JP2000265147A - 電子部品接着テープ - Google Patents
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Abstract
電気的特性に優れ、しかも硬化時更には硬化後において
も有機ガスの放出が少なく、電子部品間、特に半導体部
品間の接着に好適な電子部品接着用組成物及びこれを用
いた接着テープ、及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 重量平均分子量が5000〜200000で且つア
クリロニトリル含量が5〜50重量%であるカルボキシル
基を有するアクリロニトリル−ブタジエン共重合体;ビ
スフェノールA型エポキシ樹脂及びノボラック型エポキ
シ樹脂;1分子内に2以上のマレイミド基を含有するマ
レイミド化合物;芳香族ジアミン系化合物;エポキシ基
を有する液状シリコン樹脂を含有する電子部品接着用組
成物。
Description
ド、放熱板、半導体チップ等を含む半導体装置のリード
フレーム周辺の部品同士の接着に使用し得る電子部品接
着用組成物、及び当該組成物を用いた電子部品用接着テ
ープ及びその製造方法に関するものである。
用される接着テープには、リードフレーム固定用接着テ
ープ、放熱板接着用テープ、TABキャリヤテープなど
がある。リードフレーム固定用接着テープは、リードフ
レームにリードを固定する部分に用いられ、リードフレ
ームや半導体装置の組立効率、生産性向上のために用い
られている。ここで、接着テープを用いた半導体組立
は、予めリードフレーム上に接着テープを貼着し、この
フレームに接着テープを介して半導体チップを搭載した
後、半硬化状態の接着層を加熱により完全硬化して、樹
脂でパッケージングする方法が一般的である。従って、
リードフレーム固定用接着テープは、テーピング時の作
業性、接着テープとしての接着力などに優れることはも
ちろん、半導体装置としての一般的な信頼性を損なわな
いこと、半導体装置の組立工程での加熱に耐えられる十
分な耐熱性を有することが要求される。
る接着テープとしては、例えば、ポリイミドフィルムな
どの耐熱性支持フィルム上に、接着層としてポリアクリ
ロニトリル、ポリアクリレート、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体等を主体とする各樹脂組成物、又はこ
れらに熱硬化性樹脂を混合した樹脂組成物を塗布したも
のがある。
も耐熱性、寸法安定性、電気的特性が十分とは言えな
い。一方、近年、半導体装置の内部は多ピン化し、また
装置内部で発生する熱を放熱すべく、放熱板が取り付け
られるなど、パッケージ構造が益々複雑化していくた
め、それに伴い接着テープの接着層に対する電気的、物
理的、熱的特性又は取扱い特性に関する要求も厳しくな
って、上記従来のテープでは、これらの要求に満足でき
なくなっている。特に放熱板とリードピンを接着させる
ときや半導体チップとリードピンを絶縁テープで接合さ
せる場合には、リードフレームの金属が変形したり、損
傷するおそれがある。
5,494,757及びUSP5,500,294で
は、ピペラジニルエチルアミノカルボニル基を有するブ
タジエン−アクリロニトリル共重合体、2以上のマレイ
ミド基を含有した化合物、ジアミン含有ポリシロキサン
化合物を含有する接着用組成物を接着層に用いたテープ
が提案されている。このような接着テープは、比較的低
温で接着及び硬化が可能で、しかも耐熱性、電気的特性
に優れている。しかしながら、装置組立工程において半
硬化状態の接着層を完全硬化させる際に多量に有機ガス
が放出されるという問題がある。接着層からの揮発物
は、装置における半導体の特性に影響を及ぼすばかり
か、装置部品の腐食、損傷の原因ともなる。
事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところ
は、比較的低温で接着及び硬化可能で、耐熱性、電気的
特性に優れ、しかも硬化時更には硬化後においても有機
ガスの放出が少なく、電子部品間、特に半導体部品間の
接着に好適な電子部品接着用組成物及びこれを用いた接
着テープ、及びその製造方法を提供することにある。
組成物は、(A)重量平均分子量が5,000〜20
0,000で且つアクリロニトリル含量が5〜50重量
%であるカルボキシル基を有するアクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体;(B)ビスフェノールA型エポキシ
樹脂及びノボラック型エポキシ樹脂;(C)1分子内に
2以上のマレイミド基を含有するマレイミド化合物;
(D)芳香族ジアミン系化合物;(E)エポキシ基を有
する液状シリコン樹脂を含有することを特徴とする。
ールノボラック型エポキシ樹脂又はフェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂であることが好ましく、(A)成分の
