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JP2016178104A - Underfill material, method for manufacturing electronic component device, and electronic component device - Google Patents

Underfill material, method for manufacturing electronic component device, and electronic component device Download PDF

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JP2016178104A
JP2016178104A JP2015054732A JP2015054732A JP2016178104A JP 2016178104 A JP2016178104 A JP 2016178104A JP 2015054732 A JP2015054732 A JP 2015054732A JP 2015054732 A JP2015054732 A JP 2015054732A JP 2016178104 A JP2016178104 A JP 2016178104A
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electronic component
compound
ethylenically unsaturated
unsaturated double
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JP2015054732A
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増田 智也
Tomoya Masuda
智也 増田
慎也 山田
Shinya Yamada
慎也 山田
斎藤 裕之
Hiroyuki Saito
裕之 斎藤
勇磨 竹内
Yuma Takeuchi
勇磨 竹内
井上 英俊
Hidetoshi Inoue
英俊 井上
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Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: an underfill material which is applied to a pre-coating method, enables the shortening of a curing time, produces fewer voids, and is superior in adhesiveness with an electronic component; a method for manufacturing an electronic component device, which enables the manufacturing of an electronic component device superior in connection reliability by use of such an underfill material; and an electronic component device which is superior in connection reliability and fewer in voids produced.SOLUTION: An underfill material is used in an electronic component device manufacturing method for manufacturing an electronic component device by electrically connecting an electronic component with a wiring board. The method comprises: an application step for applying the underfill material to at least one of a face of the electronic component on the side where the electronic component fronts a wiring board, and a face of the wiring board on the side where the wiring board fronts the electronic component; and a connection step for connecting the electronic component with the wiring board through a connection part and then, curing the underfill material. The underfill material comprises (A) a compound having an ethylene unsaturated double bond, (B) a reaction initiator, (C) an inorganic filler and (D) an ion-trap agent.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アンダーフィル材、電子部品装置の製造方法及び電子部品装置に関する。   The present invention relates to an underfill material, an electronic component device manufacturing method, and an electronic component device.

従来から、トランジスタ、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等の電子部品装置の素子封止の分野では、生産性、コスト等の面から樹脂を含む封止用材料を用いて封止する手法が主流となっている。封止用材料としては、エポキシ樹脂組成物が広く用いられている。この理由としては、エポキシ樹脂が、作業性、成形性、電気特性、耐湿性、耐熱性、機械特性、インサート品との接着性等の諸特性にバランスがとれているためである。   Conventionally, in the field of element sealing of electronic component devices such as transistors, ICs (Integrated Circuits), and LSIs (Large Scale Integrations), sealing is performed using a sealing material including a resin in terms of productivity and cost. The technique to do is becoming mainstream. As a sealing material, an epoxy resin composition is widely used. This is because the epoxy resin is balanced in various properties such as workability, moldability, electrical properties, moisture resistance, heat resistance, mechanical properties, and adhesion to inserts.

COB(Chip on Board)、COG(Chip on Glass)、TCP(Tape Carrier Package)等のベアチップ実装した電子部品装置においては、封止用材料として室温(25℃)で液状のエポキシ樹脂組成物が広く使用されている。また、セラミック、ガラスエポキシ樹脂、ガラスイミド樹脂、ポリイミドフィルム等を基板とする配線基板上に電子部品をバンプ接続してなる電子部品装置(フリップチップ)では、バンプ接続した電子部品と配線基板との間隙(ギャップ)を充填するアンダーフィル材としても、室温で液状のエポキシ樹脂組成物が使用されている。ベアチップ実装では、回路形成面が充分に保護されていないため、水分及びイオン性不純物が浸入し易く、フリップチップ実装では、電子部品と配線基板とはそれぞれ熱膨張係数が異なることがあるため接続部に熱応力が発生することがある。そのため、エポキシ樹脂組成物は電子部品を温湿度及び機械的な外力から保護するために重要な役割を果たしている。   In electronic component devices mounted with bare chips such as COB (Chip on Board), COG (Chip on Glass), and TCP (Tape Carrier Package), liquid epoxy resin compositions at room temperature (25 ° C.) are widely used as sealing materials. It is used. Also, in an electronic component device (flip chip) in which electronic components are bump-connected on a wiring board having ceramic, glass epoxy resin, glass imide resin, polyimide film or the like as a substrate, the bump-connected electronic components and the wiring substrate An epoxy resin composition that is liquid at room temperature is also used as an underfill material that fills the gap. In bare chip mounting, the circuit forming surface is not sufficiently protected, so moisture and ionic impurities can easily enter.In flip chip mounting, the electronic component and the wiring board may have different coefficients of thermal expansion, so the connection part Thermal stress may occur. Therefore, the epoxy resin composition plays an important role in protecting electronic components from temperature and humidity and mechanical external force.

アンダーフィル材の充填方式としては、電子部品と配線基板とを接続した後に、電子部品と配線基板とのギャップに毛細管現象を利用してアンダーフィル材を浸透させる後入れ方式と、アンダーフィル材を先に配線基板上に塗布し、熱圧着して電子部品を配線基板に接続する際に、電子部品と配線基板との接続及びアンダーフィル材の硬化反応を一括して行う先塗布方式がある。   As the filling method of the underfill material, after connecting the electronic component and the wiring board, a post-filling method in which the underfill material is infiltrated into the gap between the electronic component and the wiring board using a capillary phenomenon, and an underfill material is used. There is a prior application method in which the connection between the electronic component and the wiring substrate and the curing reaction of the underfill material are collectively performed when the electronic component is first applied onto the wiring substrate and thermocompression bonded to connect the electronic component to the wiring substrate.

先塗布型方式に使用されるアンダーフィル材の硬化性が低いと熱圧着の時間が長くなり、電子部品装置、アンダーフィル材等から発生する揮発分がボイドを生じ易くなるため、先塗布方式に使用されるアンダーフィル材は、短時間で硬化可能であることが好ましい。
空孔(ボイド)がアンダーフィル材に存在すると、熱応力による接続信頼性並びに水分及びイオン性不純物の浸入による耐湿信頼性が低下することから、アンダーフィル材中におけるボイドの発生が抑制されていることが求められる。
If the underfill material used in the pre-coating method is low in curability, the time required for thermocompression bonding becomes long, and the volatile matter generated from the electronic component device, underfill material, etc. tends to cause voids. The underfill material used is preferably curable in a short time.
If voids are present in the underfill material, the reliability of connection due to thermal stress and the reliability of moisture resistance due to the ingress of moisture and ionic impurities are reduced, so generation of voids in the underfill material is suppressed. Is required.

エポキシ樹脂組成物の短時間硬化を可能にする方法としては、硬化促進剤としてイミダゾール化合物を使用する方法(例えば、特許文献1参照)、硬化促進剤としてイミダゾール化合物の周囲を熱硬化性樹脂による被膜で被覆して得られる微細球粒子及びアミンアダクト粒子の少なくとも一方を使用する方法(例えば、特許文献2参照)等が報告されている。   As a method for enabling the epoxy resin composition to be cured for a short time, a method using an imidazole compound as a curing accelerator (see, for example, Patent Document 1), and a coating with a thermosetting resin around the imidazole compound as a curing accelerator. A method using at least one of fine sphere particles and amine adduct particles obtained by coating with (for example, see Patent Document 2) has been reported.

また、短時間硬化が可能な反応として、ラジカル反応が挙げられる。ラジカル反応を適用したアンダーフィル材としては、ラジカル反応が可能なエチレン性不飽和二重結合を有する化合物として、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含有する樹脂組成物を用いたアンダーフィル材が報告されている(例えば、特許文献3参照)。   Moreover, radical reaction is mentioned as reaction which can be hardened | cured for a short time. As an underfill material to which a radical reaction is applied, an underfill material using a resin composition containing a compound having a (meth) acryloyl group as a compound having an ethylenically unsaturated double bond capable of radical reaction is reported. (For example, see Patent Document 3).

また、近年、電子部品の高集積化、多機能化及び多ピン化に伴って、バンプの小径化及び狭ピッチ化が進んでおり、電子部品と配線基板とをリフロー炉を用いて接続する際に、冷却時に生じる応力によって接続部が破壊されてしまう事例が発生している。そのため、電子部品を配線基板に接続するとともに、アンダーフィル材による接続部の保護が可能な、先塗布方式のアンダーフィル材の要求が高まっている。   In recent years, as electronic components are highly integrated, multifunctional, and multi-pin, bumps have been reduced in diameter and pitch, and when electronic components and wiring boards are connected using a reflow furnace. In addition, there are cases in which the connection portion is broken by the stress generated during cooling. For this reason, there is an increasing demand for a pre-coating underfill material capable of connecting an electronic component to a wiring board and protecting the connection portion with the underfill material.

特公平7−53794号公報Japanese Patent Publication No. 7-53794 特許第3446730号公報Japanese Patent No. 3446730 特開2009−164477号公報JP 2009-164477 A

しかしながら、短時間硬化が可能なエポキシ樹脂組成物を先塗布方式のアンダーフィル材として使用しても、反応速度が遅く、熱圧着による硬化には長い時間が必要であるためボイドが発生し易い。そのため、このようなエポキシ樹脂組成物をアンダーフィル材として用いて得られた電子部品装置は接続信頼性が不充分であった。   However, even when an epoxy resin composition that can be cured for a short time is used as an underfill material for a pre-coating method, the reaction rate is slow, and a long time is required for curing by thermocompression bonding, and voids are likely to occur. Therefore, an electronic component device obtained by using such an epoxy resin composition as an underfill material has insufficient connection reliability.

更に、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物を用いたアンダーフィル材は、短時間硬化は可能であるものの、電子部品との接着性が低く、このようなアンダーフィル材を用いて得られた電子部品装置は接続信頼性が不充分であった。   Furthermore, the underfill material using a compound having an ethylenically unsaturated double bond can be cured for a short time, but has low adhesion to electronic components, and was obtained using such an underfill material. The electronic component device has insufficient connection reliability.

そのため、先塗布方式に適用され、硬化時間の短縮が可能でボイドの発生が少なく、且つ電子部品との接着性に優れたアンダーフィル材が要求されているが、未だ得られていない。   For this reason, an underfill material that is applied to a pre-coating method, can reduce the curing time, has less voids, and has excellent adhesion to an electronic component is required, but has not yet been obtained.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、先塗布方式に適用され、硬化時間の短縮が可能で、ボイドの発生が少なく、且つ電子部品との接着性に優れるアンダーフィル材、このアンダーフィル材を用い、電気的な接続信頼性に優れる電子部品装置を製造することができる電子部品装置の製造方法及び電気的な接続信頼性に優れ、且つボイドの発生が少ない電子部品装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is applied to a pre-coating method, can reduce the curing time, has less voids, and has excellent adhesion to electronic components, Using this underfill material, an electronic component device manufacturing method capable of manufacturing an electronic component device excellent in electrical connection reliability, and an electronic component device excellent in electrical connection reliability and generating less voids are provided. The issue is to provide.

本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、先塗布方式に使用されるアンダーフィル材において、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、反応開始剤、無機充填剤及びイオントラップ剤を使用することにより、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that in the underfill material used in the pre-coating method, a compound having an ethylenically unsaturated double bond, a reaction initiator, an inorganic filler, and It has been found that the above problems can be solved by using an ion trapping agent, and the present invention has been completed.

本発明は以下の態様を含む。
本発明は、[1] 電子部品における配線基板と対向する側の面又は前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に、アンダーフィル材を付与する付与工程と、前記付与工程の後に、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、且つ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程とを含む電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する電子部品装置の製造方法に用いられるアンダーフィル材であり、
前記アンダーフィル材は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、(B)反応開始剤、(C)無機充填剤及び(D)イオントラップ剤を含有するアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[2] 前記(D)イオントラップ剤が、ハイドロタルサイト化合物である上記[1]に記載のアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[3] 前記(D)イオントラップ剤が、下記一般式(I−1)で表される未焼成ハイドロタルサイト化合物である上記[1]又は[2]に記載のアンダーフィル材に関する。
The present invention includes the following aspects.
The present invention provides [1] an applying step of applying an underfill material to at least one of the surface of the electronic component facing the wiring substrate or the surface of the wiring substrate facing the electronic component; After the applying step, the electronic component and the wiring board including the connecting step of connecting the electronic component and the wiring board via the connecting portion and curing the underfill material are electrically connected via the connecting portion. It is an underfill material used in a manufacturing method of an electronic component device for manufacturing an electronic component device by connecting,
The underfill material relates to an underfill material containing (A) a compound having an ethylenically unsaturated double bond, (B) a reaction initiator, (C) an inorganic filler, and (D) an ion trap agent.
The present invention also relates to [2] the underfill material according to [1], wherein the ion trapping agent (D) is a hydrotalcite compound.
Moreover, the present invention provides [3] the under (D) ion trapping agent according to the above [1] or [2], wherein the ion-trapping agent is an unfired hydrotalcite compound represented by the following general formula (I-1): It relates to the fill material.

Figure 2016178104
(a、b、c、d、mはそれぞれ0以上の整数)
また、本発明は、[4] 前記(D)イオントラップ剤の含有量が、アンダーフィル材の全量に対して0.1質量%以上である上記[1]〜[3]のいずれか1項に記載のアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[5] 前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物が、1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2つ以上含む化合物を含む上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載のアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[6] 前記1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2つ以上含む化合物の含有率が、前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して30質量%以上である上記[5]に記載のアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[7] 前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物が、(A1)トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートを含む上記[1]〜[6]のいずれか1項に記載のアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[8] 前記(A1)トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートの含有率が、前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して20質量%以上である上記[7]に記載のアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[9] 前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物が、(A2)下記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物を含む上記[1]〜[6]のいずれか1項に記載のアンダーフィル材に関する。
Figure 2016178104
(A, b, c, d, m are each integers of 0 or more)
Moreover, this invention is [1] Any one of said [1]-[3] whose content of the said (D) ion trap agent is 0.1 mass% or more with respect to the whole quantity of an underfill material. The underfill material described in 1.
The present invention also provides [5] [1] to [1] above, wherein the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond includes a compound having two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule. 4]. The underfill material according to any one of [4].
The present invention also provides [6] wherein the content of the compound having two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule is based on the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. It is related with the underfill material as described in said [5] which is 30 mass% or more.
In addition, the present invention provides [7] any of the above [1] to [6], wherein the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond contains (A1) tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate. It relates to the underfill material according to item 1.
The present invention also provides: [8] The content of the (A1) tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate is 20% by mass with respect to the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. It is related with the underfill material as described in said [7].
Further, the present invention provides: [9] The above [1], wherein the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond includes (A2) a (meth) acrylate compound represented by the following general formula (I-2): ] It is related with the underfill material of any one of [6].

Figure 2016178104
(一般式(I−2)中、R21はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R22は置換基を有していてもよい炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表し、pはそれぞれ独立に、0〜50の整数を表し、qはそれぞれ独立に、0〜50の整数を表す。)
また、本発明は、[10] (A2)上記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物の含有率が、前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して10質量%以上である上記[9]に記載のアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[11] 前記(B)反応開始剤が、有機過酸化物を含む上記[1]〜[10]のいずれか1項に記載のアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[12] 前記(C)無機充填剤の体積平均粒子径が、0.1〜10μmである上記[1]〜[11]のいずれか1項に記載のアンダーフィル材に関する。
また、本発明は、[13] 前記(C)無機充填剤の含有率が、アンダーフィル材の全量に対して10質量%以上である上記[1]〜[12]のいずれか1項に記載のアンダーフィル材に関する。
Figure 2016178104
(In General Formula (I-2), each R 21 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 22 represents a C 1-18 divalent hydrocarbon group which may have a substituent. And each p independently represents an integer of 0 to 50, and q independently represents an integer of 0 to 50.)
Further, the present invention provides [10] (A2) wherein the content of the (meth) acrylate compound represented by the general formula (I-2) is the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. It is related with the underfill material as described in said [9] which is 10 mass% or more.
[11] The present invention also relates to the underfill material according to any one of [1] to [10], wherein the (B) reaction initiator includes an organic peroxide.
Moreover, this invention relates to the underfill material of any one of said [1]-[11] whose volume average particle diameter of [12] said (C) inorganic filler is 0.1-10 micrometers. .
Moreover, this invention is [13] Any one of said [1]-[12] whose content rate of the said (C) inorganic filler is 10 mass% or more with respect to the whole quantity of an underfill material. Related to underfill materials.

また、本発明は、[14] 電子部品における配線基板と対向する側の面又は前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に、上記[1]〜[13]のいずれか1項に記載のアンダーフィル材を付与する付与工程と、前記付与工程の後に、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、且つ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程と、を含む、電子部品装置の製造方法に関する。
また、本発明は、[15] 上記[1]〜[13]のいずれか1項に記載のアンダーフィル材を用いて製造された電子部品装置に関する。
Further, the present invention provides [14] the above [1] to [13] on at least one of the surface of the electronic component facing the wiring substrate or the surface of the wiring substrate facing the electronic component. An applying step of applying the underfill material according to any one of the above, and a connecting step of connecting the electronic component and the wiring board via a connecting portion after the applying step and curing the underfill material. And a manufacturing method of an electronic component device.
The present invention also relates to [15] an electronic component device manufactured using the underfill material according to any one of [1] to [13].

本発明によれば、先塗布方式に適用され、硬化時間の短縮が可能で、ボイドの発生が少なく、且つ電子部品との接着性に優れるアンダーフィル材、このアンダーフィル材を用い、電気的な接続信頼性に優れる電子部品装置を製造することができる電子部品装置の製造方法及び電気的な接続信頼性に優れ、且つボイドの発生が少ない電子部品装置を提供することができる。   According to the present invention, an underfill material that is applied to a pre-coating method, can shorten the curing time, has less voids, and has excellent adhesion to an electronic component, and using this underfill material, An electronic component device manufacturing method capable of manufacturing an electronic component device excellent in connection reliability, and an electronic component device excellent in electrical connection reliability and generating less voids can be provided.

