JP2000144077A - 両面接着フィルム及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＴＡＢテープの段差埋め込み性に優れ、チッ
プ側端子まで接着剤がはみ出さず、ＴＡＢテープのイン
ナーリードとチップ側端子の接合に優れている。更に、
取り扱い性及び貼り付け作業性に優れ、しかも、リフロ
ー時のクラックの発生が認められず、耐熱性、耐湿性に
も優れた両面接着フィルム及びこれを用いた半導体装置
を提供する。 【解決手段】 耐熱性支持フィルムの両面に接着剤層を
設けた三層構造の接着フィルムにおいて、その片面に設
けられた接着剤（Ａ）は全硬化発熱量の１０〜２５％発
熱した半硬化状態であるエポキシ基含有アクリル共重合
体及びエポキシ樹脂よりなる複合樹脂であり、反対面に
設けられた接着剤（Ｂ）は全硬化発熱量の２５〜４０％
発熱した半硬化状態であるエポキシ基含有アクリル共重
合体及びエポキシ樹脂よりなる複合樹脂で構成された両
面接着フィルム及びこれを用いた半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップの接
着及び半導体チップ搭載用基板の接着に用いられる絶縁
性を有する両面接着フィルム及びこれを用いて作製した
半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高周波数動作
化の動向に伴い、これに搭載する半導体パッケージは基
板に高密度で実装することが要求され、小型・軽量化が
進むとともに、外部端子がパッケージ下部に格子状に配
置されたマイクロＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）やＣ
ＳＰ(チップサイズパッケージ)などの小型パッケージの
開発が進められている。

【０００３】これらのパッケージは、２層配線構造を有
するガラスエポキシ基板や１層配線構造のポリイミド基
板などの有機基板の上に絶縁性接着剤を介してチップを
搭載し、チップ側の端子と配線板側端子とがワイヤボン
ドないしはＴＡＢ（テープオートメーテッドボンディン
グ）のインナーボンディング方式で接続され、接続部と
チップ上面部ないしは端面部とをエポキシ系樹脂封止材
またはエポキシ系液体封止材で封止し、配線基板裏面に
はんだボールなど金属端子が格子状に配置された構造が
採用されている。そして、これらのパッケージの複数個
が電子機器の基板にはんだリフロー方式で高密度で面付
け一括実装する方式が採用されている場合がある。

【０００４】しかし、これらのパッケージに用いられる
絶縁性接着剤は、動的粘弾性装置で測定される２５℃で
の貯蔵弾性率が３０００ＭＰａ以上の液状のエポキシダ
イボンド材が用いられていて、パッケージを実装した後
のはんだボール接続部の信頼性及び耐温度サイクル信頼
性に問題があった。更に、シリコン系エラストマでは耐
温度サイクル性には優れるものの配線基板表面に対する
高温時の接着性及び耐リフロー性に問題があった。特に
耐リフロー性については、液体の絶縁性接着剤を有機基
板に塗布する過程でボイドを巻き込みやすく、ボイドが
起点となって、吸湿リフロー時にクラックが発生し、有
機基板が膨れたりする不良が観察された。

【０００５】そこで、特開平８−２６６４６０号公報で
は、半導体チップと実装用基板の間の熱膨張係数の違い
により発生する熱応力を緩和させた接続信頼性の高い接
着フィルムが開示されている。ＴＡＢテープがポリイミ
ドテープの上に配線されるため、配線間に段差があり、
絶縁性接着剤を埋め込む必要がある。特開平８−２６６
４６０号公報記載の接着フィルムは圧着時の溶融流動性
が高く、ＴＡＢテープの配線間の段差を埋め込むことが
できる。しかし、特開平８−２６６４６０号公報の接着
剤を用いて半導体チップと有機基板を圧着し、チップの
端子と配線板のインナーリードを接続する場合、配線間
の段差に接着剤が十分に埋め込まれる条件で圧着すると
接着剤がチップ側端子まではみ出すため、インナーリー
ドの接合が不完全になるという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決し、かつ半導体チップと実装用基板の間の熱膨張係
数の違いにより発生する熱応力を緩和させて接続信頼性
を高く、作業性の優れた接着フィルム及びこれを用いて
作製した半導体装置を提供するものである。

【０００７】すなわち本発明者らは、耐熱性フィルムの
両面に接着層の硬化状態が異なった、エポキシ基含有ア
クリル共重合体及びエポキシ樹脂より構成される複合樹
脂の接着剤を有する耐熱性支持フィルムが上記の問題を
解決し、耐熱性、耐食性、耐湿性に優れ、かつ取り扱い
性及び作業にも優れていることを見いだし、本発明に至
った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、耐熱性支持フ
ィルムの両面に接着剤層を設けた三層構造の接着フィル
ムにおいて、その片面に設けられた接着剤（Ａ）は全硬
化発熱量の１０〜２５％発熱した半硬化状態であるエポ
キシ基含有アクリル共重合体及びエポキシ樹脂よりなる
複合樹脂であり、反対面に設けられた接着剤（Ｂ）は全
硬化発熱量の２５〜４０％発熱した半硬化状態であるエ
ポキシ基含有アクリル共重合体及びエポキシ樹脂よりな
る複合樹脂で構成された両面接着フィルム及びこれを用
いて作製した半導体装置に関する。