カルボキシル基当量は500〜10,000であること
が好ましい。
ェノールA型エポキシ樹脂を20〜500重量部、ノボ
ラック型エポキシ樹脂を10〜200重量部含有してい
ることが好ましく、(C)成分を10〜200重量部含
有していることが好ましい。(C)成分は下記化学式
(1)または(2)で示される化合物であることが好ま
しい。
0重量部に対して、芳香族ジアミン化合物1〜100重
量部を含有していることが好ましく、(A)成分100
重量部に対して(E)成分を0.1〜20重量部含有し
ていることが好ましい。
ィルムの少なくとも片面に、請求項1〜8のいずれかに
記載の電子部品接着用組成物が塗布されていることを特
徴とする。
は、耐熱性フィルムの片面又は両面に、請求項1〜8の
いずれかに記載の電子部品接着用組成物を塗付する工程
を含むことを特徴とする。
は、カルボキシル基含有アクリロニトリル−ブタジエン
共重合体(A成分)、エポキシ混合樹脂(B成分)、マ
レイミド化合物(C成分)、芳香族ジアミン系化合物
(D成分)、エポキシ基を有する液状シリコン樹脂(E
成分)を含有する。以下、各成分について順に説明す
る。
ジエン共重合体は、主として接着組成物が硬化する前に
粘着性を発揮するもので、分子内にカルボキシル基を有
し、重量平均分子量が5,000〜200,000、ア
クリロニトリル含有率が5〜50重量%のものが用いら
れる。重量平均分子量が5,000より小さいと、硬化
後の接着層の接着力、耐熱性を低下させる原因となるか
らである。逆に200,000より大きいと、溶媒に対
する溶解性が悪くなり、組成物の粘度が高くなりすぎ
て、塗布工程をはじめ、接着テープの製造性、作業性が
低下するからである。また、アクリロニトリル含有率が
5重量%より少ないと、耐熱性、耐化学性が低下し、5
0重量%より多いと、接着力が低下しすぎるからであ
る。また、カルボキシル基の当量は500〜10,00
0であることが好ましい。カルボキシル基の当量が1
0,000より大きいと、接着力、耐熱性が低下し、5
00より小さいと、溶液状態での安定性が低下して、作
業性が悪くなるからである。
ノールA型エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂の
混合物である。ビスフェノールA型エポキシ樹脂とは、
ビスフェノールAとエピクロルヒドリン等のエポキシ化
合物の縮重合生成物であり、ノボラック型エポキシ樹脂
とは、ビスフェノールAに代えてフェノールやクレゾー
ル等のフェノール系化合物を用いて得られるエポキシ樹
脂をいう。ノボラック型エポキシ樹脂としては、フェノ
ールを原料として得られるノボラックを用いたフェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールを原料として
用いたクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などを用い
ることができる。
分、D成分により3次元硬化して接着力の向上に寄与
し、しかも硬化に際しては水やその他の揮発物がなく、
体積収縮が少なくて済む上に、硬化物は耐熱性、電気的
特性に優れている。
は、A成分100重量部に対して20重量部以上が好ま
しく、より好ましくは80重量部以上である。また、含
有量の上限は、500重量部以下が好ましく、より好ま
しくは200重量部以下である。ノボラック型エポキシ
樹脂の含有量は、A成分100重量部に対して10重量
部以上が好ましく、より好ましくは40重量部以上であ
る。含有量の上限は、200重量部以下が好ましく、よ
り好ましくは100重量部以下である。ビスフェノール
A型エポキシ樹脂が20重量部未満では接着力が低下
し、500重量部を超えると耐熱性が低下するからであ
る。また、ノボラック型エポキシ樹脂の含有量が10重
量部未満の場合には耐熱性が悪くなり、200重量部を
超えると接着力が低下するからである。
にマレイミド基を2以上有するものであればよいが、下
記化学式(1)又は(2)で示されるようなフェニル基
を有するビスマレイミド化合物が好ましく用いられる。
マレイミド化合物は、B成分の各エポキシ樹脂、E成分
のエポキシ基と反応して、接着用組成物の硬化剤として
作用する。
対して10重量部以上で、200重量部以下であること
が好ましい。10重量部未満では硬化が不十分な状態と
なり、硬化物の耐熱性、弾性率、機械的強度が低下する
からである。一方、200重量部を超えると、テープ作
成時の接着層の硬化が進みすぎ、加熱による完全硬化後
の接着力の低下、換言すると接着テープを介する部品同
士の接着力が低下するからである。
は、ジアミノジフェエニルメタンなどが挙げられる。芳
香族ジアミン系化合物は、C成分と同様に、B成分のエ
ポキシ樹脂及びE成分のエポキシ基と反応して、硬化剤
として作用する。従って、D成分の含有量は、エポキシ
樹脂及びビスマレイミド化合物の含有総量100重量部
に対して、1重量部以上で100重量部以下であること
が好ましい。1重量部未満ではエポキシ樹脂の硬化が不
