 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and particularly preferably 0.1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less. By setting it as the said range, aggregation of a filler within an adhesive film can be suppressed and an external appearance can be improved.
  • Aromatic hydrocarbons such as benzene, xylene, toluene, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, etc.
  • Cellosolve, NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), THF (tetrahydrofuran), DMF (dimethylformamide), DBE (dibasic acid ester), EEP (3-ethoxypropionic acid) Chill), DMC (dimethyl carbonate), etc. is preferably used.
  • the amount of the solvent used is preferably in the range where the solid content of the components mixed in the solvent is 10 to 60% by weight.
  • the melt viscosity of the adhesive film was measured using a viscoelasticity measuring device ("RheoStress RS150" manufactured by HAAKE), parallel plate 20 mm ⁇ , gap 0.05 mm, frequency 0.1 Hz, and heating rate at 10 ° C / min.
  • the measured value was the melt viscosity at 150 ° C. and the value at which the melt viscosity was minimized.
  • the adhesive film of the present invention includes the first semiconductor component having a solder layer provided on the surface and the second semiconductor component having an electrode having a metal layer provided on the main surface, and the surface of the first semiconductor component. Used for an adhesive layer that joins the main surface of the second semiconductor component.
  • the first semiconductor component and the second semiconductor component are respectively a semiconductor element and a substrate, a circuit board and a circuit board, a semiconductor element and a semiconductor element, a semiconductor wafer including a solder layer and a semiconductor wafer including an electrode having a metal layer, solder A semiconductor wafer having a layer, a semiconductor wafer having an electrode having a metal layer, and the like can be used.
  • the adhesive film of the present invention can be suitably used in a connection portion of a member that requires solder connection between such a solder layer and a metal electrode.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device.
  • a semiconductor element 1 having a solder bump 11 (solder layer) on its surface is prepared (FIG. 1 (a)).
  • the adhesive film 2 having the above-described flux function is laminated so as to cover the solder bumps 11 of the semiconductor element 1 (FIG. 1B).
  • Examples of a method for laminating the adhesive film 2 having the flux function on the semiconductor element 1 include a roll laminator, a flat plate press, a wafer laminator, and the like. Among these, a method of laminating under vacuum (vacuum laminator) is preferable in order to prevent air from being involved during lamination.
  • the conditions for curing are not particularly limited, but are preferably 130 to 220 ° C. ⁇ 30 to 500 minutes, and particularly preferably 150 to 200 ° C. ⁇ 60 to 180 minutes.
  • the semiconductor device 10 in which the semiconductor element 1 and the substrate 3 are bonded with the cured product of the adhesive film 2 can be obtained. Since the semiconductor device 10 is bonded with the cured product of the adhesive film 2 as described above, the electrical connection reliability is excellent. Moreover, a circuit board and a circuit board can be joined with the hardened
  • a semiconductor component in which a semiconductor chip having a solder layer and a semiconductor wafer having an electrode having a metal layer are bonded with a cured product of an adhesive film can be obtained.
  • a semiconductor component in which a semiconductor wafer including an electrode having a metal layer is bonded with a cured product of an adhesive film can be obtained.
  • the semiconductor components are cut between each other, and the components are separated to obtain a semiconductor device.
  • a plurality of semiconductor components are stacked together, but the present invention is not limited to this, and other components may be mounted after the main semiconductor components are stacked together.
  • Consists of a resin composition comprising a thermosetting resin, a film forming resin that improves the film formability of the film, an oligomer compound having a lower molecular weight than the film forming resin, and a flux active compound.
  • thermosetting resin epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC6000, weight average molecular weight: 600) 44.5 parts by weight and phenol resin (Sumitomo Bakelite, PR-53647, weight average molecular weight: 570) 10 parts by weight (Meth) acrylic resin (acrylic ester copolymer (ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile-acrylic acid-hydroxyethyl methacrylate copolymer) as a film-forming resin, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-708-6 , Tg: 6 ° C., weight average molecular weight: 800,000) and 20 parts by weight of a styrene acrylic copolymer having a carboxyl group as an oligomer compound (oligomer 1, manufactured by Toagosei Co., Ltd., UC-3900, weight average molecular weight: 4 , 600) 10 parts by weight
  • the obtained resin varnish is applied to a base polyester film (manufactured by Toray Industries Inc., Lumirror) so as to have a thickness of 50 ⁇ m, dried at 100 ° C. for 5 minutes, and an adhesive film having a flux activity of 25 ⁇ m in thickness.
  • a base polyester film manufactured by Toray Industries Inc., Lumirror
  • Example 2 In the preparation of the resin varnish, the following compounds were used as oligomer compounds, and the same amounts as in Example 1 were used except that the blending amounts were as follows.
  • thermosetting resin epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC6000, weight average molecular weight: 600) 44.5 parts by weight and phenol resin (Sumitomo Bakelite, PR-53647, weight average molecular weight: 570) 10 parts by weight (Meth) acrylic resin (acrylic ester copolymer (ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile-acrylic acid-hydroxyethyl methacrylate copolymer) as a film-forming resin, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-708- 6, Tg: 6 ° C., weight average molecular weight: 800,000) 25 parts by weight and a styrene acrylic copolymer having a glycidyl group as an oligomer compound (oligomer 2,
  • Example 4 In the adjustment of the resin varnish, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the blending amounts were as follows.
  • thermosetting resin epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC6000, weight average molecular weight: 600) 44.5 parts by weight and phenol resin (Sumitomo Bakelite, PR-53647, weight average molecular weight: 570) 10 parts by weight (Meth) acrylic resin (acrylic ester copolymer (ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile-acrylic acid-hydroxyethyl methacrylate copolymer) as a film-forming resin, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-708-6 , Tg: 6 ° C., weight average molecular weight: 800,000) 28 parts by weight and a styrene acrylic copolymer having a carboxyl group as an oligomer compound (Oligomer 1, manufactured by Toagosei Co., Ltd.,
  • Example 5 In the adjustment of the resin varnish, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the blending amounts were as follows. 44.5 parts by weight of epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., EPICLON-850, weight average molecular weight: 380) and a phenol resin (manufactured by Sumitomo Bakelite, PR-53647, weight average molecular weight: 570) as thermosetting resin 10 parts by weight, 15 parts by weight of a phenoxy resin (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., FX-293, weight average molecular weight: 45,000) as a film forming resin, and an epoxy resin (oligomer 3, JER Corporation, Ep -1002, 15 parts by weight of a weight average molecular weight: 1,200, 15 parts by weight of phenolphthaline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a flux active compound (curing agent having flux activity), and an imidazole compound (a
  • Example 6 In the adjustment of the resin varnish, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the blending amounts were as follows. 44.5 parts by weight of epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., EPICLON-850, weight average molecular weight: 380) and a phenol resin (manufactured by Sumitomo Bakelite, PR-53647, weight average molecular weight: 570) as thermosetting resin 10 parts by weight, 15 parts by weight of phenoxy resin (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., FX-293, weight average molecular weight: 45,000) as a film-forming resin, and epoxy resin (oligomer 4, JER Corporation, Ep -1010, 15 parts by weight of a weight average molecular weight: 5,500), 15 parts by weight of phenolphthalin (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a flux active compound (curing agent having flux activity), and an imidazole compound (as a
  • Example 7 In the adjustment of the resin varnish, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the blending amounts were as follows. 44.5 parts by weight of epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., EPICLON-850, weight average molecular weight: 380) and a phenol resin (manufactured by Sumitomo Bakelite, PR-53647, weight average molecular weight: 570) as thermosetting resin 10 parts by weight, 15 parts by weight of a phenoxy resin (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., FX-293, weight average molecular weight: 45,000) as a film-forming resin, and a phenol resin (oligomer 5, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) PR-51470, 15 parts by weight of a weight average molecular weight: 2,200, 15 parts by weight of phenolphthaline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a flux active compound (curing agent
  • Example 8 In the adjustment of the resin varnish, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the blending amounts were as follows.