【０００９】また本発明においては、接着剤（Ａ）が熱
圧着時のフロー量が５００〜２０００μmのエポキシ基
含有アクリル共重合体及びエポキシ樹脂よりなる複合樹
脂であり、接着剤（Ｂ）が熱圧着時のフロー量が３００
〜５００μmであるエポキシ基含有アクリル共重合体及
びエポキシ樹脂よりなる複合樹脂で構成されることが好
ましい。

【００１０】本発明においては、接着剤が下記（１）〜
（４）を含有することが好ましい。 （１）エポキシ樹脂及びその硬化剤１００重量部、
（２）エポキシ樹脂と相溶性があり、かつ重量平均分子
量が３０，０００以上の高分子量樹脂０〜４０重量部、
（３）グリシジル（メタ）アクリレート２〜６重量％を
含み、ガラス転移温度が−１０℃以上、かつ重量平均分
子量が８００，０００以上であるエポキシ基含有アクリ
ル系共重合体１００〜３００重量部、及び（４）硬化促
進剤０．１〜５重量部

【００１１】本発明においては、接着剤が下記（１）〜
（４）を含有することが好ましい。 （１）エポキシ樹脂及びその硬化剤１００重量部、
（２）フェノキシ樹脂０〜４０重量部、（３）グリシジ
ル（メタ）アクリレート２〜６重量％を含み、ガラス転
移温度が−１０℃以上、かつ重量平均分子量が８００，
０００以上であるエポキシ基含有アクリル系共重合体１
００〜３００重量部、及び（４）硬化促進剤０．１〜５
重量部。

【００１２】本発明においては、接着剤が下記（１）〜
（４）を含有することが好ましい。 （１）エポキシ樹脂及びフェノール樹脂１００重量部、
（２）フェノキシ樹脂０〜４０重量部、（３）グリシジ
ル（メタ）アクリレート２〜６重量％を含み、ガラス転
移温度が−１０℃以上、かつ重量平均分子量が８００，
０００以上であるエポキシ基含有アクリル系共重合体１
００〜３００重量部、及び（４）硬化促進剤０．１〜５
重量部。

【００１３】また本発明においては、接着剤（Ａ）また
は（Ｂ）１００体積部に対して、無機フィラーを２〜２
０体積部含むことが好ましい。

【００１４】また本発明においては、耐熱性支持フィル
ムのガラス転移温度が２００℃以上であることが好まし
い。

【００１５】また本発明においては、耐熱性支持フィル
ムがポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイ
ミド及びポリエーテルイミドのいずれかから選択される
ことが好ましい。

【００１６】また本発明においては、耐熱性支持フィル
ムが液晶ポリマで構成されることが好ましい。ここで、
液晶ポリマとは、溶液または溶融状態で液晶性を示すポ
リマをいう。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明になる両面接着フィ
ルム及びこれを用いた半導体装置について詳細に説明す
る。

【００１８】本発明における接着剤中のエポキシ樹脂
は、硬化して接着作用を呈するものであれば特に制限は
ないが、二官能以上で、重量平均分子量（ポリスチレン
換算値、以下同様）が５，０００未満が好ましく、３，
０００未満がより好ましい。特に、分子量が５００以下
のビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型液状樹
脂を用いると、積層時の流動性が向上するため、さらに
好ましい。分子量が５００以下のビスフェノールＡ型ま
たはビスフェノールＦ型液状樹脂は、油化シェルエポキ
シ社から、エピコート８０７、８２７及び８２８の商品
名で市販されている。また、ダウケミカル社からは、
Ｄ.Ｅ.Ｒ.３３０、３３１及び３６１の商品名で、東都
化成社からは、ＹＤ１２８、１７０及び１２５の商品名
で市販されている。

【００１９】また、本発明における接着剤中のエポキシ
樹脂としては、ガラス転移温度（以下Ｔｇと略記する）
が高い多官能エポキシ樹脂を用いることが好ましい。、
多官能エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等
が例示される。フェノールノボラック型エポキシ樹脂
は、日本化薬社から、ＥＰＰＮ−２０１の商品名で市販
されている。また、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂は、住友化学工業社から、ＥＳＣＮ−００１及び１９
５が、日本化薬社から、ＥＯＣＮ１０１２、１０２５及
び１０２７が、東都化成社からＹＤＣＮ−７０３の商品
名で市販されている。

