JP2000273409A - 半導体装置用接着剤シートおよびそれを用いた部品ならびに半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＩＣパッケージの動作時発生する熱の問題を解
消し、耐リフロー性、サーマルサイクル性に優れた半導
体装置用接着剤シートおよびそれを用いた部品ならびに
半導体装置を工業的に提供し、実装後の半導体装置の信
頼性を向上させる。 【解決手段】１００℃での熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍＫ
以上であることを特徴とする半導体装置用接着剤シート
およびそれを用いた部品ならびに半導体装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路
（ＩＣ）を搭載し、パッケージ化する際に用いられる半
導体装置用接着剤シートおよびそれを用いた部品ならび
に半導体装置に関する。さらに詳しくは、ボールグリッ
ドアレイ（ＢＧＡ）、ランドグリッドアレイ（ＬＧＡ）
方式の表面実装パッケージに用いられる半導体集積回路
接続用基板を構成する絶縁層および導体パターンからな
る配線基板層と、たとえば金属補強板（スティフナー、
ヒートスプレッター）間を接着するのに用いられる熱伝
導性、耐リフロー性、サーマルサイクル性等の信頼性に
優れた半導体装置用接着剤シートおよびそれを用いた部
品ならびに半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体集積回路（ＩＣ）パッケー
ジとして、デュアルインラインパッケージ（ＤＩＰ）、
スモールアウトラインパッケージ（ＳＯＰ）、クアッド
フラットパッケージ（ＱＦＰ）等のパッケージ形態が用
いられてきた。しかし、ＩＣの多ピン化とパッケージの
小型化に伴って、最もピン数の多くできるＱＦＰにおい
ても限界に近づいている。これは特にプリント基板に実
装する際に、外部端子（リード）間の狭ピッチ化による
取扱い性の困難化とプリント基板上の半田の印刷精度が
得にくいことによる。そこで近年、多ピン化、小型化の
手段としてＢＧＡ方式、ＬＧＡ方式、ＰＧＡ方式等が実
用化されてきた。中でも、ＢＧＡ方式はプラスチック材
料の利用による低コスト化、軽量化、薄型化が図れるだ
けでなく、表面実装可能なことから高く注目されてい
る。

【０００３】図１にＢＧＡ方式の例を示す。ＢＧＡ方式
は、ＩＣを接続した半導体集積回路接続基板の外部接続
端子としてＩＣのピン数にほぼ対応する半田ボール９を
格子状（エリアアレイ）に有することを特徴としてい
る。プリント基板への接続は、半田ボール面をすでに半
田が印刷してあるプリント基板の導体パターン上に一致
するように乗せて、リフローで半田を溶解する一括リフ
ローにより行われる。パッケージとしての特徴は、従来
のＱＦＰ等周辺に接続端子を配列したＩＣパッケージに
比べて、パッケージ裏面に接続端子を配列する点であ
り、より多くの接続端子を少ないスペースに広い間隔で
配列できるところにある。このため、実装面では、低実
装面積化と高実装効率化が図れる。

【０００４】この機能をさらに進めたものに、チップス
ケールパッケージ（ＣＳＰ）があり、その類似性からマ
イクロＢＧＡと称されている。本発明は、これらのＢＧ
Ａ構造を有するＣＳＰにも適用できる。

【０００５】一方、ＢＧＡパッケージには（ａ）半田ボ
ール面の平面性、（ｂ）耐リフロー性、（ｃ）放熱性、
（ｄ）サーマルサイクル性の課題がある。

【０００６】これらを改善する方法として、半導体集積
回路接続用基板に補強（平面性維持）、放熱、電磁的シ
ールドを目的とする金属板等の材料を積層する方法が一
般的に用いられている。特に、ＩＣを接続するための絶
縁層および導体パターンからなる配線基板層にＴＡＢテ
ープやフレキシブル基板を用いた場合に重要になる。

