JP2000096031A - Csp基板用耐熱性接着剤組成物、それを用いた耐熱性接着シート及びcsp基板の製造方法 - Google Patents

Csp基板用耐熱性接着剤組成物、それを用いた耐熱性接着シート及びcsp基板の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリイミド基材と銅箔との接着性に優れ、ま
た、耐熱性、耐PCT性に優れたCSP基板用耐熱性接
着剤組成物、それを用いた耐熱性接着シート及び耐熱性
接着シートを用いたCSP基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂1
00重量部及び熱硬化性樹脂1〜150重量部を含有す
るCSP基板用耐熱性接着剤組成物。ポリイミド基材5
に接着剤を形成した接着シートであり、ポリイミド基材
の少なくとも片面に前記のCSP基板用耐熱性接着剤組
成物をBステージに形成した耐熱性接着シート9。工程
(1)前記の耐熱性接着シートにハンダボール穴となる
貫通穴を形成する工程、(2)耐熱性接着シートの片面
のBステージ面4に銅箔を積層する工程、(3)銅箔の
不用部分をエッチング除去して回路7を形成する工程、
(4)回路表面に金めっきする工程を含むCSP基板の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CSP基板用耐熱
性接着剤組成物、それを用いた耐熱性接着シート及びC
SP基板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】LSI実装技術として、LSIの実装面
積をチップ寸法に縮小できるCSP(チップ・サイズ・
パッケージ)が普及し始めている。CSPはパッケージ
内部の配線長が短く、インダクタンスが小さい。このた
めLSIの高速化といった性能向上に有利であり、近年
の携帯電話やビデオカメラの他、パーソナルコンピュー
タのDRAM等へ適用されている。CSPにはワイヤー
ボンディング型、セラミック型、スルー・ホール型、μ
BGA型などの構造がある。ワイヤーボンディング型は
チップをワイヤボンディングによりポリイミド基板に接
続し、樹脂で封止する方式である。この方法は構造が簡
単で既存のBGA技術の延長上で作ることができ、10
0ピン以下の小ピンCSPの主流になるとみられてい
る。ワイヤボンディング型で使用されるCSP基板の製
造は例えば、銅箔と加熱接着可能な接着剤を塗布したポ
リイミド基材に、最初にハンダボール穴などの貫通穴を
あけておき、これに銅箔をプレスなどの方法により積層
し、回路加工、金めっきを行って作ることができる。ポ
リイミドと銅箔の接着剤には、従来、エポキシ樹脂、ポ
リアミック酸、ポリアミック酸とビスマレイミドの混合
物等が使用されてきた。一方、ポリアミドイミド樹脂
は、優れた電気的特性、耐熱性、機械的性質、耐磨耗性
を有していることから、主として電線被覆材料(耐熱性
エナメル線)に使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】CSPの小型化やピン
数の増加に伴い、CSP基板の回路は微細化が進み、よ
り銅箔との接着力が強い耐熱性の接着剤が要求されるよ
うになった。これまで接着剤に使用されてきたエポキシ
樹脂では耐熱性に乏しく、ワイヤボンディング性やハン
ダリフロー性が不十分であった。また、ポリアミック酸
やポリアミック酸とビスマレイミドの混合物は耐熱性に
は優れるものの硬化温度が300℃〜400℃と高く、
また、銅箔やモールド樹脂との接着力が不十分であっ
た。本発明は、ポリイミド基材と銅箔との接着性に優
れ、また、耐熱性、耐PCT性に優れたCSP基板用耐
熱性接着剤組成物、それを用いた耐熱性接着シート及び
耐熱性接着シートを用いたCSP基板の製造方法を提供
することを課題とした。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、シロキサン変
性ポリアミドイミド樹脂100重量部及び熱硬化性樹脂
1〜150重量部を含有するCSP基板用耐熱性接着剤
組成物である。そして、シロキサン変性ポリアミドイミ
ド樹脂が芳香族環を3個以上有するジアミン及びシロキ
サンジアミンの混合物と無水トリメリット酸を反応させ
て得られる一般式(1式)及び一般式(2式)で示され
るジイミドジカルボン酸を含む混合物と一般式(3式)
で示される芳香族ジイソシアネートを反応させて得られ
るシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂であり、熱硬化
性樹脂が2個以上のグリシジル基を持つエポキシ樹脂で
あると好ましく、また、シロキサン変性ポリアミドイミ
ド樹脂が、芳香族環を3個以上有するジアミンa及びシ
ロキサンジアミンbの混合物(a/b=99.9/0.
