JP2000160007A - 熱融着性ポリイミド樹脂フィルム及びこれを用いた半導体装置並びに多層配線板。 - Google Patents
熱融着性ポリイミド樹脂フィルム及びこれを用いた半導体装置並びに多層配線板。Info
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも低温で熱圧着することができ、し
かも、熱圧着後の高温強度、接着力が高い熱融着性ポリ
イミド樹脂フィルム及びこれを用いた半導体装置並びに
多層配線板の提供をその目的とする。 【解決手段】 下記の一般式（１）で表わされるビスア
リルナジックイミドと熱可塑性ポリイミド樹脂からなる
熱融着性ポリイミド樹脂から形成されている熱融着性ポ
リイミド樹脂フィルムにより課題を解決する。 【化１】
かも、熱圧着後の高温強度、接着力が高い熱融着性ポリ
イミド樹脂フィルム及びこれを用いた半導体装置並びに
多層配線板の提供をその目的とする。 【解決手段】 下記の一般式（１）で表わされるビスア
リルナジックイミドと熱可塑性ポリイミド樹脂からなる
熱融着性ポリイミド樹脂から形成されている熱融着性ポ
リイミド樹脂フィルムにより課題を解決する。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子部品の接
合等に用いられる熱融着性ポリイミド樹脂フィルム及び
これを用いた半導体装置並びに多層配線板に関するもの
である。
合等に用いられる熱融着性ポリイミド樹脂フィルム及び
これを用いた半導体装置並びに多層配線板に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体装置、多層配線板等の
各種電子部品において、配線板と半導体素子との接合、
複数の配線板同士の接合等には、熱融着性ポリイミド樹
脂が用いられている。
各種電子部品において、配線板と半導体素子との接合、
複数の配線板同士の接合等には、熱融着性ポリイミド樹
脂が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱融着性ポリイミド樹脂は、通常、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が２００℃を超えている。従って、このような熱融
着性ポリイミド樹脂から形成されてなる熱融着性ポリイ
ミド樹脂フィルムを用いて、配線板と半導体素子との接
合や、複数の配線板同士の接合等を行う場合、熱圧着時
の温度を、３００℃以上に設定する必要がある。このよ
うな高温下では、半導体装置や多層配線板等の電子部品
が損傷するという難点があり、特に、構造が微細な電子
部品の場合は、損傷が生じやすくなる。
熱融着性ポリイミド樹脂は、通常、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が２００℃を超えている。従って、このような熱融
着性ポリイミド樹脂から形成されてなる熱融着性ポリイ
ミド樹脂フィルムを用いて、配線板と半導体素子との接
合や、複数の配線板同士の接合等を行う場合、熱圧着時
の温度を、３００℃以上に設定する必要がある。このよ
うな高温下では、半導体装置や多層配線板等の電子部品
が損傷するという難点があり、特に、構造が微細な電子
部品の場合は、損傷が生じやすくなる。
【０００４】一方、Ｔｇが低い熱融着性ポリイミド樹脂
を用いて上記のような熱融着性ポリイミド樹脂フィルム
を形成すると、高温強度が弱くなり、例えば、ＩＣ実装
に用いられる場合の半田リフローなどの高温処理で、剥
がれ、膨れ、亀裂などが生じてしまうといった短所を有
していた。
を用いて上記のような熱融着性ポリイミド樹脂フィルム
を形成すると、高温強度が弱くなり、例えば、ＩＣ実装
に用いられる場合の半田リフローなどの高温処理で、剥
がれ、膨れ、亀裂などが生じてしまうといった短所を有
していた。
【０００５】一般に、上記のような熱融着性ポリイミド
樹脂フィルムの高温強度を向上させるためには、ポリイ
ミド樹脂にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂成分が添加さ
れる。しかしながら、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂成
分は、２００℃以上の高温により熱分解してしまうた
め、ＩＣパッケージプロセス、ＩＣ実装プロセス等での
高温処理時に発泡等の問題が生じる。
樹脂フィルムの高温強度を向上させるためには、ポリイ
ミド樹脂にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂成分が添加さ
れる。しかしながら、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂成
分は、２００℃以上の高温により熱分解してしまうた
め、ＩＣパッケージプロセス、ＩＣ実装プロセス等での
高温処理時に発泡等の問題が生じる。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、従来よりも低温で熱圧着することができ、しか
も、熱圧着後の高温強度、接着力が高い熱融着性ポリイ
ミド樹脂フィルム及びこれを用いた半導体装置並びに多
層配線板の提供をその目的とする。
もので、従来よりも低温で熱圧着することができ、しか
も、熱圧着後の高温強度、接着力が高い熱融着性ポリイ
ミド樹脂フィルム及びこれを用いた半導体装置並びに多
層配線板の提供をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、下記の一般式（１）で表わされるビスア
リルナジックイミドと熱可塑性ポリイミド樹脂からなる
熱融着性ポリイミド樹脂から形成されている熱融着性ポ
リイミド樹脂フィルムを第１の要旨とする。
に、本発明は、下記の一般式（１）で表わされるビスア
リルナジックイミドと熱可塑性ポリイミド樹脂からなる
熱融着性ポリイミド樹脂から形成されている熱融着性ポ
リイミド樹脂フィルムを第１の要旨とする。
【０００８】
【化１９】
【０００９】また、本発明は、配線板上に半導体素子が
搭載され、上記配線板と半導体素子との間隙が熱融着性
ポリイミド樹脂層によって封止されてなる半導体装置で
あって、上記熱融着性ポリイミド樹脂層が特定の熱融着
性ポリイミド樹脂フィルムによって構成されている半導
体装置を第２の要旨とする。そして、本発明は、複数の
配線板が熱融着性ポリイミド樹脂を介して積層一体化さ
