JP2001131499A

JP2001131499A - 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

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Publication number: JP2001131499A
Application number: JP31787699A
Authority: JP
Inventors: Hideo Takahashi; 秀雄高橋; Taiji Sawamura; 泰司澤村; Takayoshi Shiraishi; 誉悦白石
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2001-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性、耐リフロー性、サーマルサイクル性に
優れた半導体集積回路接続用基板およびそれを構成する
部品ならびに半導体装置を工業的に提供し、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。【解決手段】少なくとも１層以上の保護フィルム層と接
着剤層からなる積層体を有する半導体装置用接着剤シー
トにおいて、前記接着剤層の比抵抗が１Ω・ｃｍ以下で
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導電
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方式の一例を示す。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】さらに、他のＢＧＡの一例としては、２層
Ｔ−ＢＧＡがある。特に多ピン高速パッケージでは、ク
ロストークノイズの低減やインピーダンス整合などが必
要なため、グラウンド層が不可欠となる。そのため、配
線基板層を２層にし、配線基盤層の片面をグラウンド層
に利用する２層Ｔ−ＢＧＡが用いられている。図２に２
層Ｔ−ＢＧＡ方式を例示する。

【０００６】しかしながら、このような多ピン高速パッ
ケージにグラウンド層を設ける場合、製造工程の煩雑さ
や製造コストが高価になるという問題点があるため、グ
ラウンド層を設けることなく、さらにクロストークノイ
ズの低減やインピーダンス整合にとっても、接着剤層に
導電性を付与する手段が有力であることが明らかになっ
てきた。

【０００７】一方、接着剤層に導電性を付与するには、
特公平７−６５０２４号公報に記載されている導電性樹
脂ペーストが知られているが、液状でポッティングによ
り接着剤を被着面に塗り乾燥あるいは熱硬化をする必要
があるため、ＢＧＡ等の電子部品に使用するには層間の
厚み精度を維持することが困難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる高速
動作に生じるクロストークノイズの低減やインピーダン
ス整合等の問題点を解消し、上記電子部品に必要とされ
る耐リフロー性、サーマルサイクル性はこれまでの特性
を維持しつつ、さらに導電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
提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は少な
くとも１層以上の保護フィルム層と接着剤層からなる積
層体を有する半導体装置用接着剤シートであって、前記
接着剤層の比抵抗が１Ω・ｃｍ以下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。

【００１０】

【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、ヒートスプレッダー、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。

【００１１】本発明の接着剤シートの比抵抗は、１Ω・
ｃｍ以下であることが重要である。比抵抗が１Ω・cmを
越えた場合には十分な導電性が得られず、ＩＣパッケ−
ジの動作中にクロストークノイズ等が発生し誤動作す
る。パッケージの動作信頼性の点から、接着剤層に求め
られる導電性は通常比抵抗で０．５Ω・ｃｍ以下、好ま
しくは０．２Ω・ｃｍ以下である。

【００１２】ここでいう比抵抗は、厚さ約１ｍｍの銅板
で、厚さ４００μｍ、１ｃｍ角の接着剤層を銅板／接着
剤／銅板の順に積層した比抵抗評価用サンプルに、１０
０ｍＡの電流を流した際の電圧Ｖとサンプル断面積Ｓ、
サンプル厚みＴから下記式Ｒ（Ω・ｃｍ）＝Ｖ／１００
・（Ｓ／Ｔ）により計算した値である。

【００１３】本発明の接着剤層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。

【００１４】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。

【００１５】本発明の接着剤層に含有される熱可塑性樹
脂（Ｂ）は、接着剤層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（ＡＢＳ）、ポリブ
タジエン、スチレン−ブタジエン−エチレン樹脂（ＳＥ
ＢＳ）、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。

【００１６】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。

【００１７】本発明の接着剤層に含有される導電性充填
材（Ｃ）は、導電性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、金、銀、銅、鉄、ニッ
ケル、ＳＵＳ、カーボンブラック等が挙げられる。中で
も、導電性とコストの点で、銀、ニッケル、カーボンブ
ラック、銅が好ましく用いられ、特に好ましくは銀、銅
である。また、導電性充填材（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。導電性
充填材（Ｃ）の粒径は特に限定されないが、分散性およ
び塗工性の点で通常、平均粒径が１〜４０μｍ、比表面
積が０．５〜２．５ｍ²／ｇの範囲のものが好ましく用
いられる。導電性充填材（Ｃ）の配合割合は、得られる
接着剤の導電性を考慮すると、組成物全体の５〜９５重
量％が好ましい。さらに導電性充填材（Ｃ）に銀を用い
る場合は、５０〜９０重量％、さらに７０〜８０重量％
の範囲で使用すると導電性と接着性を両立させるには好
ましい。

【００１８】また、導電性充填材を添加する方法の一例
としては、導電性充填材以外の接着剤成分と溶剤による
混合物の粘度を４０〜８０ポイズに調整した後、導電性
充填剤を直接混合物に投入し、擂潰器で混練りする方法
が挙げられる。

【００１９】本発明において、接着剤層にエポキシ樹脂
用の硬化剤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。

【００２０】硬化剤の配合割合は、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。

【００２１】本発明の接着剤層にエポキシ樹脂（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（Ｅ）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。

