JP2013197441A - Method of manufacturing circuit board with cured material layer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-reliability alkaline soluble curable resin composition such that the alkaline soluble curable resin composition can be formed on a circuit board with bump electrodes by a coating method or laminating method, then the formed alkaline soluble curable resin composition can have a thickness controlled by alkali etching, and the alkaline soluble curable resin composition is suitable for formation of a permanent film to be used as an insulating material which is insoluble in an alkali etching solution and has superior chemical resistance by curing the alkaline soluble curable resin composition, and to provide a method of manufacturing a circuit board using the same.SOLUTION: There is provided a method of manufacturing a circuit board with a cured material layer that is characterized in: forming a layer of an alkaline soluble curable resin composition 103 on a circuit board with bump electrodes and adjusting a layer of the alkaline soluble curable resin composition 103 to an arbitrary thickness through alkali etching; and then curing the layer of the alkaline soluble curable resin composition 103.

Description

本発明は、硬化物層付き回路基板の製造方法に関する。さらに詳しくは、バンプ電極付き回路基板上にコーティング法やラミネート法によりアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の層を形成した後、アルカリエッチングを行うことにより形成したアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の層を任意の厚みにコントロールする。その後、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の層の硬化を行うことにより、絶縁材料として用いる永久膜を形成するのに適したアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の硬化物層が形成されたバンプ電極付き回路基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a circuit board with a cured product layer. More specifically, an alkali-soluble thermosetting resin composition formed by forming an alkali-soluble thermosetting resin composition layer on a circuit board with bump electrodes by a coating method or a laminating method and then performing alkali etching. The layer is controlled to an arbitrary thickness. Thereafter, the layer of the alkali-soluble thermosetting resin composition was cured to form a cured product layer of the alkali-soluble thermosetting resin composition suitable for forming a permanent film used as an insulating material. The present invention relates to a method of manufacturing a circuit board with bump electrodes.

ポジ型あるいはネガ型の感光性レジストとして市販されているアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物は、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜、回路基板の配線保護絶縁膜としての用途に利用されている。   Alkali-soluble thermosetting resin compositions marketed as positive-type or negative-type photosensitive resists are used in applications such as surface protection films for semiconductor elements, interlayer insulation films, and wiring protection insulation films for circuit boards. Yes.

特にポリイミド含有感光性レジストは、電気特性および機械特性に優れ、かつ、300℃以上の高耐熱性を有することから有用であるとされている。ポリイミド含有感光性レジスト材料は一般に、液状とフィルム状のものがある。フィルム状の材料は液状のものと比較し、厚膜作製が可能であることや、生産効率が高いといった利点を備えている。これらの感光性レジストを用いた絶縁膜は次のようにして作製する。回路基板上に液状の場合は塗布し、フィルム状の場合はラミネートすることにより感光性レジストの層を形成する。その後、露光、現像を行うことにより回路基板上に感光性レジストからなる絶縁膜を形成する。   In particular, a polyimide-containing photosensitive resist is said to be useful because it is excellent in electrical and mechanical properties and has high heat resistance of 300 ° C. or higher. In general, polyimide-containing photosensitive resist materials include liquid and film-like materials. Compared with a liquid material, a film-like material has advantages that a thick film can be produced and that production efficiency is high. An insulating film using these photosensitive resists is manufactured as follows. When it is liquid, it is applied on the circuit board, and when it is film, it is laminated to form a photosensitive resist layer. Thereafter, an insulating film made of a photosensitive resist is formed on the circuit board by performing exposure and development.

これまでに、ポリイミド含有感光性レジストフィルムは提案されており、例えば、ポリイミド前駆体からポリイミドへの閉環反応に伴う膜の硬化収縮のない既閉環ポリイミドを含有する優れた耐熱性を有する膜を形成することが可能なポリイミド含有感光性レジストフィルム(例えば特許文献1および2参照)がある。   So far, polyimide-containing photosensitive resist films have been proposed, for example, forming a film with excellent heat resistance containing a closed ring polyimide that does not cure and shrink due to the ring closing reaction from the polyimide precursor to the polyimide. There are polyimide-containing photosensitive resist films that can be used (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2008−281597号公報JP 2008-281597 A 特開2011−180472号公報JP 2011-180472 A

しかしながら、感光性レジストおよびポリイミド含有感光性レジストフィルムを永久膜として得られた半導体素子あるいは配線基板は、高温高湿試験、−50℃〜125℃の環境下におけるサーマルサイクル試験によりレジスト自体にクラックが生じたり、レジストと半導体ウェハあるいはガラスエポキシ等の基板との間に空隙が生じ、接着不良となり半導体パッケージとしての信頼性が低下するという問題が生じる。これらの問題は永久膜中に存在する光ラジカル発生剤、光酸発生剤などの光重合開始剤が、バンプ電極や配線の変色や腐食を進めることが原因である。   However, a semiconductor element or a wiring board obtained by using a photosensitive resist and a polyimide-containing photosensitive resist film as a permanent film has cracks in the resist itself by a high-temperature and high-humidity test and a thermal cycle test in an environment of −50 ° C. to 125 ° C. Or a gap is formed between the resist and a substrate such as a semiconductor wafer or glass epoxy, resulting in poor adhesion and a decrease in reliability as a semiconductor package. These problems are caused by the fact that photopolymerization initiators such as photo radical generators and photo acid generators present in the permanent film promote discoloration and corrosion of bump electrodes and wiring.

かかる状況に鑑み、本発明は、バンプ電極付き回路基板上にアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物をコーティング法やラミネート法により形成が可能であり、その後、アルカリエッチングを行うことにより形成したアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の厚みをコントロールすることができ、その後、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の硬化を行うことにより、アルカリエッチング液に不溶、かつ耐薬品性に優れた絶縁材料として用いる永久膜を形成するのに適した高信頼性のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の硬化物層が形成されたバンプ電極付き回路基板の製造方法を提供することを目的とする。   In view of such a situation, the present invention is capable of forming an alkali-soluble thermosetting resin composition on a circuit board with bump electrodes by a coating method or a laminating method, and then performing alkali etching to perform alkali etching. As an insulating material that can control the thickness of the thermosetting resin composition, and is then insoluble in an alkali etchant and excellent in chemical resistance by curing the alkali-soluble thermosetting resin composition It is an object of the present invention to provide a method for producing a circuit board with bump electrodes on which a cured layer of a highly reliable alkali-soluble thermosetting resin composition suitable for forming a permanent film to be used is formed.

すなわち本発明は、バンプ電極付き回路基板上にアルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層を形成させ、該アルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層をアルカリエッチングして任意の厚みに調整した後、該アルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層を硬化させることを特徴とする硬化物層付き回路基板の製造方法である。   That is, the present invention, after forming a layer of an alkali-soluble thermosetting resin composition on a circuit board with bump electrodes, and adjusting the thickness of the alkali-soluble thermosetting resin composition to an arbitrary thickness by alkali etching, A method for producing a circuit board with a cured product layer, wherein the layer of the alkali-soluble thermosetting resin composition is cured.

本発明によれば、バンプ電極付き回路基板上にコーティング法やラミネート法によりアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の層を形成した後、アルカリエッチングを行うことにより形成したアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の層を任意の厚みにコントロールする。その後、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の層の硬化を行うことにより、絶縁材料として用いる永久膜を形成するのに適したアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の硬化物層が形成されたバンプ電極付き回路基板を得ることができる。   According to the present invention, an alkali-soluble thermosetting resin formed by performing alkali etching after forming a layer of an alkali-soluble thermosetting resin composition on a circuit board with a bump electrode by a coating method or a laminating method. The layer of the composition is controlled to an arbitrary thickness. Thereafter, the layer of the alkali-soluble thermosetting resin composition was cured to form a cured product layer of the alkali-soluble thermosetting resin composition suitable for forming a permanent film used as an insulating material. A circuit board with bump electrodes can be obtained.

本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物を用いて永久膜を形成したバンプ電極付き回路基板の製造方法の一例を示す。An example of the manufacturing method of the circuit board with a bump electrode which formed the permanent film using the alkali-soluble thermosetting resin composition of this invention is shown.

本発明は、バンプ電極付き回路基板上にアルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層を形成させ、該アルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層をアルカリエッチングして任意の厚みに調整した後、該アルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層を硬化させることを特徴とする硬化物層付き回路基板の製造方法である。   In the present invention, an alkali-soluble thermosetting resin composition layer is formed on a circuit board with a bump electrode, the alkali-soluble thermosetting resin composition layer is alkali-etched and adjusted to an arbitrary thickness, A method for producing a circuit board with a cured product layer, comprising curing a layer of an alkali-soluble thermosetting resin composition.

本発明におけるアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物は(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミド、(B)熱硬化性樹脂ならびに(C)硬化剤を含むことが好ましい。   The alkali-soluble thermosetting resin composition in the present invention has (A) the structural unit represented by the general formula (1), and the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain. It is preferable to contain an alkali-soluble polyimide having a structure represented by: (B) a thermosetting resin and (C) a curing agent.

本発明におけるアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物は、硬化前の形状は限定されず、例えば、ワニス状やフィルム状、支持基材上に塗布されたシート状などが挙げられる。   The alkali-soluble thermosetting resin composition in the present invention is not limited in its shape before curing, and examples thereof include a varnish shape, a film shape, and a sheet shape coated on a support substrate.

本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物において好ましく用いられる(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドは、アルカリ水溶液でエッチングするためにアルカリ可溶性の官能基を有する。アルカリ可溶性の官能基とは酸性を有する官能基であり、具体的には、フェノール性水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基およびチオール基などが挙げられる。ここで言うアルカリ可溶性とは、水酸化テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液100gに対して、25℃で0.1g以上溶解するものを指す。上記、アルカリ可溶性基の中でも、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の保存安定性や、導体である銅配線、アルミ配線、半田バンプへの腐食等の問題から、アルカリ可溶性基はフェノール性水酸基であることが好ましい。ポリイミドへのアルカリ可溶性基の導入は、ジアミン、テトラカルボン酸二無水物、または末端封止剤にアルカリ可溶性基を持たせることにより行うことができる。なお、ポリイミドのイミド化率が100%未満である場合には、テトラカルボン酸二無水物に由来するカルボキシル基が残るが、そのカルボキシル基はここでいうアルカリ可溶性基には含めない。   (A) The structural unit represented by the general formula (1) preferably used in the alkali-soluble thermosetting resin composition of the present invention, and the general formula (2) and / or at least one end of the main chain The alkali-soluble polyimide having the structure represented by (3) has an alkali-soluble functional group for etching with an alkaline aqueous solution. The alkali-soluble functional group is a functional group having acidity, and specifically includes a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a thiol group. The term “alkali-soluble” as used herein refers to a substance that dissolves 0.1 g or more at 25 ° C. with respect to 100 g of a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. Among the above alkali-soluble groups, the alkali-soluble group is a phenolic hydroxyl group because of problems such as storage stability of the alkali-soluble thermosetting resin composition and corrosion to copper wiring, aluminum wiring, and solder bumps as conductors. Preferably there is. The introduction of the alkali-soluble group into the polyimide can be carried out by imparting an alkali-soluble group to the diamine, tetracarboxylic dianhydride, or terminal blocker. In addition, when the imidation ratio of polyimide is less than 100%, a carboxyl group derived from tetracarboxylic dianhydride remains, but the carboxyl group is not included in the alkali-soluble group here.

