JP2002265887A - アンダーフィル用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】 半導体素子と配線回路基板および接続用電極
部に生ずる応力の緩和効果に優れ、かつ半導体素子と配
線回路基板との電気的接続信頼性に優れたアンダーフィ
ル用接着フィルムを提供する。 【解決手段】 下式： 【化１】 (式中、ｋは０〜３０の整数、ｍは２〜１００の整数、
ｎは０〜３０の整数、Ｒ _１は炭素数２〜１０のアルキレ
ン基、Ｒ_２は芳香族ジイソシアネート残基、Ｒ_３は芳香
族モノイソシアネート残基を意味する。)で表されるポ
リカルボジイミド共重合体からなるアンダーフィル用接
着フィルム及びこれを封止樹脂層として用いた半導体装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は半導体素子をフェースダウン構
造にて、マザーボードあるいはドーターボード等の配線
回路基板上に実装する際の封止に用いられるアンダーフ
ィル用接着フィルムに関する。また、本発明はこの接着
フィルムを用いて封止した半導体装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】近年、半導体デバイスの一層の性能向上
をはかるため、半導体素子をフェースダウン構造とし、
配線回路が形成されたマザーボードあるいはドーターボ
ード等の配線回路基板上に実装する方法(フリップチッ
プ方式、ダイレクトチップアタッチ方式等)が注目され
ている。すなわち、従来の実装方法では性能面で種々の
問題が生じており、例えば半導体素子から金ワイヤーで
リードフレーム上にコンタクトをとりパッケージングさ
れた形態で配線回路基板に実装すると、配線による情報
伝達の遅れや、クロストークによる情報伝達エラー等の
発生することがある。

【０００３】これに対し、フェースダウン方式による実
装方法では、半導体素子の表面電極が配線回路基板に直
接接合されるので、半導体装置の薄型化および軽量化が
可能となる。しかし、このようなフリップチップ方式、
ダイレクトチップアタッチ方式等においては、線膨張係
数が相互に異なる半導体素子と配線回路基板を直接に電
気接続することから接続部分の信頼性が重要な問題とな
る。

【０００４】このような問題を解消するため、半導体素
子と配線回路基板との空隙にアンダーフィル材と呼ばれ
る液状の熱硬化性樹脂を注入し、これを硬化させて樹脂
硬化体を形成し、電気接続部に集中する応力を該樹脂硬
化体に分散させて接続の信頼性を向上させる方法が採用
されている。

【０００５】しかしながら、半導体素子と配線回路基板
との間に液状の熱硬化性樹脂を注入するには、注入ノズ
ルを配置する空間を半導体素子の実装位置周辺に設ける
必要がある。半導体装置の小型化、薄型化が進むに伴
い、このような注入ノズルを配置する空間の確保が困難
になり、液状樹脂の流入(アンダーフィル)工程の改善が
要望されている。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、前記半導体素子と配線回路基板および接続用電
極部に生ずる応力の緩和効果に優れ、かつ半導体素子と
配線回路基板との電気的接続信頼性に優れたアンダーフ
ィル用接着フィルムを提供すること、及びこれを用いて
封止樹脂層とした半導体装置の提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、下式：

【０００８】

【化２】 (式中、ｋは０〜３０の整数、ｍは２〜１００の整数、
ｎは０〜３０の整数、Ｒ _１は２〜１０のアルキレン基、
Ｒ_２は芳香族ジイソシアネート残基、Ｒ_３は芳香族モノ
イソシアネート残基を意味する。)で表されるポリカル
ボジイミド共重合体からなるアンダーフィル用接着フィ
ルムを提供するものである。また、本発明は、このよう
なアンダーフィル用接着フィルムにより半導体素子と配
線回路基板との空隙が封止されてなる半導体装置を提供
するものである。

【０００９】

【発明の詳細な開示】つぎに、本発明を更に詳細に説明
する。図１は本発明の半導体装置の一具体例を示す概略
説明図である。図１において、配線回路基板１の片面に
は複数の接続用電極部２が設けられ、この接続用電極部
２に対応して半導体素子５の対向面に設けられた接続用
電極部３を当接させ電気的接続を得る。そして、これら
配線回路基板１と半導体素子５との間にアンダーフィル
用接着フィルムからなる封止樹脂層４を設けてフェイス
ダウン構造を形成する。

