JP2014107321A - Manufacturing method of substrate with adhesive layer and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接着層付き基板の製造方法に関する。特に、半導体チップがフリップチップ実装される配線基板にあらかじめ接着層を接着させるのに適した、接着層付き基板の製造方法に関する。また本発明の接着層付き基板の製造方法により得られる接着層付き基板を用いた、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a substrate with an adhesive layer. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a substrate with an adhesive layer suitable for adhering an adhesive layer to a wiring substrate on which a semiconductor chip is flip-chip mounted. Moreover, it is related with the manufacturing method of the semiconductor device using the board | substrate with an adhesive layer obtained by the manufacturing method of the board | substrate with an adhesive layer of this invention.
半導体チップを配線基板上にフリップチップ実装する場合、半導体チップと配線基板との線膨張率の差に起因する熱ストレスを緩和するため、半導体チップと配線基板の間隙にいわゆるアンダーフィルと呼ばれる絶縁性液状樹脂を充填する方法がとられてきた。しかし、微細接続化により半導体チップと配線基板の間隙が狭くなると、毛細管現象を利用した絶縁性液状樹脂の充填に、長時間を要する問題が生じていた。また半田等を用いた接続時のフラックス残渣の洗浄除去が困難になる等の問題が生じていた。これに対し、あらかじめ配線基板に絶縁性液状樹脂を塗布または絶縁性樹脂シートを貼り付け、加熱および加圧により半導体チップのバンプ電極と配線基板のパッド電極を電気的に接続し、絶縁性樹脂の硬化を行う方法が行われている。特に絶縁性樹脂量の制御やフィレット量の制御による実装面積の極小化の点で、絶縁性樹脂シートを貼り付ける方法が有利である。 When flip-chip mounting a semiconductor chip on a wiring board, in order to alleviate thermal stress caused by the difference in linear expansion coefficient between the semiconductor chip and the wiring board, insulation called so-called underfill is provided in the gap between the semiconductor chip and the wiring board. A method of filling a liquid resin has been taken. However, when the gap between the semiconductor chip and the wiring substrate becomes narrow due to the fine connection, there is a problem that it takes a long time to fill the insulating liquid resin using the capillary phenomenon. Further, there has been a problem that it becomes difficult to remove and remove the flux residue at the time of connection using solder or the like. On the other hand, an insulating liquid resin is applied to the wiring board in advance or an insulating resin sheet is pasted, and the bump electrode of the semiconductor chip and the pad electrode of the wiring board are electrically connected by heating and pressurization, and the insulating resin There is a method of curing. In particular, a method of attaching an insulating resin sheet is advantageous in terms of minimizing the mounting area by controlling the amount of insulating resin and controlling the amount of fillet.
例えば特許文献１には、絶縁性樹脂シートを貼り付けることによる半導体装置の製造方法が記載されている。しかしながら特許文献１に記載の半導体装置の製造方法は、基板の段差部にボイドが取り残される問題があった。
For example,
また特許文献２には、ベースフィルム上に形成された絶縁性樹脂シートにナイフによって切り込みを入れることによって、所定の大きさの絶縁性樹脂シートを基板に貼り付ける方法が記載されている。しかしながら特許文献２に記載の方法は、絶縁性樹脂シートが中央部のみ仮固定され周辺部が固定されていないため、絶縁性樹脂シートがベースフィルムから剥離する前に基板から剥がれるという問題があった。
また特許文献３には、絶縁性樹脂シートの貼り付け時に配線基板の段差部等にボイド（気泡）が取り残される問題を解決するため、絶縁性樹脂シートの中央に対応する位置に突起部を有する保持冶具を用いて絶縁性樹脂シートを貼り付ける方法が記載されている。しかしながら、特許文献３に記載の方法は、ベースフィルムを用いず絶縁性樹脂シートのみを単体で扱うため、所定の寸法に切断する際や保持冶具への供給する際のハンドリングが困難であり、また別の工程や装置が必要となるため、生産効率が低いという問題があった。
Further,
本発明は、ベース層から接着層を基板に接着する際、基板の段差部にボイドが取り残されることが無く、ハンドリングが容易で生産効率が高い接着層付き基板の製造方法、特に半導体チップがフリップチップ実装される配線基板にあらかじめ接着層を接着させるのに適した、接着層付き基板の製造方法を提供することを目的とする。また本発明の接着層付き基板の製造方法により得られる接着層付き基板を用いた、半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a method for manufacturing a substrate with an adhesive layer, in particular, a semiconductor chip flip-flop when a bonding layer is bonded to a substrate from a base layer without voids remaining in the stepped portion of the substrate, and handling is easy and production efficiency is high. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate with an adhesive layer, which is suitable for adhering an adhesive layer to a wiring substrate to be mounted on a chip in advance. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of a semiconductor device using the board | substrate with an adhesive layer obtained by the manufacturing method of the board | substrate with an adhesive layer of this invention.