本発明において好ましく用いられる(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドは、下記構造を有する。   (A) preferably used in the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and has a structure represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain. The alkali-soluble polyimide has the following structure.

Figure 2013197441
Figure 2013197441

式中、Yはカルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基およびチオール基からなる群より選ばれる基を少なくとも一つ有する1価の有機基を表し、Zはカルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基およびチオール基からなる群より選ばれる基を少なくとも一つ有する2価の有機基を表す。Yは好ましくは芳香族基を有し、Zは好ましくは芳香族基を有する。YおよびZは、中でも、フェノール性水酸基またはチオール基を有することが好ましい。   In the formula, Y represents a monovalent organic group having at least one group selected from the group consisting of a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, and a thiol group, and Z represents a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group. And a divalent organic group having at least one group selected from the group consisting of thiol groups. Y preferably has an aromatic group, and Z preferably has an aromatic group. Among them, Y and Z preferably have a phenolic hydroxyl group or a thiol group.

また、Rは4〜14価の有機基を表し、Rは2〜12価の有機基を表し、RおよびRは、それぞれ独立にカルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、およびチオール基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を表す。また、αおよびβはそれぞれ独立に0〜10の整数を表す。 R 1 represents a 4- to 14-valent organic group, R 2 represents a 2- to 12-valent organic group, R 3 and R 4 each independently represent a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, and It represents at least one group selected from the group consisting of thiol groups. Moreover, (alpha) and (beta) represent the integer of 0-10 each independently.

本発明において好ましく用いられる(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドの重量平均分子量は、10,000以上100,000以下であることが好ましい。可溶性ポリイミドが2種以上含まれる場合、そのうちの少なくとも1種の重量平均分子量が上記範囲であればよい。重量平均分子量が10,000以上だと、硬化膜の機械強度が向上し、サーマルサイクル試験でのクラック発生等が抑制され、高い信頼性を得ることができる。一方、重量平均分子量が100,000以下であると、後述の(B)熱硬化性樹脂、(C)硬化剤との相溶性が向上する。さらに、エッチング性が向上する点から、好ましくは50,000以下であることが好ましい。なお、本発明における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)によって測定し、ポリスチレン換算で算出する。   (A) preferably used in the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and has a structure represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain. The weight average molecular weight of the alkali-soluble polyimide is preferably 10,000 or more and 100,000 or less. When two or more kinds of soluble polyimides are contained, at least one of the weight average molecular weights may be in the above range. When the weight average molecular weight is 10,000 or more, the mechanical strength of the cured film is improved, crack generation in the thermal cycle test is suppressed, and high reliability can be obtained. On the other hand, when the weight average molecular weight is 100,000 or less, compatibility with (B) thermosetting resin and (C) curing agent described later is improved. Furthermore, it is preferable that it is 50,000 or less from the point which etchability improves. In addition, the weight average molecular weight in this invention is measured by the gel permeation chromatography method (GPC method), and is computed by polystyrene conversion.

本発明において好ましく用いられる(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドのガラス転移温度(Tg)は、160℃以上であることが好ましい。Tgはより好ましくは180℃以上である。Tgがこの範囲であると、サーマルサイクル試験でのクラック発生が抑制される。なお、本発明におけるTgは、示差走査熱量測定法(DSC法)によって測定されるものであり、ポリイミド粉体について測定した時の熱量変化曲線を微分した曲線が最大値を示すときの温度がTgである。   (A) preferably used in the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and has a structure represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain. The glass transition temperature (Tg) of the alkali-soluble polyimide is preferably 160 ° C. or higher. Tg is more preferably 180 ° C. or higher. When Tg is within this range, the occurrence of cracks in the thermal cycle test is suppressed. The Tg in the present invention is measured by the differential scanning calorimetry (DSC method), and the temperature at which the curve obtained by differentiating the caloric change curve when measured for the polyimide powder shows the maximum value is Tg. It is.

(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応により得られる。一般式(1)において、Rはテトラカルボン酸二無水物の残基である。Rは、芳香族基または環状脂肪族基を含有する炭素原子数8〜40の有機基であることが好ましい。 (A) An alkali-soluble polyimide having a structural unit represented by the general formula (1) and having a structure represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain is tetra Obtained by reaction of carboxylic dianhydride and diamine. In the general formula (1), R 1 is a residue of tetracarboxylic dianhydride. R 1 is preferably an organic group having 8 to 40 carbon atoms containing an aromatic group or a cyclic aliphatic group.

テトラカルボン酸二無水物としては具体的には、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物、9,9−ビス{4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル}フルオレン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物や、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族のテトラカルボン酸二無水物、および下記に示した構造の酸二無水物などを挙げることができる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用される。   Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetra. Carboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3 '-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1, 1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride , Screw (2,3- Carboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid Dianhydride, 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorenic dianhydride, 9,9-bis {4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl} fluorenic dianhydride, 2 , 3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,2 -Aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4- B pentanoic acid dianhydride aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as, and structures and the like of the acid dianhydride shown below. These are used alone or in combination of two or more.

Figure 2013197441
Figure 2013197441

ここで、R22は酸素原子、C(CF、C(CH、CO、COOおよびSOより選ばれる基を、R23およびR24は、それぞれ、水素原子、水酸基およびチオール基より選ばれる基を表す。 Here, R 22 is an oxygen atom, a group selected from C (CF 3 ) 2 , C (CH 3 ) 2 , CO, COO and SO 2 , and R 23 and R 24 are a hydrogen atom, a hydroxyl group and a thiol, respectively. Represents a group selected from groups.

一般式(1)において、Rはジアミンの残基である。Rは、芳香族基または環状脂肪族基を含有する炭素原子数5〜40の有機基であることが好ましい。 In the general formula (1), R 2 is a diamine residue. R 2 is preferably an organic group having 5 to 40 carbon atoms containing an aromatic group or a cyclic aliphatic group.

ジアミンの具体的な例としては、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルヒド、4,4’−ジアミノジフェニルスルヒド、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジジン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’,4,4’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジ(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンあるいはこれらの芳香族環にアルキル基やハロゲン原子で置換した化合物や、脂肪族のシクロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミンおよび下記に示した構造のジアミンなどが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用される。   Specific examples of the diamine include 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,4′-diaminodiphenylmethane, 4 , 4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diamino Diphenylsulfide, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, benzidine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 1,5-naphthalenediamine 2,6-naphthalenediamine, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (3-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis {4- (4-aminophenoxy) phenyl} ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-diethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl- 4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2 ′, 3,3′-tetramethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3 ′, 4 , 4′-tetramethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-di (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 9,9-bi (4-aminophenyl) fluorene, or and compounds substituted with alkyl group or halogen atom in the aromatic ring, aliphatic cyclohexyl diamine, such as diamines having the structure shown in methylene bis cyclohexylamine and are given below. These are used alone or in combination of two or more.

Figure 2013197441
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ここで、R25は酸素原子、C(CF、C(CH、CO、COOおよびSOより選ばれる基を、R26〜R29はそれぞれ、水酸基およびチオール基より選ばれる基を表す。 Here, R 25 is a group selected from an oxygen atom, C (CF 3 ) 2 , C (CH 3 ) 2 , CO, COO and SO 2 , and R 26 to R 29 are each selected from a hydroxyl group and a thiol group. Represents a group.

これらのうち、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルヒド、4,4’−ジアミノジフェニルスルヒド、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンおよび下記に示した構造のジアミンなどが好ましい。   Among these, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino Diphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfide, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, m -Phenylenediamine, p-phenylenediamine, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, diamine having the structure shown below, and the like are preferable.

Figure 2013197441
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ここで、R25は酸素原子、C(CF、C(CHおよびSOより選ばれる基を、R26〜R29はそれぞれ、水酸基およびチオール基より選ばれる基を表す。 Here, R 25 represents a group selected from an oxygen atom, C (CF 3 ) 2 , C (CH 3 ) 2 and SO 2 , and R 26 to R 29 each represents a group selected from a hydroxyl group and a thiol group.

さらに、基板との接着性を向上させるために、耐熱性を低下させない範囲でシロキサン構造を有するジアミンを共重合してもよい。具体的には、ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(p−アミノ−フェニル)オクタメチルペンタシロキサンなどを1〜10モル%共重合したものなどがあげられる。   Furthermore, in order to improve the adhesion to the substrate, a diamine having a siloxane structure may be copolymerized as long as the heat resistance is not lowered. Specific examples include those obtained by copolymerizing 1 to 10 mol% of bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, bis (p-amino-phenyl) octamethylpentasiloxane, and the like.

本発明において好ましく用いられる(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドは、主鎖末端の少なくとも一部が1級モノアミンまたはジカルボン酸無水物で封止されている。この末端封止剤により、アルカリ可溶性ポリイミドの重量平均分子量を適切な範囲に調整することができる。さらに、アルカリ可溶性が向上する点から、末端封止剤がアルカリ可溶性基を有することが好ましい。   (A) preferably used in the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and has a structure represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain. In the alkali-soluble polyimide, at least a part of the main chain terminal is sealed with a primary monoamine or dicarboxylic acid anhydride. By this terminal blocking agent, the weight average molecular weight of the alkali-soluble polyimide can be adjusted to an appropriate range. Furthermore, it is preferable that a terminal blocker has an alkali-soluble group from the viewpoint of improving alkali solubility.