【００１０】つぎに、本発明のアンダーフィル用接着フ
ィルムに用いられるポリカルボジイミド共重合体及びそ
の製造法について説明する。前記式(Ｉ)のポリカルボジ
イミドを製造するには、下式(II)：

【００１１】

【化３】 (式中、ｍは２〜１００の整数、Ｒ_１は炭素数２〜１０
のアルキレン基を意味する。)で表されるポリカーボネ
ートジオールを、芳香族ジイソシアネートと反応させて
ポリウレタンを得る。ついで、カルボジイミド化触媒の
存在下、末端のイソシアネート基と芳香族ジイソシアネ
ートとによりカルボジイミド化を行い、芳香族モノイソ
シアネートにより末端封鎖してポリカルボジイミド共重
合体を得るのが好ましい。

【００１２】すなわち、式(II)のポリカーボネートジオ
ール１モルに対して２倍モル以上、好ましくは４〜８０
倍モル、より好ましくは５〜５０倍モルの芳香族ジイソ
シアネートを用い、溶媒の存在下、通常０〜１２０℃、
好ましくは２０〜１００℃で１分〜５時間程度反応す
る。系中に水酸基が殆ど存在しなくなった点を両末端Ｎ
ＣＯ含有ポリウレタン生成反応の終点とする。

【００１３】ついで、カルボジイミド化触媒の存在下、
このポリウレタンと系中に過剰に存在する芳香族ジイソ
シアネートとを通常４０〜１５０℃、好ましくは５０〜
１４０℃にて反応を行う。また、芳香族モノイソシアネ
ートによる末端封鎖は、カルボジイミド化の初期、中
期、末期又は全般にわたり芳香族モノイソシアネートを
加えて行うのが好ましく、このようにして式(Ｉ)の共重
合体を得る。

【００１４】ここで、必要な芳香族ジイソシアネート
は、前記ポリカーボネート１モルに対して２倍モル以上
であり、この反応段階で追加してもよく、反応初期より
存在するものであってもよい。

【００１５】反応の終点は、ＩＲ測定によるカルボジイ
ミド基由来の吸収(２１４０ｃｍ^{− １})の観測およびイソ
シアネート基由来の吸収(２２８０ｃｍ^−１)の消失によ
り確認することができる。

【００１６】(ポリカーボネートジオール)式(II)におい
て、Ｒ_１は炭素数２〜１０のアルキレン基であり、たと
えば、エチレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、オ
クタメチレン基などが挙げられる。また、ｍは２〜１０
０の整数であり、好ましくは５〜８０である。

【００１７】ポリカーボネートジオールは、カーボネー
ト基を含むポリカーボネートジオールであればよく、具
体的にはポリエチレンカーボネートジオール、ポリテト
ラメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレン
カーボネートジオール、ポリオクタメチレンカーボネー
トジオール、ポリドデカメチレンカーボネートジオール
などが挙げられ、特にポリヘキサメチレンカーボネート
ジオールが好ましい。なお、これらのポリカーボネート
ジオールは単独で用いてもよく、２種以上を混合して使
用してもよい。

【００１８】(芳香族ジイソシアネート)式(II)中におい
て、Ｒ_２は芳香族ジイソシアネート残基である。かかる
Ｒ_２としては、たとえば、トリレンジイソシアネート残
基、ジフェニルメタンジイソシアネート残基などが挙げ
られる。また、ｋ及びｎは各々別個に０〜３０の整数で
あり、好ましくは２〜２０である。