本発明の接着層付き基板の製造方法は、（Ａ）ベース層および接着層を有し、前記接着層が最外層に形成されており、かつ接着層に長方形の切り込みが形成された接着フィルムの接着剤層側の面と、基板の一方の面を対向させる工程、
（Ｂ）前記接着フィルムの接着剤層側の面の反対面であって、前記接着層に形成された長方形の切り込み内の四隅の位置に加熱圧子を配置し、これにより加熱しながら押圧して接着剤層の長方形の切り込み部分を基板に接着させる工程および
（Ｃ）前記接着フィルムの前記基板に接着させた切り込み部分以外の部分を剥離する工程をこの順に有することを特徴とする。
The manufacturing method of the board | substrate with an adhesive layer of this invention is (A) The adhesive film which has a base layer and an adhesive layer, the said adhesive layer is formed in the outermost layer, and the rectangular cut was formed in the adhesive layer A process of making the surface on the adhesive layer side and one surface of the substrate face each other,
(B) A heating indenter is disposed at the four corners in the rectangular cut formed in the adhesive layer, which is the opposite surface of the adhesive film side of the adhesive film, and is pressed while heating. The step of adhering the rectangular cut portion of the adhesive layer to the substrate and the step (C) of peeling the portion other than the cut portion of the adhesive film bonded to the substrate are arranged in this order.
本発明によれば、ベース層から接着層を基板に接着する際、基板の段差部にボイドが取り残されることが無く、ハンドリングが容易で生産効率が高い接着層付き基板の製造方法、およびその製造方法を用いて製造した半導体装置が得られる。 According to the present invention, when bonding an adhesive layer from a base layer to a substrate, there is no void left in the stepped portion of the substrate, and the method for manufacturing a substrate with an adhesive layer that is easy to handle and has high production efficiency, and manufacturing the same A semiconductor device manufactured using the method is obtained.
本発明の接着層付き基板の製造方法は、（Ａ）ベース層および接着層を有し、前記接着層が最外層に形成されており、かつ接着層に長方形の切り込みが形成された接着フィルムの接着剤層側の面と、基板の一方の面を対向させる工程、
（Ｂ）前記接着フィルムの接着剤層側の面の反対面であって、前記接着層に形成された長方形の切り込み内の四隅の位置に加熱圧子を配置し、これにより加熱しながら押圧して接着剤層の長方形の切り込み部分を基板に接着させる工程および
（Ｃ）前記接着フィルムの前記基板に接着させた切り込み部分以外の部分を剥離する工程をこの順に有することを特徴とする。
The manufacturing method of the board | substrate with an adhesive layer of this invention is (A) The adhesive film which has a base layer and an adhesive layer, the said adhesive layer is formed in the outermost layer, and the rectangular cut was formed in the adhesive layer A process of making the surface on the adhesive layer side and one surface of the substrate face each other,
(B) A heating indenter is disposed at the four corners in the rectangular cut formed in the adhesive layer, which is the opposite surface of the adhesive film side of the adhesive film, and is pressed while heating. The step of adhering the rectangular cut portion of the adhesive layer to the substrate and the step (C) of peeling the portion other than the cut portion of the adhesive film bonded to the substrate are arranged in this order.
最初に、（Ａ）ベース層および接着層を有し、前記接着層が最外層に形成されており、かつ接着層に長方形の切り込みが形成された接着フィルムの接着剤層側の面と、基板の一方の面を対向させる工程について説明する。 First, (A) an adhesive film-side surface of an adhesive film having a base layer and an adhesive layer, wherein the adhesive layer is formed as an outermost layer, and a rectangular cut is formed in the adhesive layer, and a substrate The process of making the one surface of each face will be described.
まずベース層および接着層を有し、前記接着層が最外層に形成されている接着フィルムを用意する。例えば図１（１）に示すようにベース層と接着層の２層構造の接着フィルムが挙げられる。ベース層としては、硬度、加工性、価格等の点からＰＥＴフィルムを用いることが好ましい。また接着層としては、半導体装置を製造する場合には、半導体チップを実装した後に硬化させる必要があるため、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。またその場合には、基板は配線基板であることが好ましい。次に接着層に長方形の切り込みが形成させる。例えば図１（２）に示すように切り込みを入れる。切り込みを形成させる方法としては、例えばナイフやピナクル刃を用いる方法が挙げられる。そして接着フィルムの接着剤層側の面と、基板の一方の面を対向させる。 First, an adhesive film having a base layer and an adhesive layer and having the adhesive layer formed as the outermost layer is prepared. For example, as shown in FIG. 1 (1), an adhesive film having a two-layer structure of a base layer and an adhesive layer can be mentioned. As the base layer, it is preferable to use a PET film from the viewpoints of hardness, processability, price, and the like. Further, the adhesive layer preferably contains a thermosetting resin because it is necessary to cure after mounting the semiconductor chip when manufacturing a semiconductor device. In that case, the substrate is preferably a wiring substrate. Next, a rectangular cut is formed in the adhesive layer. For example, a cut is made as shown in FIG. Examples of the method for forming the cut include a method using a knife or a pinnacle blade. And the surface by the side of the adhesive bond layer of an adhesive film and one surface of a board | substrate are made to oppose.
