JP2003129017A - 導電性接着フィルム及びこれを用いた半導体装置 - Google Patents
導電性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】 厚みの均一性に優れ、高い接着強度、熱放散
性、導電性および耐熱性を有する低温で熱圧着可能な導
電性接着フィルムを提供する。 【解決手段】 （Ａ）銀粉、（Ｂ）熱可塑性ポリイミ
ド、（Ｃ）熱硬化性樹脂を必須成分とする導電性接着フ
ィルムであって、銀粉がアドマイズド銀粉を含むことを
特徴とする導電性接着フィルムであり、好ましくは、フ
レーク状および／または微細球状銀粉を含んでなり、よ
り好ましくは、銀粉の全含有量が、７０〜９０重量％で
あり、その銀成分中アドマイズド銀粉が１５〜５０重量
％、フレーク状銀粉が３０〜８０重量％、微細球状銀粉
が５〜２０重量％であることを特徴とする導電性接着フ
ィルムであり、また、これを用いた半導体装置である。
性、導電性および耐熱性を有する低温で熱圧着可能な導
電性接着フィルムを提供する。 【解決手段】 （Ａ）銀粉、（Ｂ）熱可塑性ポリイミ
ド、（Ｃ）熱硬化性樹脂を必須成分とする導電性接着フ
ィルムであって、銀粉がアドマイズド銀粉を含むことを
特徴とする導電性接着フィルムであり、好ましくは、フ
レーク状および／または微細球状銀粉を含んでなり、よ
り好ましくは、銀粉の全含有量が、７０〜９０重量％で
あり、その銀成分中アドマイズド銀粉が１５〜５０重量
％、フレーク状銀粉が３０〜８０重量％、微細球状銀粉
が５〜２０重量％であることを特徴とする導電性接着フ
ィルムであり、また、これを用いた半導体装置である。
Description
【０００１】
【発明に属する技術分野】本発明は、導電性接着フィル
ム及びこれを用いた半導体装置に関するものである。更
に詳しくは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子と、金属リー
ドフレーム、ポリイミド基板および有機硬質基板等との
ダイボンディングに好適な導電性接着フィルム、及びそ
れを用いた半導体装置に関するものである。
ム及びこれを用いた半導体装置に関するものである。更
に詳しくは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子と、金属リー
ドフレーム、ポリイミド基板および有機硬質基板等との
ダイボンディングに好適な導電性接着フィルム、及びそ
れを用いた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の組立において、半導体素子
を金属リードフレームに接着させる工程、いわゆるダイ
ボンディング工程において用いられる接合方法は、これ
まで金−シリコーン共晶に始まり、半田、樹脂ペースト
と推移してきた。現在では主にＩＣ、ＬＳＩの組立にお
いては導電性の樹脂ペーストを使用している。
を金属リードフレームに接着させる工程、いわゆるダイ
ボンディング工程において用いられる接合方法は、これ
まで金−シリコーン共晶に始まり、半田、樹脂ペースト
と推移してきた。現在では主にＩＣ、ＬＳＩの組立にお
いては導電性の樹脂ペーストを使用している。
【０００３】近年の電子機器の高機能化とモバイル用途
への拡大に対応して、半導体装置の高密度化、高集積化
の要求が強まり、ＩＣパッケージの大容量高密度化が進
んでいる。これに伴い被着体は金属リードフレームに替
わり、ポリイミド基板やソルダーレジストを表面に塗布
した有機硬質基板を使用した半導体装置の要求が高まっ
てきた。
への拡大に対応して、半導体装置の高密度化、高集積化
の要求が強まり、ＩＣパッケージの大容量高密度化が進
んでいる。これに伴い被着体は金属リードフレームに替
わり、ポリイミド基板やソルダーレジストを表面に塗布
した有機硬質基板を使用した半導体装置の要求が高まっ
てきた。
【０００４】これらの半導体装置は、多くの熱を発生さ
せることから、より高い熱放散性と導電性を要求され
る。これまで、半導体素子の接着には導電性樹脂ペース
トを用いたものが主流となってきた。しかし、コスト削
減により、従来ペーストを塗布する、いわゆるダイパッ
ト部のメッキを無くしたベア銅フレームや、新規に開発
されたＢＧＡ、ＣＳＰに用いられるソルダーレジストを
表面に塗布した有機基板では、硬化時にペースト部の温
度変化により、揮発分が急激に揮発するため、ペースト
がはじけ、ボイドが多発する現象が確認されている。