【００１９】前記の芳香族ジイソシアネートとしては、
具体的には、４,４'−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、２,６−トリレンジイソシアネート、２,４−トリレ
ンジイソシアネート、１−メトキシフェニル−２,４−
ジイソシアネート、３,３'−ジメトキシ−４,４'−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、４,４'−ジフェニルエ
ーテルジイソシアネート、３,３'−ジメチル−４,４'−
ジフェニルエーテルジイソシアネート、２,２−ビス[４
−(４−イソシアネートフェノキシ)フェニル]ヘキサフ
ルオロプロパン、２,２−ビス[４−(４−イソシアネー
トフェノキシ)フェニル]プロパンなどが挙げられ、特に
トリレンジイソシアネートが好適に使用できる。なお、
これらのジイソシアネートは単独で用いてもよく、２種
以上を混合して使用してもよい。

【００２０】(芳香族モノイソシアネート)また、重合反
応においては前記のとおり芳香族モノイソシアネートを
加えて末端封鎖処理をするのが好ましい。このような末
端封鎖処理に用いられる芳香族モノイソシアネートとし
ては、具体的には、フェニルイソシアネート、ｐ−ニト
ロフェニルイソシアネート、ｐ−及びｍ−トリルイソシ
アネート、ｐ−ホルミルフェニルイソシアネート、ｐ−
イソプロピルフェニルイソシアネートなどを用いること
ができる。特にｐ−イソプロピルフェニルイソシアネー
トが好適に用いられる。このようにして末端封鎖したポ
リカルボジイミド共重合体溶液は、溶液の保存安定性に
優れている。

【００２１】(反応)重合温度は４０〜１５０℃が好まし
く、５０〜１４０℃がより好ましい。反応温度が４０℃
より低いと反応時間が長くなりすぎ実用的でない。また
１５０℃を越える反応温度は溶媒の選択が困難である。

【００２２】反応溶液中のジイソシアネートモノマー濃
度は５〜８０重量％(以下、単に％という)である。濃度
が５％より低いとカルボジイミド化反応が進行しない場
合がある。また８０％を越えると反応の制御が困難にな
る可能性がある。

【００２３】ポリカルボジイミドの製造に用いられる溶
媒、及びポリカルボジイミド溶液に用いられる有機溶媒
は、従来公知のものであってよい。具体的にはテトラク
ロロエチレン、１,２‐ジクロロエタン、クロロホルム
などのハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど
のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど
の環状エ一テル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素系溶媒か挙げられる。これらの溶媒は単独で
用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

【００２４】また、カルボジイミド化に用いる触媒とし
ては、公知のリン系触媒がいずれも好適に用いられ、例
えば１−フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド、３
−メチル−２−ホスホレン−１−オキシド、１−エチル
−２−ホスホレン−１−オキシド、３−メチル−１−フ
ェニル−２−ホスホレン−１−オキシド、あるいはこれ
らの３−ホスホレン異性体などのホスホレンオキシドが
挙げられる。

【００２５】共重合反応の終了後にメタノール、エタノ
ール、イソプロピルアルコール、ヘキサンなどの貧溶媒
に反応液を投入し、ポリカルボジイミド共重合体を沈澱
として析出させ、未反応のモノマーや触媒を取り除いて
もよい。

【００２６】ポリカルボジイミドの溶液を調製するに
は、沈澱として析出したポリマーを所定の操作により洗
浄、乾燥を行い、再度有機溶媒に溶解する。このような
操作を行うことにより、ポリカルボジイミド共重合体の
溶液安定性を向上させることができる。

【００２７】また、ポリマー溶液中に含まれる副生成物
は適当な吸着剤などに吸着させ、精製してもよい。吸着
剤としては例えばアルミナゲル、シリカゲル、活性炭、
ゼオライト、活性酸化マグネシウム、活性ボーキサイ
ト、フラースアース、活性白土、分子ふるいカーボンな
どを単独もしくは併用して用いることができる。

【００２８】本発明のポリカルボジイミド共重合体の平
均重合度は２〜１６０、好ましくは９〜１２０である。
ポリカルボジイミド共重合体の重合度がこれより高い
と、常温での放置においても数分から数時間で容易にゲ
ル化するため、実用上好ましくない。また、重合度が前
記の範囲より小さいと、皮膜の信頼性に欠けるので好ま
しくない。