  • thermosetting resin epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., EPICLON-850, weight average molecular weight: 380) 40 parts by weight and phenol resin (Sumitomo Bakelite, PR-53647, weight average molecular weight: 570) 9 weights 13.5 parts by weight of a phenoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., weight average molecular weight: 45,000) and an epoxy resin (oligomer 4, JER Corporation, Ep-1010, weight) as an oligomer compound 13.5 parts by weight of an average molecular weight: 5,500), 13.5 parts by weight of phenolphthaline (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a flux active compound (curing agent having flux activity), and an imidazole compound as a hardening accelerator ( Shikoku Kasei Co.,
  • 2P4MZ 0.1 parts by weight and 2 as silane coupling agent 0.4 part by weight of (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (epoxysilane, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-303) and silica filler as a filler (SE-1050-LC, manufactured by Admatechs Co., Ltd.) ) 10 parts by weight were used.
  • Example 9 In the adjustment of the resin varnish, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the blending amounts were as follows. 26.7 parts by weight of epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., EPICLON-850, weight average molecular weight: 380) as a thermosetting resin and phenol resin (manufactured by Sumitomo Bakelite, PR-53647, weight average molecular weight: 570) 6 parts by weight, 9 parts by weight of phenoxy resin (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd., FX-293, weight average molecular weight: 45,000) as a film-forming resin, and epoxy resin (oligomer 4, JER Corporation, Ep -1010, 9 parts by weight of a weight average molecular weight: 5,500), 9 parts by weight of phenolphthalin (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a flux active compound (curing agent having flux activity), and an imidazole compound (as a curing accelerator
  • 2P4MZ 0.1 parts by weight and 2 as silane coupling agent 0.2 parts by weight of (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (epoxysilane, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-303) and silica filler (SE-1050-LC, manufactured by Admatechs Co., Ltd.) as a filler ) 40 parts by weight were used.
  • thermosetting resin epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC6000, weight average molecular weight: 600) 44.5 parts by weight and phenol resin (Sumitomo Bakelite, PR-53647, weight average molecular weight: 570) 10 parts by weight
  • Metal resin Siliconic ester copolymer (ethyl acrylate-butyl acrylate-acrylonitrile-acrylic acid-hydroxyethyl methacrylate copolymer) as a film-forming resin, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, SG-708- 6, Tg: 6 ° C., 30 parts by weight of weight average molecular weight: 800,000), 15 parts by weight of phenolphthalin (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a flux active compound (curing agent having flux activity),
  • Ion migration properties For the semiconductor devices obtained in each of the examples and comparative examples, the insulation resistance value between adjacent bumps was continuously measured while applying a voltage of 5 V in an environment of 130 ° C. and 85% RH. evaluated. Each code is as follows. A: The insulation resistance value after 500 hours was 1.0E + 06 or more. ⁇ : The insulation resistance value decreased to 1.0E + 06 or less in 100 to 250 hours. ⁇ : The insulation resistance value decreased to 1.0E + 06 or less in 24 hours to less than 100 hours. X: The insulation resistance value decreased to 1.0E + 06 or less in 0 to less than 24 hours.
  • melt viscosity measurement method The melt viscosity of the adhesive film was measured using a viscoelasticity measuring device ("RheoStress RS150" manufactured by HAAKE), a parallel plate of 20 mm ⁇ , a gap of 0.05 mm, a frequency of 0.1 Hz, and a heating rate of 10 ° C / Measured under the conditions of minutes, the melt viscosity at 150 ° C. and the value at which the melt viscosity is minimized were taken as the measured values.
  • a viscoelasticity measuring device (“RheoStress RS150" manufactured by HAAKE)

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Abstract

 接着フィルムは、重量平均分子量が1,000未満の熱硬化性樹脂と、成膜性樹脂と、成膜性樹脂よりも小さい重量平均分子量を有し、かつ熱硬化性樹脂よりも大きい重量平均分子量を有するオリゴマー化合物と、フラックス活性化合物と、を含むことを特徴とする。

Description

接着フィルム、多層回路基板、半導体用部品および半導体装置
 本発明は、接着フィルム、多層回路基板、半導体用部品および半導体装置に関する。
 近年の電子機器の高機能化および軽薄短小化の要求に伴い、半導体パッケージ等の電子部品の高密度集積化、高密度実装化が進んでおり、これら電子部品の小型化、多ピン化が進んでいる。これら電子部品の電気的な接続を得るには、半田接合が用いられている。この半田接合としては、例えば半導体素子同士の導通接合部、フリップチップで搭載したパッケージのような半導体素子と回路基板間との導通接合部、回路基板同士の導通接合部等が挙げられる。この半田接合部には、電気的な接続強度および機械的な接続強度を確保するために、一般的にアンダーフィルと呼ばれる封止樹脂が注入されている(アンダーフィル封止)。