れてなる多層配線板であって、上記熱融着性ポリイミド
樹脂層が特定の熱融着性ポリイミド樹脂フィルムによっ
て構成されている多層配線板を第３の要旨とする。
搭載され、上記配線板と半導体素子との間隙が熱融着性
ポリイミド樹脂層によって封止されてなる半導体装置で
あって、上記熱融着性ポリイミド樹脂層が特定の熱融着
性ポリイミド樹脂フィルムによって構成されている半導
体装置を第２の要旨とする。そして、本発明は、複数の
配線板が熱融着性ポリイミド樹脂を介して積層一体化さ
れてなる多層配線板であって、上記熱融着性ポリイミド
樹脂層が特定の熱融着性ポリイミド樹脂フィルムによっ
て構成されている多層配線板を第３の要旨とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の熱融着性ポリイミド樹脂
フィルムは、下記の一般式（１）で表わされるビスアリ
ルナジックイミドと熱可塑性ポリイミド樹脂からなる熱
融着性ポリイミド樹脂から形成されている。
フィルムは、下記の一般式（１）で表わされるビスアリ
ルナジックイミドと熱可塑性ポリイミド樹脂からなる熱
融着性ポリイミド樹脂から形成されている。
【００１１】
【化２０】
【００１２】上記一般式（１）において、Ｒは下記の一
般式（２）〜（４）の少なくともいずれかで表わされる
ものであることが好ましい。
般式（２）〜（４）の少なくともいずれかで表わされる
ものであることが好ましい。
【００１３】
【化２１】
【００１４】上記一般式（２）において、ｎは１〜５の
整数であるが、通常１が好ましい。
整数であるが、通常１が好ましい。
【００１５】
【化２２】
【００１６】上記一般式（３）において、ｎは１〜５の
整数であるが、通常１が好ましい。
整数であるが、通常１が好ましい。
【００１７】
【化２３】
【００１８】上記一般式（４）において、ｎは１〜１０
の整数であるが、通常４〜７で、特に６が好ましい。
の整数であるが、通常４〜７で、特に６が好ましい。
【００１９】上記ビスアリルナジックイミドの含有量
は、上記熱可塑性ポリイミド樹脂１００重量部に対し
て、１〜６０重量部、好ましくは、２〜２０重量部であ
ることが好ましい。
は、上記熱可塑性ポリイミド樹脂１００重量部に対し
て、１〜６０重量部、好ましくは、２〜２０重量部であ
ることが好ましい。
【００２０】上記熱融着性ポリイミド樹脂は、ガラス転
移温度が２０〜２００℃に設定されていることが好まし
く、より好ましくは３０〜１５０℃である。すなわち、
ガラス転移温度が２０℃未満であると、室温における強
度が低く、十分な接着強度が得られず、２００℃を超え
ると、熱圧着時の温度が高くなり、被着体である電子部
品が熱によって損傷するおそれがあるからである。
移温度が２０〜２００℃に設定されていることが好まし
く、より好ましくは３０〜１５０℃である。すなわち、
ガラス転移温度が２０℃未満であると、室温における強
度が低く、十分な接着強度が得られず、２００℃を超え
ると、熱圧着時の温度が高くなり、被着体である電子部
品が熱によって損傷するおそれがあるからである。
【００２１】つぎに、本発明の熱融着性ポリイミド樹脂
フィルムの製法について説明する。まず、上記熱融着性
ポリイミド樹脂の成分である熱可塑性ポリイミド樹脂
は、例えば、その前駆体であるポリアミド酸を、加熱等
によりイミド化することにより作製することができる。
そして、上記ポリアミド酸は、下記に示す酸二無水物及
びケイ素含有ジアミン、芳香族ケイ素不含ジアミン、脂
肪族ケイ素不含ジアミン等のジアミンを、常法により、
反応させて調整されるものである。
フィルムの製法について説明する。まず、上記熱融着性
ポリイミド樹脂の成分である熱可塑性ポリイミド樹脂
は、例えば、その前駆体であるポリアミド酸を、加熱等
によりイミド化することにより作製することができる。
そして、上記ポリアミド酸は、下記に示す酸二無水物及
びケイ素含有ジアミン、芳香族ケイ素不含ジアミン、脂
肪族ケイ素不含ジアミン等のジアミンを、常法により、
反応させて調整されるものである。
【００２２】上記酸二無水物としては、ビス（３，４−
ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物（下記一般式
（５））、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物（下記一般式（６））、ビス（３，
４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物（下記一
般式（７））、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（下記一般
式（８））、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物（下記一般式（９））、エチレングリ
コールビストリメリット酸二無水物（下記一般式（１
０））等が好ましく用いられる。
ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物（下記一般式
（５））、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物（下記一般式（６））、ビス（３，
４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物（下記一
般式（７））、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（下記一般
式（８））、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物（下記一般式（９））、エチレングリ
コールビストリメリット酸二無水物（下記一般式（１
０））等が好ましく用いられる。
【００２３】
【化２４】
【００２４】
【化２５】
【００２５】
【化２６】
【００２６】
【化２７】
【００２７】
【化２８】
【００２８】
【化２９】
【００２９】また、その他の酸二無水物としては、例え
ば、ピロメリット酸二無水物、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（２，３−ジカルボキシフェニ
ル）エタン二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテト
ラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテ
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、３，４，９，１０−ペリレ
ンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，８−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等をあげること
ができる。
ば、ピロメリット酸二無水物、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（２，３−ジカルボキシフェニ
ル）エタン二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテト
ラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテ
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、３，４，９，１０−ペリレ
ンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，８−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等をあげること
ができる。
【００３０】上記ケイ素含有ジアミンとしては、下記の
一般式（１８）で表わされるジアミノシロキサンをあげ
ることができる。一般式（１８）においてｎは０〜１０
の整数であるが、特に、０、２、４、８が好ましい。よ
り具体的には、ビス（３−アミノプロピル）テトラメチ
ルジシロキサン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）
ポリジメチルシロキサンが好ましい。また、その他のケ
イ素含有ジアミンとしては、例えば、ビス（３−アミノ
ブチル）テトラメチルジシロキサン、及びジメチルシロ
キサンの両末端に第一級アミノ基を有するもの等をあげ
ることができる。
一般式（１８）で表わされるジアミノシロキサンをあげ
ることができる。一般式（１８）においてｎは０〜１０
の整数であるが、特に、０、２、４、８が好ましい。よ
り具体的には、ビス（３−アミノプロピル）テトラメチ
ルジシロキサン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）
ポリジメチルシロキサンが好ましい。また、その他のケ
イ素含有ジアミンとしては、例えば、ビス（３−アミノ
ブチル）テトラメチルジシロキサン、及びジメチルシロ
キサンの両末端に第一級アミノ基を有するもの等をあげ
ることができる。
【００３１】
【化３０】
【００３２】また、上記ケイ素含有ジアミンの含有率
は、ジアミン全体中で２０〜８０モル％であることが好
ましい。
は、ジアミン全体中で２０〜８０モル％であることが好
ましい。
【００３３】上記芳香族ケイ素不含ジアミンとしては、
２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル）プロパン（下記一般式（１１））、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（下記一般式（１２））、ビス（４−（４
−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン（下記一般式
（１３））、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェ
ニル）スルホン（下記一般式（１４））、１，４−ビス
（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（下記一般式（１
５））、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼ
ン（下記一般式（１６））、１，３−ビス（３−アミノ
フェノキシ）ベンゼン（下記一般式（１７））等が好ま
しく用いられる。
２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル）プロパン（下記一般式（１１））、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（下記一般式（１２））、ビス（４−（４
−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン（下記一般式
（１３））、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェ
ニル）スルホン（下記一般式（１４））、１，４−ビス
（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（下記一般式（１
５））、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼ
ン（下記一般式（１６））、１，３−ビス（３−アミノ
フェノキシ）ベンゼン（下記一般式（１７））等が好ま
しく用いられる。
【００３４】
【化３１】
【００３５】
【化３２】
【００３６】
【化３３】
【００３７】
【化３４】
【００３８】
【化３５】
【００３９】
【化３６】
【００４０】
【化３７】
【００４１】また、その他の、芳香族ケイ素不含ジアミ
ンとしては、例えば、ビス（４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル）エーテル、ビス（４−（３−アミノフェ
ノキシ）フェニル）エーテル、４，４’−ビス（４−ア
ミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−ア
ミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−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スルホン、３，３’
−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジ
フェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルス
ルフィド、４，４’−ジアミノベンズアニリド、ｐ−フ
ェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン等をあげる