【００２９】(接着フィルムの製造)本発明のアンダーフ
ィル用接着フィルムを製造するには、前記のポリカルボ
ジイミド共重合体ワニスを公知の方法(キャスティン
グ、スピンコーティング、ロールコーティングなど)を
用い、適当な厚さに製膜する。製膜された膜は、通常、
溶媒の除去に必要な温度で乾燥する。すなわち、硬化反
応をあまり進行させずに乾燥させるよう、塗工温度は例
えば２０〜３５０℃、好ましくは５０〜２５０℃、最も
好ましくは７０〜２００℃である。乾燥温度が２０℃よ
り低いと、フィルム中に溶剤が残存し、フィルムの信頼
性が乏しくなり好ましくない。また乾燥温度が３５０℃
より高いと、フィルムの熱硬化が進みやすい。

【００３０】接着フィルムの製造にあたっては、その加
工性、耐熱性を損なわない範囲で微細な無機充填剤を配
合してよい。また表面平滑性を付与するため平滑剤、レ
ベリング剤、脱泡剤などの各種添加剤を必要に応じて添
加してもよい。これらの配合量は、共重合体１００重量
部に対して、０.１〜１００重量部、好ましくは０.２〜
５０重量部である。

【００３１】また、接着力向上のため、接着フィルムに
シランカップリング剤、チタン系カップリング剤、ノニ
オン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系
添加剤などの各種添加剤を必要に応じて添加してもよ
い。

【００３２】接着フィルムの製造にあたっては、熱伝導
性の向上、弾性率の調節などをはかるため、例えばアル
ミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、鉛、錫、亜
鉛、パラジウム、半田などの金属、あるいは合金、アル
ミナ、シリカ、マグネシア、窒化ケイ素などのセラミッ
ク、その他カーボンなどからなる種々の無機粉末を必要
に応じ１種または２種以上配合してもよい。

【００３３】さらに、これらのフィルムを支持体上に設
けた積層接着シートとしてもよい。このような積層接着
シートを製造するには、支持体上に前記ポリカルボジイ
ミドのワニスを塗工してもよく、また、あらかじめフィ
ルムを形成しておき、これをプレスなどにより支持体に
ラミネートしてもよい。

【００３４】ここで用いられる支持体としては金属箔、
絶縁性フィルムなどが挙げられる。金属箔としてはアル
ミニウム、銅、銀、金、ニッケル、インジウム、クロ
ム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム等がいずれも用いられて
よく、これらを単独で、あるいは合金として用いてもよ
い。また、絶縁性フィルムとしては、ポリイミド、ポリ
エステル、ポリエチレンテレフタレートなど、耐熱性や
耐薬品性を有するフィルムであればいずれも用いること
ができる。

【００３５】前記の金属箔と絶縁性フィルムは、それぞ
れ単独で用いてもよく、また両者を２層以上積層した、
例えば金属箔／絶縁性フィルムなどの２層基材を用いて
もよい。このような２層基材としては、例えば銅／ポリ
イミド２層基材などが挙げられる。

【００３６】このようにして得られるアンダーフィル用
接着フィルムは、封止作業にあたり、例えば、次のよう
にして硬化を行うことができる。すなわち、前記方法に
より得られたシート状封止材料を１００〜２２５℃、好
ましくは１２０〜２００℃で３〜３００分間、好ましく
は５〜１８０分間加熱することにより硬化を生じ半導体
装置の封止を行うことができる。

【００３７】つぎに、本発明のアンダーフィル用接着フ
ィルムを用いて半導体装置の封止を行う方法を説明す
る。

【００３８】つぎに、このような半導体装置の製法の一
具体例を以下に図面を参照して説明するが、本発明の半
導体装置は、これに限定されるものではない。図２に示
すアンダーフィル用接着フィルム１０の貼り付けられた
半導体素子５を、接続用電極部２が設けられた配線回路
基板１上の所定位置に配置する(図３参照)。つぎに、こ
れを加熱および加圧して両接続用電極部２,３間のアン
ダーフィル用接着フィルム１０を加熱溶融し押し出し、
前記電極部２,３を接触させ電気的接続を行うと共に、
溶融したアンダーフィル用接着フィルム１０を硬化して
封止樹脂層４を形成し、配線回路基板１と半導体素子５
の電気的接続および固着を行う。

