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JP5382971B2 - Resin composition and semiconductor device produced using resin composition - Google Patents

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JP5382971B2
JP5382971B2 JP2004056265A JP2004056265A JP5382971B2 JP 5382971 B2 JP5382971 B2 JP 5382971B2 JP 2004056265 A JP2004056265 A JP 2004056265A JP 2004056265 A JP2004056265 A JP 2004056265A JP 5382971 B2 JP5382971 B2 JP 5382971B2
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Description

本発明は、樹脂組成物及び該樹脂組成物を使用して作製した半導体装置に関するものである。   The present invention relates to a resin composition and a semiconductor device manufactured using the resin composition.

環境対応の一環として鉛フリー半田の使用が一般的になってきているが、通常鉛フリー半田の融点は錫−鉛半田の融点より高いため半導体パッケージを基板搭載する際のリフロー温度を高くする必要がある。ここでリフロー温度が高くなるとリフロー中に半導体パッケージ中に剥離ひいてはクラックが発生しやすくなるため半導体パッケージの構成材料はより高いリフロー耐性を有する必要がある。
ここでPBGA等に代表される有機基板を使用するパッケージの場合、半導体チップを接着する部位はソルダーレジストで覆われていることが多く、ダイアタッチ材料により高いリフロー耐性を持たせるためにはダイアタッチ材料自体のソルダーレジストへの接着力をより一層高める必要があり、特許文献1などに記載されているが、同時に半導体チップと有機基板の熱膨張係数の差に基づく熱応力を吸収するため低応力性も併せ持つ必要もあり、現在主流であるエポキシ樹脂系のダイアタッチペーストの場合には、ソルダーレジストへの密着性と良好な低応力性との両立が困難であるため高温での半田リフロー時に剥離が発生し、場合によっては半導体製品のクラックに進展し信頼性の点でも不満足なものであった。
特開2002−184793号公報
The use of lead-free solder has become common as part of environmental measures, but the melting point of lead-free solder is usually higher than the melting point of tin-lead solder, so it is necessary to increase the reflow temperature when mounting a semiconductor package on a substrate. There is. Here, when the reflow temperature becomes high, peeling and cracks are likely to occur in the semiconductor package during reflow, so that the constituent material of the semiconductor package needs to have higher reflow resistance.
Here, in the case of a package using an organic substrate typified by PBGA or the like, a part to which a semiconductor chip is bonded is often covered with a solder resist, and in order to give a high reflow resistance to a die attach material, a die attach is used. Although it is necessary to further increase the adhesive strength of the material itself to the solder resist, it is described in Patent Document 1 and the like, but at the same time, it absorbs thermal stress based on the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor chip and the organic substrate, so that low stress In the case of epoxy resin-based die attach paste, which is currently the mainstream, it is difficult to achieve both good adhesion to the solder resist and good low stress. In some cases, it progressed to cracks in the semiconductor product and was unsatisfactory in terms of reliability.
JP 2002-184793 A

本発明は、ソルダーレジスト、リードフレーム等への良好な密着性を示すと同時に良好な低応力性を示す樹脂組成物及び本発明を半導体用ダイアタッチ材料として使用した特に耐半田クラック性等の信頼性に優れた半導体装置を提供することである。   The present invention provides a resin composition exhibiting good adhesion to a solder resist, a lead frame, etc. and at the same time exhibiting good low stress, and particularly reliability such as solder crack resistance using the present invention as a semiconductor die attach material. It is to provide a semiconductor device having excellent properties.

このような目的は、下記[1]〜[]に記載の本発明により達成される。
[1] (A)分子内にアルコール性水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物と、一般式(1)で示される繰り返しユニットの両末端が水酸基である化合物と、イソホロンジイソシアネートとを反応させて得られるウレタンアクリレート、(B)(メタ)アクリル基を有する反応性希釈剤、(C)室温で液状のエポキシ化合物、(D)一般式(2)で示されるイミダゾール誘導体、(E)有機過酸化物、(F)充填材としてフレーク状の銀粉を必須成分とし、成分(A)が成分(C)に対し100〜500重量%、成分(D)が成分(C)に対し0.5〜5重量%、成分(E)が成分(A)と成分(B)の和に対して0.5〜5重量%含まれ、かつ光重合開始剤を含まないことを特徴とする樹脂組成物であって、分子内にアルコール性水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物が2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートであり、一般式(1)で示される繰り返しユニ
ットの両末端が水酸基である化合物がポリテトラメチレングリコールジオールであり、成分(C)が一般式(3)で示される化合物である樹脂組成物。