ことができる。
ンとしては、例えば、ビス（４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル）エーテル、ビス（４−（３−アミノフェ
ノキシ）フェニル）エーテル、４，４’−ビス（４−ア
ミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（３−ア
ミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’−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スルホン、３，３’
−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジ
フェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルス
ルフィド、４，４’−ジアミノベンズアニリド、ｐ−フ
ェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン等をあげる
ことができる。
【００４２】前記脂肪族ケイ素不含ジアミンとしては、
炭素数２〜２０の脂肪族ジアミンが用いられ、好ましく
は、炭素数５〜１５の脂肪族ジアミンが用いられる。具
体的には、１，１２−ジアミノドデカン、１，５−ジア
ミノペンタン、１，８−ジアミノオクタン、１，１０−
ジアミノデカン、１，１５−ジアミノペンタデカン、
１，１８−ジアミノオクタデカン等があげられる。
炭素数２〜２０の脂肪族ジアミンが用いられ、好ましく
は、炭素数５〜１５の脂肪族ジアミンが用いられる。具
体的には、１，１２−ジアミノドデカン、１，５−ジア
ミノペンタン、１，８−ジアミノオクタン、１，１０−
ジアミノデカン、１，１５−ジアミノペンタデカン、
１，１８−ジアミノオクタデカン等があげられる。
【００４３】また、前記酸二無水物、ケイ素含有ジアミ
ン及び芳香族ケイ素不含ジアミンの好適組合わせは以下
の（イ）〜（ホ）である。
ン及び芳香族ケイ素不含ジアミンの好適組合わせは以下
の（イ）〜（ホ）である。
【００４４】（イ）ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）スルホン二無水物（前記一般式（７））と、ビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンと、
２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル）プロパン（前記一般式（１１））との組合わせ。
ル）スルホン二無水物（前記一般式（７））と、ビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンと、
２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル）プロパン（前記一般式（１１））との組合わせ。
【００４５】（ロ）ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）エーテル二無水物（前記一般式（５））と、ビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンと、
１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（前記
一般式（１７））との組合わせ。
ル）エーテル二無水物（前記一般式（５））と、ビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンと、
１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（前記
一般式（１７））との組合わせ。
【００４６】（ハ）３，３’，４，４’−ビフェニルテ
トラカルボン酸二無水物（前記一般式（９））と、ビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンとの
組合わせ。
トラカルボン酸二無水物（前記一般式（９））と、ビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンとの
組合わせ。
【００４７】（ニ）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（前記
一般式（８））と、ビス（３−アミノプロピル）テトラ
メチルジシロキサンと、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（前
記一般式（１２））との組合わせ。
キシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（前記
一般式（８））と、ビス（３−アミノプロピル）テトラ
メチルジシロキサンと、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（前
記一般式（１２））との組合わせ。
【００４８】（ホ）３，３’，４，４’−ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物（前記一般式（６））と、
ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン
と、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン
（前記一般式（１７））との組合わせ。
ンテトラカルボン酸二無水物（前記一般式（６））と、
ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン
と、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン
（前記一般式（１７））との組合わせ。
【００４９】そして、本発明の熱融着性ポリイミド樹脂
フィルムは、例えば、つぎのようにして作製することが
できる。すなわち、まず、有機性セパレータや金属箔等
の支持体を準備する。つぎに、前記ビスアリルナジック
イミドと前記熱可塑性ポリイミド樹脂の前駆体であるポ
リアミド酸を有機溶媒に溶解した溶液を作製する。そし
て、その溶液を、上記支持体の上にキャスティング法等
により塗工し、これを乾燥、キュア等する。その後、上
記支持体を剥離、エッチング等により除去することによ
