JP2003082297A - ダイボンド用接着フィルム及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents
ダイボンド用接着フィルム及びこれを用いた半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体素子と電極部材との固着にあたり、塗工
量のバラツキがなく安定した固着強度を与えると共に、
塗工時の作業性、生産性に優れたダイボンド用接着フィ
ルムを提供する。 【解決手段】ポリカルボジイミドからなるダイボンド用
接着フィルム。
量のバラツキがなく安定した固着強度を与えると共に、
塗工時の作業性、生産性に優れたダイボンド用接着フィ
ルムを提供する。 【解決手段】ポリカルボジイミドからなるダイボンド用
接着フィルム。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は半導体素子と電極部材との固着
材料である、ダイボンド用接着フィルムに関する。ま
た、本発明はこのフィルムを用いて製造した半導体装置
に関する。
材料である、ダイボンド用接着フィルムに関する。ま
た、本発明はこのフィルムを用いて製造した半導体装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造過程において、
リードフレームや電極部材への半導体素子の固着には銀
ペーストが用いられている。かかる固着処理は、リード
フレームのダイパッド等の上にペーストを塗工し、それ
に半導体素子を搭載してペースト層を硬化させて行う。
リードフレームや電極部材への半導体素子の固着には銀
ペーストが用いられている。かかる固着処理は、リード
フレームのダイパッド等の上にペーストを塗工し、それ
に半導体素子を搭載してペースト層を硬化させて行う。
【０００３】しかしながら、ペーストの粘度挙動や劣化
等により塗工量や塗工形状等に大きなバラツキを生じる
結果、形成されるペースト厚が不均一で半導体素子の固
着強度に信頼性が乏しい。すなわち、ペーストの塗工量
が不足して半導体素子と電極部材との間の固着強度が低
いと、後続のワイヤーボンディング工程で半導体素子の
剥離が生ずる。一方、ペーストの塗工量が多すぎると半
導体素子の上までペーストが流延して特性不良を生じ、
製品の歩留まりや信頼性が低下する。このような固着処
理における問題は、半導体素子の大型化に伴って特に顕
著なものとなっている。そのため、ペースト塗工量の制
御を頻繁に行う必要があり、作業性や生産性に支障をき
たす。
等により塗工量や塗工形状等に大きなバラツキを生じる
結果、形成されるペースト厚が不均一で半導体素子の固
着強度に信頼性が乏しい。すなわち、ペーストの塗工量
が不足して半導体素子と電極部材との間の固着強度が低
いと、後続のワイヤーボンディング工程で半導体素子の
剥離が生ずる。一方、ペーストの塗工量が多すぎると半
導体素子の上までペーストが流延して特性不良を生じ、
製品の歩留まりや信頼性が低下する。このような固着処
理における問題は、半導体素子の大型化に伴って特に顕
著なものとなっている。そのため、ペースト塗工量の制
御を頻繁に行う必要があり、作業性や生産性に支障をき
たす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体素子と電極部材との固着にあたり、塗工量のバラツキ
がなく安定した固着強度を与えると共に、塗工時の作業
性、生産性に優れたダイボンド用接着フィルムを提供す
ることにある。本発明者らは、かかる課題について種々
検討を重ねた結果、ポリカルボジイミドを主成分とする
フィルムを用いることにより、前記の課題が解消し得る
との知見を得て本発明を完成した。
体素子と電極部材との固着にあたり、塗工量のバラツキ
がなく安定した固着強度を与えると共に、塗工時の作業
性、生産性に優れたダイボンド用接着フィルムを提供す
ることにある。本発明者らは、かかる課題について種々
検討を重ねた結果、ポリカルボジイミドを主成分とする
フィルムを用いることにより、前記の課題が解消し得る
との知見を得て本発明を完成した。
【０００５】本発明のダイボンド用接着フィルムを用い
ると、電極部材上に厚さ等が均一な優れた接着剤層を形
成することができ、前記問題点を解消することができ
る。
ると、電極部材上に厚さ等が均一な優れた接着剤層を形
成することができ、前記問題点を解消することができ
る。
【０００６】
［発明の詳細な説明］次に本発明を更に詳しく説明す
る。
る。
【０００７】(ポリカルボジイミド)本発明のダイボンド
用接着フィルムを構成するポリカルボジイミドは、耐熱
性の高い芳香族ポリカルボジイミドが好ましい。芳香族
ポリカルボジイミドの重合度ｎは２〜２００、好ましく
は５〜１００である。ｎが２より小さいと皮膜の信頼性
に欠け好ましくない。一方、重合度ｎが２００を超える
と、フィルムを製造する際の溶液の安定性が低下する。
用接着フィルムを構成するポリカルボジイミドは、耐熱
性の高い芳香族ポリカルボジイミドが好ましい。芳香族
ポリカルボジイミドの重合度ｎは２〜２００、好ましく
は５〜１００である。ｎが２より小さいと皮膜の信頼性
に欠け好ましくない。一方、重合度ｎが２００を超える
と、フィルムを製造する際の溶液の安定性が低下する。
【０００８】したがって具体的には、式(１)〜(７)に示
される芳香族ポリカルボジイミドなどが好ましい。
される芳香族ポリカルボジイミドなどが好ましい。
【０００９】
【化２】
(式中、Ｒは炭素数３〜１０の直鎖又は枝分かれを有す
るアルキレン基、ｎは２〜２００の整数を意味する。)