1〜0/100(モル比))と無水トリメリット酸とを
(a+b)の合計モルと無水トリメリット酸のモル比が
(a+b)の合計モル/無水トリメリット酸=1/2.
05〜1/2.20で反応させて得られる一般式(1
式)及び一般式(2式)で示されるジイミドジカルボン
酸を含む混合物と一般式(3式)で示される芳香族ジイ
ソシアネートとを(a+b)の合計モルと芳香族ジイソ
シアネートのモル比が1/1.05〜1/1.50で反
応させて得られるシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂
であると好ましい。そして、熱硬化性樹脂が、2個以上
のグリシジル基を持つエポキシ樹脂とその硬化促進剤、
2個以上のグリシジル基を持つエポキシ樹脂と硬化剤、
2個以上のグリシジル基を持つエポキシ樹脂と硬化促進
剤と硬化剤を含有するものであると好ましい。
【0005】
【化4】
【0006】
【化5】
【0007】
【化6】
【0008】本発明は、さらに、ポリイミド基材の少な
くとも片面に上記のCSP基板用耐熱性接着剤組成物を
Bステージに形成した耐熱性接着シートであり、また、
ポリイミド基材の両面に接着剤を形成した接着シート
で、ポリイミド基材の片面に上記のCSP基板用耐熱性
接着剤組成物をBステージに形成し、他面に接着剤を形
成した耐熱性接着シートである。そして、ポリイミド基
材の片面にCSP基板用耐熱性接着剤組成物をBステー
ジに形成し、他面にシロキサン変性ポリアミドイミド樹
脂を形成した耐熱性接着シートであると好ましい。ま
た、本発明は、以下の工程を含むCSP基板の製造方法
である。 (1)前記耐熱性接着シートにハンダボール穴となる貫
通穴を形成する工程、(2)耐熱性接着シートの片面の
Bステージ面に銅箔を積層する工程、(3)銅箔の不用
部分をエッチング除去して回路を形成する工程、(4)
回路表面に金めっきする工程
【0009】
【発明の実施の形態】本発明で使用するシロキサン変性
ポリアミドイミド樹脂は、芳香族環を3個以上有するジ
アミン及びシロキサンジアミンの混合物と無水トリメリ
ット酸を反応させて得られるジイミドジカルボン酸を含
む混合物と芳香族ジイソシアネートを反応させて得るこ
とが好ましい。この場合、芳香族環を3個以上有するジ
アミンa及びシロキサンジアミンbの混合物(a/b=
99.9/0.1〜0/100(モル比))と無水トリ
メリット酸とを(a+b)の合計モルと無水トリメリッ
ト酸のモル比が(a+b)の合計モル/無水トリメリッ
ト酸=1/2.05〜1/2.20で反応させて得られ
るジイミドジカルボン酸を含む混合物と芳香族ジイソシ
アネートとを(a+b)の合計モルと芳香族ジイソシア
ネートのモル比が(a+b)の合計モル/芳香族ジイソ
シアネート=1/1.05〜1/1.50で反応させて
得られるシロキサン変性ポリアミドイミドであるとさら
に好ましい。芳香族環を3個以上有するジアミンaとシ
ロキサンジアミンbの混合比率は、a/b=99.9/
0.1〜0/100(モル比)であると好ましく、a/
b=95/5〜30/70であると更に好ましく、a/
b=90/10〜40/60であるとより一層好まし
い。シロキサンジアミンbの混合比率が多くなるとTg
が低下する傾向にあり、少なくなるとワニスにしてシー
トを形成した場合のシート中に残存するワニス溶剤量が
多くなる。ジアミン/無水トリメリット酸のモル比は、
好ましくは1/2.05〜1/2.20であり、この範
囲を外れ、無水トリメリット酸が少なくなるとシロキサ
ン変性ポリアミドイミド樹脂の分子量が大きくならず、
フィルムの形成性、可撓性が低下してくるため好ましく
なく、無水トリメリット酸が多くても同様となるので好
ましくない。
【0010】本発明で用いる芳香族環を3個以上有する
ジアミンとしては、2,2−ビス[4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル]プロパン(以下、BAPPと略
す)、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]
スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルホン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、ビス[4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、4,4’
−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、ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、