Such an object is achieved by the present invention described in the following [1] to [ 4 ].
[1] (A) A (meth) acrylic acid ester compound having an alcoholic hydroxyl group in the molecule, a compound in which both ends of the repeating unit represented by the general formula (1) are hydroxyl groups, and isophorone diisocyanate are reacted. Urethane acrylate obtained, (B) reactive diluent having (meth) acrylic group, (C) epoxy compound liquid at room temperature, (D) imidazole derivative represented by general formula (2), (E) organic peroxidation (F) Flakes silver powder as an essential component as a filler, component (A) is 100 to 500% by weight with respect to component (C), and component (D) is 0.5 to 5 with respect to component (C) A resin composition characterized by comprising 0.5% by weight and component (E) in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the sum of component (A) and component (B) and no photopolymerization initiator. Alcohol in the molecule Having sex hydroxyl (meth) acrylate compound is 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, compounds both terminals are hydroxyl groups of the repeating unit represented by the general formula (1) is Ri Ah with polytetramethylene glycol diol The resin composition whose component (C) is a compound shown by General formula (3) .

一般式(1)中のRは炭素数3〜6の炭化水素であり、nは2〜50の整数である。 R in the general formula (1) is a hydrocarbon having 3 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 2 to 50.

一般式(2)中のR1は炭素数1〜20の炭化水素であり、R2、R3はそれぞれ水素又はメチル基である。 R 1 in the general formula (2) is a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms, R 2, R 3 are each hydrogen or a methyl group.

一般式(3)中のR4は水素又は炭素数1〜4の炭化水素基であり、Gはグリシジル基である。 R 4 in the general formula (3) is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and G is a glycidyl group.

] 一般式(2)で示されるイミダゾール誘導体(D)のRがメチル基、R、R
がそれぞれ水素である[1]項に記載の樹脂組成物。
] [1]又は[2]項に記載の樹脂組成物をダイアタッチ材料として用いて製作されることを特徴とする半導体装置。
[ 2 ] R 1 of the imidazole derivative (D) represented by the general formula (2) is a methyl group, R 2 , R
The resin composition according to item [1], wherein 3 is hydrogen.
[ 3 ] A semiconductor device manufactured using the resin composition according to [1] or [2] as a die attach material.

本発明の樹脂組成物は、有機基板上のソルダーレジスト、リードフレーム等と良好な接着力を示すとともに半導体チップと有機基板の熱膨張係数の差に基づく応力を吸収することができるので、本発明をダイアタッチ材料として使用することでこれまでにない高信頼性の半導体パッケージの提供が可能となる。   The resin composition of the present invention exhibits good adhesive strength with a solder resist, a lead frame, etc. on an organic substrate and can absorb stress based on the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor chip and the organic substrate. By using as a die attach material, it is possible to provide an unprecedented highly reliable semiconductor package.

本発明では以下の原料を反応して得られるウレタンアクリレートを使用する。分子内にアルコール性水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物はウレタンアクリレートの両末端に(メタ)アクリル基を導入する目的で使用される。代表的なものとしては2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートがあげられるがこれに限定されるわけではない。一般式(1)で示される繰り返しユニットの両末端が水酸基である化合物としては、R部が炭素数3から6の炭化水素に限定されるがこれは炭素数が2の場合には極性が強すぎ得られた樹脂組成物の耐湿性が悪化するため好ましくなく、炭素数が6より多い場合には逆に極性が低くなりすぎ目的とする接着力が得られず好ましくないためである。ジイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネートを使用する。これはたとえばトルエンジイソシアネートと比較して良好な接着力を示すためである。   In the present invention, urethane acrylate obtained by reacting the following raw materials is used. A (meth) acrylic acid ester compound having an alcoholic hydroxyl group in the molecule is used for the purpose of introducing (meth) acrylic groups at both ends of urethane acrylate. A typical example is 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, but is not limited thereto. The compound in which both ends of the repeating unit represented by the general formula (1) are hydroxyl groups is limited to a hydrocarbon having 3 to 6 carbon atoms in the R part, but this has a strong polarity when the carbon number is 2. This is because the resin composition obtained too much is not preferable because the moisture resistance is deteriorated, and when the number of carbon atoms is more than 6, the polarity becomes too low, and the desired adhesive strength cannot be obtained. As the diisocyanate, isophorone diisocyanate is used. This is because, for example, it exhibits better adhesive strength than toluene diisocyanate.

