[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP7066350B2 - Highly productive underfill insulation film for gang bonding processes - Google Patents

Highly productive underfill insulation film for gang bonding processes Download PDF

Info

Publication number
JP7066350B2
JP7066350B2 JP2017150376A JP2017150376A JP7066350B2 JP 7066350 B2 JP7066350 B2 JP 7066350B2 JP 2017150376 A JP2017150376 A JP 2017150376A JP 2017150376 A JP2017150376 A JP 2017150376A JP 7066350 B2 JP7066350 B2 JP 7066350B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
resin
bonding process
mass
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017150376A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019029599A (en
Inventor
浩登 安井
仁 木下
哲光 森本
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.)
Mitsui Chemicals Tohcello Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Tohcello Inc
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 Mitsui Chemicals Tohcello Inc filed Critical Mitsui Chemicals Tohcello Inc
Priority to JP2017150376A priority Critical patent/JP7066350B2/en
Publication of JP2019029599A publication Critical patent/JP2019029599A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7066350B2 publication Critical patent/JP7066350B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16135Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/16145Disposition the bump connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/731Location prior to the connecting process
    • H01L2224/73101Location prior to the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73103Bump and layer connectors
    • H01L2224/73104Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83191Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body

Landscapes

  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

本発明は、半導体チップをフリップチップ実装する工程、チップ/チップ間またはチップ/回路基板間を充填するのに使う、アンダーフィル絶縁フィルム(NCF)に関するものであり、より具体的には、このような実装プロセスにおいて生産性向上(タクトタイム短縮)に有効な手法であるギャングボンディングプロセス用に好適な特性を有するアンダーフィル絶縁フィルム、及びその用途に関する。 The present invention relates to an underfill insulating film (NCF) used for flip-chip mounting a semiconductor chip, chip / chip-to-chip or chip / circuit board-to-chip filling, and more specifically, such. The present invention relates to an underfill insulating film having properties suitable for a gang bonding process, which is an effective method for improving productivity (shortening tact time) in a various mounting process, and its use.

フリップチップ(FC)実装等の半導体チップの実装において、半導体チップと回路基板とを接続した後に、半導体チップと回路基板の間の空間に液状のアンダーフィル材を充填することが、従来より広く行われている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、例えばフリップチップBGAにおいて、ハンダバンプつきチップをパッケージ用基板にFC接続し、液状アンダーフィルを注入、硬化するような使い方であった。
しかしながら、近年、半導体チップ間での信号量を増大させるため、バンプ数は増大の傾向にあり、チップ面積が限られていることから、バンプの狭ピッチ化が進行している。例えば、プロセッサーやメモリーの先端分野では、超多ピンのバンプをもつチップを近接してシリコンインターポーザー上に搭載することや、シリコン貫通電極(TSV)で両面にバンプを多数形成したメモリーチップを積層することなどが実用化され、コストダウンによる普及が期待されている。
また、バンプの高さは、チップと基板の熱応力の緩和やアンダーフィル充填性を考慮して大きめだったが、高密度バンプに対応したシリコンインターポーザーや、シリコンチップを積層するようなケースでは、同じシリコン材を使うため熱応力を考慮する必要がなく、また、熱伝導(放熱)や、ICパッケージの低背化のトレンドからも、狭ギャップ化が進んでいる。
液状のアンダーフィル材を用いる充填方法では、このような狭ピッチ、狭ギャプのチップ間に気泡を残さず充填するのが困難になってきている。アンダーフィルは、バンプ間の絶縁性の確保、バンプ部に発生する応力のサポートなどの機能が求められるが、充填性が悪いと、そのような面で信頼性が低下することになる。
また、大型チップを樹脂基板にFC接続する場合、リフロー時などの熱ストレスで外周近傍のバンプ接続が壊れ歩留りが低下することがあり、このような場合には、アンダーフィルの後注入ではなく、FC接続と同時にバンプをサポートするアンダーフィルを形成するペーストやフィルム状の先入れ材料が求められていた。
一方、異方導電性フィルム(ACF)を介してフリップチップ接続する方式も液晶ドライバーIC分野では、実用化されている。しかしこの方式は、導電粒子をフィルムに添加しているため、バンプの狭ピッチ化のトレンドでは、バンプ間の短絡を誘発する懸念がある。また、耐熱性のないディスプレーに実装するように発展したためもあり、リフロー温度に耐えられないため、汎用のICパッケージ内に適用することが難しい。信頼性とコストで近年主流のハンダバンプによる接続や、工程に適合させるのも困難である。また、導電粒子添加によって光線透過性が悪いため、チップのバンプ面にACFを貼った場合にアライメントマークを視認できないので、チップと基板の位置合わせができなくなる。従って、ウエハレベルでバンプ面に接合フィルムを貼り、個片化して接合材つきチップとして使用することができない問題もある。
また、ペースト状のアンダーフィル材(NCP)を接合前にチップ、基板間に配置し接合する方式についても、樹脂のはみ出しの制御が困難で、チップを積層する場合や、チップを近接配置する場合に、適用が困難となる。
In mounting semiconductor chips such as flip chip (FC) mounting, it is more widely used than before to fill the space between the semiconductor chip and the circuit board with a liquid underfill material after connecting the semiconductor chip and the circuit board. (See, for example, Patent Document 1). Specifically, for example, in a flip chip BGA, a chip with a solder bump was FC-connected to a packaging substrate, and a liquid underfill was injected and cured.
However, in recent years, in order to increase the amount of signals between semiconductor chips, the number of bumps tends to increase, and the chip area is limited, so that the pitch of bumps is becoming narrower. For example, in the advanced fields of processors and memory, chips with ultra-multi-pin bumps are mounted close to each other on a silicon interposer, and memory chips with a large number of bumps formed on both sides by through silicon vias (TSVs) are stacked. It is expected that it will be put into practical use and that it will be widely used due to cost reduction.
In addition, the height of the bump was large in consideration of relaxation of thermal stress between the chip and the substrate and underfill filling property, but in the case of silicon interposers compatible with high-density bumps and cases where silicon chips are laminated. Since the same silicon material is used, it is not necessary to consider thermal stress, and the gap is becoming narrower due to the trend of heat conduction (heat dissipation) and the trend of lowering the height of IC packages.
In the filling method using a liquid underfill material, it has become difficult to fill without leaving air bubbles between the chips having such a narrow pitch and a narrow gap. Underfill is required to have functions such as ensuring insulation between bumps and supporting stress generated in the bump portion, but if the filling property is poor, the reliability is lowered in such a respect.
In addition, when a large chip is FC-connected to a resin substrate, the bump connection near the outer periphery may break due to heat stress such as during reflow, and the yield may decrease. In such a case, instead of post-injection of underfill, There has been a demand for a paste or film-like pre-injection material that forms an underfill that supports bumps at the same time as FC connection.
On the other hand, a method of flip-chip connection via an anisotropic conductive film (ACF) has also been put into practical use in the liquid crystal driver IC field. However, since this method adds conductive particles to the film, there is a concern that short circuits between bumps may be induced in the trend of narrowing the pitch of bumps. In addition, it is difficult to apply it in a general-purpose IC package because it cannot withstand the reflow temperature because it has been developed to be mounted on a display having no heat resistance. Due to its reliability and cost, it is difficult to connect with solder bumps, which are the mainstream in recent years, and to adapt to the process. Further, since the light transmittance is poor due to the addition of conductive particles, the alignment mark cannot be visually recognized when the ACF is attached to the bump surface of the chip, so that the alignment between the chip and the substrate cannot be performed. Therefore, there is also a problem that the bonding film cannot be attached to the bump surface at the wafer level and individualized to be used as a chip with a bonding material.
Also, in the method of arranging the paste-like underfill material (NCP) between the chips and the substrate before joining, it is difficult to control the protrusion of the resin, and when the chips are laminated or the chips are arranged close to each other. In addition, it becomes difficult to apply.

このように、狭ピッチ、狭ギャップのバンプチップのFC実装、大型チップの樹脂基板へのFC実装およびチップを近接してFC実装するICパッケージにおいては、接合材として、NCFが有力視されている。具体的には、樹脂製のフィルムをアンダーフィル絶縁フィルムとして用い、半導体チップと基板との間に配置した後、加熱・加重により半導体チップと基板とをFC接合する際に、樹脂が流動することによって半導体チップと基板の間の空間を充填する技術が提案されている。
しかしながら、通常のNCF工法ではフリップチップボンダーのヘッドを1チップ毎に昇温、冷却する必要があるため、生産性(タクトタイム)に課題があり、本格普及するには至っていない。近年、NCFを用いる圧着を仮圧着と本圧着の2段階で行い、複数のチップをまとめて本圧着するいわゆるギャングボンディングを採用することで、ヘッドの昇温、冷却の必要性、回数を低減し、生産性を改良することが試みられている。
ギャングボンディングでは仮圧着工程でチップ側の電極と基板側の電極との間の位置合わせと仮圧着を行い、本圧着工程でハンダを溶融して電極間をハンダ接合するものである。例えば特許文献2には、半田電極付き半導体チップの該半田電極を有する面に半導体接合用接着フィルムを供給する工程1と、前記半田電極付き半導体チップを、前記半導体接合用接着フィルムを介して、対向電極若しくは電極パッドを有する半導体チップ又は回路基板上に半田溶融温度未満の温度で仮接合する工程2(上述の仮圧着に相当)と、半田溶融温度以上の温度に加熱したボンディングヘッドを接触させることにより半田接合する工程3(上述の本圧着に相当)を有する半導体装置の製造方法に用いられる半導体接合用接着フィルムであって、少なくとも、熱硬化性樹脂、熱硬化剤及び高分子量化合物を含有し、特定の温度範囲に特定の最低溶融粘度を有し、かつ、最低溶融粘度到達温度より10℃高い温度における溶融粘度と最低溶融粘度とが特定の関係を有する半導体接合用接着フィルムが記載されている。
しかしながら、従来の半導体接合用接着フィルムを用いた場合、仮圧着におけるボイドや導通不良が生ずる場合が有り、その解決が望まれていた。
In this way, NCF is regarded as a promising bonding material in IC packages for FC mounting of bump chips with narrow pitch and narrow gap, FC mounting of large chips on resin substrates, and FC mounting of chips in close proximity. .. Specifically, a resin film is used as an underfill insulating film, and after being placed between the semiconductor chip and the substrate, the resin flows when the semiconductor chip and the substrate are FC-bonded by heating and weighting. Has proposed a technique for filling the space between a semiconductor chip and a substrate.
However, in the normal NCF method, since it is necessary to raise and cool the head of the flip chip bonder for each chip, there is a problem in productivity (tact time), and it has not been fully spread. In recent years, crimping using NCF is performed in two stages, temporary crimping and main crimping, and by adopting so-called gang bonding, in which multiple chips are collectively crimped, the need for temperature rise and cooling of the head and the number of times are reduced. Attempts have been made to improve productivity.
In the gang bonding process, the electrode on the chip side and the electrode on the substrate side are aligned and temporarily crimped in the temporary crimping process, and the solder is melted and soldered between the electrodes in the main crimping process. For example, Patent Document 2 describes a step 1 of supplying an adhesive film for semiconductor bonding to a surface of a semiconductor chip with a solder electrode having a solder electrode, and the semiconductor chip with a solder electrode via the semiconductor bonding adhesive film. Step 2 of temporary bonding (corresponding to the above-mentioned temporary crimping) on a semiconductor chip or circuit board having a counter electrode or electrode pad at a temperature lower than the solder melting temperature is brought into contact with a bonding head heated to a temperature higher than the solder melting temperature. This is an adhesive film for semiconductor bonding used in a method for manufacturing a semiconductor device having the step 3 of solder bonding (corresponding to the above-mentioned main crimping), and contains at least a thermosetting resin, a thermosetting agent, and a high molecular weight compound. A semiconductor bonding adhesive film having a specific minimum melt viscosity in a specific temperature range and having a specific relationship between the melt viscosity and the minimum melt viscosity at a temperature 10 ° C. higher than the temperature at which the minimum melt viscosity is reached is described. ing.
However, when a conventional adhesive film for semiconductor bonding is used, voids and poor continuity may occur in temporary crimping, and a solution thereof has been desired.

特開平10-158366号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-158366 特開2016-201418号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-201418

本発明が解決しようとする課題は、上記背景技術に鑑み、NCFを用いたいわゆるギャングボンディングプロセスにおいて、導通不良やボイドの発生などの問題を解決し得る、ギャングボンディングプロセスに適したアンダーフィル絶縁フィルムを提供し、これにより半導体チップの実装プロセスにおける生産性・コストを大幅に改善することである。 The problem to be solved by the present invention is an underfill insulating film suitable for a gang bonding process, which can solve problems such as poor continuity and generation of voids in a so-called gang bonding process using NCF in view of the above background technique. This is to significantly improve productivity and cost in the semiconductor chip mounting process.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の組成を有するギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム、すなわち、(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分、(b)熱ラジカル重合性物質、所望により(c)エポキシ樹脂、及び(d)熱ラジカル発生剤を、それぞれ所定量含んでなるギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム、によって上記課題が効果的に解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明及びその各実施形態は、下記[1]から[15]に記載のとおりである。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have made an underfill insulating film for a gang bonding process having a specific composition, that is, (a) a phenoxy resin, a polyimide resin, a polyamide imide resin, and a polyamide resin. , And at least one resin component selected from acrylic resin, (b) a heat radical polymerizable substance, optionally (c) an epoxy resin, and (d) a heat radical generator, each containing a predetermined amount of a gang bonding process. We have found that the above-mentioned problems can be effectively solved by the underfill insulating film for plastic use, and have completed the present invention.
That is, the present invention and each embodiment thereof are as described in the following [1] to [15].

[1]
下記成分(a)~(d)を含んでなるギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム:
(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分:10~40質量部
(b)熱ラジカル重合性物質:20~85質量部
(c)エポキシ樹脂:0~65質量部
(d)熱ラジカル発生剤:0.1~5質量部
(ここで、(a)(b)(c)及び(d)の各含有量は、(a)(b)及び(c)の合計100質量部に対する質量部である。)。
[2]
前記(b)熱ラジカル重合性物質の含有量が20~65質量部であり、前記(c)エポキシ樹脂の含有量が20~65質量部であり、更に(f)エポキシ硬化剤を、(a)(b)、及び(c)の合計100質量部に対して0.5~10質量部含有する、[1]に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[3]
更に、(e)重合禁止剤を、前記(b)熱ラジカル重合性物質の量(質量)に対して、600~10000質量ppm含む、[1]又は[2]に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[4]
更に、(g)フラックス剤を、(a)(b)、及び(c)の合計100質量部に対して0.1~10質量部含有する、[1]から[3]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[5]
動的粘弾性測定装置を用いた測定において、60℃から10℃/分で昇温させた際の、120℃での溶融粘度η が2×102~2×104Pa・sであり、140℃での溶融粘度η 2が3×10~3×10Pa・sである、[1]から[4]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[6]
動的粘弾性測定装置を用いた測定において、60℃から10℃/分で160℃まで昇温させた際の最低溶融粘度η が、2×10~5×10Pa・sであり、最低溶融粘度を与える温度が100℃~140℃である[1]から[5]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[7]
動的粘弾性測定装置を用いた測定において、60℃から10℃/分で160℃まで昇温させた後、一旦60℃に冷却して、その後再度10℃/分で昇温したときの150℃での溶融粘度η が、1×104~1×108Pa・sである、[1]から[6]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[8]
導電性粒子の含有量が5質量%以下である、[1]から[7]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[9]
前記(d)熱ラジカル発生剤の1分間半減期温度が、140~200℃である、[1]から[8]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[10]
記(e)重合禁止剤が、キノン系の重合禁止剤である、[3]から[9]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[11]
前記(f)エポキシ硬化剤が、潜在性硬化剤である、[2]から[9]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[12]
前記潜在性硬化剤が、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、及び2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物から選ばれる少なくとも一つである、[11]に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
[13]
ハンダ付き電極が形成された半導体チップと、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板とを、[1]から[12]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを介して接合する、半導体装置の製造方法であって、
α)ハンダ付き電極を有するウエハ上に前記ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを真空下で貼り付ける工程と、
β)該ウエハを個々のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム付半導体チップに分割する工程と、
γ)前記半導体チップの電極と前記回路基板の対向電極とがそれぞれの略中心線上で接触するように、前記半導体チップを、前記回路基板上に仮圧着する工程と、
δ)仮圧着された前記半導体チップと該回路基板とを、最大温度が該チップに搭載されたハンダの融点温度以上となる温度条件で、熱圧着する工程であって、複数の仮圧着された前記半導体チップが同時にハンダの融点温度以上となる温度条件に加熱される工程である熱圧着工程と、を有する、上記半導体装置の製造方法。
[14]
ハンダ付き電極が形成された半導体チップと、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板とを、[1]から[12]のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを介して接合する、半導体装置の製造方法であって、
α‘)前記回路基板上に前記ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを貼り付ける工程と、
γ)前記半導体チップの電極と前記回路基板の対向電極とがそれぞれの略中心線上で接触するように、前記半導体チップを、前記回路基板上に仮圧着する工程と、
δ)仮圧着された前記半導体チップと該回路基板とを、最大温度が該チップに搭載されたハンダの融点温度以上となる温度条件で、熱圧着する工程であって、複数の仮圧着された前記半導体チップが同時にハンダの融点温度以上となる温度条件に加熱される工程である熱圧着工程と、を有する、上記半導体装置の製造方法。
[15]
[13]又は[14]に記載の方法を用いる、電気電子機器の製造方法。
[1]
Underfill insulating film for gang bonding process containing the following components (a) to (d):
(A) At least one resin component selected from phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, and acrylic resin: 10 to 40 parts by mass (b) Thermal radically polymerizable substance: 20 to 85 parts by mass (c) ) Epoxy resin: 0 to 65 parts by mass (d) Thermal radical generator: 0.1 to 5 parts by mass (Here, the contents of (a), (b), (c) and (d) are (a). (B) and (c) are parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass).
[2]
The content of the (b) thermal radically polymerizable substance is 20 to 65 parts by mass, the content of the (c) epoxy resin is 20 to 65 parts by mass, and the (f) epoxy curing agent is (a). The underfill insulating film for a gang bonding process according to [1], which contains 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of (b) and (c).
[3]
Further, the undercoat for the gang bonding process according to [1] or [2], which contains (e) a polymerization inhibitor in an amount of 600 to 10000 mass ppm with respect to the amount (mass) of the thermal radically polymerizable substance (b). Fill insulating film.
[4]
Further, any one of [1] to [3], which contains (g) a flux agent in an amount of 0.1 to 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of (a), (b) and (c). The underfill insulating film for the gang bonding process described in.
[5]
In the measurement using the dynamic viscous elasticity measuring device, the melt viscosity η * 1 at 120 ° C. when the temperature was raised from 60 ° C. to 10 ° C./min was 2 × 10 2 × 10 4 Pa · s. The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of [1] to [4], wherein the melt viscosity η * 2 at 140 ° C. is 3 × 10 2 to 3 × 10 5 Pa · s. ..
[6]
In the measurement using the dynamic viscous elasticity measuring device, the minimum melt viscosity η * 3 when the temperature is raised from 60 ° C to 10 ° C / min to 160 ° C is 2 × 10 2 to 5 × 10 3 Pa · s. The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of [1] to [5], wherein the temperature at which the minimum melt viscosity is given is 100 ° C to 140 ° C.
[7]
In the measurement using the dynamic viscoelasticity measuring device, the temperature was raised from 60 ° C. to 160 ° C. at 10 ° C./min, then cooled to 60 ° C., and then raised again at 10 ° C./min. The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of [1] to [6], wherein the melt viscosity η * 4 at ° C. is 1 × 10 4 to 1 × 10 8 Pa · s.
[8]
The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of [1] to [7], wherein the content of the conductive particles is 5% by mass or less.
[9]
The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of [1] to [8], wherein the 1-minute half-life temperature of the (d) thermal radical generator is 140 to 200 ° C.
[10]
The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of [3] to [9], wherein the ( e) polymerization inhibitor is a quinone-based polymerization inhibitor.
[11]
The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of [2] to [9], wherein the (f) epoxy curing agent is a latent curing agent.
[12]
The latent curing agents are 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, and 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazole- (2'-methylimidazolyl-). 1')]-The underfill insulating film for a gang bonding process according to [11], which is at least one selected from the ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct.
[13]
The underfill for a gang bonding process according to any one of [1] to [12], wherein the semiconductor chip on which the soldered electrode is formed and the circuit board on which the counter electrode facing the soldered electrode is formed are formed. It is a method of manufacturing a semiconductor device that is bonded via an insulating film.
α) The process of attaching the underfill insulating film for the gang bonding process on a wafer having a soldered electrode under vacuum, and
β) A step of dividing the wafer into semiconductor chips with an underfill insulating film for individual gang bonding processes, and
γ) A step of temporarily crimping the semiconductor chip onto the circuit board so that the electrodes of the semiconductor chip and the counter electrodes of the circuit board come into contact with each other on their respective substantially center lines.
δ) A plurality of thermocompression-bonded semiconductor chips and circuit boards that were thermocompression-bonded under temperature conditions where the maximum temperature was equal to or higher than the melting point temperature of the solder mounted on the chips. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a thermocompression bonding step, which is a step in which the semiconductor chip is simultaneously heated to a temperature condition equal to or higher than the melting point temperature of solder.
[14]
The underfill for a gang bonding process according to any one of [1] to [12], wherein the semiconductor chip on which the soldered electrode is formed and the circuit board on which the counter electrode facing the soldered electrode is formed are formed. It is a method of manufacturing a semiconductor device that is bonded via an insulating film.
α') The process of attaching the underfill insulating film for the gang bonding process on the circuit board, and
γ) A step of temporarily crimping the semiconductor chip onto the circuit board so that the electrodes of the semiconductor chip and the counter electrodes of the circuit board come into contact with each other on their respective substantially center lines.
δ) A plurality of thermocompression-bonded semiconductor chips and circuit boards that were thermocompression-bonded under temperature conditions where the maximum temperature was equal to or higher than the melting point temperature of the solder mounted on the chips. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a thermocompression bonding step, which is a step in which the semiconductor chip is simultaneously heated to a temperature condition equal to or higher than the melting point temperature of solder.
[15]
A method for manufacturing an electrical / electronic device using the method according to [13] or [14].