【０００７】このため、半導体集積回路接続用基板は、
図２に例示するように、ＩＣを接続するための絶縁体層
１１および導体パターン１３からなる配線基板層、補強
板（スティフナー）、放熱板（ヒートスプレッター）、
シールド板等の導体パターンが形成されていない層１
５、およびこれらを積層するための接着剤層１４をそれ
ぞれ少なくとも１層以上有する構造となっている。これ
らの半導体集積回路接続用基板は、あらかじめ配線基板
層または導体が形成されいない層のいずれかに接着剤組
成物を半硬化状態で積層した中間製品としての部品を作
成しておき、パッケージ組立工程で貼り合わせ、加熱硬
化させて作成される。

【０００８】最終的に、接着剤層１４は、パッケージ内
部に残留する。以上の点から接着剤層１４に要求される
特性として、（ａ）耐リフロー性、（ｂ）温度サイクル
やリフローの際に、配線基板層と補強板等の異種材料間
で発生する応力吸収（低応力性）、（ｃ）熱伝導率性な
どが挙げられる。

【０００９】中でも、多ピン高速パッケージにおいて重
要な要求項目は耐リフロー性、放熱性と耐サーマルサイ
クル性である。耐リフロー性は、半田浴浸漬、不活性ガ
スの飽和蒸気による加熱（ベーパーフェイズ法）や赤外
線リフローなどパッケージ全体が２１０〜２７０℃の高
温に加熱される実装工程において、接着剤層が剥離しパ
ッケージの信頼性を低下するというものである。リフロ
ー工程における剥離の発生は、接着剤層を硬化してから
実装工程の間までに吸湿された水分が加熱時に爆発的に
水蒸気化、膨張することに起因するといわれており、そ
の対策として後硬化したパッケージを完全に乾燥し密封
した容器に収納して出荷する方法が用いられている。

【００１０】耐サーマルサイクル性は、ＢＧＡなどピン
数の多いパッケージは動作時１００℃を越える高温にな
るため要求される特性であり、線膨張係数の異なる材料
間を接続する接着剤には発生応力を緩和する目的で、低
弾性率化が要求されている。その対策として、接着剤層
に低弾性率の熱可塑性樹脂あるいはシリコーンエラスト
マーを用いる方法（特公平６−５０４４８号公報）など
が用いられている。

【００１１】熱伝導率性は、多ピン高速パッケージにお
いて重要視される項目で、特に高速動作時にＩＣチップ
の温度上昇を抑える目的で要求される。この熱伝導率性
が不十分であれば、ＩＣチップの温度は許容範囲を超え
てしまい誤動作が生じるというものである。その対策と
して、銀ペーストなどの熱伝導率の高い液状接着剤を用
いて放熱板にＩＣチップ裏面を接着する方法が用いられ
ている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかるに乾燥パッケー
ジを容器に封入する方法は製造工程および製品の取扱い
が煩雑になるうえ、製品価格がきわめて高価になる欠点
がある。また、種々提案された接着剤も耐サーマルサイ
クル性において改善効果は見られるものの満足できるも
のではなかった。さらには、銀ペーストなどの熱伝導率
の高い液状接着剤を用いる方法は製造工程が増加するう
え耐リフロー性に劣るという欠点がある。

【００１３】本発明の目的は、かかる高速動作に生じる
熱の問題点を解消し、耐リフロー性、サーマルサイクル
性および放熱性に優れた半導体装置用接着剤シートおよ
びそれを用いた部品ならびに半導体装置を提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は１０
０℃での熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍＫ以上であり、さら
には０．２Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする半導体
装置用接着剤シートおよびそれを用いた部品ならびに半
導体装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。
本発明における半導体用接着剤シートとは、スティフナ
ー、ヒートスプレッター、半導体素子や配線基板（イン
ターポーザー）用の層間接着剤であり、それら被着体の
形状および材料は特に限定されない。