【００３９】このようにして、図１に示すごとく、配線
回路基板に設けられた接続用電極部、及び半導体素子に
設けられた接続用電極部を介して、配線回路基板上に半
導体素子が搭載され、配線回路基板と半導体素子との間
の空隙が接着フィルムの封止樹脂層により封止されたフ
ェイスダウン構造を有する半導体装置が得られる。

【００４０】なお、前記アンダーフィル用接着フィルム
１０の半導体素子５への貼り付けは、図４に示す半導体
ウェハ１１より半導体素子５を切り分ける前に行っても
よく、また切り分け後に行ってもよい。

【００４１】さらに、前記の方法とは逆に、図５に示す
ように複数の接続用電極部２が設けられた配線回路基板
１上に、接続用電極部２を介してアンダーフィル用接着
フィルム１０を載置して封止を行ってもよい。かかる回
路基板の所定位置に、接続用電極部３を設けた半導体素
子５を配置する。つぎに加熱および加圧して両接続用電
極部２,３間の接着フィルムを加熱溶融し押し出して電
気的接続を行うとともに、溶融した接着フィルム１０を
硬化して封止樹脂層４を形成し、配線回路基板１と半導
体素子５の電気的接続および固着を行う。この方法によ
っても前記と同様に、図１に示す半導体装置を得られ
る。

【００４２】アンダーフィル用接着フィルム１０の大き
さは、搭載される半導体素子５の大きさ(面積)により適
宜に設定してよいが、通常、半導体素子５の大きさ(面
積)とほぼ同じに設定することが好ましい。

【００４３】アンダーフィル用接着フィルムの厚みは、
特に限定されるものではないが、半導体素子と配線回路
基板との空隙を充填し、かつ接続用電極部間の電気的接
続を妨げない範囲で適宜に設定してよく、通常、５〜２
００μｍ、好ましくは１０〜１２０μｍである。

【００４４】アンダーフィル用接着フィルムを半導体素
子と、配線回路基板との間の空隙に充填するにあたって
は加圧を行うのが好ましい。かかる加圧の条件は、接続
用電極部２,３の材質および個数等や、温度により適宜
設定してよいが、一般に０.０９８〜４.９Ｎ／個、好ま
しくは０.１９６〜２.９４Ｎ／個の範囲に設定される。

【００４５】前記半導体装置の製法では、配線回路基板
１を下方にして、その上方に半導体素子５を搭載すると
いう位置関係に基づいて説明したが、製法はこれに限定
されるものではなく、反対の位置関係、すなわち、半導
体素子５を下方にして、その上方に配線回路基板１を搭
載してもよい。

【００４６】

【実施例】つぎに、本発明を実施例及び比較例によりさ
らに具体的に説明する。ポリマーの製造はすべて窒素気
流下で行った。なお、得られたポリカルボジイミドの特
性は次のようにして測定した。

【００４７】ＩＲ ＦＴ／ＩＲ‐２３０(日本電子製)を用いて測定した。

【００４８】数平均分子量 装置としてＨＬＣ８１２０((株)東ソー製)、カラムにＧ
ＭＨ_ＨＲ‐Ｈ＋ＧＭＨ_{Ｈ Ｒ‐Ｈ}＋Ｇ２０００Ｈ
_ＨＲ((株)東ソー製)を用い、テトラヒドロフランを展開
溶媒として用いて測定した。