先塗布方式による電子部品装置の製造方法の工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of the manufacturing method of the electronic component apparatus by a prior application system.

以下、本発明について詳細に説明する。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本明細書において組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present specification, a numerical range indicated using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
In the present specification, the amount of each component in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition unless there is a specific notice when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition. To do.

本明細書において「室温」とは、25℃を意味する。
本明細書において「室温で液体」とは、25℃で流動性を示す状態であることを意味する。
本明細書において「液体」とは、流動性及び粘性を示し、且つ粘性を示す尺度である粘度が25℃において、0.0001〜1000Pa・sである物質を意味する。
In this specification, “room temperature” means 25 ° C.
In this specification, “liquid at room temperature” means a state in which fluidity is exhibited at 25 ° C.
In the present specification, the “liquid” means a substance that exhibits fluidity and viscosity and has a viscosity of 0.0001 to 1000 Pa · s at 25 ° C., which is a measure of viscosity.

本明細書において「アンダーフィル材の粘度」とは、25℃に保たれたアンダーフィル材について、レオメーターを用いて5.0s−1のせん断速度で測定したときの値と定義する。詳細には、「粘度」は、せん断粘度として、コーンプレート(直径40mm、コーン角0°)を装着した回転式のレオメーターを用いて、温度25℃で測定される。 In the present specification, the “viscosity of the underfill material” is defined as a value when an underfill material kept at 25 ° C. is measured with a rheometer at a shear rate of 5.0 s −1 . Specifically, the “viscosity” is measured as a shear viscosity at a temperature of 25 ° C. using a rotary rheometer equipped with a cone plate (diameter 40 mm, cone angle 0 °).

また、本明細書において「アンダーフィル材」とは、セラミック、ガラスエポキシ樹脂、ガラスイミド樹脂、ポリイミドフィルム等を基板とする配線基板上に電子部品をバンプ接続してなる電子部品装置(フリップチップ)において、バンプ接続した電子部品と配線基板との間隙(ギャップ)に充填され、電子部品と配線基板との接続部を温度及び湿度並びに機械的な外力から保護する材料を意味する。   Further, in this specification, the “underfill material” means an electronic component device (flip chip) formed by bump-connecting an electronic component on a wiring board having a ceramic, glass epoxy resin, glass imide resin, polyimide film or the like as a substrate. The material for filling the gap (gap) between the bump-connected electronic component and the wiring substrate and protecting the connection portion between the electronic component and the wiring substrate from temperature, humidity, and mechanical external force.

本明細書において(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基及びメタクリロイル基の双方、又はアクリロイル基若しくはメタクリロイル基のいずれかを意味する。
本明細書において(メタ)アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基及びメタクリロイルオキシ基の双方、又はアクリロイルオキシ基若しくはメタクリロイルオキシ基のいずれかを意味する。
In this specification, the (meth) acryloyl group means both an acryloyl group and a methacryloyl group, or either an acryloyl group or a methacryloyl group.
In this specification, the (meth) acryloyloxy group means both an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group, or either an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.

以下、本発明のアンダーフィル材、電子部品装置の製造方法及び電子部品装置について順に説明する。   Hereinafter, the underfill material, the manufacturing method of an electronic component device, and the electronic component device of the present invention will be described in order.

[アンダーフィル材]
まず、本発明のアンダーフィル材について説明する。
本発明のアンダーフィル材は、電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する本発明の電子部品装置の製造方法に用いられるアンダーフィル材であり、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、(B)反応開始剤、(C)無機充填剤及び(D)イオントラップ剤を含有し、且つ
アンダーフィル材は、電子部品における配線基板と対向する側の面又は配線基板における電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に、アンダーフィル材を付与する付与工程と、付与工程の後に、電子部品と配線基板とを接続部を介して接続し、且つアンダーフィル材を硬化する接続工程と、を有する製造方法に用いられる。
[Underfill material]
First, the underfill material of the present invention will be described.
The underfill material of the present invention is an underfill material used in the method of manufacturing an electronic component device of the present invention in which an electronic component device is manufactured by electrically connecting an electronic component and a wiring board via a connecting portion. , (A) a compound having an ethylenically unsaturated double bond, (B) a reaction initiator, (C) an inorganic filler, and (D) an ion trap agent, and the underfill material is a wiring board in an electronic component An applying step of applying an underfill material to at least one surface of the surface facing the electronic component or the surface facing the electronic component in the wiring board, and connecting the electronic component and the wiring board after the applying step And a connecting step of curing the underfill material.

本発明のアンダーフィル材は、上記構成を採ることにより、アンダーフィル材の硬化時間の短縮が可能で、ボイドの発生が少なく、且つ電子部品との接着性に優れる硬化物を得ることができる。該硬化物により、電子部品装置の接続信頼性が向上しうる。
その理由は明確ではないが、以下のように推察される。
本発明のアンダーフィル材に含まれる(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物は、ラジカル重合反応により硬化する。ラジカル重合反応はエポキシ開環反応に比較して反応速度が速い。そのため、本発明のアンダーフィル材はエポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤を含有する従来のアンダーフィル材に比較して、反応速度が速く、硬化時間を短縮することが可能であると推察される。アンダーフィル材の硬化時間が短縮することにより、アンダーフィル材等から発生する揮発分がボイドを生じるのを抑制することができるものと考えられる。
また、本発明のアンダーフィル材は(D)イオントラップ剤を含有することにより、基材との接着性を向上することができると推察される。更に、基材との接着性が向上することにより、アンダーフィル材と電子部品装置との間に剥離が生じるのを抑制し、電子部品と配線基板との電気的接続性が損なわれることを抑制し、電子部品装置の接続信頼性を向上することができると考えられる。また、(D)イオントラップ剤を含有することにより、硬化物中のイオン不純物量が減少し、接続信頼性及び耐Bias−HAST性などの電気特性が向上するものと考えられる。
By adopting the above configuration, the underfill material of the present invention can shorten the curing time of the underfill material, and can produce a cured product that is less likely to generate voids and has excellent adhesion to electronic components. The cured product can improve the connection reliability of the electronic component device.
The reason is not clear, but is presumed as follows.
The compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond contained in the underfill material of the present invention is cured by a radical polymerization reaction. The radical polymerization reaction has a higher reaction rate than the epoxy ring-opening reaction. Therefore, it is surmised that the underfill material of the present invention has a higher reaction rate and can shorten the curing time than a conventional underfill material containing an epoxy resin and an epoxy resin curing agent. By shortening the curing time of the underfill material, it is considered that the volatile matter generated from the underfill material or the like can suppress the generation of voids.
Moreover, it is guessed that the underfill material of this invention can improve adhesiveness with a base material by containing (D) ion trap agent. Furthermore, by improving the adhesion to the base material, it is possible to suppress the peeling between the underfill material and the electronic component device, and to prevent the electrical connectivity between the electronic component and the wiring board from being impaired. And it is thought that the connection reliability of an electronic component apparatus can be improved. In addition, it is considered that the inclusion of (D) an ion trapping agent reduces the amount of ion impurities in the cured product and improves electrical characteristics such as connection reliability and Bias-HAST resistance.

上述の通り、本発明のアンダーフィル材は、先塗布型のアンダーフィル材である。
本発明のアンダーフィル材の粘度は、25℃で0.01〜1000Pa・sであることが好ましく、0.1〜500Pa・sであることがより好ましく、1.0〜100Pa・sであることが更に好ましい。本発明におけるアンダーフィル材の粘度の測定方法は上述の通りである。
As described above, the underfill material of the present invention is a pre-applied underfill material.
The viscosity of the underfill material of the present invention is preferably 0.01 to 1000 Pa · s at 25 ° C., more preferably 0.1 to 500 Pa · s, and 1.0 to 100 Pa · s. Is more preferable. The method for measuring the viscosity of the underfill material in the present invention is as described above.

また、アンダーフィル材の揺変指数は、0.1〜100であることが好ましく、0.5〜50であることがより好ましく、1〜10であることが更に好ましい。なお、本発明におけるアンダーフィル材の揺変指数の測定方法は、以下の通りである。
25℃に保たれたアンダーフィル材について、レオメーターを用いて5.0s−1のせん断速度及び0.5s−1のせん断速度でそれぞれ測定したときの値の比(せん断速度が0.5s−1で測定したときの粘度)/(せん断速度が5.0s−1で測定したときの粘度)を揺変指数とする。詳細には、「揺変指数」は、せん断粘度として、コーンプレート(直径40mm、コーン角0°)を装着した回転式のせん断粘度計を用いて、温度25℃で測定される。
Moreover, it is preferable that it is 0.1-100, and it is more preferable that it is 0.5-50, and it is still more preferable that it is 1-10. In addition, the measuring method of the fluctuation index of the underfill material in the present invention is as follows.
For underfill material that was kept at 25 ° C., the value measured respectively at a shear rate of shear rate and 0.5 s -1 of 5.0 s -1 using a rheometer ratio (shear rate 0.5 s - Viscosity when measured at 1 ) / (viscosity when measured at a shear rate of 5.0 s −1 ) is defined as a thixotropic index. Specifically, the “thickening index” is measured as a shear viscosity at a temperature of 25 ° C. using a rotary shear viscometer equipped with a cone plate (diameter 40 mm, cone angle 0 °).

以下、本発明のアンダーフィル材に含有される必須及び任意の各成分について説明する。   Hereinafter, essential and optional components contained in the underfill material of the present invention will be described.

<(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物>
本発明のアンダーフィル材は、(A)成分のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を含有する。
本発明において使用可能な(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物は、本発明の効果が達成される範囲内であれば、電子部品装置の製造用途に用いられるアンダーフィル材に使用されている一般的なエチレン性不飽和二重結合を有する化合物であれば特に制限されるものではない。
<(A) Compound having an ethylenically unsaturated double bond>
The underfill material of this invention contains the compound which has an ethylenically unsaturated double bond of (A) component.
The compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond that can be used in the present invention is used as an underfill material used for manufacturing electronic component devices as long as the effects of the present invention are achieved. The compound is not particularly limited as long as it is a compound having a general ethylenically unsaturated double bond.

(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物としては、本発明のアンダーフィル材が室温で液状となるように、室温(25℃)で液状のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を用いてもよいし、室温(25℃)で固形のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物と室温(25℃)で液状のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物とを併用してもよい。   (A) As a compound which has an ethylenically unsaturated double bond, the compound which has a liquid ethylenically unsaturated double bond at room temperature (25 degreeC) so that the underfill material of this invention may be liquid at room temperature. A compound having a solid ethylenically unsaturated double bond at room temperature (25 ° C.) and a compound having a liquid ethylenically unsaturated double bond at room temperature (25 ° C.) may be used in combination. .

(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物としては、1分子中にエチレン性不飽和二重結合を1個のみ有する化合物であっても、1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2個以上有する化合物であってもよい。尚、以下では、1分子中にエチレン性不飽和二重結合を1個のみ有する場合を単官能と称し、1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2個有する場合を二官能と称し、1分子中にエチレン性不飽和二重結合を3個以上有する場合を多官能と称する場合がある。   (A) As a compound having an ethylenically unsaturated double bond, even if it is a compound having only one ethylenically unsaturated double bond in one molecule, it has an ethylenically unsaturated double bond in one molecule. It may be a compound having two or more. In the following, the case of having only one ethylenically unsaturated double bond in one molecule is referred to as monofunctional, and the case of having two ethylenically unsaturated double bonds in one molecule is referred to as bifunctional. The case of having 3 or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule may be referred to as polyfunctional.

(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の例としては、(メタ)アクリル化合物、アリルナジイミド化合物及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる1以上の化合物が挙げられ、(メタ)アクリル化合物又はアリルナジイミド化合物が好ましく、(メタ)アクリル化合物がより好ましい。   Examples of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond include one or more compounds selected from the group consisting of (meth) acrylic compounds, allyl nadiimide compounds and maleimide compounds, and (meth) acrylic compounds Or an allyl nadiimide compound is preferable and a (meth) acryl compound is more preferable.

(メタ)アクリル化合物としては、反応性の観点から、1分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましく、硬化物の柔軟性の観点から、1分子中に10個以下の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が挙げられ、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましく、1分子中に6個以下の(メタ)アクリロイル基を有する化合物がより好ましい。(メタ)アクリロイル基は、(メタ)アクリロイルオキシ基であることがより好ましい。
(メタ)アクリル化合物は、ボイド性及び硬化物の強度の観点から、脂環式炭化水素基を有するジ(メタ)アクリレートであることがより好ましい。
As the (meth) acryl compound, a compound having one or more (meth) acryloyl groups in one molecule is preferable from the viewpoint of reactivity, and from the viewpoint of flexibility of the cured product, not more than 10 in one molecule. The compound which has a (meth) acryloyl group is mentioned, The compound which has 2 or more (meth) acryloyl groups in 1 molecule is preferable, The compound which has 6 or less (meth) acryloyl groups in 1 molecule is more preferable . The (meth) acryloyl group is more preferably a (meth) acryloyloxy group.
The (meth) acrylic compound is more preferably a di (meth) acrylate having an alicyclic hydrocarbon group from the viewpoint of void properties and the strength of the cured product.

(メタ)アクリル化合物の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、イソアミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソステアリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、ダイマージオールモノアクリレート、ジエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、グリシジルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレ−ト、ジシクロペンタニルアクリレ−ト、ジシクロペンテニルアクリレ−ト、テトラヒドロピラニルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジニルアクリレート、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルアクリレート、アクリロキシエチルホスフェート、アクリロキシエチルフェニルアシッドホスフェート、β−アクリロイルオキシエチルハイドロジェンフタレート、β−アクリロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート等の単官能アクリル化合物、
ペンテニルジアクリレート、テトラヒドロフルフリルジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレンオキシド変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールF型ジアクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジアクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジアクリレート等のジアクリル化合物等の二官能アクリル化合物、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス(β−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリアクリレート等の多官能アクリル化合物、
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと2,5−ビス(イソシアネートメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンとの反応生成物、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと2,6−ビス(イソシアネートメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンとの反応生成物、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと2,4−トリレンジイソシアネートとの反応生成物、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとイソホロジイソシアネートとの反応生成物、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートと2,4−トリレンジイソシアネートとの反応生成物、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートとイソホロジイソシアネートとの反応生成物、フェニルグリシジルエーテル(メタ)アクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物、フェニルグリシジルエーテルとトルエンジイソシアネートとの反応生成物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートとトルエンジイソシアネートとの反応生成物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートとイソホロジシソシアネートとの反応生成物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物等のイソシアネート基を有する化合物と、1分子中にエチレン性不飽和二重結合及び水酸基を有する化合物と、の縮合反応により得られる、1分子中にエチレン性不飽和二重結合とウレタン結合とを有する化合物、
上記した単官能アクリル化合物、二官能アクリル化合物、多官能アクリル化合物又は1分子中にエチレン性不飽和二重結合とウレタン結合とを有する化合物が有するアクリロイル基を、メタクリロイル基に置換したメタクリル化合物などが挙げられる。
Specific examples of (meth) acrylic compounds include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, amyl acrylate, isoamyl acrylate, hexyl acrylate, heptyl acrylate, octyl acrylate. 2-ethylhexyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, isodecyl acrylate, lauryl acrylate, tridecyl acrylate, hexadecyl acrylate, stearyl acrylate, isostearyl acrylate, cyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2- Hydroxypropyl acrylate, Dimergio Monoacrylate, diethylene glycol acrylate, polyethylene glycol acrylate, polypropylene glycol acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-butoxyethyl acrylate, methoxydiethylene glycol acrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate , Phenoxy polyethylene glycol acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, benzyl acrylate, 2-cyanoethyl acrylate, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, glycidyl acrylate, 4-hydroxybutyl Acrylate glycidyl ether, tetrahydrofurfuryl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, tetrahydropyranyl acrylate, dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, 1,2,2,6,6-pentamethylpiperidinyl acrylate, 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl acrylate, acryloxyethyl phosphate, acryloxyethyl phenyl acid phosphate, β-acryloyloxyethyl hydro Monofunctional acrylic compounds such as genphthalate, β-acryloyloxyethyl hydrogen succinate,
Pentenyl diacrylate, tetrahydrofurfuryl diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, trimethylolpropane diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene oxide modified neopentyl glycol diacrylate, tricyclodecane dimethylol diacrylate, ethylene oxide modified bisphenol F type diacrylate, ethylene oxide modified bisphenol A type diacrylate, propylene oxide modified bisphenol A type Diacrylic compounds such as diacrylate Functional acrylic compound,
Polyfunctional acrylic compounds such as trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, triacrylate of tris (β-hydroxyethyl) isocyanurate,
Reaction product of hydroxyethyl (meth) acrylate and 2,5-bis (isocyanatomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane, hydroxyethyl (meth) acrylate and 2,6-bis (isocyanatomethyl) -bicyclo [2.2.1] Reaction product of heptane, reaction product of hydroxyethyl (meth) acrylate and 2,4-tolylene diisocyanate, reaction product of hydroxyethyl (meth) acrylate and isophorodiisocyanate, Reaction product of hydroxypropyl (meth) acrylate and 2,4-tolylene diisocyanate, reaction product of hydroxypropyl (meth) acrylate and isophorodiisocyanate, reaction of phenylglycidyl ether (meth) acrylate and hexamethylene diisocyanate Generation , Reaction product of phenylglycidyl ether and toluene diisocyanate, reaction product of pentaerythritol tri (meth) acrylate and hexamethylene diisocyanate, reaction product of pentaerythritol tri (meth) acrylate and toluene diisocyanate, pentaerythritol tri ( A compound having an isocyanate group, such as a reaction product of (meth) acrylate and isophoricisocyanate, a reaction product of dipentaerythritol penta (meth) acrylate and hexamethylene diisocyanate, and an ethylenically unsaturated disilane in one molecule. A compound having an ethylenically unsaturated double bond and a urethane bond in one molecule, obtained by a condensation reaction with a compound having a heavy bond and a hydroxyl group,
A monofunctional acrylic compound, a bifunctional acrylic compound, a polyfunctional acrylic compound or a methacrylic compound in which the acryloyl group of a compound having an ethylenically unsaturated double bond and a urethane bond in one molecule is substituted with a methacryloyl group, etc. Can be mentioned.