【００１６】本発明の接着剤シートの１００℃での熱伝
導率は、０．１５Ｗ／ｍＫ以上であることが重要であ
る。熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍＫ未満であった場合には
十分な放熱性が得られず、ＩＣパッケ−ジの動作中にＩ
Ｃチップの温度が上昇し誤動作する。パッケージの動作
信頼性の点から、本発明の接着剤シートの熱伝導率は
０．１５Ｗ／ｍＫ以上、好ましくは０．２Ｗ／ｍＫ、よ
り好ましくは０．２５Ｗ／ｍＫ、さらに好ましくは０．
５Ｗ／ｍＫ以上である。ここでいう熱伝導率は、示差走
査熱量計法により測定した比熱、アルキメデス法により
測定した密度とレーザーフラッシュ法により得られた熱
拡散率の積により求めたものである。

【００１７】本発明の接着剤シートに含有されるエポキ
シ樹脂（Ａ）は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有
するものなら特に限定されず、これらの具体例として
は、たとえば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、
ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹
脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、臭素化ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＦ
型エポキシ樹脂などが挙げられる。

【００１８】本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）の配合
量は、接着剤組成物中５〜９０重量％、好ましくは１０
〜７０重量％、さらに好ましくは２０〜６０重量％であ
る。

【００１９】本発明の接着剤に含有される熱可塑性樹脂
（Ｂ）は、接着剤層（シート）に可撓性を与えるもので
あれば特に限定されないが、その具体例としては、アク
リロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム−スチレン樹脂（ＡＢ
Ｓ）、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン−エチレ
ン樹脂（ＳＥＢＳ）、アクリル、ポリビニルブチラー
ル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイ
ミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン等が挙げられ
る。また、これらの熱可塑性樹脂は耐熱性向上のため、
前述のエポキシ樹脂（Ａ）と反応可能な官能基を有する
ことが好ましい。具体的には、アミノ基、カルボキシル
基、エポキシ基、水酸基、メチロール基、イソシアネー
ト基、ビニル基、シラノール基等が挙げられる。

【００２０】中でも、接着性、可撓性、熱応力緩和性の
点で、ブタジエンを必須共重合成分とする共重合体が好
ましく用いられる。特に、金属との接着性、耐薬品性等
の観点からアクリロニトリル−ブタジエン共重合体（Ｎ
ＢＲ）、スチレン−ブタジエン−エチレン樹脂（ＳＥＢ
Ｓ）、スチレン−ブタジエン樹脂（ＳＢＳ）等は好まし
い。さらにブタジエンを必須共重合成分としかつカルボ
キシル基を有する共重合体は好ましく用いられ、具体例
としてはカルボキシル基を有するＮＢＲ（ＮＢＲ−Ｃ）
およびカルボキシル基を有するＳＥＢＳ（ＳＥＢＳ−
Ｃ）が挙げられる。

【００２１】本発明の接着剤シートに含有される無機充
填材（Ｃ）は、前記の熱伝導率を付与するものであれば
特に限定されないが、その具体例としては、非晶シリ
カ、結晶シリカ、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、水酸
化アルミニウム、金、銀、銅、鉄、ニッケル、炭化ケイ
素、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭化チタン等が挙
げられる。中でも、熱伝導性とコストの点で、結晶シリ
カ、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、水酸
化アルミニウムが好ましく用いられる。また、無機充填
材（Ｃ）の形状は特に限定されず、破砕形、球状、鱗片
状などが用いられる。無機充填材（Ｃ）の粒径は特に限
定されなしが、分散性および塗工性の点で通常、平均粒
径１０μｍ以下、最大粒径３０μｍ以下が用いられ、好
ましくは平均粒径５μｍ以下、最大粒径２０μｍ以下、
さらに好ましくは平均粒径２μｍ以下、最大粒径１０μ
ｍ以下である。無機充填材（Ｃ）の配合割合は、得られ
る接着剤の熱伝導性を考慮して、組成物全体の５重量％
以上が好ましく、より好ましくは５〜９５重量％、さら
には１０〜８０重量％が好ましい。またここでいう平均
粒径は、レーザー回析・散乱法により求めた５０％累積
粒径を示す。