るアルキレン基、ｎは２〜２００の整数を意味する。)
【００１０】また、他のポリカルボジイミドとしては１
−メトキシフェニル−２,４−ジイソシアネ−ト、３,
３’−ジメトキシ−４,４’−ジフェニルメタンジイソ
シアネ−ト、４,４’−ジフェニルエ−テルジイソシア
ネ−ト、３,３’−ジメチル−４,４’−ジフェニルエ−
テルジイソシアネ−トをモノマーとして重合したものな
どが好ましい。
−メトキシフェニル−２,４−ジイソシアネ−ト、３,
３’−ジメトキシ−４,４’−ジフェニルメタンジイソ
シアネ−ト、４,４’−ジフェニルエ−テルジイソシア
ネ−ト、３,３’−ジメチル−４,４’−ジフェニルエ−
テルジイソシアネ−トをモノマーとして重合したものな
どが好ましい。
【００１１】このようなポリカルボジイミドは、対応す
る芳香族ジイソシアネートを公知のリン系触媒、例えば
ホスホレンオキシドの存在下、常法にて脱炭酸縮合する
ことにより得られる。重合はジオールの非存在下で行う
のが好ましい。
る芳香族ジイソシアネートを公知のリン系触媒、例えば
ホスホレンオキシドの存在下、常法にて脱炭酸縮合する
ことにより得られる。重合はジオールの非存在下で行う
のが好ましい。
【００１２】また、別法としては、芳香族ジアミンを原
料とし、これにクロロホルメートを作用させてビスカー
バメートを合成した後、カルボジイミド化触媒、有機ハ
ロゲン化ケイ素化合物、塩基性化合物の存在下で反応を
行いポリカルボジイミドを得る方法を用いてもよい(特
開平10-158394号)。得られたポリカルボジイミドはその
まま用いてもよく、また適宜の方法で精製して用いても
よい。
料とし、これにクロロホルメートを作用させてビスカー
バメートを合成した後、カルボジイミド化触媒、有機ハ
ロゲン化ケイ素化合物、塩基性化合物の存在下で反応を
行いポリカルボジイミドを得る方法を用いてもよい(特
開平10-158394号)。得られたポリカルボジイミドはその
まま用いてもよく、また適宜の方法で精製して用いても
よい。
【００１３】(芳香族モノイソシアネート)また、ポリカ
ルボジイミドの重合反応の末期、中期、初期のいずれ
か、もしくは全般にわたり、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、１−ナフチルイソ
シアネート、２−ナフチルイソシアネートなどを用いる
ことができる。特に１−ナフチルイソシアネーが好適に
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。
ルボジイミドの重合反応の末期、中期、初期のいずれ
か、もしくは全般にわたり、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、１−ナフチルイソ
シアネート、２−ナフチルイソシアネートなどを用いる
ことができる。特に１−ナフチルイソシアネーが好適に
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。
【００１４】(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。
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。
【００１５】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。モノ
マー濃度が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。
度は５〜８０重量％(以下、単に％という)である。モノ
マー濃度が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。
【００１６】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
の環状エーテル系溶媒；トルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素系溶媒などが挙げられる。これら溶媒は単独
で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
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
の環状エーテル系溶媒；トルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素系溶媒などが挙げられる。これら溶媒は単独
で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１７】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。
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。
【００１８】共重合反応の終了後、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。
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。
【００１９】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の溶液安定
性を向上させることができる。
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の溶液安定
性を向上させることができる。