 この半田接合部によって生じた空隙(ギャップ)を液状封止樹脂(アンダーフィル材)で補強する場合、半田接合後に液状封止樹脂(アンダーフィル材)を供給し、これを硬化することによって半田接合部を補強している。しかしながら、電子部品の薄型化、小型化に伴い、半田接合部は狭ピッチ化/狭ギャップ化しているため、半田接合後に液状封止樹脂(アンダーフィル材)を供給してもギャップ間に液状封止樹脂(アンダーフィル材)が行き渡らなく、完全に充填することが困難になるという問題が生じている。
 このような問題に対して、異方導電フィルムを介して端子間の電気的接続と封止とを一括で行う方法が知られている。例えば半田粒子を含む接着フィルムを、部材間に介在させて熱圧着させることにより、両部材の電気接続部間に半田粒子を介在させ、他部に樹脂成分を充填する方法が記載されている(例えば、特許文献1参照)。
 しかし、この方法では、電気的接続信頼性や封止後の樹脂の耐イオンマイグレーション性を確保することは困難であった。
特開昭61-276873号公報
 本発明の目的は、電気的接続信頼性および封止後の樹脂の耐イオンマイグレーション性に優れる接着フィルム、多層回路基板、半導体用部品および半導体装置を提供することにある。
 このような目的は、下記(1)~(24)に記載の本発明により達成される。
(1)
 重量平均分子量が1,000未満の熱硬化性樹脂と、
 成膜性樹脂と、
 前記成膜性樹脂よりも小さい重量平均分子量を有し、かつ前記熱硬化性樹脂よりも大きい重量平均分子量を有するオリゴマー化合物と、
 フラックス活性化合物と、
を含む、接着フィルム。
(2)
 前記オリゴマー化合物の重量平均分子量が、1,000以上15,000以下である、(1)に記載の接着フィルム。
(3)
 前記オリゴマー化合物が、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含む、(1)または(2)に記載の接着フィルム。
(4)
 前記成膜性樹脂が、アクリル系樹脂またはフェノキシ樹脂を含むものである、(1)から(3)のいずれかに記載の接着フィルム。
(5)
 前記成膜性樹脂の重量平均分子量が、2万以上である、(1)から(4)のいずれかに記載の接着フィルム。
(6)
 前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂を含む、(1)から(5)のいずれかに記載の接着フィルム。
(7)
 前記オリゴマー化合物が、前記エポキシ樹脂または前記フェール樹脂と反応する基を有する、(6)に記載の接着フィルム。
(8)
 前記成膜性樹脂が、前記エポキシ樹脂または前記フェール樹脂と反応する基を有する、(6)または(7)に記載の接着フィルム。
(9)
 前記オリゴマー化合物の含有量が、前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物および前記フラックス活性化合物を含む樹脂組成物全体の1重量%以上30重量%以下である、(1)から(8)のいずれかに記載の接着フィルム。
(10)
 前記成膜性樹脂の含有量が、前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物および前記フラックス活性化合物を含む樹脂組成物全体の10重量%以上50重量%以下である、(1)から(9)のいずれかに記載の接着フィルム。
(11)
 前記オリゴマー化合物が、前記成膜性樹脂と相溶性を有するものである、(1)から(10)のいずれかに記載の接着フィルム。
(12)
 150℃の溶融粘度が、10Pa・s以上1,000Pa・s以下である、(1)から(11)のいずれかに記載の接着フィルム。
(13)
 最低溶融粘度が、0.1Pa・s以上10,000Pa・s以下である、(1)から(12)のいずれかに記載の接着フィルム。
(14)
 前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物および前記フラックス活性化合物を含む樹脂組成物全体の前記成膜性樹脂の含有量Waと、前記オリゴマー化合物の含有量Wbとの比(Wa/Wb)が、0.2以上20以下である、(1)から(13)のいずれかに記載の接着フィルム。
(15)
 前記成膜性樹脂の重量平均分子量をNaとし、前記オリゴマー化合物の重量平均分子量をNbとし、Na/Nb≦1,000のとき、前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物および前記フラックス活性化合物を含む樹脂組成物全体の前記オリゴマー化合物の前記含有量Wbが、1重量%以上30重量%以下である、(1)から(14)のいずれかに記載の接着フィルム。
(16)
 前記フラックス活性化合物が、フェノールフタリンである、(1)から(15)のいずれかに記載の接着フィルム。
(17)
 充填材をさらに含む、(1)から(16)のいずれかに記載の接着フィルム。
(18)
 前記充填材の含有量が、前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物、前記フラックス活性化合物および前記充填材を含む樹脂組成物全体の0.1重量%以上80重量%以下である、(17)に記載の接着フィルム。
(19)
 半田層が表面に設けられた第1の半導体部品および金属層を有する電極が主面に設けられた第2の半導体部品において、
 前記第1の半導体部品の前記表面と前記第2の半導体部品の前記主面とを接合する接着層に用いられる、(1)から(18)のいずれかに記載の接着フィルム。
(20)
 (1)から(19)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、回路基板と、回路基板とが接着されている、多層回路基板。
(21)
 (1)から(19)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半導体素子と半導体素子とが接着されている、半導体用部品。
(22)
 (1)から(19)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半田層を備える半導体チップと金属層を有する電極を備える半導体ウェハとが接着されている、半導体用部品。
(23)
 (1)から(19)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半田層を備える半導体ウェハと金属層を有する電極を備える半導体ウェハとが接着されている、半導体用部品。
(24)
 (1)から(19)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半導体素子と基板とが接着されている、半導体装置。
 本発明によれば、電気的接続信頼性および封止後の樹脂の耐イオンマイグレーション性に優れる接着フィルム、多層回路基板、半導体用部品および半導体装置を得ることができる。
 上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
図1は、半導体装置の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
 以下、本発明の接着フィルム、多層回路基板、半導体用部品および半導体装置について説明する。
 本発明の接着フィルムは、重量平均分子量が1000未満の熱硬化性樹脂と、成膜性樹脂と、成膜性樹脂よりも小さい重量平均分子量を有し、かつ熱硬化性樹脂よりも大きい重量平均分子量を有するオリゴマー化合物と、フラックス活性化合物と、を含むことを特徴とする。
 また、本発明の多層回路基板は、上記に記載の接着フィルムの硬化物で、回路基板と、回路基板とが接着されていることを特徴とする。
 また、本発明の半導体用部品は、上記に記載の接着フィルムの硬化物で、半導体素子と半導体素子とが接着されていることを特徴とする。
 また、本発明の半導体装置は、上記に記載の接着フィルムの硬化物で、半導体素子と基板とが接着されていることを特徴とする。
(接着フィルム)
 まず、接着フィルムについて詳細に説明する。
 前記接着フィルムは、重量平均分子量が1,000未満の熱硬化性樹脂と、成膜性樹脂と、成膜性樹脂よりも小さい重量平均分子量を有し、かつ熱硬化性樹脂よりも大きい重量平均分子量を有するオリゴマー化合物と、フラックス活性化合物と、を含むことを特徴とする。
 これにより、半田接合性とフィルム形成性とのバランスに優れる、言い換えると、電気的接続信頼性および封止後の樹脂の耐イオンマイグレーション性に優れる接着フィルムが実現される。
 また、本発明の接着フィルムは、エポキシ樹脂およびフェール樹脂を含む、重量平均分子量が1000未満の熱硬化性樹脂と、上記エポキシ樹脂または上記フェール樹脂と反応する基を有する成膜性樹脂と、上記エポキシ樹脂または上記フェール樹脂と反応する基を有し、上記成膜性樹脂よりも小さい重量平均分子量を有し、かつ上記熱硬化性樹脂よりも大きい重量平均分子量を有するオリゴマー化合物と、フラックス活性化合物と、を含むことを特徴とする。
 このような本発明の接着フィルムは、このような熱硬化性樹脂、成膜性樹脂、オリゴマー化合物およびフラックス活性化合物を含む樹脂組成物で構成されている。この樹脂組成物は、充填材をさらに含んでもよい。
 前記樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含む。これにより、硬化後の接着フィルムが耐熱性に優れる。
 本発明に係る熱硬化性樹脂は、少なくともエポキシ樹脂およびフェール樹脂を含む。
 その他の熱硬化性樹脂としては、例えば、オキセタン樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、マレイミド樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は、硬化性と保存性、硬化物の耐熱性、耐湿性、耐薬品性等に優れることから、熱硬化性樹脂として好適に用いられる。
 熱硬化性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、1,000未満が好ましく、より好ましくは100~900、更に好ましくは150~800である(以下、「~」は、特に明示しない限り、上限値と下限値を含むことを表す)。上記範囲であると、接着フィルムの熱硬化時の高い反応性を得るとともに接着フィルムの溶融粘度を低下させることができるため、半田接合性を向上することができる。
 前記熱硬化性樹脂の含有量は、前記樹脂組成物全体の20~80重量%が好ましく、特に30~70重量%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、良好な硬化性が得られると共に、良好な溶融挙動の設計が可能となる。