【００２２】本発明において、接着剤シートにエポキシ
樹脂用の硬化剤（Ｄ）を添加することにより、耐リフロ
ー性を一層向上させることができる。硬化剤（Ｄ）とし
ては、エポキシ樹脂のグリシジル基と反応し架橋するも
のであれば特に限定されず、アミン系硬化剤、フェノー
ル系硬化剤および酸無水物系硬化剤などが用いられる。
中でも、耐リフロー性および耐湿性の点で芳香族アミン
系硬化剤、フェノール系硬化剤が好ましく用いられる。
硬化剤（Ｄ）の具体例としては、たとえば、ジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレン
ペンタミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、メンセンジ
アミン、ｍ−キシレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミ
ン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルス
ルホン、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラ
ック樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂や各種レゾール樹脂
などが挙げられる。

【００２３】硬化剤（Ｄ）の配合割合は、通常エポキシ
樹脂１当量に対してフェノール性水酸基０．５〜１０．
０当量、好ましくは０．７〜７．０当量となる範囲であ
ることが望ましい。

【００２４】本発明の接着剤シートにエポキシ樹脂
（Ａ）の単独反応、エポキシ樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂
（Ｂ）や硬化剤（Ｄ）との反応を促進させる硬化促進剤
を含有することができる。硬化促進剤は硬化反応を促進
するものならば特に限定されず、その具体例としては、
たとえば、２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチル
イミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、
２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル
イミダゾールおよび２−ヘプタデシルイミダゾールなど
のイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベンジルジ
メチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、２
−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−
トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールおよび１，
８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７など
の３級アミン化合物、ジルコニウムテトラメトキシド、
ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラキス（アセチ
ルアセトナト）ジルコニウムおよびトリ（アセチルアセ
トナト）アルミニウムなどの有機金属化合物、およびト
リフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエ
チルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メ
チルフェニル）ホスフィンおよびトリ（ノニルフェニ
ル）ホスフィンなどの有機ホスフィン化合物が挙げられ
る。

【００２５】なお、これらの硬化促進剤は、用途によっ
て２種類以上を併用してもよく、その添加量は、エポキ
シ樹脂（Ａ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部
の範囲が好ましい。

【００２６】本発明の接着剤シートの厚みは、パッケー
ジの規格により適宜選択できるが、５〜５００μｍが好
ましく、より好ましくは２０〜２００μｍである。

【００２７】本発明の半導体装置用部品（以下部品とい
う）とは、半導体集積回路接続用基板および半導体装置
を作成するために用いられる中間加工段階の材料であ
る。該部品は、絶縁体層および導体パターンからなる配
線基板層および／または導体パターンが形成されていな
い層、保護層を有する接着剤層をそれぞれ少なくとも１
層以上有する構成のものである。たとえば、絶縁体層お
よび導体パターンからなる配線基板層としてフレキシブ
ルプリント基板あるいはＴＡＢテープを用い、その片面
あるいは両面にシリコーン処理したポリエステル保護フ
ィルム（保護層）を有するＢステージの接着剤層を積層
した接着剤付き配線基板や導体パターンが形成されてい
ない層として、たとえば銅、ステンレス、４２アロイ等
の金属板を用い、その片面あるいは両面に上記と同様に
保護フィルムを有するＢステージの接着剤層を積層した
接着剤付き金属板（接着剤付きスティフナー等）が本発
明の部品に該当する。絶縁体層および導体パターンから
なる配線基板層および導体パターンが形成されていない
層をそれぞれ１層以上有する場合でも、その最外層に保
護フィルム（保護層）を有するＢステージの接着剤層を
積層した、いわゆる接着剤付き半導体集積回路接続用基
板も本発明の部品に包含される。

【００２８】ここでいう保護層とは、通常保護フィルム
から構成され、接着剤層を接着する前にその形態および
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、ポリビニルブチオ
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、これらにシリ
コーンあるいはフッ素化合物等の離型剤のコーティング
処理を施したフィルムおよびこれらのフィルムをラミネ
ートした紙、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る。保護フィルムの厚み
は、耐熱性の点から２０μｍ以上、好ましくは２５μｍ
以上、さらに好ましくは３５μｍ以上である。