アリルナジイミド化合物としては、下記一般式(I−4)で表されるアリルナジイミド化合物が挙げられる。   As an allyl nadiimide compound, the allyl nadiimide compound represented by the following general formula (I-4) is mentioned.

Figure 2016178104
Figure 2016178104

一般式(I−4)中、R41は置換基を有していてもよい炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表す。 In the general formula (I-4), R 41 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent.

一般式(I−4)において、R41で表される置換基を有していてもよい2価の炭化水素基は、炭素数1〜18の2価の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基であることが好ましい。 In the general formula (I-4), the divalent hydrocarbon group which may have a substituent represented by R 41 is a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, 3 carbon atoms. It is preferable that it is a -18 alicyclic hydrocarbon group or a C6-C18 aromatic hydrocarbon group.

一般式(I−4)で示されるアリルナジイミド化合物としては、例えば、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン(丸善石油化学株式会社、商品名:BANI−M)、N,N´−m−キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)(丸善石油化学株式会社、商品名:BANI−X)等が市販品として入手可能である。   As an allyl nadiimide compound represented by the general formula (I-4), for example, bis {4- (allylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide) phenyl} methane (Maruzen Petrochemical Co., Ltd., trade name: BANI-M), N, N′-m-xylylene-bis (allylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide) ( Maruzen Petrochemical Co., Ltd., trade name: BANI-X) is available as a commercial product.

マレイミド化合物としては、下記一般式(I−5)又は(I−6)で表されるマレイミド化合物が挙げられる。   As a maleimide compound, the maleimide compound represented by the following general formula (I-5) or (I-6) is mentioned.

Figure 2016178104
Figure 2016178104

一般式(I−5)中、R51は置換基を有していてもよい炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表す。 In the general formula (I-5), R 51 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent.

Figure 2016178104
Figure 2016178104

一般式(I−6)中、nは0又は1以上の整数である。   In general formula (I-6), n is 0 or an integer of 1 or more.

一般式(I−5)において、R51で表される置換基を有していてもよい炭素数1〜18の2価の炭化水素基は、炭素数1〜18の2価の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜18の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜18の芳香族炭化水素基であることが好ましい。 In the general formula (I-5), the divalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may have a substituent represented by R 51 is a divalent aliphatic carbon group having 1 to 18 carbon atoms. It is preferably a hydrogen group, an alicyclic hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms.

一般式(I−5)で示されるビスマレイミド化合物としては、例えば、4,4´−ジフェニルメタンビスマレイミド(大和化成工業株式会社、商品名:BMI−1000)、m−フェニレンビスマレイミド(大和化成工業株式会社、商品名:BMI−3000)、ビスフェノールAジフェニルエーテルビスマレイミド(大和化成工業株式会社、商品名:BMI−4000)、3,3´−ジメチル−5,5´−ジエチル−4、4´−ジフェニルメタンビスマレイミド(大和化成工業株式会社、商品名:BMI−5100)、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド(大和化成工業株式会社、商品名:BMI−7000)、1,6´−ビスマレイミド−(2,2,4−トリメチル)ヘキサン(大和化成工業株式会社、商品名:BMI−TMH)が市販品として入手可能である。   Examples of the bismaleimide compound represented by the general formula (I-5) include 4,4′-diphenylmethane bismaleimide (Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: BMI-1000) and m-phenylene bismaleimide (Daiwa Kasei Kogyo). Co., Ltd., trade name: BMI-3000), bisphenol A diphenyl ether bismaleimide (Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: BMI-4000), 3,3′-dimethyl-5,5′-diethyl-4, 4′- Diphenylmethane bismaleimide (Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: BMI-5100), 4-methyl-1,3-phenylene bismaleimide (Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: BMI-7000), 1,6'-bis Maleimide- (2,2,4-trimethyl) hexane (Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: BMI-TMH) ) Is commercially available.

一般式(I−6)で示されるビスマレイミド化合物としては、例えば、フェニルメタンマレイミド(大和化成工業株式会社、商品名:BMI−2000)が市販品として入手可能である。   As the bismaleimide compound represented by the general formula (I-6), for example, phenylmethane maleimide (Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: BMI-2000) is commercially available.

本発明における(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物は、接着性及びボイド性の観点から、その他のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物として、上記化合物のうち、1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2個以上有する化合物を含むことが好ましい。   In the present invention, the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond is, as a compound having another ethylenically unsaturated double bond, in one molecule among the above compounds from the viewpoint of adhesiveness and voidability. It is preferable to include a compound having two or more ethylenically unsaturated double bonds.

1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2個以上含む化合物の含有率は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して、30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることが更に好ましい。エチレン性不飽和二重結合を2個以上含む化合物の含有量が30質量%以上であると、アンダーフィル材の接着性及びボイド性が向上する傾向がある。
1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2個以上含む化合物の含有率は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。
The content of the compound having two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule is preferably 30% by mass or more based on the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. , 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more. There exists a tendency for the adhesiveness and void property of an underfill material to improve that content of the compound containing 2 or more of ethylenically unsaturated double bonds is 30 mass% or more.
The content of the compound having two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule is preferably 95% by mass or less based on the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. More preferably, it is 90 mass% or less.

1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2個以上含む化合物としては、上述の二官能(メタ)アクリル化合物を含むことがより好ましく、(A1)トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートを含むことが更に好ましい。
1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2個以上含む化合物として(A1)トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートを使用する場合、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートの含有率は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して、20質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることが更に好ましい。トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートの含有量が20質量%以上であると、アンダーフィル材のボイド性及び硬化物の強度が向上する傾向がある。
トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートの含有率は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して、80質量%以下であることが好ましく、75質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましい。
As a compound containing two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule, it is more preferable to contain the above-mentioned bifunctional (meth) acryl compound, and (A1) tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate is used. It is more preferable to include.
When (A1) tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate is used as a compound containing two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule, the content of tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate is (A) It is preferable that it is 20 mass% or more with respect to the whole quantity of the compound which has an ethylenically unsaturated double bond, It is more preferable that it is 25 mass% or more, It is further that it is 30 mass% or more. preferable. There exists a tendency for the void property of an underfill material and the intensity | strength of hardened | cured material to improve that content of tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate is 20 mass% or more.
The content of tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate is preferably 80% by mass or less, and 75% by mass or less, based on the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 70 mass% or less.

1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2個以上含む化合物としては、上述の二官能(メタ)アクリル化合物を含むことがより好ましく、(A2)下記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物を含むことが更に好ましい。   As a compound containing two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule, it is more preferable to contain the above-mentioned bifunctional (meth) acryl compound, and (A2) is represented by the following general formula (I-2) It is further preferable to contain a (meth) acrylate compound.

Figure 2016178104
(一般式(I−2)中、R21はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R22は置換基を有していてもよい炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表し、pはそれぞれ独立に、0〜50の整数を表し、qはそれぞれ独立に、0〜50の整数を表す。)
Figure 2016178104
(In General Formula (I-2), each R 21 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 22 represents a C 1-18 divalent hydrocarbon group which may have a substituent. And each p independently represents an integer of 0 to 50, and q independently represents an integer of 0 to 50.)

1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2個以上含む化合物として(A2)上記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物を使用する場合、上記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物の含有率は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して、10質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることが更に好ましい。上記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物の含有量が10質量%以上であると、アンダーフィル材のボイド性及び硬化物の強度が向上する傾向がある。
(A2)上記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物の含有率は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して、80質量%以下であることが好ましく、75質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましい。
When (A2) the (meth) acrylate compound represented by the above general formula (I-2) is used as a compound containing two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule, the above general formula (I-2 ) The content of the (meth) acrylate compound represented by (A) is preferably 10% by mass or more and 15% by mass or more with respect to the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. It is more preferable, and it is still more preferable that it is 20 mass% or more. There exists a tendency for the void property of an underfill material and the intensity | strength of hardened | cured material to improve that content of the (meth) acrylate compound represented by the said general formula (I-2) is 10 mass% or more.
(A2) The content rate of the (meth) acrylate compound represented by the general formula (I-2) is 80% by mass or less based on the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. It is preferably 75% by mass or less, and more preferably 70% by mass or less.

<(B)反応開始剤>
本発明のアンダーフィル材は、(B)成分の反応開始剤を含有する。
本発明において使用可能な反応開始剤は特に制限されず、電子部品装置の製造用途に用いられるアンダーフィル材において、一般的に使用されている反応開始剤を用いることができる。ここで、本発明における反応開始剤とは、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の硬化反応を、熱、光等のエネルギー付与に生起したラジカルにより開始させうる化合物を意味する。また、本発明のアンダーフィル材が室温で液状となるように、室温(25℃)で固体又は液体のどちらか一方の反応開始剤を用いてもよいし、両方を併用してもよい。
<(B) Reaction initiator>
The underfill material of this invention contains the reaction initiator of (B) component.
The reaction initiator that can be used in the present invention is not particularly limited, and a generally used reaction initiator can be used in an underfill material used for manufacturing an electronic component device. Here, the reaction initiator in the present invention means a compound capable of initiating a curing reaction of a compound having an ethylenically unsaturated double bond by radicals generated in applying energy such as heat and light. Moreover, either the solid or liquid reaction initiator may be used at room temperature (25 ° C.), or both may be used in combination so that the underfill material of the present invention becomes liquid at room temperature.

本発明における反応開始剤としては、有機過酸化物、アゾ化合物、水溶性触媒、過酸化物又は過硫酸塩と還元剤とを組み合わせてなるレドックス触媒等が挙げられる。中でも保管安定性の観点から、反応開始剤は有機過酸化物であることが好ましい。   Examples of the reaction initiator in the present invention include organic peroxides, azo compounds, water-soluble catalysts, redox catalysts formed by combining peroxides or persulfates and reducing agents. Among these, from the viewpoint of storage stability, the reaction initiator is preferably an organic peroxide.

有機過酸化物としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ジ(4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン等のパーオキシケタール、p−メンタンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド、ジ(2−t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−へキシルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3等のジアルキルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−へキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステルなどが挙げられる。   Examples of organic peroxides include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide, 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, 2,2-di (4,4-di (t-butylperoxide). Peroxyketals such as oxy) cyclohexyl) propane, p-menthane hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide , Hydroperoxides such as di-t-butyl peroxide, di (2-t-butylperoxyisopropyl) benzene, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) Hexane, t-butyl Dialkyl peroxides such as ruperoxide, di-t-hexyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, dibenzoyl peroxide, di (4-methylbenzoyl) ) Diacyl peroxide such as peroxide, peroxydicarbonate such as di-n-propyl peroxydicarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, t -Peroxyesters such as -hexylperoxybenzoate and t-butylperoxybenzoate.

アゾ化合物としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサノン−1−カルボニトリル、アゾジベンゾイル等が挙げられる。   Examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile, azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanone-1-carbonitrile, azodibenzoyl, and the like.

水溶性触媒としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられる。   Examples of the water-soluble catalyst include potassium persulfate and ammonium persulfate.

本発明の反応開始剤の含有率は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物〔(A)成分〕の全量に対して、0.1〜20質量%であるこが好ましく、硬化性の観点からは0.5〜10質量%であることがより好ましい。反応開始剤の含有率が0.1質量%以上であると、反応がより充分に進行し、20質量%以下であると、アンダーフィル材の保管安定性がより向上する。   The content of the reaction initiator of the present invention is preferably 0.1 to 20% by mass with respect to the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond (component (A)), and is curable. From this viewpoint, the content is more preferably 0.5 to 10% by mass. When the content of the reaction initiator is 0.1% by mass or more, the reaction proceeds more sufficiently, and when it is 20% by mass or less, the storage stability of the underfill material is further improved.

<(C)無機充填剤>
本発明のアンダーフィル材は、(C)成分の無機充填剤を含有する。
本発明において使用可能な無機充填剤は、電子部品装置の製造用途に用いられるアンダーフィル材に、一般的に使用されている無機充填剤であれば特に制限されるものではない。無機充填剤としては、球状シリカ、結晶シリカ等のシリカ、炭酸カルシウム、クレー、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、珪酸カルシウム、チタン酸カリウム、窒化アルミ、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、これらを球形化したビーズ、ガラス繊維などが挙げられる。更に、難燃効果のある無機充填剤として、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛等を使用することができる。これらの無機充填剤は、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<(C) Inorganic filler>
The underfill material of this invention contains the inorganic filler of (C) component.
The inorganic filler that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is an inorganic filler that is generally used for underfill materials used for manufacturing electronic component devices. Examples of inorganic fillers include silica such as spherical silica and crystalline silica, calcium carbonate, clay, alumina, silicon nitride, silicon carbide, boron nitride, calcium silicate, potassium titanate, aluminum nitride, beryllia, zirconia, zircon, fosterite, Examples thereof include powders such as steatite, spinel, mullite, and titania, beads formed by spheroidizing these, and glass fibers. Furthermore, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zinc borate, zinc molybdate, etc. can be used as an inorganic filler having a flame retardant effect. These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more.

中でも、無機充填剤はシリカであることが好ましく、微細間隙への流動性及び浸透性の観点からは、球状シリカがより好ましい。球状シリカの製造方法は特には制限されず、溶融法によって得られる溶融シリカであってもよく、爆燃法によって得られる爆燃シリカであってもよい。また、これらの無機充填剤は、必要に応じて表面をカップリング剤処理したものを用いてもよい。
本発明において、シリカが球形であるとは、真球度が0.7以上の条件を満たすことをいう。真球度の測定方法としては、例えば、電子顕微鏡で画像処理を行い、観察される粒子の面積と周囲長から、(真球度)={4π×(面積)÷(周囲長)}で算出される値とする方法を用いることができる。
Among them, the inorganic filler is preferably silica, and spherical silica is more preferable from the viewpoints of fluidity and penetration into the fine gaps. The method for producing the spherical silica is not particularly limited, and may be fused silica obtained by a melting method or deflagration silica obtained by a deflagration method. Further, these inorganic fillers may be those having a surface treated with a coupling agent as required.
In the present invention, that the silica is spherical means that the sphericity satisfies the condition of 0.7 or more. As a method for measuring the sphericity, for example, image processing is performed with an electron microscope, and from the observed particle area and perimeter, (sphericity) = {4π × (area) ÷ (perimeter) 2 } A method of calculating a value can be used.

無機充填剤の表面を処理するためのカップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン化合物、チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムジルコニウム化合物などの公知のカップリング剤が挙げられる。これらの中でも、アルキルシランをカップリング剤として用いることが好ましい。   As coupling agents for treating the surface of inorganic fillers, known silane compounds such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, alkyl silane, ureido silane, vinyl silane, titanium compounds, aluminum chelate compounds, aluminum zirconium compounds, etc. Of coupling agents. Among these, it is preferable to use alkylsilane as a coupling agent.

本発明における無機充填剤の体積平均粒子径は、本発明の効果が達成される範囲内であれば特に制限されない。無機充填剤の体積平均粒子径は、0.1〜10μmであることが好ましく、0.15〜7.5μmであることがより好ましく、0.20〜5.0μmであることが更に好ましい。
無機充填剤の体積平均粒子径が10μm以下であれば、アンダーフィル材の微細間隙への浸透性及び流動性が向上してボイドの発生及びアンダーフィル材の未充填がより起こり難くなる傾向がある。更に、電子部品と配線基板との接続部に無機充填剤が噛み込み難く、接続不良がより発生し難くなる傾向がある。また、無機充填剤の体積平均粒子径が0.1μm以上であれば、大きく増粘し難くなる傾向がある。
The volume average particle diameter of the inorganic filler in the present invention is not particularly limited as long as the effect of the present invention is achieved. The volume average particle diameter of the inorganic filler is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.15 to 7.5 μm, and still more preferably 0.20 to 5.0 μm.
If the volume average particle diameter of the inorganic filler is 10 μm or less, the permeability and fluidity of the underfill material into the fine gaps are improved, and there is a tendency that generation of voids and unfilling of the underfill material are less likely to occur. . Further, the inorganic filler is less likely to bite into the connection part between the electronic component and the wiring board, and connection failure tends to be less likely to occur. Moreover, if the volume average particle diameter of the inorganic filler is 0.1 μm or more, it tends to be difficult to increase the viscosity greatly.