一般式(2)において、Yは末端封止剤である1級モノアミンに由来する。末端封止剤の具体的な例としては、1級モノアミンとして、5−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、1−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−カルボキシ−7−アミノナフタレン、1−カルボキシ−6−アミノナフタレン、1−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−カルボキシ−7−アミノナフタレン、2−カルボキシ−6−アミノナフタレン、2−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、6−アミノサリチル酸、2−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノールなどが好ましい。   In the general formula (2), Y is derived from a primary monoamine which is a terminal blocking agent. Specific examples of the end-capping agent include 5-amino-8-hydroxyquinoline, 1-hydroxy-7-aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene, 1-hydroxy-5 as primary monoamine. Aminonaphthalene, 1-hydroxy-4-aminonaphthalene, 2-hydroxy-7-aminonaphthalene, 2-hydroxy-6-aminonaphthalene, 2-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-carboxy-7-aminonaphthalene, 1- Carboxy-6-aminonaphthalene, 1-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-carboxy-7-aminonaphthalene, 2-carboxy-6-aminonaphthalene, 2-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-aminobenzoic acid, 3 -Aminobenzoic acid, 4-aminobenzoic acid, 4-aminosalicylic acid, -Aminosalicylic acid, 6-aminosalicylic acid, 2-aminobenzenesulfonic acid, 3-aminobenzenesulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, 3-amino-4,6-dihydroxypyrimidine, 2-aminophenol, 3-aminophenol 4-aminophenol, 2-aminothiophenol, 3-aminothiophenol, 4-aminothiophenol and the like are preferable.

また、一般式(3)において、Zは末端封止剤であるジカルボン酸無水物に由来する。ジカルボン酸無水物としては、4−カルボキシフタル酸無水物、3−ヒドロキシフタル酸無水物、シス−アコニット酸無水物などが好ましい。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用される。   Moreover, in General formula (3), Z originates in the dicarboxylic anhydride which is a terminal blocker. As the dicarboxylic acid anhydride, 4-carboxyphthalic acid anhydride, 3-hydroxyphthalic acid anhydride, cis-aconitic acid anhydride and the like are preferable. These are used alone or in combination of two or more.

本発明において好ましく用いられる(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドは、ジアミンの一部を末端封止剤である1級モノアミンに置き換えて、または、テトラカルボン酸二無水物を、末端封止剤であるジカルボン酸無水物に置き換えて、公知の方法で合成される。例えば、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とモノアミンを反応させる方法、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジカルボン酸無水物とジアミン化合物を反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、その後ジアミンとモノアミンと縮合剤の存在下で反応させる方法などの方法を利用して、ポリイミド前駆体を得る。その後、公知のイミド化反応法を利用してポリイミドを合成することができる。   (A) preferably used in the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and has a structure represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain. Alkali-soluble polyimide is prepared by replacing a part of the diamine with a primary monoamine that is a terminal blocking agent, or by replacing tetracarboxylic dianhydride with a dicarboxylic acid anhydride that is a terminal blocking agent. Is synthesized. For example, a method of reacting tetracarboxylic dianhydride, diamine compound and monoamine at low temperature, a method of reacting tetracarboxylic dianhydride, dicarboxylic anhydride and diamine compound at low temperature, tetracarboxylic dianhydride and Diester is obtained with alcohol, and then a polyimide precursor is obtained using a method such as a method of reacting diamine, monoamine and a condensing agent. Thereafter, a polyimide can be synthesized using a known imidization reaction method.

本発明において好ましく用いられる(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドは、一般式(1)で表される構造単位のみからなるものであってもよいし、他の構造単位との共重合体であっても良い。その際、一般式(1)で表される構造単位をポリイミド全体の50mol%以上含有していることが好ましく、70mol%以上含有していることがより好ましい。共重合あるいは混合に用いられる構造単位の種類および量は、最終加熱処理によって得られるポリイミドの耐熱性を損なわない範囲で選択することが好ましい。   (A) preferably used in the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and has a structure represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain. The alkali-soluble polyimide may be composed only of the structural unit represented by the general formula (1), or may be a copolymer with another structural unit. In that case, it is preferable to contain the structural unit represented by General formula (1) 50 mol% or more of the whole polyimide, and it is more preferable to contain 70 mol% or more. The type and amount of structural units used for copolymerization or mixing are preferably selected within a range that does not impair the heat resistance of the polyimide obtained by the final heat treatment.

また、(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドのイミド化率は、例えば、以下の方法で容易に求めることができる。ここで、イミド化率とは、前記のようにポリイミド前駆体を経てポリイミドを合成するにあたって、ポリイミド前駆体のうち、何モル%がポリイミドに転換しているかを意味する。まず、ポリマーの赤外吸収スペクトルを測定し、ポリイミドに起因するイミド構造の吸収ピーク(1780cm−1付近、1377cm−1付近)の存在を確認する。次に、そのポリマーについて、350℃で1時間熱処理した後、再度、赤外吸収スペクトルを測定し、熱処理前と熱処理後の1377cm−1付近のピーク強度を比較する。熱処理後のポリマーのイミド化率を100%として、熱処理前のポリマーのイミド化率を求める。ポリマーのイミド化率は90%以上であることが好ましい。 Further, (A) an alkali-soluble polyimide having a structural unit represented by the general formula (1) and having a structure represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain The imidization rate can be easily determined by the following method, for example. Here, the imidation ratio means how many mol% of the polyimide precursor is converted to polyimide when the polyimide is synthesized through the polyimide precursor as described above. First, measuring the infrared absorption spectrum of the polymer, absorption peaks of an imide structure caused by a polyimide (1780 cm around -1, 1377 cm around -1) to confirm the presence of. Next, after heat-treating the polymer at 350 ° C. for 1 hour, the infrared absorption spectrum is measured again, and the peak intensities near 1377 cm −1 before and after the heat treatment are compared. The imidation rate of the polymer before heat treatment is determined by setting the imidation rate of the polymer after heat treatment to 100%. The imidization ratio of the polymer is preferably 90% or more.

(A)成分のアルカリ可溶性ポリイミドに導入された末端封止剤は、以下の方法で検出できる。例えば、末端封止剤が導入されたポリイミドを、酸性溶液に溶解して、ポリイミドの構成単位であるアミン成分とカルボン酸無水物成分に分解し、これをガスクロマトグラフィー(GC)や、NMR測定する。これとは別に、末端封止剤が導入されたポリイミドを直接、熱分解ガスクロクロマトグラフ(PGC)や赤外スペクトルおよび13CNMRスペクトルを用いて測定しても、検出可能である。 The end-capping agent introduced into the alkali-soluble polyimide (A) can be detected by the following method. For example, a polyimide having an end-capping agent introduced therein is dissolved in an acidic solution and decomposed into an amine component and a carboxylic anhydride component, which are constituent units of the polyimide, and this is analyzed by gas chromatography (GC) or NMR measurement. To do. Separately from this, it is also possible to detect the polyimide having the end-capping agent introduced by directly measuring it using a pyrolysis gas chromatograph (PGC), infrared spectrum and 13 CNMR spectrum.

本発明において好ましく用いられる(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミドの含有量は、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の有機物全量に対して、アルカリエッチング性の発現する点から10重量%以上が好ましい。好ましくは20重量%以上50重量%以下である。この範囲で使用することによりアルカリエッチング性に優れ、硬化膜の耐薬品性、耐熱性、耐湿性などの特性が向上する。   (A) preferably used in the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and has a structure represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain. The content of the alkali-soluble polyimide is preferably 10% by weight or more from the viewpoint that the alkali etching property is expressed with respect to the total amount of the organic matter of the alkali-soluble thermosetting resin composition. Preferably they are 20 weight% or more and 50 weight% or less. By using in this range, it is excellent in alkali etching property, and the characteristics such as chemical resistance, heat resistance and moisture resistance of the cured film are improved.

本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物は、(B)熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、レゾール樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、シアン酸エステル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂はアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の硬化後の架橋密度を高め、耐リフロー性、接着性および高温条件下における絶縁信頼性が向上することから好ましく使用することができる。   The alkali-soluble thermosetting resin composition of the present invention preferably contains (B) a thermosetting resin. Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, resol resin, melamine resin, xylene resin, furan resin, and cyanate ester resin. Among these, the epoxy resin can be preferably used because it increases the crosslink density after curing of the alkali-soluble thermosetting resin composition, and improves reflow resistance, adhesion, and insulation reliability under high temperature conditions. .

エポキシ化合物は液状エポキシ化合物と固形エポキシ化合物を使用することができる。   As the epoxy compound, a liquid epoxy compound and a solid epoxy compound can be used.

ここで液状エポキシ化合物とは、25℃、1.013×10N/mで150Pa・s以下の粘度を示すものであり、固形エポキシ化合物とは25℃で150Pa・sを越える粘度を示すものである。液状エポキシ化合物としては、例えばJER828、JER1750、JER152、JER630、YL980(以上商品名、三菱化学(株)製)、エピクロンHP−4032(以上商品名、DIC(株)製)などが挙げられるが、これらに限定されない。これらを2種以上組み合わせてもよい。また、固形エポキシ化合物としては、JER1002、JER1001、YX4000H、JER4004P、JER5050、JER154、JER157S70、JER180S70、YX4000H(以上商品名、三菱化学(株)製)、テピックS、テピックG、テピックP(以上商品名、日産化学工業(株)製)、エポトートYH−434L(商品名、新日鐵化学(株)製)、EPPN502H、NC3000(以上商品名、日本化薬(株)製)、エピクロンN695、エピクロンHP−7200(以上商品名、DIC(株)製)などが挙げられるが、これらに限定されない。これらを2種以上組み合わせてもよい。 Here, the liquid epoxy compound shows a viscosity of 150 Pa · s or less at 25 ° C. and 1.013 × 10 5 N / m 2 , and the solid epoxy compound shows a viscosity exceeding 150 Pa · s at 25 ° C. Is. Examples of the liquid epoxy compound include JER828, JER1750, JER152, JER630, YL980 (above trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Epiklon HP-4032 (above trade name, manufactured by DIC Corporation), and the like. It is not limited to these. Two or more of these may be combined. Moreover, as a solid epoxy compound, JER1002, JER1001, YX4000H, JER4004P, JER5050, JER154, JER157S70, JER180S70, YX4000H (above trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Tepic S, Tepic G, Tepic P (above trade names) , Nissan Chemical Industries, Ltd.), Epototo YH-434L (trade name, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), EPPN502H, NC3000 (above, trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Epicron N695, Epicron HP -7200 (trade name, manufactured by DIC Corporation) and the like, but is not limited thereto. Two or more of these may be combined.