【００２９】保護層の接着剤層に対する剥離力は、好ま
しくは１〜２００Ｎ／ｍ、さらに好ましくは３〜１００
Ｎ／ｍである。１Ｎ／ｍより低い場合は、保護フィルム
が脱落しやすく、２００Ｎ／ｍを越えると剥離が困難に
なるので好ましくない。

【００３０】本発明でいう半導体装置とは本発明の半導
体集積回路接続用基板を用いたものをいい、例えば、Ｂ
ＧＡ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Ｉ
Ｃ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。

【００３１】配線基板層は、半導体素子の電極パッドと
パッケージの外部（プリント基板等）を接続するための
導体パターンを有する層であり、絶縁体層の片面または
両面に導体パターンが形成されているものである。

【００３２】ここでいう絶縁体層は、ポリイミド、ポリ
エステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルエーテルケトン、アラミド、ポリ
カーボネート、ポリアリレート等のプラスチックあるい
はエポキシ樹脂含浸ガラスクロス等の複合材料からな
る、厚さ１０〜１２５μｍの可撓性を有する絶縁性フィ
ルム、アルミナ、ジルコニア、ソーダガラス、石英ガラ
ス等のセラミック基板が好適であり、これから選ばれる
複数の層を積層して用いてもよい。また、必要に応じ
て、絶縁体層に加水分解、コロナ放電、低温プラズマ、
物理的粗面化、易接着コーティング処理等の表面処理を
施すことができる。

【００３３】導体パターンの形成は、一般にサブトラク
ティブ法あるいはアディティブ法のいずれかで行われる
が、本発明ではいずれを用いてもよい。

【００３４】サブトラクティブ法では、絶縁体層に銅箔
等の金属板を絶縁性接着剤で接着するか、あるいは金属
板に絶縁体層の前駆体を積層し、加熱処理などにより絶
縁体層を形成する方法で作成した材料を、薬剤処理でエ
ッチングすることによりパターン形成する。材料の具体
例としては、リジッドあるいはフレキシブルプリント基
板用銅貼り材料やＴＡＢテープなどが挙げられる。中で
も、少なくとも１層以上のポリイミドフィルムを絶縁体
層とし、銅箔を導体パターンとするフレキシブルプリン
ト基板用銅貼り材料やＴＡＢテープが好ましく用いられ
る。

【００３５】アディティブ法では、絶縁体層に無電解メ
ッキ、電解メッキ、スパッタリング等により直接導体パ
ターンを形成する。いずれの場合も、形成された導体に
腐食防止のため耐食性の高い金属がメッキされていても
よい。また、配線基板層には必要に応じてビアホールが
形成され、両面に形成された導体パターンがメッキによ
り接続されていてもよい。

【００３６】金属板は配線基板の補強および寸法安定化
（補強板あるいはスティフナーと称される）、外部とＩ
Ｃの電磁的なシールド、ＩＣの放熱（ヒートスプレッタ
ー、ヒートシンクと称される）、半導体集積回路接続基
板への難燃性の付与、半導体集積回路接続用基板の形状
的による識別性の付与等の機能を担持するものである。
したがって、形状は層状だけでなく、たとえば放熱用と
してはフィン構造を有するものでもよい。上記の機能を
有するものであれば絶縁体、導電体のいずれであっても
よく、材料も特に限定されない。金属としては、銅、
鉄、アルミニウム、金、銀、ニッケル、チタン等、無機
材料としてはアルミナ、ジルコニア、ソーダーガラス、
石英ガラス、カーボン等、有機材料としてはポリイミド
系、ポリアミド系、ポリエステル系、ビニル系、フェノ
ール系、エポキシ系等のポリマー材料が挙げられる。ま
た、これらの組み合わせによる複合材料も使用できる。
例えば、ポリイミドフィルム上に薄い金属メッキをした
形状のもの、ポリマーにカーボンを練り込んで導電性を
もたせたもの、金属板に有機絶縁性ポリマーをコーティ
ングしたもの等が挙げられる。また、必要に応じて、絶
縁体層に加水分解、コロナ放電、低温プラズマ、物理的
粗面化、易接着コーティング処理等の表面処理を施すこ
とができる。