【００２０】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。
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。
【００２１】(接着フィルムの製造)本発明のダイボンド
用のポリカルボジイミド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溶液を公知の方法(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。
用のポリカルボジイミド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溶液を公知の方法(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。
【００２２】本発明の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。また表面平滑性を与えるため平
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、ポリカルボ
ジイミド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。
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。また表面平滑性を与えるため平
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、ポリカルボ
ジイミド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。
【００２３】本発明の接着フィルムの厚さは、一般には
１〜２００μmである。シートの形状や大きさはリード
フレームや半導体素子など、被着体に応じて適宜に変更
してよい。
１〜２００μmである。シートの形状や大きさはリード
フレームや半導体素子など、被着体に応じて適宜に変更
してよい。
【００２４】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。
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。
【００２５】接着フィルムの製造にあたっては、導電性
の付与や熱伝導性の向上、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。
の付与や熱伝導性の向上、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。
【００２６】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
ミドの溶液を塗工してもよく、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。
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
ミドの溶液を塗工してもよく、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。
【００２７】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。
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。
【００２８】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。
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。
【００２９】次に、本発明のダイボンド用接着フィルム
を用いた接着方法について説明する。本発明のダイボン
ド用接着フィルムは、リール等に長尺状態の巻回したリ
ボンとするのが好ましい。これを、カッターなど適宜の
手段により所定の寸法(長さや形状等)に切断し、厚さや
量などの均一性に優れた接着剤層を供給する。
を用いた接着方法について説明する。本発明のダイボン
ド用接着フィルムは、リール等に長尺状態の巻回したリ
ボンとするのが好ましい。これを、カッターなど適宜の
手段により所定の寸法(長さや形状等)に切断し、厚さや
量などの均一性に優れた接着剤層を供給する。
【００３０】このようにして形成した切断片は電極部
材、例えばリードフレームのダイパッド上に仮接着さ
れ、その上に半導体素子を載せて加熱する。
材、例えばリードフレームのダイパッド上に仮接着さ
れ、その上に半導体素子を載せて加熱する。
【００３１】加熱処理は、例えばヒーター、超音波、紫
外線など、公知の適宜の手段を用いてよい。加熱温度は
通常は５０〜３００℃、好ましくは１００〜２５０℃で
あり、加熱時間は１秒〜３０分、好ましくは１秒〜３分
である。このような加熱により、接着剤層中のポリカル
ボジイミド樹脂を硬化させ、半導体素子と電極部材とを
固着する。
外線など、公知の適宜の手段を用いてよい。加熱温度は
通常は５０〜３００℃、好ましくは１００〜２５０℃で
あり、加熱時間は１秒〜３０分、好ましくは１秒〜３分
である。このような加熱により、接着剤層中のポリカル
ボジイミド樹脂を硬化させ、半導体素子と電極部材とを
固着する。
【００３２】また、別法としては、まず、接着用フィル
ムをダイシング装置上に固定し、シリコンウェハの片面
を接着用フィルムに室温〜２００℃にて仮接着して固定
する。ついで、ダイシング装置により、接着用フィルム