り目的とする熱融着性ポリイミド樹脂フィルムを得るこ
とができる。
フィルムは、例えば、つぎのようにして作製することが
できる。すなわち、まず、有機性セパレータや金属箔等
の支持体を準備する。つぎに、前記ビスアリルナジック
イミドと前記熱可塑性ポリイミド樹脂の前駆体であるポ
リアミド酸を有機溶媒に溶解した溶液を作製する。そし
て、その溶液を、上記支持体の上にキャスティング法等
により塗工し、これを乾燥、キュア等する。その後、上
記支持体を剥離、エッチング等により除去することによ
り目的とする熱融着性ポリイミド樹脂フィルムを得るこ
とができる。
【００５０】このようにして得られた本発明の熱融着性
ポリイミド樹脂フィルムは、厚みが５〜１００μmのも
のが好ましく、より好ましくは５〜５０μm、特に好ま
しくは５〜３０μmである。
ポリイミド樹脂フィルムは、厚みが５〜１００μmのも
のが好ましく、より好ましくは５〜５０μm、特に好ま
しくは５〜３０μmである。
【００５１】本発明の熱融着性ポリイミド樹脂フィルム
の用途は特に限定するものではなく、例えば、半導体素
子とリ―ドフレームとの間のダイボンド材、フェイスダ
ウンタイプのチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）用封
止材料、半導体素子とヒートスプレッダーとの間の熱伝
導性接着材、多層配線板の層間絶縁接着材、低応力性半
導体素子のバッファーコート材等に用いることができ
る。
の用途は特に限定するものではなく、例えば、半導体素
子とリ―ドフレームとの間のダイボンド材、フェイスダ
ウンタイプのチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）用封
止材料、半導体素子とヒートスプレッダーとの間の熱伝
導性接着材、多層配線板の層間絶縁接着材、低応力性半
導体素子のバッファーコート材等に用いることができ
る。
【００５２】つぎに、実施例について、比較例と併せて
説明する。
説明する。
【００５３】
【実施例１〜７、比較例１〜７】まず、実施例及び比較
例に先立ち、下記の酸二無水物、ケイ素含有ジアミン、
芳香族ケイ素不含ジアミン、ビスアリルナジックイミド
を準備した。
例に先立ち、下記の酸二無水物、ケイ素含有ジアミン、
芳香族ケイ素不含ジアミン、ビスアリルナジックイミド
を準備した。
【００５４】＜酸二無水物＞
【化３８】
【００５５】
【化３９】
【００５６】
【化４０】
【００５７】
【化４１】
【００５８】
【化４２】
【００５９】＜ケイ素含有ジアミン＞
【化４３】
【００６０】＜芳香族ケイ素不含ジアミン＞
【化４４】
【００６１】
【化４５】
【００６２】
【化４６】
【００６３】＜ビスアリルナジックイミド＞
【化４７】
【００６４】
【化４８】
【００６５】
【化４９】
【００６６】ついで、下記の表１及び表２に示す各成分
を用いて、実施例１〜７及び比較例１〜７に用いる熱融
着性ポリイミド樹脂を作製した。そして、これらポリイ
ミド樹脂を用いて前述の方法に従い、熱融着性ポリイミ
ド樹脂フィルムを、それぞれの実施例及び比較例におい
て作製した。
を用いて、実施例１〜７及び比較例１〜７に用いる熱融
着性ポリイミド樹脂を作製した。そして、これらポリイ
ミド樹脂を用いて前述の方法に従い、熱融着性ポリイミ
ド樹脂フィルムを、それぞれの実施例及び比較例におい
て作製した。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】表３及び表４には、実施例及び比較例で得
られた熱融着性ポリイミド樹脂フィルムのガラス転移温
度を示した。
られた熱融着性ポリイミド樹脂フィルムのガラス転移温
度を示した。
【００７０】
【表３】
【００７１】
【表４】
【００７２】次に、上記実施例及び比較例で得られた熱
融着性ポリイミド樹脂フィルムの各種用途における特性
の評価を行った。
融着性ポリイミド樹脂フィルムの各種用途における特性
の評価を行った。
【００７３】＜半導体素子とリードフレームとの間のダ
イボンド材＞ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ
のダイパッドに半導体素子を搭載し、上記実施例及び比
較例で得られた熱融着性ポリイミド樹脂フィルムによ
り、２００℃で熱圧着封止して半導体装置を作製した。
イボンド材＞ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ
のダイパッドに半導体素子を搭載し、上記実施例及び比
較例で得られた熱融着性ポリイミド樹脂フィルムによ
り、２００℃で熱圧着封止して半導体装置を作製した。
【００７４】このようにして得られた実施例及び比較例
の半導体装置について、下記の基準に従い、接着力およ
びパッケージリフロー性の評価を行った。これらの結果
を下記の表５及び表６に併せて示した。
の半導体装置について、下記の基準に従い、接着力およ
びパッケージリフロー性の評価を行った。これらの結果
を下記の表５及び表６に併せて示した。
【００７５】〔接着力〕接着力の測定は、９０度剥離試
験により行った。すなわち、熱融着性ポリイミド樹脂フ
ィルムで貼り付けたＴＡＢテープを半導体素子の底面に
対して垂直方向に剥離し、その時の剥離強度を接着力
（ｇ／ｃｍ）とした。測定温度は２５℃と２００℃で行
った。
験により行った。すなわち、熱融着性ポリイミド樹脂フ
ィルムで貼り付けたＴＡＢテープを半導体素子の底面に
対して垂直方向に剥離し、その時の剥離強度を接着力
（ｇ／ｃｍ）とした。測定温度は２５℃と２００℃で行
った。
【００７６】〔パッケージリフロー性〕各半導体装置に
ついて、８５℃／８５％ＲＨで１６８時間吸湿させた
後、２６０℃の半田中へ浸漬してパッケージクラックの
発生を観察した。
ついて、８５℃／８５％ＲＨで１６８時間吸湿させた
後、２６０℃の半田中へ浸漬してパッケージクラックの
発生を観察した。
【００７７】
【表５】
【００７８】
【表６】
【００７９】上記表５及び表６の結果から、ビスアリル
ナジックイミドを含有する熱融着性ポリイミド樹脂フィ
ルムを用いた実施例の半導体装置は、接着力がいずれも
１０００ｇ／ｃｍ以上（２５℃測定）、３００ｇ／ｃｍ
以上（２００℃測定）と極めて高く、また、パッケージ
クラックも発生しなかったことがわかる。これに対し
て、比較例の半導体装置は、接着力がいずれも３００ｇ
／ｃｍ以下（２５℃測定）、１００ｇ／ｃｍ以下（２０
０℃測定）と極めて低く、また、いずれもパッケージク
ラックが発生した。