本発明の、特定の組成を有するギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムによれば、仮圧着工程と本圧着工程とを有するいわゆるギャングボンディングプロセスにおいて導通不良やボイドの発生などの問題を有効に抑制することができ、ギャングボンディングプロセス特に好適に用いられるアンダーフィル絶縁フィルムが提供される。
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを用いた半導体装置の製造方法は、生産性及び製造された半導体装置の性能に優れる。
本発明の、特定の組成を有するギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを用いることで、優れた性能の半導体装置、並びにその中間製品及び応用製品を、高い生産性で製造することができる。
According to the underfill insulating film for a gang bonding process having a specific composition of the present invention, problems such as poor continuity and generation of voids are effectively suppressed in a so-called gang bonding process having a temporary crimping process and a main crimping process. An underfill insulating film that can be used and is particularly preferably used in a gang bonding process is provided.
The method for manufacturing a semiconductor device using the underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention is excellent in productivity and the performance of the manufactured semiconductor device.
By using the underfill insulating film for a gang bonding process having a specific composition of the present invention, a semiconductor device having excellent performance and its intermediate products and applied products can be manufactured with high productivity.

従来技術の、アンダーフィル絶縁フィルム(NCF)を用いた半導体チップをフリップチップ実装する方法を示す、模式図である。It is a schematic diagram which shows the method of flip-chip mounting a semiconductor chip using the underfill insulating film (NCF) of the prior art. 本発明の一実施形態である、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム(NCF)を用いたプロセスを示す、模式図である。It is a schematic diagram which shows the process using the underfill insulating film (NCF) for a gang bonding process which is one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態である、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム(NCF)を用いたTSVプロセスを示す、模式図である。It is a schematic diagram which shows the TSV process using the underfill insulating film (NCF) for a gang bonding process which is another embodiment of this invention.

(ギャングボンディングプロセス)
本発明において「ギャングボンディングプロセス」とは、ハンダ付き電極が形成された半導体チップと、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板とをアンダーフィル絶縁フィルムを介して接合する、半導体装置の製造方法であって、
半導体チップの電極と回路基板の対向電極とがそれぞれの略中心線上で接触するように、前記半導体チップを、前記回路基板上に加熱・加圧する仮圧着工程と、
複数の仮圧着された前記半導体チップと該回路基板とを、最大温度が該チップに搭載されたハンダの融点温度以上となる温度条件で、加熱・加圧する本圧着工程と、を有する上記半導体装置の製造方法、をいう。
なお、ここで、アンダーフィル絶縁フィルムは、仮圧着工程に先立ち、ハンダ付き電極が形成された半導体チップに貼り付けられていてもよく、或いは対向電極が形成された回路基板に貼り付けられていてもよい。
(ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、特定の組成を有するものであり、より具体的には、(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分、(b)熱ラジカル重合性物質、所望により(c)エポキシ樹脂、及び(d)熱ラジカル発生剤を、それぞれ所定量含んでなるギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムである。
以下、本発明のアンダーフィル用絶縁フィルムを構成する各成分について説明する。
(Gang bonding process)
In the present invention, the "gang bonding process" is a semiconductor in which a semiconductor chip on which a soldered electrode is formed and a circuit board on which a counter electrode facing the soldered electrode is formed are bonded via an underfill insulating film. It ’s a method of manufacturing equipment.
A temporary crimping step of heating and pressurizing the semiconductor chip onto the circuit board so that the electrodes of the semiconductor chip and the counter electrodes of the circuit board come into contact with each other on their respective substantially center lines.
The semiconductor device comprising a main crimping step of heating and pressurizing a plurality of temporarily crimped semiconductor chips and a circuit board under temperature conditions where the maximum temperature is equal to or higher than the melting point temperature of the solder mounted on the chips. The manufacturing method of.
Here, the underfill insulating film may be attached to a semiconductor chip on which a soldered electrode is formed, or is attached to a circuit board on which a counter electrode is formed, prior to the temporary crimping step. May be good.
(Underfill insulation film for gang bonding process)
The underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention has a specific composition, and is more specifically selected from (a) a phenoxy resin, a polyimide resin, a polyamide imide resin, a polyamide resin, and an acrylic resin. An underfill insulating film for a gang bonding process containing at least one resin component, (b) a heat radical polymerizable substance, optionally (c) an epoxy resin, and (d) a heat radical generator in predetermined amounts. ..
Hereinafter, each component constituting the underfill insulating film of the present invention will be described.

((a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分を含んでなる。
(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分は、フィルム形成用の樹脂として機能することを目的として添加される。樹脂成分(a)のなかでも、硬化後のガラス転移点の観点から、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が好ましく、フィルム製造の観点から有機溶剤に溶解可能な樹脂が好ましい。好ましい溶剤として、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロヘキサノン、ジメチルアセトアミド(DMAC)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)に溶解可能であることが好ましく、低温で乾燥可能な観点から沸点が150℃以下の溶剤に溶解可能であることがより好ましい。
樹脂成分(a)は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
また、樹脂成分(a)を、後述する(b)熱ラジカル重合性物質から導かれる樹脂、(c)エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂と反応する官能基で修飾すると硬化後の物性、例えばTgや熱膨張率が改善する。一方で、圧着前の潜在硬化性は維持する必要があるので、活性が高過ぎる官能基は避けたほうが良い場合が多い。
後述する(b)熱ラジカル重合性物質から導かれる樹脂、(c)エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂との相溶性が高いことが好ましい。NCFの樹脂が相分離して濁ってしまうと、バンプ面に貼った段階で、チップ表面のマーク視認性が悪化するからである。
また、実装材料の硬化後の物性として、液状アンダーフィル同様に、ガラス転移点が高いこと、熱膨張率が低いことなどは要求される。そのような面でより好ましい樹脂について、以下に詳述する。
((A) At least one resin component selected from phenoxy resin, polyimide resin, polyamide-imide resin, polyamide resin, and acrylic resin)
The underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention contains at least one resin component selected from (a) a phenoxy resin, a polyimide resin, a polyamide-imide resin, a polyamide resin, and an acrylic resin.
(A) At least one resin component selected from a phenoxy resin, a polyimide resin, a polyamide-imide resin, a polyamide resin, and an acrylic resin is added for the purpose of functioning as a resin for forming a film. Among the resin components (a), a phenoxy resin, a polyimide resin, and a polyamide-imide resin are preferable from the viewpoint of the glass transition point after curing, and a resin that can be dissolved in an organic solvent is preferable from the viewpoint of film production. The preferred solvent is preferably soluble in ethyl acetate, toluene, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), cyclohexanone, dimethylacetamide (DMAC), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), at low temperatures. From the viewpoint of drying, it is more preferable that it can be dissolved in a solvent having a boiling point of 150 ° C. or lower.
As the resin component (a), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Further, when the resin component (a) is modified with a functional group that reacts with a thermosetting resin such as (b) a resin derived from a thermoradical polymerizable substance described later and (c) an epoxy resin, physical properties after curing, for example, Tg And the thermal expansion rate is improved. On the other hand, since it is necessary to maintain the latent curability before crimping, it is often better to avoid functional groups that are too active.
It is preferable that the compatibility with (b) a resin derived from a thermally radically polymerizable substance, which will be described later, and (c) a thermosetting resin such as an epoxy resin is high. This is because if the NCF resin is phase-separated and becomes turbid, the mark visibility on the chip surface deteriorates when it is attached to the bump surface.
Further, as the physical properties of the mounting material after curing, it is required that the glass transition point is high and the coefficient of thermal expansion is low, as in the case of liquid underfill. Resins that are more preferable in that respect will be described in detail below.

本発明のアンダーフィル用絶縁フィルムにおける(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分の含有量は、(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分、及び(b)熱ラジカル重合性物質、並びに存在する場合には(c)エポキシ樹脂、の合計100質量部に対して、10から40質量部である。
樹脂成分(a)の含有量が10質量部以上であると、未硬化段階でフィルムを製造または使用する上で、適切な強度が容易に発現する。樹脂成分(a)の含有量は、好ましくは15質量部以上、より好ましくは20質量部以上である。
一方、樹脂成分(a)の含有量が、40質量部以下であると流動性の悪化や、熱硬化性樹脂成分の硬化不十分、などの問題を効果的に抑制できる。樹脂成分(a)の樹脂の含有量は、好ましくは35質量部以下であり、より好ましくは30質量部以下である。
The content of at least one resin component selected from (a) phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, and acrylic resin in the insulating film for underfill of the present invention is (a) phenoxy resin, polyimide resin. With respect to a total of 100 parts by mass of at least one resin component selected from polyamideimide resin, polyamide resin, and acrylic resin, and (b) a thermally radically polymerizable substance, and (c) an epoxy resin if present. It is 10 to 40 parts by mass.
When the content of the resin component (a) is 10 parts by mass or more, appropriate strength is easily developed in producing or using the film in the uncured stage. The content of the resin component (a) is preferably 15 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more.
On the other hand, when the content of the resin component (a) is 40 parts by mass or less, problems such as deterioration of fluidity and insufficient curing of the thermosetting resin component can be effectively suppressed. The resin content of the resin component (a) is preferably 35 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less.

(フェノキシ樹脂)
樹脂成分(a)としては、溶剤溶解性、熱硬化性樹脂との相溶性、フィルム形成能、絶縁性等、ガラス転移点の観点から、フェノキシ樹脂が特に好ましい。
好ましいフェノキシ樹脂としては、ビスフェノール骨格(ビスフェノールA骨格、ビスフェノールF骨格、ビスフェノールS骨格、ビスフェノールアセトフェノン骨格など)、ノボラック骨格、ビフェニル骨格、フルオレン骨格、ジシクロペンタジエン骨格、ノルボルネン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、アダマンタン骨格、テルペン骨格およびトリメチルシクロヘキサン骨格からなる群から選択される1種以上の骨格を有するフェノキシ樹脂が挙げられるが、これらには限定されない。
(Phenoxy resin)
As the resin component (a), a phenoxy resin is particularly preferable from the viewpoint of solvent solubility, compatibility with a thermosetting resin, film forming ability, insulating property, and the like from the viewpoint of glass transition point.
Preferred phenoxy resins include bisphenol skeletons (bisphenol A skeleton, bisphenol F skeleton, bisphenol S skeleton, bisphenol acetophenone skeleton, bisphenol acetophenone skeleton, etc.) Examples include, but are not limited to, phenoxy resins having one or more skeletons selected from the group consisting of adamantan skeletons, terpen skeletons and trimethylcyclohexane skeletons.

このうち、本発明では、ビスフェノール骨格、ビフェニル骨格、フルオレン骨格からなる群から選択される1種以上の骨格を有するフェノキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールA骨格、ビスフェノールF骨格、ビフェニル骨格、フルオレン骨格からなる群から選択される1種以上の骨格を有するフェノキシ樹脂がより好ましい。 Of these, in the present invention, a phenoxy resin having one or more skeletons selected from the group consisting of a bisphenol skeleton, a biphenyl skeleton, and a fluorene skeleton is preferable, and a group consisting of a bisphenol A skeleton, a bisphenol F skeleton, a biphenyl skeleton, and a fluorene skeleton. A phenoxy resin having one or more skeletons selected from the above is more preferable.

なかでも、下記一般式(P1)で表される構造を有するフェノキシ樹脂が好ましい。

Figure 0007066350000001
Among them, a phenoxy resin having a structure represented by the following general formula (P1) is preferable.
Figure 0007066350000001

ここで、RxおよびRyは各々独立に、水素原子またはグリシジル基を表す。Lは単結合、または-C(Ra)(Rb)-、-O-、-S-または-SO-を表す。ここで、RaおよびRbは各々独立に、水素原子またはアルキル基を表す。
は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を表す。Rにおけるアルキル基は、炭素数1~10が好ましく、1~4がより好ましく、1が最も好ましい。例えば、メチル、エチル、イソプロピル、t-ブチル、t-ペンチル、2-エチルヘキシル、t-オクチル、n-ノニルが挙げられる。Rにおけるアルコキシ基は、炭素数1~10が好ましく、1~4がより好ましく、1が最も好ましい。例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、2-エチルヘキシルオキシ、n-オクチルオキシ、n-ノニルオキシが挙げられる。Rにおけるハロゲン原子は、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられる。Rは水素原子が特に好ましい。
m1は、0~2の整数が好ましく、0または1がより好ましく、0が最も好ましい。
Here, Rx and Ry each independently represent a hydrogen atom or a glycidyl group. L represents a single bond, or -C (Ra) (Rb)-, -O-, -S- or -SO 2- . Here, Ra and Rb each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen atom. The alkyl group in R 1 is preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and most preferably 1. Examples thereof include methyl, ethyl, isopropyl, t-butyl, t-pentyl, 2-ethylhexyl, t-octyl and n-nonyl. The alkoxy group in R 1 is preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms, and most preferably 1. Examples thereof include methoxy, ethoxy, isopropoxy, n-butoxy, 2-ethylhexyloxy, n-octyloxy and n-nonyloxy. Examples of the halogen atom in R 1 include a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom. A hydrogen atom is particularly preferable for R1 .
m1 is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and most preferably 0.

フルオレン骨格を有するフェノキシ樹脂としては、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレンと、ビスフェノールのジグリシジルエーテルまたは/およびビフェノールのジグリシジルエーテルとの反応で得られるフェノキシ樹脂が好ましい。なかでも、ビフェノールのジグリシジルエーテルとの反応で得られるフェノキシ樹脂が好ましく、2,2’,6,6’-テトラメチル-4,4’-ビフェノールジグリシジルエーテルとの反応で得られるフェノキシ樹脂が特に好ましい。 As the phenoxy resin having a fluorene skeleton, a phenoxy resin obtained by reacting 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene with diglycidyl ether of bisphenol and / or diglycidyl ether of biphenol is preferable. Of these, the phenoxy resin obtained by reacting biphenol with diglycidyl ether is preferable, and the phenoxy resin obtained by reacting with 2,2', 6,6'-tetramethyl-4,4'-biphenol diglycidyl ether is preferable. Especially preferable.

フェノキシ樹脂の末端は、フェノール性水酸基、グリシジル基等のいずれの官能基でもよいが、他の成分との反応性の観点から、グリシジル基が好ましい。フェノキシ樹脂は1種単独または2種以上を併用してもよい。 The terminal of the phenoxy resin may be any functional group such as a phenolic hydroxyl group or a glycidyl group, but a glycidyl group is preferable from the viewpoint of reactivity with other components. The phenoxy resin may be used alone or in combination of two or more.

市販のフェノキシ樹脂の例としては、例えば、東都化成(株)製の商品名、FX280、FX293、FX293S(フルオレン骨格含有フェノキシ樹脂)、三菱化学(株)製の商品名、jER 1256、jER 4250、新日鐵化学(株)社製の商品名、YP-50、YP-50S(いずれもビスフェノールA骨格含有フェノキシ樹脂)、三菱化学(株)製の商品名、YX8100(ビスフェノールS骨格含有フェノキシ樹脂)、三菱化学(株)製の商品名、YX6954(ビスフェノールアセトフェノン骨格含有フェノキシ樹脂)、三菱化学(株)製の商品名、YX7200、YL7553、YL6794、YL7213、YL7290、YL7482等が挙げられる。 Examples of commercially available phenoxy resins include, for example, trade names manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., FX280, FX293, FX293S (fluorene skeleton-containing phenoxy resin), trade names manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER 1256, jER 4250, and the like. Product name YP-50, YP-50S (both bisphenol A skeleton-containing phenoxy resin) manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., product name YX8100 (bisphenol S skeleton-containing phenoxy resin) manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. , YX6954 (bisphenol acetophenone skeleton-containing phenoxy resin) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade names manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YX7200, YL7553, YL6794, YL7213, YL7282, YL7482 and the like.

本発明において樹脂成分(a)として好ましく用いることができるフェノキシ樹脂の分子量には特に制限は無いが、フィルム形成能等の観点から、ポリスチレン換算で数平均分子量が5000を超えるフェノキシ樹脂を用いることが好ましい。フェノキシ樹脂の数平均分子量は、7000以上がより好ましく、9000以上が特に好ましい。一方、フェノキシ樹脂の数平均分子量の上限は特に限定されないが、15000以下が好ましく、12000以下がより好ましい。数平均分子量が15000以下であると、有機溶剤に対して溶解性が向上し、生産性を向上させることができる。
また、フェノキシ樹脂のエポキシ当量は3000から20000の範囲が好ましく、より好ましくは5000から10000である。
また、示差走査熱量計で測定されるガラス転移温度が80℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは130℃以上が好ましい。ガラス転移温度がこの範囲にあると、アンダーフィルム用絶縁フィルム硬化物全体のガラス転移温度が高くなり、実装品の信頼性が向上する。ガラス転移温度に特に上限はないが、250℃以下であると溶剤溶解性の観点で好ましい。
In the present invention, the molecular weight of the phenoxy resin that can be preferably used as the resin component (a) is not particularly limited, but from the viewpoint of film forming ability and the like, it is possible to use a phenoxy resin having a number average molecular weight of more than 5000 in terms of polystyrene. preferable. The number average molecular weight of the phenoxy resin is more preferably 7,000 or more, and particularly preferably 9000 or more. On the other hand, the upper limit of the number average molecular weight of the phenoxy resin is not particularly limited, but is preferably 15,000 or less, more preferably 12,000 or less. When the number average molecular weight is 15,000 or less, the solubility in an organic solvent is improved, and the productivity can be improved.
The epoxy equivalent of the phenoxy resin is preferably in the range of 3000 to 20000, more preferably 5000 to 10000.
Further, the glass transition temperature measured by the differential scanning calorimeter is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher. When the glass transition temperature is in this range, the glass transition temperature of the entire cured insulating film for underfilm becomes high, and the reliability of the mounted product is improved. There is no particular upper limit to the glass transition temperature, but 250 ° C. or lower is preferable from the viewpoint of solvent solubility.

本発明において樹脂成分(a)としてフェノキシ樹脂を用いる場合の、フェノキシ樹脂の含有量には特に制限は無いが、樹脂成分(a)、及び熱ラジカル重合性物質(b)、並びに存在する場合にはエポキシ樹脂(c)の合計100質量部に対して、10から40質量部である。
フェノキシ樹脂の含有量が10質量部以上であると、未硬化段階でフィルムを製造または使用する上で、適切な強度が容易に発現する。フェノキシ樹脂の含有量は、好ましくは15質量部以上、より好ましくは20質量部以上である。
一方、フェノキシ樹脂の含有量が、40質量部以下であると流動性の悪化や、熱硬化性樹脂成分の硬化不十分、などの問題を効果的に抑制できる。(a)フィルム形成用の樹脂の含有量は、好ましくは35質量部以下であり、より好ましくは30質量部以下である。
When the phenoxy resin is used as the resin component (a) in the present invention, the content of the phenoxy resin is not particularly limited, but the resin component (a), the heat radically polymerizable substance (b), and when present are present. Is 10 to 40 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the epoxy resin (c).
When the content of the phenoxy resin is 10 parts by mass or more, appropriate strength is easily developed in producing or using the film in the uncured stage. The content of the phenoxy resin is preferably 15 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more.
On the other hand, when the content of the phenoxy resin is 40 parts by mass or less, problems such as deterioration of fluidity and insufficient curing of the thermosetting resin component can be effectively suppressed. (A) The content of the resin for forming a film is preferably 35 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less.