十分となり、硬化物の耐溶剤性、耐熱性、電気抵抗など
が不十分となるからである。一方、100重量部を超え
ると、耐溶剤性、電気抵抗性などが不十分となるからで
ある。
エポキシ基を有しており、加熱硬化過程で、B成分のエ
ポキシ樹脂とともに硬化する。シリコン樹脂が他の樹脂
と化学結合しつつ硬化することにより、接着用組成物の
硬化物の耐熱性、振動吸収性、電気的絶縁性を向上さ
せ、半導体装置としての耐久性、信頼性を高めることが
できる。E成分の含有量は、B成分100重量に対して
0.1重量部以上で、20重量部以下であることが好ま
しい。0.1重量部より少ないと、シリコン樹脂添加
(電気絶縁性、耐熱性など)の効果が得られず、20重
量部を超えると接着力が低下するからである。
成分、C成分、D成分、及びE成分のほかに、硬化反応
を促進するために、硬化促進剤を含有してもよい。ま
た、その他の充填剤(例えば、接着組成物の硬化物の接
着力及び強度のバランス調整のための無機又は有機成分
の粒子)を含有してもよい。
アルミナ及びシリコン粉末などが用いられ、有機充填剤
としては粉末状のアクリル樹脂、ポリアミド樹脂又はシ
リコン樹脂などが用いられる。これらの充填剤は、接着
力を低下せしめる一方、機械的強度及び弾性率を高めて
作業性を向上させることができる。但し、このような粒
子の含有量は、A成分100重量部に対して50重量部
以下とすることが好ましい。50重量部を超えると、接
着力が低下しすぎるからである。
を所定量混合し、溶剤に溶かして、粘度を100〜2,
000cps程度、好ましくは300〜1,000cp
s程度に調製することにより得られる。
定しないが、メチルエチルケトン、トルエン等の有機溶
剤を用いることができる。
ィルムの片面又は両面に、本発明の組成物を塗布し、乾
燥して接着層を形成したものである。
燥後の厚みが10〜50μmとなる程度の量であること
が好ましい。また、乾燥条件としては、従来より公知の
方法を利用することができ、具体的には、80〜120
℃で1〜20分間乾燥した後、接着層側に離型用フィル
ムをラミネートし、更に80〜120℃で5〜30分間
加熱して接着層を半硬化させる方法が一般的である。
えば、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど
の耐熱性樹脂フィルムなどが用いられ、その厚みは大略
5〜100μmが好ましく、より好ましくは25〜15
0μmである。
フィルム、弗素樹脂系フィルム、ポリエチレンフィル
ム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、紙、及び場
合によってこれらにシリコン樹脂を混合することによ
り、更に離型性を向上させたフィルムなどを用いること
ができる。
接着層が弾性を有する上記本発明の接着用組成物の半硬
化物で形成されているので、リードフレームへのテーピ
ングをはじめとする半導体装置の組立作業性に優れてい
る。さらに半導体装置組立後、接着層の完全硬化に際し
ても、半導体部品に影響を及ぼすことがない程度の比較
的低温で完全硬化させることができる上に、組立工程、
硬化工程、さらに硬化後においても接着層からの揮発物
が少なく、半導体特性への影響が少なくて済む。
製造〕 実施例1;重量平均分子量が20,000、カルボキシ
ル基当量が1,200、アクリロニトリル含有量が40
重量%であるアクリロニトリル−ブタジエン共重合体1
00重量部をメチルエチルケトンに溶かして、固形分が
15重量%である溶液を製造した後、ビスフェノールA
型エポキシ樹脂(エポキシ当量400)100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2
00)50重量部、N’,N’−(4−4’−ジフェニ
ルメタン)ビスマレイミド25重量部、ジアミノジフェ
ニルメタン25重量部、エポキシ基を有する液状シリコ
ン樹脂2重量部、平均粒径2.0μmの酸化亜鉛粒子6
重量部を添加、混合し、溶剤(メチルエチンケトンとト
ルエンの混合物)に溶解して、溶液の粘度を800〜
1,000cpsとした。
0μmであるポリイミドフィルム(商品名:KAPTO
N、DUPON社製造)上に、乾燥後の厚さが20μm
となるように塗布し、120℃で5分間乾燥した後、厚
さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムをラ
ミネートして、接着テープを製造した。
0、カルボキシル基当量が2,700、アクリロニトリ
ル含有量が27重量%であるアクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体100重量部にビスフェノールA型エポキ
シ樹脂(エポキシ当量400)200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200)1
00重量部、N’−N’−(4−4’−ジフェニルメタ
ン)ビスマレイミド50重量部、ジアミノフェニルメタ