次に、（Ｂ）前記接着フィルムの接着剤層側の面の反対面であって、前記接着層に形成された長方形の切り込み内の四隅の位置に加熱圧子を配置し、これにより加熱しながら押圧して接着剤層の長方形の切り込み部分を基板に接着させる工程について説明する。 Next, (B) a heating indenter is arranged at the four corners in the rectangular cut formed in the adhesive layer on the surface opposite to the adhesive layer side surface of the adhesive film, thereby heating the adhesive film The step of pressing and bonding the rectangular cut portion of the adhesive layer to the substrate will be described.
まず、前記接着フィルムの接着剤層側の面の反対面であって、前記接着層に形成された長方形の切り込み内の四隅の位置に加熱圧子を配置する。本発明において、四隅の位置に加熱圧子を配置するとは、長方形の各頂点から、その頂点を形成する２つの辺の方向にそれぞれ１ｍｍ内側の点を含む位置に加熱圧子を配置することをいう。例えば図１（３）で示すようにして配置する。また図２には図１（３）を上面から見た平面図を示す。
First, heating indenters are arranged at the four opposite corners of the rectangular cut formed in the adhesive layer on the surface opposite to the adhesive layer side surface of the adhesive film. In the present invention, the arrangement of the heating indenters at the four corner positions means that the heating indenters are arranged from each vertex of the rectangle to a position including a
配置位置は、接着層に形成された長方形の切り込み内の四隅の位置であるが、ベース層と切り込み外の接着層を剥離する際に、切り込み内の接着層は基板に固定される必要がある。そのため、加熱圧子が加熱する領域と接着層に形成された長方形の各頂点から、その頂点を形成する２つの辺までの距離が１００〜５００μｍであることが好ましい。例えば図２においては、ｄの値が１００〜５００μｍであることが好ましい。 The arrangement positions are the positions of the four corners in the rectangular cut formed in the adhesive layer, but when peeling the base layer and the adhesive layer outside the cut, the adhesive layer in the cut needs to be fixed to the substrate. . Therefore, it is preferable that the distance from each vertex of the rectangle formed in the region heated by the heating indenter and the adhesive layer to two sides forming the vertex is 100 to 500 μm. For example, in FIG. 2, the value of d is preferably 100 to 500 μm.
加熱圧子が加熱する領域と接着層の端部との距離が１００〜５００μｍであれば、加熱圧子が加熱する領域と接着層の端部との距離を精度よく制御する装置が高価となることが少なく、またベース層を剥離する際に接着層を基板に固定しておく効果が接着層の端部までより十分及ぶため、ベース層が接着層から剥離するより先に接着層が基板から剥離することが起きにくくなる。 If the distance between the region heated by the heating indenter and the end of the adhesive layer is 100 to 500 μm, an apparatus for accurately controlling the distance between the region heated by the heating indenter and the end of the adhesive layer may be expensive. The adhesive layer is peeled off from the substrate before the base layer peels off from the substrate because the effect of fixing the adhesive layer to the substrate when peeling off the base layer is more fully extended to the edge of the adhesive layer. Things are less likely to happen.
また、接着層が大きい場合には、その中心部を追加で加熱加圧したり（図３（１））、接着層の縦横比が大きい場合に長辺の中心を追加で加熱加圧したり（図３（２））、矩形、楕円形、鍵形等の円形以外の領域を加熱加圧してもよい（図３（３））。ただし長方形の切り込み部分の面積に対し、加熱圧子で押圧する面積の上限が切り込み部分の面積の３０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。３０％以下とすることで、基板の段差部にボイドが取り残されることをより効果的に防ぐことができる。 Further, when the adhesive layer is large, the center portion is additionally heated and pressurized (FIG. 3 (1)), and when the adhesive layer has a large aspect ratio, the center of the long side is additionally heated and pressurized (see FIG. 3). 3 (2)), a region other than a circle, such as a rectangle, an ellipse, or a key, may be heated and pressurized (FIG. 3 (3)). However, the upper limit of the area pressed by the heating indenter is preferably 30% or less, more preferably 10% or less of the area of the rectangular cut portion. By setting it to 30% or less, it is possible to more effectively prevent voids from being left in the stepped portion of the substrate.