ナジックイミドを含有する熱融着性ポリイミド樹脂フィ
ルムを用いた実施例の半導体装置は、接着力がいずれも
１０００ｇ／ｃｍ以上（２５℃測定）、３００ｇ／ｃｍ
以上（２００℃測定）と極めて高く、また、パッケージ
クラックも発生しなかったことがわかる。これに対し
て、比較例の半導体装置は、接着力がいずれも３００ｇ
／ｃｍ以下（２５℃測定）、１００ｇ／ｃｍ以下（２０
０℃測定）と極めて低く、また、いずれもパッケージク
ラックが発生した。
【００８０】＜ＣＳＰ用封止材料＞図１に示すように、
配線回路基板１上に、複数の接続用電極部２（金バン
プ）を介して半導体素子３（アルミニウムパッド（チッ
プ））を搭載し、上記配線回路基板１と半導体素子３と
の間の空隙を、上記実施例及び比較例で得られた熱融着
性ポリイミド樹脂フィルムを用いて、２００℃で熱圧着
封止して、ＣＳＰタイプの半導体装置（フェイスダウン
タイプ）を作製した。なお、図１において、４は上記熱
融着性ポリイミド樹脂フィルムによって構成された熱融
着性ポリイミド樹脂層である。
配線回路基板１上に、複数の接続用電極部２（金バン
プ）を介して半導体素子３（アルミニウムパッド（チッ
プ））を搭載し、上記配線回路基板１と半導体素子３と
の間の空隙を、上記実施例及び比較例で得られた熱融着
性ポリイミド樹脂フィルムを用いて、２００℃で熱圧着
封止して、ＣＳＰタイプの半導体装置（フェイスダウン
タイプ）を作製した。なお、図１において、４は上記熱
融着性ポリイミド樹脂フィルムによって構成された熱融
着性ポリイミド樹脂層である。
【００８１】このようにして得られた実施例及び比較例
の半導体装置について、下記の基準に従い、バンプボン
ディング性、接着力、パッケージリフロー性及び耐湿信
頼性の評価を行った。これらの結果を下記の表７及び表
８に併せて示した。なお、上記接着力及びパッケージリ
フロー性の評価は、前述の方法に従った。
の半導体装置について、下記の基準に従い、バンプボン
ディング性、接着力、パッケージリフロー性及び耐湿信
頼性の評価を行った。これらの結果を下記の表７及び表
８に併せて示した。なお、上記接着力及びパッケージリ
フロー性の評価は、前述の方法に従った。
【００８２】〔バンプボンディング性〕実施例及び比較
例で作製した半導体装置について、接続用電極部２（金
バンプ）と半導体素子３（アルミニウムパッド（チッ
プ））との間の抵抗値を測定し、接続状態（接続信頼
性）を判断した。そして、半導体装置の個数（ｎ＝１０
０）に対する、接続不良が発生した半導体個数の割合
（％）を求めた。
例で作製した半導体装置について、接続用電極部２（金
バンプ）と半導体素子３（アルミニウムパッド（チッ
プ））との間の抵抗値を測定し、接続状態（接続信頼
性）を判断した。そして、半導体装置の個数（ｎ＝１０
０）に対する、接続不良が発生した半導体個数の割合
（％）を求めた。
【００８３】〔耐湿信頼性〕実施例及び比較例で作製し
た半導体装置について、１２１℃の飽和水蒸気中におい
てプレッシャークッカー試験（ＰＣＴ試験）を行った。
そして、ＰＣＴ試験４８時間において、金バンプとアル
ミニウムパッド（チップ）との間の腐食等を調べ、耐湿
信頼性の評価を行った。そして、半導体装置の個数（ｎ
＝１００）に対する、腐食等が発生した半導体個数の割
合（％）を求めた。
た半導体装置について、１２１℃の飽和水蒸気中におい
てプレッシャークッカー試験（ＰＣＴ試験）を行った。
そして、ＰＣＴ試験４８時間において、金バンプとアル
ミニウムパッド（チップ）との間の腐食等を調べ、耐湿
信頼性の評価を行った。そして、半導体装置の個数（ｎ
＝１００）に対する、腐食等が発生した半導体個数の割
合（％）を求めた。
【００８４】
【表７】
【００８５】
【表８】
【００８６】上記表７及び表８の結果から、ビスアリル
ナジックイミドを含有する熱融着性ポリイミド樹脂フィ
ルムを用いた実施例の半導体装置は、接着力がいずれも
１０００ｇ／ｃｍ以上（２５℃測定）、３００ｇ／ｃｍ
以上（２００℃測定）と極めて高く、パッケージクラッ
クも発生せず、バンプボンディング性及び耐湿信頼性の
双方の特性に優れていることがわかる。これに対して、
比較例の半導体装置は、接着力がいずれも３００ｇ／ｃ
ｍ以下（２５℃測定）、１００ｇ／ｃｍ以下（２００℃
測定）と極めて低く、パッケージクラックが発生し、バ
ンプボンディング性及び耐湿信頼性に劣ることがわか
る。
ナジックイミドを含有する熱融着性ポリイミド樹脂フィ
ルムを用いた実施例の半導体装置は、接着力がいずれも
１０００ｇ／ｃｍ以上（２５℃測定）、３００ｇ／ｃｍ
以上（２００℃測定）と極めて高く、パッケージクラッ
クも発生せず、バンプボンディング性及び耐湿信頼性の
双方の特性に優れていることがわかる。これに対して、
比較例の半導体装置は、接着力がいずれも３００ｇ／ｃ
ｍ以下（２５℃測定）、１００ｇ／ｃｍ以下（２００℃
測定）と極めて低く、パッケージクラックが発生し、バ
ンプボンディング性及び耐湿信頼性に劣ることがわか
る。
【００８７】＜多層配線板の層間絶縁接着材＞複数のＦ
Ｒ−４（ガラエポ）基板とＢＴレジン基板とを積層し、
ＦＲ−４（ガラエポ）基板とＢＴレジン基板との間を、
上記実施例及び比較例で得られた熱融着性ポリイミド樹
脂フィルムを用いて、２００℃で熱圧着接合して、多層
配線板を作製した。
Ｒ−４（ガラエポ）基板とＢＴレジン基板とを積層し、
ＦＲ−４（ガラエポ）基板とＢＴレジン基板との間を、
上記実施例及び比較例で得られた熱融着性ポリイミド樹
脂フィルムを用いて、２００℃で熱圧着接合して、多層
配線板を作製した。
【００８８】このようにして得られた実施例及び比較例
の多層配線板について、接着力及び耐湿信頼性の評価を
行った。これらの結果を下記の表９及び表１０に併せて
示した。なお、上記接着力は前述の方法に準じて測定
し、耐湿信頼性は下記のようにして評価した。
の多層配線板について、接着力及び耐湿信頼性の評価を
行った。これらの結果を下記の表９及び表１０に併せて
示した。なお、上記接着力は前述の方法に準じて測定
し、耐湿信頼性は下記のようにして評価した。
【００８９】〔耐湿信頼性〕実施例及び比較例で作製し
た多層配線板について、１２１℃の飽和水蒸気中におい
てプレッシャークッカー試験（ＰＣＴ試験）を行った。
そして、ＰＣＴ試験４８時間において、マイグレーショ
ンの発生を評価した。
た多層配線板について、１２１℃の飽和水蒸気中におい
てプレッシャークッカー試験（ＰＣＴ試験）を行った。
そして、ＰＣＴ試験４８時間において、マイグレーショ