【００２０】本発明におけるエポキシ樹脂の硬化剤とし
ては、エポキシ樹脂の硬化剤として通常用いられている
ものを使用でき、具体的には、アミン、ポリアミド、酸
無水物、ポリスルフィド、三弗化硼素、フェノール性水
酸基を１分子中に２個以上有するビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＦ、ビスフェノールＳ等が挙げられる。特
に吸湿時の耐電食性に優れるためフェノールノボラック
樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂またはクレゾール
ノボラック樹脂を用いることが好ましく、大日本インキ
化学工業社から、フェノライトＬＦ２８８２、ＬＦ２８
２２、ＴＤ−２０９０、ＴＤ−２１４９、ＶＨ４１５
０、ＶＨ４１７０等の商品名で市販されている。本発明
におけるエポキシ樹脂の硬化剤の使用量は、接着剤中の
エポキシ基１mol当り、エポキシ基と反応性を有する
基、例えばフェノール性ヒドロキシル基が０．８〜１．
２の範囲で用いることが好ましく、０．９５〜１．０５
の範囲で用いることがより好ましい。

【００２１】本発明における硬化促進剤としては、各種
イミダゾール類を用いるのが好ましく、具体的には、２
−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダ
ゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾー
ル、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムト
リメリテート等が挙げられる。これらのイミダゾール類
は、四国化成工業社から、２Ｅ４ＭＺ、２ＰＺ−ＣＮ、
２ＰＺ−ＣＮＳ等の商品名で市販されている。本発明に
おけるエポキシ樹脂の硬化促進剤の使用量は、エポキシ
樹脂及びその硬化剤１００重量部に対して、０．１〜５
重量部であることが好ましい。硬化促進剤の使用量が
０．１重量部未満では、エポキシ樹脂の硬化が不十分に
なる傾向があり、また５重量部を超えると接着性の保存
安定性が低下する傾向がある。

【００２２】本発明において、エポキシ樹脂と相溶性が
ありかつ重量平均分子量が３０，０００以上の高分子量
樹脂としては、フェノキシ樹脂、高分子量エポキシ樹
脂、超高分子量エポキシ樹脂、極性の大きい官能基含有
ゴム、極性の大きい官能基含有反応性ゴム等が好まし
い。ここで、エポキシ樹脂と相溶性があるとは、硬化後
にエポキシ樹脂と分離して二つ以上の相に分かれること
なく、均質混和物を形成する性質を言う。特に接着剤
（Ｂ）では、タック性の低減や硬化時の可撓性を向上さ
せるため、重量平均分子量が３０，０００以上であるこ
とが好ましい。

【００２３】本発明におけるフェノキシ樹脂としては、
東都化成社から、フェノトートＹＰ−４０、ＹＰ−５
０、ＹＰ−６０等の商品名で市販されている。高分子量
エポキシ樹脂は、分子量が３０，０００〜８０，０００
の高分子量エポキシ樹脂、さらには分子量が８０，００
０を超える超高分子量エポキシ樹脂があり、いずれも日
立化成工業社で製造している。極性の大きい官能基含有
反応性ゴムとして、カルボキシル基含有アクリルゴム
は、帝国化学産業社から、ＨＴＲ−８６０Ｐの商品名で
市販されている。極性の大きい官能基含有反応性ゴム
は、アクリルゴムにカルボキシル基のような極性が大き
い官能基を付加したゴムが挙げられる。

【００２４】本発明においてエポキシ樹脂と相溶性があ
り、かつ重量平均分子量が３０，０００以上の高分子量
樹脂の添加量は、０〜４０重量部であることが好まし
く、０〜１０重量部であることがより好ましい。。添加
量が４０重量部を超えると、エポキシ樹脂相のＴｇが低
下する傾向がある。

【００２５】本発明において、グリシジル（メタ）アク
リレート２〜６重量％を含み、Ｔｇが−１０℃以上かつ
重量平均分子量が８００，０００以上であるエポキシ基
含有アクリル系共重合体としては、帝国化学産業社の商
品名ＨＴＲ−８６０Ｐ−３を使用できる。また、グリシ
ジル（メタ）アクリレートの含有量は、エポキシ基含有
アクリル系共重合体全量に対して、２〜６重量％が好ま
しい。。含有量が２重量％未満では接着性が低下する傾
向があり、また６重量％を超えると、ゴムのゲル化がお
こる傾向がある。

【００２６】本発明においては、エチル（メタ）アクリ
レート、ブチル（メタ）アクリレートまたは両者を組合
せて用いることができるが、その混合比率は共重合体の
Ｔｇを考慮して決定されることが好ましい。Ｔｇが−１
０℃未満であると、接着フィルムのタック性が大きくな
り、取扱性が悪くなる傾向がある。エポキシ基含有アク
リル系共重合体の重合方法としてはパール重合、溶液重
合等が挙げられる。