本発明において、無機充填剤の「体積平均粒子径」とは、下記の方法を用いて粒径を階級、体積を度数とし、度数の累積で表記された積算分布において、積算分布が50%となる粒径を意味する。無機充填剤の粒径を測定する方法としては、例えば、レーザー回折、動的光散乱、小角X線散乱等の装置を用い、同時に多数の粒子を測定する方法、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡等を用いて画像化し、粒子1つ1つの粒径を測定する方法などが挙げられる。液相遠心沈降、フィールドフロー分別、粒子径排除クロマトグラフィ、流体力学クロマトグラフィ等の方法を用い、粒径を測定する前に100μm以上の粒子を分離する前処理を行ってもよい。また測定試料がアンダーフィル材の硬化物である場合は、例えば、マッフル炉等で800℃以上の高温で処理した後に残渣として得られる灰分を上記の方法で測定することができる。   In the present invention, the “volume average particle diameter” of the inorganic filler means that the cumulative distribution is 50% in the cumulative distribution represented by the cumulative number of degrees, where the particle diameter is a class and the volume is a frequency using the following method. Mean particle size. As a method for measuring the particle size of the inorganic filler, for example, a method of measuring a large number of particles simultaneously using an apparatus such as laser diffraction, dynamic light scattering, small angle X-ray scattering, an electron microscope, an atomic force microscope, etc. And a method of measuring the particle size of each particle. Using a method such as liquid phase centrifugation, field flow fractionation, particle size exclusion chromatography, fluid dynamics chromatography, or the like, a pretreatment for separating particles of 100 μm or more may be performed before measuring the particle size. Moreover, when a measurement sample is the hardened | cured material of an underfill material, the ash obtained as a residue after processing at high temperature of 800 degreeC or more with a muffle furnace etc. can be measured by said method.

本発明における無機充填剤の最大粒子径は、本発明の効果が達成される範囲内であれば特に制限されない。無機充填剤の最大粒子径は、40μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることが更に好ましい。無機充填剤の最大粒子径が40μm以下であると、アンダーフィル材の微細間隙への浸透性及び流動性が向上してボイドの発生及びアンダーフィル材の未充填がより起こり難くなり、電子部品と配線基板の接続部に無機充填剤が噛み込み難くなり接続不良が発生し難くなる傾向がある。   The maximum particle size of the inorganic filler in the present invention is not particularly limited as long as the effect of the present invention is achieved. The maximum particle size of the inorganic filler is preferably 40 μm or less, more preferably 30 μm or less, and even more preferably 20 μm or less. When the maximum particle size of the inorganic filler is 40 μm or less, the permeability and fluidity of the underfill material into the fine gaps are improved, and voids and unfilling of the underfill material are less likely to occur. There is a tendency that the inorganic filler does not easily bite into the connection portion of the wiring board and connection failure is unlikely to occur.

本発明における無機充填剤の最小粒子径は、本発明の効果が達成される範囲内であれば特に制限されない。無機充填剤の最小粒子径は、0.075μm以上であることが好ましく、0.080μm以上であることがより好ましく、0.090μm以上であることが更に好ましい。無機充填剤の最小粒子径が0.075μm以上であれば、アンダーフィル材が大きく増粘し難くなる傾向がある。   The minimum particle diameter of the inorganic filler in the present invention is not particularly limited as long as the effect of the present invention is achieved. The minimum particle size of the inorganic filler is preferably 0.075 μm or more, more preferably 0.080 μm or more, and further preferably 0.090 μm or more. If the minimum particle diameter of the inorganic filler is 0.075 μm or more, the underfill material tends to be difficult to thicken.

本発明における無機充填剤の含有量は、本発明の効果が達成される範囲内であれば特に制限されない。無機充填剤の含有率は、アンダーフィル材の全量に対して、10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることが更に好ましい。無機充填剤の含有量が10質量%以上であると、アンダーフィル材の硬化物の強度がより向上し、耐温度サイクル性等の信頼性がより向上する傾向がある。無機充填材の含有率は、アンダーフィル材の全量に対して、80質量%以下であることが好ましく、75質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましい。   The content of the inorganic filler in the present invention is not particularly limited as long as the effect of the present invention is achieved. The content of the inorganic filler is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more with respect to the total amount of the underfill material. When the content of the inorganic filler is 10% by mass or more, the strength of the cured product of the underfill material is further improved, and reliability such as temperature cycle resistance tends to be further improved. The content of the inorganic filler is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less with respect to the total amount of the underfill material.

無機充填剤の含有率の測定方法としては、例えば、硬化前又は硬化後のアンダーフィル材をマッフル炉等で800℃以上の高温で処理した後に残渣として得られる灰分量から算出する方法を用いることができる。   As a method for measuring the content of the inorganic filler, for example, a method of calculating from the ash content obtained as a residue after treating the underfill material before or after curing at a high temperature of 800 ° C. or higher in a muffle furnace or the like is used. Can do.

<(D)イオントラップ剤>
本発明のアンダーフィル材は、(D)成分のイオントラップ剤を含有する。
本発明において使用可能なイオントラップ剤は、電子部品装置の製造用途に用いられるアンダーフィル材に、一般的に使用されているイオントラップ剤であれば特に制限されるものではない。イオントラップ剤としては、ハイドロタルサイト化合物、ビスマス系化合物、マグネシウム、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、アンチモン等から選ばれる元素の含水酸化物等が挙げられる。イオントラップ剤としては、ハイドロタルサイト化合物であることが好ましく、下記一般式(I−1)で表される未焼成ハイドロタルサイト化合物であることが更に好ましい。
<(D) Ion trap agent>
The underfill material of this invention contains the ion trap agent of (D) component.
The ion trapping agent that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is an ion trapping agent that is generally used for an underfill material used for manufacturing an electronic component device. Examples of the ion trapping agent include hydrotalcite compounds, bismuth compounds, hydrated oxides of elements selected from magnesium, aluminum, titanium, zirconium, antimony, and the like. The ion trapping agent is preferably a hydrotalcite compound, and more preferably an unfired hydrotalcite compound represented by the following general formula (I-1).

Figure 2016178104
(a、b、c、d、mはそれぞれ0以上の整数)
ハイドロタルサイト化合物は、層状の結晶構造を有し、ひとつひとつの結晶片は葉片状あるいは鱗状を呈している。構造の主骨格[MgAl(OH)16]はシート状の金属水酸化物であり、ハイドロタルサイト化合物は、構造式[M2+ 1−x3+ (OH)][A x/n・mHO]で表される様々な化合物のうちのひとつである。M2+とM3+は2価および3価の金属イオンを、A x/nは層間陰イオンを表し、[M2+ 1−x3+ (OH)]が水酸化物シートで、金属イオンを6つの(OH)が取り囲んで形成する八面体が互いに稜を共有することによって作られている。水酸化物シートが何枚も重なってハイドロタルサイト化合物の層状構造を形成し、シートとシートの間(層間)には陰イオンと水分子が入っている。ハイドロタルサイト化合物の水酸化物シートは2価の金属の一部を3価の金属が置き換えているので全体として正に荷電する。静電的なバランスは、層間に陰イオンが取り込まれることによって保たれるとされている。この特徴を利用してイオントラップ剤として用いることが可能となる。ハイドロタルサイト化合物を焼成することで比表面積を増大させ、化合物表面でのトラップを可能にした焼成ハイドロタルサイト化合物は、ハイドロタルサイト化合物の特徴である層構造が破壊されてしまうため、本発明で用いるイオントラップ剤は未焼成ハイドロタルサイトのほうがより好ましい。
本発明で用いる未焼成ハイドロタルサイト化合物は、2.4≦Mg/Al(2.4≦a/b)となるようにMg塩とAl塩のモル比を調整し作製する。得られた未焼成ハイドロタルサイト化合物は、焼成を施していないもので、X線回折において、層方向ピークである001面、002面ピークが共に5〜45°付近におよそ等間隔で観察される。
未焼成ハイドロタルサイト化合物の二次粒子径は、250μm以上であることが好ましく、また、BET比表面積が10〜100m/gが好ましい。粒度測定には、ふるい分析装置に比べ再現性に優れ短時間で測定可能な、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置を用いるのが好ましい。比表面積は、正確に単分子吸着量が測定可能なBET法を用いるのが好ましい。
イオントラップ剤は、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明のアンダーフィル材がイオントラップ剤を含有する場合、イオントラップ剤の含有率は、アンダーフィル材の全量に対して、0.1〜5.0質量%であることが好ましく、1.0〜3.0質量%であることがより好ましい。また、イオントラップ剤の体積平均粒子径は0.1〜3.0μmであることが好ましく、最大粒子径は10μm以下であることが好ましい。
なお、イオントラップ剤の平均粒子径及び最大粒子径は、前記無機充填剤と同様の方法を用いて測定される。
Figure 2016178104
(A, b, c, d, m are each integers of 0 or more)
The hydrotalcite compound has a layered crystal structure, and each crystal piece has a leaf shape or a scale shape. The main skeleton [Mg 6 Al 2 (OH) 16 ] of the structure is a sheet-like metal hydroxide, and the hydrotalcite compound is represented by the structural formula [M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] [A n. x / n · mH 2 O]. M 2+ and M 3+ represent divalent and trivalent metal ions, An x / n represents an interlayer anion, and [M 2+ 1-x M 3+ x (OH) 2 ] is a hydroxide sheet, An octahedron formed by six (OH) surrounding an ion is created by sharing a ridge with each other. A number of hydroxide sheets overlap to form a layered structure of the hydrotalcite compound, and anions and water molecules are contained between the sheets (interlayers). The hydroxide sheet of the hydrotalcite compound is positively charged as a whole because a part of the divalent metal is replaced by the trivalent metal. The electrostatic balance is said to be maintained by incorporating anions between layers. Using this feature, it can be used as an ion trapping agent. The calcined hydrotalcite compound that increases the specific surface area by calcining the hydrotalcite compound and enables trapping on the compound surface destroys the layer structure that is characteristic of the hydrotalcite compound. The ion trapping agent used in is more preferably uncalcined hydrotalcite.
The uncalcined hydrotalcite compound used in the present invention is prepared by adjusting the molar ratio of Mg salt to Al salt so that 2.4 ≦ Mg / Al (2.4 ≦ a / b). The obtained uncalcined hydrotalcite compound is not calcined, and in X-ray diffraction, the 001 plane and 002 plane peaks, which are layer direction peaks, are observed at approximately equal intervals in the vicinity of 5 to 45 °. .
The secondary particle size of the unfired hydrotalcite compound is preferably 250 μm or more, and the BET specific surface area is preferably 10 to 100 m 2 / g. For the particle size measurement, it is preferable to use a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device which is excellent in reproducibility compared with a sieve analyzer and can be measured in a short time. For the specific surface area, it is preferable to use the BET method capable of accurately measuring the amount of adsorbed single molecules.
An ion trap agent may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
When the underfill material of this invention contains an ion trap agent, it is preferable that the content rate of an ion trap agent is 0.1-5.0 mass% with respect to the whole quantity of an underfill material, and 1.0 More preferably, it is -3.0 mass%. The volume average particle size of the ion trapping agent is preferably 0.1 to 3.0 μm, and the maximum particle size is preferably 10 μm or less.
The average particle size and the maximum particle size of the ion trapping agent are measured using the same method as that for the inorganic filler.

<各種添加剤>
本発明のアンダーフィル材は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、(B)反応開始剤及び(C)無機充填剤、(D)イオントラップ剤に加えて、必要に応じて、更に、各種添加剤を含んでもよい。
<Various additives>
The underfill material of the present invention comprises (A) a compound having an ethylenically unsaturated double bond, (B) a reaction initiator and (C) an inorganic filler, and (D) an ion trapping agent, as necessary. Furthermore, various additives may be included.

添加剤としては、カップリング剤、フラックス剤、可とう剤、揺変付与剤、界面活性剤等の各種の添加剤が挙げられる。本発明のアンダーフィル材は、以下の添加剤に限定することなく必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を含有してもよい。   Examples of the additive include various additives such as a coupling agent, a flux agent, a flexible agent, a thixotropic agent, and a surfactant. The underfill material of the present invention is not limited to the following additives, and may contain various additives well known in the art as needed.

(カップリング剤)
本発明のアンダーフィル材は、樹脂成分と無機充填剤の濡れ性向上の観点から必要に応じてカップリング剤を含有してもよい。本発明において使用可能なカップリング剤は、本発明の効果が達成される範囲内であれば特に制限されるものではない。
(Coupling agent)
The underfill material of the present invention may contain a coupling agent as necessary from the viewpoint of improving the wettability of the resin component and the inorganic filler. The coupling agent that can be used in the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention are achieved.

カップリング剤としては、1級アミノ基、2級アミノ基又は3級アミノ基を有するシラン化合物から選択される少なくとも一種のシラン化合物、エポキシシラン、メルカプトシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン化合物、チタン化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム−ジルコニウム化合物などが挙げられる。   As the coupling agent, at least one silane compound selected from silane compounds having a primary amino group, a secondary amino group, or a tertiary amino group, epoxy silane, mercapto silane, alkyl silane, ureido silane, vinyl silane, and the like. Examples thereof include silane compounds, titanium compounds, aluminum chelates, and aluminum-zirconium compounds.

本発明のアンダーフィル材は、カップリング剤を、1種単独で含有してもよいし、2種類以上を含有してもよい。   The underfill material of the present invention may contain a coupling agent alone or in combination of two or more.

本発明のアンダーフィル材がカップリング剤を含有する場合、カップリング剤の含有率は、無機充填剤〔(C)成分〕の0.05〜5質量%であることが好ましく、0.1〜2.5質量%であることがより好ましい。カップリング剤の含有率が0.05質量%以上であれば、本発明のアンダーフィル材の硬化物と配線基板又は電子部品との接着性がより向上する傾向があり、カップリング剤の含有率が5質量%以下であれば成形性、ボイドの発生がより低減される傾向がある。   When the underfill material of this invention contains a coupling agent, it is preferable that the content rate of a coupling agent is 0.05-5 mass% of an inorganic filler [(C) component], 0.1-0.1%. More preferably, it is 2.5 mass%. If the content of the coupling agent is 0.05% by mass or more, the adhesiveness between the cured product of the underfill material of the present invention and the wiring board or electronic component tends to be further improved, and the content of the coupling agent If it is 5 mass% or less, there exists a tendency for a moldability and generation | occurrence | production of a void to be reduced more.

(フラックス剤)
本発明のアンダーフィル材は、フラックス機能を付与するために必要に応じてフラックス剤を含有してもよい。
本発明におけるフラックス剤としては、従来から当技術分野で用いられてきたハロゲン化水素酸アミン塩等を用いてもよい。その他、本発明における好ましいフラックス剤としては、電気特性の観点から、ヒドロキシ安息香酸等のフェノール性水酸基とカルボキシ基を有する化合物、トリメリット酸等のカルボンキシル基を含む酸無水物、アビチエン酸、アジピン酸、アスコルビン酸、クエン酸、2−フランカルボン酸、リンゴ酸等の有機酸、1分子にアルコール性水酸基を2個以上含有する化合物などが挙げられる。
(Flux agent)
The underfill material of the present invention may contain a flux agent as necessary to impart a flux function.
As the fluxing agent in the present invention, a hydrohalic acid amine salt or the like conventionally used in this technical field may be used. In addition, from the viewpoint of electrical characteristics, preferred fluxing agents in the present invention include compounds having a phenolic hydroxyl group and a carboxy group such as hydroxybenzoic acid, acid anhydrides containing carboxyxyl groups such as trimellitic acid, abitienic acid, and adipine Examples thereof include organic acids such as acid, ascorbic acid, citric acid, 2-furancarboxylic acid and malic acid, and compounds containing two or more alcoholic hydroxyl groups in one molecule.

本発明のアンダーフィル材は、フラックス剤を、1種単独で含有してもよいし、2種類以上を含有してもよい。   The underfill material of the present invention may contain one flux agent alone or two or more kinds.

本発明のアンダーフィル材がフラックス剤を含有する場合、フラックス剤の含有率は、フラックス機能が発現する量であれば特に制限はない。フラックス剤の含有率は、アンダーフィル材の全量に対して0.1〜10質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがより好ましい。フラックス剤の含有率が0.1質量%以上であれば、本発明のアンダーフィル材と配線基板及び電子部品における接続部との濡れ性が高まり、配線基板及び電子部品との接続性がより向上する傾向があり、フラックス剤の含有率が10質量%以下であれば、ボイドの発生がより低減され、耐マイグレーション性等の信頼性が向上する傾向がある。   When the underfill material of the present invention contains a fluxing agent, the content of the fluxing agent is not particularly limited as long as the fluxing function is manifested. The content of the fluxing agent is preferably 0.1 to 10% by mass and more preferably 0.5 to 5% by mass with respect to the total amount of the underfill material. If the content of the fluxing agent is 0.1% by mass or more, the wettability between the underfill material of the present invention and the connection portion of the wiring board and electronic component is increased, and the connectivity between the wiring board and electronic component is further improved. If the content of the fluxing agent is 10% by mass or less, generation of voids is further reduced and reliability such as migration resistance tends to be improved.