【００３７】次に、本発明の半導体装置用接着剤シート
およびそれを構成する部品ならびに半導体装置の製造方
法の例について説明する。 （１）絶縁体層および導体パターンからなる配線基板の
作成：ポリイミドフィルム上に接着剤層および保護層を
積層した３層構造のＴＡＢテープを下記の（ａ）〜
（ｄ）の工程により加工する。（ａ）スプロケットおよ
びデバイス孔の穿孔、（ｂ）銅箔との熱ラミネート、
（ｃ）パターン形成（レジスト塗布、エッチィング、レ
ジスト除去）、（ｄ）スズまたは金メッキ処理。図３に
得られたＴＡＢテープ（パターンテープ）の形状を例示
する。 （２）導体パターンが形成されていない層の作成：厚さ
０．０５〜０．５ｍｍの銅板あるいはステンレス板など
の金属板をアセトンにより脱脂する。

【００３８】（３）接着剤層の作成：接着剤組成物を溶
剤に溶解した塗料を、離型性を有するポリエステルフィ
ルム上に塗布、乾燥する。接着剤層の膜厚は１０〜１０
０μｍとなるように塗布することが好ましい。乾燥条件
は、１００〜２００℃、１〜５分である。溶剤は特に限
定されないが、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等
の芳香族系、メチルエチルケトン、メチルエチルイソブ
チルケトン等のケトン系、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、Ｎメチルピロドリン等の非プロトン
系極性溶剤単独あるいは混合物が好適である。塗工、乾
燥した接着剤層上にさらに剥離力の弱い離型性を有する
ポリエステルあるいはポリオレフィン系の保護フィルム
をラミネートして接着剤シートを得る。さらに接着剤厚
みを増す場合は、該接着剤シートを複数回積層すればよ
く、場合によってはラミネート後に、例えば４０〜１０
０℃で１〜２００時間程度エージングして硬化度を調整
してもよい。図５に本発明の半導体装置用接着剤シート
の構成を例示する。

【００３９】（４）半導体集積回路接続用基板の部品
（接着剤付き配線基板）の作成：上記（１）の配線基板
層に、上記（３）で作成した接着剤シートの片面の保護
フィルムを剥がした後にラミネートする。ラミネート面
は導体パターンがある面、またはない面のいずれでもよ
い。ラミネート温度２０〜２００℃、圧力０．１〜３Ｍ
Ｐａが好適である。最後に半導体装置の形状によって、
適宜打ち抜き、切断加工が施される。図２に本発明の部
品を例示する。

【００４０】（５）半導体集積回路接続用基板の部品
（接着剤付きスティフナー）の作成：上記（２）金属板
に、上記（３）で作成した接着剤シートの片側の保護フ
ィルムを剥がした後にラミネートする。ラミネート温度
２０〜２００℃、圧力０．１〜３ＭＰａが好適である。
また、（Ｂ）に上記（３）の塗料を直接塗布して乾燥さ
せ、保護フィルムをラミネートしてもよい。最後に半導
体装置の形状によって、適宜打ち抜き、切断加工が施さ
れる。図４に本発明の部品の例を示す。

【００４１】（６）半導体装置の作成：（４）の半導体
集積回路接続用基板のインナーリード部を、ＩＣの金バ
ンプに熱圧着（インナーリードボンディング）し、ＩＣ
を搭載する。次いで、封止樹脂による樹脂封止工程を経
て半導体装置を作成する。得られた半導体装置を、他の
部品を搭載したプリント回路基板等と半田ボールを介し
て接続し、電子機器への実装をする。また、あらかじめ
ＩＣを上記（１）の配線基板に接続し、樹脂封止を行っ
た、いわゆるＴＣＰ型半導体装置を用いることもでき
る。図１に本発明の半導体装置の一態様の断面図を示
す。