(ポリイミド樹脂)
本発明においては、樹脂成分(a)としてポリイミド樹脂を好適に用いることもできる。
例えば、市販のテトラカルボン酸とジアミンを溶剤中で脱水縮合して重合する、溶剤可溶ポリイミドも、本発明において好ましく用いられるフィルム形成用ポリマーとして好適である。公知のモノマーの組み合わせで、溶剤可溶ポリイミドを重合することができる。
熱硬化性樹脂との反応点として、反応性基が側鎖にあるものが、硬化後のTgを上げ、熱膨張率を下げる面で、より好ましい。Tgは50から200℃程度のものが、熱硬化性樹脂と組み合わせたときの、溶融特性発現のためには好ましい。
ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂においても、上記ポリイミド樹脂と同様の指標で、本発明に適用可能である。
(Polyimide resin)
In the present invention, a polyimide resin can also be preferably used as the resin component (a).
For example, a solvent-soluble polyimide obtained by dehydrating and condensing a commercially available tetracarboxylic acid and a diamine in a solvent to polymerize is also suitable as a film-forming polymer preferably used in the present invention. A solvent-soluble polyimide can be polymerized with a combination of known monomers.
As a reaction point with the thermosetting resin, one having a reactive group in the side chain is more preferable in terms of increasing the Tg after curing and decreasing the coefficient of thermal expansion. A Tg of about 50 to 200 ° C. is preferable for developing melting characteristics when combined with a thermosetting resin.
Polyamide-imide resin, polyamide resin, and acrylic resin can also be applied to the present invention with the same index as the above-mentioned polyimide resin.

本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、後述の様に特定の温度、条件における特定の溶融粘度η 、及びη がそれぞれ特定の範囲内にあることが好ましく、更に特定の温度、条件で得られた最低溶融粘度η 、及びそれを与える温度、更には別途の特定の温度、条件で得られた溶融粘度η が、それぞれ特定の範囲内にあることが特に好ましい。この観点から、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、室温では固形フィルム状であり、加熱により一旦溶融して粘度が低下し接着可能、バンプ貫通可能になり、更に加熱することにより硬化して粘度が上昇し、ボイドを抑制可能にする、いわゆる熱硬化性を有することが好ましい。このために、前記(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分に加えて、(b)熱ラジカル重合性物質、及び(d)熱ラジカル発生剤を用いる。
(b)熱ラジカル重合性物質と(d)熱ラジカル発生剤を組み合わせた系から導かれる樹脂を用いることにより、本発明のアンダーフィル用樹脂フィルムに、適切な設計上の自由度をもって、所望の硬化開始温度、硬化速度、潜在性等を付与することができる。
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムにおいては、設計上の自由度を更に向上し、被着体との接着性をも更に向上させる観点から、(b)熱ラジカル重合性物質、及び(d)熱ラジカル発生剤に加えて、更に(c)エポキシ樹脂を用いることが、特に好ましい。
In the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention, it is preferable that the specific melt viscosities η * 1 and η * 2 at specific temperatures and conditions are within specific ranges, respectively, as described later, and further specific. In particular, the minimum melt viscosity η * 3 obtained under the temperature and conditions, and the temperature that gives it, and the melt viscosity η * 4 obtained under different specific temperatures and conditions, are each within a specific range. preferable. From this point of view, the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention is in the form of a solid film at room temperature, and is once melted by heating to reduce its viscosity so that it can adhere and penetrate bumps, and is cured by further heating. It is preferable to have a so-called thermosetting property, which increases the viscosity and makes it possible to suppress voids. For this purpose, in addition to at least one resin component selected from the above-mentioned (a) phenoxy resin, polyimide resin, polyamide-imide resin, polyamide resin, and acrylic resin, (b) a heat radical polymerizable substance, and (d). Use a thermal radical generator.
By using a resin derived from a system in which (b) a thermal radical polymerizable substance and (d) a thermal radical generator are combined, the resin film for underfill of the present invention can be obtained with an appropriate degree of design freedom. The curing start temperature, curing rate, potential, etc. can be imparted.
In the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention, from the viewpoint of further improving the degree of freedom in design and further improving the adhesiveness to the adherend, (b) a heat radically polymerizable substance and (b) It is particularly preferable to use (c) an epoxy resin in addition to d) a thermal radical generator.

((b)熱ラジカル重合性物質)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、硬化時のボイド抑制等の目的で、(b)熱ラジカル重合性物質を所定量含有している。効果に潜在性があり、NCF用途でボイドを抑える温度域で速硬化性を発現するには、熱ラジカル反応系が優れている。
ここで、(b)熱ラジカル重合性物質とは、熱ラジカルにより重合する官能基を有する物質であり、(メタ)アクリレート、マレイミド化合物等が挙げられる。熱ラジカル重合性物質はモノマー、オリゴマーいずれの状態で用いることが可能であり、モノマーとオリゴマーを併用することも可能である。
上記(b)熱ラジカル重合性物質としては、(メタ)アクリレートが特に好ましい。(メタ)アクリレートとしては、単官能(メタ)アクリレート、2官能以上の(メタ)アクリレートを使用可能である。単官能(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、i-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。2官能以上の(メタ)アクリレートとしては、ビスフェノールF―EO変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA―EO変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリ(メタ)アクリレート、多官能ウレタン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらの(b)熱ラジカル重合性物質は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、硬化時の特性を制御し易いことなどから、2官能(メタ)アクリレートが好適に用いられる。中でも、相溶性、耐熱性の観点からエポキシ(メタ)アクリレート等が、特に好適に用いられる。
また、架橋構造を導入するために、多官能(メタ)アクリレートを併用することも好ましい。多官能(メタ)アクリレートとしては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等が、特に好適に用いられる。
なお本発明において、(メタ)アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。
((B) Thermal radically polymerizable substance)
The underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention contains (b) a predetermined amount of a heat radically polymerizable substance for the purpose of suppressing voids during curing. The thermal radical reaction system is excellent for exhibiting rapid curing in a temperature range in which voids are suppressed in NCF applications because of its potential effect.
Here, the (b) thermally radically polymerizable substance is a substance having a functional group polymerized by a thermal radical, and examples thereof include (meth) acrylate and a maleimide compound. The thermally radically polymerizable substance can be used in either a monomer or an oligomer state, and a monomer and an oligomer can be used in combination.
As the (b) thermal radically polymerizable substance, (meth) acrylate is particularly preferable. As the (meth) acrylate, a monofunctional (meth) acrylate and a bifunctional or higher (meth) acrylate can be used. Examples of the monofunctional (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate. Examples of the bifunctional or higher (meth) acrylate include bisphenol F-EO modified di (meth) acrylate, bisphenol A-EO modified di (meth) acrylate, bisphenol F epoxy (meth) acrylate, bisphenol A epoxy (meth) acrylate, and tri. Examples thereof include methylol propanetri (meth) acrylate, trimethylolpropane EO-modified tri (meth) acrylate, and polyfunctional urethane (meth) acrylate. These (b) thermally radically polymerizable substances may be used alone or in combination of two or more.
Among these, bifunctional (meth) acrylate is preferably used because it is easy to control the characteristics at the time of curing. Among them, epoxy (meth) acrylate and the like are particularly preferably used from the viewpoint of compatibility and heat resistance.
It is also preferable to use a polyfunctional (meth) acrylate in combination to introduce a crosslinked structure. As the polyfunctional (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate or the like is particularly preferably used.
In the present invention, (meth) acrylate means acrylate or methacrylate.

(b)熱ラジカル重合性物質の含有量は、(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分、及び(b)熱ラジカル重合性物質、並びに存在する場合には(c)エポキシ樹脂、の合計量100質量部に対して、20~85質量部である。
(b)熱ラジカル重合性物質の含有量は、好ましくは30質量部以上であり、より好ましくは40質量部以上である。20質量部以上であるので、硬化時のボイドの抑制等が容易となる。一方、(b)熱ラジカル重合性物質の含有量は、好ましくは65質量部以下であり、より好ましくは55質量部以下である。85質量部以下であると、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムのべたつきを抑制することができる。べたつきが小さいと、NCFつきウエハやチップのハンドリングがより容易になる。NCF面と接触する冶具類にくっついてしまう搬送トラブルも抑制できる。ごみの付着も抑制できる。
また、チップに貼った場合の視認性を悪化させないために、他の樹脂と相分離しない構造を選択することが好ましい。
The content of (b) the heat radically polymerizable substance is (a) at least one resin component selected from phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, and acrylic resin, and (b) heat radically polymerizable substance. It is 20 to 85 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the substance and (c) epoxy resin if present.
(B) The content of the heat radically polymerizable substance is preferably 30 parts by mass or more, and more preferably 40 parts by mass or more. Since it is 20 parts by mass or more, it becomes easy to suppress voids at the time of curing. On the other hand, the content of (b) the heat radically polymerizable substance is preferably 65 parts by mass or less, and more preferably 55 parts by mass or less. When it is 85 parts by mass or less, the stickiness of the underfill insulating film for the gang bonding process can be suppressed. The less sticky, the easier it is to handle wafers and chips with NCF. Transport troubles that stick to jigs that come into contact with the NCF surface can also be suppressed. Adhesion of dust can also be suppressed.
Further, in order not to deteriorate the visibility when attached to the chip, it is preferable to select a structure that does not phase-separate from other resins.

((c)エポキシ樹脂)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、被着体への接着性付与等の観点から、所定量の(c)エポキシ樹脂を含んでも良い。
(c)エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、臭素化ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型などの二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若しくはグリシジルアミン型などのエポキシ樹脂を用いることができるが、これらには限定されない。エポキシ樹脂は、単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。アライメントマーク視認性の観点から、フィルム形成用の樹脂や他の熱硬化性樹脂と相溶性が良く、それらと相分離しないものが好ましい。
常温でのべたつき低減の観点から、固形のエポキシ樹脂が好ましく、硬化後のガラス転移点および弾性率向上の観点から、2官能以上の多官能エポキシ樹脂がより好ましい。これらの理由から、クレゾールノボラック型のエポキシ樹脂を特に好ましく用いることができる。
((C) Epoxy resin)
The underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention may contain a predetermined amount of (c) epoxy resin from the viewpoint of imparting adhesiveness to an adherend.
(C) Examples of the epoxy resin include bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol S type, brominated bisphenol A type, hydrogenated bisphenol A type, bisphenol AF type, biphenyl type, naphthalene type, fluorene type and phenol novolac type. , Bifunctional epoxy resins such as cresol novolak type, trishydroxyphenylmethane type, tetraphenylol ethane type and polyfunctional epoxy resins, or epoxy resins such as hydantin type, trisglycidyl isocyanurate type or glycidylamine type can be used. However, it is not limited to these. The epoxy resin can be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of alignment mark visibility, it is preferable that the resin has good compatibility with the film-forming resin and other thermosetting resins and does not phase-separate from them.
From the viewpoint of reducing stickiness at room temperature, a solid epoxy resin is preferable, and from the viewpoint of improving the glass transition point and elastic modulus after curing, a polyfunctional epoxy resin having two or more functionalities is more preferable. For these reasons, a cresol novolac type epoxy resin can be particularly preferably used.

クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、m-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、及びp-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のいずれであってもよいが、特に下式で表されるo-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。また、これらの樹脂中のグリシジル基としては、それぞれ対応するクレゾールノボラック樹脂中のフェノール性水酸基をグリシドキシ基で置換したものが好ましい。
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の分子量は、800~1300が好ましく、より好ましくは900~1300が好ましい。軟化点としては、60℃以上が好ましく、より好ましくは、80℃以上が好ましい。

Figure 0007066350000002
The cresol novolak type epoxy resin may be any of o-cresol novolak type epoxy resin, m-cresol novolak type epoxy resin, and p-cresol novolak type epoxy resin, and in particular, o- represented by the following formula. Cresol novolac type epoxy resin is preferable. Further, as the glycidyl group in these resins, it is preferable that the phenolic hydroxyl group in the corresponding cresol novolak resin is replaced with a glycidyl group.
The molecular weight of the cresol novolak type epoxy resin is preferably 800 to 1300, more preferably 900 to 1300. The softening point is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher.
Figure 0007066350000002

本発明において、例えば接着性付与、硬化速度調整等の目的で(c)エポキシ樹脂を用いる場合、(c)エポキシ樹脂の含有量は、(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分、(b)熱ラジカル重合性物質、及び(c)エポキシ樹脂の合計100質量部に対して、0~65質量部である。(c)エポキシ樹脂の含有量は、好ましくは10質量部以上であり、より好ましくは15質量部以上、さらに好ましくは20質量部以上である。(c)エポキシ樹脂を含有すると、フィルム全体の接着性、硬化速度を一層適切に制御することができる。一方、(c)エポキシ樹脂の含有量は、好ましくは50質量部以下であり、より好ましくは30質量部以下である。(c)エポキシ樹脂の含有量が65質量部以下であると、フィルム形成への不利益な影響を一層抑制することができ、ボイド抑制用ラジカル硬化系の配合量も確保できる。 In the present invention, for example, when (c) an epoxy resin is used for the purpose of imparting adhesiveness, adjusting the curing speed, etc., the content of (c) epoxy resin is (a) phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin. , And at least one resin component selected from the acrylic resin, (b) a thermally radically polymerizable substance, and (c) an epoxy resin, which is 0 to 65 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total. (C) The content of the epoxy resin is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, and further preferably 20 parts by mass or more. (C) When the epoxy resin is contained, the adhesiveness and the curing rate of the entire film can be controlled more appropriately. On the other hand, the content of (c) epoxy resin is preferably 50 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less. (C) When the content of the epoxy resin is 65 parts by mass or less, the detrimental effect on the film formation can be further suppressed, and the blending amount of the radical curing system for suppressing voids can be secured.

((f)エポキシ硬化剤)
本発明において接着性付与、硬化速度調整のための樹脂として(c)エポキシ樹脂を用いる場合、(f)エポキシ硬化剤を適宜使用することが好ましい。本用途においては、潜在性、耐マイグレーション性、適切な硬化速度が必要なので、適用できる硬化剤を適切に選択することが望ましい。この中で、ボイド抑制に必要な速い硬化は、熱ラジカル硬化系が担うことができるので、特に重要なのは潜在硬化性である。すなわち、(f)エポキシ硬化剤として、潜在性硬化剤を用いることが好ましい。
公知の硬化剤では、アミン系でも酸無水物系でも潜在性が必ずしも十分でなく、フェノール硬化、イミダゾール硬化の一部からある程度、本目的にかなうものを選択することが好ましい。
なかでも、固形で潜在性の良いイミダゾール系硬化剤を好ましく用いることができる。より具体的には、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物等を、特に好ましく用いることができる。
((F) Epoxy curing agent)
When (c) an epoxy resin is used as the resin for imparting adhesiveness and adjusting the curing speed in the present invention, it is preferable to appropriately use (f) an epoxy curing agent. Since potential, migration resistance, and an appropriate curing rate are required for this application, it is desirable to appropriately select an applicable curing agent. Of these, the thermal radical curing system is responsible for the rapid curing required for void suppression, so latent curability is particularly important. That is, it is preferable to use a latent curing agent as the (f) epoxy curing agent.
The known curing agents, whether amine-based or acid anhydride-based, do not always have sufficient potential, and it is preferable to select a known curing agent that is suitable for this purpose to some extent from a part of phenol curing and imidazole curing.
Among them, a solid imidazole-based curing agent having good potential can be preferably used. More specifically, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1'). )]-Ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct and the like can be particularly preferably used.

(f)エポキシ硬化剤の含有量は、(a)樹脂成分、(b)熱ラジカル重合性物質、及び(c)エポキシ樹脂の合計100質量部に対して、0.5~10質量部であることが好ましく、より好ましくは1~5質量部である。0.5質量部以上であることで、熱処理による硬化時間が短くなり生産性を向上させることが容易になる。また、(f)エポキシ硬化剤の含有量が10質量部以下であることで、長期間の保存安定性を確保することが容易となり、圧着時のアウトガス抑制の観点からも好ましい。 The content of (f) epoxy curing agent is 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of (a) resin component, (b) thermal radically polymerizable substance, and (c) epoxy resin. It is preferably, more preferably 1 to 5 parts by mass. When it is 0.5 parts by mass or more, the curing time by heat treatment is shortened and it becomes easy to improve the productivity. Further, when the content of (f) the epoxy curing agent is 10 parts by mass or less, it becomes easy to secure long-term storage stability, which is also preferable from the viewpoint of suppressing outgas during crimping.

((d)熱ラジカル発生剤)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムにおいては、アクリル化合物等の(b)熱ラジカル重合性物質の重合を促進するために、有機過酸化物、アゾ系化合物等の(d)熱ラジカル発生剤を所定量、併せて使用する。
有機過酸化物としては、例えば、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート等を好ましく使用することができる。これらの有機過酸化物は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの(d)熱ラジカル発生剤の中でも、1分間半減期温度が140℃以上であるものが好ましく、さらに好ましくは160℃以上である。1分間半減期温度が140℃以上の場合には、圧着時の樹脂の流動性が適切であるため、チップと基板間の電極同士の樹脂噛み(電極が接触する前に硬化が進んで、電極間に樹脂が噛んでしまう現象)を抑制する観点で好適に用いられる。一方、1分間半減期温度が200℃以下であるものが好ましく、さらに好ましくは190℃以下であるものが望ましい。1分間半減期温度が200℃以下である場合には、圧着時の硬化が適切で、ボイドを抑制する効果が高い。
さらに、フィルム製造時の溶剤乾燥工程での過酸化物揮発抑制の観点から、(d)熱ラジカル発生剤の分子量は200以上が好ましく、より好ましくは250以上が望ましい。
これらの中で、2,2-ジ(4,4-ジ-(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン(日油株式会社製、パーテトラA)、n-ブチル-4,4-ジ(t-ブチルパーオキシ)バレラート(日油株式会社製、パーヘキサV)、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン(日油株式会社製、パーヘキサ25B)、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)-3-ヘキシン(日油株式会社製、パーヘキシン25B)などが好ましく用いられる。
有機過酸化物等の(d)熱ラジカル発生剤の添加量は、(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分、及び(b)熱ラジカル重合性物質、並びに存在する場合には(c)エポキシ樹脂の合計100質量部に対して0.1~5質量部であり、0.3~3質量部添加することが好ましい。0.1質量部以上なので、アクリレート等の硬化が十分なものとなり、また、5質量部以下なので、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの保存安定性が良好であり、また、圧着時のアウトガスが抑制されるため、ボイド抑制の観点からも好ましい。
((D) Thermal radical generator)
In the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention, (d) thermal radical generation of organic peroxides, azo compounds, etc. is performed in order to promote the polymerization of (b) thermally radically polymerizable substances such as acrylic compounds. Use a predetermined amount of the agent together.
As the organic peroxide, for example, peroxyester, peroxyketal, hydroperoxide, dialkyl peroxide, diacyl peroxide, peroxydicarbonate and the like can be preferably used. These organic peroxides may be used alone or in combination of two or more.
Among these (d) thermal radical generators, those having a one-minute half-life temperature of 140 ° C. or higher are preferable, and more preferably 160 ° C. or higher. When the 1-minute half-life temperature is 140 ° C or higher, the fluidity of the resin during crimping is appropriate, so the resin bites between the electrodes between the chip and the substrate (curing progresses before the electrodes come into contact, and the electrodes It is preferably used from the viewpoint of suppressing the phenomenon that the resin bites in between). On the other hand, one having a one-minute half-life temperature of 200 ° C. or lower is preferable, and more preferably 190 ° C. or lower. When the half-life temperature for 1 minute is 200 ° C. or lower, curing at the time of crimping is appropriate, and the effect of suppressing voids is high.
Further, from the viewpoint of suppressing peroxide volatilization in the solvent drying step during film production, the molecular weight of (d) the thermal radical generator is preferably 200 or more, more preferably 250 or more.
Among these, 2,2-di (4,4-di- (t-butylperoxy) cyclohexyl) propane (manufactured by NOF CORPORATION, Pertetra A), n-butyl-4,4-di (t-). Butyl Peroxy) Valerate (NOF Corporation, Perhexa V), 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-Butyl Peroxy) Hexane (NOF Corporation, Perhexa 25B), 2,5- Dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -3-hexin (manufactured by NOF CORPORATION, perhexin 25B) and the like are preferably used.
The amount of (d) thermal radical generator added such as organic peroxide is (a) at least one resin component selected from phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, and acrylic resin, and (b). ) The thermal radical polymerizable substance, and if present, (c) 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the epoxy resin, and it is preferable to add 0.3 to 3 parts by mass. Since it is 0.1 part by mass or more, the curing of acrylate or the like is sufficient, and since it is 5 parts by mass or less, the storage stability of the underfill insulating film for the gang bonding process is good, and the outgas during crimping is good. Since it is suppressed, it is also preferable from the viewpoint of void suppression.