(可とう剤)
本発明のアンダーフィル材は、耐熱衝撃性向上及び電子部品に対する応力低減等の観点から、必要に応じて可とう剤を含有してもよい。本発明における可とう剤としては、電子部品装置の製造用途に用いられるアンダーフィル材に、一般的に使用されているスチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、ブタジエンゴム(BR)、ウレタンゴム(UR)、アクリルゴム(AR)等のゴム粒子、ポリブタジエンやマレイン酸ポリブタジエン、エポキシ化ポリブタジエン、水添ポリブタジエン等の室温で液状のポリブタジエン化合物、ポリメチルメタクリル酸とポリブチルアクリル酸のジブロック共重合体やトリブロック共重合体、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン等の直鎖状のポリオルガノシロキサンを架橋したシリコーンゴム粒子;該シリコーンゴム粒子の表面をシリコーンレジンで被覆したもの、乳化重合等で得られる固形シリコーン粒子のコアとアクリル樹脂等の有機重合体のシェルを含むコア−シェル重合体粒子などが挙げられる。
本発明のアンダーフィル材は、可とう剤を、1種単独で含有してもよいし、2種類以上を含有してもよい。
可とう剤の中でも、粘度の観点から、室温で液状のポリブタジエン化合物、ポリメチルメタクリル酸とポリブチルアクリル酸のジブロック共重合体やトリブロック共重合体、固形シリコーン粒子のコアとアクリル樹脂等の有機重合体のシェルを含むコア−シェル重合体粒子が好ましく、接着性の観点から、室温で液状のポリブタジエン化合物、ポリメチルメタクリル酸とポリブチルアクリル酸のジブロック共重合体やトリブロック共重合体であることが特に好ましい。
(Flexible agent)
The underfill material of the present invention may contain a flexible agent as necessary from the viewpoint of improving thermal shock resistance and reducing stress on electronic components. As the flexible agent in the present invention, styrene-butadiene rubber (SBR), nitrile-butadiene rubber (NBR), and butadiene rubber (BR) which are generally used for underfill materials used for manufacturing electronic component devices are used. ), Urethane rubber (UR), acrylic rubber (AR) and other rubber particles, polybutadiene, maleic acid polybutadiene, epoxidized polybutadiene, hydrogenated polybutadiene and other liquid polybutadiene compounds at room temperature, polymethylmethacrylic acid and polybutylacrylic acid Silicone rubber particles obtained by crosslinking linear polyorganosiloxane such as diblock copolymer, triblock copolymer, polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, polydiphenylsiloxane, etc .; the surface of the silicone rubber particle is made of silicone resin Coat Things, a core comprising a shell of an organic polymer core and an acrylic resin of the resulting solid silicone particles in the emulsion polymerization or the like - such as shell polymer particles.
The underfill material of the present invention may contain a flexible agent alone or in combination of two or more.
Among the flexible agents, from the viewpoint of viscosity, polybutadiene compounds that are liquid at room temperature, diblock copolymers and triblock copolymers of polymethylmethacrylic acid and polybutylacrylic acid, solid silicone particle cores and acrylic resins, etc. Core-shell polymer particles containing an organic polymer shell are preferred, and from the viewpoint of adhesion, a polybutadiene compound which is liquid at room temperature, a diblock copolymer or a triblock copolymer of polymethylmethacrylic acid and polybutylacrylic acid It is particularly preferred that

本発明のアンダーフィル材が可とう剤を含有する場合、可とう剤の含有率は、アンダーフィル材の全量に対し1〜30質量%であることが好ましく、2〜20質量%であることがより好ましい。可とう剤の含有率が1質量%以上であると可とう剤の含有により得られる低応力化改善効果がより向上する傾向があり、可とう剤の含有率が30質量%以下であるとアンダーフィル材の所期の粘度が維持され、成形性が保持される傾向がある。   When the underfill material of this invention contains a flexible agent, it is preferable that the content rate of a flexible agent is 1-30 mass% with respect to the whole quantity of an underfill material, and it is 2-20 mass%. More preferred. When the content of the flexible agent is 1% by mass or more, the effect of reducing stress obtained by the inclusion of the flexible agent tends to be further improved, and when the content of the flexible agent is 30% by mass or less The expected viscosity of the fill material is maintained and the moldability tends to be maintained.

(揺変付与剤)
本発明のアンダーフィル材は、形状保持性を向上させる観点から、必要に応じて揺変付与剤を含有してもよい。揺変付与剤としては、ひまし油に水素を添加することにより得られる水素添加ひまし油化合物、ポリエチレンを酸化処理し極性基を導入することにより得られる酸化ポリエチレン化合物、植物油脂肪酸とアミンより合成されるアマイドワックス化合物、長鎖ポリアミノアマイドと酸ポリマーの塩、不飽和ポリカルボン酸ポリマー、微粉末シリカ、破砕シリカ等が挙げられる。
(Thixotropic agent)
The underfill material of the present invention may contain a thixotropic agent as necessary from the viewpoint of improving shape retention. As a thixotropic agent, a hydrogenated castor oil compound obtained by adding hydrogen to castor oil, an oxidized polyethylene compound obtained by oxidizing polyethylene and introducing a polar group, an amide wax synthesized from a vegetable oil fatty acid and an amine Examples thereof include a compound, a salt of a long-chain polyaminoamide and an acid polymer, an unsaturated polycarboxylic acid polymer, fine powder silica, and crushed silica.

アンダーフィル材が揺変付与剤を含有することによって、ボイドの巻き込みを抑制することができる。すなわち、配線基板又は電子部品にアンダーフィル材を付与したときに、アンダーフィル材が形状を保持できずに流動してしまう場合はボイドを巻き込みやすくなる傾向があるが、揺変付与剤を含有することによって、アンダーフィル材が流動し難くなり、ボイドの巻き込みを抑制する傾向がある。   When the underfill material contains a thixotropic agent, entrainment of voids can be suppressed. That is, when an underfill material is applied to a wiring board or electronic component, if the underfill material flows without being able to maintain its shape, it tends to entrain voids, but contains a thixotropic agent. This makes it difficult for the underfill material to flow and tends to suppress void entrainment.

揺変付与剤の中でも、取扱い性、成形性及びボイドの観点から、長鎖ポリアミノアマイドと酸ポリマーの塩、不飽和ポリカルボン酸ポリマー、微粉末シリカ、破砕シリカ等のシリカ粒子が好ましく、形状保持性の観点から、微粉末シリカであることが特に好ましい。   Among thixotropic agents, silica particles such as long-chain polyaminoamides and acid polymer salts, unsaturated polycarboxylic acid polymers, finely divided silica, and crushed silica are preferable from the viewpoints of handleability, moldability, and voids, and retain their shape. From the viewpoint of properties, it is particularly preferable to use fine powder silica.

長鎖ポリアミノアマイドと酸ポリマーの塩としては、例えば、ANTI−TERRA−U100(ビックケミー・ジャパン株式会社商品名)が市販品として入手可能であり、不飽和ポリカルボン酸ポリマーとしては、例えば、BYK−P105(ビックケミー・ジャパン株式会社商品名)が市販品として入手可能である。   As a salt of a long-chain polyaminoamide and an acid polymer, for example, ANTI-TERRA-U100 (BIC Chemie Japan Co., Ltd. trade name) is commercially available, and as an unsaturated polycarboxylic acid polymer, for example, BYK- P105 (Bic Chemie Japan Co., Ltd. trade name) is commercially available.

微粉末シリカの平均粒子径は5〜200nmであることが好ましく、5〜50nmであることがより好ましい。   The average particle diameter of the fine powder silica is preferably 5 to 200 nm, more preferably 5 to 50 nm.

微粉末シリカとしては、シリコーンオイル又はカップリング剤で表面を処理したシリカ粒子を用いてもよい。
シリカ粒子の表面を処理するためのカップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン化合物、チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムジルコニウム化合物などの公知のカップリング剤が挙げられる。これらの中でも、アルキルシランをカップリング剤として用いることが好ましい。
As fine powder silica, silica particles whose surface is treated with silicone oil or a coupling agent may be used.
As a coupling agent for treating the surface of silica particles, known silane compounds such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, alkyl silane, ureido silane, vinyl silane, titanium compound, aluminum chelate compound, aluminum zirconium compound, etc. A coupling agent is mentioned. Among these, it is preferable to use alkylsilane as a coupling agent.

シリコーンオイル又はカップリング剤で表面を処理した微粉末シリカとしては、平均粒子径が12nmで、ジメチルシランで表面処理をしたR974(日本アエロジル株式会社商品名)、平均粒子径が12nmで、トリメチルシランで表面処理をしたRX200(日本アエロジル株式会社商品名)、平均粒子径が12nmで、ジメチルシロキサンで表面処理をしたRY200(日本アエロジル株式会社商品名)、平均粒子径が14nmで、ジメチルシロキサンで表面処理をしたR202(日本アエロジル株式会社商品名)、平均粒子径が12nmで、アミノシランで表面処理をしたRA200H(日本アエロジル株式会社商品名)、平均粒子径が12nmで、アルキルシランで表面処理をしたR805(日本アエロジル株式会社商品名)、平均粒子径が12nmで、メタクリロキシシランで表面処理をしたR7200(日本アエロジル株式会社商品名)、平均粒子径が50nmでありフェニルシランで表面処理をしたYA050C−SP3(株式会社アドマテックス商品名)等が市販品として入手可能である。   The fine powder silica whose surface is treated with silicone oil or a coupling agent has an average particle diameter of 12 nm, R974 (trade name of Nippon Aerosil Co., Ltd.) surface-treated with dimethylsilane, an average particle diameter of 12 nm, and trimethylsilane. Surface treated with RX200 (Nippon Aerosil Co., Ltd. trade name), average particle size of 12 nm, RY200 (Nippon Aerosil Co., Ltd. trade name) surface treated with dimethylsiloxane, average particle size of 14 nm, dimethylsiloxane surface Treated R202 (Nippon Aerosil Co., Ltd. trade name), RA200H (Nippon Aerosil Co., Ltd. trade name) having an average particle diameter of 12 nm and surface treatment with aminosilane, average particle diameter of 12 nm, and surface treatment with alkylsilane R805 (Nippon Aerosil Co., Ltd. trade name), Taira R7200 (Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name) having a particle diameter of 12 nm and surface-treated with methacryloxysilane, YA050C-SP3 (Admatechs trade name) having an average particle diameter of 50 nm and surface-treated with phenylsilane, etc. Is commercially available.

破砕シリカは、平均粒子径が10μm以下であることが好ましく、7.5μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることが更に好ましい。また、表面をシリコーンオイル又はカップリング剤処理した破砕シリカを用いてもよい。破砕シリカとしては、例えば、MC3000(株式会社アドマテックス商品名)が市販品として入手可能である。   The average particle diameter of the crushed silica is preferably 10 μm or less, more preferably 7.5 μm or less, and even more preferably 5 μm or less. Further, crushed silica whose surface is treated with silicone oil or a coupling agent may be used. As crushed silica, for example, MC3000 (trade name of Admatex Co., Ltd.) is commercially available.

本発明において、微粉末シリカ及び破砕シリカのシリカ粒子の「平均粒子径」とは、電子顕微鏡等を用いて画像化し、粒子1つ1つの粒径を測定し、それらの算術平均によって得られる粒径を意味する。無機粒子の粒子径を測定する方法としては、例えば、透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡等を用いて画像化し、粒子1つ1つの粒子径を測定する方法などが挙げられる。液相遠心沈降、フィールドフロー分別、粒子径排除クロマトグラフィ、流体力学クロマトグラフィ等の方法を用い、粒径を測定する前に100μm以上の粒子を分離する前処理を行ってもよい。また測定試料がアンダーフィル材の硬化物である場合は、例えば、マッフル炉等で800℃以上の高温で処理した後に残渣として得られる灰分を上記の方法で測定することができる。   In the present invention, the “average particle size” of silica particles of finely divided silica and crushed silica is an image obtained by imaging using an electron microscope or the like, measuring the particle size of each particle, and obtaining an arithmetic average thereof. Means diameter. Examples of the method for measuring the particle diameter of the inorganic particles include a method of measuring the particle diameter of each particle by imaging using a transmission electron microscope, a scanning electron microscope, an atomic force microscope, or the like. . Using a method such as liquid phase centrifugation, field flow fractionation, particle size exclusion chromatography, fluid dynamics chromatography, or the like, a pretreatment for separating particles of 100 μm or more may be performed before measuring the particle size. Moreover, when a measurement sample is the hardened | cured material of an underfill material, the ash obtained as a residue after processing at high temperature of 800 degreeC or more with a muffle furnace etc. can be measured by said method.

本発明のアンダーフィル材は、揺変付与剤を、1種単独で含有してもよいし、2種以上を組み合わせて含有してもよい。   The underfill material of the present invention may contain a thixotropic agent alone or in combination of two or more.

本発明のアンダーフィル材が揺変付与剤を含有する場合、揺変付与剤の含有率は、アンダーフィル材の全量に対して、0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5〜10質量%であることがより好ましい。揺変付与剤の含有率が0.1質量%以上であれば揺変付与剤の含有に期待される所期の効果が発揮され易くなり、揺変付与剤の含有率が20質量%以下であれば、アンダーフィル材の粘度変動が抑制され、成形性がより向上する傾向がある。   When the underfill material of the present invention contains a thixotropic agent, the content of the thixotropic agent is preferably 0.1 to 20% by mass relative to the total amount of the underfill material, 0.5 More preferably, it is 10 mass%. If the content of the thixotropic agent is 0.1% by mass or more, the expected effect expected for the content of the thixotropic agent is easily exhibited, and the content of the thixotropic agent is 20% by mass or less. If it exists, the viscosity fluctuation | variation of an underfill material will be suppressed and there exists a tendency for a moldability to improve more.

(界面活性剤)
本発明のアンダーフィル材は、フィレット性を向上させる観点から必要に応じて界面活性剤を含有してもよい。
本発明において使用可能な界面活性剤は、電子部品装置の製造用途に用いられるアンダーフィル材において、一般的に使用されている非イオン性の界面活性剤であれば特に制限されるものではない。界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル界面活性剤、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル界面活性剤、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル界面活性剤、グリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルアミン界面活性剤、アルキルアルカノールアミド界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーン界面活性剤、アラルキル変性シリコーン界面活性剤、ポリエステル変性シリコーン界面活性剤、ポリアクリル界面活性剤等が挙げられ、中でもポリエーテル変性シリコーン界面活性剤及びアラルキル変性シリコーン界面活性剤が、アンダーフィル材の表面張力低減に効果的である傾向にある。
これらの界面活性剤は、市販品として、BYK−307、BYK−333、BYK−377、BYK−323(ビックケミー・ジャパン株式会社商品名)等が入手可能である。
(Surfactant)
The underfill material of the present invention may contain a surfactant as necessary from the viewpoint of improving fillet properties.
The surfactant that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is a nonionic surfactant generally used in an underfill material used for manufacturing an electronic component device. Surfactants include polyoxyethylene alkyl ether surfactants, polyoxyalkylene alkyl ether surfactants, sorbitan fatty acid ester surfactants, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester surfactants, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester surfactants , Glycerin fatty acid ester surfactant, polyoxyethylene fatty acid ester surfactant, polyoxyethylene alkylamine surfactant, alkyl alkanolamide surfactant, polyether modified silicone surfactant, aralkyl modified silicone surfactant, polyester modified Examples include silicone surfactants and polyacrylic surfactants. Among them, polyether-modified silicone surfactants and aralkyl-modified silicone surfactants are They tend to be effective in surface tension reduction of wood.
As these surfactants, BYK-307, BYK-333, BYK-377, BYK-323 (BIC Chemie Japan Co., Ltd. trade name) and the like are available as commercial products.

本発明のアンダーフィル材は、その他の添加剤として、染料、カーボンブラック等の着色剤、難燃剤、希釈剤などを必要に応じて使用することができる。   In the underfill material of the present invention, as other additives, coloring agents such as dyes and carbon black, flame retardants, diluents and the like can be used as necessary.

<アンダーフィル材の製造方法>
本発明のアンダーフィル材は、上記各種成分を分散し混合できるのであれば、いかなる手法を用いても調製できる。一般的な手法として、成分を秤量し、らいかい機、ミキシングロール、プラネタリミキサ等を用いて混合及び混練し、必要に応じて脱泡することによって、本発明のアンダーフィル材を得ることができる。
<Manufacturing method of underfill material>
The underfill material of the present invention can be prepared by any method as long as the above various components can be dispersed and mixed. As a general method, the underfill material of the present invention can be obtained by weighing components, mixing and kneading using a roughing machine, mixing roll, planetary mixer, etc., and degassing as necessary. .

[電子部品装置の製造方法]
本発明の電子部品装置の製造方法(以下、適宜「本発明の製造方法」と称する。)は、電子部品における配線基板と対向する側の面又は前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に、本発明のアンダーフィル材を付与する付与工程と、付与工程の後に、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、且つ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程と、を含む、電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する電子部品装置の製造方法である。
[Method of manufacturing electronic component device]
The method for manufacturing an electronic component device of the present invention (hereinafter referred to as “the manufacturing method of the present invention” as appropriate) includes a surface of the electronic component facing the wiring substrate or a surface of the wiring substrate facing the electronic component. An application step of applying the underfill material of the present invention to at least one surface of the surface, and after the application step, the electronic component and the wiring board are connected via a connecting portion, and the underfill material is cured. An electronic component device manufacturing method for manufacturing an electronic component device by electrically connecting an electronic component and a wiring board via a connecting portion.

本発明の製造方法は、電子部品における配線基板と対向する側の面又は配線基板における電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に本発明のアンダーフィル材を付与した後で、電子部品と配線基板との接続部を介した接続とアンダーフィル材の硬化とを行う先塗布方式を適用した製造方法である。電子部品と配線基板との接続及びアンダーフィル材の硬化は、一括して行ってもよいし、別個に行なってもよい。製造工程の簡略化の観点からは、電子部品と配線基板との接続及びアンダーフィル材の硬化は一括して行うことが好ましい。   The manufacturing method of the present invention provides an electronic component after applying the underfill material of the present invention to at least one of the surface of the electronic component facing the wiring substrate or the surface of the wiring substrate facing the electronic component. This is a manufacturing method to which a pre-coating method for performing connection through a connecting portion between the wiring board and the wiring board and curing of the underfill material is applied. The connection between the electronic component and the wiring board and the curing of the underfill material may be performed collectively or separately. From the viewpoint of simplifying the manufacturing process, it is preferable to collectively connect the electronic component and the wiring board and cure the underfill material.