本発明に用いる(メタ)アクリル基を有する反応性希釈剤(B)としては一般的なアクリル系の反応性希釈剤を使用することができる。例えば脂環式(メタ)アクリル酸エステル、脂肪族(メタ)アクリル酸エステル、芳香族(メタ)アクリル酸エステル、脂肪族ジカルボン酸(メタ)アクリル酸エステル、芳香族ジカルボン酸(メタ)アクリル酸エステルの等が挙げられる。
本発明では、室温で液状のエポキシ化合物(C)を使用するが、これはエポキシ化合物を併用することによって始めて十分な接着力と低応力性を両立できるからで、エポキシ化合物を配合しない場合には十分な接着力を得られない。また室温で液状に限定しているが、これは室温で液状でないと樹脂組成物の粘度が高くなりすぎ実用上問題があるためである。ここで室温で液状のエポキシ化合物とは他のエポキシ化合物と混合等することで液状であれば問題なく使用することができる。室温で液状のエポキシ化合物であれば特に構造は限定されないが、一般式(3)に示されるグリシジルアミン型の液状化合物がより良好な接着性を示すため好ましい。また化合物(A)に対する化合物(C)の配合量は20〜100重量%に限定される。化合物(A)がこれよりも少ないと低応力性が悪化し、多い場合には十分な接着力を得ることができないためである。
As the reactive diluent (B) having a (meth) acryl group used in the present invention, a general acrylic reactive diluent can be used. For example, alicyclic (meth) acrylic acid ester, aliphatic (meth) acrylic acid ester, aromatic (meth) acrylic acid ester, aliphatic dicarboxylic acid (meth) acrylic acid ester, aromatic dicarboxylic acid (meth) acrylic acid ester And the like.
In the present invention, an epoxy compound (C) that is liquid at room temperature is used, but this is because only when an epoxy compound is used in combination, sufficient adhesion and low stress can be achieved at the same time. A sufficient adhesive strength cannot be obtained. Moreover, although it is limited to liquid at room temperature, this is because if it is not liquid at room temperature, the viscosity of the resin composition becomes too high and there is a practical problem. Here, the liquid epoxy compound at room temperature can be used without any problem if it is liquid by mixing with other epoxy compounds. The structure is not particularly limited as long as it is a liquid epoxy compound at room temperature, but a glycidylamine type liquid compound represented by the general formula (3) is preferable because it exhibits better adhesion. Moreover, the compounding quantity of the compound (C) with respect to a compound (A) is limited to 20 to 100 weight%. This is because if the amount of the compound (A) is less than this, the low stress property is deteriorated, and if the amount is large, sufficient adhesive strength cannot be obtained.

本発明では、化合物(C)の硬化剤として一般式(2)で示されるイミダゾール誘導体(D)を使用する。一般式(2)で示される以外のイミダゾール類は室温で液状のエポキシと配合すると室温でも反応が進行しライフが悪化するため使用できない。また潜伏性を持たせたイミダゾール類の場合、ライフの問題はなかったが硬化性が悪化し、また接着力も低下するため好ましくない。イミダゾール誘導体(D)の配合量は化合物(C)に対して0.5〜5重量%である。これより少ないと硬化性が悪く、多いと接着力が悪化するためである。   In the present invention, the imidazole derivative (D) represented by the general formula (2) is used as a curing agent for the compound (C). When imidazoles other than those represented by the general formula (2) are blended with a liquid epoxy at room temperature, the reaction proceeds at room temperature and the life deteriorates, so that it cannot be used. Further, in the case of imidazoles having a latent property, there is no problem of life, but the curability is deteriorated and the adhesive force is also lowered, which is not preferable. The compounding quantity of an imidazole derivative (D) is 0.5 to 5 weight% with respect to a compound (C). This is because if the amount is less than this, the curability is poor, and if it is more, the adhesive strength is deteriorated.

