JP2000096010A - 半導体装置用接着テープ - Google Patents
半導体装置用接着テープInfo
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- JP2000096010A JP2000096010A JP10267852A JP26785298A JP2000096010A JP 2000096010 A JP2000096010 A JP 2000096010A JP 10267852 A JP10267852 A JP 10267852A JP 26785298 A JP26785298 A JP 26785298A JP 2000096010 A JP2000096010 A JP 2000096010A
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Abstract
体装置用接着テープを安定して供給する。 【解決手段】片面に接着剤層Aを有する耐熱性フィルム
Bの反対面に非接着性樹脂層Cを設け、非接着性樹脂層
Cの厚みTcと接着層Aの厚みTaの比Ta/Tcが、
0.2<Ta/Tc<10であることを特徴とする半導
体装置用接着テープ。
Description
びTBGA(テープボールグリッドアレイ)CSP(チ
ップサイズまたは、チップスケールパッケージ)と称す
る半導体パッケージ用インターポーザ基板に用いられる
接着テープに関する。
プ、インターポーザ基板を提供する半導体装置用接着テ
ープに関する。
インターポーザ基板は、通常ポリイミドなどの耐熱性フ
ィルムの片面に耐熱性、絶縁性、耐薬品性などの優れた
接着剤層を設けた接着テープを用い、必要に応じパンチ
ングあるいはレーザ加工などの方法で、スプロケットホ
ール、デバイスホールおよびボール接続ホールなどを予
め形成した後、銅箔ラミネート、パターン形成、メッキ
などの工程を経て作成される。しかしながら、この方法
で作成されたTABテープおよびTBGA、CSP用イ
ンターポーザ基板は用いられる耐熱性フィルムおよび接
着剤の種類により銅箔ラミネートテープ形成段階および
パターン形成段階で平面性が不十分となり実用に耐えな
いことがある。
ポリイミド、芳香族ポリアミド、液晶ポリエステルフィ
ルムなどがあり、材料特性としては、強伸度・引っ張り
弾性率、Tg、熱収縮率、吸水率、湿度膨脹係数、CT
E(熱線膨脹係数)、電気絶縁性、誘電率、誘電正接な
どの特性ならびに供給安定性、コストなどを総合的に加
味し使用目的に合わせて決められる。また、接着剤層A
についても上記特性のほか、接着性、耐薬品性などの情
報をもとに選択される。
ケージ(TCP)、TBGA、CSPなど半導体パッケ
ージとしての信頼性の観点からは、耐熱性フィルムBの
特性として熱収縮率、吸水率、湿度膨脹係数はできるだ
け小さいほうが好ましい。また、接着剤としては、IC
ボンディングの自由度(例;ワイヤボンディング)、パ
ッケージ信頼性(リフロークラック)などの観点から熱
変形温度またはTgの高い特性を有するものが望まし
い。
熱性フィルムB、接着剤層Aを用いたTABテープ、T
BGA、CSPインタポーザ基板は銅箔ラミネート段階
ならびにパターン加工段階で著しい反りが発生して平面
性が悪く、使用に耐えられないことが多い。
技術の諸欠点に鑑み創案されたものであって、その目的
とするところは、反り問題のない高性能な半導体装置用
接着テープを容易に提供することにある。
層Aを有する耐熱性フィルムBの反対面に非接着性樹脂
層Cを設け、非接着性樹脂層Cの厚みTcと接着層Aの
厚みTaの比Ta/Tcが、0.2<Ta/Tc<10
であることを特徴とする半導体装置用接着テープであ
る。
Aを有する耐熱性樹脂Bに接着剤層Aとは反対の面に、
非接着性樹脂層Cを設けたことであり、本発明の半導体
装置用接着テープによって、銅箔ラミネート、パターン
加工段階で発生する反りを防止することができるもので
ある。
Aの厚みTaの比Ta/Tcは、0.2<Ta/Tc<
10の条件を満たす必要がある。厚みの比が0.2以下
の場合には導体エッチング後の反りが大きくなり好まし
くない。厚みの比Ta/Tcが10以上の場合も反りが
大きくなり好ましくない。
は、形成された樹脂層の硬化反応を完了またはほぼ完了
させたもので、接着剤層Aと金属箔を熱接着する温度に
加熱しても接着しない状態の樹脂層をいう。この非接着
性樹脂層Cはガラス転移温度(以下Tg)が60℃以上
で接着剤層AのTg以上であることが必要である。Tg
が60℃以下で接着剤層AのTgよりも低い場合には耐
熱性が不足し接着剤の性能を十分に発揮させることがで
きない。好ましくは100℃以上でさらに150℃以上
が好ましく、より好ましいのは実装される半田リフロー
温度(通常は220℃以上)以上である。
必要である。好ましくは3〜25μmである。2μm以
下の場合には反り改善効果が少なく、40μm以上では
耐熱性フィルムの特性低下となるので好ましくない。
が、線膨張率係数が耐熱性フィルムBよりも大きいこと
が好ましい。例えば、エポキシ樹脂系、ポリアミド樹脂
系、フェノール樹脂系、ポリイミド樹脂系などが単独あ
るいは混合され、さらに他の樹脂、無機フィラーなどが
混合されてあってもよい。