1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,
4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン等が例示で
き、単独でまたはこれらを組み合わせて用いることがで
きる。BAPPは、ポリアミドイミド樹脂の特性のバラ
ンスとコスト的に他のジアミンより特に好ましい。
【0011】本発明で用いるシロキサンジアミンとして
は一般式(4式)で表されるものが用いられる。
【0012】
【化7】
【0013】このようなシロキサンジアミンとしては、
(5式)で示すものが挙げられる。これらの中でもジメ
チルシロキサン系両末端アミンであるアミノ変性シリコ
ーンオイルX−22−161AS(アミン当量45
0)、X−22−161A(アミン当量840)、X−
22−161B(アミン当量1500)、以上信越化学
工業株式会社製商品名、BY16−853(アミン当量
650)、BY16−853B(アミン当量2200)
以上東レダウコーニングシリコーン株式会社製商品名な
どが市販品として挙げられ使用することができる。
【0014】
【化8】
【0015】本発明で用いる芳香族ジイソシアネートと
して、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
(以下MDIと略す)、2,4−トリレンジイソシアネ
ート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン
−1,5−ジイソシアネート、2,4−トリレンダイマ
ー等が例示できる。これらは単独でまたは組み合わせて
用いることができる。本発明では、ジイミドジカルボン
酸と芳香族ジイソシアネートとをモル比1/1.05〜
1/1.50で反応させることが好ましく、芳香族ジイ
ソシアネートのモル比が1.05未満であると、シロキ
サン変性ポリアミドイミド樹脂の分子量が大きくなら
ず、フィルムの形成性、可撓性が低下してくるため好ま
しくなく、芳香族ジイソシアネートのモル比が1.50
を超えても同様となるので好ましくない。
【0016】本発明で用いる熱硬化性樹脂として、エポ
キシ樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
ポリウレタン樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアジン−
ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ、シ
ロキサン変性ポリアミドイミド樹脂100重量部に対し
熱硬化性樹脂1〜150重量部用いる。本発明では、シ
ロキサン変性ポリアミドイミド樹脂中のアミド基と反応
しうる有機基を有する熱硬化性樹脂が好ましく、グリシ
ジル基を有するエポキシ樹脂が好ましい。本発明では、
シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂100重量部に対
し熱硬化性樹脂1〜150重量部用いるが、1重量部未
満では、耐溶剤性に劣り、また150重量部を超えると
未反応の熱硬化性樹脂によりTgが低下し耐熱性が不十
分となったり、可撓性が低下するため好ましくない。そ
のためシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂100重量
部に対し熱硬化性樹脂3〜80重量部が好ましく、更に
5〜50重量部が特に好ましい。本発明では、熱硬化性
樹脂としてエポキシ樹脂を用いることが180℃以下の
温度で硬化が可能で、シロキサン変性ポリアミドイミド
樹脂のアミド基に対して反応して熱的、機械的、電気的
特性を向上させるため好ましく、2個以上のグリシジル
基を持つエポキシ樹脂とその硬化剤、2個以上のグリシ
ジル基を持つエポキシ樹脂とその硬化促進剤または2個
以上のグリシジル基を持つエポキシ樹脂と硬化剤、硬化
促進剤を用いることが好ましい。またグリシジル基は多
いほどよく、3個以上であればさらに好ましい。グリシ
ジル基の数により、配合量が異なり、グリシジル基が多
いほど配合量が少なくてもよい。
【0017】エポキシ樹脂としては、ビスフェノール
A、ノボラック型フェノール樹脂、オルトクレゾールノ
ボラック型フェノール樹脂等の多価フェノール又は1,
4−ブタンジオール等の多価アルコールとエピクロルヒ
ドリンを反応させて得られるポリグリシジルエーテル、
フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等の多塩基酸とエピク