 前記樹脂組成物は、フィルムの成膜性を向上する成膜性樹脂を含む。これにより、フィルム状態にするのが容易となるとともに、フィルムの機械的特性が優れる。
 本発明に係る成膜性樹脂は、上記熱硬化性樹脂中のエポキシ樹脂またはフェール樹脂と反応する基を有する。この反応する基としては、グリシジルエーテル基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。これにより、接着フィルム中の樹脂組成物の相溶性が向上する。
 前記成膜性樹脂としては、例えば(メタ)アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シロキサン変性ポリイミド樹脂、ポリブタジエン、ポリプロピレン、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-アクリル酸共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、ナイロン等を挙げることができる。これらは、1種で用いても、2種以上を併用してもよい。中でも、(メタ)アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
 前記成膜性樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、2万以上が好ましく、より好ましくは3万~100万、更に好ましくは4万~90万である。重量平均分子量が前記範囲であると、成膜性をより向上させることができる。
 前記成膜性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の5~50重量%が好ましく、10~40重量%がより好ましく、特に15~35重量%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、接着フィルム溶融前の樹脂成分の流動性を抑制することができ、接着フィルムの取り扱いが容易になる。
 前記樹脂組成物は、オリゴマー化合物を含む。該オリゴマー化合物は、上記成膜性樹脂よりも小さい重量平均分子量を有し、かつ上記熱硬化性樹脂よりも大きい重量平均分子量を有する。このようなオリゴマー化合物を樹脂組成物に添加することにより、樹脂組成物の溶融粘度を低下させるとともに、樹脂組成物の相溶性を向上させることができる。したがって、接着フィルムの半田接合性をより向上させることができる。
 ここで、本発明の接着フィルムにおけるオリゴマー化合物の技術的意義(i)(ii)について、以下詳述する。
 本発明の接着フィルムが上記オリゴマー化合物を含むことにより、
(i)オリゴマー化合物は成膜性樹脂よりも低い分子量を有するから、接着フィルム中の樹脂組成物全体の重量平均分子量が下がる、
(ii)接着フィルム中の樹脂組成物に、成膜性樹脂の高分子量と熱硬化性樹脂の低分子量との間である、中程度の分子量を有するオリゴマー化合物が導入される。
 したがって、(i)の点により、樹脂組成物の溶融粘度を低下させることが可能となる。くわえて、(ii)の点により、樹脂組成物の相溶性を向上させることができる。このような樹脂組成物の溶融粘度の低下と樹脂組成物の相溶性の向上により、接着フィルムの半田接合性(半導体装置の接続信頼性)を向上させることができる。
 次に、従来の技術水準を踏まえた上で、オリゴマー化合物の技術的意義についてさらに説明する。
 オリゴマー化合物を含まない場合には、前記成膜性樹脂が高分子量であるために、接着フィルムが高溶融粘度となる。このため、接合バンプ間の接着フィルム中の樹脂が排除されにくく、接合不良が発生する場合があった。
 これに対して、本発明においては、前記成膜性樹脂よりも低い分子量のオリゴマー化合物を混合している。これにより、前記樹脂組成物の溶融粘度を低下させることが可能となり、接着フィルムの半田接合性を向上させることができる。また、オリゴマー化合物を混合したとしても、前記成膜性樹脂によるフィルム形成性を低下させることがない。
 また、樹脂組成物の溶融粘度を低下させる目的で、低分子量の熱硬化性樹脂の含有量を増加させて、樹脂組成物の溶融粘度を低下させることができたとしても、低分子量の熱硬化性樹脂と高分子量の成膜性樹脂とを含む樹脂組成物の相溶性は低いままであると推察される。このため、接合バンプ間の接着フィルム中の樹脂が排除されにくく、接合不良が発生すると考えられる。
 これに対して、本発明においては、接着フィルム中の樹脂組成物に、高分子量の成膜性樹脂と低分子量の熱硬化性樹脂との間の、中程度の分子量のオリゴマー化合物が導入される。これにより、樹脂組成物の分子量分布がより連続することになり、樹脂組成物の相溶性を向上させることができ、接着フィルムの半田接合性を向上させることができる。
 前記オリゴマー化合物の重量平均分子量は、特に限定されないが、1,000~15,000が好ましく、特に1,200~12,000が好ましい。重量平均分子量が前記下限値未満であるとフィルム形成能を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると溶融粘度を低下させる効果が低下する場合がある。
 ここで、重量平均分子量は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。
 また、本発明に係るオリゴマー化合物は、上記熱硬化性樹脂中のエポキシ樹脂またはフェール樹脂と反応する基(官能基)を有する。この反応する基としては、グリシジルエーテル基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。これにより、接着フィルム中の樹脂組成物の相溶性が向上する。
 本発明に係るオリゴマー化合物は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を含む。オリゴマー化合物は、これらの樹脂を1種以上含んでもよい。
 また、アクリル樹脂としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミド等の重合体オリゴマーおよび他の単量体との共重合体オリゴマー等が挙げられる。
 また、アクリル樹脂(アクリル系オリゴマー)の中でもエポキシ基、水酸基、カルボキシル基、ニトリル基等を持つ化合物(共重合モノマー成分)を有するアクリル系オリゴマーが好ましく、特にカルボキシル基およびグリシジル基の少なくとも一方を有するアクリル系オリゴマーが好ましい。これにより、半導体素子等の被着体への密着性をより向上することができる。
 また、オリゴマー化合物は、熱硬化性樹脂と相溶性を有する官能基を持つ化合物および他の単量体との共重合体オリゴマー等でもよい。
 ここで、官能基を持つ化合物として、具体的にはグリシジルエーテル基を持つグリシジルメタクリレート、水酸基を持つヒドロキシメタクリレート、カルボキシル基を持つカルボキシメタクリレート、ニトリル基を持つアクリロニトリル等が挙げられる。
 また、前記オリゴマー化合物は、特に限定されないが、成膜性樹脂と相溶性を有するものであることが好ましい。とくに、オリゴマー化合物が、成膜性樹脂と相溶性を有する官能基を有することが好ましい。これにより、接合信頼性をより向上することができる。
 このような相溶性を有する組み合わせとしては、例えば成膜性樹脂がアクリル系樹脂とオリゴマー化合物がアクリルオリゴマーとの組み合わせ、成膜性樹脂がフェノキシ樹脂とオリゴマー化合物がエポキシオリゴマーまたはフェノールオリゴマーとの組み合わせ等が挙げられる。
 前記オリゴマー化合物の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の1~30重量%が好ましく、特に2~25重量%が好ましい。含有量が前記下限値未満であると溶融粘度が高くなる場合があり、前記上限値を超えるとフィルム形成性が低下する場合がある。
 前記オリゴマー化合物は、特に限定されないが、接着フィルムの150℃の溶融粘度を10~1,000Pa・sにするものであることが好ましく、特に20~900Pa・sにするものであることが好ましい。接着フィルムの溶融粘度が前記範囲内となることにより、特に半田接合性に優れる。
 前記オリゴマー化合物は、特に限定されないが、接着フィルムの最低溶融粘度を0.1~10,000Pa・sにするものであることが好ましく、特に0.5~5,000Pa・sにするものであることが好ましい。接着フィルムの最低溶融粘度が前記範囲内となることにより、特に半田接合性に優れる。
 なお、このようなオリゴマー化合物は、接着フィルムを構成する熱硬化性樹脂、成膜性樹脂の種類、配合等によって適宜選択される。
 前記樹脂組成物全体の前記成膜性樹脂の含有量Waと、前記オリゴマー化合物の含有量Wbとの比(Wa/Wb)は、特に限定されないが、0.2~20であることが好ましく、特に0.25~18であることが好ましい。比が前記範囲内であると、特に前記樹脂組成物の溶融粘度が低くなるので、接合端子間から接着フィルムが排除されやすくなり、半田接合性(樹脂噛みが低減)に優れる。
 また、前記成膜性樹脂の重量平均分子量をNaとし、前記オリゴマー化合物の重量平均分子量をNbとし、Na/Nb≦1,000のとき、前記樹脂組成物全体の前記オリゴマー化合物の前記含有量Wbは、1~30重量%であることが好ましく、特に2~25重量%であることが好ましい。また、Na/Nbは1より大きく、よりこのましくは5以上である。含有量が前記範囲内であると、特に前記樹脂組成物の溶融粘度が低くなるので、接合端子間から接着フィルムが排除されやすくなり、半田接合性(樹脂噛みが低減)に優れる。
 前記樹脂組成物は、フラックス活性化合物を含む。これにより、良好な半田接合を行うことができる。フラックス活性化合物は、前記樹脂組成物の溶融時に、半田バンプ表面の酸化膜を還元して、半田バンプを構成する半田成分の濡れ性を高め、例えば半導体素子と基板との間に対向する内部電極の接続抵抗値を低下させることができる。
 前記フラックス活性化合物としては、例えばフェノール性水酸基、カルボキシル基を含む化合物などが挙げられる。
 前記フェノール性水酸基含有化合物としては、例えばフェノール、o-クレゾール、2,6-キシレノール、p-クレゾール、m-クレゾール、o-エチルフェノール、2,4-キシレノール、2,5キシレノール、m-エチルフェノール、2,3-キシレノール、メジトール、3,5-キシレノール、p-ターシャリブチルフェノール、カテコール、p-ターシャリアミルフェノール、レゾルシノール、p-オクチルフェノール、p-フェニルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAF、ビフェノール、ジアリルビスフェノールF、ジアリルビスフェノールA、トリスフェノール、テトラキスフェノール等のフェノール性水酸基を含有するモノマー類、フェノールノボラック樹脂、o-クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールFノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂等が挙げられる。