が仮接着されたシリコンウェハを切断して、接着剤を保
持した半導体素子を得る。
ムをダイシング装置上に固定し、シリコンウェハの片面
を接着用フィルムに室温〜２００℃にて仮接着して固定
する。ついで、ダイシング装置により、接着用フィルム
が仮接着されたシリコンウェハを切断して、接着剤を保
持した半導体素子を得る。
【００３３】このようにして、接着剤が仮接着された半
導体素子を電極部材、例えばリードフレームのダイパッ
ド上に載せて加熱する。なお、加熱処理は前記と同様の
手段、処理条件で行うことができる。
導体素子を電極部材、例えばリードフレームのダイパッ
ド上に載せて加熱する。なお、加熱処理は前記と同様の
手段、処理条件で行うことができる。
【００３４】
【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。合成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。
らに具体的に説明する。合成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。
【００３５】ＩＲ
ＦＴ／ＩＲ−２３０(日本電子製)を用いて測定した。
【００３６】数平均分子量
装置としてＨＬＣ８１２０((株)東ソー製)、カラムにGM
HHR−H＋GMHHR−H＋G2000HHR((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。
HHR−H＋GMHHR−H＋G2000HHR((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。
【００３７】［製造例１］ホスゲン法により２,２−ビ
ス(４−アミノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロ
パン(和歌山精化工業製)を下記のようにイソシアネート
化し、２,２−ビス(４−イソシアナートフェノキシフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパンを得た。
ス(４−アミノフェノキシフェニル)ヘキサフルオロプロ
パン(和歌山精化工業製)を下記のようにイソシアネート
化し、２,２−ビス(４−イソシアナートフェノキシフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパンを得た。
【００３８】フラスコに上記ジイソシアネート(８０ｇ,
１４０.２mmol)、トルエン４００ｇ、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)(１.０７ｇ,５.６mmol)、１−ナフチルイソ
シアネート(８.６５ｇ,５３.７mmol)を仕込み、８０℃
にて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(図１)、下式(８)で表され
るポリカルボジイミドであることを確認した。このポリ
カルボジイミドの数平均分子量はMn＝５２２０(ｎ＝９)
であった。
１４０.２mmol)、トルエン４００ｇ、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)(１.０７ｇ,５.６mmol)、１−ナフチルイソ
シアネート(８.６５ｇ,５３.７mmol)を仕込み、８０℃
にて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(図１)、下式(８)で表され
るポリカルボジイミドであることを確認した。このポリ
カルボジイミドの数平均分子量はMn＝５２２０(ｎ＝９)
であった。
【００３９】
【化３】
【００４０】［製造例２］ホスゲン法により２,２−ビ
ス(４−アミノフェノキシフェニル)プロパン(和歌山精
化工業製)を下記のようにイソシアネート化し、２,２−
ビス(４−イソシアナートフェノキシフェニル)プロパン
を得た。
ス(４−アミノフェノキシフェニル)プロパン(和歌山精
化工業製)を下記のようにイソシアネート化し、２,２−
ビス(４−イソシアナートフェノキシフェニル)プロパン
を得た。
【００４１】フラスコに上記ジイソシアネート(６０ｇ,
１２９.７mmol)、トルエン３００ｇ、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)(１.０７ｇ,５.６mmol)、１−ナフチルイソ
シアネート(８.６５ｇ,５３.７mmol)を仕込み、８０℃
にて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(図２)、下式(９)で表され
るポリカルボジイミドであることを確認した。このポリ
カルボジイミドの数平均分子量はMn＝３７７０(n＝８)
であった。
１２９.７mmol)、トルエン３００ｇ、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)(１.０７ｇ,５.６mmol)、１−ナフチルイソ
シアネート(８.６５ｇ,５３.７mmol)を仕込み、８０℃
にて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(図２)、下式(９)で表され
るポリカルボジイミドであることを確認した。このポリ
カルボジイミドの数平均分子量はMn＝３７７０(n＝８)
であった。
【００４２】
【化４】
【００４３】［製造例３］ホスゲン法により ２,２−ジ
メチル−１,３−ビス(４−アミノフェノキシ)プロパン