せることから、より高い熱放散性と導電性を要求され
る。これまで、半導体素子の接着には導電性樹脂ペース
トを用いたものが主流となってきた。しかし、コスト削
減により、従来ペーストを塗布する、いわゆるダイパッ
ト部のメッキを無くしたベア銅フレームや、新規に開発
されたＢＧＡ、ＣＳＰに用いられるソルダーレジストを
表面に塗布した有機基板では、硬化時にペースト部の温
度変化により、揮発分が急激に揮発するため、ペースト
がはじけ、ボイドが多発する現象が確認されている。
【０００５】これらの現象は、いずれもペースト樹脂を
熱硬化させる際に、ペーストの温度が上昇し、樹脂の粘
度が低下する。そのため金属フレーム、有機基板の表面
上で、樹脂のはじきが生じ、ボイドとなり、硬化後のペ
ースト厚が均一でない状態になる。この様に、ペースト
厚が均一でないことが、半導体装置の組立工程におい
て、不良の発生や半導体装置の信頼性が低下する原因と
なってきた。
熱硬化させる際に、ペーストの温度が上昇し、樹脂の粘
度が低下する。そのため金属フレーム、有機基板の表面
上で、樹脂のはじきが生じ、ボイドとなり、硬化後のペ
ースト厚が均一でない状態になる。この様に、ペースト
厚が均一でないことが、半導体装置の組立工程におい
て、不良の発生や半導体装置の信頼性が低下する原因と
なってきた。
【０００６】また、近年開発されたＢＧＡやＣＳＰとい
った高密度実装や、小型化が可能になった半導体装置に
おいて、従来のペースト樹脂を用いる場合、接着後に樹
脂が、はみ出すという問題もある。
った高密度実装や、小型化が可能になった半導体装置に
おいて、従来のペースト樹脂を用いる場合、接着後に樹
脂が、はみ出すという問題もある。
【０００７】これらの問題を解決する手法として、ＩＣ
の熱放散として、ヒートシンクや放熱ファンの利用が検
討されているが、これらの放熱構造部とチップ間の接合
部分には、高熱伝導性の接着剤が必要とされている。こ
れらの導電性の接着剤は、接着部分にボイド等の空隙が
存在すると、導電性が大幅に減少する。このため、ボイ
ド、泡を内部に巻き込み易い液状の接着剤より、熱圧着
可能なフィルム状接着剤が好ましい。しかしながら、伝
導性、高接着性、耐熱性の全て満足する導電性接着フィ
ルムはなかった。
の熱放散として、ヒートシンクや放熱ファンの利用が検
討されているが、これらの放熱構造部とチップ間の接合
部分には、高熱伝導性の接着剤が必要とされている。こ
れらの導電性の接着剤は、接着部分にボイド等の空隙が
存在すると、導電性が大幅に減少する。このため、ボイ
ド、泡を内部に巻き込み易い液状の接着剤より、熱圧着
可能なフィルム状接着剤が好ましい。しかしながら、伝
導性、高接着性、耐熱性の全て満足する導電性接着フィ
ルムはなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、厚みの均一性に優れ、高い接着強度、熱放散
性、導電性および耐熱性を有する低温で熱圧着可能な導
電性接着フィルムを提供するものである。
ころは、厚みの均一性に優れ、高い接着強度、熱放散
性、導電性および耐熱性を有する低温で熱圧着可能な導
電性接着フィルムを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機溶剤
に可溶な熱可塑性ポリイミド樹脂に、特定の銀紛を組み
合わせて使用し、均一分散させたフィルムが上記問題を
解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
に可溶な熱可塑性ポリイミド樹脂に、特定の銀紛を組み
合わせて使用し、均一分散させたフィルムが上記問題を
解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】本発明は（Ａ）銀粉、（Ｂ）熱可塑性ポリ
イミド、（Ｃ）熱硬化性樹脂を必須成分とする導電性接
着フィルムであって、銀粉がアドマイズド銀粉を含むこ
とを特徴とする導電性接着フィルムであり、好ましく
は、フレーク状および／または微細球状銀粉を含んでな
り、より好ましくは、銀粉の全含有量が、７０〜９０重
量％であり、更に好ましくは、その銀成分中アドマイズ
ド銀粉が１５〜５０重量％、フレーク状銀粉が３０〜８
０重量％、微細球状銀粉が５〜２０重量％であることを
特徴とする導電性接着フィルムである。また、本発明
は、これを用いた半導体装置である。
イミド、（Ｃ）熱硬化性樹脂を必須成分とする導電性接
着フィルムであって、銀粉がアドマイズド銀粉を含むこ
とを特徴とする導電性接着フィルムであり、好ましく