【００４２】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例１〜３、比較例１ 下記熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂およびその他添加剤
を、それぞれ表１に示した組成比となるように配合し、
濃度２８重量％となるようにＤＭＦ（ジメチルホルムア
ミド）／モノクロルベンゼン／ＭＩＢＫ（メチルイソブ
チルケトン）混合溶媒に４０℃で撹拌、溶解して接着剤
溶液を作成した。

【００４３】Ａ．エポキシ樹脂 ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８
６） Ｂ．熱可塑性樹脂 ＮＢＲ Ｃ．無機質充填材 酸化アルミニウムＡ：平均粒径４．０μｍ、最大粒径１
５μｍ 酸化アルミニウムＢ：平均粒径１．４μｍ、最大粒径
８．５μｍ 水酸化アルミニウム：平均粒径１．０μｍ、最大粒径５
μｍ （またここでいう平均粒径は、レーザー回析・散乱法に
より求めた５０％累積粒径を示す。） Ｄ．硬化剤 ４，４’−ジアミノジフェニルスルホン。

【００４４】これらの接着剤溶液をバーコータで、厚さ
２５μｍのシリコート処理されたポリエチレンテレフタ
レートフィルムＩに、約５０μｍの乾燥厚さとなるよう
に塗布し、１００℃、１分および１５０℃で５分間乾燥
し接着剤シートを作成した。一方、ポリエチレンテレフ
タレートＩより剥離力の低いポリエチレンテレフタレー
トフィルムIIに、接着剤溶液を同様に約５０μｍとなる
ように塗布・乾燥した後、先の接着剤シートと接着剤面
どうしをラミネートして厚さ１００μｍの接着剤シート
を作成した。このシートについて熱伝導率を測定し、半
導体接続基板にこのシートを貼り付け半導体接続用基板
の部品を製造し、耐リフロー性およびサーマルサイクル
性を測定した。測定方法は以下のとおり行った。結果を
表１に示す。また表に示した組成比は重量パーセントで
ある。

【００４５】［熱伝導率］熱伝導率λは、熱拡散率α、
密度ρ、比熱Ｃｐの積として、λ＝α・ρ・Ｃｐにより
求めた。 熱拡散率：レーザーフラッシュ法（雰囲気：１×１０ー²
Ｔｏｒｒの真空中、照射光：ルビーレーザー光、温度セ
ンサー：赤外線検出器）、比熱：示差走査熱計量法（雰
囲気：乾燥窒素気流中、昇温速度：１０℃／ｍｉｎ）、
密度：アルキメデス法。

【００４６】［耐リフロー性］導体幅１００μｍ、導体
間距離１００μｍの模擬パターンを形成した３０ｍｍ角
の半導体接続用基板に、５０μｍ厚の接着剤シートを４
０℃、１ＭＰａの条件でラミネートした後、接着剤シー
ト上に３０ｍｍ角の０．２５ｍｍ厚ＳＵＳ３０４を１５
０℃、７５ＭＰａの条件で圧着した。その後、１５０
℃、２時間の条件で硬化し耐リフロー性評価用サンプル
を作成した。３０ｍｍ□サンプル２０個を８５℃／８５
％ＲＨの条件下、１２時間吸湿させた後、Ｍａｘ．２３
０℃、１０秒のＩＲリフローにかけ、その剥離状態を超
音波短傷機により観察した。

【００４７】［サーマルサイクル性］耐リフロー性評価
用サンプルと同じ方法で作成した３０ｍｍ角のサンプル
１０個を、−２０℃〜１００℃、最低および最高温度で
各３０分保持の条件でサイクル処理し、超音波探傷機を
用いて内部剥離を観察した。