が使用され、熱硬化済みのエポキシ系樹脂、ポリアミド
イミド系樹脂、ポリイミド系樹脂などの公知の耐熱性樹
脂を単独あるいは混合して使用することができる。上記
耐熱性樹脂の中でも、ポリイミド系樹脂が好ましく用い
られる。さらにポリイミド系樹脂の中でも、芳香族テト
ラカルボン酸と、ジアミン成分を含むポリイミド系樹脂
が好ましい。より好ましくは、芳香族テトラカルボン酸
と、ジアミン成分中に5モル%乃至90モル%がシロキ
サン系ジアミンを含むジアミン成分とを反応して得られ
るポリアミド酸からなる薄膜をイミド化して製造された
ものが、耐熱性フィルムとの接着性の点から好ましい。
ルボン酸としては、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’,
3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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、2,2’,3,3’−ビフェ
ニル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、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二
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、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(2,3−ジカルボキシフ
ェニル)メタン二無水物、2,3,6,7−ナフタレン
テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフ
ェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,
5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,
2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
1,2,3,4−ベンゼ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、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二
無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボ
ン酸二無水物などが挙げられる。これらは単独であるい
は二種以上混合して用いられる。
シロキサン系ジアミンを少なくとも5モル%乃至90モ
ル%、さらに好ましくは10モル%以上で85モル%以
下である。シロキサン系ジアミンとしては、次の一般式
(1)で表されるものを使用することができる。
それぞれ同一または異なっていてもよく、低級アルキレ
ン基またはフェニレン基を示し、R3、R4、R5およ
びR6は、それぞれ同一または異なっていてもよく、低
級アルキル基、フェニル基またはフェノキシ基を示す。
ミンの具体例としては、1,1,3,3−テトラメチル
−1,3−ビス(4−アミノフェニル)ジシロキサン、
1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ビス(4
−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3,5,
5−ヘキサメチル−1,5−ビス(4−アミノフェニ
ル)トリシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル
−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロキサン、
1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ビス(3−
アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,5,5−テト
ラフェニル−3,3−ジメチル−1、5−ビス(3−ア
ミノプロピル)トリシロキサン、1,1,5,5−テト
ラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−
アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テト
ラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−
アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,3,3−テ
トラメチル−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロ
キサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス
(3−アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3
−テトラメチル−1,3−ビス(4−アミノブチル)ジ
シロキサン、1,3−ジメチル−1,3−ジメトキシ−