【００２７】本発明におけるエポキシ基含有アクリル系
共重合体の重量平均分子量は、８００，０００以上が好
ましい。重量平均分子量が８００，０００未満では、シ
ート状、フィルム状での強度や可撓性が低下する傾向が
ある。

【００２８】本発明におけるエポキシ基含有アクリル系
共重合体の添加量は、エポキシ樹脂及びその硬化剤１０
０重量部に対して１００〜３００重量部であることが好
ましい。添加量が１００重量部未満の場合、フィルムの
強度の低下やタック性が大きくなる傾向があり、また３
００重量部を超えると、ゴム成分の相が多くなり、高温
での作業性が低下する傾向がある。

【００２９】本発明における接着剤には、異種材料間の
界面結合を向上させるために、カップリング剤を配合す
ることが好ましい。カップリング剤としては、シランカ
ップリング剤が例示される。シランカップリング剤とし
ては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピル
トリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。具体的
には、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが
ＮＣＵ Ａ−１８７、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシランがＮＣＵ Ａ−１８９、γ−アミノプロピル
トリエトキシシランがＮＣＵ Ａ−１１００、γ−ウレ
イドプロピルトリエトキシシランがＮＣＵ Ａ−１１６
０、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシランがＮＣＵ Ａ−１１２０の商品名で、日本
ユニカ−社から市販されている。カップリング剤の配合
量は、添加による効果、耐熱性及びコストを考慮する
と、エポキシ樹脂及びその硬化剤１００重量部に対し
０．１〜１０重量部を添加することが好ましい。

【００３０】本発明においては、イオン性不純物を吸着
して、吸湿時の絶縁信頼性をよくするために、イオン捕
捉剤を配合することが好ましい。イオン捕捉剤の配合量
は、添加による効果、耐熱性及びコストを考慮すると、
エポキシ樹脂及びその硬化剤１００重量部に対し５〜１
０重量部が好ましい。イオン捕捉剤としては、銅害防止
剤として知られる化合物、例えばトリアジンチオール化
合物、ビスフェノール系還元剤等を配合することができ
る。ビスフェノール系還元剤としては、２，２’−メチ
レン−ビス−（４−メチル−６−第３−ブチルフェノー
ル）、４，４’−チオ−ビス−（３−メチル−６−第３
−ブチルフェノール）等が挙げられる。トリアジンチオ
ール化合物としては、三協製薬社からジスネットＤＢの
商品名で、またビスフェノール系還元剤としては、吉富
製薬社からヨシノックスＢＢの商品名で市販されてい
る。

【００３１】本発明においては、接着剤の取扱い性や熱
伝導性の向上、難燃性の付与、溶融粘度の調整、チクソ
トロピック性の付与及び表面硬度の向上などを目的とし
て、接着剤（Ａ）または（Ｂ）１００体積部に対して無
機フィラーを２〜２０体積部配合することが好ましい。
配合量が２体積部未満であると、上記の効果が得られな
い傾向があり、また２０体積部を超えると、接着剤の貯
蔵弾性率の上昇、接着性の低下、ボイド残存による電気
特性の低下を起こす傾向がある。

【００３２】本発明における無機フィラーとしては、水
酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグ
ネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミ
ナ粉末、窒化アルミニウム粉末、ほう酸アルミウイス
カ、窒化ホウ素粉末、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が
挙げられる。これらの中で、熱伝導性をよいためアルミ
ナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非
晶性シリカ等が好ましい。アルミナは、放熱性が良く、
耐熱性、絶縁性が良好な点で好ましい。結晶性シリカま
たは非晶性シリカは、放熱性の点ではアルミナより劣る
が、イオン性不純物が少ないため、ＰＣＴ処理時の絶縁
性が高く、銅箔、アルミ線、アルミ板等の腐食が少ない
点で好ましい。また難燃性を付与するためには、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム等が好ましく、溶融
粘度の調整やチクソトロピック性の付与するには、水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグ
ネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミ
ナ、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が好ましい。表面硬
度を向上させるには、短繊維アルミナ、ほう酸アルミウ
イスカ等が好ましい。

【００３３】本発明におけるワニス用の有機溶剤として
は、比較的低沸点のメチルエチルケトン、アセトン、メ
チルイソブチルケトン、２−エトキシエタノール、トル
エン、ブチルセルソルブ、メタノール、エタノール、２
−メトキシエタノールなどが好ましい。また、塗膜性の
向上に高沸点溶剤を加えても良い。高沸点溶剤として
は、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、メ
チルピロリドン、シクロヘキサノン等が挙げられる。

【００３４】本発明におけるワニスの製造は、無機フィ
ラーの分散を考慮して、らいかい機、３本ロール、ビー
ズミル等を組み合わせて行なうことができる。フィラー
と低分子量物をあらかじめ混合した後、高分子量物を配
合することにより、混合に要する時間を短縮することも
可能となる。また、ワニスにした後、真空脱気によりワ
ニス中の気泡を除去することが好ましい。