は、フレーク状および／または微細球状銀粉を含んでな
り、より好ましくは、銀粉の全含有量が、７０〜９０重
量％であり、更に好ましくは、その銀成分中アドマイズ
ド銀粉が１５〜５０重量％、フレーク状銀粉が３０〜８
０重量％、微細球状銀粉が５〜２０重量％であることを
特徴とする導電性接着フィルムである。また、本発明
は、これを用いた半導体装置である。
【００１１】
【発明実施の形態】本発明に用いる銀紛（Ａ）として
は、還元法、電解法、アドマイズド法などで得られた銀
粉が挙げられる。本発明において、アドマイズド銀粉
は、必須であり、前記製法の内、アドマイズド法により
得られるものであり、銀を溶融させた後、噴霧冷却して
銀の微粒子を得ることより、粒子間に空隙を有さず、熱
伝導性の低下が無く熱放散性を付与する。また、本発明
に用いるアドマイズド銀粉は、平均粒径が３〜１０μｍ
で、かつ、銀粉の高充填させるにはタップ密度が４．５
ｇ／ｃｍ3以上であることが好ましい。タップ密度はＪ
ＩＳＫ５１０１−１９９１の２０．２タップ法に準じた
方法により測定した。
は、還元法、電解法、アドマイズド法などで得られた銀
粉が挙げられる。本発明において、アドマイズド銀粉
は、必須であり、前記製法の内、アドマイズド法により
得られるものであり、銀を溶融させた後、噴霧冷却して
銀の微粒子を得ることより、粒子間に空隙を有さず、熱
伝導性の低下が無く熱放散性を付与する。また、本発明
に用いるアドマイズド銀粉は、平均粒径が３〜１０μｍ
で、かつ、銀粉の高充填させるにはタップ密度が４．５
ｇ／ｃｍ3以上であることが好ましい。タップ密度はＪ
ＩＳＫ５１０１−１９９１の２０．２タップ法に準じた
方法により測定した。
【００１２】本発明に用いる銀粉には、アドマイズド銀
粉の他に、前記製法で得られた微細球状銀粉やフレーク
状銀粉を、それぞれ単独もしくは両者を混合して使用す
ると好ましい。これらの内、主成分としてフレーク状銀
粉を用いることでフィルムのハンドリング性が飛躍的に
向上することができる。また、微細球状銀粉は、導電性
を付与する上で好ましい。
粉の他に、前記製法で得られた微細球状銀粉やフレーク
状銀粉を、それぞれ単独もしくは両者を混合して使用す
ると好ましい。これらの内、主成分としてフレーク状銀
粉を用いることでフィルムのハンドリング性が飛躍的に
向上することができる。また、微細球状銀粉は、導電性
を付与する上で好ましい。
【００１３】また、本発明に用いるフレーク状の銀粉
は、前記製法で得られた球状、塊状銀粉をジェットミ
ル、ロールミル、ボールミルなどで機械的に粉砕するな
どして得られるものであり、平均粒径が１〜１５μｍで
あることが好ましい。
は、前記製法で得られた球状、塊状銀粉をジェットミ
ル、ロールミル、ボールミルなどで機械的に粉砕するな
どして得られるものであり、平均粒径が１〜１５μｍで
あることが好ましい。
【００１４】本発明に用いる微細球状銀粉は、平均粒径
が０．５〜３．０μｍであることが好ましい。本発明に
用いる銀粉の最大粒径としては３０μｍ以下が好まし
い。３０μｍ以上より大きい銀粉を使用した場合、フィ
ルム表面に銀が析出し、外観不良や接着性の低下を引き
起こすためである恐れがある。
が０．５〜３．０μｍであることが好ましい。本発明に
用いる銀粉の最大粒径としては３０μｍ以下が好まし
い。３０μｍ以上より大きい銀粉を使用した場合、フィ
ルム表面に銀が析出し、外観不良や接着性の低下を引き
起こすためである恐れがある。
【００１５】本発明において、銀の含有率を７０〜９０
重量％とすることが好ましい。含有率が、７０重量％よ
り少ないと十分な導電性を得ることはできなくなる恐れ
があり、また、９０重量％より多くなると導電性は優れ
るものの、接着性、作業性を著しく低下させる恐れがあ
る。
重量％とすることが好ましい。含有率が、７０重量％よ
り少ないと十分な導電性を得ることはできなくなる恐れ
があり、また、９０重量％より多くなると導電性は優れ
るものの、接着性、作業性を著しく低下させる恐れがあ
る。
【００１６】本発明において、導電性フィラーとして用
いる銀粉の種類はアドマイズ銀粉、球状、微細球状、フ
レーク状の中から少なくとも２種以上を組合せて用いる
のが通常である。特に好ましくは、フレーク状銀粉が３
０〜８０重量％、アドマイズド銀粉が１５〜５０重量
％、微細球状銀粉は５〜２０重量％である。
いる銀粉の種類はアドマイズ銀粉、球状、微細球状、フ
レーク状の中から少なくとも２種以上を組合せて用いる