((e)重合禁止剤)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、上記(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分、(b)熱ラジカル重合性物質、及び(d)熱ラジカル発生剤に加えて、(e)重合禁止剤を含有していることが好ましい。(e)重合禁止剤を含有することで、保存時に(b)熱ラジカル重合性物質の不必要な重合を抑制することができるので、保存安定性が向上する。また、熱ラジカル硬化系の場合に、硬化開始温度、硬化速度を調整することができる。
(e)重合禁止剤の含有量(質量)は、(b)熱ラジカル重合性物質の量(質量)に対して、600~10000ppmであることが好ましく、800~5000ppmであることがより好ましい。(e)重合禁止剤の含有量が600ppm以上であるから、十分な保存安定性を実現することが容易であり、100000ppm以下であるから、硬化時に(b)熱ラジカル重合性物質の重合を必要以上に阻害せず、ボイド等を効果的に抑制することができる。特に、NCFを半導体ウエハに貼り付けて用いる場合には、ダイシングおよびピックアップ工程を経た上で、NCF付チップがFC接続される。ウエハラミからフリップチップ接続までに、時間がかかることがあり、特に高い保存安定性が求められる。このため、上記の範囲で(e)重合禁止剤を含有することが好ましい。
((E) Polymerization inhibitor)
The underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention comprises at least one resin component selected from the above (a) phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, and acrylic resin, and (b) thermal radical polymerization. It is preferable to contain (e) a polymerization inhibitor in addition to the substance and (d) the thermal radical generator. By containing (e) a polymerization inhibitor, (b) unnecessary polymerization of the heat radically polymerizable substance can be suppressed during storage, so that storage stability is improved. Further, in the case of a thermal radical curing system, the curing start temperature and the curing rate can be adjusted.
The content (mass) of the (e) polymerization inhibitor is preferably 600 to 10000 ppm, more preferably 800 to 5000 ppm with respect to the amount (mass) of the (b) thermally radically polymerizable substance. (E) Since the content of the polymerization inhibitor is 600 ppm or more, it is easy to realize sufficient storage stability, and since it is 100,000 ppm or less, (b) polymerization of the thermally radical polymerizable substance is necessary at the time of curing. It is possible to effectively suppress voids and the like without inhibiting the above. In particular, when the NCF is attached to a semiconductor wafer and used, the chip with the NCF is FC-connected after undergoing the dicing and pick-up steps. It may take some time from the wafer laminating to the flip chip connection, and particularly high storage stability is required. Therefore, it is preferable to contain (e) a polymerization inhibitor in the above range.

(e)重合禁止剤の種類には特に制限は無く、(b)熱ラジカル重合性物質の種類、重合機構等との関係で好適な(e)重合禁止剤を適宜使用することができる。例えば、ハイドロキノン、メチルエーテルハイドロキノン、p-ベンゾキノン、t-ブチルパラベンゾキノン、2,5-ジクロロ-p-ベンゾキノン、2,6-ジクロロ-p-ベンゾキノン、テトラクロロ-p-ベンゾキノン等のキノン類;o-ジニトロベンゼン、m-ジニトロベンゼン、2,4-ジニトロトルエン、1,3,5-トリニトロベンゼン、1,3,5-トリニトロトルエン等のニトロ化合物;o-ニトロフェノール、m-ニトロフェノール、p-ニトロフェノール、2,4-ジニトロフェノール、2,4,6-トリニトロフェノール等のニトロフェノール類;メチル-α-ニトロソイソプロピルケトン、フェニル-t-ブチルニトロン等のニトロソ、ニトロン化合物;塩化鉄(III)等の金属塩、フェノチアジン等を適宜用いることができるが、これらには限定されない。
中でも、ウエハのバンプ形成面にNCFを貼る工程等においても効果的に重合禁止効果が発現できる点で、キノン類を用いることが好ましく、p-ベンゾキノン(PBQともいう。)、メチル-p-ベンゾキノン、t-ブチルパラベンゾキノン(TBQともいう。)、2,5-ジフェニル-p-ベンゾキノンを用いることが特に好ましい。
The type of (e) polymerization inhibitor is not particularly limited, and (e) a polymerization inhibitor suitable for (b) the type of the thermally radical polymerizable substance, the polymerization mechanism, and the like can be appropriately used. For example, quinones such as hydroquinone, methyl ether hydroquinone, p-benzoquinone, t-butylparabenzoquinone, 2,5-dichloro-p-benzoquinone, 2,6-dichloro-p-benzoquinone, tetrachloro-p-benzoquinone; o -Nitro compounds such as dinitrobenzene, m-dinitrobenzene, 2,4-dinitrotoluene, 1,3,5-trinitrobenzene, 1,3,5-trinitrotoluene; o-nitrophenol, m-nitrophenol, p- Nitrophenols such as nitrophenol, 2,4-dinitrophenol, 2,4,6-trinitrophenol; nitroso and nitron compounds such as methyl-α-nitrosoisopropylketone and phenyl-t-butylnitron; iron chloride (III) ) And the like, phenothiazine and the like can be appropriately used, but the present invention is not limited thereto.
Above all, it is preferable to use quinones because the polymerization inhibitory effect can be effectively exhibited even in the step of attaching NCF to the bump forming surface of the wafer, and p-benzoquinone (also referred to as PBQ), methyl-p-benzoquinone. , T-Butylparabenzoquinone (also referred to as TBQ), 2,5-diphenyl-p-benzoquinone is particularly preferred.

((g)フラックス剤)
また、上記(f)エポキシ硬化剤に加えて/代えて、(g)フラックス剤、好ましくはフラックス機能を有する酸(無水物)を用いることもできる。この様な酸(無水物)は、(c)エポキシ樹脂を硬化させることができるのに加えて、フラックス機能を有することでハンダ表面、電極表面の酸化膜を除去することができるので、半導体チップと回路基板等との間の電気接合を一層容易、かつ確実なものとすることができるので、好ましい。
フラックス機能を有する酸(無水物)としては、例えばアジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸、テトラプロペニル無水コハク酸、ドデセニル無水コハク酸、などの脂肪族酸無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無水物、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの芳香族酸無水物などを挙げることができる。これらのフラックス機能を有する酸(無水物)は、1種を単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いても良い。これらフラックスは、NCF中に固形で分散できると、エポキシ樹脂との反応面で、潜在性が有利になる。固形で分散するためには、後述の配合液に使用する溶剤に対する溶解性が悪いものが好ましい。NCFフィルム厚みに対して十分小さいサイズに粉砕して配合すると良い。一方で、ハンダ溶融温度より低い温度で融点に達してフラックス活性を示すことが好ましい。これらの酸(無水物)の中でも、前記特性、ハンダ接続性とエポキシ硬化作用、工業的な入手のしやすさなどを踏まえると、コハク酸、アジピン酸等が特に好ましい。
((G) Flux agent)
Further, in addition to / instead of the above (f) epoxy curing agent, (g) a flux agent, preferably an acid (anhydride) having a flux function can also be used. Such an acid (anhydrous) can cure the epoxy resin (c) and also has a flux function to remove the oxide film on the solder surface and the electrode surface, so that it is a semiconductor chip. It is preferable because the electric junction between the circuit board and the circuit board can be made easier and more reliable.
Examples of the acid (anhydride) having a flux function include aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, aliphatic acid anhydrides such as tetrapropenyl anhydride succinic acid and dodecenyl anhydride succinic acid, hexahydroanhydride phthalic acid, and methyltetrahydrohydride phthalic acid. Examples thereof include alicyclic acid anhydrides such as acids, aromatic acid anhydrides such as phthalic anhydride, trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride. As the acids (anhydrides) having these flux functions, one type may be used alone or two or more types may be used in combination. If these fluxes can be solidly dispersed in NCF, the potential becomes advantageous in terms of reaction with the epoxy resin. In order to disperse in solid form, those having poor solubility in the solvent used in the compounding solution described later are preferable. It is advisable to grind it into a size sufficiently smaller than the thickness of the NCF film and mix it. On the other hand, it is preferable that the melting point is reached at a temperature lower than the solder melting temperature and the flux activity is exhibited. Among these acids (anhydrides), succinic acid, adipic acid and the like are particularly preferable in view of the above-mentioned characteristics, solder connectivity and epoxy curing action, and industrial availability.

フラックス機能を有する酸(無水物)をはじめとする(g)フラックス剤の配合量は、(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分、及び(b)熱ラジカル重合性物質、並びに存在する場合には(c)エポキシ樹脂の合計100質量部に対して0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量部以上3質量部以下である。フラックス機能を有する酸(無水物)をはじめとする(g)フラックス剤の配合量が0.1質量部以上であれば、ハンダ濡れを促進し、半導体チップと基板との間の電気的接続を有効に促進することができる。フラックス機能を有する酸(無水物)をはじめとする(g)フラックス剤の配合量が10質量部以下であれば、保存安定性の確保や圧着試時のアウトガス抑制の観点から好ましい。 The blending amount of the (g) flux agent including the acid (anhydrous) having a flux function is at least one resin selected from (a) phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, and acrylic resin. It is preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total of the components, (b) the heat radical polymerizable substance, and (c) the epoxy resin if present, more preferably. It is 0.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less. When the amount of (g) flux agent such as acid (anhydride) having a flux function is 0.1 parts by mass or more, solder wetting is promoted and electrical connection between the semiconductor chip and the substrate is established. It can be effectively promoted. When the blending amount of the (g) flux agent such as acid (anhydride) having a flux function is 10 parts by mass or less, it is preferable from the viewpoint of ensuring storage stability and suppressing outgas during a crimping test.

(フィラー)
フィラーを添加することで、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの熱膨張率が低下し寸法安定性等が向上し、チップや基板に対する熱ストレスが低下し信頼性も向上する。一方で、充填量が増えると、流動特性が悪化する。マークの視認性という面では、樹脂と屈折率差があるフィラーの場合、光の波長近傍からより大きなサイズでは、散乱を起こして視認性が悪くなる。また、チップ/基板のギャップに対して、より大きなサイズのフィラーが介在すると、チップ割れなどの不良原因になる。バンプと電極間に大きなフィラーが噛み込むと導通不良にもなる。
無機フィラーとしては上記条件を満たすものであれば、シリカ(溶融シリカや結晶性シリカ、ヒュームドシリカなど)、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素の粉末などでよいが、なかでも、サイズと流動性面で、ヒュームドシリカや溶融シリカが特に好ましい。
(Filler)
By adding the filler, the coefficient of thermal expansion of the underfill insulating film for the gang bonding process is lowered, the dimensional stability and the like are improved, the thermal stress on the chip and the substrate is lowered, and the reliability is also improved. On the other hand, as the filling amount increases, the flow characteristics deteriorate. In terms of mark visibility, in the case of a filler having a refractive index difference from that of the resin, if the size is larger from the vicinity of the wavelength of light, scattering will occur and the visibility will be deteriorated. Further, if a filler having a larger size intervenes in the chip / substrate gap, it causes defects such as chip cracking. If a large filler gets caught between the bump and the electrode, conduction failure will occur.
As the inorganic filler, silica (molten silica, crystalline silica, fumed silica, etc.), alumina, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride powder, etc. may be used as long as they satisfy the above conditions. In terms of fluidity, fumed silica and fused silica are particularly preferable.

無機フィラーの平均粒子径は、好ましくは0.01μm以上である。0.01μm以上であると、フィラーと樹脂の相互作用による溶融粘度の増加を抑制することができる。無機フィラーの平均粒子径は、半導体素子と基板の電極間のフィラーの噛み込み抑制できること、および、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの透明性の観点から、好ましくは3μm以下であり、より好ましくは1μm以下である、さらに好ましくは0.1μm以下である。なお、平均粒子径は、光度式の粒度分布計(例えば、HORIBA製、装置名;LA-910)や顕微鏡による観察により求めることができる。ただし、これらの微粉においては、良好に分散処理しないと、二次粒子サイズを測定することになる。
フィラーの粒子サイズは、分級操作でトップカットされていることが好ましく、配合、分散、コートの過程でも、フィルターで粗大粒子をカットすることが好ましい。
The average particle size of the inorganic filler is preferably 0.01 μm or more. When it is 0.01 μm or more, it is possible to suppress an increase in melt viscosity due to the interaction between the filler and the resin. The average particle size of the inorganic filler is preferably 3 μm or less, more preferably 3 μm or less, from the viewpoint of suppressing the biting of the filler between the semiconductor element and the electrode of the substrate and the transparency of the underfill insulating film for the gang bonding process. It is 1 μm or less, more preferably 0.1 μm or less. The average particle size can be determined by observation with a photometric particle size distribution meter (for example, manufactured by HORIBA, device name; LA-910) or a microscope. However, in these fine particles, if the dispersion treatment is not performed well, the secondary particle size will be measured.
The particle size of the filler is preferably top-cut by the classification operation, and it is preferable to cut the coarse particles with a filter also in the process of compounding, dispersing and coating.

ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム中の無機フィラーの含有量は、好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、特に好ましくは15質量%以上である。5質量%以上であると、硬化後の熱膨張率が、未添加に比べ良好になる。また、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム中の無機フィラーの含有量は、好ましくは60質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。60質量%以下であると、流動性を確保でき、良好な透明性が得られるとともに、NCFを介した半導体チップの基板への実装時にフィラーの噛み込みを良好に抑制できる。 The content of the inorganic filler in the underfill insulating film for the gang bonding process is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 15% by mass or more. When it is 5% by mass or more, the coefficient of thermal expansion after curing becomes better than that without addition. The content of the inorganic filler in the underfill insulating film for the gang bonding process is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. When it is 60% by mass or less, fluidity can be ensured, good transparency can be obtained, and biting of the filler can be satisfactorily suppressed when the semiconductor chip is mounted on the substrate via NCF.

(その他添加剤)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムには、本発明の目的に反しない限りにおいて、上記以外の成分を適宜配合することができる。他の成分としては、例えば難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤、有機フィラーなどを挙げることができる。
難燃剤としては、例えば、リン化合物、金属水酸化物、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂などを用いることができるが、これらには限定されない。
シランカップリング剤を添加することで、フィラーと樹脂界面、プロセスで用いる半導体チップ、回路基板等とギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの接着性を向上することができる。シランカップリング剤としては、例えば、β-(3、4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどエポキシ基がついたもの、反応性二重結合がついたものなどを用いることができるが、これらには限定されない。
イオントラップ剤を添加することで、電極配線やギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを構成する他の材料からもたらされる陽イオン、陰イオン等のイオン性不純物を捕捉し、配線のマイグレーションや腐食を防止することができる。イオントラップ剤としては、例えばハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス、キレート類などを用いることができるが、これらには限定されない。
(Other additives)
In the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention, components other than the above can be appropriately blended as long as it does not contradict the object of the present invention. Examples of other components include flame retardants, silane coupling agents, ion trapping agents, organic fillers and the like.
As the flame retardant, for example, a phosphorus compound, a metal hydroxide, an antimony trioxide, an antimony pentoxide, a brominated epoxy resin and the like can be used, but the flame retardant is not limited thereto.
By adding a silane coupling agent, it is possible to improve the adhesiveness between the filler and the resin interface, the semiconductor chip used in the process, the circuit board and the like, and the underfill insulating film for the gang bonding process. Examples of the silane coupling agent include an epoxy group such as β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane. Those having a reactive double bond, etc. can be used, but are not limited thereto.
By adding an ion trap agent, ionic impurities such as cations and anions from other materials that make up the electrode wiring and the underfill insulating film for the gang bonding process are captured, and migration and corrosion of the wiring are prevented. can do. As the ion trapping agent, for example, hydrotalcites, bismuth hydroxide, chelates and the like can be used, but the ion trapping agent is not limited thereto.

(ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの物性)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分、(b)熱ラジカル重合性物質、所望により(c)エポキシ樹脂、及び(d)熱ラジカル発生剤、をそれぞれ所定量含んでいればよく、フィルムの物性自体には特に明示の制限は無いが、溶融粘度をはじめとする諸物性が、以下に述べる条件を満たすことが好ましい。
すなわち、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、上記特定の組成を有するギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムであって、その用途との関係から、動的粘弾性測定装置を用いた測定において、それぞれ特定の条件における溶融粘度が、以下の条件のいずれか、又は全てを満たしている事が好ましい。
60℃から10℃/分で昇温させた際の、120℃での溶融粘度η が2×102~2×104Pa・sである。
同じく140℃での溶融粘度η 2が3×10~3×10Pa・sである、
(Physical characteristics of underfill insulating film for gang bonding process)
The underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention comprises at least one resin component selected from (a) a phenoxy resin, a polyimide resin, a polyamide imide resin, a polyamide resin, and an acrylic resin, and (b) a thermally radical polymerizable substance. If desired, (c) an epoxy resin and (d) a thermal radical generator may be contained in a predetermined amount, and the physical properties of the film itself are not particularly limited, but various physical properties such as melt viscosity. However, it is preferable to satisfy the conditions described below.
That is, the underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention is an underfill insulating film for a gang bonding process having the above-mentioned specific composition, and is measured using a dynamic viscoelasticity measuring device in relation to its use. It is preferable that the melt viscosity under each specific condition satisfies any or all of the following conditions.
The melt viscosity η * 1 at 120 ° C. when the temperature is raised from 60 ° C. to 10 ° C./min is 2 × 10 2 to 2 × 10 4 Pa · s.
Similarly, the melt viscosity η * 2 at 140 ° C. is 3 × 10 2 to 3 × 10 5 Pa · s.

溶融粘度ηは、レオメータ(動的粘弾性測定装置(せん断))を用いて、窒素下、周波数1Hzの条件で、10℃/minで昇温することにより測定することができる。
120℃での溶融粘度η が2×102Pa・s以上であると、過剰なはみ出しや樹脂の這い上がりを防ぐことができる観点で好ましい。120℃での溶融粘度η は、5×102Pa・s以上であることがより好ましい。
また、120℃での溶融粘度η が、2×10Pa・s以下であると、ギャングボンディングプロセスの仮圧着工程において適切な粘度を実現する観点及び、流動性不足による、空気の巻き込み、バンプの貫通不良などの不具合を抑制する観点で好ましい。半導体チップと回路基板とを接合する際のプロセスの初期において、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを構成する樹脂が、適切な流動性を示し、半導体チップと基板との間の狭い空間を隙間無く充填することが容易となるとともに、半導体チップ側の電極と基板側の電極との間に樹脂が噛み込まれにくく、両者間の良好な導通を確保することも容易となる。120℃での溶融粘度η は、より好ましくは、5×10Pa・s以下であり、さらに好ましくは、2×103Pa・s以下である。
The melt viscosity η * can be measured by using a rheometer (dynamic viscous elasticity measuring device (shear)) and raising the temperature at 10 ° C./min under the condition of a frequency of 1 Hz under nitrogen.
When the melt viscosity η * 1 at 120 ° C. is 2 × 10 2 Pa · s or more, it is preferable from the viewpoint of preventing excessive protrusion and creeping up of the resin. The melt viscosity η * 1 at 120 ° C. is more preferably 5 × 10 2 Pa · s or more.
Further, when the melt viscosity η * 1 at 120 ° C. is 2 × 10 4 Pa · s or less, air is entrained from the viewpoint of achieving an appropriate viscosity in the temporary crimping process of the gang bonding process and due to insufficient fluidity. , It is preferable from the viewpoint of suppressing defects such as poor penetration of bumps. In the early stages of the process of joining a semiconductor chip and a circuit board, the resin constituting the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention exhibits appropriate fluidity, and a narrow space between the semiconductor chip and the substrate is exhibited. It becomes easy to fill the resin without a gap, and it becomes difficult for the resin to get caught between the electrode on the semiconductor chip side and the electrode on the substrate side, and it becomes easy to secure good conduction between the two. The melt viscosity η * 1 at 120 ° C. is more preferably 5 × 10 3 Pa · s or less, and further preferably 2 × 10 3 Pa · s or less.