ロルヒドリンを反応させて得られるポリグリシジルエス
テル、アミン、アミド又は複素環式窒素塩基を有する化
合物のN−グリシジル誘導体、脂環式エポキシ樹脂など
が挙げられる。
【0018】エポキシ樹脂の硬化剤、硬化促進剤は、エ
ポキシ樹脂と反応するもの、または、硬化を促進させる
ものであれば制限なく、例えば、アミン類、イミダゾー
ル類、多官能フェノール類、酸無水物類等が使用でき
る。アミン類として、ジシアンジアミド、ジアミノジフ
ェニルメタン、グアニル尿素等が使用でき、多官能フェ
ノール類としては、ヒドロキノン、レゾルシノール、ビ
スフェノールA及びこれらのハロゲン化合物、さらにホ
ルムアルデヒドとの縮合物であるノボラック型フェノー
ル樹脂、レゾール型フェノール樹脂などが使用でき、酸
無水物類としては、無水フタル酸、ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物、メチルハイミック酸等が使用で
きる。硬化促進剤としては、イミダゾール類としてアル
キル基置換イミダゾール、ベンゾイミダゾール等が使用
できる。
【0019】これらの硬化剤または硬化促進剤の必要な
量は、アミン類の場合は、アミンの活性水素の当量と、
エポキシ樹脂のエポキシ当量がほぼ等しくなる量が好ま
しい。硬化促進剤である、イミダゾールの場合は、単純
に活性水素との当量比とならず、経験的にエポキシ樹脂
100重量部に対して、0.001〜10重量部必要と
なる。多官能フェノール類や酸無水物類の場合、エポキ
シ樹脂1当量に対して、フェノール性水酸基やカルボキ
シル基0.6〜1.2当量必要である。これらの硬化剤
または硬化促進剤の量は、少なければ未硬化のエポキシ
樹脂が残り、Tg(ガラス転移温度)が低くなり、多す
ぎると、未反応の硬化剤及び硬化促進剤が残り、絶縁性
が低下する。エポキシ樹脂のエポキシ当量は、シロキサ
ン変性ポリアミドイミド樹脂のアミド基とも反応するこ
とができるので考慮に入れることが好ましい。
【0020】本発明では、CSP基板用耐熱性接着剤組
成物を有機溶媒中で混合、溶解、分散して得られるワニ
スをポリイミド基材に塗工、乾燥して耐熱性接着シート
を作製することができる。このような有機溶媒として
は、溶解性が得られるものであれば制限するものでな
く、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン、γ
−ブチロラクトン、スルホラン、シクロヘキサノン等が
挙げられる。ワニスの塗工は、ブレードコータ、ロッド
コータ、ナイフコータ、スクイズコータ、リバースロー
ルコータ、トランスファーロールコータなどにより行う
ことができる。
【0021】耐熱性接着シートを得るためのCSP基板
用耐熱性接着剤組成物は、シロキサン変性ポリアミドイ
ミド樹脂100重量部と熱硬化性樹脂1〜150重量部
とを含む樹脂組成物であって、ワニス溶剤の揮発速度が
速く、熱硬化性樹脂の硬化反応を促進しない150℃以
下の低温でも残存溶剤分を5重量%以下にすることが可
能であり、基材及び銅箔との密着性の良好な耐熱性接着
シートを得ることができる。これは耐熱性の高いポリア
ミドイミド樹脂をシロキサン変性しているためであり、
残存溶剤分を少なくすることができるため銅箔との積層
工程において溶剤揮発によるフクレの発生を防止した
り、はんだ耐熱性に優れたものとすることができる。
【0022】ポリイミドフィルムやポリイミドシート等
のポリイミド基材は市販のものをそのまま使用できる
が、CSP基板用耐熱性接着剤組成物との接着性をさら
に向上させるために密着向上処理を施すことが好まし
い。密着向上処理としては化学粗化処理、機械研磨処
理、プラズマ処理等がある。中でもプラズマ処理はポリ
イミド基材の表面を微細に粗化するとともにイオン化す
ることで良好な接着力が得られ好ましい。CSP基材用
耐熱性接着剤組成物を、ポリイミド基材に形成する方法
として、予めフィルム化した後、積層して形成する方
法、ポリイミド基材表面に塗布する方法が例示され、塗
布する場合には、接着剤層の厚みは銅箔及びポリイミド
との接着力が得られれば良く、接着剤層の厚みが薄い方
が基材との応力が小さくなるため好ましい。具体的には
30μm以下、好ましくは10μm以下が好ましい。耐
熱性接着シートを作製するに際し、銅箔との接着を行う
面を形成するときは耐熱性接着剤組成物の硬化を抑制す
る条件でBステージになるよう作製すればよく、シロキ
サン変性ポリアミドイミド樹脂を含むワニスは乾燥性に
優れるのでより低温で行うことができ優位である。本発
明の耐熱性接着シートは、ポリイミド基材の片面または
両面にCSP基板用耐熱性接着剤組成物をBステージに
形成した耐熱性接着シートであり、ポリイミド基材の片