 また、前記カルボキシル基含有化合物としては、例えば脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸、フェノール類等が挙げられる。
 ここで、脂肪族酸無水物としては、無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物ポリセバシン酸無水物等が挙げられる。
 脂環式酸無水物としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物等が挙げられる。
 芳香族酸無水物としては、無水フタル酸無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート等が挙げられる。
 脂肪族カルボン酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、フマル酸、マレイン酸、シュウ酸、マロン酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ピメリン酸等が挙げられる。中でも、HOOC-(CH-COOH(nは0~20の整数である)で表される脂肪族カルボン酸が好適であり、例えば、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸が好ましい。
 芳香族カルボン酸としては、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘミメリット酸、トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、プレートニ酸、ピロメリット酸、メリット酸、トリイル酸、キシリル酸、ヘメリト酸、メシチレン酸、プレーニチル酸、トルイル酸、ケイ皮酸、サリチル酸、2,3-ジヒドロキシ安息香酸、2,4-ジヒドロキシ安息香酸、ゲンチジン酸(2,5-ジヒドロキシ安息香酸)、2,6-ジヒドロキシ安息香酸、3,5-ジヒドロキシ安息香酸、浸食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸)、4-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸、3,5-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸、3,5-2-ジヒドロキシ-2-ナフトエ酸等のナフトエ酸誘導体;フェノールフタリン;ジフェノール酸等が挙げられる。フラックス活性化合物がフェノールフタリンである場合には、接着フィルムのゲルタイム長くなり、複数の半導体部品を積層して一括で接合できるので生産性に優れる。
 これらのフラックス活性化合物の中でも、熱硬化性接着フィルムの樹脂成分の硬化剤として作用しうる化合物(フラックス活性を有する硬化剤)が好ましい。すなわち、前記フラックス活性化合物は、半田バンプ表面の酸化膜を、導電部材と電気的に接合できる程度に還元する作用を示し、且つ、樹脂成分と結合する官能基を有する化合物(フラックス活性を有する硬化剤)であることが好ましい。例えば樹脂成分がエポキシ樹脂を含む場合、フラックス活性を有する硬化剤は、カルボキシル基と、エポキシ基と反応する基(例えば、カルボキシル基、水酸基、アミノ基等)とを有していてもよい。
 このようにフラックス活性を有する硬化剤は、半田接続する際は半田バンプ表面の酸化膜を、導電部材と電気的に接合できる程度に還元する作用を示し、その後の硬化反応中に樹脂骨格中に取り込まれることになる。したがって、フラックス洗浄の工程を省略することができる。
 従来のフラックス活性化合物を単純に用いると、フラックス洗浄が不十分であった場合に、残存するフラックス活性化合物により半田バンプを構成する金属が金属イオンとなり、樹脂中に溶出することがあった。この樹脂中の溶出した金属イオンは、電圧が印加されると、電極間を移動し隣接端子間を短絡させる原因となる場合があった(イオンマイグレーション)。これに対して、上述したようなフラックス活性を有する硬化剤を用いる場合は、フラックス活性化合物が樹脂骨格中に取り込まれるため、フラックス活性化合物として残存し難くなり、上述したような金属イオンを発生させるのを低減することができ、イオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
 前記フラックス活性化合物の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体の1~20重量%が好ましく、特に3~18重量%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、半田バンプ表面の酸化膜を電気的に接合できる程度に十分に還元することができる。
 前記フラックス活性化合物は、1種で用いてもよいし、2種以上を併用してもよく、その含有量の合計値は、前記樹脂組成物全体の1~20重量%であり、好ましくは3~18重量%、更に好ましくは5~15重量%である。この範囲であると、半田バンプ表面の酸化膜を電気的に接合できる程度に十分に還元することができ、かつ、樹脂成分の硬化時には、樹脂中に効率よく付加して、樹脂の弾性率又はTgを高めることができる。また、未反応のフラックス活性を有する硬化剤に起因するイオンマイグレーションの発生を抑制することができる。
 前記樹脂組成物には、上述した熱硬化性樹脂、成膜性樹脂、オリゴマー化合物、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)以外に、硬化剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、樹脂の相溶性、安定性、作業性等の各種特性向上のため、各種添加剤等を添加しても良い。
 例えば硬化剤としては、フェノール類、アミン類、チオール類等が挙げられる。これらは、使用される熱硬化性樹脂の種類等に応じて適宜選択すればよい。例えば、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が使用される場合、硬化剤としては、エポキシ樹脂との良好な反応性、硬化時の低寸法変化及び硬化後の適切な物性(例えば、耐熱性、耐湿性等)が得られる点でフェノール類が好適に用いられる。
 本発明に用いられるフェノール類は、特に限定されるものではないが、接着テープの硬化後の物性が優れていることから、2官能以上であることが好ましい。例えば、ビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールA、ジアリルビスフェノールA、ビフェノール、ビスフェノールF、ジアリルビスフェノールF、トリスフェノール、テトラキスフェノール、フェノールノボラック類、クレゾールノボラック類等が挙げられる。中でも、溶融粘度及びエポキシ樹脂との反応性が良好であり、硬化後の物性が優れていることから、フェノールノボラック類およびクレゾールノボラック類が好適に用いられる。
 前記硬化剤の配合量は、使用する硬化性樹脂や硬化剤の種類、あるいはフラックス活性を有する硬化剤の種類や使用量によって適宜選択すればよい。例えば、硬化剤として、フェノールノボラック類を使用する場合、その配合量は、硬化性樹脂を確実に硬化させる点で、前記樹脂組成物全体に対して、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上である。エポキシ樹脂と未反応のフェノールノボラック類が残留していると、イオンマイグレーションの要因となる。したがって、残渣として残らないようにするためには、好ましくは30重量%以下、より好ましくは25重量%以下とする。
 フェノールノボラック樹脂の配合量は、エポキシ樹脂に対する当量比で規定してもよい。例えばエポキシ樹脂に対するフェノールノボラック樹脂の当量比は、0.5~1.2であり、好ましくは0.6~1.1であり、更に好ましくは0.7~0.98である。エポキシ樹脂に対するフェノールノボラック樹脂の当量比を0.5以上とすることにより、硬化後の耐熱性、耐湿性を確保することができる。一方、この当量比を1.2以下とすることにより、硬化後のエポキシ樹脂と未反応の残留フェノールノボラック樹脂の量を低減することができ、耐イオンマイグレーション性が良好となる。
 これらの硬化剤は、1種で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 また、前記樹脂組成物は、硬化促進剤を更に含んでもよい。硬化促進剤は硬化性樹脂の種類等に応じて適宜選択することができる。硬化促進剤としては、例えば融点が150℃以上のイミダゾール化合物を使用することができる。使用される硬化促進剤の融点が150℃以上であると、接着フィルムの硬化が完了する前に、半田バンプを構成する半田成分が半導体素子に設けられた内部電極表面に移動することができ、内部電極間の電気的接続を良好なものとすることができる。融点が150℃以上のイミダゾール化合物としては、2-フェニルヒドロキシイミダゾール、2-フェニル-4-メチルヒドロキシイミダゾール等が挙げられる。
 硬化促進剤の配合量は、適宜選択すればよいが、例えば硬化促進剤として、イミダゾール化合物を使用する場合、前記樹脂組成物全体に対して、好ましくは0.005~10重量%、より好ましくは0.01~5重量%である。イミダゾール化合物の配合量を0.005重量%以上とすることにより、硬化促進剤としての機能を更に効果的に発揮させて、接着フィルムの硬化性を向上させることができる。また、イミダゾールの配合量を10重量%以下とすることにより、半田バンプを構成する半田成分の溶融温度における樹脂の溶融粘度が高くなりすぎず、良好な半田接合構造が得られる。また、接着フィルムの保存性を更に向上させることができる。
 これらの硬化促進剤は、1種で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 また、前記樹脂組成物は、シランカップリング剤を更に含んでもよい。シランカップリング剤を含むことにより、半導体素子、基板等の被着体に対する接着フィルムの密着性を高めることができる。シランカップリング剤としては、例えば、エポキシシランカップリング剤、芳香族含有アミノシランカップリング剤等が使用できる。これらは1種で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。シランカップリング剤の配合量は、適宜選択すればよいが、前記樹脂組成物全体に対して、好ましくは0.01~10重量%であり、より好ましくは0.05~5重量%であり、更に好ましくは0.1~2重量%である。