【００４９】引っ張り弾性率(Ｅ') 動的粘弾性装置ＤＭＳ２１０((株)セイコー電子工業製)
を用いて測定した。

【００５０】熱分解開始温度(Ｔｄ) ＴＧ／ＤＴＡ３００((株)セイコー電子工業製)を用いて
測定し、５％重量減少温度をＴｄとした。

【００５１】[製造例１](ポリカルボジイミドの製造) 攪拌装置、滴下漏斗、還流冷却器、温度計を取り付けた
５００ｍＬの四つ口フラスコにトリレンジイソシアネー
ト(１００ｇ、０.５７ｍｏｌ)(武田薬品工業(株)製タケ
ネート８０)、ポリヘキサメチレンカーボネートジオー
ルＵＨ−ＣＡＲＢ１００(１００ｇ、０.１０ｍｏｌ)(宇
部興産(株)製)、キシレン７５ｇ、シクロヘキサノン２
５ｇを仕込み、１００℃で３時間ウレタン化を行った。

【００５２】溶液を室温に戻した後、カルボジイミド化
触媒(３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン−１
−オキシド)(０.８８３ｇ、４.５９ｍｍｏｌ)、ｐ−イ
ソプロピルフェニルイソシアネート(６.４７９３ｇ、４
０.２ｍｍｏｌ)を仕込み、１００℃で２時間、攪拌して
重合を行った。ＩＲスペクトルによりカルボジイミド化
を確認した。このポリカルボジイミド共重合体の数平均
分子量(Ｍｎ)は６３００であった。

【００５３】[製造例２] (ポリカルボジイミドの製造) ポリヘキサメチレンカーボネートジオールＵＨ−ＣＡＲ
Ｂ１００(１００ｇ、０.１０ｍｏｌ)の代わりにポリヘ
キサメチレンカーボネートジオールＵＨ−ＣＡＲＢ２０
０(１００ｇ、０.０５ｍｏｌ)(宇部興産(株)製)を用い
た以外は、製造例１と同様にしてウレタン化を行った。
つぎに、カルボジイミド化触媒を加え、重合時間を１時
間とした以外は製造例１と同様にして重合を行った。Ｉ
Ｒスペクトルによりカルボジイミド化を確認した。この
ポリカルボジイミドの数平均分子量(Ｍｎ)は６０００で
あった。

【００５４】[製造例３] (ポリカルボジイミドの製造) ポリヘキサメチレンカーボネートジオールＵＨ−ＣＡＲ
Ｂ１００(１００ｇ、０.１０ｍｏｌ)の代わりに、ポリ
ヘキサメチレンカーボネートジオールＵＨ−ＣＡＲＢ３
００(１００ｇ、０.０３４ｍｏｌ)(宇部興産(株)製)を
用いた以外は、製造例１と同様にしてウレタン化を行っ
た。つぎに、カルボジイミド化触媒を加え、重合時間を
１時間とした以外は製造例１と同様にして重合を行っ
た。ＩＲスペクトルによりカルボジイミド化を確認し
た。このポリカルボジイミドの数平均分子量(Ｍｎ)は５
４００であった。

【００５５】[実施例１] (接着フィルムの製造) 製造例１で製造したワニスを剥離剤で処理したポリエチ
レンテレフタレートフィルムからなるセパレータ(厚さ
５０μｍ)の上に塗布した。これを、１５０℃で３分間
加熱してアンダーフィル用接着フィルム(接着フィルム
の厚さ１００μｍ)を得た。５％重量減少温度Ｔｄは３
８０℃であった。

【００５６】(半導体装置の製造)このようにして得られ
たアンダーフィル用接着フィルムを用い、前記半導体装
置の製法に従って半導体装置を製造した。すなわち、図
２に示すように、接続用電極部３(材質：半田、融点：
２６０℃、形状：直径１００μｍ×高さ９０μｍの球
形)が設けられた半導体素子５(厚み：３５０μｍ、大き
さ：１３ｍｍ×９ｍｍ)上に、接着フィルム１０を貼り
つけ、ついで、図３に示すように接着フィルム１０上の
所定の位置に、接続用電極部２(材質：半田、融点：１
８３℃、形状：直径１５０μｍ×高さ３０μｍの円柱
形)を設けた配線回路基板１(厚み１ｍｍのガラスエポキ
シ基板)を位置合わせした。つぎに、接着フィルムを加
熱溶融(加熱温度１５０℃×荷重０.９８Ｎ／電極個数×
１分)して、配線回路基板１と半導体素子５との空隙内
に溶融状態の樹脂を充填して仮固着すると共に上記双方
の接続用電極部２,３を当接した。つぎに熱硬化(１５０
℃×６０分)して図１に示すように、上記空隙がアンダ
ーフィル接着フィルム層４で樹脂封止した半導体装置を
１２個作製した。