【００３５】前記接着剤は、コア材となる耐熱性フィル
ム上に接着剤ワニスを塗布し、加熱乾燥して溶剤を除去
することにより得られる。その際、接着剤組成物の硬化
状態が接着剤の流動性に影響するため、硬化状態を一定
範囲内に制御する必要がある。接着剤の硬化状態は、Ｄ
ＳＣ（示差走査熱分析）で求めた発熱量から算出するこ
とができる。

【００３６】本発明になる両面接着フィルムは、フレキ
シブル基板またはポリイミドテープ上に配線が施された
ＴＡＢテープと半導体チップを張り合わせる三層構造よ
りなり、接着剤（Ａ）は、ＤＳＣで測定した全硬化発熱
量の１０〜２５％発熱した半硬化状態とされる。熱圧着
時の溶融流動性を示すフロー量が５００〜２０００μm
の半硬化状態が好ましい。また接着剤（Ｂ）は、ＤＳＣ
で測定した全硬化発熱量の２５〜４０％発熱した半硬化
状態とされる。熱圧着時の溶融流動性を示すフロー量が
３００〜５００μmである半硬化状態が好ましい。接着
剤（Ａ）は、ＴＡＢテープ等の基板に貼り付け、接着剤
（Ｂ）は半導体チップに貼り付けに使用するが、接着剤
（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれの硬化状態を上記の範囲に制
御することにより、基板上の配線間の段差埋め込みが良
好で、かつチップ端子に接着剤のはみ出しがない良好な
構造となる。

【００３７】上記の接着剤（Ａ）において、ＤＳＣで測
定した全硬化発熱量の１０〜２５％発熱した半硬化状
態、また接着剤（Ｂ）において、ＤＳＣで測定した全硬
化発熱量の２５〜４０％発熱した半硬化状態に制御する
方法としては、接着剤を有機溶剤で溶解したワニスを乾
燥機で乾燥する際の乾燥温度及び時間を管理する方法が
ある。

【００３８】上記の接着剤（Ａ）において、ＤＳＣで測
定した全硬化発熱量の１０％未満、または接着剤（Ｂ）
においてＤＳＣで測定した全硬化発熱量の２５％未満の
半硬化状態の場合、接着剤（Ｂ）がチップ端子まではみ
出す危険性がある。また、上記の接着剤（Ａ）におい
て、ＤＳＣで測定した全硬化発熱量の２５％を超えた場
合、または接着剤（Ｂ）において、ＤＳＣで測定した全
硬化発熱量の４０％を超えた半硬化状態の場合、接着剤
（Ａ）は実装基板の配線間の段差埋め込み性が低下し、
接着剤（Ｂ）はシリコンチップとの接着性が低下する。

【００３９】上記の接着剤（Ａ）において、フロー量が
５００μm未満では、配線板の段差埋め込めが難しい傾
向があり、またフロー量が２０００μmを超えると、接
着剤の貼り付け時に接着剤中にボイドが発生しやすい傾
向がある。接着剤（Ｂ）において、フロー量が３００μ
m未満では、接着剤の接着性が低下し、リフロー時にチ
ップと接着剤から剥離がおこる傾向があり、また、５０
０μmを越えると、チップ端子まで接着剤がはみ出し、
チップ端子と配線板のインナーリードの接合が不完全に
なる傾向がある。

【００４０】ＤＳＣは、測定温度範囲内で、発熱、吸熱
の無い標準試料との温度差がないように熱量を供給また
は除去するゼロ位法を測定原理とするものであり、測定
装置が市販されている。樹脂組成物の反応は、発熱反応
であり、一定の昇温速度で試料を昇温していくと、試料
が反応し熱量が発生する。その発熱量をチャートに出力
し、ベースラインを基準として発熱曲線とベースライン
で囲まれた面積を求め、これを発熱量とした。室温から
２５０℃まで５〜１０℃／分の昇温速度で測定して発熱
量を求める。つぎに、コア材となる耐熱性フィルムに塗
布し、乾燥して得た接着剤の発熱量を求める。まず、接
着剤成分のみを取り出し、２５℃で真空乾燥器を用いて
溶剤を乾燥させた未硬化試料の全発熱量を測定し、これ
をＡ（Ｊ／ｇ）とする。つぎに、塗工、乾燥した試料の
発熱量を測定し、これをＢとする。試料の硬化度Ｃ
（％）（加熱、乾燥により発熱を終えた状態）は、下記
の数１で求められる。

【００４１】

【数１】Ｃ（％）＝（Ａ−Ｂ）×１００／Ａ

【００４２】本発明になる両面接着フィルムのフロー量
は、ガラス板に接着剤を圧着温度１６０℃、圧力２ＭＰ
ａ、圧着時間１８秒で圧着したときの接着剤のはみだし
長さが測定される。