 前記樹脂組成物は、無機充填材を更に含んでも良い。これにより、接着フィルムの線膨張係数を低下することができ、それによって信頼性を向上することができる。
 前記無機充填材としては、例えば銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等を挙げることができるが、これらの中でもシリカが好ましい。また、シリカフィラーの形状としては、破砕シリカと球状シリカがあるが、球状シリカが好ましい。
 無機充填材の平均粒径は、特に限定されないが、0.01μm以上、20μm以下が好ましく、0.1μm以上、5μm以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルム内でフィラーの凝集を抑制し、外観を向上させることができる。
 無機充填材の含有量は、特に限定されないが、前記樹脂組成物全体に対して0.1~80重量%が好ましく、特に10~70重量%が好ましい。上記範囲とすることで、硬化後の接着フィルムと被接着物との間の線膨張係数差が小さくなり、熱衝撃の際に発生する応力を低減させることができるため、被接着物の剥離をさらに確実に抑制することができる。さらに、硬化後の接着フィルムの弾性率が高くなりすぎるのを抑制することができるため、半導体装置の信頼性が上昇する。
 次に、本発明の接着フィルムの作製方法について説明する。
 上述したような樹脂組成物を、溶媒中に混合して得られたワニスをポリエステルシート等の剥離処理を施した基材上に塗布し、所定の温度で、実質的に溶媒を含まない程度にまで乾燥させることにより、接着フィルムを得ることができる。
 ここで用いられる溶媒は、使用される成分に対し不活性なものであれば特に限定されないが、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、DIBK(ジイソブチルケトン)、シクロヘキサノン、DAA(ジアセトンアルコール)等のケトン類、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系、NMP(N-メチル-2-ピロリドン)、THF(テトラヒドロフラン)、DMF(ジメチルホルムアミド)、DBE(ニ塩基酸エステル)、EEP(3-エトキシプロピオン酸エチル)、DMC(ジメチルカーボネート)等が好適に用いられる。溶媒の使用量は、溶媒に混合した成分の固形分が10~60重量%となる範囲であることが好ましい。
 得られた接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、1~300μmであることが好ましく、特に5~200μmであることが好ましい。厚さが前記範囲内であると、接合部の間隙に樹脂成分を十分に充填することができ、樹脂成分の硬化後の機械的接着強度を確保することができる。
 接着フィルムの150℃の溶融粘度は、特に限定されないが、10~1,000Pa・sが好ましく、特に20~800Pa・sが好ましい。溶融粘度が前記範囲内であると、特に半田接合性に優れる。より具体的に説明する。150℃の溶融粘度の上限値以下であると、半田層と金属電極との接合過程において、それらの位置合わせ時に、上下の接合端子間から接着フィルムが排除されやすくなり、半田接合性(樹脂噛みが低減)に優れる。また、150℃の溶融粘度の下限値以上であると、接着フィルムのはみ出しや、ボイドの発生を低減させることができる。
 また、接着フィルムの最低溶融粘度は、特に限定されないが、0.1~10,000Pa・sが好ましく、特に0.5~5,000Pa・sが好ましい。最低溶融粘度が前記範囲内であると、特に半田接合性に優れる。より具体的に説明する。最低溶融粘度の上限値以下であると、半田層と金属電極との接合過程において、それらの半田接合時に、上下の接合端子間から接着フィルムが排除されやすくなり、半田接合性(樹脂噛みが低減)に優れる。また、最低溶融粘度の下限値以上であると、半導体部品から接着フィルムがはみ出すことや、ボイドが発生することを低減させることができる。
 接着フィルムの溶融粘度は、粘弾性測定装置(HAAKE社製「RheoStress RS150」)を用いて、パラレルプレート20mmφ、ギャップ0.05mm、周波数0.1Hz、昇温速度は、10℃/分の条件で測定し、150℃における溶融粘度および溶融粘度が最小となる値を測定値とした。
 このようにして得られた接着フィルムは、フラックス活性を有しているものである。
 したがって、本発明の接着フィルムは、半田層が表面に設けられた第1の半導体部品および金属層を有する電極が主面に設けられた第2の半導体部品において、第1の半導体部品の表面と第2の半導体部品の主面とを接合する接着層に用いられる。第1の半導体部品および第2の半導体部品は、それぞれ、半導体素子と基板、回路基板と回路基板、半導体素子と半導体素子、半田層を備える半導体チップと金属層を有する電極を備える半導体ウェハ、半田層を備える半導体ウェハと金属層を有する電極を備える半導体ウェハ等とすることができる。本発明の接着フィルムは、このような半田層と金属電極との半田接続を必要とされる部材の接続部において好適に用いることができるものである。
 次に、上述した接着フィルムを用いた多層回路基板、半導体用部品および半導体装置について説明する。
 図1は、半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。
 図1に示すように、半田バンプ11(半田層)を表面に有する半導体素子1を用意する(図1(a))。この半導体素子1の半田バンプ11を覆うように、上述したフラックス機能を有する接着フィルム2をラミネートする(図1(b))。
 このフラックス機能を有する接着フィルム2を半導体素子1にラミネートする方法としては、例えばロールラミネーター、平板プレス、ウエハーラミネーター等が挙げられる。これらの中でもラミネート時に空気を巻き込まないようにするため、真空下でラミネートする方法(真空ラミネーター)が好ましい。
 また、ラミネートする条件としては、特に限定されず、ボイドなくラミネートできればよいが、具体的には60~150℃×1秒~120秒間が好ましく、特に80~120℃×5~60秒間が好ましい。ラミネート条件が前記範囲内であると、貼着性と、樹脂のはみ出しの抑制効果と、樹脂の硬化度とのバランスに優れる。
 また、加圧条件も特に限定されないが、0.2~2.0MPaが好ましく、特に0.5~1.5MPaが好ましい。
 次に、上述した半導体素子1の半田バンプ11と対応する位置に、不図示のパッド部(金属層を有する電極)を主面に有する基板3(回路基板)を用意し、半導体素子1と基板3とを位置合わせしながら、フラックス機能を有する接着フィルム2を介して仮圧着する(図1(c))。仮圧着する条件は、特に限定されないが、60~150℃×1秒~120秒間が好ましく、特に80~120℃×5~60秒間が好ましい。また、加圧条件も特に限定されないが、0.2~2.0MPaが好ましく、特に0.5~1.5MPaが好ましい。
 次に、半田バンプ11を溶融してパッドと半田接合する半田接続部111を形成する(図1(d))。
 半田接続する条件は、使用する半田の種類にもよるが、例えばSn-Agの場合、220~260℃×5~500秒間加熱して半田接続することが好ましく、特に230~240℃×10~100秒間加熱することが好ましい。
 この半田接合は、半田バンプ11が融解した後に、接着フィルム2が硬化するような条件で行うことが好ましい。すなわち、半田接合は、半田バンプ11を融解させるが、接着フィルム2の硬化反応があまり進行させないような条件で実施することが好ましい。これにより、半田接続する際の半田接続部の形状を接続信頼性に優れるような安定した形状とすることができる。
 次に、接着フィルム2を加熱して硬化させる。硬化させる条件は、特に限定されないが、130~220℃×30~500分間が好ましく、特に150~200℃×60~180分間が好ましい。
 このようにして、半導体素子1と基板3とが接着フィルム2の硬化物で接着された半導体装置10を得ることができる。半導体装置10は、上述したような接着フィルム2の硬化物で接着されているので電気的接続信頼性に優れている。
 また、同様の方法により、回路基板と、回路基板とを接着フィルムの硬化物で接合して多層回路基板を得ることができる。
 また、同様の方法により、半導体素子と半導体素子とを接着フィルムの硬化物で接着されている半導体用部品を得ることができる。
 また、同様の方法により、半田層を備える半導体チップと金属層を有する電極を備える半導体ウェハとを接着フィルムの硬化物で接着された半導体用部品を得ることができ、半田層を備える半導体ウェハと金属層を有する電極を備える半導体ウェハとを接着フィルムの硬化物で接着された半導体用部品を得ることができる。
 続いて、ダイシングブレードを用いて、半導体部品同士の間を切断し、部品を個片化して半導体装置を得る。なお、本実施形態では、複数の半導体部品を一括で積層したが、本発明はこれに限定されず、主要な半導体部品を一括で積層した後に、他の部品を搭載してもよい。
 以下、本発明に係るその他の実施の形態を示す。
(1)熱硬化性樹脂と、フィルムの成膜性を向上する成膜性樹脂と、前記成膜性樹脂よりも低分子量であるオリゴマー化合物と、フラックス活性化合物と、を含む樹脂組成物で構成されることを特徴とする接着フィルム。
(2)前記オリゴマー化合物の重量平均分子量が、1,000~15,000である上記(1)に記載の接着フィルム。
(3)前記オリゴマー化合物の含有量は、前記樹脂組成物全体の1~30重量%である上記(1)または(2)に記載の接着フィルム。
(4)前記オリゴマー化合物は、前記成膜性樹脂と相溶性を有するものである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の接着フィルム。
(5)前記オリゴマー化合物は、接着フィルムの150℃の溶融粘度を10~1,000Pa・sにするものである上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の接着フィルム。
(6)前記樹脂組成物全体の前記成膜性樹脂の含有量Waと、前記オリゴマー化合物の含有量Wbとの比(Wa/Wb)が0.2~20である上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の接着フィルム。
(7)前記成膜性樹脂の重量平均分子量をNaとし、前記オリゴマー化合物の重量平均分子量をNbとし、Na/Nb≦1,000のとき、前記樹脂組成物全体の前記オリゴマー化合物の前記含有量Wbが1~30重量%である上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の接着フィルム。