ン50重量部、エポキシ基を有する液状シリコン樹脂2
重量部、平均粒径2.0μmの酸化亜鉛6重量部を添加
し、実施例1と同様に、メチルエチルケトンとトルエン
溶剤を用いて溶液の粘度を800〜1,000cpsと
した接着用組成物を調製した。この接着用組成物を用い
て、実施例1と同様にして接着テープを製造した。
0、カルボキシル基当量が2,300、アクリロニトリ
ル含有量が32重量%であるアクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体100重量部にビスフェノールA型エポキ
シ樹脂(エポキシ当量400)200重量部、フェノー
ルノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量200)10
0重量部、N,N’−(4,4’−ジフェニルメタン)
ビスマレイミド50重量部、ジアミノジフェニルメタン
50重量部、エポキシ基を有する液状シリコン樹脂2重
量部、平均粒子大きさが2.0μmである酸化亜鉛6重
量部を添加し、実施例1と同様に、メチルエチルケトン
とトルエン溶剤を用いて溶液の粘度を800〜1,00
0cpsとして接着用組成物を調製した。この接着用組
成物を用い、実施例1と同様にして接着テープを製造し
た。
0、カルボキシル基当量が2,300、アクリロニトリ
ル含有量が32重量%であるアクリロニトリル−ブタジ
エン共重合体100重量部にビスフェノールA型エポキ
シ樹脂(エポキシ当量400)300重量部、ジアミノ
ジフェニルメタン50重量部、エポキシ基を有する液状
シリコン樹脂2重量部、平均粒子大きさが2.0μmで
ある酸化亜鉛6重量部を添加し、実施例1と同様に、メ
チルエチルケトンとトルエン溶剤を用いて溶液の粘度を
800〜1,000cpsとして接着用組成物を調製し
た。この接着用組成物で、実施例1と同様にして接着テ
ープを製造した。
0、アクリロニトリル含有量が32重量%であるアクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体100重量部にビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量400)20
0重量部、クレゾールノボラック型エポキシ(エポキシ
当量200)100重量部、N,N’−(4−4’−ジ
フェニルメタン)ビスマレイミド50重量部、ジアミノ
ジフェニルメタン50重量部、平均粒子大きさが2.0
μmである酸化亜鉛6重量部を添加し、実施例1と同様
に、メチルエチルケトンとトルエン溶剤を用いて溶液の
粘度を800〜1,000cpsとして接着用組成物を
調製した。この接着用組成物を用いて、実施例1と同様
にして接着テープを製造した。
例の接着テープを、下記評価方法に基づいて、接着力、
熱分解温度、ガス発生量、吸湿率、弾性率を測定した。
測定結果を表1に示す。
着テープを5kg/cm2の圧力で0.5秒間圧着した
後、175℃の熱風オーブンで1時間硬化させた。硬化
後、引張強度試験機を用いて接着テープの剥離に要する
荷重(ピール強度)を測定した。 熱分解温度(℃) TGA(DUPON V4.IC 2200)で測定し
て、質量が5%減少したときの温度を熱分解温度とし
た。 ガス発生率(%) 乾燥機で170℃で1時間保管し、保管前後の重量を測
定した。保管前の接着層重量に対する重量減少量(ガス
発生量に該当)の割合(%)を求めた。 吸湿率(%) 23℃の水に24時間浸漬し、浸漬前後の重量変化を測
定した。浸漬前の接着層重量に対する重量増加量(吸湿
量に該当)を吸湿率(%)とした。 弾性率(kg/mm2) 170℃で1時間、次いで250℃で1時間硬化させた
後、引張強度試験機で弾性率を測定した。
ック型エポキシ樹脂を含まない場合及び芳香族ジアミド
を含有しない場合には、ガス発生量が多く、また弾性率
が低くて、強度的に不十分であることがわかる。
含有しない場合には、熱分解温度が低くなっており、耐
熱性が劣っていることがわかる。さらに接着性が劣り、
また吸湿率も高くなる(電気的特性が低下する)傾向が
あることがわかる。
れも高い接着力を保持しつつ、耐熱性に優れ、しかもガ
ス発生量、吸湿量が少なく、しかも弾性率が高くて強度
的にも満足できるものであった。
接着力、耐熱性、電気的特性、強度、に優れ、しかも加
熱時のガス発生量も少ない。従って、本発明の接着用組
成物を用いて接着層を形成してなる本発明の接着テープ
を、半導体装置など電子部品の接着テープとして用いれ
ば、半導体装置の製造作業性に優れ、しかも製造時から
製品完成後に至るまで、半導体特性を損なうことがな
い。
0)
(2)で示される化合物である請求項1に記載の電子部
品接着テープ。
00重量部に対して、芳香族ジアミン化合物1〜100
重量部を含有している請求項1又は2に記載の電子部品
接着テープ。
ープは、(A)重量平均分子量が5,000〜200,
000で且つアクリロニトリル含量が5〜50重量%で