本発明において好ましく用いられる(B)熱硬化性樹脂の含有量は、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の有機物全量に対して、接着強度を発現する点から20重量%以上が好ましく、アルカリ可溶性ポリイミドおよび後述の(C)硬化剤と反応し密度の高い網目構造を形成のために30重量%以上がより好ましい。硬化後の耐リフロー性、高温条件下における絶縁信頼性の点から80重量%以下が好ましい。   The content of the (B) thermosetting resin preferably used in the present invention is preferably 20% by weight or more from the viewpoint of developing adhesive strength with respect to the total amount of organic matter of the alkali-soluble thermosetting resin composition, and is alkali-soluble. In order to form a network structure having a high density by reacting with polyimide and a curing agent (C) described later, 30% by weight or more is more preferable. 80 weight% or less is preferable from the point of the reflow resistance after hardening and the insulation reliability in high temperature conditions.

本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物は(C)硬化剤を含有することが好ましい。硬化剤としては(B)熱硬化性樹脂にエポキシ樹脂を使用する場合、エポキシ樹脂硬化剤又は硬化促進剤を使用することが好ましく、これらを併用することがより好ましい。硬化剤としては、例えば、フェノール系化合物、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、脂肪族酸無水物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド、三フッ化ホウ素アミン錯体、イミダゾール類、第3級アミン、分子中に少なくとも2個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物等が挙げられ、これらの硬化剤は単独でも併用でもよい。   The alkali-soluble thermosetting resin composition of the present invention preferably contains (C) a curing agent. When using an epoxy resin for (B) thermosetting resin as a curing agent, it is preferable to use an epoxy resin curing agent or a curing accelerator, and it is more preferable to use these in combination. Examples of the curing agent include phenolic compounds, aliphatic amines, alicyclic amines, aromatic polyamines, polyamides, aliphatic acid anhydrides, alicyclic acid anhydrides, aromatic acid anhydrides, dicyandiamide, and organic acid dihydrazides. , Boron trifluoride amine complexes, imidazoles, tertiary amines, phenolic compounds having at least two phenolic hydroxyl groups in the molecule, and the like. These curing agents may be used alone or in combination.

これらの硬化剤のうち、分子中に少なくとも2個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物が、硬化後の架橋密度を高め、耐リフロー性、接着性および高温条件下における絶縁信頼性が向上することから好ましく使用することができる。前記、分子中に少なくとも2個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、t−ブチルフェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジェンクレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジェンフェノールノボラック樹脂、キシリレン変性フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、トリスフェノールノボラック樹脂、テトラキスフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、ポリ−p−ビニルフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。また、これらの分子中に少なくとも2個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物は、液状と固形の化合物を単独でも併用でもよい。   Among these curing agents, phenolic compounds having at least two phenolic hydroxyl groups in the molecule increase the crosslink density after curing, and improve reflow resistance, adhesion, and insulation reliability under high temperature conditions. Can be preferably used. Examples of the phenolic compound having at least two phenolic hydroxyl groups in the molecule include phenol novolak resin, cresol novolak resin, t-butylphenol novolak resin, dicyclopentagen cresol novolak resin, dicyclopentagen phenol novolak. Examples include resins, xylylene-modified phenol novolak resins, naphthol novolak resins, trisphenol novolak resins, tetrakisphenol novolak resins, bisphenol A novolak resins, poly-p-vinylphenol resins, phenol aralkyl resins, and the like. In addition, the phenolic compound having at least two phenolic hydroxyl groups in these molecules may be a liquid or solid compound alone or in combination.

本発明において好ましく用いられる(C)硬化剤の含有量は、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の有機物全量に対して、硬化速度向上の点から5重量%以上が好ましく、(B)熱硬化性樹脂と反応し密度の高い網目構造を形成のために10重量%以上がより好ましい。硬化後の耐リフロー性、高温条件下における絶縁信頼性の点から40重量%以下が好ましい。   The content of the curing agent (C) preferably used in the present invention is preferably 5% by weight or more with respect to the total amount of organic matter of the alkali-soluble thermosetting resin composition, from the viewpoint of improving the curing rate, and (B) thermosetting. 10% by weight or more is more preferable for forming a network structure having a high density by reacting with the functional resin. From the viewpoint of reflow resistance after curing and insulation reliability under high temperature conditions, it is preferably 40% by weight or less.

前記(B)熱硬化性樹脂および(C)硬化剤の液状化合物は、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物全量に対し、含有比率が5重量%以上60重量%以下であることが好ましい。さらに、この含有比率が10重量%以上40重量%以下であることがより好ましい。この含有比率の範囲で液状化合物を含有することでアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物に適度な可塑性、可撓性を付与することができる。   The content ratio of the liquid compound of (B) thermosetting resin and (C) curing agent is preferably 5% by weight to 60% by weight with respect to the total amount of the alkali-soluble thermosetting resin composition. Further, the content ratio is more preferably 10% by weight or more and 40% by weight or less. By containing a liquid compound in the range of this content ratio, moderate plasticity and flexibility can be imparted to the alkali-soluble thermosetting resin composition.

本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物は、(D)無機粒子を含有することが好ましい。無機粒子を含有することによって、アルカリエッチング速度の調整を行うことができる。また、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムとした時のタック性を抑制する効果がある。さらには、硬化膜の耐薬品性、耐熱性、耐湿性などの特性を向上する効果がある。   The alkali-soluble thermosetting resin composition of the present invention preferably contains (D) inorganic particles. By containing inorganic particles, the alkali etching rate can be adjusted. Moreover, there exists an effect which suppresses tackiness when it is set as an alkali-soluble thermosetting resin composition film. Furthermore, there is an effect of improving characteristics such as chemical resistance, heat resistance and moisture resistance of the cured film.

本発明において好ましく用いられる(D)無機粒子の平均粒子径は、20nm以上1μm以下であることが好ましい。アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物中の無機粒子は、凝集が完全にほぐれた1次粒子の状態にあるものと、複数個の1次粒子が凝集した状態にあるものが存在する。ここで、無機粒子の粒子径とは、凝集していない1次粒子はその粒子の粒子径であり、1次粒子が凝集したものはその凝集体を構成する1次粒子の粒子径である。レジスト組成物中の無機粒子の平均粒子径を測定する方法としては、SEM(走査型電子顕微鏡)やTEM(透過型電子顕微鏡)により直接粒子を観察し、粒子径の平均を計算する方法が挙げられる。(D)無機粒子の平均粒子径が20nm以上であると、粒子の体積に対する比表面積が小さくなるため、粒子の分散性が向上し、さらには、塗布後の表面の凹凸や、ピンホールを抑制し、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムを作製する際の塗布性を向上することができる。一方、平均粒子径が1μm以下であると、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物溶液での無機粒子の沈降が抑制され、さらには、塗布後の表面の凹凸や、ピンホールを抑制し、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムを作製する際の塗布性を向上することができる。また、硬化膜の耐薬品性が向上する点から、より好ましくは0.5μm以下であり、さらに好ましくは0.1μm以下である。さらにアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物のアルカリエッチング性が向上する点から球状の無機粒子であることが好ましい。   The average particle diameter of the inorganic particles (D) preferably used in the present invention is preferably 20 nm or more and 1 μm or less. The inorganic particles in the alkali-soluble thermosetting resin composition include those in a state of primary particles in which aggregation is completely loosened and those in a state in which a plurality of primary particles are aggregated. Here, the particle diameter of the inorganic particles is the particle diameter of the primary particles that are not aggregated, and the diameter of the primary particles constituting the aggregate is the aggregate of the primary particles. Examples of the method for measuring the average particle size of the inorganic particles in the resist composition include a method in which the particles are directly observed by SEM (scanning electron microscope) or TEM (transmission electron microscope) and the average particle size is calculated. It is done. (D) When the average particle diameter of the inorganic particles is 20 nm or more, the specific surface area with respect to the volume of the particles is reduced, so that the dispersibility of the particles is improved, and furthermore, surface irregularities and pinholes after application are suppressed. And the applicability | paintability at the time of producing an alkali-soluble thermosetting resin composition film can be improved. On the other hand, when the average particle size is 1 μm or less, the precipitation of inorganic particles in the alkali-soluble thermosetting resin composition solution is suppressed, and furthermore, the surface irregularities and pinholes after coating are suppressed, The applicability | paintability at the time of producing a soluble thermosetting resin composition film can be improved. Moreover, from the point which the chemical resistance of a cured film improves, More preferably, it is 0.5 micrometer or less, More preferably, it is 0.1 micrometer or less. Furthermore, it is preferable that it is a spherical inorganic particle from the point which the alkali-etching property of an alkali-soluble thermosetting resin composition improves.

(D)無機粒子としては、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等の窒化物等を挙げることができる。これらの無機粒子は複数種含有してもよいが、信頼性、コストの点から、シリカ、酸化チタンが好ましい。これら無機粒子は分散性、沈降性を改善するために、シランカップリング剤等で表面処理が施されたものがさらに好ましい。シランカップリング剤としては、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムの樹脂成分との相溶性が良いものであれば良く、好ましくは、ビニル系、メタクリル系、アクリル系、エポキシ系またはアミノ系シランカップリング剤であり、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムを加熱硬化した際に、樹脂と無機粒子が共有結合する点から、ビニル系、メタクリル系、アクリル系またはエポキシ系がさらに好ましい。   (D) Examples of inorganic particles include silicates such as talc, fired clay, unfired clay, mica and glass, oxides such as titanium oxide, alumina and silica, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, and water. Hydroxides such as aluminum oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sulfates or sulfites such as barium sulfate, calcium sulfate, calcium sulfite, zinc borate, barium metaborate, aluminum borate, calcium borate, boric acid Examples thereof include borates such as sodium, nitrides such as aluminum nitride, boron nitride, and silicon nitride. A plurality of these inorganic particles may be contained, but silica and titanium oxide are preferable from the viewpoint of reliability and cost. These inorganic particles are more preferably those that have been surface-treated with a silane coupling agent or the like in order to improve dispersibility and sedimentation. The silane coupling agent is not particularly limited as long as it has good compatibility with the resin component of the alkali-soluble thermosetting resin composition film, and is preferably a vinyl, methacrylic, acrylic, epoxy or amino silane. A vinyl, methacrylic, acrylic or epoxy type is more preferred from the viewpoint that when the alkali-soluble thermosetting resin composition film is a coupling agent and is heat-cured, the resin and inorganic particles are covalently bonded.

本発明において好ましく用いられる(D)無機粒子の含有量は、有機物および/または無機物を含むアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物全量に対して、0重量%以上80重量%以下である。好ましくは40重量%以上70重量%以下である。この範囲で使用することによりアルカリエッチング性に優れ、硬化膜の耐薬品性、耐熱性、耐湿性などの特性が向上する。   The content of (D) inorganic particles preferably used in the present invention is 0% by weight or more and 80% by weight or less with respect to the total amount of the alkali-soluble thermosetting resin composition containing an organic substance and / or an inorganic substance. Preferably they are 40 weight% or more and 70 weight% or less. By using in this range, it is excellent in alkali etching property, and the characteristics such as chemical resistance, heat resistance and moisture resistance of the cured film are improved.