面にCSP基板用耐熱性接着剤組成物をCステージに形
成し、他面にCSP基板用耐熱性接着剤組成物をBステ
ージに形成した耐熱性接着シートとしても良い。ポリイ
ミド基材の片面に接着剤層を設けると耐熱性接着シート
にそりが発生し、加工性が低下する傾向にあるのでポリ
イミド基材の両面に接着剤を形成したほうが好ましい。
そのため、ポリイミド基材の片面にCSP基板用耐熱性
接着剤組成物をBステージに形成し、他面に耐熱性接着
剤、例えばポリアミドイミド樹脂、シロキサン変性ポリ
アミドイミド樹脂、エポキシ樹脂系などの熱硬化性接着
剤をそのまま、あるいはCステージにして設けた耐熱性
接着シートとする。
【0023】本発明のCSP基板の製造方法は、以下の
工程を含み製造する。 (1)耐熱性接着シートにハンダボール穴となる貫通穴
を形成する工程、(2)耐熱性接着シートの片面のBス
テージ面に銅箔を積層する工程、(3)銅箔の不用部分
をエッチング除去して回路を形成する工程、(4)回路
表面に金めっきする工程。ここで、耐熱性接着シートへ
の貫通穴の形成はドリル、パンチ又はレーザにより行う
ことができる。レーザとしては、エキシマレーザやYA
Gレーザ、炭酸ガスレーザ等があるが、加工速度、加工
品質、加工費等の優れた炭酸ガスレーザが好適である。
このときのレーザ照射条件は、時間が短く、出力の大き
なパルス状の発振をするものが好ましく、例えば、1パ
ルス当たりの幅が1〜40μsで、パルス繰り返し周波
数が150〜10,000Hz、繰り返しパルス数が1
〜10パルスの条件で、出力の大きさが、2〜5パルス
の範囲で穴加工できる出力のレーザ発振器が、発振、制
御が容易となり好ましく、この出力は、エネルギー密度
にして15〜40J/cm2である。 耐熱性接着シー
トの片面のBステージ面に銅箔を積層する工程では、積
層にプレスが使用されると好ましく、プレス温度を13
0〜250℃、プレス圧力を1kg/cm2〜50kg/
cm2で行うことができる。銅箔は特に制限はないが銅
箔と耐熱性接着シートの間で密着性を出すために、銅箔
の表面を電気的あるいは化学的に粗化したものが好まし
い。例えば銅箔の表面を電気的に粗化したTSC銅箔や
SLP銅箔、CZ処理と呼ばれる化学的に粗化した銅箔
などを使用することができる。積層された銅箔に回路を
形成する工程では、不用部分をエッチング除去して形成
する。この工程は通常のフォトリソ工程をそのまま使用
することができる。つぎにこの回路及びハンダボール穴
部の銅表面に金めっきを行うことでCSP基板を作製す
ることができる。
【0024】
【実施例】(シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂の合
成) (合成例1)環流冷却器を連結したコック付き25ml
の水分定量受器、温度計、撹拌器を備えた1リットルの
セパラブルフラスコに芳香族環を3個以上有するジアミ
ンとしてBAPP(2,2−ビス[4−(4−アミノフ
ェノキシ)フェニル]プロパン)65.7g(0.16
mol)、シロキサンジアミンとして反応性シリコンオ
イルX−22−161AS(信越化学工業株式会社製商
品名、アミン当量416)33.3g(0.04mo
l)、TMA(無水トリメリット酸)80.7g(0.
42mol)を、非プロトン性極性溶媒としてNMP
(N−メチル−2−ピロリドン)560gを仕込み、8
0℃で30分間撹拌した。そして水と共沸可能な芳香族
炭化水素としてトルエン100mlを投入してから温度
を上げ約160℃で2時間環流させた。水分定量受器に
水が約7.2ml以上たまっていること、水の流出が見
られなくなっていることを確認し、水分定量受器にたま
っている流出液を除去しながら、約190℃まで温度を
上げて、トルエンを除去した。その後、溶液を室温に戻
し、芳香族ジイソシアネートとしてMDI(4,4’−
ジフェニルメタンジイソシアネート)60.1g(0.
24mol)を投入し、190℃で2時間反応させた。
反応終了後、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂のN
MP溶液を得た。
【0025】(合成例2)環流冷却器を連結したコック
付き25mlの水分定量受器、温度計、撹拌器を備えた
1リットルのセパラブルフラスコに芳香族環を3個以上
有するジアミンとしBAPP(2,2−ビス[4−(4
−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン)41.1g
(0.10mol)、シロキサンジアミンとして反応性
シリコンオイルX−22−161AS(信越化学工業株
式会社製商品名、アミン当量416)41.6g(0.