のが通常である。特に好ましくは、フレーク状銀粉が３
０〜８０重量％、アドマイズド銀粉が１５〜５０重量
％、微細球状銀粉は５〜２０重量％である。
【００１７】本発明に用いる熱可塑性ポリイミド樹脂
（Ｂ）は、有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂であること
が好ましい。中でも、シリコーン変性ポリイミド樹脂
が、より好ましい。シリコーン変性ポリイミド樹脂を用
いることで、耐熱性、耐湿性に優れた導電性接着フィル
ムを得ることができる。更に、シリコーン変性ポリイミ
ド樹脂のガラス転移温度が、１００℃以下であること
が、特に好ましい。ガラス転移温度が１００℃以下であ
ると比較的低温での加熱圧着することが可能となる。本
発明において、その含有量は１０〜３０重量％が好まし
く、特に好ましくは１５〜２０重量％である。
（Ｂ）は、有機溶剤に可溶なポリイミド樹脂であること
が好ましい。中でも、シリコーン変性ポリイミド樹脂
が、より好ましい。シリコーン変性ポリイミド樹脂を用
いることで、耐熱性、耐湿性に優れた導電性接着フィル
ムを得ることができる。更に、シリコーン変性ポリイミ
ド樹脂のガラス転移温度が、１００℃以下であること
が、特に好ましい。ガラス転移温度が１００℃以下であ
ると比較的低温での加熱圧着することが可能となる。本
発明において、その含有量は１０〜３０重量％が好まし
く、特に好ましくは１５〜２０重量％である。
【００１８】本発明に用いる熱硬化性樹脂（Ｃ）は、熱
圧着時には濡れ性向上の役割を果たし、圧着後に加熱に
より硬化反応が進行し、三次元網目状化し、被着体であ
る金属リードフレームや有機基板に強固に接着するもの
であれば、特に制限されることはない。具体的には、エ
ポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂、レゾル
シノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。中で
も、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂が
好ましい。
圧着時には濡れ性向上の役割を果たし、圧着後に加熱に
より硬化反応が進行し、三次元網目状化し、被着体であ
る金属リードフレームや有機基板に強固に接着するもの
であれば、特に制限されることはない。具体的には、エ
ポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂、レゾル
シノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹
脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。中で
も、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂が
好ましい。
【００１９】熱硬化性樹脂（Ｃ）には、上記で挙げた成
分のほかにも、エポキシオリゴマーなども用いることが
できる。この化合物は、分子内に少なくとも１つのエポ
キシ基を有し、通常は分子量が１０００〜５００００、
好ましくは３０００〜１００００程度である。
分のほかにも、エポキシオリゴマーなども用いることが
できる。この化合物は、分子内に少なくとも１つのエポ
キシ基を有し、通常は分子量が１０００〜５００００、
好ましくは３０００〜１００００程度である。
【００２０】エポキシ樹脂としては、従来周知の種々の
エポキシ樹脂が用いられるが、通常は、分子量３００〜
２０００程度のものが好ましく、特に好ましくは、分子
量３００〜８００の常温液状のエポキシ樹脂および／ま
たは、分子量４００〜２０００、好ましくは５００〜１
５００の常温固体のエポキシ樹脂した形で用いるのが望
ましい。また、本発明に、特に好ましく使用されるエポ
キシ樹脂のエポキシ当量は、通常１００〜２０００ｇ／
ｅｑである。
エポキシ樹脂が用いられるが、通常は、分子量３００〜
２０００程度のものが好ましく、特に好ましくは、分子
量３００〜８００の常温液状のエポキシ樹脂および／ま
たは、分子量４００〜２０００、好ましくは５００〜１
５００の常温固体のエポキシ樹脂した形で用いるのが望
ましい。また、本発明に、特に好ましく使用されるエポ
キシ樹脂のエポキシ当量は、通常１００〜２０００ｇ／
ｅｑである。
【００２１】このようなエポキシ樹脂としては、具体的