さらに、本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物は必要に応じて、有機粒子、架橋促進剤、イオン捕捉剤、酸化防止剤、着色剤、溶解調整剤、界面活性剤、消泡剤などを含有することもできる。また、シリコンウェハなどの下地基板との接着性を高めるために、シランカップリング剤、チタンキレート剤などを含有することもできる。   Furthermore, the alkali-soluble thermosetting resin composition of the present invention includes organic particles, crosslinking accelerators, ion scavengers, antioxidants, colorants, dissolution regulators, surfactants, antifoaming agents, and the like as necessary. Can also be contained. Moreover, in order to improve adhesiveness with base substrates, such as a silicon wafer, a silane coupling agent, a titanium chelating agent, etc. can also be contained.

次に、本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物を用いてアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムを作製する方法について説明する。本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムはアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の溶液(ワニス)を剥離性支持体上に塗布し、次いでこれを必要により乾燥することにより得られる。アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物ワニスは、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物に有機溶剤を添加することで得られる。ここで使用される有機溶剤としては、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物を溶解するものであればよい。   Next, a method for producing an alkali-soluble thermosetting resin composition film using the alkali-soluble thermosetting resin composition of the present invention will be described. The alkali-soluble thermosetting resin composition film of the present invention is obtained by applying a solution (varnish) of an alkali-soluble thermosetting resin composition on a peelable support, and then drying it if necessary. The alkali-soluble thermosetting resin composition varnish is obtained by adding an organic solvent to the alkali-soluble thermosetting resin composition. Any organic solvent may be used as long as it dissolves the alkali-soluble thermosetting resin composition.

有機溶剤としては、具体的には、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテルなどのエーテル類、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどのアセテート類、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、2−ヘプタノンなどのケトン類、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ペンタノ−ル、4−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、その他、N−メチル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。   As the organic solvent, specifically, ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, Acetates such as ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate , Acetone, methyl ethyl ketone, acetyl acetone, methyl propyl ketone, Ketones such as rubutyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, 2-heptanone, butyl alcohol, isobutyl alcohol, pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 3-methyl-2-butanol, 3-methyl-3 Alcohols such as methoxybutanol and diacetone alcohol, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, N-methyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone and the like can be mentioned.

また、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物ワニスを濾紙やフィルターを用いて濾過しても良い。濾過方法は特に限定されないが、保留粒子径0.4μm〜10μmのフィルターを用いて加圧濾過により濾過する方法が好ましい。   Further, the alkali-soluble thermosetting resin composition varnish may be filtered using a filter paper or a filter. The filtration method is not particularly limited, but a method of filtration by pressure filtration using a filter having a reserved particle diameter of 0.4 μm to 10 μm is preferable.

本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムは剥離性支持体上に形成されて用いられるのが好ましい。剥離性支持体は特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリイミドフィルムなど、通常市販されている各種のフィルムが使用可能である。剥離性支持体とアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムとの接合面には、密着性と剥離性を向上させるために、シリコーン、シランカップリング剤、アルミキレート剤、ポリ尿素などの表面処理を施してもよい。また、剥離性支持体の厚みは特に限定されないが、作業性の観点から、10〜100μmの範囲であることが好ましい。   The alkali-soluble thermosetting resin composition film of the present invention is preferably formed and used on a peelable support. Although the peelable support is not particularly limited, various commercially available films such as a polyethylene terephthalate (PET) film, a polyphenylene sulfide film, and a polyimide film can be used. Surface treatment with silicone, silane coupling agent, aluminum chelating agent, polyurea, etc. on the bonding surface between the peelable support and the alkali-soluble thermosetting resin composition film in order to improve adhesion and peelability May be applied. The thickness of the peelable support is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 100 μm from the viewpoint of workability.

また、本発明のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムは、表面を保護するために、膜上に保護フィルムを有してもよい。これにより、大気中のゴミやチリ等の汚染物質からアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルム表面を保護することができる。   Moreover, in order to protect the surface, the alkali-soluble thermosetting resin composition film of the present invention may have a protective film on the film. Thereby, the alkali-soluble thermosetting resin composition film surface can be protected from contaminants such as dust and dust in the atmosphere.

保護フィルムとしては、ポリオレフィンフィルム、ポリエステルフィルム等が挙げられる。保護フィルムは、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムとの接着力が小さいものが好ましい。   Examples of the protective film include polyolefin films and polyester films. The protective film preferably has a small adhesive force with the alkali-soluble thermosetting resin composition film.

アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物ワニスを剥離性支持体に塗布する方法としてはスピンナを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティング、スクリーン印刷、ブレードコーター、ダイコーター、カレンダーコーター、メニスカスコーター、バーコーター、ロールコーター、コンマロールコーター、グラビアコーター、スクリーンコーター、スリットダイコーターなどの方法が挙げられる。また、塗布膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が、0.5μm以上100μm以下であることが好ましい。   As a method for applying the alkali-soluble thermosetting resin composition varnish to the peelable support, spin coating using a spinner, spray coating, roll coating, screen printing, blade coater, die coater, calendar coater, meniscus coater, bar Examples of the method include a coater, a roll coater, a comma roll coater, a gravure coater, a screen coater, and a slit die coater. Moreover, although a coating film thickness changes with application methods, solid content concentration of composition, viscosity, etc., it is preferable that the film thickness after drying is usually 0.5 μm or more and 100 μm or less.

乾燥には、オーブン、ホットプレート、赤外線などを使用することができる。乾燥温度および乾燥時間は、有機溶媒を揮発させることが可能な範囲であればよく、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムが未硬化または半硬化状態となるような範囲を適宜設定することが好ましい。具体的には、40℃から120℃の範囲で1分から数十分行うことが好ましい。また、これらの温度を組み合わせて段階的に昇温してもよく、例えば、70℃、80℃、90℃で各1分ずつ熱処理してもよい。   An oven, a hot plate, infrared rays, or the like can be used for drying. The drying temperature and the drying time may be within a range where the organic solvent can be volatilized, and may be appropriately set within a range in which the alkali-soluble thermosetting resin composition film is in an uncured or semi-cured state. preferable. Specifically, it is preferable to carry out from 1 minute to several tens of minutes in the range of 40 ° C to 120 ° C. Moreover, you may heat up in steps, combining these temperatures, for example, you may heat-process at 70 degreeC, 80 degreeC, and 90 degreeC for 1 minute each.

次に本発明の硬化物層付き回路基板の製造方法について説明する。またその例として図1を用いて説明する。   Next, the manufacturing method of the circuit board with a hardened material layer of the present invention is explained. An example thereof will be described with reference to FIG.

まずバンプ電極付き回路基板上にアルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層を形成させる方法について説明する。   First, a method for forming an alkali-soluble thermosetting resin composition layer on a circuit board with bump electrodes will be described.

はじめにバンプ電極付き回路基板を準備する。図1においては(a)中の、金スタッドバンプ電極付き半導体基板100がこれに該当する。   First, a circuit board with bump electrodes is prepared. In FIG. 1, the semiconductor substrate 100 with gold stud bump electrodes in FIG.

アルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層としては、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物ワニス、またはそれを用いたアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムを用いることが好ましく、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムであればシート状であるためより好ましい。図1においては(b)中のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物103がこれに該当する。   As the layer of the alkali-soluble thermosetting resin composition, an alkali-soluble thermosetting resin composition varnish or an alkali-soluble thermosetting resin composition film using the same is preferably used. If it is a conductive resin composition film, it is more preferable because it is a sheet. In FIG. 1, the alkali-soluble thermosetting resin composition 103 in (b) corresponds to this.

アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物ワニスを用いる場合は、まずワニスをバンプ電極付き回路基板上に塗布する。塗布方法としてはスピンナを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティング、スクリーン印刷などの方法が挙げられる。また、塗布膜厚は、乾燥後の膜厚がバンプ電極高さ以上になるように塗布することが好ましい。次に、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物ワニスを塗布した基板を乾燥して、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜を得る。乾燥はオーブン、ホットプレート、赤外線などを使用することができる。乾燥温度および乾燥時間は、有機溶媒を揮発させることが可能な範囲であればよく、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が未硬化または半硬化状態となるような範囲を適宜設定することが好ましい。具体的には、50〜150℃の範囲で1分から数時間行うのが好ましい。   When using an alkali-soluble thermosetting resin composition varnish, first, the varnish is applied onto a circuit board with bump electrodes. Examples of the coating method include spin coating using a spinner, spray coating, roll coating, and screen printing. Moreover, it is preferable to apply the coating film so that the film thickness after drying is equal to or higher than the bump electrode height. Next, the substrate coated with the alkali-soluble thermosetting resin composition varnish is dried to obtain an alkali-soluble thermosetting resin composition film. For drying, an oven, a hot plate, infrared rays, or the like can be used. The drying temperature and the drying time may be within a range where the organic solvent can be volatilized, and may be appropriately set within a range in which the alkali-soluble thermosetting resin composition film is in an uncured or semi-cured state. preferable. Specifically, it is preferably carried out in the range of 50 to 150 ° C. for 1 minute to several hours.