(8)前記成膜性樹脂は、アクリル系樹脂を含むものである上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の接着フィルム。
(9)前記オリゴマー化合物は、アクリル系オリゴマーを含むものである上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の接着フィルム。
(10)上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、回路基板と、回路基板とが接合されていることを特徴とする多層回路基板。
(11)上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半導体素子と半導体素子とが接着されていることを特徴とする半導体用部品。
(12)上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半導体素子と基板とが接着されていることを特徴とする半導体装置。
 以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
<接着フィルムの調製>
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、NC6000、重量平均分子量:600)44.5重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)10重量部、成膜性樹脂として(メタ)アクリル系樹脂(アクリル酸エステル共重合体(エチルアクリレート-ブチルアクリレート-アクリロニトリル-アクリル酸-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体)、ナガセケムテックス社製、SG-708-6、Tg:6℃、重量平均分子量:800,000)20重量部と、オリゴマー化合物としてカルボキシル基を有するスチレンアクリル共重合体(オリゴマー1、東亞合成株式会社製、UC-3900、重量平均分子量:4,600)10重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)15重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.4重量部とを、メチルエチルケトン(MEK)に溶解して樹脂ワニスを得た。
 得られた樹脂ワニスを、基材ポリエステルフィルム(東レ株式会社製、ルミラー)に厚さ50μmとなるように塗布して、100℃、5分間乾燥して、厚さ25μmのフラックス活性を有する接着フィルムを得た。
<半導体装置の製造>
 半田バンプを有する半導体素子(サイズ10mm×10mm、厚さ0.3mm)に、得られた接着フィルムを真空ロールラミネーターで、100℃でラミネートして、接着フィルム付きの半導体素子を得た。
 次に、パッドを有する回路基板のパッドと、半田バンプとが当接するように位置あわせを行いながら回路基板に半導体素子を100℃、30秒間で仮圧着した。
 次に、235℃、30秒間加熱して、半田バンプを溶融させて半田接続を行った。
 そして、180℃、60分間加熱して、接着フィルムを硬化させて、半導体素子と、回路基板とが接着フィルムの硬化物で接着された半導体装置を得た。
(実施例2)
 樹脂ワニスの調製において、オリゴマー化合物として下記の化合物を用い、配合量を下記のようにした以外は、実施例1と同様にした。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、NC6000、重量平均分子量:600)44.5重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)10重量部と、成膜性樹脂として(メタ)アクリル系樹脂(アクリル酸エステル共重合体(エチルアクリレート-ブチルアクリレート-アクリロニトリル-アクリル酸-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体)、ナガセケムテックス社製、SG-708-6、Tg:6℃、重量平均分子量:800,000)25重量部と、オリゴマー化合物としてグリシジル基を有するスチレンアクリル共重合体(オリゴマー2、東亞合成株式会社製、UG-4040、重量平均分子量:11,000)5重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)15重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.4重量部とを、用いた。
(実施例3)
 樹脂ワニスの調整において、配合量を下記のようにした以外は、実施例1と同様にした。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、NC6000、重量平均分子量:600)44.5重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)10重量部、成膜性樹脂として(メタ)アクリル系樹脂(アクリル酸エステル共重合体(エチルアクリレート-ブチルアクリレート-アクリロニトリル-アクリル酸-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体)、ナガセケムテックス社製、SG-708-6、Tg:6℃、重量平均分子量:800,000)6重量部と、オリゴマー化合物としてカルボキシル基を有するスチレンアクリル共重合体(オリゴマー1、東亞合成株式会社製、UC-3900、重量平均分子量:4,600)24重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)15重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.4重量部とを、用いた。
(実施例4)
 樹脂ワニスの調整において、配合量を下記のようにした以外は、実施例1と同様にした。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、NC6000、重量平均分子量:600)44.5重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)10重量部、成膜性樹脂として(メタ)アクリル系樹脂(アクリル酸エステル共重合体(エチルアクリレート-ブチルアクリレート-アクリロニトリル-アクリル酸-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体)、ナガセケムテックス社製、SG-708-6、Tg:6℃、重量平均分子量:800,000)28重量部と、オリゴマー化合物としてカルボキシル基を有するスチレンアクリル共重合体(オリゴマー1、東亞合成株式会社製、UC-3900、重量平均分子量:4,600)2重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)15重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.4重量部とを、用いた。
(実施例5)
 樹脂ワニスの調整において、配合量を下記のようにした以外は、実施例1と同様にした。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(大日本インキ化学株式会社製、EPICLON-850、重量平均分子量:380)44.5重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)10重量部、成膜性樹脂としてフェノキシ樹脂(東都化成株式会社製、FX-293、重量平均分子量:45,000)15重量部と、オリゴマー化合物としてエポキシ樹脂(オリゴマー3、JER株式会社製、Ep-1002、重量平均分子量:1,200)15重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)15重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.4重量部とを、用いた。
(実施例6)
 樹脂ワニスの調整において、配合量を下記のようにした以外は、実施例1と同様にした。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(大日本インキ化学株式会社製、EPICLON-850、重量平均分子量:380)44.5重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)10重量部、成膜性樹脂としてフェノキシ樹脂(東都化成株式会社製、FX-293、重量平均分子量:45,000)15重量部と、オリゴマー化合物としてエポキシ樹脂(オリゴマー4、JER株式会社製、Ep-1010、重量平均分子量:5,500)15重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)15重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.4重量部とを、用いた。
(実施例7)
 樹脂ワニスの調整において、配合量を下記のようにした以外は、実施例1と同様にした。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(大日本インキ化学株式会社製、EPICLON-850、重量平均分子量:380)44.5重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)10重量部、成膜性樹脂としてフェノキシ樹脂(東都化成株式会社製、FX-293、重量平均分子量:45,000)15重量部と、オリゴマー化合物としてフェノール樹脂(オリゴマー5、住友ベークライト株式会社製、PR-51470、重量平均分子量:2,200)15重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)15重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.4重量部とを、用いた。
(実施例8)