ンの発生を評価した。
【００９０】
【表９】
【００９１】
【表１０】
【００９２】上記表９及び表１０の結果から、ビスアリ
ルナジックイミドを含有する熱融着性ポリイミド樹脂フ
ィルムを用いた実施例の多層配線板は、接着力がいずれ
も１０００ｇ／ｃｍ以上（２５℃測定）、３００ｇ／ｃ
ｍ以上（２００℃測定）と極めて高く、また、マイグレ
ーションも発生しなかったことがわかる。これに対し
て、比較例の半導体装置は、接着力がいずれも３００ｇ
／ｃｍ以下（２５℃測定）、１００ｇ／ｃｍ以下（２０
０℃測定）と極めて低く、いずれもマイグレーションが
発生していることがわかる。
ルナジックイミドを含有する熱融着性ポリイミド樹脂フ
ィルムを用いた実施例の多層配線板は、接着力がいずれ
も１０００ｇ／ｃｍ以上（２５℃測定）、３００ｇ／ｃ
ｍ以上（２００℃測定）と極めて高く、また、マイグレ
ーションも発生しなかったことがわかる。これに対し
て、比較例の半導体装置は、接着力がいずれも３００ｇ
／ｃｍ以下（２５℃測定）、１００ｇ／ｃｍ以下（２０
０℃測定）と極めて低く、いずれもマイグレーションが
発生していることがわかる。
【００９３】＜低応力性半導体素子のバッファーコート
材＞上記実施例及び比較例で得られた熱融着性ポリイミ
ド樹脂フィルムを用いて、２００℃で熱圧着することに
より、半導体素子能動面側に保護膜（バッファーコート
層）を形成しチップを作製した。そして、このチップを
用いて、通常のワイヤーボンドタイプのＱＦＰパッケー
ジ（２００ピン）の半導体装置を作製した。
材＞上記実施例及び比較例で得られた熱融着性ポリイミ
ド樹脂フィルムを用いて、２００℃で熱圧着することに
より、半導体素子能動面側に保護膜（バッファーコート
層）を形成しチップを作製した。そして、このチップを
用いて、通常のワイヤーボンドタイプのＱＦＰパッケー
ジ（２００ピン）の半導体装置を作製した。
【００９４】このようにして得られた実施例及び比較例
の半導体装置について、下記の基準に従い、アルミスラ
イドを評価した。その結果を、下記の表１１及び表１２
に併せて示した。
の半導体装置について、下記の基準に従い、アルミスラ
イドを評価した。その結果を、下記の表１１及び表１２
に併せて示した。
【００９５】〔アルミスライド〕各半導体装置につい
て、熱サイクル試験（条件：−５０〜１５０℃×１００
０サイクル）を行い、アルミスライド（ワイヤーとアル
ミパッドとの間が切れること）を調べた。そして、試験
に供した半導体装置の個数（ｎ＝１００）に対するアル
ミスライドが発生した半導体個数の割合（％）を算出し
た。
て、熱サイクル試験（条件：−５０〜１５０℃×１００
０サイクル）を行い、アルミスライド（ワイヤーとアル
ミパッドとの間が切れること）を調べた。そして、試験
に供した半導体装置の個数（ｎ＝１００）に対するアル
ミスライドが発生した半導体個数の割合（％）を算出し
た。
【００９６】
【表１１】
【００９７】
【表１２】
【００９８】上記表１１及び表１２の結果から、ビスア
リルナジックイミドを含有する熱融着性ポリイミド樹脂
フィルムを用いた実施例の多層配線板は、いずれもアル
ミスライドによるワイヤーボンディング部の接続不良が
発生しなかったのに対し、比較例の半導体装置は、アル
ミスライドの発生率が極めて高いことがわかる。
リルナジックイミドを含有する熱融着性ポリイミド樹脂
フィルムを用いた実施例の多層配線板は、いずれもアル
ミスライドによるワイヤーボンディング部の接続不良が
発生しなかったのに対し、比較例の半導体装置は、アル
ミスライドの発生率が極めて高いことがわかる。
【００９９】
【発明の効果】以上のように、本発明の熱融着性ポリイ
ミド樹脂フィルムは、前記一般式（１）で表わされるビ
スアリルナジックイミドと熱可塑性ポリイミド樹脂から
なる熱融着性ポリイミド樹脂から形成されているもので
ある。本発明の熱融着性ポリイミド樹脂フィルムは、従
来よりも低温の１００〜２００℃で熱圧着を行うことが
でき、しかも、熱圧着後の高温強度、接着力が高い。そ
のため、本発明の熱融着性ポリイミド樹脂フィルムを、
例えば、半導体装置や多層配線板等の電子部品に用いた
場合、電子部品を熱によって損傷することがなく、半導
体素子と配線板の接合、複数の配線板同士の接合等を行
うことができる。このように、本発明の熱融着性ポリイ
ミド樹脂フィルムを用いてなる本発明の半導体装置及び
多層配線板は、優れた接着性を備え、信頼性が向上する
ようになる。
ミド樹脂フィルムは、前記一般式（１）で表わされるビ
スアリルナジックイミドと熱可塑性ポリイミド樹脂から
なる熱融着性ポリイミド樹脂から形成されているもので
ある。本発明の熱融着性ポリイミド樹脂フィルムは、従
来よりも低温の１００〜２００℃で熱圧着を行うことが
でき、しかも、熱圧着後の高温強度、接着力が高い。そ
のため、本発明の熱融着性ポリイミド樹脂フィルムを、
例えば、半導体装置や多層配線板等の電子部品に用いた
場合、電子部品を熱によって損傷することがなく、半導
体素子と配線板の接合、複数の配線板同士の接合等を行
うことができる。このように、本発明の熱融着性ポリイ
ミド樹脂フィルムを用いてなる本発明の半導体装置及び
多層配線板は、優れた接着性を備え、信頼性が向上する
ようになる。
【図１】本発明の熱融着性ポリイミド樹脂フィルムを用
いた、ＣＳＰタイプの半導体装置（フェイスダウンタイ
プ）を示す断面図である。
いた、ＣＳＰタイプの半導体装置（フェイスダウンタイ
プ）を示す断面図である。
１ 配線回路基板 ２ 接続用電極部 ３ 半導体素子 ４ 熱融着性ポリイミド樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/768 Ｈ０５Ｋ 1/03 ６５０ Ｈ０５Ｋ 1/03 ６５０ 1/18 Ｌ 1/18 3/46 Ｔ 3/46 Ｃ０９Ｊ 179/08 Ｚ // Ｃ０９Ｊ 179/08 Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｓ
Claims (8)
- 【請求項１】 下記の一般式（１）で表わされるビスア
リルナジックイミドと熱可塑性ポリイミド樹脂からなる
熱融着性ポリイミド樹脂から形成されていることを特徴
とする熱融着性ポリイミド樹脂フィルム。 【化１】 - 【請求項２】 上記一般式（１）において、Ｒが下記の
一般式（２）〜（４）の少なくともいずれかで表わされ
るものである請求項１に記載の熱融着性ポリイミド樹脂