一方、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムを用いる場合は、保護フィルムを有する場合にはこれを剥離し、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムとバンプ電極付き回路基板を対向させ、熱圧着により貼り合わせて、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜を得る。アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜の厚みは、バンプ電極の圧着による変形あるいはバンプ電極への無機微粒子の埋没を抑制できる点からバンプ電極高さ以上にすることが好ましい。熱圧着は、熱平板プレス処理、熱真空平板プレス処理、熱ロールラミネート処理、熱真空ロールラミネート処理等によって行うことができる。これらの熱圧着は組み合わせて処理することもできる。貼りあわせ後に平坦な面が必要な場合においては熱平板プレス処理、熱真空平板プレス処理を行うことが好ましい。貼り合わせ温度は、基板への密着性、埋め込み性の点から40℃以上が好ましい。また、貼り合わせ時にアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムが硬化し、エッチング工程におけるエッチング速度低下やエッチングムラを防ぐために、貼り合わせ温度は150℃以下が好ましい。このようにしてバンプ電極がアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物で埋没された回路基板を得る。図1においては(c)中の金スタッドバンプ電極がアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物で埋没された回路基板104がこれに該当する。   On the other hand, when using an alkali-soluble thermosetting resin composition film, if it has a protective film, it is peeled off, the alkali-soluble thermosetting resin composition film and the circuit board with bump electrodes are opposed, Bonding is performed by pressure bonding to obtain an alkali-soluble thermosetting resin composition film. The thickness of the alkali-soluble thermosetting resin composition film is preferably set to be equal to or higher than the bump electrode height from the viewpoint of suppressing deformation due to pressure bonding of the bump electrode or embedding of inorganic fine particles in the bump electrode. Thermocompression bonding can be performed by hot plate pressing, hot vacuum flat plate pressing, hot roll laminating, hot vacuum roll laminating, or the like. These thermocompression bonding can also be processed in combination. When a flat surface is required after bonding, it is preferable to perform hot plate pressing or hot vacuum plate pressing. The bonding temperature is preferably 40 ° C. or higher from the viewpoint of adhesion to the substrate and embedding. In addition, the bonding temperature is preferably 150 ° C. or lower in order to cure the alkali-soluble thermosetting resin composition film at the time of bonding and to prevent a decrease in etching rate and etching unevenness in the etching process. In this way, a circuit board is obtained in which the bump electrodes are buried with the alkali-soluble thermosetting resin composition. In FIG. 1, the circuit board 104 in which the gold stud bump electrode in (c) is buried with an alkali-soluble thermosetting resin composition corresponds to this.

アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物フィルムのいずれの場合にも用いられるバンプ電極付き回路基板は、シリコンやゲルマニウムのIV族半導体ウェハ、ガリウムヒ素、SiC、窒化ガリウムなどの化合物半導体ウェハ有機系回路基板、無機系回路基板、およびこれらの基板に回路の構成材料が配置されたものなどが挙げられ、いずれもバンプ電極を有している。バンプ電極の材質は銀、金、銅、半田などが挙げられる。半田材料としては、Sn−Ag系、Sn−Ag−Cu系、Sn−Pb系やBiなどを含むものが挙げられる。   The circuit board with bump electrodes used in any of the alkali-soluble thermosetting resin composition and the alkali-soluble thermosetting resin composition film is a group IV semiconductor wafer of silicon or germanium, gallium arsenide, SiC, or nitride Examples include compound semiconductor wafers such as gallium, organic circuit boards, inorganic circuit boards, and those in which circuit constituent materials are arranged on these boards, all of which have bump electrodes. Examples of the material of the bump electrode include silver, gold, copper, and solder. Examples of the solder material include those containing Sn—Ag, Sn—Ag—Cu, Sn—Pb, Bi, and the like.

有機系回路基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基材銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板などのコンポジット銅張積層板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板などの耐熱・熱可塑性基板、ポリエステル銅張フィルム基板、ポリイミド銅張フィルム基板などのフレキシブル基板が挙げられる。また、無機系回路基板の例は、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板、窒化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が挙げられる。回路の構成材料の例は、銀、金、銅などの金属を含有する導体、無機系酸化物などを含有する抵抗体、ガラス系材料および/または樹脂などを含有する低誘電体、樹脂や高誘電率無機粒子などを含有する高誘電体、ガラス系材料などを含有する絶縁体などが挙げられる。   Examples of organic circuit boards include glass-based copper-clad laminates such as glass cloth / epoxy copper-clad laminates, composite copper-clad laminates such as glass nonwoven fabrics / epoxy copper-clad laminates, polyetherimide resin substrates, Examples include heat-resistant / thermoplastic substrates such as ether ketone resin substrates and polysulfone resin substrates, polyester copper-clad film substrates, and polyimide copper-clad film substrates. Examples of the inorganic circuit board include ceramic substrates such as an alumina substrate, an aluminum nitride substrate, a silicon carbide substrate, and a silicon nitride substrate, and metal substrates such as an aluminum base substrate and an iron base substrate. Examples of circuit components include conductors containing metals such as silver, gold and copper, resistors containing inorganic oxides, low dielectrics containing glass materials and / or resins, resins and high Examples thereof include high dielectric materials containing dielectric constant inorganic particles, insulators containing glass-based materials, and the like.

次にアルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層をアルカリエッチングして任意の厚みに調整する方法について説明する。剥離性支持体を有している場合にはこれを剥離して、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物のアルカリエッチングを行う。アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物のアルカリエッチングは、アルカリエッチング液を用いてアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物皮膜表面から徐々に除去することにより行われる。アルカリエッチング液としては、テトラメチルアンモニウムの水溶液、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。また場合によっては、これらのアルカリ水溶液にN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などを単独あるいは数種を組み合わせたものを含有してもよい。   Next, a method for adjusting the thickness of the alkali-soluble thermosetting resin composition to an arbitrary thickness by alkali etching will be described. When it has a peelable support, this is peeled off and alkali etching of the alkali-soluble thermosetting resin composition is performed. Alkali etching of the alkali-soluble thermosetting resin composition is performed by gradually removing it from the surface of the alkali-soluble thermosetting resin composition film using an alkali etching solution. Alkaline etchants include tetramethylammonium aqueous solution, diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, An aqueous solution of a compound showing alkalinity such as dimethylaminoethyl methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine and the like is preferable. In some cases, these alkaline aqueous solutions may contain polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, dimethylacrylamide, methanol, ethanol, Contains alcohols such as isopropanol, esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate, ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl ketone, and methyl isobutyl ketone alone or in combination of several kinds Good.

アルカリエッチングは上記のアルカリエッチング液を被膜面にスプレーする、アルカリエッチング液中に浸漬する、あるいは浸漬しながら超音波をかける、基板を回転させながらアルカリエッチング液をスプレーするなどの方法によって行うことができる。アルカリエッチングによるアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の厚みのコントロールは処理時間や処理液温度といったエッチング時の条件を変更することにより行うことができる。   Alkaline etching can be performed by spraying the above-mentioned alkaline etching solution onto the coating surface, immersing in the alkaline etching solution, applying ultrasonic waves while immersing, spraying the alkaline etching solution while rotating the substrate, etc. it can. The thickness of the alkali-soluble thermosetting resin composition by alkali etching can be controlled by changing etching conditions such as processing time and processing solution temperature.

アルカリエッチング後は水にてリンス処理をしてもよい。ここでもリンス処理はアルカリエッチングにて行われた各種方法にて行うことができる。また、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類などを水に加えてリンス処理をしても良い。   After alkali etching, rinsing with water may be performed. Here, the rinsing process can be performed by various methods performed by alkali etching. Further, rinsing treatment may be performed by adding alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate to water.

アルカリエッチング時の速度の調整のために、アルカリエッチング前にベーク処理をする工程を取り入れても差し支えない。この温度としては50〜180℃の範囲が好ましく、特に60〜120℃の範囲がより好ましい。時間は5秒〜数時間が好ましい。   In order to adjust the speed at the time of alkali etching, a step of baking before alkali etching may be incorporated. As this temperature, the range of 50-180 degreeC is preferable, and the range of 60-120 degreeC is especially more preferable. The time is preferably 5 seconds to several hours.

アルカリエッチング後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜中に残存する溶媒、揮発分、水を低減する観点から、60〜200℃の範囲で加熱乾燥することが好ましい。時間は1分〜数時間が好ましい。このようにしてアルカリエッチング後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された回路基板を得る。図1においては、(d)中のアルカリエッチング後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された回路基板105がこれに該当する。   From the viewpoint of reducing the solvent, volatile matter, and water remaining in the alkali-soluble thermosetting resin composition film after alkali etching, it is preferable to heat dry in the range of 60 to 200 ° C. The time is preferably 1 minute to several hours. Thus, a circuit board on which an alkali-soluble thermosetting resin composition film after alkali etching is formed is obtained. In FIG. 1, the circuit board 105 on which the alkali-soluble thermosetting resin composition film after alkali etching in (d) is formed corresponds to this.

次にアルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層を硬化させる方法について説明する。上記のようにして得られた任意の厚みにコントロールしたアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された基板を温度をかけて硬化膜にする。温度としては120℃から400℃であることが好ましい。この加熱処理は温度を選び、段階的に昇温するか、ある温度範囲を選び連続的に昇温しながら5分から5時間実施することが好ましい。一例としては、130℃、200℃で各30分ずつ熱処理する。あるいは室温より250℃まで2時間かけて直線的に昇温するなどの方法が挙げられる。この際、加熱温度は150℃以上、300℃以下の温度が好ましく、180℃以上、250℃以下であることがさらに好ましい。このような熱硬化工程後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物は、アルカリエッチング液に不溶でかつ耐薬品性を有する絶縁性に優れた硬化膜となる。このようにして熱硬化後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された回路基板を得る。図1においては、(e)中の熱硬化後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された回路基板107がこれに該当する。   Next, a method for curing the layer of the alkali-soluble thermosetting resin composition will be described. The substrate on which the alkali-soluble thermosetting resin composition film controlled to an arbitrary thickness obtained as described above is formed is heated to form a cured film. The temperature is preferably 120 ° C to 400 ° C. This heat treatment is preferably carried out for 5 minutes to 5 hours by selecting the temperature and raising the temperature stepwise, or selecting a certain temperature range and continuously raising the temperature. As an example, heat treatment is performed at 130 ° C. and 200 ° C. for 30 minutes each. Alternatively, a method such as linearly raising the temperature from room temperature to 250 ° C. over 2 hours can be mentioned. At this time, the heating temperature is preferably 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and more preferably 180 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. The alkali-soluble thermosetting resin composition after such a thermosetting step becomes a cured film that is insoluble in an alkali etching solution and has excellent chemical resistance and chemical resistance. Thus, the circuit board in which the alkali-soluble thermosetting resin composition film after thermosetting is formed is obtained. In FIG. 1, the circuit board 107 on which the alkali-soluble thermosetting resin composition film after thermosetting in (e) is formed corresponds to this.

硬化膜の膜厚は、任意に設定することができるが、0.5μm以上100μm以下であることが好ましい。   The thickness of the cured film can be arbitrarily set, but is preferably 0.5 μm or more and 100 μm or less.

得られた硬化膜が形成された基板は、必要に応じバックグラインドにより薄板にする。図1においては、(f)中のバックグラインド後の熱硬化済みアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された回路基板109がこれに該当する。   The substrate on which the obtained cured film is formed is made into a thin plate by back grinding as necessary. In FIG. 1, the circuit board 109 on which the heat-cured alkali-soluble thermosetting resin composition coating film after back grinding in (f) is formed corresponds to this.