また、図３（４）に示すように、接着層の四隅のうち隣り合う２箇所を連続する形状で加熱加圧しても良く、この場合、図示右方向からベース層の剥離を開始する場合に、より強固な接着層と基板の接着強度が得られる。また隣り合う３箇所を連続する形状で加熱加圧しても良く、四隅のうち異なる隣り合う２箇所をそれぞれ連続する形状で加熱加圧しても良いが、図３（４）に示すように四隅のうち隣り合う２箇所を１つだけを連続する形状とすることが、ボイド除去の観点から好ましい。 Further, as shown in FIG. 3 (4), two adjacent locations of the four corners of the adhesive layer may be heated and pressed in a continuous shape. In this case, when peeling of the base layer is started from the right direction in the figure. A stronger adhesive layer and substrate adhesive strength can be obtained. Further, three adjacent locations may be heated and pressed in a continuous shape, and two different adjacent locations among the four corners may be heated and pressed in a continuous shape, but as shown in FIG. Of these, it is preferable from the viewpoint of void removal that only two adjacent portions have a continuous shape.
また加熱圧子の大きさは、貼り付ける接着層の大きさや基板のパターンによって、適宜調整すればよい。 Further, the size of the heating indenter may be appropriately adjusted depending on the size of the adhesive layer to be attached and the pattern of the substrate.
加熱圧子の加熱温度は、接着層の粘着性を得るため５０℃以上であることが好ましく、接着層の熱硬化を防ぐため１５０℃以下であることが好ましい。 The heating temperature of the heating indenter is preferably 50 ° C. or higher in order to obtain the adhesiveness of the adhesive layer, and is preferably 150 ° C. or lower in order to prevent thermal curing of the adhesive layer.
本発明の接着層付き基板の製造方法によれば、接着層の四隅に相当する位置を基板に固定していて、その他の大部分は基板に固定されていない。そのため半導体装置を製造するために、接着層付き基板の接着層を減圧下で加熱加圧してラミネートする際には、ボイドが逃げ場を失い閉じ込められることが無く効果的にボイドが除去できる。また、ベース層上の接着層をテープ状にして扱うことができるため、ハンドリングが容易で生産効率が高い。 According to the method for manufacturing a substrate with an adhesive layer of the present invention, positions corresponding to the four corners of the adhesive layer are fixed to the substrate, and most of the other portions are not fixed to the substrate. Therefore, when the adhesive layer of the substrate with the adhesive layer is laminated by heating and pressurizing under reduced pressure in order to manufacture a semiconductor device, the voids can be effectively removed without losing confinement and being trapped. Further, since the adhesive layer on the base layer can be handled in a tape shape, handling is easy and production efficiency is high.
次に配置した加熱圧子により加熱しながら押圧して接着剤層の長方形の切り込み部分を基板に接着させる。 Next, it presses, heating with the arrange | positioned heating indenter, and adheres the rectangular cut | notch part of an adhesive bond layer to a board | substrate.
次に、（Ｃ）前記接着フィルムの前記基板に接着させた切り込み部分以外の部分を剥離する工程についてであるが、剥離させる方法については特に限定されない。ここで剥離後の状態の例を、図１（４）に示す。 Next, (C) the step of peeling the portion other than the cut portion bonded to the substrate of the adhesive film, the method of peeling is not particularly limited. Here, an example of the state after peeling is shown in FIG.
本発明の半導体装置の製造方法は、（Ｄ）上記接着層付き基板の製造方法により得られた接着層付き基板の接着層を減圧下で加熱加圧してラミネートする工程および
（Ｅ）ラミネートされた接着層上に半導体チップを搭載する工程をこの順に有することを特徴とする。
The manufacturing method of the semiconductor device of the present invention includes: (D) a step of laminating the adhesive layer of the substrate with an adhesive layer obtained by the above-described method for manufacturing the substrate with an adhesive layer by heating and pressing under reduced pressure; It has the process of mounting a semiconductor chip on an adhesive layer in this order.
まず（Ｄ）上記接着層付き基板の製造方法により得られた接着層付き基板の接着層を減圧下で加熱加圧してラミネートする工程について説明する。 First, (D) the step of laminating the adhesive layer of the substrate with the adhesive layer obtained by the above method for producing the substrate with the adhesive layer by heating and pressing under reduced pressure will be described.
本発明の半導体装置の製造方法において用いられる接着層としては、ＮＣＦ（Ｎｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）等の樹脂シートであることが好ましい。また基板としては配線基板であることが好ましい。 The adhesive layer used in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is preferably a resin sheet such as NCF (Non Conductive Film) or ACF (Anisotropic Conductive Film). The substrate is preferably a wiring substrate.