140℃での溶融粘度η が3×10Pa・s以上であると、昇温の途中でNCFを構成する樹脂が適度に硬化するため、圧着時のボイド発生を抑制することができる。140℃での溶融粘度η は、1×10Pa・s以上であることがより好ましく、5×10Pa・s以上であるとさらに好ましく。
また、140℃での溶融粘度η が、3×10Pa・s以下であることで、半導体チップと回路基板とを接合する際のプロセスの初期において、安定的に導通を確保することが可能となる。140℃での溶融粘度η は、より好ましくは、1×10Pa・s以下である。あまり急激に硬化が進むと、バンプ貫通性が悪く導通不良になる傾向が出るおそれがあるためである。
120℃および140℃での溶融粘度η 及びη は、例えば、フィルム中のフィラーや(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分の含有量や(b)熱ラジカル重合性物質から導かれる樹脂、(c)エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の硬化開始温度、硬化速度を適宜増減すること等によって、調整することができる。熱硬化性樹脂の硬化開始温度、硬化速度は、熱ラジカル硬化系(主として(b)熱ラジカル重合性物質により硬化挙動が規定される場合)であれば、(b)熱ラジカル発生剤の分解温度を変えることで硬化開始温度を調整できる。エポキシ硬化系(主として(c)エポキシ樹脂により硬化挙動が規定される場合)であれば(f)エポキシ硬化剤を変えることで調整できる。
When the melt viscosity η * 2 at 140 ° C. is 3 × 10 2 Pa · s or more, the resin constituting NCF is appropriately cured during the temperature rise, so that the generation of voids during crimping can be suppressed. .. The melt viscosity η * 2 at 140 ° C. is more preferably 1 × 10 3 Pa · s or more, and further preferably 5 × 10 3 Pa · s or more.
In addition, since the melt viscosity η * 2 at 140 ° C. is 3 × 105 Pa · s or less, stable conduction is ensured at the initial stage of the process of joining the semiconductor chip and the circuit board. Is possible. The melt viscosity η * 2 at 140 ° C. is more preferably 1 × 105 Pa · s or less. This is because if the curing progresses too rapidly, the bump penetration may be poor and the continuity may be poor.
The melt viscosity η * 1 and η * 2 at 120 ° C. and 140 ° C. are, for example, at least one selected from fillers in films and (a) phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, and acrylic resin. It can be adjusted by appropriately increasing or decreasing the content of the resin component of (b) the resin derived from the thermoradical polymerizable substance, (c) the curing start temperature of the thermosetting resin such as epoxy resin, and the curing rate. can. The curing start temperature and curing rate of the heat-curable resin are (b) the decomposition temperature of the heat radical generator if the heat radical curing system (mainly (b) when the curing behavior is defined by the heat radical polymerizable substance). The curing start temperature can be adjusted by changing. If it is an epoxy curing system (mainly (c) when the curing behavior is defined by the epoxy resin), it can be adjusted by changing (f) the epoxy curing agent.

本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムにおいては、動的粘弾性測定装置において、60℃から10℃/分で160℃まで昇温させた際の最低溶融粘度η が、2×10~5×10Pa・sであり、かつ、最低溶融粘度を与える温度が100℃~140℃であることが好ましい。
100℃~140℃の温度範囲に、上記の範囲内の最低溶融粘度η を有することで、本実施形態のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、ギャングボンディングプロセスの仮圧着工程において特に適切な粘度を有することとなる。
最低溶融粘度η は、より好ましくは、4×10~2×10Pa・sである。
最低溶融粘度を与える温度は、より好ましくは、105~135℃であり、さらに好ましくは、110~130℃である。
最低溶融粘度η 及び最低溶融粘度を与える温度は、例えば、フィルム中のフィラーや(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分の含有量や(b)熱ラジカル重合性物質から導かれる樹脂、(c)エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の硬化開始温度、硬化速度を適宜増減すること等によって、調整することができる。熱硬化性樹脂の硬化開始温度、硬化速度は、熱ラジカル硬化系(主として(b)熱ラジカル重合性物質により硬化挙動が規定される場合)であれば、(b)熱ラジカル発生剤の分解温度を変えることで硬化開始温度を調整できる。エポキシ硬化系(主として(c)エポキシ樹脂により硬化挙動が規定される場合)であれば(f)エポキシ硬化剤を変えることで調整できる。
In the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention, the minimum melt viscosity η * 3 when the temperature is raised from 60 ° C. to 160 ° C. at 10 ° C./min in the dynamic viscoelasticity measuring device is 2 × 10. It is preferably 2 to 5 × 10 3 Pa · s, and the temperature at which the minimum melt viscosity is given is preferably 100 ° C. to 140 ° C.
Having a minimum melt viscosity η * 3 within the above range in the temperature range of 100 ° C to 140 ° C, the underfill insulating film for the gang bonding process of the present embodiment is particularly suitable for the temporary pressure bonding step of the gang bonding process. Will have a good viscosity.
The minimum melt viscosity η * 3 is more preferably 4 × 10 2 to 2 × 10 3 Pa · s.
The temperature at which the minimum melt viscosity is given is more preferably 105 to 135 ° C, still more preferably 110 to 130 ° C.
The minimum melt viscosity η * 3 and the temperature at which the minimum melt viscosity is given are, for example, a filler in a film and at least one resin component selected from (a) a phenoxy resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyamide resin, and an acrylic resin. It can be adjusted by appropriately increasing or decreasing the content of (b) a resin derived from a thermoradical polymerizable substance, (c) a curing start temperature of a thermosetting resin such as an epoxy resin, and a curing rate. The curing start temperature and curing rate of the heat-curable resin are (b) the decomposition temperature of the heat radical generator if the heat radical curing system (mainly (b) when the curing behavior is defined by the heat radical polymerizable substance). The curing start temperature can be adjusted by changing. If it is an epoxy curing system (mainly (c) when the curing behavior is defined by the epoxy resin), it can be adjusted by changing (f) the epoxy curing agent.

本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムにおいては、動的粘弾性測定装置において、60℃から10℃/分で160℃まで昇温させた後、一旦60℃に冷却して、その後再度10℃/分で昇温したときの150℃での溶融粘度η が、1×104~1×108Pa・sであることが好ましい。溶融粘度η が上記範囲にあることで、仮圧着での加熱、及びその後の冷却を経たアンダーフィル絶縁フィルムが、本圧着において適切な流動性を発揮することができ、半導体チップと回路基板との間に良好な接合を実現することができる。
60℃から10℃/分で160℃まで昇温させた後、一旦60℃に冷却して、その後再度10℃/分で昇温したときの150℃での溶融粘度η は、1×10~5×10Pa・sであることがより好ましく、1×10~2×10Pa・sであることがより好ましい。
60℃から10℃/分で160℃まで昇温させた後、一旦60℃に冷却して、その後再度10℃/分で昇温したときの150℃での溶融粘度η は、例えば、(b)熱ラジカル重合性物質から導かれる樹脂、(c)エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂の硬化開始温度、硬化速度を適宜増減すること等によって、調整することができる。熱硬化樹脂の硬化開始温度、硬化速度は、熱ラジカル硬化系(主として(b)熱ラジカル重合性物質により硬化挙動が規定される場合)であれば、(b)熱ラジカル発生剤の分解温度を変えることで硬化開始温度を調整できる。エポキシ硬化系(主として(c)エポキシ樹脂により硬化挙動が規定される場合)であれば(f)エポキシ硬化剤を変えることで調整できる。
In the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention, in the dynamic viscoelasticity measuring device, the temperature is raised from 60 ° C. to 160 ° C. at 10 ° C./min, cooled to 60 ° C., and then 10 again. It is preferable that the melt viscosity η * 4 at 150 ° C. when the temperature is raised at ° C./min is 1 × 10 4 to 1 × 10 8 Pa · s. When the melt viscosity η * 4 is in the above range, the underfill insulating film that has been heated by temporary crimping and then cooled can exhibit appropriate fluidity in this crimping, and the semiconductor chip and circuit board can be exhibited. Good bonding with and can be achieved.
The melt viscosity η * 4 at 150 ° C. when the temperature was raised from 60 ° C. to 160 ° C. at 10 ° C./min, then cooled to 60 ° C., and then raised again at 10 ° C./min, was 1 ×. It is more preferably 10 5 to 5 × 10 7 Pa · s, and more preferably 1 × 10 6 to 2 × 10 7 Pa · s.
The melt viscosity η * 4 at 150 ° C. when the temperature is raised from 60 ° C. to 160 ° C. at 10 ° C./min, then cooled to 60 ° C., and then raised again at 10 ° C./min, is, for example, It can be adjusted by appropriately increasing or decreasing the curing start temperature, curing rate, or the like of (b) a resin derived from a heat radical polymerizable substance, or (c) a heat-curing resin such as an epoxy resin. If the heat-curing resin has a curing start temperature and a curing rate of a thermal radical curing system (mainly (b) when the curing behavior is defined by a thermal radical polymerizable substance), (b) the decomposition temperature of the thermal radical generator is used. The curing start temperature can be adjusted by changing it. If it is an epoxy curing system (mainly (c) when the curing behavior is defined by the epoxy resin), it can be adjusted by changing (f) the epoxy curing agent.

本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを用いるプロセスにおいては、典型的には半導体チップに形成されたハンダ付き電極と、回路基板に形成された対向電極とが直接接触しまたは接合されることによって導通が確保される。この点において、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、同じく半導体チップと基板との接合に用いられるが、導電性粒子を介して半導体チップと回路との導通が得られる、いわゆる異方導電性フィルム(ACF)と区別される。
樹脂の特性に関しても、異方導電性フィルムは、通常ディスプレーのドライバーチップを実装する際に用いられるため、耐熱性のないディスプレー用に最高温度200℃以下、180℃程度で硬化することが求められる。また、導電粒子を噛み込む前提なので、バンプの貫通性への要求水準も低い。発明者らは、異方導電性フィルムで用いられている樹脂処方を、アンダーフィル絶縁フィルムの樹脂処方に適応すると、速く硬化するため、圧着時の流動性不良に伴う接合不良が生じることを見出した。このように、異方導電性フィルムの樹脂処方をアンダーフィル絶縁フィルムにそのまま適用することは困難である。
In the process using the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention, the soldered electrode formed on the semiconductor chip is typically in direct contact with or bonded to the counter electrode formed on the circuit board. Ensures continuity. In this respect, the underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention is also used for bonding a semiconductor chip and a substrate, but the so-called anisotropic method in which conduction between the semiconductor chip and the circuit can be obtained via conductive particles. Distinguished from conductive film (ACF).
Regarding the characteristics of the resin, since the anisotropic conductive film is usually used when mounting the driver chip of the display, it is required to be cured at a maximum temperature of 200 ° C. or less and about 180 ° C. for a non-heat resistant display. .. In addition, since it is a premise that conductive particles are bitten, the required level for bump penetration is low. The inventors have found that when the resin formulation used in the anisotropic conductive film is applied to the resin formulation of the underfill insulating film, it cures quickly, resulting in poor bonding due to poor fluidity during pressure bonding. rice field. As described above, it is difficult to directly apply the resin formulation of the anisotropic conductive film to the underfill insulating film.

異方導電性フィルムが含有する導電性粒子は、直径数μmから数十μmの微細なものではあるが、近年の半導体素子の一層の微細化、実装の一層の高密度化に伴い、その様な微細な導電性粒子を用いたとしても、意図しない電極間の短絡のリスクを完全に払拭することは困難となっている、この観点から、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、異方導電性フィルムと比較して微細化した半導体素子の高密度での実装により適したアンダーフィル用フィルムであり、その優位性は今後一層顕著なものになることが予想される。 The conductive particles contained in the anisotropic conductive film are fine with a diameter of several μm to several tens of μm, but with the recent further miniaturization of semiconductor devices and further increase in the density of mounting, such a situation is observed. Even with the use of fine conductive particles, it is difficult to completely eliminate the risk of unintended short circuits between electrodes. From this point of view, underfill insulating films for gang bonding processes are anisotropically conductive. It is an underfill film that is more suitable for mounting semiconductor devices that are finer than sex films at high density, and its superiority is expected to become even more remarkable in the future.

本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムにおいては、上述の様に、意図しない電極間の短絡を防止するために、厚み方向においても導電性を有さないことが好ましい。短絡防止の観点からは、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、別段の技術的必要性がない限り、導電性粒子の含有量が少ないか、或いは導電性粒子を実質的に含有しないことが望ましい。すなわち、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの導電性粒子の含有量は、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることが特に好ましい。
短絡防止の観点からは、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、別段の技術的必要性がない限り、金属の含有量が少ないか、或いは金属を実質的に含有しないことが望ましい。すなわち、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの金属の含有量は、5質量%以下であることが好ましく、2質量%以下であることが特に好ましい。
As described above, the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention preferably does not have conductivity in the thickness direction in order to prevent an unintended short circuit between the electrodes. From the standpoint of preventing short circuits, the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention has a low content of conductive particles or substantially no conductive particles unless there is a special technical need. Is desirable. That is, the content of the conductive particles in the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention is preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or less.
From the viewpoint of preventing short circuits, it is desirable that the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention has a low metal content or substantially no metal content unless there is a special technical need. That is, the metal content of the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention is preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or less.

(ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの製造方法)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、例えば、以下のようにして作製される。まず、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの形成材料である上述の各成分を配合し、溶媒(例えば、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエンなど)に溶解ないし分散させて塗工液を調製する。フィラーを分散させる場合には、必要に応じて、ビーズミル等の分散装置を用いて、分散する。次に、調製した塗工液を汎用のコーターで、基材セパレータ上に所定厚みとなる様に塗工したのち、熱オーブンなどを用いて溶剤を乾燥させ、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを形成する。乾燥条件としては、残溶剤が極端に残ると、FC接続時のボイドの発生要因になるので、少なくとも1%以下に乾燥させる条件に調整することが好ましい。乾燥温度と乾燥時間は、乾燥工程で硬化反応が顕著に開始しない程度に調整することが好ましい。100℃、数分を目安に調整するとよい。
上記の条件で塗れる厚みには限界があるので、過度に厚いNCFが必要な場合は、残溶剤条件を満たす厚みのNCFを複数積層することで、所定厚みとすることができる。
基材セパレータは、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、OPP(延伸ポリプロピレン)、CPP、ポリ-4-メチルペンテン-1、PTFEなどに必要に応じてシリコーンなどの離形剤を塗布したものを、好ましく用いることができる。
異物の付着などを考慮すると、NCFはむき出しで扱わないほうがよい。そのような面では、上記のコーターでの乾燥後、微粘着フィルムをNCF面にラミネートする、もしくは、セパレータを加熱ラミネートするとよい。NCFの両サイドの易剥離材の剥離しやすさに差を設けると、以降のNCFのハンドリングが容易になる。軽く剥離できる側の易剥離材を先に剥離することで、NCFをより重い剥離の易剥離材上に安定して残すことができる。
(Manufacturing method of underfill insulating film for gang bonding process)
The underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention is produced, for example, as follows. First, each of the above-mentioned components, which is a material for forming an underfill insulating film for a gang bonding process, is blended and dissolved or dispersed in a solvent (for example, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, toluene, etc.) to prepare a coating liquid. When the filler is dispersed, it is dispersed by using a dispersion device such as a bead mill, if necessary. Next, the prepared coating liquid is applied on a substrate separator with a general-purpose coater to a predetermined thickness, and then the solvent is dried using a heat oven or the like to obtain an underfill insulating film for a gang bonding process. Form. As the drying conditions, if the residual solvent remains extremely, it becomes a factor of generating voids at the time of FC connection, so it is preferable to adjust the drying conditions to at least 1% or less. It is preferable to adjust the drying temperature and the drying time to such an extent that the curing reaction does not start significantly in the drying step. Adjust at 100 ° C for a few minutes as a guide.
Since there is a limit to the thickness that can be applied under the above conditions, if an excessively thick NCF is required, a predetermined thickness can be obtained by laminating a plurality of NCFs having a thickness satisfying the residual solvent condition.
The base material separator is preferably, for example, PET (polyethylene terephthalate), OPP (stretched polypropylene), CPP, poly-4-methylpentene-1, PTFE or the like coated with a release agent such as silicone as needed. Can be used.
Considering the adhesion of foreign matter, it is better not to handle NCF barely. In such a surface, after drying with the above coater, a slightly adhesive film may be laminated on the NCF surface, or a separator may be heat-laminated. If there is a difference in the ease of peeling of the easily peelable material on both sides of the NCF, the subsequent handling of the NCF becomes easy. By first peeling off the easily peelable material on the side that can be easily peeled off, NCF can be stably left on the heavier peelable easy-release material.

本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの厚さには特に制限は無く、半導体チップと回路基板との間のギャップや、電極、ハンダ等の接続部材の高さを考慮して適宜設定すればよい。現行の通常のプロセスを前提とすれば、1~250μm程度の厚さが好ましく、5~25μm程度の厚さがより好ましい。シリコン材同士のフリップチップ接続の場合は、熱ストレスが小さく、ギャップを大きくとる必然性は小さいので、将来的に、ギャップが小さくなることが想定されている。一方、樹脂基板とチップを接続する場合は、チップサイズ、樹脂基板材特性に応じて、熱ストレスを緩和できるように、バンプ高さが大きくなる。それぞれに対応したフィルム厚みを準備すると良い。
アンダーフィル絶縁フィルムが充填するチップ下の空間には、バンプなどの突起物の容積があり、バンプが適度につぶれた状態となる適切なギャップが存在する。このような適切なギャップを形成するには、ギャップとチップ面積の積で算出される容積から、バンプの容積を引き、良好なはみ出し形成分の容積を加えた程度容積をチップ面積で割ることで、適切なフィルム厚みを概算できる。バンプレイアウトによって、アンダーフィル絶縁フィルムの流動性は変わるので、実チップでテストすることがより好ましい。
The thickness of the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention is not particularly limited, and should be appropriately set in consideration of the gap between the semiconductor chip and the circuit board and the height of connecting members such as electrodes and solder. Just do it. Assuming the current ordinary process, a thickness of about 1 to 250 μm is preferable, and a thickness of about 5 to 25 μm is more preferable. In the case of flip-chip connection between silicon materials, the thermal stress is small and the necessity of taking a large gap is small, so it is expected that the gap will be small in the future. On the other hand, when the resin substrate and the chip are connected, the bump height is increased so that the thermal stress can be alleviated according to the chip size and the characteristics of the resin substrate material. It is advisable to prepare a film thickness corresponding to each.
In the space under the chip filled with the underfill insulating film, there is a volume of protrusions such as bumps, and there is an appropriate gap in which the bumps are appropriately crushed. To form such an appropriate gap, subtract the bump volume from the volume calculated by the product of the gap and the chip area, add the volume of the good protrusion formation, and divide the volume by the chip area. , Appropriate film thickness can be estimated. Since the fluidity of the underfill insulating film changes depending on the bump layout, it is more preferable to test with a real chip.

(ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムの製品形態)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、離型性フィルムにより保護されていることが好ましい。離型フィルムは、実際のプロセスに供するまでギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを保護する保護材としての機能を有している。離型フィルムは、例えばギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム上に半導体素子を貼着する際に剥がされる。離型フィルムとしては、上述の製造プロセスにおいて使用したセパレータ、微粘着フィルムなどの易剥離フィルムをそのまま使用してもよい。
また、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムがバックグラインド(BG)テープと積層されていてもよい。アンダーフィル絶縁フィルムの使用方法として、バックグラインド(BG)時の回路面保護用粘着テープとして、易剥離フィルム/アンダーフィル絶縁フィルム構成で、ウエハのバンプ面に貼りつけて使用し、易剥離フィルム層を剥離した後、アンダーフィル絶縁フィルムとウエハをダイシングして、アンダーフィル絶縁フィルムつきチップを得る方法が開示されている。本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、このような形態で使用してもよい。
さらに、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムがダイシング(DC)テープと積層されてもよい。アンダーフィル絶縁フィルムの使用法として、ダイシングテープとアンダーフィル絶縁フィルムを一体で使用する方法も、同様に開示されており、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムをこのような形態で使用してもよい。
(Product form of underfill insulating film for gang bonding process)
The underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention is preferably protected by a releasable film. The release film has a function as a protective material for protecting the underfill insulating film for the gang bonding process until it is used in the actual process. The release film is peeled off, for example, when the semiconductor element is attached onto the underfill insulating film for a gang bonding process. As the release film, an easily peelable film such as a separator or a slightly adhesive film used in the above-mentioned manufacturing process may be used as it is.
Further, the underfill insulating film for the gang bonding process may be laminated with the back grind (BG) tape. As a method of using the underfill insulating film, as an adhesive tape for protecting the circuit surface at the time of back grind (BG), it is used by attaching it to the bump surface of the wafer with an easily peelable film / underfill insulating film configuration, and the easy peeling film layer. Disclosed is a method of dicing the underfill insulating film and the wafer after peeling off the underfill insulating film to obtain a chip with the underfill insulating film. The underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention may be used in such a form.
Further, the underfill insulating film for the gang bonding process may be laminated with the dicing (DC) tape. As a method of using the underfill insulating film, a method of integrally using the dicing tape and the underfill insulating film is also disclosed, and the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention is used in such a form. You may.