(和歌山精化工業製)を下記のようにしてイソシアネート
化し、２,２−ジメチル−１,３−ビス(４−イソシアナ
ートフェノキシ)プロパンを得た。
メチル−１,３−ビス(４−アミノフェノキシ)プロパン
(和歌山精化工業製)を下記のようにしてイソシアネート
化し、２,２−ジメチル−１,３−ビス(４−イソシアナ
ートフェノキシ)プロパンを得た。
【００４４】フラスコに上記ジイソシアネート(３７.６
ｇ,１１１.１mmol)、トルエン５２.３ｇ、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)(１.０７ｇ,５.６mmol)、１−ナフチル
イソシアネート(８.６５ｇ,５３.７mmol)を仕込み、８
０℃にて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(図３)、下式(１０)で
表されるポリカルボジイミドであることを確認した。こ
のポリカルボジイミドの数平均分子量はMn＝１８６０(n
＝６)であった。
ｇ,１１１.１mmol)、トルエン５２.３ｇ、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)(１.０７ｇ,５.６mmol)、１−ナフチル
イソシアネート(８.６５ｇ,５３.７mmol)を仕込み、８
０℃にて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(図３)、下式(１０)で
表されるポリカルボジイミドであることを確認した。こ
のポリカルボジイミドの数平均分子量はMn＝１８６０(n
＝６)であった。
【００４５】
【化５】
【００４６】［製造例４］ホスゲン法により１,５−ビ
ス(４−アミノフェノキシ)ペンタン(和歌山精化工業製)
を下記のようにしてイソシアネート化し、１,５−ビス
(４−イソシアナートフェノキシ)ペンタンを得た。
ス(４−アミノフェノキシ)ペンタン(和歌山精化工業製)
を下記のようにしてイソシアネート化し、１,５−ビス
(４−イソシアナートフェノキシ)ペンタンを得た。
【００４７】フラスコに上記ジイソシアネート(３７.６
ｇ,１１１.１mmol)、トルエン５２.３ｇ、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)(１.０７ｇ,５.６mmol)、１−ナフチルイソ
シアネート(８.６５ｇ,５３.７mmol)を仕込み、８０℃
にて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(図４)、 下式(１１)で表
されるポリカルボジイミドであることを確認した。この
ポリカルボジイミドの数平均分子量はMn＝２４３０(n＝
８)であった。
ｇ,１１１.１mmol)、トルエン５２.３ｇ、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)(１.０７ｇ,５.６mmol)、１−ナフチルイソ
シアネート(８.６５ｇ,５３.７mmol)を仕込み、８０℃
にて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(図４)、 下式(１１)で表
されるポリカルボジイミドであることを確認した。この
ポリカルボジイミドの数平均分子量はMn＝２４３０(n＝
８)であった。
【００４８】
【化６】
【００４９】［実施例１］製造例１にて得られた溶液を
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分間加熱して接着フィルム(接着フ
ィルムの厚さ５０μm)を得た。
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分間加熱して接着フィルム(接着フ
ィルムの厚さ５０μm)を得た。
【００５０】この接着フィルムを用いてシリコンチップ
と電極基板とを接着した。すなわち、得られた接着フィ
ルムをセパレータから剥離除去した後、３ｃｍ□に切断
した。このフィルムを２mm×２mm×７６０μmにダイシ
ングしたシリコンチップ(パッシベーション：窒化ケイ
素)と３cm×５cmの大きさのガラスエポキシ基板の間に
挟み、フリップチップボンダー(渋谷工業製ＤＢ１００)
を用いて２００℃にて荷重(１.５ＭＰａ)をかけて、３
秒加熱して接着し試料を得た。
と電極基板とを接着した。すなわち、得られた接着フィ
ルムをセパレータから剥離除去した後、３ｃｍ□に切断
した。このフィルムを２mm×２mm×７６０μmにダイシ
ングしたシリコンチップ(パッシベーション：窒化ケイ
素)と３cm×５cmの大きさのガラスエポキシ基板の間に
挟み、フリップチップボンダー(渋谷工業製ＤＢ１００)
を用いて２００℃にて荷重(１.５ＭＰａ)をかけて、３
秒加熱して接着し試料を得た。
【００５１】［実施例２〜４］製造例２〜４にて得られ
た溶液を用いたこと以外は、各々、実施例１と同様にし
て接着フィルムを得、これを用いてシリコンチップと基
板を接着し実施例２、３、４の試料を得た。
た溶液を用いたこと以外は、各々、実施例１と同様にし
て接着フィルムを得、これを用いてシリコンチップと基
板を接着し実施例２、３、４の試料を得た。
【００５２】［比較例１］クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂(エポキシ当量：１９５ｇ／ｅｑ、軟化点：８
０℃)２６.４ｇ、下式(１２)に示すフェノール樹脂(水
酸基当量：１７５ｇ／ｅｑ、軟化点７５℃)２３.６ｇ及
びトリフェニルホスフィン(硬化促進剤)０.４７ｇをメ
チルエチルケトンに混合溶解した。