【００２２】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。

【００２３】本発明の接着剤層の厚みは、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１０〜２００μｍである。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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（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、エッチング、
レジスト除去）、（ｄ）スズまたは金メッキ処理の工程
により加工する。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。

【００３５】（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。（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１０〜１００μｍ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分が好ましい。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４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。

【００３６】（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５に本発明の部
品を例示する。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１５、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
体が形成されて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。

【００３７】（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、（２）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６に本発明の部品の例を示す。

【００３８】（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７に本発明の半導体装置の一態様の断面図を示
す。

【００３９】

【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。

【００４０】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
表１に示した組成比となるように配合し、濃度３６重量
％となるようにジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）／モノ
クロルベンゼン／メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）
混合溶媒に４０℃で撹拌、溶解した塗料を作成した。さ
らに、作成した塗料に下記導電性充填材をそれぞれ表１
の組成比となるように手混練りして接着剤ペーストを作
成した。さらに得られた接着剤ペーストをＤＭＦ／モノ
クロルベンゼン／ＭＩＢＫ混合溶媒で濃度２８重量％に
なるように希釈し４０℃で撹拌して接着剤溶液を作成し
た。

【００４１】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）（油化シェルエポキシ（株）製、”エピコート”８２
８）Ｂ．熱可塑性樹脂カルボキシル基含有アクロリニトリルブタジエンゴム共
重合体（ＮＢＲ−Ｃ）（ＪＳＲ（株）製、ＰＮＲ−１Ｈ）Ｃ．導電性充填材鱗片状銀Ａ：平均粒径１．４５μｍ、最大粒径４０μ
ｍ、比表面積１．４ｍ²／ｇ（福田金属箔粉工業（株）
製、”シルコート”ＡｇＣ−２３９）鱗片状銀Ｂ：平均粒径１．４５μｍ、最大粒径４０μ
ｍ、比表面積１．１ｍ²／ｇ（福田金属箔粉工業（株）
製、”シルコート”ＡｇＣ−２０９）Ｄ．硬化剤４，４’−ジアミノジフェニルスルホン。

【００４２】これらの接着剤溶液をバーコータで、厚さ
３８μｍのシリコート処理されたポリエチレンテレフタ
レートフィルムに、約２５μｍ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。ここで比較例１は銀を添加し
ていないのみであり、その他の組成については実施例１
とほぼ同じである。このシートについて接着力と比抵抗
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。

【００４３】［比抵抗］厚さ約１ｍｍの銅板と、厚さ１
００μm、１ｃｍ角の接着剤シートを４枚積層した接着
剤層を用いて銅板／接着剤／銅板の順に積層した。その
後、同積層体を１５０℃、２時間の条件で硬化し比抵抗
評価用サンプルを作成した。

【００４４】比抵抗Ｒは、１００ｍＡの電流を流した際
の電圧Ｖとサンプル断面積Ｓ、サンプル厚みＴから下記
式Ｒ（Ω・ｃｍ）＝Ｖ／１００・（Ｓ／Ｔ）により計算
した。

【００４５】［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。

【００４６】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
音波探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、導電
性、耐リフロー性、サーマルサイクル性に優れることが
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、導電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、導電性、耐リフロー
性、サーマルサイクル性に優れた熱硬化型の半導体装置
用接着剤シートおよびそれを用いた部品を得ることがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＢＧＡ型半導体装置の一態様の概略断面図。

【図２】半導体集積回路接続用基板の配線層が２層であ
るＢＧＡ型半導体装置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】本発明の半導体装置用接着剤シートの一態様の
断面図。

【図５】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６】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７】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。

【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配線基板層と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）とを接着する接
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１４、２３、２６本発明の接着剤組成物より構成され
る接着剤層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２５金ワイヤ２７導体層から本発明の接着剤組成物より構成される
接着剤層へ導通を取るための開口

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/60 ３１１Ｈ０１Ｌ 21/60 ３１１Ｗ 23/12 23/12 ＬＦターム(参考） 4J004 AA05 AA13 AA18 AB05 BA02 DB02 FA05 4J040 CA042 EC001 GA07 HA066 JA09 JB02 KA42 LA09 NA20 5F044 MM08 MM11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１層以上の保護フィルム層と接
着剤層からなる積層体を有する半導体装置用接着剤シー
トであって、前記接着剤層の比抵抗が１Ω・ｃｍ以下で
あることを特徴とする半導体装置用接着剤シート。
【請求項２】接着剤層がエポキシ樹脂（Ａ）、熱可塑性
樹脂（Ｂ）および導電性充填材（Ｃ）を含有することを
特徴とする請求項１記載の半導体装置用接着剤シート。
【請求項３】導電性充填材（Ｃ）が少なくとも銀、銅の
いずれか１種を含有することを特徴とする請求項２記載
の半導体装置用接着シート。
【請求項４】導電性充填材（Ｃ）の含有量が接着剤層全
体の７０重量％以上であることを特徴とする請求項２記
載の半導体装置用接着剤シート。
【請求項５】熱可塑性樹脂（Ｂ）がブタジエンを必須共
重合成分とする熱可塑性樹脂（Ｂ’）を含有することを
特徴とする請求項２記載の半導体装置用接着剤シート。
【請求項６】熱可塑性樹脂（Ｂ）が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熱可塑性樹
脂（Ｂ”）を含有することを特徴とする請求項２記載の
半導体装置用接着剤シート。
【請求項７】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
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。
【請求項８】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。