【００５７】[実施例２]製造例２で製造したワニスを用
いたこと以外は実施例１と同様にしてアンダーフィル用
接着フィルムを得た。５％重量減少温度Ｔｄは３９０℃
であった。半導体装置の作製方法も実施例１と同様にし
た。

【００５８】[実施例３]製造例３で製造したワニスを用
いたこと以外は実施例１と同様にしてアンダーフィル用
接着フィルムを得た。５％重量減少温度Ｔｄは３９５℃
であった。半導体装置の作製方法も実施例１と同様にし
た。

【００５９】[比較例１] (接着フィルム及び半導体装
置の製法) 攪拌装置、滴下漏斗、還流冷却器、温度計を取り付けた
５００ｍＬの四つ口フラスコにトリレンジイソシアネー
ト(１００ｇ、０.５７ｍｏｌ)(武田薬品工業(株)製タケ
ネート８０)、キシレン７５ｇ、シクロヘキサノン２５
ｇを仕込んだ。

【００６０】カルボジイミド化触媒(３−メチル−１−
フェニル−２−ホスホレン−１−オキシド)(０.８８３
ｇ、４.５９ｍｍｏｌ)、ｐ−イソプロピルフェニルイソ
シアネート(６.４７９３ｇ、４０.２ｍｍｏｌ)を仕込
み、１００℃で１時間、攪拌して重合を行った。ＩＲス
ペクトルによりカルボジイミド化を確認した。このポリ
カルボジイミドの数平均分子量(Ｍｎ)は４８００であっ
た。

【００６１】このワニスを用いたこと以外は実施例１と
同様にして接着フィルムを得た。５％重量減少温度Ｔｄ
は４００℃であった。半導体装置の作製方法も実施例１
と同様にした。

【００６２】[比較例２] (接着フィルム及び半導体装
置の製法) 攪拌装置、滴下漏斗、還流冷却器、温度計を取り付けた
５００ｍＬの四つ口フラスコにトリレンジイソシアネー
ト(１００ｇ、０.５７ｍｏｌ)(武田薬品工業(株)製タケ
ネート８０)、ポリエチレングリコール(１００ｇ、０.
１０ｍｏｌ)(三洋化成(株)製ＰＥＧ−１０００)、キシ
レン１１２.５ｇ、シクロヘキサノン３７.５ｇを仕込
み、１００℃で３時間ウレタン化を行った。

【００６３】溶液を室温に戻した後、カルボジイミド化
触媒(３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン−１
−オキシド)(０.８８３ｇ、４.５９ｍｍｏｌ)、ｐ−イ
ソプロピルフェニルイソシアネート(６.４７９３ｇ、４
０.２ｍｍｏｌ)を仕込み、１００℃で１時間、攪拌して
重合を行った。ＩＲスペクトルによりカルボジイミド化
を確認した。このポリカルボジイミドの数平均分子量
(Ｍｎ)は５８００であった。

【００６４】このワニスを用いたこと以外は実施例１と
同様にして接着フィルムを得た。５％重量減少温度Ｔｄ
は２３０℃であった。半導体装置の作製方法も実施例１
と同様にした。

【００６５】実施例及び比較例にて得られた半導体装置
について、初期の通電試験を２５℃にて行い、さらに、
その半導体装置を各例６個ずつ用いて、サーマルショッ
クテスト[ＴＳＴ試験(条件：−５５℃×５分⇔１２５℃
×５分)５００サイクル]を行った後に、再度、通電試験
および半導体素子のクラックの有無検査を行い、その結
果を下記の表１に示した。