10mol)、TMA(無水トリメリット酸)80.7
g(0.42mol)を、非プロトン性極性溶媒として
NMP(N−メチル−2−ピロリドン)560gを仕込
み、80℃で30分間撹拌した。そして水と共沸可能な
芳香族炭化水素としてトルエン100mlを投入してか
ら温度を上げ約160℃で2時間環流させた。水分定量
受器に水が約7.2ml以上たまっていること、水の流
出が見られなくなっていることを確認し、水分定量受器
にたまっている流出液を除去しながら、約190℃まで
温度を上げて、トルエンを除去した。その後、溶液を室
温に戻し、芳香族ジイソシアネートとしてMDI(4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート)60.1g
(0.24mol)を投入し、190℃で2時間反応さ
せた。反応終了後、シロキサン変性ポリアミドイミド樹
脂のNMP溶液を得た。
【0026】(CSP基板用耐熱性接着剤組成物ワニス
の調製) (調製例1)合成例2のシロキサン変性ポリアミドイミ
ド樹脂のNMP溶液1416g(樹脂固形分30重量
%)とエポキシ樹脂としてESCN195(住友化学工
業株式会社製商品名、クレゾールノボラック型エポキシ
樹脂)150g(樹脂固形分50重量%のジメチルアセ
トアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイミダゾール
1.0gを配合し、樹脂が均一になるまで約1時間撹拌
した後、脱泡のため24時間、室温で静置しCSP基板
用耐熱性接着剤組成物ワニスとした。
【0027】(調製例2)合成例1のシロキサン変性ポ
リアミドイミド樹脂のNMP溶液1580g(樹脂固形
分30重量%)とエポキシ樹脂としてESCN195
(住友化学工業株式会社製商品名、クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂)50g(樹脂固形分50重量%のジ
メチルアセトアミド溶液)、2−エチル−4−メチルイ
ミダゾール0.7gを配合し、樹脂が均一になるまで約
1時間撹拌した後、脱泡のため24時間、室温で静置し
CSP基板用耐熱性接着剤組成物ワニスとした。
【0028】(耐熱性接着シートの作製) (耐熱性接着シートの作製例1)ポリイミド基材として
ポリイミドフィルム(ユーピレックスS、厚み75μ
m、宇部興産株式会社製商品名)にプラズマ処理を行
い、このポリイミドフィルム上に合成例1のシロキサン
変性ポリアミドイミド樹脂のNMP溶液を乾燥後の膜厚
が10μmとなるように塗布し、130℃/150℃/
180℃の乾燥炉を通して乾燥させ、巻きとった。この
フィルムの反対面に上記調製例1のCSP基板用耐熱性
接着剤組成物ワニスを乾燥後の膜厚が10μmとなるよ
うに塗布し、120℃/120℃/120℃の乾燥炉を
通してBステージとなるよう乾燥させ、巻き取り、図1
に示すポリイミド基材5、片面CSP基板用耐熱性接着
剤4、他面に接着剤としてシロキサン変性ポリアミドイ
ミド樹脂6を形成した耐熱性接着シート9を作製した。
【0029】(耐熱性接着シートの作製例2)ポリイミ
ド基材としてポリイミドフィルム(ユーピレックスS、
厚み50μm、宇部興産株式会社製商品名)にプラズマ
処理を行い、このポリイミドフィルム上に調製例2のC
SP基板用耐熱性接着剤組成物ワニスを乾燥後の膜厚が
10μmとなるように塗布し、130℃/150℃/1
80℃の乾燥炉を通して乾燥させ、巻きとった。このフ
ィルムの反対面に調製例1のCSP基板用耐熱性接着剤
組成物ワニスを乾燥後の膜厚が10μmとなるように塗
布し、120℃/120℃/120℃の乾燥炉を通して
Bステージとなるよう乾燥させ、巻き取り、図1に示す
ポリイミド基材5、片面にBステージのCSP基板用耐
熱性接着剤4、他面にCSP基板用耐熱性接着剤6を形
成した耐熱性接着シート9を作製した。
【0030】(穴明け)耐熱性接着シート9の所定の位
置に、300μmの貫通穴をドリルにより形成した。 (積層プレス)穴あけの終わった耐熱性接着シート9’
のBステージ4面と銅箔(SLP−18、厚み18μ
m、日本電解株式会社製商品名)を重ね、温度180
℃、製品圧力20kg/cm2で1時間プレスを行っ
た。 (回路形成)通常用いられている方法のフォトリソ法に
よりライン/スペース=30μm/30μmのパターン
を作製した(接着剤6側の貫通穴からエッチング液が浸
入しないように保護フィルムの貼り付け、感光性フィル
ムの貼り付け、マスクを用いて露光、現像、エッチン
グ、感光性フィルムの剥離)。 (金めっき)上記で回路形成した基板をアルカリ脱脂、
酸性脱脂した後、さらに過硫酸アンモニウム、硫酸によ
り銅箔回路の表面をソフトエッチング処理した。そし
て、酸洗(硫酸10vol%、室温、1分)、水洗(室
温、1分)、活性化(SA−100、日立化成工業株式
会社製商品名、室温、5分)、水洗(室温、1分)、置
換パラジウムめっき(SA−100、日立化成工業株式