(半導体装置の製造方法)
本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを用いて、例えば半導体チップと回路基板との間の空間を充填することにより、半導チップに形成されたハンダ付き電極と、回路基板に設けられた対向電極との接合部を保護できる。
ハンダの材質としては、錫-鉛系金属材、錫-銀系金属材、錫-銀-銅系金属材、錫-亜鉛系金属材、錫-亜鉛-ビスマス系金属材などを好ましく用いることができる。ハンダが、銅ピラーの先端に形成された構造も含む。電極、対向電極の材質としては、導電性のあるものであれば特に限定されず、例えば、金/ニッケル、銅などが挙げられる。
(Manufacturing method of semiconductor device)
Using the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention, for example, by filling the space between the semiconductor chip and the circuit board, a soldered electrode formed on the semiconducting chip and provided on the circuit board. The joint with the counter electrode can be protected.
As the material of the solder, tin-lead metal material, tin-silver metal material, tin-silver-copper metal material, tin-zinc metal material, tin-zinc-bismuth metal material and the like are preferably used. can. It also includes a structure in which the solder is formed at the tip of the copper pillar. The material of the electrode and the counter electrode is not particularly limited as long as it is conductive, and examples thereof include gold / nickel and copper.

本発明の一実施形態として、ハンダ付き電極が形成された半導体チップと、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板とを、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを介して接合する、半導体装置の製造方法であって、
α)ハンダ付き電極を有するウエハ上に前記ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを真空下で貼り付ける工程と、
β)該ウエハを個々のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム付半導体チップに分割する工程と、
γ)前記半導体チップの電極と前記回路基板の対向電極とがそれぞれの略中心線上で接触するように、前記半導体チップを、前記回路基板上に仮圧着する工程と、
δ)仮圧着された前記半導体チップと該回路基板とを、最大温度が該チップに搭載されたハンダの融点温度以上となる温度条件で、熱圧着する工程であって、複数の仮圧着された前記半導体チップが同時にハンダの融点温度以上となる温度条件に加熱される工程である熱圧着工程と、を有する上記半導体装置の製造方法、を挙げることができる。
As one embodiment of the present invention, a semiconductor chip on which a soldered electrode is formed and a circuit board on which a counter electrode facing the soldered electrode is formed are connected via an underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention. It is a manufacturing method of semiconductor devices that are joined together.
α) The process of attaching the underfill insulating film for the gang bonding process on a wafer having a soldered electrode under vacuum, and
β) A step of dividing the wafer into semiconductor chips with an underfill insulating film for individual gang bonding processes, and
γ) A step of temporarily crimping the semiconductor chip onto the circuit board so that the electrodes of the semiconductor chip and the counter electrodes of the circuit board come into contact with each other on their respective substantially center lines.
δ) A plurality of temporarily crimped semiconductor chips and the circuit board are subjected to thermal crimping under temperature conditions where the maximum temperature is equal to or higher than the melting point temperature of the solder mounted on the chip. Examples of the method for manufacturing a semiconductor device include a thermal pressure bonding step, which is a step in which the semiconductor chip is simultaneously heated to a temperature condition equal to or higher than the melting point temperature of solder.

また、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを、まずウエハではなく基板側に貼ってもよく、その様な場合の実施形態として、ハンダ付き電極が形成された半導体チップと、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板とを、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを介して接合する、半導体装置の製造方法であって、
α‘)前記回路基板上に前記ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを貼り付ける工程と、
γ)前記半導体チップの電極と前記回路基板の対向電極とがそれぞれの略中心線上で接触するように、前記半導体チップを、前記回路基板上に仮圧着する工程と、
δ)仮圧着された前記半導体チップと該回路基板とを、最大温度が該チップに搭載されたハンダの融点温度以上となる温度条件で、熱圧着する工程であって、複数の仮圧着された前記半導体チップが同時にハンダの融点温度以上となる温度条件に加熱される工程である熱圧着工程と、を有する上記半導体装置の製造方法、を挙げることができる。
Further, the underfill insulating film for the gang bonding process may be first attached to the substrate side instead of the wafer, and as an embodiment in such a case, the semiconductor chip on which the soldered electrode is formed faces the soldered electrode. A method for manufacturing a semiconductor device, in which a circuit board on which a counter electrode is formed is bonded via an underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention.
α') The process of attaching the underfill insulating film for the gang bonding process on the circuit board, and
γ) A step of temporarily crimping the semiconductor chip onto the circuit board so that the electrodes of the semiconductor chip and the counter electrodes of the circuit board come into contact with each other on their respective substantially center lines.
δ) A plurality of temporarily crimped semiconductor chips and the circuit board are subjected to thermal crimping under temperature conditions where the maximum temperature is equal to or higher than the melting point temperature of the solder mounted on the chip. Examples of the method for manufacturing a semiconductor device include a thermal pressure bonding step, which is a step in which the semiconductor chip is simultaneously heated to a temperature condition equal to or higher than the melting point temperature of solder.

上記実施形態では、仮圧着においては適切な可塑性、流動性を示すとともに、半導体チップと基板とを接合する本圧着においてハンダ溶融時にボイドを発生しない、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを用いるので、半導体チップに形成されたハンダ付き電極と、回路基板に設けられた対向電極との接合部の導通を確実なものとし、半導体チップと回路基板との間の空間をボイドなく充填し、かつ硬化後に回路基板上に実装された半導体チップの高い信頼性を提供することが可能となる。更に、ギャングボンディングプロセスを採用し、複数の仮圧着された半導体チップが同時にハンダの融点温度以上となる温度条件に加熱されることで、ヘッドの昇温、冷却のための長いタクトタイムを必要とせず、高い生産性で半導体装置を製造することができる。 In the above embodiment, the underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention, which exhibits appropriate plasticity and fluidity in temporary crimping and does not generate voids during solder melting in the main crimping for joining a semiconductor chip and a substrate, is used. Since it is used, the conduction between the soldered electrode formed on the semiconductor chip and the counter electrode provided on the circuit board is ensured, and the space between the semiconductor chip and the circuit board is filled without voids. Moreover, it is possible to provide high reliability of the semiconductor chip mounted on the circuit board after curing. Furthermore, by adopting a gang bonding process, multiple temporarily crimped semiconductor chips are heated to a temperature condition that is equal to or higher than the melting point temperature of the solder at the same time, which requires a long tact time for raising and cooling the head. It is possible to manufacture semiconductor devices with high productivity.

以下、図を参照しながら、上記態様の半導体装置の製造方法を説明する。
まず、図1を参照しながら、従来技術によるアンダーフィル絶縁フィルム(NCF)を用いた半導体チップをフリップチップ実装する方法を、説明する。
図1(A)は、ハンダ付き電極を有するウエハ上にアンダーフィル絶縁フィルムを真空下で貼り付ける工程、及び該ウエハを個々のアンダーフィル絶縁フィルム付半導体チップに分割する工程の後であって、半導体チップの電極と回路基板の対向電極とがそれぞれの略中心線上で接触するように、前記半導体チップを、前記回路基板上に圧着する工程の
前の半導体チップ(1)、回路基板(5)、及びアンダーフィル絶縁フィルム(4)を模式的に示す断面図である。半導体チップ(1)は、シリコンなどの半導体表面に集積回路が形成され、バンプと呼ばれる接続用のハンダ付き電極を有する。ハンダ付き電極は、銅などからなる電極(2a)上に、バンプ材の拡散防止金属膜を介し、ハンダ(3)を形成したものである。
これらのハンダ表面は、経時で酸化する。NCFを貼る前に、プラズマ処理などで、酸化膜を除去すると、より安定した接合が得られる。
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the above embodiment will be described with reference to the drawings.
First, a method of flip-chip mounting a semiconductor chip using an underfill insulating film (NCF) according to the prior art will be described with reference to FIG. 1.
FIG. 1A shows a step of attaching an underfill insulating film on a wafer having a soldered electrode under vacuum, and a step of dividing the wafer into individual semiconductor chips with an underfill insulating film. The semiconductor chip (1) and the circuit board (5) before the step of crimping the semiconductor chip onto the circuit board so that the electrodes of the semiconductor chip and the counter electrodes of the circuit board come into contact with each other on their respective substantially center lines. , And the cross-sectional view schematically showing the underfill insulating film (4). The semiconductor chip (1) has an integrated circuit formed on the surface of a semiconductor such as silicon, and has a soldered electrode for connection called a bump. The soldered electrode is formed by forming solder (3) on an electrode (2a) made of copper or the like via a diffusion-preventing metal film of a bump material.
These solder surfaces oxidize over time. If the oxide film is removed by plasma treatment or the like before applying the NCF, a more stable bond can be obtained.

回路基板(5)は、例えばリジット基板、フレキシブル基板、シリコン基板、ガラス基板などの基材に回路が形成されている。また、半導体チップ(1)が搭載される実装部には、半導体チップ(1)のハンダ付き電極と対向する位置に所定の厚みを有する対向電極(2b)が形成されている。 In the circuit board (5), a circuit is formed on a substrate such as a rigid substrate, a flexible substrate, a silicon substrate, or a glass substrate. Further, in the mounting portion on which the semiconductor chip (1) is mounted, a counter electrode (2b) having a predetermined thickness is formed at a position facing the soldered electrode of the semiconductor chip (1).

ここで、バンプ付半導体チップ(1)には、図示しない工程において、アンダーフィル絶縁フィルム(4)が貼り付けられている。貼り付けは真空下で例えば温度60~120℃で行われる。アンダーフィル絶縁フィルム(4)は流動性を示し、半導体チップ(1)上に形成された電極(2a)およびハンダ(3)による凹凸を埋めこみ、半導体チップ(1)と密着する。
続いて、アンダーフィル絶縁フィルム付ウエハを個片化することで、個々のアンダーフィルム付チップを作製する。
Here, the underfill insulating film (4) is attached to the bumped semiconductor chip (1) in a process (not shown). The pasting is performed under vacuum at a temperature of, for example, 60 to 120 ° C. The underfill insulating film (4) exhibits fluidity, embeds irregularities due to the electrodes (2a) and solder (3) formed on the semiconductor chip (1), and adheres to the semiconductor chip (1).
Subsequently, the wafer with the underfill insulating film is separated into individual pieces to produce individual chips with the underfilm.

まず、複数の電極(2a)と複数の対向電極(2b)とが、それぞれの略中心線上で接触するよう、マーク認識のうえ位置合わせされる。マーク認識は、フリップチップボンダーで、基板のチップ搭載部近傍に形成されているマークと、チップ面に形成されているマークをカメラで認識して、行われる。このとき、NCFを透過してマークのエッジが明瞭に識別できないと、搭載位置精度が悪くなる。装置側でも、同軸/拡散照明などで、マークエッジを認識しやすい工夫をする。次いで、図1(A)に示すように、予め登録さている座標に基づき、ヘッドまたはステージが移動し、位置合わせが行われる。 First, the plurality of electrodes (2a) and the plurality of counter electrodes (2b) are aligned after mark recognition so as to be in contact with each other on the substantially center line of each. The mark recognition is performed by recognizing the mark formed in the vicinity of the chip mounting portion of the substrate and the mark formed on the chip surface with the camera by the flip chip bonder. At this time, if the edge of the mark cannot be clearly identified through the NCF, the mounting position accuracy deteriorates. On the device side as well, devise ways to make it easier to recognize mark edges by using coaxial / diffuse lighting. Then, as shown in FIG. 1 (A), the head or the stage is moved based on the coordinates registered in advance, and the alignment is performed.

次に、図1(B)に示すように、ヘッド(6)で、アンダーフィル絶縁フィルム(4)が貼り付けられた半導体チップを加圧しながら、昇温し、半導体チップを、回路基板(5)上に熱圧着する。
この時、ステージ側は、コンスタントヒーターがついているセッティングにおいては、80℃~180℃程度に設定する。樹脂基板の場合は反りが発生するため、60~100℃程度が好ましい。シリコンチップやシリコンウエハをステージに乗せるケースでは、伝熱がよい基板材のため、ヘッドの加熱がステージ側に逃げて、チップの実温度がヘッドの設定より大幅に低くなるので、ステージ温度を高めに設定するとよい。
ヘッド側ではNCFつきチップを保持するが、こちらの温度は、加重を加える初期段階では、アンダーフィル絶縁フィルムが流動性を有するが、顕著に硬化を開始しない程度の温度、例えば60℃から150℃の範囲が好ましく、より好ましくは80℃から130℃の範囲にする。チップサイズやバンプレイアウトによって、チップ全面で十分なバンプの接触が実現できる時間は異なるので、数秒の範囲内で、時間を調整することが好ましい。
次いで、ヘッド側をチップの実温がハンダ溶融温度になるように昇温する。ヘッド(6)の設定温度と、実際のバンプ部の温度には、前記ステージへの熱の逃げの影響で、乖離があることが多いので、チップ下に熱伝対を挟んだ模擬チップで、実際の温度と、設定温度の対応関係を調べることが好ましい。
ハンダ溶融温度での継続時間は、確実に電極同士を接合する観点から、0.1秒から20秒の範囲が好ましく、より好ましくは0.5秒から5秒の範囲である。また、必要に応じて、半導体装置をハンダ溶融温度から冷却させてから、リリースしても良い。また、熱、圧力の継続時間は、生産性の観点から、30秒の範囲内であることが好ましく、1から20秒の範囲内であることがより好ましい。
Next, as shown in FIG. 1 (B), the head (6) pressurizes and raises the temperature of the semiconductor chip to which the underfill insulating film (4) is attached, and the semiconductor chip is heated to the circuit board (5). ) Thermocompression bonding on top.
At this time, the stage side is set to about 80 ° C. to 180 ° C. in the setting with the constant heater. In the case of a resin substrate, warpage occurs, so that the temperature is preferably about 60 to 100 ° C. In the case where a silicon chip or silicon wafer is placed on the stage, the heat transfer is good, so the heating of the head escapes to the stage side and the actual temperature of the chip is significantly lower than the setting of the head, so the stage temperature is raised. It is good to set to.
The chip with NCF is held on the head side, but the temperature here is such that the underfill insulating film has fluidity at the initial stage of applying a load, but does not start curing significantly, for example, 60 ° C to 150 ° C. Is preferably in the range of 80 ° C to 130 ° C. Since the time during which sufficient bump contact can be achieved on the entire surface of the chip varies depending on the chip size and bump layout, it is preferable to adjust the time within a few seconds.
Next, the temperature of the head side is raised so that the actual temperature of the chip becomes the solder melting temperature. Since there is often a discrepancy between the set temperature of the head (6) and the actual temperature of the bump portion due to the effect of heat escape to the stage, a simulated chip with a thermocouple sandwiched under the chip is used. It is preferable to investigate the correspondence between the actual temperature and the set temperature.
The duration at the solder melting temperature is preferably in the range of 0.1 seconds to 20 seconds, more preferably in the range of 0.5 seconds to 5 seconds, from the viewpoint of reliably joining the electrodes. Further, if necessary, the semiconductor device may be cooled from the solder melting temperature and then released. Further, the duration of heat and pressure is preferably in the range of 30 seconds, more preferably in the range of 1 to 20 seconds, from the viewpoint of productivity.

次に、図2を参照しながら、本発明の一実施形態である、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム(NCF)を用いたプロセスを説明する。
図2(A)は、γ)前記半導体チップの電極と前記回路基板の対向電極とがそれぞれの略中心線上で接触するように、前記半導体チップを、前記回路基板上に仮圧着する工程を模式的に示す断面図である。
なお、工程γ)に先立って実施される、α)ハンダ付き電極を有するウエハ上に前記ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを真空下で貼り付ける工程、及びβ)該ウエハを個々のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム付半導体チップに分割する工程は、それぞれ、上記従来技術の方法において説明した、ハンダ付き電極を有するウエハ上にアンダーフィル絶縁フィルムを真空下で貼り付ける工程、及び該ウエハを個々のアンダーフィル絶縁フィルム付半導体チップに分割する工程と同様の工程であり、アンダーフィル絶縁フィルムが、ギャングボンディングプロセス用である点においてのみ異なる。
図2(A)において、左及び中央の半導体チップ(1)、回路基板(5)、及びアンダーフィル絶縁フィルム(4)は、仮圧着済みのものであり、右の半導体チップ(1)、回路基板(5)、及びアンダーフィル絶縁フィルム(4)は、仮圧着を行おうとするものである。マーク認識および位置合わせについては、従来技術同様に行う。
仮圧着の条件には特に限定は無いが、例えば、ステージ側は80℃~180℃程度に設定する。樹脂基板の場合は反りが発生することを防ぐため、60~100℃程度が好ましい。シリコンチップやシリコンウエハをステージに乗せるケースでは、伝熱がよい基板材のため、ヘッドの加熱がステージ側に逃げて、チップの実温度がヘッドの設定より大幅に低くなるので、ステージ温度を高めに設定するとよい。
仮圧着用ヘッドには、従来技術同様のセラミックヒータ、または安価なコンスタントヒーターを用いることができる。ヘッド側の温度は、加重を加える初期段階では、アンダーフィル絶縁フィルムが流動性をさせ、チップ側の電極と基板側の電極を接触させるため、例えば100℃から180℃の範囲が好ましい。荷重は、チップサイズやバンプレイアウトによって異なるが、10~500N程度が好ましい。チップ全面で十分なバンプの接触が実現できる時間は異なるが、生産性を顧慮して、数秒の範囲内で、時間を調整することが好ましい。
なお、図2(A)に示す工程においては、半導体チップ(1)、回路基板(5)、及びアンダーフィル絶縁フィルム(4)の組み合わせについて、順次仮圧着を行っている。
Next, with reference to FIG. 2, a process using an underfill insulating film (NCF) for a gang bonding process, which is an embodiment of the present invention, will be described.
FIG. 2A schematically shows a step of temporarily crimping the semiconductor chip onto the circuit board so that the electrode of the semiconductor chip and the counter electrode of the circuit board are in contact with each other on substantially the center lines of each. It is a cross-sectional view which shows.
It should be noted that, α) the step of attaching the underfill insulating film for the gang bonding process under vacuum on the wafer having the soldered electrode, and β) the individual gang bonding process of the wafer, which is carried out prior to the step γ). The steps of dividing into a semiconductor chip with an underfill insulating film for use are the steps of attaching the underfill insulating film on a wafer having a soldered electrode under vacuum and the steps of attaching the wafers individually, respectively, as described in the above-mentioned prior art method. It is a process similar to the process of dividing into a semiconductor chip with an underfill insulating film, and differs only in that the underfill insulating film is for a gang bonding process.
In FIG. 2A, the left and center semiconductor chips (1), the circuit board (5), and the underfill insulating film (4) have been temporarily crimped, and the right semiconductor chip (1) and the circuit. The substrate (5) and the underfill insulating film (4) are intended to be temporarily crimped. Mark recognition and alignment are performed in the same manner as in the prior art.
The conditions for temporary crimping are not particularly limited, but for example, the stage side is set to about 80 ° C to 180 ° C. In the case of a resin substrate, about 60 to 100 ° C. is preferable in order to prevent warpage from occurring. In the case where a silicon chip or silicon wafer is placed on the stage, the heat transfer is good, so the heating of the head escapes to the stage side and the actual temperature of the chip is significantly lower than the setting of the head, so the stage temperature is raised. It is good to set to.
As the temporary crimping head, a ceramic heater similar to that of the prior art or an inexpensive constant heater can be used. The temperature on the head side is preferably in the range of, for example, 100 ° C. to 180 ° C. because the underfill insulating film causes fluidity in the initial stage of applying the load and the electrode on the chip side and the electrode on the substrate side are brought into contact with each other. The load varies depending on the chip size and the bump layout, but is preferably about 10 to 500 N. Although the time during which sufficient bump contact can be achieved on the entire surface of the chip varies, it is preferable to adjust the time within a few seconds in consideration of productivity.
In the process shown in FIG. 2A, the combination of the semiconductor chip (1), the circuit board (5), and the underfill insulating film (4) is sequentially temporarily crimped.