本発明において、有機過酸化物(E)はウレタンアクリレート(A)および(メタ)アクリル基を有する希釈剤(B)の反応開始剤として使用する。通常ラジカル重合に用いられている有機過酸化物であれば特に限定しないが、望ましいものとしては、急速加熱試験(試料1gを電熱板の上にのせ、4℃/分で昇温した時の分解開始温度)における分解温度が40〜140℃となるものが好ましい。分解温度が40℃未満だと、樹脂組成物の常温における保存性が悪くなり、140℃を越えると硬化時間が極端に長くため好ましくない。   In this invention, an organic peroxide (E) is used as a reaction initiator of the diluent (B) which has urethane acrylate (A) and (meth) acryl group. Although it is not particularly limited as long as it is an organic peroxide usually used for radical polymerization, a rapid heating test (decomposition when a sample 1 g is placed on an electric heating plate and heated at 4 ° C./min.) The decomposition temperature at the starting temperature is preferably 40 to 140 ° C. If the decomposition temperature is less than 40 ° C., the preservability of the resin composition at normal temperature is deteriorated, and if it exceeds 140 ° C., the curing time is extremely long, which is not preferable.

これを満たす有機過酸化物としての具体例は、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシバレレート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−2−メチルシクロヘキサン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、P−メンタ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、t−ヘキシルハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α、α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、イソブチリルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、桂皮酸パーオキサイド、m−トルオイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ−3−メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、α、α’−ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3,−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1−シクロヘキシル−1−メチ−ルエチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシ−m−トルオイルベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ビス(t−ブチルパーオキシ)イソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等が挙げられるが、これらは単独或いは硬化性を制御するため2種類以上を混合して用いることもできる。有機過酸化物は成分(A)+成分(B)に対し0.5〜5重量%配合される。これより少ないと期待する硬化性を発揮できず、多いとライフが悪くなるとともに接着力の低下も生じてしまう。   Specific examples of the organic peroxide satisfying this include methyl ethyl ketone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, methyl acetoacetate peroxide, acetylacetone peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5- Trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) Cyclohexane, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclododecane, n-butyl 4,4-bis (t-butyl) Peroxyvalerate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, 1 1-bis (t-butylperoxy) -2-methylcyclohexane, t-butyl hydroperoxide, P-menthane hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, t-hexyl hydroper Oxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, α, α′-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, t-butylcumyl peroxide, Di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexyne-3, isobutyryl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide Oxide, lauroyl peroxide, cinnamic acid peroxide, m-tolu Ile peroxide, benzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, di-3-methoxybutyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di -Sec-butylperoxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, α, α'-bis (neodecanoylperoxy) diisopropylbenzene, cumylperoxyneodecanoate, 1 , 1,3,3-tetramethylbutylperoxyneodecanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxyneodecanoate, t-butylperoxy Neodecanoate, t-hex Ruperoxypivalate, t-butylperoxypivalate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (2-ethylhexanoylperoxy) hexane, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2 -Ethylhexanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t -Butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate , T-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, 2,5-dimethyl 2,5-bis (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyacetate, t-hexylperoxybenzoate, t-butylperoxy-m-toluoylbenzoate, t-butylperoxybenzoate, bis (t -Butylperoxy) isophthalate, t-butylperoxyallyl monocarbonate, 3,3 ', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, and the like. Two or more types can be mixed and used for control. The organic peroxide is blended in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the component (A) + component (B). If it is less than this, the curability expected can not be exhibited, and if it is more, the life is deteriorated and the adhesive force is reduced.