には、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、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ポリエチ
レングリコール型エポキシ樹脂などを挙げることができ
る。これらは、１種単独で、または２種類以上を組合せ
て用いることができる。中でも、本発明では、ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂を用い
ることが特に好ましい。本発明において、熱硬化性樹脂
（Ｃ）の含有量は１〜１０重量％が好ましい。
には、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、フェノールノボラック型エポキシ
樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ポリエチ
レングリコール型エポキシ樹脂などを挙げることができ
る。これらは、１種単独で、または２種類以上を組合せ
て用いることができる。中でも、本発明では、ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂を用い
ることが特に好ましい。本発明において、熱硬化性樹脂
（Ｃ）の含有量は１〜１０重量％が好ましい。
【００２２】本発明において、エポキシ樹脂を硬化促進
させるために硬化促進剤も用いることができる。これら
硬化促進剤として例えば、ジシアンジアミド誘導体、イ
ミダゾール類、トリフェニルホスフィンなどが用いられ
る。これらは２種類以上を併用してもよい。中でも、イ
ミダゾール類を使用することが好ましい。例えば、１−
ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４
−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５
−ヒドロキシメチルイミダゾール、１−ベンジル−２−
フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチル
−イミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−
メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシ
ルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミ
ダゾールなどが挙げられる。
させるために硬化促進剤も用いることができる。これら
硬化促進剤として例えば、ジシアンジアミド誘導体、イ
ミダゾール類、トリフェニルホスフィンなどが用いられ
る。これらは２種類以上を併用してもよい。中でも、イ
ミダゾール類を使用することが好ましい。例えば、１−
ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４
−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５
−ヒドロキシメチルイミダゾール、１−ベンジル−２−
フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチル
−イミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−
メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシ
ルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミ
ダゾールなどが挙げられる。
【００２３】本発明に用いることのできる熱硬化性樹脂
において、上記の硬化促進剤剤は、エポキシ樹脂１００
重量部に対して好ましくは０〜１０重量部、特に好まし
くは０．５〜５重量部の割合で用いられる。
において、上記の硬化促進剤剤は、エポキシ樹脂１００
重量部に対して好ましくは０〜１０重量部、特に好まし
くは０．５〜５重量部の割合で用いられる。
【００２４】更にその他の成分として、エポキシ樹脂と
アミン化合物の反応物も用いることができる。これはマ
イクロカプセル型硬化剤と呼ばれるもので、加熱により
付加したアミン化合物がエポキシ樹脂より遊離し、エポ
キシ樹脂に作用するものである。例えば、ビスＦ型エポ
キシ樹脂と２−メチルイミダゾールにイソシアネートを
付加させたものがある。
アミン化合物の反応物も用いることができる。これはマ