会社製商品名、めっき厚み:0.1μm、70℃、5
分)、水洗(室温、1分)、無電解ニッケルめっき(N
IPS−100、日立化成工業株式会社製商品名、めっ
き厚み:5μm、85℃、30分)、水洗(室温、2
分)、置換金めっき(HGS−500、日立化成工業株
式会社製商品名、めっき厚み:0.02μm、85℃、
10分)、水洗(室温、2分)、無電解金めっき(HG
S−2000、日立化成工業株式会社製商品名、めっき
厚み:0.5μm、65℃、60分)、水洗(室温、5
分)、乾燥(80℃、30分)を行い、回路7の表面に
金めっきを施しCSP基板を得た。そして、半導体チッ
プ2を接着剤10を介して接着し、常法によりモールド
樹脂1により封止した。
【0031】(評価)得られたCSP基板の銅箔(回
路)7と接着剤層4間の接着強度(引き剥がし強さ)を
測定した結果、耐熱性接着シートの作製例1、2のいず
れでも1.5kN/mであった。260℃、288℃及
び300℃のはんだ浴に浸漬しはんだ耐熱性を測定した
結果、いずれの温度でも5分以上、ふくれ、剥がれ等の
異常が見られなかった。貫通穴には残さや接着剤の染み
だしが見られず良好であった。CSP基板にチップを設
け、下記の条件でワイヤボンディングを行い評価したと
ころ、ワイヤボンディング性も良好であった。 ワイヤボンディング条件:超音波出力時間20ms、超
音波出力0.3W、ボンド荷重50gf、温度220
℃。 なお、ワイヤボンディング性の評価は、ワイヤボンディ
ングを行った後、試料のワイヤのプル強度を測定し、7
g以上あるものを良好とし、7g未満もしくはワイヤボ
ンディングができなかったものを不良として評価した。
また、CSP基板を図1に示すようにモールド成形し、
モールド樹脂とCSP基板の接着剤層面4の接着強度を
測定した結果、1.2kN/mの接着強度が得られた。
なお、乾燥後の接着剤層中の残存溶剤量は3wt%(1
80℃、60分加熱後、耐熱性接着シート作製例1、2
のCSP基板用耐熱性接着剤4)であった。本発明のC
SP基板用耐熱性接着剤組成物の硬化物のTg(ガラス
転移温度)は200℃であり、室温〜180℃の貯蔵弾
性率は1.0GPaであった。貯蔵弾性率は、レオロジ
株式会社製の動的粘弾性測定装置レオスペクトラDVE
−4(商品名)により、引っ張りモード、周波数10H
z、5℃/分の昇温速度で測定した。上記のCSP基板
を用いて作製したCSPは、IRリフロー炉を用いた吸
湿リフロー試験のJEDEC(Joint Electron Device
Enginerring Council)のレベル2(85℃、60%で
168時間吸湿させた条件で)、230℃、5秒間、フ
クレ、剥がれ等の異常がなく、耐湿耐熱性に優れてい
る。
【0032】(比較例)比較のため、ポリイミド基板と
してポリイミドフィルム(ユーピレックスS、宇部興産
株式会社製商品名、厚み75μm)の片面に合成例1の
ジアミンとしてBAPPのみを0.20モル用いて他は
合成例1と同様にして合成したポリアミドイミド樹脂の
NMP溶液を用い、CSP基板用耐熱性接着剤組成物ワ
ニスの調製例1と同様にCSP基板用耐熱性接着剤組成
物ワニスを作製し、乾燥後の膜厚が10μmとなるよう
に塗布し、120℃/130℃/140℃の乾燥炉を通
した後、銅箔(SLP−18、厚み18μm、日本電解
株式会社名商品名)を重ね、温度180℃、製品圧力2
0kg/cm2で1時間プレスした。銅箔と接着剤面の
接着強度は、0.9kN/mであり、乾燥後の接着剤中
の残存溶剤量は10wt(180℃、60分加熱後)で
あった。銅箔の付いた耐熱性接着シートを260℃のは
んだ槽に浸漬して、10〜20秒間で銅箔にフクレが発
生した。同様に、ポリイミドフィルムの片面に合成例2
で得られたシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂のNM
P溶液を用い、乾燥後の膜厚が10μmとなるように塗
布し、120℃/130℃/130℃の乾燥炉を通した
後、銅箔(SLP−18、厚み18μm、日本電解株式
会社名商品名)を重ね、温度180℃、製品圧力20k
g/cm2で1時間プレスした。銅箔と接着剤面の接着
強度は、0.2kN/mであり、乾燥後の接着剤中の残
存溶剤量は1wt%(180℃、60分加熱後)であっ
た。銅箔の付いた耐熱性接着シートを260℃のはんだ
槽に浸漬して、1分後銅箔にフクレやめくれが生じた。
【0033】
【発明の効果】本発明のCSP基板用耐熱性接着剤組成
物、それを用いた耐熱性接着シートそしてそれらを用い
たCSP基板は、耐熱性、銅箔回路との接着性に優れ、
微細配線形成が施されたCSP基板を作製することがで
きる。また本発明のCSP基板の製造方法によって得ら
れたCSP基板は、吸湿リフロー性が良好で、モールド
樹脂との接着力に優れ、銅箔回路接着性にも優れること