本発明の樹脂組成物は通常蛍光灯等の照明下で使用されるので、樹脂組成物中に光重合開始剤が含まれていると使用中に反応により粘度上昇が観察されるため配合することはできない。更に樹脂組成物の保存性を向上するために各種重合禁止剤、酸化防止剤を予め添加してもよい。
本発明に用いる充填材(F)としては、通常銀粉が使用されるが、金粉、窒化アルミニウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ等も使用可能である。
本発明の樹脂組成物には、必要によりカップリング剤、消泡剤、界面活性剤等の添加剤を用いることができる。
本発明の樹脂組成物は、例えば各成分を予備混合した後、3本ロールを用いて混練した後真空下脱泡することにより製造することができる。
本発明の樹脂組成物を用いて半導体装置を製作する方法は、公知の方法を用いることができる。
The resin composition of the present invention is usually used under illumination such as a fluorescent lamp. Therefore, if a photopolymerization initiator is contained in the resin composition, an increase in viscosity is observed due to a reaction during use. I can't. Further, various polymerization inhibitors and antioxidants may be added in advance in order to improve the storage stability of the resin composition.
As the filler (F) used in the present invention, silver powder is usually used, but gold powder, aluminum nitride, calcium carbonate, silica, alumina and the like can also be used.
If necessary, additives such as a coupling agent, an antifoaming agent, and a surfactant can be used in the resin composition of the present invention.
The resin composition of the present invention can be produced, for example, by premixing the components, kneading using three rolls, and degassing under vacuum.
As a method of manufacturing a semiconductor device using the resin composition of the present invention, a known method can be used.

[実施例1,2]
化合物(A)としてはNKオリゴ UA160TM(新中村化学工業(株)製、2−ヒドロキシエチルアクリレートとポリテトラメチレングリコールジオールとイソホロンジイソシアネートとの反応生成物、以下、ウレタンアクリレート)を、成分(B)としては、ラウリルアクリレート(共栄社化学(株)製、ライトエステルLA、以下LA)を、成分(C)としては、エピコート630(ジャパンエポキシレジン(株)製、一般式(3)のR4が水素、以下E−630)を成分(D)としてはキュアゾール2MZ−A(四国化成工業(株)製、一般式(2)のR1がメチル基、R2、R3がそれぞれ水素、以下2MZ−A)、成分(E)としてジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、パークミルD、急速加熱試験における分解温度:126℃、以下開始剤)、成分(F)として平均粒径3μm、最大粒径20μmのフレーク状銀粉(以下銀粉)を使用した。メタクリル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業(株)製、KBM−503、以下メタクリルシラン)、グリシジル基を有するシランカップリング剤(信越化学工業(株)製、KBM−403E、以下エポキシシラン)を表1のように配合し、3本ロールを用いて混練し、脱泡することで樹脂組成物を得た。配合割合は重量部である。
[Examples 1 and 2]
As compound (A), NK Oligo UA160TM (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., reaction product of 2-hydroxyethyl acrylate, polytetramethylene glycol diol and isophorone diisocyanate, hereinafter referred to as urethane acrylate), component (B) Lauryl acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., light ester LA, hereinafter LA), and component (C) is Epicoat 630 (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., R 4 in the general formula (3) is hydrogen. , Hereinafter referred to as E-630) as component (D), Curazole 2MZ-A (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., R 1 in the general formula (2) is a methyl group, R 2 and R 3 are each hydrogen, and the following 2MZ- A), dicumyl peroxide (manufactured by NOF Corporation, Park Mill D, decomposition temperature in rapid heating test: 126 ° C., as component (E) Hereinafter, flaky silver powder (hereinafter referred to as silver powder) having an average particle diameter of 3 μm and a maximum particle diameter of 20 μm was used as the component (F). Silane coupling agent having methacrylic group (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-503, hereinafter referred to as methacrylic silane), silane coupling agent having glycidyl group (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-403E, hereinafter referred to as epoxy silane) ) Were blended as shown in Table 1, kneaded using three rolls, and defoamed to obtain a resin composition. The blending ratio is parts by weight.

[実施例3]
使用する室温で液状のエポキシ化合物(C)としてビスフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応により得られるジグリシジルビスフェノールA(エポキシ当量180、室温で液体、以下ビスAエポキシ)を使用した以外は実施例1と同様に樹脂組成物を作成した。
[Example 3]
Example 1 except that diglycidyl bisphenol A (epoxy equivalent 180, liquid at room temperature, hereinafter bis A epoxy) obtained by reaction of bisphenol A and epichlorohydrin was used as the liquid epoxy compound (C) at room temperature to be used. A resin composition was prepared.