イクロカプセル型硬化剤と呼ばれるもので、加熱により
付加したアミン化合物がエポキシ樹脂より遊離し、エポ
キシ樹脂に作用するものである。例えば、ビスＦ型エポ
キシ樹脂と２−メチルイミダゾールにイソシアネートを
付加させたものがある。
【００２５】更に本発明の導電性接着フィルムには必要
に応じて添加剤を用いることができる。カップリング剤
としては、シラン系、チタネート系、アルミニウム系カ
ップリング剤などある。その中でも、シリコンチップと
の界面での密着性が良いシラン系カップリング剤が好ま
しい。例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、β−（３、
４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシランなど
が挙げられる。カップリング剤の配合量は樹脂分１００
重量部に対し０．５〜１０重量部が好ましい。
に応じて添加剤を用いることができる。カップリング剤
としては、シラン系、チタネート系、アルミニウム系カ
ップリング剤などある。その中でも、シリコンチップと
の界面での密着性が良いシラン系カップリング剤が好ま
しい。例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、β−（３、
４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシランなど
が挙げられる。カップリング剤の配合量は樹脂分１００
重量部に対し０．５〜１０重量部が好ましい。
【００２６】本発明の導電性接着フィルムの製造方法と
しては、まず、前記各成分をＮ−メチル−２−ピロリド
ンや、アニソール等の有機溶剤中で混合してワニス状と
し、これを塗布してフィルムを形成する。更に、具体的
には、例えば、耐熱性フィルム基材を支持体として用
い、その片面または両面に同様のフィルム層を形成さ
せ、支持体と共に接着フィルムとして得るか、またはロ
ールや金属シート、ポリエステルシートなどの離型シー
ト上に、フローコーター、ロールコーター、コンマコー
ターなどによりフィルムを形成させ、加熱乾燥後、剥離
して、単層の接着フィルムとするなどの方法で得ること
ができる。
しては、まず、前記各成分をＮ−メチル−２−ピロリド
ンや、アニソール等の有機溶剤中で混合してワニス状と
し、これを塗布してフィルムを形成する。更に、具体的
には、例えば、耐熱性フィルム基材を支持体として用
い、その片面または両面に同様のフィルム層を形成さ
せ、支持体と共に接着フィルムとして得るか、またはロ
ールや金属シート、ポリエステルシートなどの離型シー
ト上に、フローコーター、ロールコーター、コンマコー
ターなどによりフィルムを形成させ、加熱乾燥後、剥離
して、単層の接着フィルムとするなどの方法で得ること
ができる。
【００２７】この様にして得られた導電性接着フィルム
は体積抵抗値が、１０-2Ω・ｃｍ以下であることが好ま
しい。体積抵抗値が１０-2Ω・ｃｍ以下になると熱の放
散性が著しく向上するため、小型化および高密度実装に
対応した最新の半導体装置に適した接着フィルムを得る
ことができる。また、ガラス転移温度が１００℃以上と
なることが、より好ましい。
は体積抵抗値が、１０-2Ω・ｃｍ以下であることが好ま
しい。体積抵抗値が１０-2Ω・ｃｍ以下になると熱の放
散性が著しく向上するため、小型化および高密度実装に
対応した最新の半導体装置に適した接着フィルムを得る
ことができる。また、ガラス転移温度が１００℃以上と
なることが、より好ましい。
【００２８】本発明は、前記のような従来技術を改善・
改良するための半導体用接着フィルムに関するものであ
り、厚みの均一性に優れ、高い接着強度、導電性および
耐熱性を有する。本発明の半導体装置は、前記導電性接
着フィルムを用いて、半導体素子と、半導体搭載用基板
やリードフレーム等とを接着して得られる。
改良するための半導体用接着フィルムに関するものであ
り、厚みの均一性に優れ、高い接着強度、導電性および
耐熱性を有する。本発明の半導体装置は、前記導電性接
着フィルムを用いて、半導体素子と、半導体搭載用基板
やリードフレーム等とを接着して得られる。
【００２９】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない
【００３０】実施例に用いた原料について、以下に説明
する。 （Ａ）銀粉 〔フレーク状銀粉〕 （Ａ−１）ＳＦ−８６Ｓ（ＤＭＣ２ジャパン（株）；平