得られた硬化膜が形成された基板は、ブレードダイシング、レーザーダイシング等を行うことにより個片の半導体素子や回路基板を得ることができる。図1においては、(g)中の半導体素子110がこれに該当する。   The substrate on which the obtained cured film is formed can obtain individual semiconductor elements and circuit boards by performing blade dicing, laser dicing, or the like. In FIG. 1, the semiconductor element 110 in (g) corresponds to this.

このようにして得られた半導体素子や回路基板は電気光学装置、半導体回路基板及びこれらを含む電子部品は全て半導体装置に使用される。   The semiconductor elements and circuit boards obtained in this way are all electro-optical devices, semiconductor circuit boards, and electronic components including these are used in semiconductor devices.

以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited thereto.

<合成したポリイミドのイミド化率>
まず、ポリマーの赤外吸収スペクトルを測定し、ポリイミドに起因するイミド構造の吸収ピーク(1780cm−1付近、1377cm−1付近)の存在を確認した。次に、そのポリマーについて、350℃で1時間熱処理した後、再度、赤外吸収スペクトルを測定し、熱処理前と熱処理後の1377cm−1付近のピーク強度を比較した。熱処理後のポリマーのイミド化率を100%として、熱処理前のポリマーのイミド化率を求めた。
<Imidation rate of synthesized polyimide>
First, measuring the infrared absorption spectrum of the polymer, the absorption peak (1780 cm around -1, 1377 cm around -1) of an imide structure caused by a polyimide was confirmed the presence of. Next, after heat-treating the polymer at 350 ° C. for 1 hour, the infrared absorption spectrum was measured again, and the peak intensities near 1377 cm −1 before and after the heat treatment were compared. The imidation rate of the polymer before heat treatment was determined by setting the imidation rate of the polymer after heat treatment to 100%.

<合成したポリイミドのTg>
ポリイミド粉体を示差走査熱量計(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、EXSTAR DSC6220)を用いて、昇温速度20℃/分で測定を行い、熱量変化曲線を微分した曲線が最大値を示すときの温度をポリイミドのTgとした。
<Tg of synthesized polyimide>
When the polyimide powder is measured with a differential scanning calorimeter (EXSTAR DSC 6220, manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) at a heating rate of 20 ° C./min, and the curve obtained by differentiating the caloric change curve shows the maximum value. The temperature was Tg of polyimide.

<合成したポリイミドのアルカリ可溶性評価>
水酸化テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液100gに対して、合成したポリイミド粉体が、25℃で0.1g以上溶解したものをアルカリ可溶性と評価し、それ以外をアルカリ不溶性と評価した。
<Evaluation of alkali solubility of synthesized polyimide>
When 100 g of a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was dissolved, 0.1 g or more of the synthesized polyimide powder was evaluated as alkali-soluble, and the others were evaluated as alkali-insoluble.

<信頼性試験>
半導体素子20個を−50℃で5分間維持後、125℃で5分間維持を1サイクルとして、これを10個については1000サイクル、残りの10個については2000サイクルをそれぞれ繰り返した。次に、半導体素子を液晶基板に組み込み液晶パネルを作製し、表示テストを行った。1000サイクル、2000サイクルの各々について、問題なく表示された個数を調査した。結果を表1に示す(1000サイクル、2000サイクル)。
<Reliability test>
After maintaining 20 semiconductor elements at −50 ° C. for 5 minutes and maintaining at 125 ° C. for 5 minutes as 1 cycle, 1000 cycles were repeated for 10 and 2000 cycles were repeated for the remaining 10 devices. Next, a semiconductor element was incorporated into a liquid crystal substrate to produce a liquid crystal panel, and a display test was performed. The numbers displayed without problems were examined for each of 1000 cycles and 2000 cycles. The results are shown in Table 1 (1000 cycles, 2000 cycles).

各実施例および比較例で用いたポリイミドは以下の方法により合成した。   The polyimide used in each example and comparative example was synthesized by the following method.

合成例1
乾燥窒素気流下、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(以下、BAHFとする)30.95g(0.0845モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g(0.005モル)をN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPとする)100gに溶解させた。ここにビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物(以下、ODPAとする)31.02g(0.1モル)をNMP30gとともに加えて、20℃で1時間攪拌し、次いで50℃で4時間攪拌した。ここに、3−アミノフェノール2.5g(0.02モル)を加え、50℃で2時間攪拌後、180℃で5時間攪拌して樹脂溶液を得た。次に、樹脂溶液を水3Lに投入して白色沈殿を集めた。この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で5時間乾燥した。得られた樹脂粉体のイミド化率は94%であり、Tgは197℃、アルカリ可溶性であった。
Synthesis example 1
Under a nitrogen stream, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (hereinafter referred to as BAHF) 30.95 g (0.0845 mol), 1,3-bis (3-aminopropyl) ) 1.24 g (0.005 mol) of tetramethyldisiloxane was dissolved in 100 g of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP). Here, 31.02 g (0.1 mol) of bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride (hereinafter referred to as ODPA) was added together with 30 g of NMP, stirred at 20 ° C. for 1 hour, and then at 50 ° C. Stir for 4 hours. To this, 2.5 g (0.02 mol) of 3-aminophenol was added, stirred at 50 ° C. for 2 hours, and then stirred at 180 ° C. for 5 hours to obtain a resin solution. Next, the resin solution was poured into 3 L of water to collect a white precipitate. This precipitate was collected by filtration, washed 3 times with water, and then dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 5 hours. The imidation ratio of the obtained resin powder was 94%, Tg was 197 ° C. and alkali-soluble.

合成例2
乾燥窒素気流下、BAHF20.14g(0.055モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g(0.005モル)、ポリオキシプロピレンジアミン(三井化学ファイン(株)製)7.14g(0.03モル)、末端封止剤として、3−アミノフェノール2.5g(0.02モル)をNMP100gに溶解させた。ここにODPA31.02g(0.1モル)をNMP30gとともに加えて、50℃で4時間攪拌した。その後、180℃で5時間攪拌して樹脂溶液を得た。次に、樹脂溶液を水3Lに投入して白色沈殿を集めた。この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で5時間乾燥した。得られた樹脂粉体のイミド化率は95%であり、Tgは140℃、アルカリ可溶性であった。
Synthesis example 2
Under a dry nitrogen stream, BAHF 20.14 g (0.055 mol), 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane 1.24 g (0.005 mol), polyoxypropylenediamine (Mitsui Chemical Fine Co., Ltd.) )) 7.14 g (0.03 mol), 2.5 g (0.02 mol) of 3-aminophenol was dissolved in 100 g of NMP as a terminal blocking agent. ODPA 31.02g (0.1mol) was added here with NMP30g, and it stirred at 50 degreeC for 4 hours. Then, it stirred at 180 degreeC for 5 hours, and obtained the resin solution. Next, the resin solution was poured into 3 L of water to collect a white precipitate. This precipitate was collected by filtration, washed 3 times with water, and then dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 5 hours. The imidation ratio of the obtained resin powder was 95%, Tg was 140 ° C., and alkali-soluble.

合成例3
乾燥窒素気流下、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル11.41g(0.057モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g(0.005モル)および末端封止剤として、アニリン6.98g(0.075モル)をNMP100gに溶解させた。ここに、ODPA31.02g(0.1モル)をNMP30gとともに加えて、20℃で1時間攪拌し、次いで50℃で4時間攪拌した。その後、キシレンを15g添加し、水をキシレンとともに共沸しながら、180℃で5時間攪拌した。攪拌終了後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で5時間乾燥した。得られたポリマー粉体のイミド化率は94%であった。Tgは203℃、アルカリ不溶性であった。
Synthesis example 3
Under a dry nitrogen stream, 11.41 g (0.057 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1.24 g of 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane (0.005 mol) and end-capping As an agent, 6.98 g (0.075 mol) of aniline was dissolved in 100 g of NMP. To this, 31.02 g (0.1 mol) of ODPA was added together with 30 g of NMP, stirred at 20 ° C. for 1 hour, and then stirred at 50 ° C. for 4 hours. Thereafter, 15 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 180 ° C. for 5 hours while azeotropically distilling water with xylene. After stirring, the solution was poured into 3 L of water to obtain a white precipitate. This precipitate was collected by filtration, washed 3 times with water, and then dried in a vacuum dryer at 80 ° C. for 5 hours. The imidation ratio of the obtained polymer powder was 94%. Tg was 203 ° C. and alkali-insoluble.

実施例1
(A)成分として合成例1で得られたポリイミド25g、(B)成分として157S70(商品名、三菱化学(株)製、固形エポキシ樹脂)27g、YL980(商品名、三菱化学(株)製、液状エポキシ樹脂)23g、(C)成分としてTD2131(商品名、DIC(株)製、固形フェノール樹脂)10g、MEH−8005(商品名、明和化成(株)製、液状フェノール樹脂)10gおよび(D)成分としてSX009−KJA(商品名、アドマテックス(株)製、平均粒子径50nm、球状シリカ、シリカ50重量%のメチルイソブチルケトン分散液)300g、有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルアセテート100gを調合し、溶媒以外の添加物を固形分とし、固形分濃度が50%となるように調整したアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物ワニスを得た。得られたワニスを、コンマロールコーター(塗工機)を用いて、剥離性支持体である厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム、セラピールHP2(S)(商品名、東レフィルム加工(株)製、非シリコーン系、重剥離グレード)の処理面に塗布し、80℃で10分間乾燥を行った。乾燥後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の厚みは50μmとした。この上に、保護フィルムとして厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムSR−1(商品名、大槻工業(株)製、片面離型処理)をラミネートし、保護フィルム、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物、剥離性支持体からなるシートAを得た。
Example 1
(A) 25 g of the polyimide obtained in Synthesis Example 1 as the component, (B) 157S70 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, solid epoxy resin) as the component (B), 27 g of YL980 (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), (Liquid epoxy resin) 23 g, (C) TD2131 (trade name, manufactured by DIC Corporation, solid phenol resin) 10 g, MEH-8005 (trade name, manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., liquid phenol resin) 10 g and (D) ) SX009-KJA (trade name, manufactured by Admatechs Co., Ltd., average particle size 50 nm, spherical silica, silica 50 wt% methyl isobutyl ketone dispersion) 300 g, propylene glycol monomethyl acetate 100 g as an organic solvent, Additives other than solvent to solid content, alkali-soluble adjusted so that solid content concentration is 50% To obtain a curable resin composition varnish. Using a comma roll coater (coating machine), the obtained varnish was peeled off from a 50 μm thick polyethylene terephthalate film, Therapy HP2 (S) (trade name, manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd. (Silicone-based, heavy release grade) treated surface and dried at 80 ° C. for 10 minutes. The thickness of the alkali-soluble thermosetting resin composition after drying was 50 μm. On top of this, a 25 μm thick polyethylene terephthalate film SR-1 (trade name, manufactured by Oiso Kogyo Co., Ltd., single-sided release treatment) is laminated as a protective film, and a protective film, an alkali-soluble thermosetting resin composition, A sheet A made of a peelable support was obtained.