[比較例1,2]
表1に示す割合で配合し実施例1と同様に樹脂組成物を得た。
[比較例3]
キュアゾール2MZ(四国化成工業(株)製、以下2MZ)を使用した以外は実施例1と同様に樹脂組成物を作成した。
[実施例4]
クレジルグリシジルエーテル(エポキシ当量185、以下CGE)、フェノールノボラック樹脂(水酸基当量104、軟化点85℃、以下PN)を使用し実施例1と同様に樹脂組成物を作成した。
[Comparative Examples 1 and 2]
The resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 by blending at the ratio shown in Table 1.
[Comparative Example 3]
A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that Cureazole 2MZ (manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd., hereinafter 2MZ) was used.
[Example 4]
A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 using cresyl glycidyl ether (epoxy equivalent 185, hereinafter CGE) and phenol novolac resin (hydroxyl equivalent 104, softening point 85 ° C., hereinafter PN).

得られた樹脂組成物(ダイアタッチペースト)を以下の方法により評価した。評価結果を表1に示す。
評価方法
・粘度:E型粘度計(3°コーン)を用い25℃、2.5rpmでの値をダイアタッチペースト作製直後と25℃、48時間放置後に測定した。作製直後の粘度が15〜25Pa.sの範囲内で、かつ48時間後の粘度増加率が20%未満の場合を合格とした。粘度増加率の単位は%。
・接着強度:ペーストを用いて、6×6mmのシリコンチップをPBGAの基板(BTコア、ソルダーレジストは太陽インキ製造(株)製、PSR4000AUS308)にマウントし、150℃オーブン中15分硬化した。硬化後ならびに吸湿(85℃、85%、72時間)処理後に自動接着力測定装置を用い260℃での熱時ダイシェア強度を測定した。260℃熱時ダイシェア強度が80N/チップ以上の場合を合格とした。接着強度の単位はN/チップ。
・反り量及び耐リフロー性:表1に示す樹脂組成物を用い、下記の基板とシリコンチップを150℃15分間硬化し接着した。硬化後のチップ表面の反り量を表面粗さ計にて測定し、反り量が50um以下のものを合格とした。また同様にしてダイボンドした基板を封止材料(スミコンEME−G770、住友ベークライト(株)製)を用い封止し、85℃、相対湿度60%、168時間吸湿処理した後、IRリフロー処理(260℃、10秒、3回リフロー)を行なった。処理後のパッケージを超音波探傷装置(透過型)により剥離の程度を測定した。ダイアタッチ部の剥離面積が10%未満の場合を合格とした。剥離面積の単位は%。
パッケージ:35x35mmPBGA
基板:BTコア、0.56mm厚
ソルダーレジスト:太陽インキ製造(株)製、PSR4000AUS308
チップサイズ:10×10mm
ダイアタッチペースト硬化条件:オーブン中150℃、15分
The obtained resin composition (die attach paste) was evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Table 1.
Evaluation method Viscosity: Using an E-type viscometer (3 ° cone), the values at 25 ° C. and 2.5 rpm were measured immediately after the die attach paste was prepared and after being left at 25 ° C. for 48 hours. The viscosity immediately after production is 15 to 25 Pa.s. The case where the viscosity increase rate after 48 hours was less than 20% within the range of s was regarded as acceptable. The unit of viscosity increase rate is%.
Adhesive strength: Using a paste, a 6 × 6 mm silicon chip was mounted on a PBGA substrate (BT core, solder resist is PSR4000AUS308 manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd.), and cured in a 150 ° C. oven for 15 minutes. After curing and after moisture absorption (85 ° C., 85%, 72 hours), the hot die shear strength at 260 ° C. was measured using an automatic adhesive force measuring apparatus. The case where the die shear strength when heated at 260 ° C. was 80 N / chip or more was regarded as acceptable. The unit of adhesive strength is N / chip.
-Warpage amount and reflow resistance: Using the resin composition shown in Table 1, the following substrate and silicon chip were cured and bonded at 150 ° C for 15 minutes. The amount of warpage of the chip surface after curing was measured with a surface roughness meter, and the amount of warpage of 50 μm or less was accepted. Similarly, the die-bonded substrate was sealed with a sealing material (Sumicon EME-G770, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), subjected to moisture absorption treatment at 85 ° C. and relative humidity 60% for 168 hours, and then subjected to IR reflow treatment (260 C., 10 seconds, 3 reflows). The degree of peeling of the treated package was measured with an ultrasonic flaw detector (transmission type). The case where the peeling area of the die attach part was less than 10% was regarded as acceptable. The unit of peeling area is%.
Package: 35x35mm PBGA
Substrate: BT core, 0.56 mm thickness Solder resist: manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd., PSR4000AUS308
Chip size: 10x10mm
Die attach paste curing conditions: 150 ° C in oven, 15 minutes