本発明の製造方法は、先塗布方式を適用した電子部品装置の製造方法であり、付与工程において所定の組成を有する本発明のアンダーフィル材を用いることにより、アンダーフィル材の硬化時間の短縮が可能で、ボイドの発生が少なく、且つ電子部品との接着性に優れることから、電気的な接続信頼性に優れた電子部品装置を製造することができる。この理由について、本発明者らは以下のように考える。   The manufacturing method of the present invention is a manufacturing method of an electronic component device to which a pre-coating method is applied. By using the underfill material of the present invention having a predetermined composition in the applying step, the curing time of the underfill material can be shortened. It is possible to produce an electronic component device having excellent electrical connection reliability because it is less likely to generate voids and has excellent adhesiveness with the electronic component. The present inventors consider the reason as follows.

すなわち、本発明者らが得た知見によれば、アンダーフィル材が(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物を含むことにより、先塗布方式を適用した電子部品装置の製造方法におけるアンダーフィル材の硬化時間が短縮され、ボイドの発生が抑制される傾向にある。   That is, according to the knowledge obtained by the present inventors, the underfill material contains (A) a compound having an ethylenically unsaturated double bond, whereby the underfill in the manufacturing method of the electronic component device to which the pre-coating method is applied. The curing time of the fill material is shortened, and the generation of voids tends to be suppressed.

一方、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物を使用すると、アンダーフィル材が電子部品との接着性に劣る傾向がある。アンダーフィル材が電子部品との接着性に劣る傾向があると、電子部品装置の製造工程においてリフロー処理が行なわれた際にアンダーフィル材と電子部品との間に剥離が生じやすくなる傾向があり、その剥離箇所を起因として電子部品と配線基板との電気的接続性が損なわれ、電気的な接続信頼性に優れる電子部品装置を製造することが難しくなる。
本発明においては、アンダーフィル材が、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物として、(A1)トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート又は(A2)前記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物を含有する。かかる構成により、本発明においては、アンダーフィル材の硬化時間の短縮、それによるボイド発生の抑制及び電子部品との高接着性が達成される。これは、アンダーフィル材が、(A1)又は(A2)を含有することにより、アンダーフィル材の硬化物の接着性が向上するためであると本発明者らは考えている。
On the other hand, when (A) a compound having an ethylenically unsaturated double bond is used, the underfill material tends to be inferior in adhesiveness to an electronic component. If the underfill material tends to be inferior in adhesion to the electronic component, there is a tendency that peeling occurs between the underfill material and the electronic component when reflow processing is performed in the manufacturing process of the electronic component device. The electrical connection between the electronic component and the wiring board is impaired due to the peeled portion, and it becomes difficult to manufacture an electronic component device having excellent electrical connection reliability.
In the present invention, the underfill material (A) is a compound having an ethylenically unsaturated double bond, (A1) tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate or (A2) the above general formula (I-2) The (meth) acrylate compound represented by these is contained. With this configuration, in the present invention, shortening of the curing time of the underfill material, suppression of the generation of voids, and high adhesiveness with electronic components are achieved. The present inventors consider that this is because the adhesiveness of the cured product of the underfill material is improved when the underfill material contains (A1) or (A2).

以下、本発明の製造方法が有する各工程について説明する。   Hereinafter, each process which the manufacturing method of this invention has is demonstrated.

<付与工程>
本発明の製造方法における付与工程は、電子部品における配線基板と対向する面又は配線基板における電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面にアンダーフィル材を付与する工程である。
<Granting process>
The applying step in the manufacturing method of the present invention is a step of applying an underfill material to at least one of the surface of the electronic component facing the wiring substrate or the surface of the wiring substrate facing the electronic component.

付与工程におけるアンダーフィル材としては、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、(B)反応開始剤、(C)無機充填剤及び(D)イオントラップ剤を含有するアンダーフィル材が用いられる。
付与工程に用いるアンダーフィル材は、本発明のアンダーフィル材であり、その詳細については上述の通りである。
As the underfill material in the application step, there is an underfill material containing (A) a compound having an ethylenically unsaturated double bond, (B) a reaction initiator, (C) an inorganic filler, and (D) an ion trap agent. Used.
The underfill material used in the applying step is the underfill material of the present invention, and details thereof are as described above.

配線基板は、基材上に接続用の電極を含む導体配線が形成されてなる。配線基板を構成する基材の種類は特に制限されず、FR−4(Flame Retardant−4)、FR−5(Flame Retardant−5)等の繊維基材を含む有機基板、繊維基材を含まないビルドアップ型の有機基板、ポリイミド、ポリエステル等の有機フィルム、アルミナ、ガラス、シリコン等の無機材料などを含む基材が挙げられる。なお、無機材料としては、シリコン等の半導体チップも含まれる。導体配線の種類は、特に限定されず、電子部品における配線基板に適用しうる導体配線を用いることができる。配線基板における導体配線は、セミアディティブ法、サブトラクティブ法等の手法により形成されていてもよい。   The wiring board is formed by forming a conductor wiring including a connection electrode on a base material. The type of base material constituting the wiring board is not particularly limited, and does not include an organic substrate including a fiber base material such as FR-4 (Frame Regentant-4), FR-5 (Frame Regentant-5), or a fiber base material. Examples include build-up type organic substrates, organic films such as polyimide and polyester, and substrates including inorganic materials such as alumina, glass, and silicon. The inorganic material includes a semiconductor chip such as silicon. The type of the conductor wiring is not particularly limited, and a conductor wiring applicable to a wiring board in an electronic component can be used. The conductor wiring in the wiring board may be formed by a method such as a semi-additive method or a subtractive method.

電子部品は特に制限されず、樹脂等によってパッケージングされていない半導体チップそのもの、CSP(Chip Scale Package)、BGA(Ball Grid Array)等と呼ばれている半導体パッケージなどを用いることができる。   The electronic component is not particularly limited, and a semiconductor chip itself that is not packaged with resin or the like, a semiconductor package called CSP (Chip Scale Package), BGA (Ball Grid Array), or the like can be used.

配線基板は後記する接続工程において接続部を介して電子部品と接続される。
接続部の材質は特に制限されず、はんだ等に通常使用される材質から選択することができる。環境問題の観点から、Cuはんだ、Auはんだ、無鉛はんだ等を使用してもよい。バンプは電子部品側に形成されていても、基板側に形成されていてもよい。バンプと回路電極との接続には、Ag−Cu系はんだ、Sn−Cu系はんだ、Sn−Bi系はんだ等のはんだを使用してもよい。
The wiring board is connected to the electronic component through the connection portion in a connection process described later.
The material of the connection part is not particularly limited, and can be selected from materials usually used for solder or the like. From the viewpoint of environmental problems, Cu solder, Au solder, lead-free solder or the like may be used. The bump may be formed on the electronic component side or on the substrate side. For connection between the bump and the circuit electrode, solder such as Ag—Cu solder, Sn—Cu solder, Sn—Bi solder may be used.

アンダーフィル材を配線基板又は電子部品に付与する方法は特に制限されない。例えば、エアーディスペンサー、ジェットディスペンサー、スクリュー型ディスペンサー、オーガータイプディスペンサー等のディスペンサーを用いる方法、注型を用いる方法、スクリーン印刷等の印刷を用いる方法などが挙げられる。アンダーフィル材を付与する際の巻き込みボイドを低減する観点からは、ディスペンサーを用いる方法が好ましい。   The method for applying the underfill material to the wiring board or electronic component is not particularly limited. Examples thereof include a method using a dispenser such as an air dispenser, jet dispenser, screw type dispenser, auger type dispenser, a method using casting, a method using printing such as screen printing, and the like. From the viewpoint of reducing entrainment voids when applying the underfill material, a method using a dispenser is preferable.

アンダーフィル材を配線基板又は電子部品に付与する際の態様は特に制限されない。アンダーフィル材を配線基板の上に付与する場合は、電子部品の搭載位置の全体に付与する態様、電子部品の搭載位置に対応する四角形の対角線に沿った2本の線からなるクロス形状に付与する態様、1つのクロス形状に更に他のクロス形状を45°ずらして重ねた形状に付与する態様、電子部品の搭載位置の中心に一点で付与する態様等が挙げられる。信頼性の観点からアンダーフィル材のクリーピング等を抑制するためには、クロス形状又は1つのクロス形状に更に他のクロス形状を45°ずらして重ねた形状で付与することが好ましい。配線基板に基板電極が設けられている場合は、基板電極が設けられた箇所を含む電子部品の搭載位置にアンダーフィル材を付与することが好ましい。   The aspect at the time of providing an underfill material to a wiring board or an electronic component is not particularly limited. When applying the underfill material on the wiring board, it is applied to the entire mounting position of the electronic component, and it is applied to a cross shape composed of two lines along a rectangular diagonal corresponding to the mounting position of the electronic component. A mode in which one cross shape is added to a shape in which another cross shape is further shifted by 45 °, a mode in which the cross shape is added, and a mode in which the electronic component is mounted at a single point are exemplified. In order to suppress creep or the like of the underfill material from the viewpoint of reliability, it is preferable to provide a cross shape or a shape in which another cross shape is further shifted by 45 ° and overlapped. When the substrate electrode is provided on the wiring board, it is preferable to apply an underfill material to the mounting position of the electronic component including the portion where the substrate electrode is provided.

アンダーフィル材を配線基板又は電子部品の上に付与する際の温度は、アンダーフィル材の性質等に応じて選択することができる。アンダーフィル材及び基板表面の温度は、それぞれ25〜150℃であることが好ましく、吐出安定性の観点からは25〜100℃であることがより好ましい。   The temperature at which the underfill material is applied on the wiring board or electronic component can be selected according to the properties of the underfill material. The temperatures of the underfill material and the substrate surface are each preferably 25 to 150 ° C., and more preferably 25 to 100 ° C. from the viewpoint of ejection stability.

ディスペンサーのニードル径は特に制限されず、アンダーフィル材を付与する際の気泡の巻き込みの程度及び吐出安定性を考慮して選択することが好ましい。具体的には、本発明の製造方法においてアンダーフィル材を吐出する場合には、0.1〜1.0mmの径のニードルを用いることが好ましく、0.2〜0.5mmの径のニードルを用いることがより好ましい。   The needle diameter of the dispenser is not particularly limited, and is preferably selected in consideration of the degree of bubble entrainment and ejection stability when applying the underfill material. Specifically, when the underfill material is discharged in the manufacturing method of the present invention, it is preferable to use a needle having a diameter of 0.1 to 1.0 mm, and a needle having a diameter of 0.2 to 0.5 mm is used. More preferably, it is used.

<接続工程>
本発明における接続工程は、付与工程の後に、電子部品と配線基板とを接続部を介して接続し、且つ本発明のアンダーフィル材を硬化する工程である。
<Connection process>
The connecting step in the present invention is a step of connecting the electronic component and the wiring board through the connecting portion and curing the underfill material of the present invention after the applying step.

本発明の製造方法における接続工程は、より具体的には、電子部品と配線基板とを接続部を介して対向している状態で加圧して、電子部品と配線基板との間隙に本発明のアンダーフィル材を充填し、且つ電子部品と基板とを接続部を介して接触させる加圧工程と、電子部品と配線基板とが接続部を介して接触している状態で熱処理して、電子部品と配線基板とを接続部を介して接続し、且つ本発明のアンダーフィル材を硬化する熱処理工程と、を含むことが好ましい。
また、加圧工程及び熱処理工程以外に、接続工程は、露光工程、超音波、マイクロ波、ラジオ波等により衝撃を与える工程などの他の工程を含んでいてもよい。
以下、接続工程について、付与工程及び熱処理工程を含む態様を例に詳細に説明する。
More specifically, the connecting step in the manufacturing method of the present invention is performed by pressurizing the electronic component and the wiring board in a state of facing each other through the connecting portion, and in the gap between the electronic component and the wiring board. A pressurizing step of filling the underfill material and bringing the electronic component and the substrate into contact with each other through the connection portion, and heat-treating the electronic component and the wiring board in contact with each other through the connection portion, It is preferable to include a heat treatment step of connecting the wiring board and the wiring board through the connection portion and curing the underfill material of the present invention.
In addition to the pressurizing step and the heat treatment step, the connecting step may include other steps such as an exposure step, a step of applying an impact by ultrasonic waves, microwaves, radio waves, and the like.
Hereinafter, the connection process will be described in detail by taking an example including an application process and a heat treatment process.

<<加圧工程>>
加圧工程は、電子部品と配線基板とが接続部を介して対向している状態で加圧して、電子部品と配線基板との間隙に本発明のアンダーフィル材を充填し、且つ電子部品と基板とを接続部を介して接触させる工程である。
<< Pressurization process >>
The pressurizing step is performed in such a manner that the electronic component and the wiring board are opposed to each other through the connection portion, the gap between the electronic component and the wiring board is filled with the underfill material of the present invention, and the electronic component and In this step, the substrate is brought into contact with the connection portion.

加圧工程において、電子部品と配線基板とが接続部を介して対向している状態で加圧して、電子部品と配線基板とを接続部を介して接触させる。この方法としては特に制限はない。電子部品と配線基板とを接続部を介して接触させる方法の例としては、フリップチップボンダーを使用する方法が挙げられる。   In the pressurizing step, pressure is applied in a state where the electronic component and the wiring board are opposed to each other via the connecting portion, and the electronic component and the wiring substrate are brought into contact via the connecting portion. This method is not particularly limited. As an example of a method for bringing an electronic component and a wiring board into contact with each other through a connecting portion, a method using a flip chip bonder can be cited.

加圧工程においては加熱が行なわれてもよい。加圧工程においては、加圧と加熱とが同時に行なわれてもよいし、加圧及び加熱のいずれか一方を先に開始してもよいし、加圧及び加熱のいずれか一方を先に終了してもよい。   Heating may be performed in the pressurizing step. In the pressurizing step, pressurization and heating may be performed simultaneously, either pressurization or heating may be started first, or either pressurization or heating is ended first. May be.

加圧工程におけるアンダーフィル材の温度(以下、適宜「充填温度」ともいう。)は、電子部品と配線基板との間隙にアンダーフィル材を充分に充填しうる粘度を維持しうる温度であれば特に限定されない。充填温度は、例えば、25〜150℃であり、40〜125℃であることが好ましく、50〜100℃であることがより好ましい。アンダーフィル材の充填温度が25℃以上であると、アンダーフィル材の流動性が充分に得られる傾向にある。アンダーフィル材の充填温度が150℃以下であると、アンダーフィル材の硬化反応の進行に伴う粘度の上昇が抑制されて充分な流動性を確保できる傾向にある。加圧工程におけるアンダーフィル材の充填温度は、アンダーフィル材の良好な流動性が得られる範囲であれば一定であっても、変化してもよい。   The temperature of the underfill material in the pressurizing step (hereinafter also referred to as “filling temperature” as appropriate) is a temperature that can maintain a viscosity sufficient to fill the gap between the electronic component and the wiring board with the underfill material. There is no particular limitation. The filling temperature is, for example, 25 to 150 ° C, preferably 40 to 125 ° C, and more preferably 50 to 100 ° C. When the filling temperature of the underfill material is 25 ° C. or higher, the fluidity of the underfill material tends to be sufficiently obtained. When the filling temperature of the underfill material is 150 ° C. or less, an increase in viscosity accompanying the progress of the curing reaction of the underfill material is suppressed, and sufficient fluidity tends to be secured. The filling temperature of the underfill material in the pressurizing step may be constant or may be changed as long as good fluidity of the underfill material is obtained.

加圧工程においては、アンダーフィル材が液状を維持できる粘度において、アンダーフィル材が増粘してもよい。ここで、アンダーフィル材が液状であるとは、アンダーフィル材の粘度が1000Pa・s以下であることを意味する。ここで、アンダーフィル材の粘度の測定方法は上述の通りである。   In the pressurizing step, the underfill material may be thickened at a viscosity at which the underfill material can maintain a liquid state. Here, the underfill material being liquid means that the viscosity of the underfill material is 1000 Pa · s or less. Here, the method for measuring the viscosity of the underfill material is as described above.

加圧工程において、電子部品と配線基板とに付与される圧力の大きさは、一般的なフリップチップの実装工程と同様に、バンプの数又は高さのばらつき、加圧による接続部又は接続部を受ける配線基板上の配線の変形量等を考慮して設定することができる。具体的には、例えば、接続部1個あたりが受ける荷重が0.01〜100g程度になるように設定することが好ましい。   In the pressing process, the magnitude of the pressure applied to the electronic component and the wiring board is the same as in the general flip chip mounting process. It can be set in consideration of the amount of deformation of the wiring on the wiring board to be received. Specifically, for example, it is preferable to set so that the load received by one connecting portion is about 0.01 to 100 g.

<<熱処理工程>>
熱処理工程は、電子部品と配線基板とが接続部を介して接触している状態で熱処理して、電子部品と配線基板とを接続部を介して接続し、且つ本発明のアンダーフィル材を硬化する工程である。
<< Heat treatment process >>
In the heat treatment process, the electronic component and the wiring board are heat-treated in a state where they are in contact with each other through the connecting portion, the electronic component and the wiring substrate are connected through the connecting portion, and the underfill material of the present invention is cured. It is a process to do.

熱処理の方法は、特に制限されない。例えば、フリップチップボンダーと配線基板又は電子部品との接触部を加熱する方法、リフロー炉を用いる方法等が挙げられる。電子部品の位置ずれを起こし難いという観点からは、フリップチップボンダーと配線基板又は電子部品との接触部を加熱する方法が好ましい。   The method for heat treatment is not particularly limited. For example, a method of heating a contact portion between a flip chip bonder and a wiring board or an electronic component, a method using a reflow furnace, and the like can be mentioned. From the standpoint that it is difficult to cause displacement of the electronic component, a method of heating the contact portion between the flip chip bonder and the wiring board or the electronic component is preferable.