次いで、図2(B)及び(C)に示すように、仮圧着後の複数の半導体チップ(1)、回路基板(5)、及びアンダーフィル絶縁フィルム(4)の組み合わせを、本圧着用ヘッド(8)を用いて、最大温度がハンダ(3)の融点温度以上となる温度条件で加熱、加圧して、本圧着する。ここで、複数の仮圧着された半導体チップ(1)が同時にハンダの融点温度以上となる温度条件にて加圧される。
本圧着の条件には特に限定は無いが、例えば、ステージ側は前述の仮圧着と同様に設定する。本圧着用ヘッドには、安価なコンスタントヒーターを用いることができる。本圧着用ヘッド(8)の設定温度と、実際のバンプ部の温度には、前記ステージへの熱の逃げの影響で、乖離があることが多いので、チップ下に熱伝対を挟んだ模擬チップで、実際の温度と、設定温度の対応関係を調べることが好ましい。
荷重は、チップサイズやバンプレイアウトによって異なるが、10~500N程度が好ましい。ハンダ溶融温度での継続時間は、確実に電極同士を接合する観点から、0.5秒から30秒の範囲が好ましく、生産性の観点から、より好ましくは1秒から20秒の範囲であり、特に好ましくは2秒から10秒の範囲である。また、必要に応じて、半導体装置をハンダ溶融温度から冷却させてから、リリースしても良い。
図2に示す実施態様においては、仮圧着と本圧着とを、ぞれぞれの工程に適した異なる温度に設定された、別個のヘッドを用いて行うので、ヘッド温度の上下を低減またはなくすことが可能であり、ヘッド温度の上下に要する時間を節約することで、タクトタイムを大幅に短縮し、生産性を大幅に向上することが可能となる。また、複数の半導体チップについて同時に本圧着を行うので、この点においても生産性を大幅に向上することができる。更に、本圧着においては高精度の位置合わせが不要なので、安価なプレス装置で本圧着を実施することが可能であり、大幅なコストダウンが可能となる。
Next, as shown in FIGS. 2B and 2C, a combination of a plurality of semiconductor chips (1), a circuit board (5), and an underfill insulating film (4) after temporary crimping is combined with the main crimping head. Using (8), heat and pressurize under a temperature condition where the maximum temperature is equal to or higher than the melting point temperature of the solder (3), and the main crimping is performed. Here, a plurality of temporarily crimped semiconductor chips (1) are simultaneously pressurized under temperature conditions that are equal to or higher than the melting point temperature of the solder.
The conditions for the main crimping are not particularly limited, but for example, the stage side is set in the same manner as the above-mentioned temporary crimping. An inexpensive constant heater can be used for the main crimping head. Since there is often a discrepancy between the set temperature of the crimping head (8) and the actual temperature of the bump portion due to the effect of heat escape to the stage, it is simulated that a thermocouple is sandwiched under the chip. It is preferable to check the correspondence between the actual temperature and the set temperature on the chip.
The load varies depending on the chip size and the bump layout, but is preferably about 10 to 500 N. The duration at the solder melting temperature is preferably in the range of 0.5 seconds to 30 seconds from the viewpoint of reliably joining the electrodes, and more preferably in the range of 1 second to 20 seconds from the viewpoint of productivity. Particularly preferably, it is in the range of 2 to 10 seconds. Further, if necessary, the semiconductor device may be cooled from the solder melting temperature and then released.
In the embodiment shown in FIG. 2, since the temporary crimping and the main crimping are performed using separate heads set to different temperatures suitable for each process, the head temperature rises and falls are reduced or eliminated. By saving the time required for raising and lowering the head temperature, it is possible to significantly shorten the tact time and greatly improve the productivity. Further, since the main crimping is performed on a plurality of semiconductor chips at the same time, the productivity can be significantly improved in this respect as well. Further, since the main crimping does not require high-precision alignment, the main crimping can be performed with an inexpensive press device, and the cost can be significantly reduced.

上述のプロセスにより、ハンダ(3)付き電極(2a)が形成された半導体チップ(1)と、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム(4)と、該ハンダ付き電極と対向する対向電極(2b)が形成された回路基板(5)とが、この順で接合された積層体であって、該ハンダ(3)付き電極(2a)の少なくとも一部、好ましくは全部が、該対向電極(2b)の少なくとも一部、好ましくは全部と電気的に接触している積層体を製造することができる。 The semiconductor chip (1) on which the soldered electrode (2a) is formed by the above process, the underfill insulating film (4) for the gang bonding process of the present invention, and the counter electrode facing the soldered electrode. The circuit board (5) on which (2b) is formed is a laminated body bonded in this order, and at least a part, preferably all of the soldered electrode (2a) is the counter electrode. It is possible to produce a laminate that is in electrical contact with at least a part, preferably all of (2b).

当該積層体においては、前記ハンダ(3)付き電極(2a)が、前記対向電極(2b)と電気的に接触している箇所において、該ハンダ(3)付き電極(2a)と該対向電極(2b)との間に、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム(5)が存在しないことが好ましく、これによりハンダ(3)付き電極(2a)と対向電極(2b)との間の十分な接合面積が確保され(ハンダの濡れが十分であり、ハンダ接合が形成され)、十分な導通が得られる。
また、当該積層体においては、前記ハンダ(3)付き電極(2a)が、前記対向電極(2b)と電気的に接触している箇所において、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム(5)中に貫通孔が形成されていることが好ましく、これによりハンダ(3)付き電極(2a)と対向電極(2b)との間の十分な接合面積が確保され(ハンダの濡れが十分であり、ハンダ接合が形成され)、十分な導通が得られる。
In the laminated body, the electrode (2a) with solder (3) and the counter electrode (2a) are located at a position where the electrode (2a) with solder (3) is in electrical contact with the counter electrode (2b). It is preferable that there is no underfill insulating film (5) for the gang bonding process between the 2b) and the solder (3), whereby a sufficient bonding area between the soldered electrode (2a) and the counter electrode (2b) is provided. Is ensured (solder is sufficiently wet and a solder joint is formed), and sufficient conduction is obtained.
Further, in the laminated body, at a position where the electrode (2a) with solder (3) is in electrical contact with the counter electrode (2b), the underfill insulating film (5) for a gang bonding process is contained. It is preferable that a through hole is formed, whereby a sufficient bonding area between the electrode (2a) with solder (3) and the counter electrode (2b) is secured (soldering is sufficient and solder bonding is sufficient). Is formed), and sufficient conduction is obtained.

図3は、本発明の他の実施形態である、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム(NCF)を用いたプロセスを示す、模式図である。
図3に示す実施形態は、シリコン貫通電極(TSV)で両面にバンプを多数形成したメモリーチップ(TSVチップ)を、縦方向(厚み方向)に積層するものである。
図3(A)は、上で説明した実施形態における図2(A)に相当する仮圧着工程を示すものであり、図示された2つのTSVチップ(9)のうち下のものは、図2(A)の左及び中央の半導体チップ(1)と同様に仮圧着済みのものであり、上のものは、図2(A)の右の半導体チップ(1)と同様に、仮圧着を行おうとするものである。
次いで、図3(B)及び(C)に示すように、仮圧着後の半導体チップ(1)、複数のTSVチップ(9)、回路基板(5)、及びアンダーフィル絶縁フィルム(4)を、本圧着用ヘッド(10)を用いて、最大温度がハンダ(3)の融点温度以上となる温度条件で加熱、加圧して、本圧着する。ここで、複数の仮圧着されたTSVチップ(9)が同時にハンダの融点温度以上となる温度条件に加熱される。
この実施形態における仮圧着及び本圧着の条件は、図2を参照しながら上述したものと基本的に同様ではあるが、複数のチップを縦方向に積層することにより熱伝導性が低下することなどを考慮して、適宜設定を調整することが望ましい。
FIG. 3 is a schematic view showing a process using an underfill insulating film (NCF) for a gang bonding process, which is another embodiment of the present invention.
In the embodiment shown in FIG. 3, a memory chip (TSV chip) in which a large number of bumps are formed on both sides by a through silicon via (TSV) is laminated in the vertical direction (thickness direction).
FIG. 3A shows a temporary crimping step corresponding to FIG. 2A in the embodiment described above, and the lower one of the two TSV chips (9) shown is FIG. 2. The left and center semiconductor chips (1) in (A) have been temporarily crimped, and the upper one has been temporarily crimped in the same manner as the right semiconductor chip (1) in FIG. 2 (A). It is something to try.
Next, as shown in FIGS. 3B and 3C, the semiconductor chip (1) after the temporary crimping, the plurality of TSV chips (9), the circuit board (5), and the underfill insulating film (4) are attached. Using the main crimping head (10), the main crimping is performed by heating and pressurizing under temperature conditions where the maximum temperature is equal to or higher than the melting point temperature of the solder (3). Here, the plurality of temporarily crimped TSV chips (9) are simultaneously heated to a temperature condition that is equal to or higher than the melting point temperature of the solder.
The conditions for the temporary crimping and the main crimping in this embodiment are basically the same as those described above with reference to FIG. 2, but the thermal conductivity is lowered by laminating a plurality of chips in the vertical direction. It is desirable to adjust the settings as appropriate in consideration of.

上記の2実施形態の積層体は、半導体チップが実装された回路基板であり、更に必要なプロセスを経て、半導体装置として使用することができる。上記積層体においては、硬化後の本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムにより、半導体チップと回路基板との間が、実質的にボイド、空隙無しで充填され、半導体装置としても優れた性能を有するものである。すなわち、本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを用いることにより、優れた性能を有する半導体装置を高い生産性で製造することができる。
この様な半導体装置は、情報処理機器、ディスプレイ、通信機器、輸送機器等に用いられる電気電子機器に好適に搭載することができる。
The laminate of the above two embodiments is a circuit board on which a semiconductor chip is mounted, and can be used as a semiconductor device through a necessary process. In the above laminated body, the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention after curing fills the space between the semiconductor chip and the circuit board with substantially no voids or voids, and has excellent performance as a semiconductor device. It has. That is, by using the underfill insulating film for the gang bonding process of the present invention, a semiconductor device having excellent performance can be manufactured with high productivity.
Such semiconductor devices can be suitably mounted on electrical and electronic devices used in information processing devices, displays, communication devices, transportation devices, and the like.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、これにより何ら限定
されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

以下の実施例/比較例において、物性/特性の評価は下記の方法で行った。
(溶融粘度)
レオメータ(アントンパール社製、型番:MCR302)を用い、溶融粘弾性の温度分散を測定することにより求めた。測定はアンダーフィル絶縁フィルムを1.0mmの厚みになるように積層したものを用い、予め80℃で3分間治具に密着させたのち、次のような条件で測定した。2回目の測定は、1回目の測定が終了した後、30分程度かけて60℃に降温した上で、再度実施した。
環境:窒素雰囲気下
測定治具:パラレルプレート8mmφ
変形モード:ずり
周波数:1Hz
昇温速度:10℃/分
温度範囲:60~160℃(1回目)、60~200℃(2回目)
(圧着試験)
テストチップ(グローバルネット(株)製、G03、バンプ径:20μm、バンプピッチ:40μm、バンプ高さ:19μm(銅ピラーに錫/銀ハンダ)、大きさ:5mm×5mm、デイジーチェーン構造)に、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム(20μm)/離形PETフィルム(帝人デュポンフィルム(株)製ピューレックスA54、38μm)の積層品をギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムがテストチップ側になるように、真空ラミネータ(株式会社タカトリ製)を用いて、真空下でラミネートした(真空度:13Paに到達後、80℃、1分加圧)。得られた積層品から不要なチップ周辺部をデザインナイフで除去したのち、離形フィルムを取り除くことで、アンダーフィルム用絶縁フィルム付チップを得た。
次に、ボンダー(渋谷工業株式会社製、DB250)を用いて、上記アンダーフィルム用絶縁フィルム付チップを、テスト基板(グローバルネット(株)製、G03、シリコン基板)に対し、位置を適切に合わせた上で、次の条件で圧着した。
ステージ温度:160℃
仮圧着工程 チップ温度:160℃、荷重:45N(4s)
本圧着工程 チップ温度:260℃、荷重:45N(10s)
チップ温度は別途チップ/基板間に熱電対を挿入した治具を作成し、同条件で圧着することにより測定した。
得られたチップ/ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム/基板の積層品を、赤外線顕微鏡でチップ側から観察することにより、ボイドを評価した。ボイドがほとんど発生していないものを「○」、ボイドが顕著に発生したものを「×」とした。また、電気的な接続が取れているものを接合「○」、導通不良があるものを「×」とした。
In the following Examples / Comparative Examples, the evaluation of physical properties / characteristics was performed by the following method.
(Melting viscosity)
It was determined by measuring the temperature dispersion of molten viscoelasticity using a rheometer (manufactured by Anton Pearl, model number: MCR302). For the measurement, an underfill insulating film laminated to a thickness of 1.0 mm was used, and the film was previously brought into close contact with a jig at 80 ° C. for 3 minutes, and then measured under the following conditions. The second measurement was carried out again after the temperature was lowered to 60 ° C. over about 30 minutes after the first measurement was completed.
Environment: Nitrogen atmosphere Measuring jig: Parallel plate 8 mmφ
Deformation mode: Slip frequency: 1Hz
Temperature rise rate: 10 ° C / min Temperature range: 60 to 160 ° C (first time), 60 to 200 ° C (second time)
(Crimping test)
For test chips (G03 manufactured by Global Net Co., Ltd., vacuum diameter: 20 μm, vacuum pitch: 40 μm, bump height: 19 μm (copper pillar with tin / silver solder), size: 5 mm × 5 mm, daisy chain structure), Underfill insulating film for gang bonding process (20 μm) / Detachable PET film (Purex A54, 38 μm manufactured by Teijin DuPont Film Co., Ltd.) so that the underfill insulating film for gang bonding process is on the test chip side. , Laminated under vacuum using a vacuum laminator (manufactured by Takatori Co., Ltd.) (vacuum degree: 80 ° C. for 1 minute after reaching 13 Pa). An unnecessary chip peripheral portion was removed from the obtained laminated product with a design knife, and then the release film was removed to obtain a chip with an insulating film for an under film.
Next, using a bonder (manufactured by Shibuya Kogyo Co., Ltd., DB250), the chip with an insulating film for underfilm is appropriately positioned with respect to a test substrate (manufactured by Global Net Co., Ltd., G03, silicon substrate). After that, it was crimped under the following conditions.
Stage temperature: 160 ° C
Temporary crimping process Chip temperature: 160 ° C, load: 45N (4s)
Main crimping process Chip temperature: 260 ° C, load: 45N (10s)
The chip temperature was measured by separately creating a jig in which a thermocouple was inserted between the chip / substrate and crimping under the same conditions.
Voids were evaluated by observing the obtained laminated product of the chip / underfill insulating film / substrate for the gang bonding process from the chip side with an infrared microscope. Those with almost no voids were marked with "○", and those with significant voids were marked with "x". In addition, those with electrical connection were marked with "○", and those with poor continuity were marked with "x".

[実施例1]
フィルム形成用の樹脂成分(a)として、フェノキシ樹脂(三菱化学株式会社製、YX7200B35(数平均分子量約10000、DSCによるガラス転移温度149℃、エポキシ当量8000))30質量部、(c)エポキシ樹脂として、エポキシ樹脂(DIC株式会社製、N-695(クレゾールノボラック型、軟化点90~100℃))、予め固形分70%のメチルエチルケトン溶液を調整し用いた)30質量部、(b)熱ラジカル重合性物質として、アクリレート(日本化薬株式会社製、KAYARAD R-130、ビスフェノールA系エポキシアクリレート55~60%、アクリレートモノマー40~45%の混合物、平均分子量(Mw)500、(e)重合禁止剤1としてハイドロキノンモノメチルエーテル(慣用名:メトキノン)400ppm含有)40質量部、(f)エポキシ硬化剤として、イミダゾール(四国化成工業株式会社製、2MAOK-PW(2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物))3質量部、(d)熱ラジカル発生剤として、有機過酸化物(パーヘキサ25B(日油株式会社製、1分間半減期温度180℃、分子量290.45)1質量部、(g)フラックス剤として、アジピン酸1質量部、フィラーとして、シリカ(OX50(日本アエロジル株式会社、親水性ヒュームドシリカ、BET比表面積50m/g、平均粒径約0.05μm))25質量部、(e)重合禁止剤2として、TBQ(t-ブチルパラベンゾキノン)を(b)熱ラジカル重合性物質(有機過酸化物)に対し、1000ppm、及びメチルエチルケトンを配合し、固形分濃度50%の樹脂組成物を調整した。これを、剥離処理されたPETにアプリケータを用いて塗布し、90℃のオーブンで5分間乾燥させ、アンダーフィル絶縁フィルムを複数枚作製した。
得られたフィルムの少なくとも1枚について、1回目の昇温で120℃での溶融粘度η 、140℃での溶融粘度η 、及び最低溶融粘度η 、を評価し、最低溶融粘度を与える温度を特定した。60℃まで30分程度かけて冷却した後、2回目の昇温で150℃での溶融粘度η を評価した。また、同じ条件で作製したフィルムを用いて、圧着試験を行いボイド及び導通を評価した。結果を表1に示す。
[Example 1]
As the resin component (a) for forming a film, 30 parts by mass of a phenoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YX7200B35 (number average molecular weight of about 10,000, glass transition temperature by DSC, glass transition temperature of 149 ° C., epoxy equivalent of 8000)), (c) epoxy resin. 30 parts by mass of epoxy resin (manufactured by DIC Co., Ltd., N-695 (cresol novolac type, softening point 90 to 100 ° C.), prepared in advance using a methyl ethyl ketone solution having a solid content of 70%), (b) thermal radical As a polymerizable substance, a mixture of acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD R-130, bisphenol A-based epoxy acrylate 55-60%, acrylate monomer 40-45%, average molecular weight (Mw) 500, (e) polymerization prohibited. 40 parts by mass of hydroquinone monomethyl ether (conventional name: methquinone) 400 ppm as agent 1, and imidazole (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2MAOK-PW (2,4-diamino-6- [2)) as an epoxy curing agent. '-Methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct)) 3 parts by mass, (d) Organic peroxide as a thermal radical generator (Perhexa 25B (manufactured by Nichiyu Co., Ltd., 1) Minute half-life temperature 180 ° C., molecular weight 290.45) 1 part by mass, (g) 1 part by mass of adipic acid as a flux agent, silica as a filler (OX50 (Japan Aerodil Co., Ltd., hydrophilic fumed silica, BET specific surface area) 50 m 2 / g, average particle size about 0.05 μm)) 25 parts by mass, (e) TBQ (t-butylparabenzoquinone) as the polymerization inhibitor 2 (b) Thermal radically polymerizable substance (organic peroxide) A resin composition having a solid content concentration of 50% was prepared by blending 1000 ppm and methyl ethyl ketone. This was applied to the peeled PET using an applicator and dried in an oven at 90 ° C. for 5 minutes. , A plurality of underfill insulating films were prepared.
For at least one of the obtained films, the melt viscosity η * 1 at 120 ° C., the melt viscosity η * 2 at 140 ° C., and the minimum melt viscosity η * 3 at the first temperature rise were evaluated, and the minimum melting was performed. The temperature at which the viscosity was given was specified. After cooling to 60 ° C. for about 30 minutes, the melt viscosity η * 4 at 150 ° C. was evaluated at the second temperature rise. In addition, a crimping test was performed using a film prepared under the same conditions to evaluate voids and continuity. The results are shown in Table 1.