キシ樹脂(エポキシ当量：１９５ｇ／ｅｑ、軟化点：８
０℃)２６.４ｇ、下式(１２)に示すフェノール樹脂(水
酸基当量：１７５ｇ／ｅｑ、軟化点７５℃)２３.６ｇ及
びトリフェニルホスフィン(硬化促進剤)０.４７ｇをメ
チルエチルケトンに混合溶解した。
【００５３】
【化７】
(式中、m＝０〜３０)
この溶液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、これを用いてシリコンチップと基板を
接着し比較例１の試料を得た。
着フィルムを得、これを用いてシリコンチップと基板を
接着し比較例１の試料を得た。
【００５４】プレッシャークッカー試験(ＰＣＴ)
実施例１〜４及び比較例１にて得られた各試料を１２１
℃×１００％ＲＨ×２ａｔｍのプレッシャークッカー試
験機(TABAI Pressure cooker TPC−４１１)に１６８時
間投入し、その前後のせん断接着力を測定した。
℃×１００％ＲＨ×２ａｔｍのプレッシャークッカー試
験機(TABAI Pressure cooker TPC−４１１)に１６８時
間投入し、その前後のせん断接着力を測定した。
【００５５】吸水率
実施例１〜４及び比較例１にて得られた接着シートを８
５℃／８５％ＲＨにて１６８時間放置した後、吸水量を
微量水分測定器(平沼水分測定装置ＡＱ−５、平沼産業
社製)を用いて測定し、吸水率を算出した。
５℃／８５％ＲＨにて１６８時間放置した後、吸水量を
微量水分測定器(平沼水分測定装置ＡＱ−５、平沼産業
社製)を用いて測定し、吸水率を算出した。
【００５６】
【表１】
表１より明らかなように、実施例にて得られた接着フィ
ルムは、比較例にて得られたものと比べていずれも初期
およびＰＣＴ後の剪断接着力に優れている。特にＰＣＴ
試験後の高い剪断接着力は、比較例に比べて実施例の接
着フィルムが低吸水率であり、ＰＣＴ試験後の接着界面
における剥離が起こりにくいことによるものと推測され
る。
ルムは、比較例にて得られたものと比べていずれも初期
およびＰＣＴ後の剪断接着力に優れている。特にＰＣＴ
試験後の高い剪断接着力は、比較例に比べて実施例の接
着フィルムが低吸水率であり、ＰＣＴ試験後の接着界面
における剥離が起こりにくいことによるものと推測され
る。
【００５７】（半導体装置の製造）前記実施例、比較例
の各々にて得られたダイボンド用接着フィルムを用いて
半導体装置を組み立てる方法を図５に説明する。配線回
路基板５の半田ボール６取付面とは反対面に、所定の大
きさに切り抜いた各実施例１〜４及び比較例１のダイボ
ンド用接着フィルム４を熱圧着(１００℃、１MPa、２
秒)した。次に、このダイボンド用接着フィルム４の、
前記基板５と反対面に半導体素子２を熱圧着(１５０℃,
１.５MPa,１秒)した。これを１７５℃にて１時間加熱し
てダイボンド用接着フィルムを硬化させた後、半導体素
子２と配線回路基板５とをボンディングワイヤー３によ
り接続した。さらに半導体封止樹脂(エポキシ樹脂組成
物)１を用いて半導体素子をトランスファー成形(条件：
１７５℃×２分、１７５℃×５時間後硬化)し、図５に
示す半導体装置を製造した。
の各々にて得られたダイボンド用接着フィルムを用いて
半導体装置を組み立てる方法を図５に説明する。配線回
路基板５の半田ボール６取付面とは反対面に、所定の大
きさに切り抜いた各実施例１〜４及び比較例１のダイボ
ンド用接着フィルム４を熱圧着(１００℃、１MPa、２
秒)した。次に、このダイボンド用接着フィルム４の、
前記基板５と反対面に半導体素子２を熱圧着(１５０℃,
１.５MPa,１秒)した。これを１７５℃にて１時間加熱し
てダイボンド用接着フィルムを硬化させた後、半導体素
子２と配線回路基板５とをボンディングワイヤー３によ
り接続した。さらに半導体封止樹脂(エポキシ樹脂組成
物)１を用いて半導体素子をトランスファー成形(条件：
１７５℃×２分、１７５℃×５時間後硬化)し、図５に
示す半導体装置を製造した。
【００５８】なお、この半導体装置の寸法等は、以下の
通りである。 樹脂硬化体サイズ：４０×４０×２ｍｍ 半導体素子サイズ：１２×１２×０.４ｍｍ 基板サイズ：４８×４８×０.８ｍｍ 基板材料：ビスマレイミドトリアジン／ガラスクロス基 板(ＢＴ)レジン〔三菱瓦斯化学社製〕
通りである。 樹脂硬化体サイズ：４０×４０×２ｍｍ 半導体素子サイズ：１２×１２×０.４ｍｍ 基板サイズ：４８×４８×０.８ｍｍ 基板材料：ビスマレイミドトリアジン／ガラスクロス基 板(ＢＴ)レジン〔三菱瓦斯化学社製〕
【００５９】このようにして得られた半導体装置を下記
の方法により、耐半田信頼性試験および耐熱衝撃テスト
に付し評価した。結果を表２に示す。
の方法により、耐半田信頼性試験および耐熱衝撃テスト
に付し評価した。結果を表２に示す。
【００６０】耐半田信頼性試験
半導体装置を３０℃／６０％ＲＨの条件下に１９２時間
放置して吸湿させた。ついで２４０℃×３０秒間の半田
リフローを３回行った後、各電極の電気導通を確認し、
導通不良の発生した数をカウントした。
放置して吸湿させた。ついで２４０℃×３０秒間の半田
リフローを３回行った後、各電極の電気導通を確認し、
導通不良の発生した数をカウントした。
【００６１】耐熱衝撃テスト
−５５℃雰囲気に３０分間放置し、その後１２５℃の雰
囲気に３０分間放置する工程を１サイクルとし、１００
０サイクル後の電気導通を確認した。導通不良の発生し
た数をカウントした。
囲気に３０分間放置する工程を１サイクルとし、１００
０サイクル後の電気導通を確認した。導通不良の発生し
た数をカウントした。
【００６２】
【表２】