熱処理工程は、電子部品と配線基板との接続部を介した接続を確保する観点から、接続部を構成する材料の融点以上であり、且つアンダーフィル材が熱硬化しうる温度で行われることが好ましい。すなわち、配線基板上の配線等と電子部品との間で接続部が形成され、且つアンダーフィル材が熱硬化して接続部の補強が可能となる温度で行われることが好ましい。   The heat treatment step may be performed at a temperature that is equal to or higher than the melting point of the material constituting the connection part and that the underfill material can be thermally cured from the viewpoint of securing the connection through the connection part between the electronic component and the wiring board. preferable. That is, it is preferably performed at a temperature at which a connection portion is formed between the wiring on the wiring board and the electronic component, and the underfill material is thermally cured and the connection portion can be reinforced.

熱処理(加熱)温度は、150〜300℃であることが好ましく、200〜280℃であることがより好ましく、220〜260℃であることが更に好ましい。この熱処理により、アンダーフィル材が硬化する。   The heat treatment (heating) temperature is preferably 150 to 300 ° C, more preferably 200 to 280 ° C, and still more preferably 220 to 260 ° C. By this heat treatment, the underfill material is cured.

熱処理は、生産性の向上の観点からは、短時間で行われることが好ましい。具体的には、熱処理工程における昇温速度が10℃/秒以上であることが好ましく、20℃/秒以上であることがより好ましく、30℃/秒以上であることが更に好ましい。昇温速度の上限は特には制限されないが、一般に200℃/秒以下であってもよい。   The heat treatment is preferably performed in a short time from the viewpoint of improving productivity. Specifically, the heating rate in the heat treatment step is preferably 10 ° C./second or more, more preferably 20 ° C./second or more, and further preferably 30 ° C./second or more. The upper limit of the heating rate is not particularly limited, but may generally be 200 ° C./second or less.

熱処理時間は、接続部を構成する材料及びアンダーフィル材に含有される成分の種類により異なり、配線基板上の配線等と電子部品との間で接続部が形成され、且つアンダーフィル材が熱硬化して接続部の補強が可能となる時間であれば特に制限はない。   The heat treatment time varies depending on the material constituting the connection part and the type of components contained in the underfill material, the connection part is formed between the wiring on the wiring board and the electronic component, and the underfill material is thermally cured. Thus, there is no particular limitation as long as the connection portion can be reinforced.

生産性の向上の観点からは、熱処理時間は、短時間であるほど好ましい。接続部がはんだである場合には、熱処理時間は60秒以下であることが好ましく、45秒以下であることがより好ましく、30秒以下であることが更に好ましい。銅−銅又は銅−金の金属接続の場合は、熱処理時間は30秒以下であることが好ましい。熱処理時間の下限は特には制限されないが、一般に0.1秒以上であってもよい。   From the viewpoint of improving productivity, the heat treatment time is preferably as short as possible. When the connecting portion is solder, the heat treatment time is preferably 60 seconds or shorter, more preferably 45 seconds or shorter, and even more preferably 30 seconds or shorter. In the case of copper-copper or copper-gold metal connection, the heat treatment time is preferably 30 seconds or less. The lower limit of the heat treatment time is not particularly limited, but may generally be 0.1 seconds or longer.

熱処理工程において、アンダーフィル材中のボイドの発生を抑制する観点から、アンダーフィル材の200℃でのゲル化時間は5.0秒以下であることが好ましい。200℃でのゲル化時間の下限は特には制限されないが、一般に1秒以上であってもよい。   In the heat treatment step, the gelation time at 200 ° C. of the underfill material is preferably 5.0 seconds or less from the viewpoint of suppressing the generation of voids in the underfill material. The lower limit of the gelation time at 200 ° C. is not particularly limited, but may generally be 1 second or longer.

アンダーフィル材の200℃でのゲル化時間は、JIS K 6910(2007年度)又はISO 10082(1999)に準拠して測定される。具体的には、200℃の熱板上に0.5gのアンダーフィル材を滴下し、スパチュラで広がりすぎないようにかき混ぜる。滴下した後、アンダーフィル材の粘度が上がり、スパチュラを上に持ち上げたときに糸引き無くアンダーフィル材が切断されるまでの時間をゲル化時間とする。   The gelation time at 200 ° C. of the underfill material is measured according to JIS K 6910 (2007) or ISO 10082 (1999). Specifically, 0.5 g of an underfill material is dropped on a hot plate at 200 ° C., and stirred so as not to spread too much with a spatula. After dropping, the viscosity of the underfill material increases, and the time until the underfill material is cut without stringing when the spatula is lifted up is defined as the gel time.

熱処理工程においては、上記の熱処理を行なった後に、必要に応じてアンダーフィル材の硬化を充分なものとするため、更に、100〜200℃の範囲で、0.1〜10時間の熱処理(後加熱処理)を行なってもよい。   In the heat treatment step, after the above heat treatment is performed, if necessary, the underfill material is sufficiently cured, and further in the range of 100 to 200 ° C. for 0.1 to 10 hours of heat treatment (after (Heat treatment) may be performed.

<<露光工程>>
接続工程は、必要に応じてアンダーフィル材の硬化をより充分なものとするため、加圧工程及び熱処理工程以外の他の工程として露光工程を含んでいてもよい。露光工程は、熱処理工程における熱処理と共に行なってもよいし、熱処理工程が終了した後に別工程として行なってもよい。
<< Exposure process >>
The connection process may include an exposure process as a process other than the pressurization process and the heat treatment process in order to make the underfill material harder as necessary. The exposure step may be performed together with the heat treatment in the heat treatment step, or may be performed as a separate step after the heat treatment step is completed.

露光工程における露光処理を熱処理工程における熱処理と共に行う場合、熱処理及び露光処理はこれらの処理の開始及び終了を同時としてもよいし、いずれか一方の処理を先に開始してもよいし、いずれか一方の処理を後に終了してもよい。   When performing the exposure process in the exposure process together with the heat treatment in the heat treatment process, the heat treatment and the exposure process may start and end of these processes at the same time, or one of the processes may be started first. One process may be terminated later.

露光工程における露光処理は、露光によりアンダーフィル材を硬化させうる処理であれば特に制限されない。露光処理に適用される光源、露光波長、露光時間等の各種の露光条件及び露光装置は、アンダーフィル材に含有される成分に応じて、適宜選択することができる。   The exposure process in the exposure process is not particularly limited as long as it can cure the underfill material by exposure. Various exposure conditions such as a light source, an exposure wavelength, and an exposure time applied to the exposure process and an exposure apparatus can be appropriately selected according to the components contained in the underfill material.

<<製造方法の実施形態の例>>
以下、本発明の製造方法の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
尚、以下に示す実施形態は、配線基板の電子部品と対向する側の面に本発明のアンダーフィル材を付与する態様の一例である。また、バンプは電子部品側に設けられており、当該バンプを介して電子部品と配線基板とが接続される。しかしながら、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
<< Example of Embodiment of Manufacturing Method >>
Hereinafter, an example of an embodiment of a manufacturing method of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, embodiment shown below is an example of the aspect which provides the underfill material of this invention to the surface of the side facing the electronic component of a wiring board. Further, the bump is provided on the electronic component side, and the electronic component and the wiring board are connected via the bump. However, the present invention is not limited to this embodiment.

図1は、先塗布方式による電子部品装置の製造方法の工程説明図である。
本実施形態では、図1に示す通り、はんだバンプ(接続部)2を備える半導体チップ(電子部品)1、接続パッド3及びソルダーレジスト4を備える配線基板5並びにアンダーフィル材6を使用している。
FIG. 1 is a process explanatory diagram of a method of manufacturing an electronic component device by a pre-coating method.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a semiconductor chip (electronic component) 1 including a solder bump (connection part) 2, a wiring substrate 5 including a connection pad 3 and a solder resist 4, and an underfill material 6 are used. .

まず、図1(a)に示すように、配線基板5の接続パッド3の設けられた側(配線基板5の半導体チップ1と対向する側)の面に、アンダーフィル材6を付与する(付与工程)。次いで、図1(b)に示すように、半導体チップ1と配線基板5とをはんだバンプ2を介して対向させ、加圧することで、半導体チップ1と配線基板5との間隙にアンダーフィル材6を充填し、且つ半導体チップ1と配線基板5の接続パッド3とをはんだバンプ2を介して接触させる(加圧工程)。   First, as shown in FIG. 1A, an underfill material 6 is applied to the surface of the wiring board 5 on which the connection pads 3 are provided (the side of the wiring board 5 facing the semiconductor chip 1). Process). Next, as shown in FIG. 1B, the semiconductor chip 1 and the wiring substrate 5 are opposed to each other through the solder bumps 2 and pressed, whereby the underfill material 6 is placed in the gap between the semiconductor chip 1 and the wiring substrate 5. In addition, the semiconductor chip 1 and the connection pads 3 of the wiring substrate 5 are brought into contact with each other through the solder bumps 2 (pressure process).

次いで、半導体チップ1と配線基板5の接続パッド3とがはんだバンプ2を介して加圧され接触している状態で熱処理を行って、半導体チップ1と配線基板5の接続パッド3とをはんだバンプ2を介して接続し、且つアンダーフィル材6を硬化する(熱処理工程)。
以上の工程を経ることで、本発明の電子部品装置が製造される。
Next, heat treatment is performed in a state where the semiconductor chip 1 and the connection pads 3 of the wiring board 5 are pressed and in contact with each other via the solder bumps 2, so that the semiconductor chips 1 and the connection pads 3 of the wiring board 5 are solder bumps. 2 and the underfill material 6 is cured (heat treatment step).
Through the above steps, the electronic component device of the present invention is manufactured.

[電子部品装置]
本発明の製造方法により製造される電子部品装置及び本発明のアンダーフィル材を用いて製造される電子部品装置としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、リジッド及びフレキシブル配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材(配線基板)に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、抵抗アレイ、コイル、スイッチ等の受動素子などの電子部品を搭載し、必要な部分を本発明のアンダーフィル材で封止して得られる電子部品装置等が挙げられる。
[Electronic component equipment]
An electronic component device manufactured by the manufacturing method of the present invention and an electronic component device manufactured using the underfill material of the present invention include a lead frame, a wired tape carrier, a rigid and flexible wiring board, glass, and a silicon wafer. Electronic components such as active elements such as semiconductor chips, transistors, diodes, and thyristors, and passive elements such as capacitors, resistors, resistor arrays, coils, and switches are mounted on supporting members (wiring boards). Examples thereof include an electronic component device obtained by sealing with the underfill material of the present invention.

電子部品装置としては、特にリジッド及びフレキシブル配線板並びにガラス上に形成した配線に半導体素子をバンプ接続によるフリップチップボンディングした半導体装置が対象となる。具体的な例としては、フリップチップBGA(Ball Grid Array)、LGA(Land Grid Array)、COF(Chip On Film)等の半導体装置が挙げられ、本発明のアンダーフィル材は信頼性に優れたフリップチップ用のアンダーフィル材として好適である。
本発明のアンダーフィル材は、硬化時間を短縮することが可能であり、且つボイドの発生を低減できることから、バンプのピッチ幅の狭いフリップチップボンディング用途にも好適に用いることができる。本発明のアンダーフィル材は、例えば、バンプのピッチ幅が10〜200μmのバンプ接続に特に好適である。
The electronic component device is particularly a semiconductor device in which a semiconductor element is flip-chip bonded by bump connection to a rigid and flexible wiring board and wiring formed on glass. Specific examples include semiconductor devices such as flip chip BGA (Ball Grid Array), LGA (Land Grid Array), COF (Chip On Film), etc. The underfill material of the present invention is a flip with excellent reliability. It is suitable as an underfill material for chips.
Since the underfill material of the present invention can shorten the curing time and reduce the generation of voids, it can be suitably used for flip chip bonding applications where the pitch width of the bumps is narrow. The underfill material of the present invention is particularly suitable for bump connection in which the bump pitch width is 10 to 200 μm, for example.

本発明のアンダーフィル材が特に好適なフリップチップの分野としては、配線基板と半導体素子を接続するバンプ材質が、Sn−Ag−Cuはんだ等の鉛フリーはんだを用いたフリップチップ半導体素子であり、従来の鉛はんだと比較して物性的に脆い鉛フリーはんだバンプ接続をしたフリップチップに対しても良好な信頼性を維持できる。   As a field of flip chip in which the underfill material of the present invention is particularly suitable, a bump material for connecting a wiring board and a semiconductor element is a flip chip semiconductor element using lead-free solder such as Sn-Ag-Cu solder, Good reliability can be maintained even for a flip chip having a lead-free solder bump connection that is physically brittle compared to conventional lead solder.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、本実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass. The present invention is not limited to the present embodiment unless departing from the gist thereof.

[実施例1〜5、比較例1〜3]
(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物
(A1)アクリル化合物1:トリシクロデカンジメチロールジアクリレート(新中村化学工業株式会社、商品名「A−DCP」)
(A2)アクリル化合物2:ビスフェノールA型エチレンオキサイド変性ジアクリレート(新中村化学工業株式会社、商品名「ABE−300」)
・アクリル化合物3:EO,PO変性ウレタンジメタクリレート(新中村化学工業株式会社、商品名「UA−13」)
[Examples 1-5, Comparative Examples 1-3]
(A) Compound having ethylenically unsaturated double bond (A1) Acrylic compound 1: Tricyclodecane dimethylol diacrylate (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name “A-DCP”)
(A2) Acrylic compound 2: Bisphenol A type ethylene oxide-modified diacrylate (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name “ABE-300”)
Acrylic compound 3: EO, PO-modified urethane dimethacrylate (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name “UA-13”)

(B)反応開始剤
・反応開始剤1:ジクミルパーオキサイド
(B) Reaction initiator / reaction initiator 1: Dicumyl peroxide

(C)無機充填剤
・無機充填剤:体積平均粒子径0.5μm、最大粒子径5μmの球状シリカ粒子
(D)イオントラップ剤
・イオントラップ剤1:上記一般式(I−1)で、a=6.2、b=2.0、c=16.0、d=1.0、m=4.0で示される未焼成ハイドロタルサイト化合物
・イオントラップ剤2:上記一般式(I−1)で、a=4.3、b=2.0、c=12.6、d=3.0、m=3.0で示される未焼成ハイドロタルサイト化合物
・イオントラップ剤3:Mg0.7Al0.31.15で示される焼成ハイドロタルサイト化合物
・イオントラップ剤4:BiO(OH)(NO(0.9<x<1.1、0.6<y<0.8、0.2<z<0.4)で示されるビスマス化合物
(C) Inorganic filler / inorganic filler: spherical silica particles having a volume average particle diameter of 0.5 μm and a maximum particle diameter of 5 μm (D) ion trapping agent / ion trapping agent 1: In the above general formula (I-1), a = 6.2, b = 2.0, c = 16.0, d = 1.0, m = 4.0, uncalcined hydrotalcite compound / ion trapping agent 2: the above general formula (I-1) ), An unsintered hydrotalcite compound / ion trapping agent 3 represented by a = 4.3, b = 2.0, c = 12.6, d = 3.0, m = 3.0: Mg 0. 7 Al 0.3 O 1.15 calcined hydrotalcite compound / ion trapping agent 4: BiO x (OH) y (NO 3 ) z (0.9 <x <1.1, 0.6 <y <0.8, 0.2 <z <0.4) Bismuth Compound

(その他の樹脂、硬化剤等)
・エポキシ樹脂:エポキシ当量160g/eqのビスフェノールF型エポキシ樹脂(新日鉄住金化学株式会社、商品名「YDF−8170C」)
・エポキシ硬化剤:無水酸当量234g/eqの環状酸無水物(三菱化学株式会社、商品名「YH306」)
・硬化触媒:2−エチル−4−メチルイミダゾール
(Other resins, curing agents, etc.)
Epoxy resin: bisphenol F type epoxy resin having an epoxy equivalent of 160 g / eq (Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name “YDF-8170C”)
Epoxy curing agent: cyclic acid anhydride with an acid anhydride equivalent of 234 g / eq (Mitsubishi Chemical Corporation, trade name “YH306”)
Curing catalyst: 2-ethyl-4-methylimidazole

(その他の各種添加剤)
・フラックス剤:アジピン酸
・可とう剤1:ポリメチルメタクリル酸とポリブチルアクリル酸のジブロック共重合体(アルケマ株式会社、商品名「ナノストレングスD51N」)
・可とう剤2:マレイン酸変性ポリブタジエン(巴工業株式会社、「Ricon130MA8」)
・カップリング剤:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
・揺変付与剤:体積平均粒子径12nmの粉末シリカ(日本アエロジル株式会社、商品名「R−805」)
(Other various additives)
・ Flux agent: Adipic acid ・ Flexible agent 1: Diblock copolymer of polymethylmethacrylic acid and polybutylacrylic acid (Arkema Co., Ltd., trade name “Nanostrength D51N”)
・ Flexible agent 2: maleic acid-modified polybutadiene (Sakai Industrial Co., Ltd., “Ricon130MA8”)
Coupling agent: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, thixotropic agent: powdered silica with a volume average particle size of 12 nm (Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name “R-805”)

上記の成分をそれぞれ表1〜表2に示した質量部で配合し、三本ロール及びらいかい機にて混練分散した後、真空脱泡して、実施例及び比較例のアンダーフィル材を作製した。尚、表中の配合単位は質量部である。表1に示した無機充填剤量は、実施例1〜5、比較例3では(A)〜(D)成分の総計に対する(C)成分の割合(質量%)で、比較例1〜2では、エポキシ樹脂、エポキシ硬化剤、硬化触媒、(C)、(D)成分の総計に対する(C)、(D)成分の割合(質量%)である。イオントラップ剤量は、アンダーフィル材の総計に対する(D)イオントラップ剤の割合(質量%)である。   The above components are blended in parts by mass shown in Tables 1 and 2, and after being kneaded and dispersed with a three-roller and a raking machine, vacuum degassing is performed to produce the underfill materials of Examples and Comparative Examples. did. In addition, the compounding unit in a table | surface is a mass part. The amount of the inorganic filler shown in Table 1 is the ratio (mass%) of the component (C) to the total of the components (A) to (D) in Examples 1 to 5 and Comparative Example 3, and in Comparative Examples 1 and 2 , Epoxy resin, epoxy curing agent, curing catalyst, (C), the ratio (mass%) of the component (D) to the total of the components (D). The amount of ion trapping agent is the ratio (% by mass) of (D) ion trapping agent to the total amount of underfill material.