本発明の樹脂組成物は、有機基板上のソルダーレジスト、リードフレーム等と良好な接着力を示すとともに半導体チップと有機基板の熱膨張係数の差に基づく応力を吸収することができるので、本発明をダイアタッチ材料として使用することで半導体チップの接着、特に有機基板を使用するPBGA等のパッケージでのダイアタッチ用途に用いることにより、これまでにない高信頼性の半導体パッケージの提供が可能となる。   The resin composition of the present invention exhibits good adhesive strength with a solder resist, a lead frame, etc. on an organic substrate and can absorb stress based on the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor chip and the organic substrate. As a die attach material, it is possible to provide an unprecedented highly reliable semiconductor package by using it as a die attach material, particularly for die attach applications such as PBGA using an organic substrate. .

Claims (3)

(A)分子内にアルコール性水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物と、一般式(1)で示される繰り返しユニットの両末端が水酸基である化合物と、イソホロンジイソシアネートとを反応させて得られるウレタンアクリレート、(B)(メタ)アクリル基を有する反応性希釈剤、(C)室温で液状のエポキシ化合物、(D)一般式(2)で示されるイミダゾール誘導体、(E)有機過酸化物、(F)充填材としてフレーク状の銀粉を必須成分とし、成分(A)が成分(C)に対し100〜500重量%、成分(D)が成分(C)に対し0.5〜5重量%、成分(E)が成分(A)と成分(B)の和に対して0.5〜5重量%含まれ、かつ光重合開始剤を含まないことを特徴とする樹脂組成物であって、分子内にアルコール性水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル化合物が2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートであり、一般式(1)で示される繰り返しユニットの両末端が水酸基である化合物がポリテトラメチレングリコールジオールであり、成分(C)が一般式(3)で示される化合物である樹脂組成物。

一般式(1)中のRは炭素数3〜6の炭化水素であり、nは2〜50の整数である。

一般式(2)中のR1は炭素数1〜20の炭化水素であり、R2、R3はそれぞれ水素又は
メチル基である。

一般式(3)中のR 4 は水素又は炭素数1〜4の炭化水素基であり、Gはグリシジル基で
ある。
(A) Urethane obtained by reacting a (meth) acrylic acid ester compound having an alcoholic hydroxyl group in the molecule, a compound in which both ends of the repeating unit represented by the general formula (1) are hydroxyl groups, and isophorone diisocyanate Acrylate, (B) a reactive diluent having a (meth) acrylic group, (C) an epoxy compound that is liquid at room temperature, (D) an imidazole derivative represented by the general formula (2), (E) an organic peroxide, F) As a filler, flaky silver powder is an essential component, the component (A) is 100 to 500 wt% with respect to the component (C), the component (D) is 0.5 to 5 wt% with respect to the component (C), A resin composition characterized in that the component (E) is contained in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the sum of the components (A) and (B) and does not contain a photopolymerization initiator, Inside alcoholic hydroxide The a (meth) acrylic acid ester compound is 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, compounds both terminals are hydroxyl groups of the repeating unit represented by the general formula (1) is Ri Ah with polytetramethylene glycol diol component The resin composition whose (C) is a compound shown by General formula (3) .

R in the general formula (1) is a hydrocarbon having 3 to 6 carbon atoms, and n is an integer of 2 to 50.

R 1 in the general formula (2) is a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms, R 2, R 3 are each hydrogen or a methyl group.

R 4 in the general formula (3) is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and G is a glycidyl group.
is there.
一般式(2)で示されるイミダゾール誘導体(D)のR1がメチル基、R2、R3がそれぞ
れ水素である請求項1に記載の樹脂組成物。
The resin composition according to claim 1, wherein R 1 of the imidazole derivative (D) represented by the general formula (2) is a methyl group, and R 2 and R 3 are each hydrogen.
請求項1又は2に記載の樹脂組成物をダイアタッチ材料として用いて製作されることを特徴とする半導体装置。
Wherein a fabricated by using the resin composition according as die-attach material to claim 1 or 2.
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