1,3−ビス(4−アミノブチル)ジシロキサン、1,
1,5,5,−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−
1,5−ビス(2−アミノエチル)トリシロキサン、
1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−
1,5−ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、
1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−
1,5−ビス(5−アミノペンチル)トリシロキサン、
1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス
(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,
3,5,5−ヘキサエチル−1,5−ビス(3−アミノ
プロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−
ヘキサプロピル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)
トリシロキサンなどが挙げられ、単独であるいは二種以
上混合して用いられる。
としては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、
4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジア
ミノジフェニルスルホン、パラフェニレンジアミンなど
の公知のものが使用できる。
の反応は、従来公知の方法に準じて行うことができる。
例えば、略化学量論量の酸成分とジアミン成分とを、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、N−メチル−2ピロリドン等の有機溶媒中
で、0〜80℃の温度で反応させれば良い。これらの溶
媒は、単独であるいは2種以上混合して用いられ、ポリ
アミド酸が折出しない程度であれば、ベンゼン、トルエ
ン、ヘキサン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、
メチルエチルケトン等を加えても良い。
物の濃度、例えば上述のポリアミド酸ワニス濃度として
は、特に限定されないが、通常5〜60重量%が好まし
く、10〜40重量%が特に好ましい。
後、公知の方法で乾燥・イミド化して非接着剤層Cとし
て使用することができる。
性、電気絶縁性、耐薬品性に優れたものが使用される。
例えば、エポキシ系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポ
リイミド系樹脂などの成分を単独あるいは混合して使用
することができる。また接着剤層AのTgが、60℃以
上300℃以下であることが好ましい。Tgが60℃以
下では耐熱性が不足し好ましくない。Tgが300℃以
上では接着温度が高温になり好ましくない。
脂が好ましく用いられる。さらに、ポリイミド系樹脂の
中でも、芳香族テトラカルボン酸と、ジアミン成分を含
むポリイミド系樹脂が好ましい。より好ましくは、芳香
族テトラカルボン酸と、20モル%以上95モル%以
下、好ましくは25モル%以上90モル%以下のシロキ
サン系ジアミンであるジアミン成分とを反応して得られ
るポリアミド酸からなる薄膜を、イミド化して製造され
たものが、耐熱性樹脂フィルムや金属箔との接着性の点
から好ましい。
は、特に限定されなく目的に応じ適宜選定すればよい。
例えば、ポリイミド系樹脂、液晶ポリエステルフィル
ム、ポリエーテルサルフォン系樹脂、ポリエーテルアミ
ド系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂など公知の耐熱性樹
脂からなるフィルムなどが上げられる。一般的には、ポ
リイミドフィルムが好ましく使用される。耐熱性フィル
ムBの厚みは、製品の目的に応じ好ましく選定すればよ
いが、通常は、厚さ25〜150μmのフィルムを使用
することができる。また、本発明で使用される上記耐熱
性フィルムBの表面は、コロナ放電処理、低温プラズマ
処理などの放電処理が施されていることが好ましい。こ
れらの処理を施すことによって、接着剤層Aおよび非接
着性樹脂層Cとの接着性をさらに向上させることができ
る。
電するいわゆる常圧プラズマ処理、コロナ放電処理、ま
たは低温プラズマ処理などが施されていることをいう。
常圧プラズマ処理とは、Ar、N2 、He、CO2 、C
O、空気、水蒸気などの雰囲気中で放電処理する方法を
いう。処理の条件は、処理装置、処理ガスの種類、流
量、電源の周波数などによって異なるが、それぞれにお
いて適宜最適条件を使用すればよい。また、低温プラズ
マ処理は、減圧下で行なうことができ、その方法として
は、特に限定されないが、例えばドラム状電極と複数の
棒状電極からなる対極電極を有する内部電極型の放電処
理装置内に被処理基材をセットし、処理ガスを0.01
〜10Torr、好ましくは、0.02〜1Torrに
調整した状態で電極間に直流あるいは交流の高電圧を印
加して放電を行い、前記処理ガスのプラズマを発生さ