また減圧下での加熱加圧工程は、ボイドの噛み込みを防ぐため、４００Ｐａ以下の減圧下で行うことが好ましい。加熱加圧工程には、真空ロールラミネーターや真空ダイヤフラムラミネーターを用いることができる。また、加熱加圧時に接着層がラミネーターのロールやダイヤフラムへ付着するのを防ぐため、接着層の上に付着防止用フィルム等を置いてもよい。付着防止用フィルムとしては、ふっ素樹脂フィルムやＰＥＴフィルム、離型処理を施したＰＥＴフィルムなどを用いることができる。 Further, the heating and pressurizing step under reduced pressure is preferably performed under reduced pressure of 400 Pa or less in order to prevent biting of voids. A vacuum roll laminator or a vacuum diaphragm laminator can be used for the heating and pressurizing step. In order to prevent the adhesive layer from adhering to the laminator roll or diaphragm during heating and pressurization, an adhesion preventing film or the like may be placed on the adhesive layer. As the film for preventing adhesion, a fluororesin film, a PET film, a PET film subjected to a release treatment, and the like can be used.
次に（Ｅ）ラミネートされた接着層上に半導体チップを搭載する工程を説明する。ラミネートされた接着層上に半導体チップを搭載する際には、フリップチップボンダー等の装置を用いることが好ましく、半導体チップを接着層上の所望の位置に熱圧着することが好ましい。これにより、基板への半導体チップの固定と基板−半導体チップ間の電気的接合を同時に行うことができる。 Next, (E) a step of mounting a semiconductor chip on the laminated adhesive layer will be described. When mounting the semiconductor chip on the laminated adhesive layer, it is preferable to use a device such as a flip chip bonder, and it is preferable to thermocompression-bond the semiconductor chip to a desired position on the adhesive layer. Thereby, fixation of the semiconductor chip to the substrate and electrical bonding between the substrate and the semiconductor chip can be performed simultaneously.
本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体チップと基板の間の接着層にボイドが発生しにくいため、高い信頼性が得ることができる。また生産効率が高いため、安価に半導体装置を得ることができる。 According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, since voids are unlikely to occur in the adhesive layer between the semiconductor chip and the substrate, high reliability can be obtained. Further, since the production efficiency is high, a semiconductor device can be obtained at low cost.
以下、本発明の接着層付き基板の製造方法および半導体装置の製造方法についてより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, although the manufacturing method of the board | substrate with an adhesive layer and the manufacturing method of a semiconductor device of this invention are demonstrated more concretely, this invention is not limited to these.
＜加熱圧子＞
図４（ａ）〜（ｃ）に示す大きさ、形状の加熱圧子を用いた。
<Heating indenter>
A heating indenter having the size and shape shown in FIGS. 4 (a) to (c) was used.
＜半導体チップの構造＞
シリコン基板上の酸化膜上に厚さ１μｍのアルミニウム配線が形成され、その上に形成された厚さ１μｍの窒化シリコン絶縁膜の開口部にクロムが形成され、銅の高さ１０μｍのポストと５μｍのはんだ（ＳｎＡｇ）が形成された半導体チップを作製した。バンプ径は、２５、３０、３５、４０μｍ、バンプピッチは、それぞれのバンプ径に対して７５、８０、８５、９０μｍのものが形成されている。また、バンプ数は、各ピッチに対して、１３８個、１５０個、１６２個、１７４個形成されている。基板への実装後に、各バンプ構造に対して接続抵抗が測定できるようアルミニウム配線がパターニングされている。チップサイズは、７ｍｍ×７ｍｍ、チップ厚は１００μｍである。
<Semiconductor chip structure>
An aluminum wiring having a thickness of 1 μm is formed on an oxide film on a silicon substrate, chromium is formed in an opening of a silicon nitride insulating film having a thickness of 1 μm formed thereon, a post having a height of 10 μm and a copper of 5 μm. A semiconductor chip on which the solder (SnAg) was formed was produced. The bump diameter is 25, 30, 35, 40 μm, and the bump pitch is 75, 80, 85, 90 μm for each bump diameter. Further, 138, 150, 162, and 174 bumps are formed for each pitch. The aluminum wiring is patterned so that the connection resistance can be measured for each bump structure after mounting on the substrate. The chip size is 7 mm × 7 mm, and the chip thickness is 100 μm.
＜配線基板＞
上記半導体チップのバンプに対応する位置にＣｕパッドを有するプリント配線基板を用いた。
<Wiring board>
A printed wiring board having Cu pads at positions corresponding to the bumps of the semiconductor chip was used.