【００４３】本発明になる両面接着フィルムの動的粘弾
性測定装置で測定した貯蔵弾性率は、２５℃で２０〜２
０００ＭＰａで、２６０℃で３〜５０ＭＰａと低弾性率
であることが好ましい。貯蔵弾性率の測定は、接着剤硬
化物に引張り荷重をかけて、周波数１０Ｈｚ、昇温速度
５〜１０℃／分で−５０℃から３００℃まで測定する温
度依存性測定モードで行っている。２５℃での貯蔵弾性
率が２０００ＭＰａを超えると、半導体チップとプリン
ト配線板の熱膨張係数の差によってリフロー時に発生す
る応力緩和の効果が低く、クラックが発生する傾向があ
る。

【００４４】本発明のコア材として用いられる耐熱性支
持フィルムは、Ｔｇが２００℃以上のポリマまたは液晶
ポリマを用いたフィルムであることが好ましく、ポリイ
ミド、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリ
エーテルイミドまたは全芳香族ポリエステルなどが好適
である。Ｔｇが２００℃未満の耐熱性支持フィルムをコ
ア材に用いて作製した半導体装置は、はんだリフロー時
など高温時に塑性変形を起こしやすい傾向がある。

【００４５】本発明において接着剤層は、各成分を有機
溶剤に溶解または分散してワニスにして耐熱性支持フィ
ルム上に塗布、加熱して有機溶剤を除去することにより
作製することができる。このとき、接着剤（Ｂ）を先に
コア材の片面に形成、片面接着フィルムとした後、もう
片方の塗布していない面に接着剤（Ａ）を塗工すること
が好ましい。塗工方法は特に制限されるものではなく、
例えば、ロールコート、リバースロールコート、グラビ
アコート、バーコート等が挙げられる。

【００４６】本発明は、エポキシ基含有アクリル共重合
体及びエポキシ樹脂よりなる複合樹脂を接着剤として用
いることにより、被着体の熱膨張係数違いにより発生す
る応力を接着層で緩和する働きがある。また、耐熱性フ
ィルムをコア材とすれば、エポキシ基含有アクリル共重
合体とエポキシ樹脂よりなる複合樹脂の単層フィルムよ
り室温付近の樹脂弾性率が高く、フィルム加工時及び搬
送時のフィルム伸びが無く、作業性が良好となる。

【００４７】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらにより制限されるものではない。

【００４８】（実施例１）厚さ２５μｍの表面処理を施
したユーピレックスＳＧＡの片面に、エポキシ樹脂とし
てビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量２０
０、油化シェルエポキシ社製のエピコート８２８）３０
重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキ
シ当量２２０、住友化学社製のＥＳＣＮ００１）１０重
量部、フェノールノボラック樹脂（大日本インキ化学工
業社製のプライオーフェンＬＦ２８８２）２５重量部、
フェノキシ樹脂（分子量５０，０００、東都化成社製の
フェノトートＹＰ−５０）１０重量部、エポキシ基含有
アクリルゴム（分子量１００，００００、帝国化学産業
社製のＨＴＲ−８６０Ｐ−３）１００重量部、硬化促進
剤（２ＰＺ−ＣＮ）０．５重量部、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン（日本ユニカー社製のＮＵＣ
Ａ−１８７）０．５重量部からなる樹脂組成物に、シ
クロヘキサノンを加えて撹拌混合し、真空脱気して得ら
れたワニスを塗布し、１４０℃で５分間加熱乾燥して、
膜厚が７５μｍの接着剤（Ｂ）層を形成し、更に同じワ
ニスを塗布し、１４０℃で５分間加熱乾燥して、膜厚が
７５μｍの接着剤（Ａ）層を形成し、三層構造の両面接
着フィルムを作製した。この接着フィルムの接着剤
（Ａ）の硬化度は、ＤＳＣ（デュポン社製９１２型ＤＳ
Ｃ）を用いて測定（昇温速度、１０℃／分）した結果、
全硬化発熱量の１５％発熱の状態であった。接着剤
（Ｂ）の硬化度は、全硬化発熱量の３０％発熱の状態で
あった。また接着剤（Ａ）のフロー量は、７００μm、
接着剤（Ｂ）のフロー量は、４００μmであった。さら
に、接着剤（Ａ）及び接着剤（Ｂ）の硬化物の貯蔵弾性
率を動的粘弾性測定装置を用いて測定した結果、２５℃
で３６０ＭＰａ、２６０℃で４ＭＰａであった。