 樹脂ワニスの調整において、配合量を下記のようにした以外は、実施例1と同様にした。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(大日本インキ化学株式会社製、EPICLON-850、重量平均分子量:380)40重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)9重量部、成膜性樹脂としてフェノキシ樹脂(東都化成株式会社製、重量平均分子量:45,000)13.5重量部と、オリゴマー化合物としてエポキシ樹脂(オリゴマー4、JER株式会社製、Ep-1010、重量平均分子量:5,500)13.5重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)13.5重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.4重量部と、充填材としてシリカフィラー(株式会社アドマテックス社製、SE-1050-LC)10重量部を、用いた。
(実施例9)
 樹脂ワニスの調整において、配合量を下記のようにした以外は、実施例1と同様にした。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(大日本インキ化学株式会社製、EPICLON-850、重量平均分子量:380)26.7重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)6重量部、成膜性樹脂としてフェノキシ樹脂(東都化成株式会社製、FX-293、重量平均分子量:45,000)9重量部と、オリゴマー化合物としてエポキシ樹脂(オリゴマー4、JER株式会社製、Ep-1010、重量平均分子量:5,500)9重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)9重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.2重量部と、充填材としてシリカフィラー(株式会社アドマテックス社製、SE-1050-LC)40重量部を、用いた。
(比較例1)
 樹脂ワニスの調製において、オリゴマー化合物を用いずに、配合を下記のようにした以外は、実施例1と同様にした。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、NC6000、重量平均分子量:600)44.5重量部とフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR-53647、重量平均分子量:570)10重量部と、成膜性樹脂として(メタ)アクリル系樹脂(アクリル酸エステル共重合体(エチルアクリレート-ブチルアクリレート-アクリロニトリル-アクリル酸-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体)、ナガセケムテックス社製、SG-708-6、Tg:6℃、重量平均分子量:800,000)30重量部と、フラックス活性化合物(フラックス活性を有する硬化剤)としてフェノールフタリン(東京化成工業社製)15重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物(四国化成株式会社製、2P4MZ)0.1重量部と、シランカップリング剤として2-(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(エポキシシラン、信越化学株式会社、KBM-303)0.4重量部とを、用いた。
 各実施例および比較例で得られた半導体装置について、以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表1に示す。
1.イオンマイグレーション性
 各実施例および比較例で得られた半導体装置について、130℃、85%RHの環境下で5Vの電圧を印加しながら、隣接バンプ間の絶縁抵抗値を連続測定し、イオンマイグレーションを評価した。各符号は、以下の通りである。
 ◎:500時間後の絶縁抵抗値が1.0E+06以上であった。
 ○:100~250時間で絶縁抵抗値が1.0E+06以下に低下した。
 △:24時間~100時間未満で絶縁抵抗値が1.0E+06以下に低下した。
 ×:0~24時間未満で絶縁抵抗値が1.0E+06以下に低下した。
2.電気的接続信頼性
 各実施例および比較例で得られた半導体装置それぞれ20個ずつについて、-55℃の条件下に30分、125℃の条件下に30分ずつ交互に晒すことを1サイクルとする、温度サイクル試験を100サイクル行い、試験後の半導体装置について、半導体素子と回路基板の接続抵抗値をデジタルマルチメーターで測定し、電気的接続信頼性を評価した。各符号は、以下の通りである。
 ○:20個すべての半導体装置の接続抵抗値が10Ω以下であった。
 ×:1個以上の半導体装置の接続抵抗値が10Ω以上であった。
 3.溶融粘度測定方法
 接着フィルムの溶融粘度は、粘弾性測定装置(HAAKE社製「RheoStress RS150」)を用いて、パラレルプレート20mmφ、ギャップ0.05mm、周波数0.1Hz、昇温速度は、10℃/分の条件で測定し、150℃における溶融粘度および溶融粘度が最小となる値を測定値とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1から明らかなように、実施例1から9は、イオンマイグレーション性および電気的信頼性に優れていた。これに対して、オリゴマー化合物を使用しない比較例1では電気的信頼性に劣っていた。
 この出願は、平成20年12月24日に出願された日本特許出願特願2008-326771を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (24)

  1.  重量平均分子量が1,000未満の熱硬化性樹脂と、
     成膜性樹脂と、
     前記成膜性樹脂よりも小さい重量平均分子量を有し、かつ前記熱硬化性樹脂よりも大きい重量平均分子量を有するオリゴマー化合物と、
     フラックス活性化合物と、
    を含む、接着フィルム。
  2.  前記オリゴマー化合物の重量平均分子量が、1,000以上15,000以下である、請求項1に記載の接着フィルム。
  3.  前記オリゴマー化合物が、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含む、請求項1または2に記載の接着フィルム。
  4.  前記成膜性樹脂が、アクリル系樹脂またはフェノキシ樹脂を含むものである、請求項1から3のいずれかに記載の接着フィルム。
  5.  前記成膜性樹脂の重量平均分子量が、2万以上である、請求項1から4のいずれかに記載の接着フィルム。
  6.  前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂を含む、請求項1から5のいずれかに記載の接着フィルム。
  7.  前記オリゴマー化合物が、前記エポキシ樹脂または前記フェール樹脂と反応する基を有する、請求項6に記載の接着フィルム。
  8.  前記成膜性樹脂が、前記エポキシ樹脂または前記フェール樹脂と反応する基を有する、請求項6または7に記載の接着フィルム。
  9.  前記オリゴマー化合物の含有量が、前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物および前記フラックス活性化合物を含む樹脂組成物全体の1重量%以上30重量%以下である、請求項1から8のいずれかに記載の接着フィルム。
  10.  前記成膜性樹脂の含有量が、前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物および前記フラックス活性化合物を含む樹脂組成物全体の10重量%以上50重量%以下である、請求項1から9のいずれかに記載の接着フィルム。
  11.  前記オリゴマー化合物が、前記成膜性樹脂と相溶性を有するものである、請求項1から10のいずれかに記載の接着フィルム。
  12.  150℃の溶融粘度が、10Pa・s以上1,000Pa・s以下である、請求項1から11のいずれかに記載の接着フィルム。
  13.  最低溶融粘度が、0.1Pa・s以上10,000Pa・s以下である、請求項1から12のいずれかに記載の接着フィルム。
  14.  前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物および前記フラックス活性化合物を含む樹脂組成物全体の前記成膜性樹脂の含有量Waと、前記オリゴマー化合物の含有量Wbとの比(Wa/Wb)が、0.2以上20以下である、請求項1から13のいずれかに記載の接着フィルム。
  15.  前記成膜性樹脂の重量平均分子量をNaとし、前記オリゴマー化合物の重量平均分子量をNbとし、Na/Nb≦1,000のとき、前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物および前記フラックス活性化合物を含む樹脂組成物全体の前記オリゴマー化合物の前記含有量Wbが、1重量%以上30重量%以下である、請求項1から14のいずれかに記載の接着フィルム。
  16.  前記フラックス活性化合物が、フェノールフタリンである、請求項1から15のいずれかに記載の接着フィルム。
  17.  充填材をさらに含む、請求項1から16のいずれかに記載の接着フィルム。
  18.  前記充填材の含有量が、前記熱硬化性樹脂、前記成膜性樹脂、前記オリゴマー化合物、前記フラックス活性化合物および前記充填材を含む樹脂組成物全体の0.1重量%以上80重量%以下である、請求項17に記載の接着フィルム。
  19.  半田層が表面に設けられた第1の半導体部品および金属層を有する電極が主面に設けられた第2の半導体部品において、
     前記第1の半導体部品の前記表面と前記第2の半導体部品の前記主面とを接合する接着層に用いられる、請求項1から18のいずれかに記載の接着フィルム。
  20.  請求項1から19のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、回路基板と、回路基板とが接着されている、多層回路基板。
  21.  請求項1から19のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半導体素子と半導体素子とが接着されている、半導体用部品。
  22.  請求項1から19のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半田層を備える半導体チップと金属層を有する電極を備える半導体ウェハとが接着されている、半導体用部品。
  23.  請求項1から19のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半田層を備える半導体ウェハと金属層を有する電極を備える半導体ウェハとが接着されている、半導体用部品。
  24.  請求項1から19のいずれかに記載の接着フィルムの硬化物で、半導体素子と基板とが接着されている、半導体装置。
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