＜熱硬化性接着剤フィルム＞
合成例１ 有機溶剤可溶性ポリイミドの合成
乾燥窒素気流下、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（以下、ＢＡＨＦとする）２４．５４ｇ（０．０６７モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン（以下、ＳｉＤＡとする）４．９７ｇ（０．０２モル）、末端封止剤として、アニリン１．８６ｇ（０．０２モル）をＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰとする）８０ｇに溶解させた。ここにビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物（以下、ＯＤＰＡとする）３１．０２ｇ（０．１モル）をＮＭＰ２０ｇとともに加えて、２０℃で１時間反応させ、次いで５０℃で４時間撹拌した。その後、キシレンを１５ｇ添加し、水をキシレンとともに共沸させながら、１８０℃で５時間攪拌した。攪拌終了後、溶液を水３Ｌに投入して白色沈殿したポリマーを得た。この沈殿をろ過して回収し、水で３回洗浄した後、真空乾燥機を用いて８０℃、２０時間乾燥した。得られたポリマー固体の赤外吸収スペクトルを測定したところ、１７８０ｃｍ−１付近、１３７７ｃｍ−１付近にポリイミドに起因するイミド構造の吸収ピークが検出された。このようにして有機溶剤可溶性ポリイミドを得た。
<Thermosetting adhesive film>
Synthesis Example 1 Synthesis of Organic Solvent-Soluble Polyimide Under a nitrogen stream, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (hereinafter referred to as BAHF) 24.54 g (0.067 mol), 1 , 3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane (hereinafter referred to as SiDA) 4.97 g (0.02 mol), and 1.86 g (0.02 mol) of aniline as an end-capping agent were added N- It was dissolved in 80 g of methylpyrrolidone (hereinafter referred to as NMP). Here, 31.02 g (0.1 mol) of bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride (hereinafter referred to as ODPA) was added together with 20 g of NMP and reacted at 20 ° C. for 1 hour, and then at 50 ° C. Stir for 4 hours. Thereafter, 15 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 180 ° C. for 5 hours while water was azeotroped with xylene. After the stirring was completed, the solution was poured into 3 L of water to obtain a white precipitated polymer. The precipitate was collected by filtration, washed with water three times, and then dried at 80 ° C. for 20 hours using a vacuum dryer. When the resulting measuring the infrared absorption spectrum of the polymer solids, 1780 cm around -1, absorption peaks of an imide structure caused by a polyimide was detected near 1377 cm -1. In this way, an organic solvent-soluble polyimide was obtained.
＜固形エポキシ化合物＞
１５７Ｓ７０（商品名、三菱化学（株）製）
ＥＰ１０３２Ｈ６０（商品名、三菱化学（株）製）
＜液状エポキシ化合物＞
ＥＰ８２８（商品名、三菱化学（株）製）
＜硬化促進剤＞
イミダゾール系硬化促進剤 キュアゾール２ＰＨＺ（商品名、四国化成工業（株）製）
マイクロカプセル型硬化促進剤 ノバキュアＨＸ−３７９２（商品名、旭化成イーマテリアルズ（株）製）ノバキュアＨＸ−３７９２は、マイクロカプセル型硬化促進剤／液状ビスフェノールＡ型エポキシ化合物を重量比１／２の割合で含有する。
<Solid epoxy compound>
157S70 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
EP1032H60 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
<Liquid epoxy compound>
EP828 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
<Curing accelerator>
Imidazole-based curing accelerator Curesol 2PHZ (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.)
Microcapsule type curing accelerator NovaCure HX-3792 (trade name, manufactured by Asahi Kasei E-Materials Co., Ltd.) NovaCure HX-3792 is a ratio of weight ratio of microcapsule type curing accelerator / liquid bisphenol A type epoxy compound to 1/2. Contains.
＜フィラー＞
ＳＯ−Ｅ２（商品名、アドマテックス（株）製、球形シリカ粒子、平均粒子径０．５μｍ）
ＳＥ６０５０（商品名、アドマテックス（株）製、球形シリカ粒子、平均粒子径２μｍ）
＜その他樹脂および添加剤＞
フェノキシ樹脂ＦＸ２９３（商品名、東都化成株式会社製）
＜接着フィルムＡの作製＞
合成例１で得た有機溶剤可溶性ポリイミドを２５ｇ、固形エポキシ化合物１５７Ｓ７０を２０ｇ、硬化促進剤ＨＸ−３７９２を４５ｇ、フィラーＳＯ−Ｅ２を９０ｇ、溶剤メチルイソブチルケトン８０ｇを調合し、ボールミルを用いてフィラーおよび硬化促進剤粒子の分散処理を行い接着剤ワニスを得た。得られた接着剤ワニスを、スリットダイコーター（塗工機）を用いてベース層である厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム、セラピールＨＰ２（Ｕ）（商品名、東レフィルム加工（株）製、非シリコーン系、重剥離グレード）の処理面に塗布し、８０℃で１０分間乾燥を行って接着フィルムＡを得た。乾燥後の接着層の厚みは２５μｍとした。
<Filler>
SO-E2 (trade name, manufactured by Admatechs Co., Ltd., spherical silica particles, average particle size 0.5 μm)
SE6050 (trade name, manufactured by Admatechs Co., Ltd., spherical silica particles,
<Other resins and additives>
Phenoxy resin FX293 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.)