得られたシートAから、保護フィルムSR−1を剥離してアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物面を露出させ、貼り合わせ装置(タカトリ(株)製、VTM−200M)にセットした。次いで、貼り合わせ装置ステージ上に固定されたバンプ電極付き回路基板(8インチシリコンウェハ、Auスタッドバンプ、バンプ高さ40μm、バンプ径50μm、バンプピッチ100μm)のバンプ電極形成面にアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物面を温度80℃、貼り合わせ速度2mm/sでラミネートした。ウェハ周囲の余分なアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物はカッター刃にて切断し、バンプ電極が剥離性支持体セラピールHP2(S)を具備したアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物で埋め込まれた回路基板を得た。   From the obtained sheet A, the protective film SR-1 was peeled off to expose the alkali-soluble thermosetting resin composition surface, and set in a bonding apparatus (manufactured by Takatori Corporation, VTM-200M). Next, alkali-soluble thermosetting is performed on the bump electrode forming surface of the circuit board with bump electrodes (8 inch silicon wafer, Au stud bump, bump height 40 μm, bump diameter 50 μm, bump pitch 100 μm) fixed on the bonding apparatus stage. The surface of the conductive resin composition was laminated at a temperature of 80 ° C. and a bonding speed of 2 mm / s. The excess alkali-soluble thermosetting resin composition around the wafer was cut with a cutter blade, and the bump electrode was embedded with the alkali-soluble thermosetting resin composition provided with the peelable support body therapy HP2 (S). A circuit board was obtained.

次に得られた回路基板の剥離性支持体セラピールHP2(S)を剥離した後、水酸化テトラメチルアンモニウムの2.38%水溶液を用いてアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物のディップエッチングを4分間行った。その後、超音波照射の下、水でリンス処理を行った後、回路基板を60℃で20分乾燥した。ここで、アルカリエッチング性として、アルカリエッチング前後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂の厚さを測定し、エッチングにより厚さの減少があったものを○と評価し、それ以外を×と評価した。   Next, after peeling off the peelable support body therapy HP2 (S) of the obtained circuit board, dip etching of the alkali-soluble thermosetting resin composition was performed using a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. Went for a minute. Then, after rinsing with water under ultrasonic irradiation, the circuit board was dried at 60 ° C. for 20 minutes. Here, as the alkali etching property, the thickness of the alkali-soluble thermosetting resin before and after the alkali etching was measured, and the case where the thickness decreased due to the etching was evaluated as ◯, and the others were evaluated as ×.

このようにして得られたアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された回路基板を
イナートオーブンにて、室温から200℃昇温時間1h、200℃保持時間1hにてアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物の硬化を行った。
The circuit board on which the alkali-soluble thermosetting resin composition film thus obtained was formed was subjected to alkali-soluble thermosetting in an inert oven at room temperature to 200 ° C. for 1 h and at 200 ° C. for 1 h. The resin composition was cured.

次に、得られた回路基板をテープフレーム、およびダイシングテープに固定した。固定は、ウェハマウンター装置(テクノビジョン(株)製、FM−114)を用い、バンプ電極とは反対側のウェハ基板面にダイシングテープ(リンテック(株)製、D−650)を貼り合わせることによって行った。   Next, the obtained circuit board was fixed to a tape frame and a dicing tape. Fixing is performed by attaching a dicing tape (Dintech Co., Ltd., D-650) to the wafer substrate surface opposite to the bump electrode using a wafer mounter (Technovision Co., Ltd., FM-114). went.

次いで、以下のような切削条件でブレードダイシングを行った。
ダイシング装置:DAD−3350(DISCO(株)製)
半導体チップサイズ:7.5×7.5mm
ブレード:NBC−ZH2040−SE27HDEF
スピンドル回転数:30000rpm
切削速度:25mm/s
切削深さ:ダイシングテープの深さ10μmまで切り込む
カット:ワンパスフルカット
カットモード:ダウンカット
切削水量:3.7L/分
切削水および冷却水:温度23℃、電気伝導度0.5MΩ・cm(超純水に炭酸ガスを注入)。
Next, blade dicing was performed under the following cutting conditions.
Dicing machine: DAD-3350 (manufactured by DISCO Corporation)
Semiconductor chip size: 7.5 × 7.5mm
Blade: NBC-ZH2040-SE27HDEF
Spindle speed: 30000rpm
Cutting speed: 25 mm / s
Cutting depth: Cut to 10 μm depth of dicing tape Cut: One-pass full cut Cut mode: Down cut Cutting water amount: 3.7 L / min Cutting water and cooling water: Temperature 23 ° C., electric conductivity 0.5 MΩ · cm (extra Carbon dioxide gas is injected into pure water).

その結果、個片の半導体素子を(7.3mm角)を得た。得られた半導体素子の信頼性試験を実施した。結果を表1に示す。   As a result, an individual semiconductor element (7.3 mm square) was obtained. A reliability test of the obtained semiconductor element was performed. The results are shown in Table 1.

実施例2、3、比較例1
(A)〜(D)成分の混合比を表1に記載のように変更した以外は実施例1と同様にして、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物を作製し、評価を行った。結果を表1に示す。
Examples 2, 3 and Comparative Example 1
An alkali-soluble thermosetting resin composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of the components (A) to (D) was changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2013197441
Figure 2013197441

比較例1においては、アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物が用いられなかったためアルカリエッチングによる熱硬化性樹脂組成物の厚みのコントロールができず、バンプ電極が熱硬化性樹脂組成物に埋没した状態となり信頼性評価を実施できなかった。   In Comparative Example 1, since the alkali-soluble thermosetting resin composition was not used, the thickness of the thermosetting resin composition by alkali etching could not be controlled, and the bump electrode was buried in the thermosetting resin composition. The reliability evaluation could not be performed.

100 金スタッドバンプ電極付き半導体基板
101 アルミ電極
102 金スタッドバンプ
103 アルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物
104 金スタッドバンプ電極がアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物で埋没された回路基板
105 アルカリエッチング後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された回路基板
106 アルカリエッチング後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜
107 熱硬化後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された回路基板
108 熱硬化後のアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜
109 バックグラインド後の熱硬化済みアルカリ可溶熱硬化性樹脂組成物被膜が形成された回路基板
110 半導体素子
100 Semiconductor substrate with gold stud bump electrode 101 Aluminum electrode 102 Gold stud bump 103 Alkali-soluble thermosetting resin composition 104 Circuit board 105 in which gold stud bump electrode is embedded with alkali-soluble thermosetting resin composition 105 After alkali etching The circuit board 106 on which the alkali-soluble thermosetting resin composition film is formed Alkali-soluble thermosetting resin composition film 107 after alkali etching The alkali-soluble thermosetting resin composition film after thermosetting is formed Circuit board 108 Alkali-soluble thermosetting resin composition film 109 after thermosetting Circuit board 110 formed with thermosetting alkali-soluble thermosetting resin composition film after back grinding Semiconductor element

Claims (6)

バンプ電極付き回路基板上にアルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層を形成させ、該アルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層をアルカリエッチングして任意の厚みに調整した後、該アルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層を硬化させることを特徴とする硬化物層付き回路基板の製造方法。 A layer of an alkali-soluble thermosetting resin composition is formed on a circuit board with a bump electrode, the alkali-soluble thermosetting resin composition layer is alkali-etched and adjusted to an arbitrary thickness, and then the alkali-soluble thermosetting resin is cured. A method for producing a circuit board with a cured product layer, comprising curing a layer of a conductive resin composition. 前記アルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物が、(A)一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ主鎖末端の少なくとも一方に一般式(2)および/または(3)で表される構造を有するアルカリ可溶性ポリイミド、(B)熱硬化性樹脂ならびに(C)硬化剤を含有することを特徴とする請求項1に記載の硬化物層付き回路基板の製造方法。
Figure 2013197441
(上記一般式(1)〜(3)中、Yはカルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基およびチオール基からなる群より選ばれる基を少なくとも一つ有する1価の有機基を表し、Zはカルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基およびチオール基からなる群より選ばれる基を少なくとも一つ有する2価の有機基を表す。また、Rは4〜14価の有機基を表し、Rは2〜12価の有機基を表し、RおよびRは、それぞれ独立にカルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基およびチオール基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を表す。また、αおよびβはそれぞれ独立に0〜10の整数を表す。)
The alkali-soluble thermosetting resin composition has (A) a structural unit represented by the general formula (1) and is represented by the general formula (2) and / or (3) at least at one end of the main chain. 2. The method for producing a circuit board with a cured product layer according to claim 1, comprising an alkali-soluble polyimide having a structure, (B) a thermosetting resin, and (C) a curing agent.
Figure 2013197441
(In the general formulas (1) to (3), Y represents a monovalent organic group having at least one group selected from the group consisting of a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, and a thiol group, and Z represents R 1 represents a divalent organic group having at least one group selected from the group consisting of a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, and a thiol group, and R 1 represents a 4 to 14 valent organic group, R 2 Represents a divalent to divalent organic group, and R 3 and R 4 each independently represents at least one group selected from the group consisting of a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, and a thiol group. And β each independently represents an integer of 0 to 10.)
前記(A)アルカリ可溶性ポリイミドが、フェノール性水酸基を有することを特徴とする請求項2に記載の硬化物層付き回路基板の製造方法。 The method for producing a circuit board with a cured product layer according to claim 2, wherein the (A) alkali-soluble polyimide has a phenolic hydroxyl group. 前記(A)アルカリ可溶性ポリイミドのガラス転移温度が160℃以上であることを特徴とする請求項2または3に記載の硬化物層付き回路基板の製造方法。 The glass transition temperature of said (A) alkali-soluble polyimide is 160 degreeC or more, The manufacturing method of the circuit board with a hardened | cured material layer of Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned. さらに、(D)無機粒子を含有することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の硬化物層付き回路基板の製造方法。 Furthermore, (D) inorganic particle is contained, The manufacturing method of the circuit board with a hardened | cured material layer in any one of Claims 2-4 characterized by the above-mentioned. 前記アルカリ可溶性熱硬化性樹脂組成物の層がシート状であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の硬化物層付き回路基板の製造方法。
The method for producing a circuit board with a cured product layer according to any one of claims 1 to 5, wherein the layer of the alkali-soluble thermosetting resin composition is in a sheet form.
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