あり、且つカルボキシル基当量が500〜10,000
であるアクリロニトリル−ブタジエン共重合体を100
重量部;(B)ビスフェノールA型エポキシ樹脂20〜
500重量部、及びクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂又はフェノールノボラック型エポキシ樹脂10〜20
0重量部;(C)1分子内に2以上のマレイミド基を含
有するマレイミド化合物10〜200重量部;(D)芳
香族ジアミン系化合物;(E)エポキシ基を有する液状
シリコン樹脂0.1〜20重量部;を含有する接着用組
成物が、耐熱性フィルムの少なくとも片面に塗布されて
いることを特徴とする。
(2)で示される化合物でることが好ましい。
0重量部に対して、芳香族ジアミン化合物1〜100重
量部を含有していることが好ましい。
Claims (10)
- 【請求項1】 (A)重量平均分子量が5,000〜2
00,000で且つアクリロニトリル含量が5〜50重
量%であるカルボキシル基を有するアクリロニトリル−
ブタジエン共重合体; (B)ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びノボラック
型エポキシ樹脂; (C)1分子内に2以上のマレイミド基を含有するマレ
イミド化合物; (D)芳香族ジアミン系化合物; (E)エポキシ基を有する液状シリコン樹脂;を含有す
ることを特徴とする電子部品接着用組成物。 - 【請求項2】 前記ノボラック型エポキシ樹脂は、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂又はフェノールノボラ
ック型エポキシ樹脂である請求項1に記載の電子部品接
着用組成物。 - 【請求項3】 (A)成分のカルボキシル基当量は50
0〜10,000である請求項1または2に記載の電子
部品接着用組成物。 - 【請求項4】 (A)成分100重量部に対して、ビス
フェノールA型エポキシ樹脂を20〜500重量部、ノ
ボラック型エポキシ樹脂を10〜200重量部含有して
いる請求項1〜3のいずれかに記載の電子部品接着用組
成物。 - 【請求項5】 (A)成分100重量部に対して、
(C)成分を10〜200重量部含有している請求項1
〜4のいずれかに記載の電子部品接着用組成物。 - 【請求項6】 (C)成分は下記化学式(1)または
(2)で示される化合物である請求項1〜5のいずれか
に記載の電子部品接着用組成物。 【化1】 - 【請求項7】 (B)成分及び(C)成分の含有総量1
00重量部に対して、芳香族ジアミン化合物1〜100
重量部を含有している請求項1〜6のいずれかに記載の
電子部品接着用組成物。 - 【請求項8】 (A)成分100重量部に対して(E)
成分を0.1〜20重量部含有している請求項1〜7の
いずれかに記載の電子部品接着用組成物。 - 【請求項9】 耐熱性フィルムの少なくとも片面に、請
求項1〜8のいずれかに記載の電子部品接着用組成物が
塗布されていることを特徴とする電子部品接着テープ。 - 【請求項10】 耐熱性フィルムの片面又は両面に、請
求項1〜8のいずれかに記載の電子部品接着用組成物を
塗付する工程を含むことを特徴とする電子部品接着テー
プの製造方法。
Priority Applications (1)
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JP7055699A JP3083814B1 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 電子部品接着テープ |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008095014A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Tomoegawa Paper Co Ltd | Qfn用熱硬化型樹脂組成物および接着シート |
JP2009158817A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Tomoegawa Paper Co Ltd | Qfn用熱硬化型樹脂組成物及びそれを用いたqfn用接着シート |
JP5486081B2 (ja) * | 2010-03-25 | 2014-05-07 | 株式会社巴川製紙所 | 電子部品用液状接着剤および接着テープ |
JP2015117283A (ja) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | オリンパス株式会社 | 医療機器用接着剤組成物及び医療機器 |
-
1999
- 1999-03-16 JP JP7055699A patent/JP3083814B1/ja not_active Expired - Lifetime
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