<Preparation of adhesive film A>
25 g of the organic solvent-soluble polyimide obtained in Synthesis Example 1, 20 g of the solid epoxy compound 157S70, 45 g of the curing accelerator HX-3792, 90 g of the filler SO-E2, and 80 g of the solvent methyl isobutyl ketone were prepared, and the filler was prepared using a ball mill. And the dispersion process of hardening accelerator particle | grains was performed and the adhesive varnish was obtained. Using the obtained adhesive varnish, a 75 μm-thick polyethylene terephthalate film as a base layer using a slit die coater (coating machine), Therapy HP2 (U) (trade name, manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd., non-silicone System, heavy release grade), and dried at 80 ° C. for 10 minutes to obtain an adhesive film A. The thickness of the adhesive layer after drying was 25 μm.
＜接着フィルムＢの作製＞
フェノキシ樹脂ＦＸ２９３ ２５重量部、エポキシ化合物として、固形多官能エポキシ樹脂ＥＰ１０３２Ｈ６０を３０重量部及び液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ＥＰ８２８を４５重量部、硬化促進剤として、キュアゾール２ＰＨＺを３重量部、球状シリカフィラーとしてＳＥ６０５０を１００質量部をトルエン−酢酸エチル溶媒中に固形分濃度が６０重量％になるように調合し、ボールミルを用いてフィラーおよび硬化促進剤粒子の分散処理を行い接着剤ワニスを得た。得られた接着剤ワニスを、スリットダイコーター（塗工機）を用いてベース層である厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム、セラピールＨＰ２（Ｕ）（商品名、東レフィルム加工（株）製、非シリコーン系、重剥離グレード）の処理面に塗布し、８０℃で１０分間乾燥を行って接着フィルムＢを得た。乾燥後の接着層の厚みは２５μｍとした。
<Preparation of adhesive film B>
25 parts by weight of phenoxy resin FX293, 30 parts by weight of solid polyfunctional epoxy resin EP1032H60 and 45 parts by weight of liquid bisphenol A type epoxy resin EP828 as an epoxy compound, 3 parts by weight of cure sol 2PHZ, and spherical silica filler 100 parts by mass of SE6050 was prepared in a toluene-ethyl acetate solvent so that the solid content concentration was 60% by weight, and a filler and curing accelerator particles were dispersed using a ball mill to obtain an adhesive varnish. Using the obtained adhesive varnish, a 75 μm-thick polyethylene terephthalate film as a base layer using a slit die coater (coating machine), Therapy HP2 (U) (trade name, manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd., non-silicone System, heavy release grade) and dried at 80 ° C. for 10 minutes to obtain an adhesive film B. The thickness of the adhesive layer after drying was 25 μm.
実施例１〜６、比較例１、２
＜接着フィルムの配線基板へのラミネート＞
接着フィルムとして、それぞれ表１に示すものを用いて、接着剤層に７．５ｍｍ角のピナクル刃を用いて切り込みを入れた。この接着フィルムの接着剤層を配線基板に向けて位置合せし、ベース層（ＰＥＴフィルム側）から、それぞれ表１に示す大きさ、形状の加熱圧子を用いて、表１に示す位置、温度で１秒間押圧して接着剤層を基板に接着させた。その後、ベース層を剥離した。この操作を１０回行い、全てが接着層に割れ、欠けなどの欠陥なくベース層を剥離できたものを◎、接着層に何らかの割れ、欠け欠陥が１つ見られたものを○、欠陥が２つ以上であったものを×と判定した。その結果を、ベース層剥離時の接着層欠陥として、表１に示す。
Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 and 2
<Lamination of adhesive film to wiring board>
The adhesive films shown in Table 1 were used, and the adhesive layer was cut using a 7.5 mm square pinnacle blade. The adhesive layer of this adhesive film is aligned toward the wiring board, and from the base layer (PET film side), using the heating indenter having the size and shape shown in Table 1, respectively, at the position and temperature shown in Table 1. The adhesive layer was adhered to the substrate by pressing for 1 second. Thereafter, the base layer was peeled off. This operation was repeated 10 times, all of which were able to peel the base layer without any defects such as cracks and chips in the adhesive layer, ◎, those where one crack or chip defect was found in the adhesive layer, and
得られた接着剤層付き配線基板を、真空加圧ラミネーター（ニチゴー・モートン株式会社製、ＣＶＰ３００）にて真空下で押圧した。ラミネート温度は８０℃、ラミネート時の真空度は１５０Ｐａ以下、貼付け時の圧力は０．３ＭＰａ、押圧時間は３０秒とした。なお、ラミネーターの搬送フィルムに接着層が付着するのを防ぐため、厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムＳＲ− １（商品名、大槻工業（株）製、片面離型処理）の片面離型処理面を接着層に載せて押圧を行った。 The obtained wiring board with an adhesive layer was pressed under vacuum with a vacuum pressure laminator (CVP300, manufactured by Nichigo Morton Co., Ltd.). The lamination temperature was 80 ° C., the degree of vacuum during lamination was 150 Pa or less, the pressure during application was 0.3 MPa, and the pressing time was 30 seconds. In order to prevent the adhesive layer from adhering to the laminator transport film, the single-sided release treatment surface of the polyethylene terephthalate film SR-1 (trade name, manufactured by Otsuchi Kogyo Co., Ltd., single-sided release treatment) with a thickness of 38 μm was used. It pressed on the contact bonding layer.