フィルム。 【化２】 【化３】 【化４】 - 【請求項３】 上記熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記一
般式（５）〜（１０）で表わされる酸二無水物の少なく
とも一つを用いて合成されたものである、請求項１また
は２に記載の熱融着性ポリイミド樹脂フィルム。 【化５】 【化６】 【化７】 【化８】 【化９】 【化１０】 - 【請求項４】 上記熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記一
般式（１１）〜（１７）で表わされるジアミンの少なく
とも一つを用いて合成されたものである、請求項１〜３
のいずれか一項に記載の熱融着性ポリイミド樹脂フィル
ム。 【化１１】 【化１２】 【化１３】 【化１４】 【化１５】 【化１６】 【化１７】 - 【請求項５】 上記熱可塑性ポリイミド樹脂が、下記一
般式（１８）で表わされるケイ素含有ジアミンを用いて
合成されたものである、請求項１〜４のいずれか一項に
記載の熱融着性ポリイミド樹脂フィルム。 【化１８】 - 【請求項６】 上記熱融着性ポリイミド樹脂のガラス転
移温度が２０〜２００℃である請求項１〜５のいずれか
に記載の熱融着性ポリイミド樹脂フィルム。 - 【請求項７】 配線板上に半導体素子が搭載され、上記
配線板と半導体素子との間隙が熱融着性ポリイミド樹脂
層によって封止されてなる半導体装置であって、上記熱
融着性ポリイミド樹脂層が請求項１〜６のいずれか一項
に記載の熱融着性ポリイミド樹脂フィルムによって構成
されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項８】 複数の配線板が熱融着性ポリイミド樹脂
を介して積層一体化されてなる多層配線板であって、上
記熱融着性ポリイミド樹脂層が請求項１〜６のいずれか
一項に記載の熱融着性ポリイミド樹脂フィルムによって
構成されていることを特徴とする多層配線板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33920298A JP2000160007A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 熱融着性ポリイミド樹脂フィルム及びこれを用いた半導体装置並びに多層配線板。 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33920298A JP2000160007A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 熱融着性ポリイミド樹脂フィルム及びこれを用いた半導体装置並びに多層配線板。 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000160007A true JP2000160007A (ja) | 2000-06-13 |
Family
ID=18325218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33920298A Pending JP2000160007A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 熱融着性ポリイミド樹脂フィルム及びこれを用いた半導体装置並びに多層配線板。 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000160007A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002322292A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-11-08 | Nitto Denko Corp | 熱融着性ポリイミド樹脂フィルムとこれを用いた多層配線板 |
| WO2007083810A1 (ja) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | 接着剤組成物、フィルム状接着剤、接着シート、並びにそれを用いた半導体装置 |
| JP2008111091A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-05-15 | Hitachi Chem Co Ltd | 接着剤フィルム及び回路接続材料 |
| WO2018030410A1 (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 大日本印刷株式会社 | ポリイミドフィルム、積層体、及びディスプレイ用表面材 |
| JP2018028073A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-22 | 大日本印刷株式会社 | ポリイミドフィルム、積層体、及びディスプレイ用表面材 |
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| JP2018059075A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-12 | 大日本印刷株式会社 | ポリイミドフィルム、積層体、及びディスプレイ用表面材 |
| JP2019059927A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | 大日本印刷株式会社 | フィルム、ポリイミドフィルム、積層体、ディスプレイ用部材、タッチパネル部材、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置 |
-
1998
- 1998-11-30 JP JP33920298A patent/JP2000160007A/ja active Pending
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| KR101014483B1 (ko) * | 2006-01-23 | 2011-02-14 | 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 | 접착제 조성물, 필름상 접착제, 접착시트, 및 그것을이용한 반도체장치 |
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