せ、該プラズマに基材表面をさらして処理する方法を使
用することができる。低温プラズマ処理の条件として
は、処理装置、処理ガスの種類、圧力、電源の周波数な
どによって異なるが、適宜最適条件を使用すればよい。
上記処理ガスとしては、特に限定されるものではない
が、Ar、N2 、He、CO2 、CO、空気、水蒸気、
O2 などを単独であるいは混合して用いることができ
る。一方、コロナ放電処理は、低温プラズマ処理と比較
して接着性向上の効果が小さいので、積層する樹脂を選
択する必要がある。
接着剤層Aの表面に保護フィルム層をつけることができ
る。本発明の保護フィルム層は、絶縁体層および導体パ
ターンからなる配線基板層(TABテープ等)に接着剤
層を貼り合わせる前に、接着剤層の形態および機能を損
なうことなく剥離できれば特に限定されず、その具体例
としてはポリエステル、ポリオレフィン、ポリフェニレ
ンスルフィド、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリフッ化ビニル、ポリビニルブチラール、ポ
リ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルメタクリレー
ト等のプラスチックフィルム、これらに微粘着(軽剥
離)性を有する接着剤のコーティング処理を施したフィ
ルムあるいはこれらのフィルムをラミネートした紙やこ
れらフィルムの積層体、離型性のある樹脂を含浸あるい
はコーティング処理した紙等が挙げられ、あるいは含フ
ッ素化合物等の離型処理を施したフィルムである。さら
に好ましくは、前述の微粘着(軽剥離)性を有する接着
剤をコーティングしたポリエステルフィルムが耐熱性の
点で優れている。また、保護フィルムは、加工時に視認
性が良いように顔料による着色が施されていても良い。
μmの範囲、好ましくは15μm以上さらに好ましくは
25μm以上である。ただし、これらの保護フィルムの
厚みが100μm以上になると先述の接着剤層の形態を
損なわないように加工するためには困難なため適切でな
い。
TAB,CSPおよびTBGA用などに好ましく使用さ
れる。本発明でいう半導体装置とは本発明の半導体装置
用接着剤シートを用いて作成されるものをいい、例え
ば、BGAタイプ、LGAタイプパッケージであれば特
に形状や構造は限定されない。半導体集積回路接続用基
板とICの接続方法は、TAB方式のギャングボンディ
ングおよびシングルポイントボンディング、リードフレ
ームに用いられるワイヤーボンディング、フリップチッ
プ実装での樹脂封止、異方性導電フィルム接続等のいず
れでもよい。また、CSPと称されるパッケージも本発
明の半導体装置に含まれる。
製造する場合の一例を詳細に説明する。すなわち、 (1)市販の耐熱性フィルム、例えばポリイミドフィル
ムの上に上述の非接着性樹脂組成物を目的とする厚みT
cになるように直接塗布、乾燥し、さらに、塗工した樹
脂が少なくとも銅箔接着温度で安定化するようにキュア
する。キュアの条件は、使用する樹脂によって好ましく
選定すればよい。
とする厚みTaを積層する。
定条件(温度・圧力・速度;時間)で接着する。必要に
応じ所定条件でキュアし、本発明による半導体装置用銅
張りテープを得る。
ろ、反りのない高性能の半導体装置用接着テープにする
ことで発生する種々の問題を解決することができ、さら
に、銅張り板の材料構成を限定しさらに高性能の接着剤
を限定することによって、かかる要求がさらに達成でき
ることを究明して完成されたものである。
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、以下の説明で、反りは次の方法で評価および測定し
たものである。
定磐の上に置き4隅の浮き上がり高さを測定した。一般
的に平均5mm以下が実用できる。
き込み口を備えた300mlの4口フラスコにN,N−
ジメチルアセトアミド160gを入れ窒素気流下で1,
1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノ
プロピル)ジシロキサン13.16(70mol%)お
よびp−フェニレンジアミン2.45(30mol%)
を溶解したあと、3,3’,4,4’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物24.38g(100mol
%)を加え、10℃で1時間攪拌を続けた。その後50
℃で3時間攪拌して反応させポリアミド酸ワニスを得
た。
き込み口を備えた300mlの4口フラスコにN,N−
ジメチルアセトアミド160gを入れ窒素気流下で1,
1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノ
プロピル)ジシロキサン7.34g(40mol%)お
よび4,4’−ジアミノジフェニルエーテル8.87g
(60mol%)を溶解したあと、3,3’,4,4’
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物23.83
g(100mol%)を加え、10℃で1時間攪拌を続
けた。その後50℃で3時間攪拌して反応させポリアミ
ド酸ワニスを得た。
き込み口を備えた300mlの4口フラスコにN,N−