から微細配線を要求されるCSP基板として最適であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 CSP基板を説明するための概略断面図
【符号の説明】 1.モールド樹脂 2.半導体チップ 3.半導体チップ接続部剤(ワイア) 4.CSP基板用耐熱性接着剤 5.ポリイミド基材 6.シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂またはCSP
基板用耐熱性接着剤 7.回路(配線) 8.外部接続端子 9.耐熱性接着シート 10.接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 七海 憲 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館工場内 Fターム(参考) 4J002 CM041 CP171 GQ05 4J040 EC021 EC022 EF161 EF162 EH031 EH032 EK111 EK112 JA09 JB02 KA16 KA17 LA06 LA08 MA02 MA10 MB03 NA20 PA18

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂1
    00重量部及び熱硬化性樹脂1〜150重量部を含有す
    るCSP基板用耐熱性接着剤組成物。
  2. 【請求項2】 シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂が
    芳香族環を3個以上有するジアミン及びシロキサンジア
    ミンの混合物と無水トリメリット酸を反応させて得られ
    る一般式(1式)及び一般式(2式)で示されるジイミ
    ドジカルボン酸を含む混合物と一般式(3式)で示され
    る芳香族ジイソシアネートを反応させて得られるシロキ
    サン変性ポリアミドイミド樹脂であり熱硬化性樹脂が2
    個以上のグリシジル基を持つエポキシ樹脂である請求項
    1に記載のCSP基板用耐熱性接着剤組成物。 【化1】 【化2】 【化3】
  3. 【請求項3】 シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂
    が、芳香族環を3個以上有するジアミンa及びシロキサ
    ンジアミンbの混合物(a/b=99.9/0.1〜0
    /100(モル比))と無水トリメリット酸とを(a+
    b)の合計モルと無水トリメリット酸のモル比が(a+
    b)の合計モル/無水トリメリット酸=1/2.05〜
    1/2.20で反応させて得られる一般式(1式)及び
    一般式(2式)で示されるジイミドジカルボン酸を含む
    混合物と一般式(3式)で示される芳香族ジイソシアネ
    ートとを(a+b)の合計モルと芳香族ジイソシアネー
    トのモル比が1/1.05〜1/1.50で反応させて
    得られるシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂である請
    求項1または請求項2に記載のCSP基板用耐熱性接着
    剤組成物。
  4. 【請求項4】 熱硬化性樹脂が、2個以上のグリシジル
    基を持つエポキシ樹脂とその硬化促進剤または硬化剤を
    含有する請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のC
    SP基板用耐熱性接着剤組成物。
  5. 【請求項5】 ポリイミド基材の少なくとも片面に請求
    項1ないし請求項4のいずれかに記載のCSP基板用耐
    熱性接着剤組成物をBステージに形成した耐熱性接着シ
    ート。
  6. 【請求項6】 ポリイミド基材の両面に接着剤を形成し
    た接着シートであり、ポリイミド基材の片面に請求項1
    ないし請求項4のいずれかに記載のCSP基板用耐熱性
    接着剤組成物をBステージに形成し、他面に接着剤を形
    成した耐熱性接着シート。
  7. 【請求項7】 ポリイミド基材の片面に請求項1ないし
    請求項4のいずれかに記載のCSP基板用耐熱性接着剤
    組成物をBステージに形成し、他面にシロキサン変性ポ
    リアミドイミド樹脂を形成した耐熱性接着シート。
  8. 【請求項8】 以下の工程を含むCSP基板の製造方
    法。 (1)請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の耐熱
    性接着シートにハンダボール穴となる貫通穴を形成する
    工程、(2)耐熱性接着シートの片面のBステージ面に
    銅箔を積層する工程、(3)銅箔の不用部分をエッチン
    グ除去して回路を形成する工程、(4)回路表面を金め
    っきする工程。
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