【００４８】

【表１】

【００４９】表１の結果から明らかなように、本発明に
より得られた半導体集積回路接続用基板の部品は、熱伝
導性、耐リフロー性に優れることが分かる。一方、本発
明の半導体集積回路接続用基板の部品を用いていない比
較例１は、熱伝導性と耐リフロー性において劣ってい
る。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、良好なサーマルサイク
ル性を維持し、さらに熱伝導性、耐リフロー性に優れた
半導体装置用接着剤シートおよびそれを用いた部品なら
びに半導体装置を得ることができた。さらに、表面実装
用の半導体装置の実装および動作信頼性を向上させるこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する半導体装置用接着剤組成物お
よび半導体接着剤シートを用いたＢＧＡ型半導体装置の
一態様の概略断面図。

【図２】本発明の半導体集積回路接続用基板の部品（接
着剤付き配線基板）の一態様の概略断面図。

【図３】半導体集積回路接続用基板を構成するパターン
テープ（ＴＡＢテープ）の一態様の概略斜視図。

【図４】本発明の半導体集積回路接続用基板の部品（接
着剤付きヒートスプレッター）の一態様の概略断面図。

【図５】本発明の半導体装置用接着剤シートの一態様の
断面図

【符号の説明】

１．半導体集積回路 ２．金バンプ ３，１１，１７ 可撓性を有する絶縁性フィルム ４，１２，１８ 配線基板層を構成する接着剤層 ５，１３，２１ 半導体集積回路接続用の導体 ６，１４，２３本発明の接着剤組成物より構成される接
着剤層 ７，１５ 導体パターンが形成されていない層（スティ
フナー、ヒートスプレッター） ８，１６ ソルダーレジスト ９ 半田ボール １０ 封止樹脂 １９ スプロケット孔 ２０ デバイス孔 ２２ 半田ボール接続用の導体部 ２４ 本発明の接着剤シートを構成する保護フィルム層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J004 AA02 AA05 AA06 AA07 AA08 AA10 AA11 AA13 AA14 AA15 AA16 AA18 BA02 DA02 DA03 DA04 DA05 DB02 DB04 FA05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１００℃での熱伝導率が０．１５Ｗ／ｍＫ
   以上であることを特徴とする半導体装置用接着剤シー
   ト。
2. 【請求項２】１００℃での熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ以
   上であることを特徴とする半導体装置用接着剤シート。
3. 【請求項３】エポキシ樹脂（Ａ）、熱可塑性樹脂（Ｂ）
   および無機質充填材（Ｃ）を含有することを特徴とする
   請求項１または２記載の半導体装置用接着剤シート。
4. 【請求項４】無機質充填材（Ｃ）が結晶シリカ、酸化ア
   ルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケ
   イ素から選ばれた少なくとも１種類を含有することを特
   徴とする請求項３記載の半導体装置用接着シート。
5. 【請求項５】無機質充填材（Ｃ）の含有量が全体の５重
   量％以上であることを特徴とする請求項３記載の半導体
   装置用接着剤シート。
6. 【請求項６】無機質充填材（Ｃ）の平均粒子径が１０μ
   ｍ以下であり、かつ最大粒径が３０μｍ以下であること
   を特徴とする請求項３記載の半導体装置用接着剤シー
   ト。
7. 【請求項７】少なくとも１層以上の保護層を有する請求
   項１または２記載の半導体装置用接着剤シート。
8. 【請求項８】保護層、接着剤層、金属板の順に積層され
   た半導体装置用部品において、前記接着剤層が請求項１
   または２記載の半導体装置用接着剤シートであることを
   特徴とする半導体装置用部品。
9. 【請求項９】保護層、接着剤層、絶縁体層および導体パ
   ターンからなる配線基板の順に積層された半導体装置用
   部品において、前記接着剤層が請求項１または２記載の
   半導体装置用接着剤シートであることを特徴とする半導
   体装置用部品。
10. 【請求項１０】少なくとも１層以上の接着剤層を有する
    半導体装置において、前記接着剤層が請求項１または２
    記載の半導体接着剤シートであることを特徴とする半導
    体装置。