【００４９】（実施例２）実施例１で用いたフェノキシ
樹脂を、カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエ
ンゴム（分子量４００，０００、日本合成ゴム製のＰＮ
Ｒ−１）に変更したほかは、実施例１と同様にして両面
接着フィルムを作製した。なお、この接着フィルムの接
着剤（Ａ）の硬化度は、全硬化発熱量の２０％発熱の状
態であり、接着剤（Ｂ）の硬化度は、３０％発熱の状態
であった。また、接着剤（Ａ）のフロー量は７００μ
m、接着剤（Ｂ）のフロー量は４００μmであった。さら
に、接着剤（Ａ）及び接着剤（Ｂ）硬化物の貯蔵弾性率
を動的粘弾性測定装置を用いて測定した結果、２５℃で
３００ＭＰａ、２６０℃で３ＭＰａであった。

【００５０】（比較例１）実施例１に用いたワニスを５
０μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布
し、１４０℃で５分で加熱乾燥して、膜厚が７５μmの
塗膜を２枚作製した。次に、８０℃の熱ラミネーション
により、２５μmのユーピレックスＳＧＡをコアとした
三層構造の両面接着フィルムを作製した。接着剤の硬化
度は、全硬化発熱量の２０％発熱の状態であった。さら
に、接着剤のフロー量は７００μmであった。

【００５１】（比較例２）比較例１で耐熱性支持フィル
ムとして用いたポリイミドフィルムをガラス転移温度１
２０℃のポリプロピレンフィルムにかえた以外は、比較
例１と同様にして三層構造の両面接着フィルムを作製し
た。この接着フィルムの接着剤の硬化度は、全硬化発熱
量の２０％発熱の状態であった。さらに、接着剤のフロ
ー量は７００μmであった。

【００５２】得られた両面接着フィルムで半導体チップ
とポリイミドテープ上に配線が施されたＴＡＢテープを
１３０℃、０．３ＭＰａ、５秒で貼り合わせたサンプル
ついて、ＴＡＢテープの段差埋め込み性、接着剤（Ｂ）
のはみ出し性について調べた。段差埋め込み性評価は、
ＴＡＢテープの配線間の段差を完全に埋め込んでいるも
のを良好とし、不完全なものを不良とした。また、接着
剤（Ｂ）のはみ出し性評価は、接着剤が半導体チップの
端子まではみ出さないものを良好とし、チップの端子ま
ではみ出しているものを不良とした。その結果を表１に
示す。

【００５３】また、得られた両面接着フィルムについ
て、耐熱性、耐電食性、耐湿性を調べた。耐熱性の評価
方法には、半導体チップとプリント配線板を接着フィル
ムで貼り合せたサンプルの耐リフロークラック性と温度
サイクル試験を適用した。このとき、実施例１及び２に
おいては、接着剤（Ａ）をＴＡＢテープに、接着剤
（Ｂ）を半導体チップ側に貼り付けた。耐リフロークラ
ック性の評価は、サンプル表面の最高温度が２４０℃で
２０秒間保持するように温度設定したＩＲリフロー炉に
サンプルを通し、室温で放置することにより冷却する処
理を２回繰り返したサンプル中のクラックの観察で行っ
た。クラックの発生していないものを良好とし、発生し
ていたものを不良とした。温度サイクル試験は、サンプ
ルを−５５℃、３０分間放置し、その後１２５℃の雰囲
気に３０分間放置する工程を１サイクルとして、破壊が
起きるまでのサイクル数を示した。また、耐電食性の評
価は、ＦＲ−４基板にライン／スペース＝７５／７５μ
ｍのくし形パターンを形成し、この上に接着フィルムを
貼り合せたたサンプルを作製し、８５℃／８５％ＲＨ／
ＤＣ６Ｖ印加の条件下で１，０００時間後の絶縁抵抗値
を測定することにより行った。絶縁抵抗値が１０９Ω以
上のものを良好とし、１０９Ω未満のものを不良とし
た。また、耐湿性評価は、耐熱性評価サンプルをプレッ
シャークッカーテスター中で９６時間処理（ＰＣＴ処
理）後接着フィルムの剥離及び変色を観察することによ
り行った。接着フィルムの剥離及び変色の認められなか
ったものを良好とし、剥離のあったもの又は変色のあっ
たものを不良とした。その結果を表２に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【表２】

【００５６】実施例１及び２は、段差埋め込み性、接着
剤（Ｂ）のはみ出し性に優れていた。また、取り扱い性
及び、貼り付け作業性に優れ、耐リフロークラック性、
温度サイクル試験、耐電食性、耐ＰＣＴ性が良好であっ
た。比較例１及び２は、接着剤（Ｂ）のフロー量が７０
０μmで、チップ端子まで接着剤が入りこんでしまった
ため、はみ出し性に劣っていた。また、比較例２はコア
材に耐熱性に劣るポリプロピレンフィルムを用いたた
め、耐リフロー性及び温度サイクル試験結果が劣ってい
た。