ジメチルアセトアミド160gを入れ窒素気流下で1,
1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノ
プロピル)ジシロキサン16.07g(90mol%)
およびp−フェニレンジアミン0.78g(10mol
%)を溶解したあと、3,3’,4,4’−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物23.15g(100m
ol%)を加え、10℃で1時間攪拌を続けた。その後
50℃で3時間攪拌して反応させポリアミド酸ワニスを
得た。
6・36“PRIADIT"2053;ダイマー酸とヘキサメチレン
ジアミンが主成分、重量平均分子量10万、175℃で
のMI値10g/分)と熱硬化性アルキルフェノール樹
脂60重量部(“PS2780”;群栄化学社製、原料
成分としてパラターシャリーブチルフェノール85%、
ビスフェノールA15%からなる)を、有機溶剤540
重量部(モノクロルベンゼン50%、イソプロピルアル
コール12%、ブチルアルコール18%からなる)に溶
解し、接着剤A2を得た。
ム(宇部興産(株)製“ユーピレック”50S) (2)耐熱性フィルムB2 あらかじめAr雰囲気中で低温プラズマ処理したポリイ
ミドフィルム(東レ・デュポン(株)製“カプトン200
V”) 実施例1〜6および比較例1〜4 耐熱性フィルムとして上記B1、B2フィルムを用い、
接着剤A1をバーコーターで膜厚が所定の厚みになるよ
うにバーコーターで塗工し、130℃で3分乾燥、つい
で150℃で3分乾燥、さらに200℃で1分乾燥し
た。さらに250℃で1分乾燥した。上記作製した接着
剤塗工面に銅箔(1/2Oz、VLP厚み18μm;三
井金属鉱業(株)製)を重ね合わせ、温度230℃、線
圧6kg/cm、速度1m/分で張り合わせた。さらに
ステップキュア(最終温度300℃、2時間)し、銅張
りテープを得た。構成および反り測定結果を表1に示し
た。
A2を膜厚が12μmになるようにバーコーターで塗工
し、130℃で3分乾燥、さらに150℃で3分乾燥、
さらに200℃で1分乾燥した。作製した接着剤塗工面
に銅箔(1/2Oz、VLP厚み18μm;三井金属鉱
業(株)製)を重ね合わせ、温度130℃、線圧3kg
/cm、速度1m/分で張り合わせた。さらにステップ
キュア(最終温度160℃、4時間)し、銅張りテープ
を得た。構成および反り測定結果を表1に示した。
高性能な接着フィルムを安定して供給することができ
る。
Claims (9)
- 【請求項1】片面に接着剤層Aを有する耐熱性フィルム
Bの反対面に非接着性樹脂層Cを設け、非接着性樹脂層
Cの厚みTcと接着層Aの厚みTaの比Ta/Tcが、
0.2<Ta/Tc<10であることを特徴とする半導
体装置用接着テープ。 - 【請求項2】非接着性樹脂層Cのガラス転移温度(以下
Tg)が60℃以上であり、かつ接着剤層AのTg以上
であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置用接
着テープ。 - 【請求項3】非接着性樹脂層Cがポリイミド系樹脂層で
あることを特徴とする請求項1記載の半導体装置用接着
テープ。 - 【請求項4】請求項3記載のポリイミド系樹脂が芳香族
テトラカルボン酸無水物とジアミンを含み、該ジアミン
成分中の5モル%乃至90モル%が次の一般式(1)で
表されるシロキサン系ジアミンであることを特徴とする
請求項1記載の半導体装置用接着テープ。 【化1】 (nは1以上の整数を示す。またR1およびR2は、そ
れぞれ同一または異なっていてもよく、低級アルキレン
基またはフェニレン基を示し、R3、R4、R5および
R6は、それぞれ同一または異なっていてもよく、低級
アルキル基、フェニル基またはフェノキシ基を示す。) - 【請求項5】耐熱性フィルムBがポリイミド樹脂フィル
ムであることを特徴とする請求項1記載の半導体装置用
接着テープ。 - 【請求項6】接着剤層AのTgが、60℃以上300℃
以下であることを特徴とする請求項1記載の接着テー
プ。 - 【請求項7】耐熱樹性フィルムBの表面がプラズマ処理
されてなることを特徴とする請求項1記載の半導体装置
用接着テープ。 - 【請求項8】接着剤層Aが芳香族ポリイミド系接着剤を
含むことを特徴とする請求項1記載の半導体装置用接着
テープ。 - 【請求項9】接着剤層Aが芳香族テトラカルボン酸とジ
アミンを含み、該ジアミン成分中の20モル%以上95
モル%以下が次の一般式(1)で表されるシロキサン系
ジアミン成分であることを特徴とする請求項8記載の半
導体装置用接着テープ。 【化2】 (nは1以上の整数を示す。またR1およびR2は、そ
れぞれ同一または異なっていてもよく、低級アルキレン
基またはフェニレン基を示し、R3、R4、R5および
R6は、それぞれ同一または異なっていてもよく、低級
アルキル基、フェニル基またはフェノキシ基を示す。)
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---|---|
JP (1) | JP2000096010A (ja) |
Cited By (4)
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