[実施例2]
フィルム形成用の樹脂成分(a)として、フェノキシ樹脂(三菱化学株式会社製、1256B40(ビスフェノールA骨格、数平均分子量約10000、DSCによるガラス転移温度98℃、エポキシ当量7800))30質量部、(c)エポキシ樹脂として、エポキシ樹脂(DIC株式会社製、N-672-EXP(クレゾールノボラック型、軟化点71~79℃)、予め固形分70%のメチルエチルケトン溶液を調整し用いた)20質量部、(b)熱ラジカル重合性物質として、アクリレート(日本化薬株式会社製、KAYARAD R-130、ビスフェノールA系エポキシアクリレート55~60%、アクリレートモノマー40~45%の混合物、平均分子量(Mw)500、(e)重合禁止剤1としてハイドロキノンモノメチルエーテル(慣用名:メトキノン)500ppm含有)50質量部、(f)エポキシ硬化剤として、イミダゾール(四国化成工業株式会社製、2MAOK-PW(2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物))3質量部、(d)熱ラジカル発生剤として、有機過酸化物(日油株式会社製、パーヘキサV(n-ブチル-4,4-ジ(t-ブチルパーオキシ)バレラート)、1分間半減期温度173℃、分子量334.46)0.7質量部、(g)フラックス剤として、アジピン酸1質量部、フィラーとして、シリカ(デンカ株式会社製、SFP-20M(超微粒子球状タイプ溶融シリカ、d50:0.3μm))54質量部、(e)重合禁止剤2として、TBQ(t-ブチルパラベンゾキノン)を(b)熱ラジカル重合性物質(有機過酸化物)に対し、800ppm、及びメチルエチルケトンを配合し、固形分濃度55%の樹脂組成物を調整した。これを、これを、剥離処理されたPETにアプリケータを用いて塗布し、90℃のオーブンで5分間乾燥させ、厚み20μmのアンダーフィル絶縁フィルムを複数枚作製した。
得られたフィルムの少なくとも1枚について、1回目の昇温で120℃での溶融粘度η 、140℃での溶融粘度η 、及び最低溶融粘度η 、を評価し、最低溶融粘度を与える温度を特定した。冷却後、2回目の昇温で150℃での溶融粘度η を評価した。また、同じ条件で作製したフィルムを用いて、圧着試験を行いボイド及び導通を評価した。結果を表1に示す。
[Example 2]
As the resin component (a) for film formation, 30 parts by mass of a phenoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, 1256B40 (bisphenol A skeleton, number average molecular weight about 10,000, glass transition temperature by DSC, glass transition temperature 98 ° C., epoxy equivalent 7800)), ( c) As the epoxy resin, 20 parts by mass of an epoxy resin (manufactured by DIC Co., Ltd., N-672-EXP (cresol novolac type, softening point 71 to 79 ° C.), prepared in advance using a methyl ethyl ketone solution having a solid content of 70%). (B) As a heat radical polymerizable substance, a mixture of acrylate (KAYARAD R-130 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., 55-60% bisphenol A epoxy acrylate, 40-45% acrylate monomer, average molecular weight (Mw) 500, (E) 50 parts by mass of hydroquinone monomethyl ether (conventional name: methquinone) 500 ppm as the polymerization inhibitor 1, and (f) imidazole (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2MAOK-PW (2,4-diamino)) as the epoxy curing agent. -6- [2'-methylimidazolyl- (1')] -ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct)) 3 parts by weight, (d) Organic peroxide as a thermal radical generator (manufactured by Nichiyu Co., Ltd.) , Perhexa V (n-butyl-4,4-di (t-butylperoxy) valerate), 1 minute half-life temperature 173 ° C., molecular weight 334.46) 0.7 parts by mass, (g) Adipine as a flux agent 1 part by mass of acid, 54 parts by mass of silica (manufactured by Denka Co., Ltd., SFP-20M (ultrafine spherical type molten silica, d50: 0.3 μm)) as a filler, (e) TBQ (t-) as a polymerization inhibitor 2. Butylparabenzoquinone) was added to (b) a thermally radically polymerizable substance (organic peroxide) at 800 ppm and a methyl ethyl ketone to prepare a resin composition having a solid content concentration of 55%. This was applied to the peeled PET using an applicator and dried in an oven at 90 ° C. for 5 minutes to prepare a plurality of underfill insulating films having a thickness of 20 μm.
For at least one of the obtained films, the melt viscosity η * 1 at 120 ° C., the melt viscosity η * 2 at 140 ° C., and the minimum melt viscosity η * 3 at the first temperature rise were evaluated, and the minimum melting was performed. The temperature at which the viscosity was given was specified. After cooling, the melt viscosity η * 4 at 150 ° C. was evaluated by raising the temperature a second time. In addition, a crimping test was performed using a film prepared under the same conditions to evaluate voids and continuity. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
フィルム形成用の樹脂成分(a)として、フェノキシ樹脂(三菱化学株式会社製、YX7200B35(数平均分子量約10000、DSCによるガラス転移温度149℃、エポキシ当量8000))30質量部、(c)エポキシ樹脂として、エポキシ樹脂(三菱化学株式会社社製、YL983U(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量165~175))35質量部、及びエポキシ樹脂(DIC株式会社製、HP4710(ナフタレン型、軟化点85~105℃、予め固形分70%のメチルエチルケトン溶液を調整し用いた)35質量部、(f)エポキシ硬化剤として、イミダゾール(四国化成工業株式会社製、2MAOK-PW(2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物))0.2質量部、(g)フラックス剤として、アジピン酸1質量部、及びフィラーとして、シリカ(EMIX300(株式会社龍森製、シリカ微粒子。一次粒径300nm))25質量部、及びメチルエチルケトンを配合し、固形分濃度50%の樹脂組成物を調整した。これを、これを、剥離処理されたPETにアプリケータを用いて塗布し、90℃のオーブンで5分間乾燥させ、厚み20μmのギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを複数枚作製した。
得られたフィルムの少なくとも1枚について、1回目の昇温で120℃での溶融粘度η 、140℃での溶融粘度η 、及び最低溶融粘度η 、を評価し、最低溶融粘度を与える温度を特定した。冷却後、2回目の昇温で150℃での溶融粘度η を評価した。また、同じ条件で作製したフィルムを用いて、圧着試験を行いボイド及び導通を評価した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
As the resin component (a) for forming a film, 30 parts by mass of a phenoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YX7200B35 (number average molecular weight about 10,000, glass transition temperature by DSC, glass transition temperature 149 ° C., epoxy equivalent 8000)), (c) epoxy resin 35 parts by mass of epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, YL983U (bisphenol F type epoxy resin, epoxy equivalent 165 to 175)), and epoxy resin (manufactured by DIC Co., Ltd., HP4710 (naphthalen type, softening point 85 to 105)). 35 parts by mass (f) as an epoxy curing agent (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 2MAOK-PW (2,4-diamino-6-]) 2'-Methylimidazolyl- (1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct)) 0.2 parts by mass, (g) 1 part by mass of adipic acid as a flux agent, and silica (EMIX300 (EMIX300) as a filler. Tatsumori Co., Ltd., silica fine particles. Primary particle size 300 nm)) 25 parts by mass and methyl ethyl ketone were blended to prepare a resin composition having a solid content concentration of 50%. It was applied using an applicator and dried in an oven at 90 ° C. for 5 minutes to prepare a plurality of underfill insulating films for a gang bonding process having a thickness of 20 μm.
For at least one of the obtained films, the melt viscosity η * 1 at 120 ° C., the melt viscosity η * 2 at 140 ° C., and the minimum melt viscosity η * 3 at the first temperature rise were evaluated, and the minimum melting was performed. The temperature at which the viscosity was given was specified. After cooling, the melt viscosity η * 4 at 150 ° C. was evaluated by raising the temperature a second time. In addition, a crimping test was performed using a film prepared under the same conditions to evaluate voids and continuity. The results are shown in Table 1.

Figure 0007066350000003

実施例1及び2では、仮圧着及び本圧着のいずれにおいても、ボイドが抑制されるとともに、良好な導通が得られ、これらの実施例のアンダーフィル絶縁フィルムが、ギャングボンディングプロセスにおいて好適に使用できるものであることがわかった。
比較例1では、ボイドを抑制することができず、更に仮圧着では導通を確保できず、ギャングボンディングプロセスでの使用に適さないフィルムであった。
Figure 0007066350000003

In Examples 1 and 2, voids are suppressed and good conduction is obtained in both temporary crimping and main crimping, and the underfill insulating film of these examples can be suitably used in the gang bonding process. It turned out to be a thing.
In Comparative Example 1, the film could not suppress voids and could not secure continuity by temporary crimping, and was not suitable for use in the gang bonding process.

本発明のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムは、仮圧着工程と本圧着工程とを有するいわゆるギャングボンディングプロセスにおいて導通不良やボイドの発生などの問題を有効に抑制することができ、これを用いることで、優れた性能の半導体装置、並びにその中間製品及び応用製品を、高い生産性で製造することができるという、実用上高い価値を有する技術的効果を有するものであり、産業の各分野、とりわけ半導体装置の製造をはじめとする電気電子産業の分野において、高い利用可能性を有する。 The underfill insulating film for a gang bonding process of the present invention can effectively suppress problems such as poor continuity and generation of voids in a so-called gang bonding process having a temporary crimping process and a main crimping process, and the underfill insulating film can be used. It has a technical effect of high practical value, that is, it is possible to manufacture semiconductor devices with excellent performance, intermediate products and applied products thereof with high productivity, and it has a technical effect of high practical value, and in particular, in each field of industry. It has high utility in the fields of the electrical and electronic industry, including the manufacture of semiconductor devices.

1:半導体チップ
2a:電極
2b:対向電極
3:ハンダ
4:アンダーフィル絶縁フィルム、ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム
5:回路基板
6:ヘッド
7:仮圧着用ヘッド
8、10:本圧着用ヘッド
9:TSVチップ
1: Semiconductor chip 2a: Electrode 2b: Opposite electrode 3: Solder 4: Underfill insulating film, Underfill insulating film for gang bonding process 5: Circuit board 6: Head 7: Temporary crimping head 8, 10: Main crimping head 9: TSV chip

Claims (13)

下記成分(a)~(d)を含んでなるギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム:
(a)フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂成分:10~40質量部
(b)熱ラジカル重合性物質:20~65質量部
(c)エポキシ樹脂:20~65質量部
(d)熱ラジカル発生剤:0.1~5質量部
(ここで、(a)(b)(c)及び(d)の各含有量は、(a)(b)及び(c)の合計100質量部に対する質量部である。)
であって、更に(f)エポキシ硬化剤を、(a)(b)、及び(c)の合計100質量部に対して0.5~10質量部含有し、(e)重合禁止剤を、前記(b)熱ラジカル重合性物質の量(質量)に対して、600~10000質量ppm含む、上記ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。
Underfill insulating film for gang bonding process containing the following components (a) to (d):
(A) At least one resin component selected from phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, and acrylic resin: 10 to 40 parts by mass (b) Thermal radically polymerizable substance: 20 to 65 parts by mass (c) ) Epoxy resin: 20 to 65 parts by mass (d) Thermal radical generator: 0.1 to 5 parts by mass (Here, the contents of (a), (b), (c) and (d) are (a). (B) and (c) are parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass.)
Further, (f) an epoxy curing agent is contained in an amount of 0.5 to 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of (a), (b) and (c), and (e) a polymerization inhibitor is contained. (B) The underfill insulating film for a gang bonding process containing 600 to 10000 mass ppm with respect to the amount (mass) of the heat radical polymerizable substance.
更に、(g)フラックス剤を、(a)(b)、及び(c)の合計100質量部に対して0.1~10質量部含有する、請求項1に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。 The underfill for a gang bonding process according to claim 1, further comprising (g) a flux agent in an amount of 0.1 to 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of (a), (b) and (c). Insulation film. 動的粘弾性測定装置を用いた測定において、60℃から10℃/分で昇温させた際の、120℃での溶融粘度η が2×102~2×104Pa・sであり、140℃での溶融粘度η 2が3×10~3×10Pa・sである、請求項1又は2に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。 In the measurement using the dynamic viscous elasticity measuring device, the melt viscosity η * 1 at 120 ° C. when the temperature was raised from 60 ° C. to 10 ° C./min was 2 × 10 2 × 10 4 Pa · s. The underfill insulating film for a gang bonding process according to claim 1 or 2, wherein the melt viscosity η * 2 at 140 ° C. is 3 × 10 2 to 3 × 10 5 Pa · s. 動的粘弾性測定装置を用いた測定において、60℃から10℃/分で160℃まで昇温させた際の最低溶融粘度η が、2×10~5×10Pa・sであり、最低溶融粘度を与える温度が100℃~140℃である請求項1から3のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。 In the measurement using the dynamic viscous elasticity measuring device, the minimum melt viscosity η * 3 when the temperature is raised from 60 ° C to 10 ° C / min to 160 ° C is 2 × 10 2 to 5 × 10 3 Pa · s. The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature at which the minimum melt viscosity is given is 100 ° C to 140 ° C. 動的粘弾性測定装置を用いた測定において、60℃から10℃/分で160℃まで昇温させた後、一旦60℃に冷却して、その後再度10℃/分で昇温したときの150℃での溶融粘度η が、1×104~1×108Pa・sである、請求項1から4のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。 In the measurement using the dynamic viscoelasticity measuring device, the temperature was raised from 60 ° C. to 160 ° C. at 10 ° C./min, then cooled to 60 ° C., and then raised again at 10 ° C./min. The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of claims 1 to 4, wherein the melt viscosity η * 4 at ° C. is 1 × 10 4 to 1 × 10 8 Pa · s. 導電性粒子の含有量が5質量%以下である、請求項1から5のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。 The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of the conductive particles is 5% by mass or less. 前記(d)熱ラジカル発生剤の1分間半減期温度が、140~200℃である、請求項1から6のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。 The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of claims 1 to 6, wherein the 1-minute half-life temperature of the (d) thermal radical generator is 140 to 200 ° C. 記(e)重合禁止剤が、キノン系の重合禁止剤である、請求項1から7のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。 The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of claims 1 to 7, wherein the ( e) polymerization inhibitor is a quinone-based polymerization inhibitor. 前記(f)エポキシ硬化剤が、潜在性硬化剤である、請求項1から7のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。 The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of claims 1 to 7, wherein the (f) epoxy curing agent is a latent curing agent. 前記潜在性硬化剤が、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、及び2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物から選ばれる少なくとも一つである、請求項9に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム。 The latent curing agents are 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, and 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazole- (2'-methylimidazolyl-). 1')]-The underfill insulating film for a gang bonding process according to claim 9, which is at least one selected from the ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct. ハンダ付き電極が形成された半導体チップと、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板とを、請求項1から10のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを介して接合する、半導体装置の製造方法であって、
α)ハンダ付き電極を有するウエハ上に前記ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを真空下で貼り付ける工程と、
β)該ウエハを個々のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルム付半導体チップに分割する工程と、
γ)前記半導体チップの電極と前記回路基板の対向電極とがそれぞれの略中心線上で接触するように、前記半導体チップを、前記回路基板上に仮圧着する工程と、
δ)仮圧着された前記半導体チップと該回路基板とを、最大温度が該チップに搭載されたハンダの融点温度以上となる温度条件で、熱圧着する工程であって、複数の仮圧着された前記半導体チップが同時にハンダの融点温度以上となる温度条件に加熱される工程である熱圧着工程と、を有する、上記半導体装置の製造方法。
The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of claims 1 to 10, wherein the semiconductor chip on which the soldered electrode is formed and the circuit board on which the counter electrode facing the soldered electrode is formed are formed. It is a manufacturing method of a semiconductor device that is joined via
α) The process of attaching the underfill insulating film for the gang bonding process on a wafer having a soldered electrode under vacuum, and
β) A step of dividing the wafer into semiconductor chips with an underfill insulating film for individual gang bonding processes, and
γ) A step of temporarily crimping the semiconductor chip onto the circuit board so that the electrodes of the semiconductor chip and the counter electrodes of the circuit board come into contact with each other on their respective substantially center lines.
δ) A plurality of thermocompression-bonded semiconductor chips and circuit boards that were thermocompression-bonded under temperature conditions where the maximum temperature was equal to or higher than the melting point temperature of the solder mounted on the chips. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a thermocompression bonding step, which is a step in which the semiconductor chip is simultaneously heated to a temperature condition equal to or higher than the melting point temperature of solder.
ハンダ付き電極が形成された半導体チップと、前記ハンダ付き電極と対向する対向電極が形成された回路基板とを、請求項1から10のいずれか一項に記載のギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを介して接合する、半導体装置の製造方法であって、
α‘)前記回路基板上に前記ギャングボンディングプロセス用アンダーフィル絶縁フィルムを貼り付ける工程と、
γ)前記半導体チップの電極と前記回路基板の対向電極とがそれぞれの略中心線上で接触するように、前記半導体チップを、前記回路基板上に仮圧着する工程と、
δ)仮圧着された前記半導体チップと該回路基板とを、最大温度が該チップに搭載されたハンダの融点温度以上となる温度条件で、熱圧着する工程であって、複数の仮圧着された前記半導体チップが同時にハンダの融点温度以上となる温度条件に加熱される工程である熱圧着工程と、を有する、上記半導体装置の製造方法。
The underfill insulating film for a gang bonding process according to any one of claims 1 to 10, wherein the semiconductor chip on which the soldered electrode is formed and the circuit board on which the counter electrode facing the soldered electrode is formed are formed. It is a manufacturing method of a semiconductor device that is joined via
α') The process of attaching the underfill insulating film for the gang bonding process on the circuit board, and
γ) A step of temporarily crimping the semiconductor chip onto the circuit board so that the electrodes of the semiconductor chip and the counter electrodes of the circuit board come into contact with each other on their respective substantially center lines.
δ) A plurality of thermocompression-bonded semiconductor chips and circuit boards that were thermocompression-bonded under temperature conditions where the maximum temperature was equal to or higher than the melting point temperature of the solder mounted on the chips. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a thermocompression bonding step, which is a step in which the semiconductor chip is simultaneously heated to a temperature condition equal to or higher than the melting point temperature of solder.
請求項11又は12に記載の方法を用いる、電気電子機器の製造方法。
A method for manufacturing an electrical / electronic device using the method according to claim 11 or 12.
JP2017150376A 2017-08-03 2017-08-03 Highly productive underfill insulation film for gang bonding processes Active JP7066350B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017150376A JP7066350B2 (en) 2017-08-03 2017-08-03 Highly productive underfill insulation film for gang bonding processes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017150376A JP7066350B2 (en) 2017-08-03 2017-08-03 Highly productive underfill insulation film for gang bonding processes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019029599A JP2019029599A (en) 2019-02-21
JP7066350B2 true JP7066350B2 (en) 2022-05-13

Family

ID=65478868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017150376A Active JP7066350B2 (en) 2017-08-03 2017-08-03 Highly productive underfill insulation film for gang bonding processes

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7066350B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020262585A1 (en) 2019-06-28 2020-12-30 三菱瓦斯化学株式会社 Resin composition, resin sheet, layered product, semiconductor wafer with resin composition layer, substrate with resin composition layer for semiconductor mounting, and semiconductor device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015503220A (en) 2011-11-02 2015-01-29 ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Adhesive for electronic parts
JP2017045891A (en) 2015-08-27 2017-03-02 日立化成株式会社 Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2017098331A (en) 2015-11-19 2017-06-01 日東電工株式会社 Sheet-like resin composition, laminate sheet, and method for manufacturing semiconductor device
JP2017114960A (en) 2015-12-22 2017-06-29 日立化成株式会社 Prior-supply type underfill material, cured product of prior-supply type underfill material, electronic component device, and method for producing electronic component device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015503220A (en) 2011-11-02 2015-01-29 ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Adhesive for electronic parts
JP2017045891A (en) 2015-08-27 2017-03-02 日立化成株式会社 Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2017098331A (en) 2015-11-19 2017-06-01 日東電工株式会社 Sheet-like resin composition, laminate sheet, and method for manufacturing semiconductor device
JP2017114960A (en) 2015-12-22 2017-06-29 日立化成株式会社 Prior-supply type underfill material, cured product of prior-supply type underfill material, electronic component device, and method for producing electronic component device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019029599A (en) 2019-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9431314B2 (en) Thermosetting resin composition for sealing packing of semiconductor, and semiconductor device
JP6706995B2 (en) Insulation film for underfill
JP5900602B2 (en) Semiconductor adhesive, flux agent, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device
JP5958529B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
CA2774308A1 (en) Adhesive film, multilayer circuit board, electronic component, and semiconductor device
JP2017197688A (en) Insulation film for underfill
WO2013125685A1 (en) Semiconductor device and production method therefor
US10062625B2 (en) Underfill material and method for manufacturing semiconductor device using the same
JP7226498B2 (en) Semiconductor film adhesive, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device
JP2016139757A (en) Adhesive composition, adhesive sheet for connecting circuit member, and manufacturing method of semiconductor device
CN114555748A (en) Adhesive for semiconductor and method for producing same, and semiconductor device and method for producing same
JP5867584B2 (en) Adhesive for semiconductor and method for manufacturing semiconductor device
JP7066350B2 (en) Highly productive underfill insulation film for gang bonding processes
JP2018160566A (en) Underfill insulation film for gang bonding process
WO2020110785A1 (en) Film-like adhesive agent for semiconductor, semiconductor device, and method for manufacturing same
JP2021093412A (en) Sheet-like resin composition for underfill and semiconductor device using the same
JP6690308B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
WO2021200553A1 (en) Semiconductor adhesive, and semiconductor device and method for manufacturing same
JP2020072149A (en) Film glue for semiconductor, manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device
TWI857859B (en) Semiconductor Devices
TW202411382A (en) Laminated film and method for manufacturing semiconductor device
CN115298280A (en) Adhesive for semiconductor, semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2017103304A (en) Adhesive for semiconductor, semiconductor device, and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200513

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211022

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220401

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220427

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7066350

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150