【００５７】

【発明の効果】本発明になる三層構造の両面接着フィル
ムは、ＴＡＢテープの段差埋め込み性に優れ、チップ側
端子まで接着剤がはみ出さず、ＴＡＢテープのインナー
リードとチップ側端子の接合に優れている。更に、取り
扱い性及び貼り付け作業性に優れ、しかも、リフロー時
のクラックの発生が認められず、耐熱性、耐湿性にも優
れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細川 羊一 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内 (72)発明者 栗谷 弘之 茨城県下館市大字1500番地 日立化成工業 株式会社下館研究所内 Ｆターム(参考） 4J004 AA02 AA10 AA11 AA12 AA13 CA06 EA05 FA05 4J036 AF06 AF08 AK11 DC41 FA03 FA05 FB07 FB12 GA28 JA06 4J040 CA002 EB031 EB032 EC002 EC061 EC062 EC071 EC072 EC231 EE061 EE062 EG002 HA136 HA196 HA206 HA296 HA306 HA326 HB38 HB47 HC01 HC24 HD05 JA02 JA09 KA16 KA17 KA42 LA01 LA02 LA06 LA08 5F047 AA17 BA34

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性支持フィルムの両面に接着剤層を
   設けた三層構造の接着フィルムにおいて、その片面に設
   けられた接着剤（Ａ）は全硬化発熱量の１０〜２５％発
   熱した半硬化状態であるエポキシ基含有アクリル共重合
   体及びエポキシ樹脂よりなる複合樹脂であり、反対面に
   設けられた接着剤（Ｂ）は全硬化発熱量の２５〜４０％
   発熱した半硬化状態であるエポキシ基含有アクリル共重
   合体及びエポキシ樹脂よりなる複合樹脂で構成された両
   面接着フィルム。
2. 【請求項２】 接着剤（Ａ）が熱圧着時のフロー量が５
   ００〜２０００μmのエポキシ基含有アクリル共重合体
   及びエポキシ樹脂よりなる複合樹脂であり、接着剤
   （Ｂ）が熱圧着時のフロー量が３００〜５００μmであ
   るエポキシ基含有アクリル共重合体及びエポキシ樹脂よ
   りなる複合樹脂で構成される請求項１記載の両面接着フ
   ィルム。
3. 【請求項３】 接着剤が下記（１）〜（４）を含有する
   樹脂組成物である請求項１または２記載の両面接着フィ
   ルム。 （１）エポキシ樹脂及びその硬化剤１００重量部、
   （２）エポキシ樹脂と相溶性があり、かつ重量平均分子
   量が３０，０００以上の高分子量樹脂０〜４０重量部、
   （３）グリシジル（メタ）アクリレート２〜６重量％を
   含み、ガラス転移温度が−１０℃以上、かつ重量平均分
   子量が８００，０００以上であるエポキシ基含有アクリ
   ル系共重合体１００〜３００重量部、及び（４）硬化促
   進剤０．１〜５重量部
4. 【請求項４】 接着剤が下記（１）〜（４）を含有する
   樹脂組成物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   両面接着フィルム。 （１）エポキシ樹脂及びその硬化剤１００重量部、
   （２）フェノキシ樹脂０〜４０重量部、（３）グリシジ
   ル（メタ）アクリレート２〜６重量％を含み、ガラス転
   移温度が−１０℃以上、かつ重量平均分子量が８００，
   ０００以上であるエポキシ基含有アクリル系共重合体１
   ００〜３００重量部、及び（４）硬化促進剤０．１〜５
   重量部。
5. 【請求項５】 接着剤が下記（１）〜（４）を含有する
   樹脂組成物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   両面接着フィルム。 （１）エポキシ樹脂及びフェノール樹脂１００重量部、
   （２）フェノキシ樹脂０〜４０重量部、（３）グリシジ
   ル（メタ）アクリレート２〜６重量％を含み、ガラス転
   移温度が−１０℃以上、かつ重量平均分子量が８００，
   ０００以上であるエポキシ基含有アクリル系共重合体１
   ００〜３００重量部、及び（４）硬化促進剤０．１〜５
   重量部。
6. 【請求項６】 接着剤（Ａ）または（Ｂ）１００体積部
   に対して、無機フィラーを２〜２０体積部含む請求項１
   〜５のいずれか１項に記載の両面接着フィルム。
7. 【請求項７】 耐熱性支持フィルムのガラス転移温度が
   ２００℃以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載
   の両面接着フィルム。
8. 【請求項８】 耐熱性支持フィルムがポリイミド、ポリ
   エーテルスルホン、ポリアミドイミド及びポリエーテル
   イミドのいずれかから選択される請求項７記載の両面接
   着フィルム。
9. 【請求項９】 耐熱性支持フィルムが液晶ポリマで構成
   される請求項８記載の両面接着フィルム。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    両面接着フィルムを用いて作製した半導体装置。