真空押圧後、１０ヶ所の接着層貼付け部分について光学顕微鏡でボイドの有無を観察し、すべてボイドの無いものを○、ボイドが１つ以上見られたものを×と判定した。その結果を、真空押圧後のボイドとして、表１に示す。 After the vacuum pressing, the presence / absence of voids was observed with an optical microscope at 10 adhesive layer pasting portions, all of which were free of voids, and those of which 1 or more voids were observed were determined as x. The results are shown in Table 1 as voids after vacuum pressing.
＜ボンディング＞
ボンディング装置（東レエンジニアリング（株）製、ＦＣ３０００Ｓ）を用い、半導体チップのバンプと基板上の電極パッドが所定の位置に重なるように位置あわせを行ったのち、熱圧着を行ってボンディングサンプルを作製した。基板ステージ温度は６０℃とし、温度１７０℃、圧力３０Ｎ／チップ、２秒間仮圧着したのち、ボンディングツールを約１００℃／秒で昇温させ、温度２６０℃、圧力６０Ｎ／チップで１０秒間本圧着を行ってボンディングサンプルを得た。
<Bonding>
Using a bonding apparatus (Toray Engineering Co., Ltd., FC3000S), alignment was performed so that the bumps of the semiconductor chip and the electrode pads on the substrate overlapped with predetermined positions, and then thermocompression bonding was performed to prepare a bonding sample. . The substrate stage temperature is 60 ° C., temperature is 170 ° C., pressure is 30 N / chip, and after temporary bonding is performed for 2 seconds, the bonding tool is heated at about 100 ° C./second, and final bonding is performed at temperature of 260 ° C. and pressure of 60 N / chip for 10 seconds. A bonding sample was obtained.
＜実装サンプルのリフロー評価＞
各実施例の評価で用いた半導体チップと基板は、各バンプピッチに対して、それぞれ１３８個、１５０個、１６２個、１７４個形成の接続部分を介して電気的に接続されるよう設計されている。バンプと電極パッドが一つでも接触していない部分があれば、接続不良となる。ここでは、ＪＥＤＥＣ Ｌｅｖｅｌ３に準拠した吸湿リフローを実施した後、ＤＩＧＩＴＡＬ ＶＯＬＴＭＥＴＥＲ（ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製、３４５５Ａ）の測定端子を接続し、その抵抗値を測定した。抵抗値はバンプと電極パッドの接続部分だけでなく、半導体チップ内部の抵抗やリード電極の値を含むものである。各バンプピッチのディジーチェーンに対して、それぞれ測定した抵抗値が全て１００ｋΩ未満であるか否かを判定した。ボンディングサンプル５個について、５サンプルいずれも測定したディジーチェーンの抵抗値が全て１００ｋΩ未満であった場合を○、それ以外の場合を×と判定した。その結果を、実装サンプル導通評価結果として、表１に示す。
<Reflow evaluation of mounting sample>
The semiconductor chip and the substrate used in the evaluation of each example are designed to be electrically connected to each bump pitch via connecting portions of 138, 150, 162, and 174, respectively. Yes. If there is a portion where even one bump and electrode pad are not in contact with each other, connection failure occurs. Here, after performing moisture absorption reflow in accordance with
Claims (3)
（Ｂ）前記接着フィルムの接着剤層側の面の反対面であって、前記接着層に形成された長方形の切り込み内の四隅の位置に加熱圧子を配置し、これにより加熱しながら押圧して接着剤層の長方形の切り込み部分を基板に接着させる工程および
（Ｃ）前記接着フィルムの前記基板に接着させた切り込み部分以外の部分を剥離する工程をこの順に有することを特徴とする接着層付き基板の製造方法。 (A) It has a base layer and an adhesive layer, the adhesive layer is formed in the outermost layer, and the adhesive film side surface of the adhesive film in which a rectangular cut is formed in the adhesive layer, and one of the substrates A process of facing the surfaces,
(B) A heating indenter is disposed at the four corners in the rectangular cut formed in the adhesive layer, which is the opposite surface of the adhesive film side of the adhesive film, and is pressed while heating. A substrate with an adhesive layer, comprising: a step of adhering a rectangular cut portion of an adhesive layer to a substrate; and (C) a step of peeling a portion other than the cut portion bonded to the substrate of the adhesive film in this order. Manufacturing method.
（Ｅ）ラミネートされた接着層上に半導体チップを搭載する工程をこの順に有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (D) A step of laminating the adhesive layer of the substrate with the adhesive layer obtained by the manufacturing method according to claim 1 by heating and pressing under reduced pressure, and (E) mounting a semiconductor chip on the laminated adhesive layer The manufacturing method of the semiconductor device characterized by having the process to perform in this order.
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