【００６６】また、上記ＴＳＴ試験を行わなかった各例
６個のサンプルについて、ＰＣＴ(プレッシャークッカ
ーテスト)１２１℃×１００％ＲＨの環境下で１６８時
間保管した後、通電試験を行った。その結果を下記の表
１に併せて示した。

【００６７】一方、各実施例および比較例にて用いられ
たアンダーフィル用接着フィルムを１５０℃×６０分の
条件で加熱して硬化物を得た。この各硬化物の３５℃に
おける引張弾性率を測定した。これらの結果を下記の表
１に併せて示した。

【００６８】

【表１】

【００６９】表１の結果、実施例にて得られた半導体装
置は、初期の通電試験及びＴＳＴ試験後の通電試験、Ｔ
ＳＴ試験後の半導体チップクラック状態、ＰＣＴ後の通
電試験の各試験の全てにおいて不良が全く発生しないこ
とが確認できた。これに対して、比較例のものは、上記
試験項目において、不良が認められた。したがって、実
施例の製品では、ＴＳＴ試験およびＰＣＴ等のストレス
試験に対して安定した通電を確保していることが明らか
である。すなわち、本発明にて用いられる接着フィルム
は、引張り弾性率が低く、かつ耐熱性を有する(５％重
量減少温度が高い)ため、アンダーフィル用として優れ
た特性を示すものと考えられる。

【００７０】

【発明の効果】複数の接続用電極部を介して接続した、
配線回路基板と半導体素子との間に封止樹脂層を形成し
た半導体装置に低弾性のアンダーフィル層を用いたこと
により、配線回路基板、半導体素子および接続用電極部
に発生する応力を緩和することができると推定される。
このため、配線回路基板および半導体素子の反りの低
減、半導体素子のクラック発生の防止、および配線回路
基板に設けられた接続用電極部と半導体素子に設けられ
た接続用電極部との電気的接続信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の半導体装置の一具体例を示す模式断
面図である。

【図２】 図１の半導体装置の製造工程の一具体例を示
す模式断面図である。

【図３】 図１の上記半導体装置の製造工程の一具体例
を示す模式断面図である。

【図４】 半導体ウェハ上に形成された複数の半導体素
子を示す模式図である。

【図５】 図１の半導体装置の製造工程の他の具体例を
示す模式断面図である。

【符号の説明】

１ 配線回路基板 ２ 接続用電極部 ３ 接続用電極部 ４ 封止樹脂層 ５ 半導体素子 １０ アンダーフィル用接着フィルム １１ 半導体ウェハ

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/31 (72)発明者 松村亜紀子 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 4J004 AA11 AB04 BA02 CA06 CA08 CC03 FA05 FA07 4J034 AA05 BA02 BA03 CA04 CB03 CC07 CD05 DA01 DB04 DF02 HA01 HA04 HA07 HB06 HB11 HC12 HC16 HC61 HC63 HC64 HC71 HC73 JA02 KA01 KB03 KD14 LA16 QB06 QB11 QB14 QB16 QC08 QD06 RA14 4M109 CA22 EA08 EC04 EC05 5F044 LL11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下式： 【化１】 (式中、ｋは０〜３０の整数、ｍは２〜１００の整数、
   ｎは０〜３０の整数、Ｒ _１は炭素数２〜１０のアルキレ
   ン基、Ｒ_２は芳香族ジイソシアネート残基、Ｒ_３は芳香
   族モノイソシアネート残基を意味する。)で表されるポ
   リカルボジイミド共重合体からなるアンダーフィル用接
   着フィルム。
2. 【請求項２】 式(Ｉ)中、Ｒ_１がヘキサメチレン基であ
   り、Ｒ_２がトリレンジイソアネート残基又はジフェニル
   メタンジイソシアネート残基である請求項１のアンダー
   フィル用接着フィルム。
3. 【請求項３】 式(Ｉ)中、Ｒ_３がｐ−イソプロピルフェ
   ニルイソシアネート残基である請求項２のアンダーフィ
   ル用接着フィルム。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかのアンダーフィ
   ル用接着フィルムにより半導体素子と配線回路基板との
   空隙が封止されてなる半導体装置。