【００６３】
【発明の効果】本発明のダイボンド用接着フィルムは、
電極部材の上に、厚さや形状等の均一な接着剤層を容易
に形成でき、かつ低温での固定が可能であり品質の維持
が容易である。さらに、高温、高圧を要することなく半
導体素子を固着処理できて、電気的接続信頼性に優れた
半導体装置を提供することができる。
電極部材の上に、厚さや形状等の均一な接着剤層を容易
に形成でき、かつ低温での固定が可能であり品質の維持
が容易である。さらに、高温、高圧を要することなく半
導体素子を固着処理できて、電気的接続信頼性に優れた
半導体装置を提供することができる。
【図１】製造例１にて得られたポリカルボジイミドのＩ
Ｒスペクトルである。
Ｒスペクトルである。
【図２】製造例２にて得られたポリカルボジイミドのＩ
Ｒスペクトルである。
Ｒスペクトルである。
【図３】製造例３にて得られたポリカルボジイミドのＩ
Ｒスペクトルである。
Ｒスペクトルである。
【図４】製造例４にて得られたポリカルボジイミドのＩ
Ｒスペクトルである。
Ｒスペクトルである。
【図５】
１ 半導体封止樹脂
２ 半導体素子
３ ボンディングワイヤー
４ ダイボンド用接着フィルム
５ 配線回路基板
６ 半田ボール
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 堀田 祐治
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
(72)発明者 山口 美穂
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 AB05 CA06 CA08 CC02
CC03 DB01 DB02 EA01 FA05
GA01
4J034 AA05 HC12 HC63 HC64 HC65
HC67 HC70 JA02 JA32 KD14
RA08
4J040 EH001 GA03 GA08 JA09
JB02 NA20
5F047 BA33 BB03
Claims (5)
- 【請求項１】 ポリカルボジイミドからなるダイボンド
用接着フィルム。 - 【請求項２】 ポリカルボジイミドが、芳香族ポリカル
ボジイミドである請求項１のダイボンド用接着フィル
ム。 - 【請求項３】 ポリカルボジイミドが、下式(１)〜(７)
に示される骨格のいずれかを有する請求項１又は請求項
２のダイボンド用接着フィルム。 【化１】 (式中、Ｒは炭素数３〜１０の直鎖又は枝分かれを有す
るアルキレン基、ｎは２〜２００の整数を意味する。) - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかのダイボンド用
接着フィルムにより半導体素子と電極部材とを固着して
なる半導体装置。 - 【請求項５】 半導体素子と電極部材との間に請求項１
〜３のいずれかのダイボンド用接着フィルムを設け、こ
れを加熱、硬化して半導体素子と電極部材との固着を行
うことを特徴とする請求項４の半導体装置の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001277590A JP2003082297A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | ダイボンド用接着フィルム及びこれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001277590A JP2003082297A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | ダイボンド用接着フィルム及びこれを用いた半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003082297A true JP2003082297A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19102095
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001277590A Pending JP2003082297A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | ダイボンド用接着フィルム及びこれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003082297A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9221073B2 (en) | 2011-08-30 | 2015-12-29 | Basf Se | High molecular weight polycarbodiimide and method of producing same |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001277590A patent/JP2003082297A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9221073B2 (en) | 2011-08-30 | 2015-12-29 | Basf Se | High molecular weight polycarbodiimide and method of producing same |
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