実施例及び比較例によって得たそれぞれのアンダーフィル材を、以下に示す各試験によって評価した。評価結果を表1〜2に示した。   Each underfill material obtained in Examples and Comparative Examples was evaluated by the following tests. The evaluation results are shown in Tables 1-2.

(1)ゲル化時間
200℃の熱板上に0.5gのアンダーフィル材を滴下し、スパチュラで広がりすぎないようにかき混ぜた。滴下した後、アンダーフィル材の粘度が上がり、スパチュラを上に持ち上げた時に糸引き無くアンダーフィル材が切断されるまでの時間をゲル化時間(秒)とした。
(1) Gelation time 0.5 g of underfill material was dropped on a hot plate at 200 ° C., and stirred so as not to spread too much with a spatula. After dropping, the viscosity of the underfill material increased, and the time until the underfill material was cut without stringing when the spatula was lifted up was defined as the gel time (seconds).

(2)粘度
E型粘度計(コーン角度3°)を用い、25℃に保たれたアンダーフィル材について、回転数が5rpmで測定したときの値を粘度(Pa・s)とした。て測定した。
(2) Viscosity For an underfill material maintained at 25 ° C. using an E-type viscometer (cone angle 3 °), the value when the rotation speed was measured at 5 rpm was defined as viscosity (Pa · s). Measured.

(3)接着力
シリコンウエハ上にSiN膜を成膜し、その表面にアンダーフィル材を直径3mm高さ3mmに成形した試験片を作製し、ボンドテスター(DAGE社、商品名「DS100」)を用いて、ヘッドスピード50μm/sec、25℃の条件でせん断応力をかけ、試験片がSiN膜から剥離したときの強度(MPa)を接着力とした。
(3) Adhesive force A SiN film was formed on a silicon wafer, and a test piece in which an underfill material was molded to a diameter of 3 mm and a height of 3 mm was produced on the surface, and a bond tester (DAGE, trade name “DS100”) The shear strength was applied under the conditions of a head speed of 50 μm / sec and 25 ° C., and the strength (MPa) when the test piece peeled from the SiN film was defined as the adhesive strength.

(4)ボイド性
配線基板(サイズ:縦14mm、横14mm、厚み0.30mm、コア層:E−679FG(日立化成株式会社商品名)、ソルダーレジスト:AUS−308(太陽ホールディングス株式会社商品名)及び基板メッキ:Ni(5.0μm)+Pd(0.30μm)+Au(0.35μm))のチップ搭載部に、ディスペンサー(ニードル径0.3mm)を用いて、アンダーフィル材を1つのクロス形状にし、更に他のクロス形状を45°ずらして重ねた形状になるように約3mg塗布した。50℃に加熱したステージ上にアンダーフィル材を塗布した配線基板を置き、チップ(サイズ:縦7.3mm、横7.3mm、厚み0.15mm、バンプ:銅(高さ30μm)、はんだ(材質:SnAg、高さ:15μm)及びバンプピッチ:80μm、バンプ数:328)を搭載し、加重:7.5N、温度/時間:260℃/5秒の条件で熱圧着を行い、その後、165℃、30分の条件でアンダーフィル材を硬化することで半導体装置を得た。
(4) Void circuit board (size: length 14 mm, width 14 mm, thickness 0.30 mm, core layer: E-679FG (trade name of Hitachi Chemical Co., Ltd.), solder resist: AUS-308 (trade name of Taiyo Holdings Co., Ltd.) And substrate plating: Ni (5.0 μm) + Pd (0.30 μm) + Au (0.35 μm)) on the chip mounting portion, using a dispenser (needle diameter 0.3 mm), the underfill material is made into one cross shape. Further, about 3 mg was applied so that another cross shape was shifted by 45 ° and overlapped. Place a wiring board coated with an underfill material on a stage heated to 50 ° C, chip (size: 7.3 mm long, 7.3 mm wide, 0.15 mm thick, bump: copper (height 30 μm), solder (material) : SnAg, height: 15 μm) and bump pitch: 80 μm, number of bumps: 328), thermocompression bonding was performed under the conditions of weight: 7.5 N, temperature / time: 260 ° C./5 seconds, and then 165 ° C. The semiconductor device was obtained by curing the underfill material under the conditions of 30 minutes.

それぞれのアンダーフィル材について、上記の方法にて半導体装置を作製し、超音波探傷装置(日立建機株式会社、商品名「AT−5500」)を用いて観察を行い、ボイドの有無を、下記の4段階の評価基準にて区分けし、ボイド性とした。
−評価基準−
A:ボイド面積が全面積の1%以下
B:ボイド面積が全面積の1%を超え5%以下
C:ボイド面積が全面積の5%を超え20%以下
D:ボイド面積が全面積の20%を超える
About each underfill material, a semiconductor device is produced by the above-described method, and observed using an ultrasonic flaw detector (Hitachi Construction Machinery Co., Ltd., trade name “AT-5500”). The four grades of evaluation criteria were divided into voids.
-Evaluation criteria-
A: Void area is 1% or less of total area B: Void area is over 1% of total area and 5% or less C: Void area is over 5% of total area and 20% or less D: Void area is 20% of total area Over%

(5)耐リフロー性
上記方法にて作製した半導体装置を、120℃で12時間加熱乾燥した後、30℃、70%RHの条件下で192時間吸湿させた。その後、遠赤外線加熱方式のリフロー炉(予熱150℃〜180℃で50秒、ピーク温度:260℃、250℃以上の加熱時間40秒)中を3回通した後、超音波探傷装置を用いて観察を行った。アンダーフィル材とチップ及び基板との剥離の有無並びにアンダーフィル材のクラックの有無を確認し、(不良パッケージ数)/(評価パッケージ数)を耐リフロー性とした。
(6)耐Bias−HAST性
銅配線を有する櫛形電極基板(L/S=40μm/40μm)上にアンダーフィル剤を塗布し、165℃、30分の条件でアンダーフィル材を硬化することで半導体装置を得た。7Vの電圧を通電させた状態で130℃、85%RHの条件に設置し、100時間試験を行った。10Ω以上の絶縁抵抗を維持できた場合を良品とし、(不良パッケージ数)/(評価パッケージ数)を耐Bias−HAST性とした。
(5) Reflow resistance The semiconductor device manufactured by the above method was heat-dried at 120 ° C. for 12 hours, and then was subjected to moisture absorption at 30 ° C. and 70% RH for 192 hours. Then, after passing three times through a reflow furnace of a far infrared heating system (preheating at 150 ° C. to 180 ° C. for 50 seconds, peak temperature: 260 ° C., heating time of 250 ° C. or higher for 40 seconds), using an ultrasonic flaw detector Observations were made. The presence or absence of peeling between the underfill material and the chip and the substrate and the presence or absence of cracks in the underfill material were confirmed, and (number of defective packages) / (number of evaluation packages) was defined as reflow resistance.
(6) Bias-HAST resistance A semiconductor by applying an underfill agent on a comb-shaped electrode substrate (L / S = 40 μm / 40 μm) having copper wiring and curing the underfill material at 165 ° C. for 30 minutes. Got the device. The test was carried out for 100 hours by setting it under conditions of 130 ° C. and 85% RH with a voltage of 7V being applied. A case where an insulation resistance of 10 5 Ω or more was maintained was regarded as a non-defective product, and (number of defective packages) / (number of evaluated packages) was defined as Bias-HAST resistance.

Figure 2016178104
Figure 2016178104

Figure 2016178104
Figure 2016178104

Figure 2016178104
Figure 2016178104

Figure 2016178104
Figure 2016178104

実施例1〜5はいずれも、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、(B)反応開始剤及び(C)無機充填剤及び(D)イオントラップ剤を含有するアンダーフィル材を使用している。   In each of Examples 1 to 5, an underfill material containing (A) a compound having an ethylenically unsaturated double bond, (B) a reaction initiator, (C) an inorganic filler, and (D) an ion trapping agent. I use it.

表3〜4に示される評価結果から以下のことが分かる。
実施例1〜5は、(A)〜(D)成分を含有し、比較例1、3は、実施例1〜5の(D)成分を含有しない配合である。そして比較例1、2は、アンダーフィル材としてエポキシ樹脂組成物を用いた配合である。
実施例1〜5のアクリル系組成物と比較例1,2のエポキシ系組成物を比較すると、エポキシ系組成物は、ゲル化時間がアクリル系組成物の2秒に対し8秒と長く、粘度がアクリル系組成物の12〜23Pa・s秒に対し48〜55Pa・sと高い。接着力は、アクリル系組成物の8〜12MPaに対し15MPaと高い。エポキシ系組成物は、接着力は高いが、ボイドや耐リフロー性で非常に劣る。
一方、アクリル系組成物では、エポキシ系組成物に対し、ゲル化時間が短く、粘度が低く、接着力では及ばないものの耐リフロー性やボイド性に優れる。また、ゲル化時間が短いことから実装時間の短縮が可能となり生産性が向上することが考えられる。
アクリル系組成物は、実施例1〜3のように未焼成ハイドロタルサイト化合物を含有させることで接着力を高めることができる。
未焼成ハイドロタルサイト化合物を含有すると接着力が向上する理由は不明であるが、電子部品と配線基板との電気的接続性が損なわれることを抑制し、電子部品装置の接続信頼性をより向上することができる。
(D)イオントラップ剤を含有する実施例1〜5及び比較例2は、それを含有しない比較例1、3に対し、耐Bias−HAST性が向上している。これは、イオントラップ剤を含有することで、硬化物中のイオン不純物量が減少し、絶縁信頼性が向上するためだと考えられる。
The following can be seen from the evaluation results shown in Tables 3-4.
Examples 1 to 5 contain components (A) to (D), and Comparative Examples 1 and 3 are formulations that do not contain the component (D) of Examples 1 to 5. And the comparative examples 1 and 2 are the mixing | blending which used the epoxy resin composition as an underfill material.
When the acrylic compositions of Examples 1 to 5 and the epoxy compositions of Comparative Examples 1 and 2 were compared, the epoxy composition had a longer gelation time of 8 seconds than 2 seconds of the acrylic composition, and the viscosity. However, it is as high as 48 to 55 Pa · s with respect to 12 to 23 Pa · s seconds of the acrylic composition. The adhesive force is as high as 15 MPa with respect to 8 to 12 MPa of the acrylic composition. Epoxy compositions have high adhesive strength but are very inferior in voids and reflow resistance.
On the other hand, an acrylic composition has a short gelling time, a low viscosity, and excellent reflow resistance and void resistance, although it cannot be achieved with an adhesive force, as compared with an epoxy composition. In addition, since the gelation time is short, the mounting time can be shortened and the productivity can be improved.
The acrylic composition can enhance the adhesive force by containing an unfired hydrotalcite compound as in Examples 1 to 3.
The reason why the adhesive strength is improved when the unfired hydrotalcite compound is contained is unknown, but the electrical connection between the electronic component and the wiring board is prevented from being impaired, and the connection reliability of the electronic component device is further improved. can do.
(D) Bias-HAST resistance is improved in Examples 1 to 5 and Comparative Example 2 containing an ion trapping agent compared to Comparative Examples 1 and 3 not containing the ion trapping agent. This is presumably because the inclusion of the ion trapping agent reduces the amount of ion impurities in the cured product and improves the insulation reliability.

1 半導体チップ(電子部品)
2 はんだバンプ(接続部)
3 接続パッド
4 ソルダーレジスト
5 配線基板
6 アンダーフィル材
1 Semiconductor chip (electronic component)
2 Solder bump (connection part)
3 Connection pad 4 Solder resist 5 Wiring board 6 Underfill material

Claims (15)

電子部品における配線基板と対向する側の面又は前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に、アンダーフィル材を付与する付与工程と、前記付与工程の後に、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、且つ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程とを含む電子部品と配線基板とを接続部を介して電気的に接続することで電子部品装置を製造する電子部品装置の製造方法に用いられるアンダーフィル材であり、
前記アンダーフィル材は、(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、(B)反応開始剤、(C)無機充填剤及び(D)イオントラップ剤を含有するアンダーフィル材。
An applying step of applying an underfill material to at least one of the surface of the electronic component facing the wiring substrate or the surface of the wiring substrate facing the electronic component, and after the applying step, the electron An electronic component device by electrically connecting an electronic component and a wiring board including a connecting step of connecting the component and the wiring board via a connecting portion and curing the underfill material. Is an underfill material used in a method for manufacturing an electronic component device.
The underfill material contains (A) a compound having an ethylenically unsaturated double bond, (B) a reaction initiator, (C) an inorganic filler, and (D) an ion trap agent.
前記(D)イオントラップ剤が、ハイドロタルサイト化合物である請求項1に記載のアンダーフィル材。   The underfill material according to claim 1, wherein the (D) ion trapping agent is a hydrotalcite compound. 前記(D)イオントラップ剤が、下記一般式(I−1)で表される未焼成ハイドロタルサイト化合物である請求項1又は2に記載のアンダーフィル材。
Figure 2016178104
(a、b、c、d、mはそれぞれ0以上の整数)
The underfill material according to claim 1 or 2, wherein the (D) ion trapping agent is an unfired hydrotalcite compound represented by the following general formula (I-1).
Figure 2016178104
(A, b, c, d, m are each integers of 0 or more)
前記(D)イオントラップ剤の含有量が、アンダーフィル材の全量に対して0.1質量%以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。   The underfill material according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the (D) ion trapping agent is 0.1% by mass or more based on the total amount of the underfill material. 前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物が、1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2つ以上含む化合物を含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。   The underfill according to any one of claims 1 to 4, wherein the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond includes a compound having two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule. Wood. 前記1分子中にエチレン性不飽和二重結合を2つ以上含む化合物の含有率が、前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して30質量%以上である請求項5に記載のアンダーフィル材。   The content of the compound containing two or more ethylenically unsaturated double bonds in one molecule is 30% by mass or more based on the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. 5. The underfill material according to 5. 前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物が、(A1)トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートを含む請求項1〜6のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。   The underfill material according to any one of claims 1 to 6, wherein the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond contains (A1) tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate. 前記(A1)トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレートの含有率が、前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して20質量%以上である請求項7に記載のアンダーフィル材。   The content of the (A1) tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate is 20% by mass or more based on the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. Underfill material. 前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物が、(A2)下記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。
Figure 2016178104
(一般式(I−2)中、R21はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R22は置換基を有していてもよい炭素数1〜18の2価の炭化水素基を表し、pはそれぞれ独立に、0〜50の整数を表し、qはそれぞれ独立に、0〜50の整数を表す。)
The compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond includes (A2) a (meth) acrylate compound represented by the following general formula (I-2). Underfill material.
Figure 2016178104
(In General Formula (I-2), each R 21 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 22 represents a C 1-18 divalent hydrocarbon group which may have a substituent. And each p independently represents an integer of 0 to 50, and q independently represents an integer of 0 to 50.)
(A2)上記一般式(I−2)で表される(メタ)アクリレート化合物の含有率が、前記(A)エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の全量に対して10質量%以上である請求項9に記載のアンダーフィル材。   (A2) The content rate of the (meth) acrylate compound represented by the general formula (I-2) is 10% by mass or more based on the total amount of the compound (A) having an ethylenically unsaturated double bond. The underfill material according to claim 9. 前記(B)反応開始剤が、有機過酸化物を含む請求項1〜10のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。   The underfill material according to claim 1, wherein the (B) reaction initiator contains an organic peroxide. 前記(C)無機充填剤の体積平均粒子径が、0.1〜10μmである請求項1〜11のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。   The underfill material according to any one of claims 1 to 11, wherein the (C) inorganic filler has a volume average particle diameter of 0.1 to 10 µm. 前記(C)無機充填剤の含有率が、アンダーフィル材の全量に対して10質量%以上である請求項1〜12のいずれか1項に記載のアンダーフィル材。   The content rate of said (C) inorganic filler is 10 mass% or more with respect to the whole quantity of an underfill material, The underfill material of any one of Claims 1-12. 電子部品における配線基板と対向する側の面又は前記配線基板における前記電子部品と対向する側の面の少なくとも一方の面に、請求項1〜13のいずれか1項に記載のアンダーフィル材を付与する付与工程と、
前記付与工程の後に、前記電子部品と前記配線基板とを接続部を介して接続し、且つ前記アンダーフィル材を硬化する接続工程と、を含む電子部品装置の製造方法。
The underfill material according to any one of claims 1 to 13 is applied to at least one of the surface of the electronic component facing the wiring substrate or the surface of the wiring substrate facing the electronic component. An applying step to
A method of manufacturing an electronic component device, comprising: a connecting step of connecting the electronic component and the wiring board through a connecting portion and curing the underfill material after the applying step.
請求項1〜13のいずれか1項に記載のアンダーフィル材を用いて製造された電子部品装置。   The electronic component apparatus manufactured using the underfill material of any one of Claims 1-13.
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