均粒径：７．７μｍ） （Ａ−２）ＳＦ−７８（ＤＭＣ２ジャパン（株）；平均
粒径：５．０μｍ） （Ａ−３）ＳＦ−６５（ＤＭＣ２ジャパン（株）；平均
粒径：３．８μｍ） （Ａ−４）Ａｇｃ−２３９（福田金属（株）；平均粒
径：９．６μｍ） 〔アドマイズド銀粉〕 （Ａ−５）ＴＣＧ−５５Ｆ（（株）徳力化学研究所；平
均粒径：３．８μｍ、タップ密度：４．７ｇ／ｃｍ3） （Ａ−６）ＴＣ−２６Ａ（（株）徳力化学研究所；平均
粒径：２．５μｍ、タップ密度：４．９ｇ／ｃｍ3） 〔微細球状銀粉〕 （Ａ−７）ＡＧＣ−Ｇ（福田金属（株）；平均粒径：
０．２５μｍ） （Ａ−８）ＡＧＣ−１５６Ｉ（福田金属（株）；平均粒
径：２．６μｍ）
する。 （Ａ）銀粉 〔フレーク状銀粉〕 （Ａ−１）ＳＦ−８６Ｓ（ＤＭＣ２ジャパン（株）；平
均粒径：７．７μｍ） （Ａ−２）ＳＦ−７８（ＤＭＣ２ジャパン（株）；平均
粒径：５．０μｍ） （Ａ−３）ＳＦ−６５（ＤＭＣ２ジャパン（株）；平均
粒径：３．８μｍ） （Ａ−４）Ａｇｃ−２３９（福田金属（株）；平均粒
径：９．６μｍ） 〔アドマイズド銀粉〕 （Ａ−５）ＴＣＧ−５５Ｆ（（株）徳力化学研究所；平
均粒径：３．８μｍ、タップ密度：４．７ｇ／ｃｍ3） （Ａ−６）ＴＣ−２６Ａ（（株）徳力化学研究所；平均
粒径：２．５μｍ、タップ密度：４．９ｇ／ｃｍ3） 〔微細球状銀粉〕 （Ａ−７）ＡＧＣ−Ｇ（福田金属（株）；平均粒径：
０．２５μｍ） （Ａ−８）ＡＧＣ−１５６Ｉ（福田金属（株）；平均粒
径：２．６μｍ）
【００３１】（Ｂ）熱可塑性ポリイミド
（Ｂ−１）シリコーン変性ポリイミド樹脂Ａ：温度計、
攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた四つ
口のセパラブルフラスコ中に、ジアミン成分として、
１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン７３．
０８ｇ（０．２５モル）とα，ω−ビス（３−アミノプ
ロピル）ポリジメチルシロキサン（平均分子量８３７）
２０９．２５ｇ（０．２５モル）とを、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン（ＮＭＰ）５２５ｇ、トルエン１３１ｇ中
に縣濁させ、次いで、酸成分として、４，４’−オキシ
ジフタル酸二無水物１５５．１１ｇ（０．５０モル）を
氷水浴中で５分間かけて、紛状のまま、ゆっくり添加し
た後、２時間攪拌をつづけた。この間ずっと乾燥窒素ガ
スを流しておき、系を２０℃に保っておいた。次いで、
セパラブルフラスコから乾燥窒素導入管を外して、代わ
りにディーンスターク還流冷却管を取り付け、氷水浴に
代えてオイルバスにして、加熱した。この際、イミド化
に伴い発生する水をトルエンとの共沸により系外へ除去
した。２．０時間加熱還流したところで反応を終了し
た。この様にして、溶剤に可溶なポリイミド樹脂を得
た。分子量はＭｗ＝５００００である。 （Ｂ−２）シリコーン変性ポリイミド樹脂Ｂ：温度計、
攪拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラス
コ中に、酸成分として、４，４’−オキシジフタル酸二
無水物１５５．１１ｇ（０．３０モル）とを、アニソー
ル１９１．１ｇ、トルエン１５７ｇ中に縣濁させた。ま
た、ジアミン成分として、１，３−ビス（３−アミノフ
ェノキシ）ベンゼン４３．８５ｇ（０．１５モル）と
α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロ
キサン（平均分子量８３７）１２５．４ｇ（０．１５モ
ル）とをアニソール４３８．５ｇ中７０℃で加熱溶解さ
せたものを滴下ロートに準備した。次いで、ディーンス
ターク還流冷却管を取り付け、オイルバスにより加熱す
ると、縣濁溶液が溶解し透明になった。加熱還流が始ま
ったところで、前記ジアミン溶液を１時間ゆっくり滴下
した。この際、イミド化に伴い発生する水をトルエンと
の共沸により系外へ除去した。滴下終了後、３．０時間
加熱還流したところで反応を終了した。この様にして溶
剤に可溶なポリイミド樹脂を得た。分子量はＭｗ＝６０
０００である。
攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた四つ
口のセパラブルフラスコ中に、ジアミン成分として、
１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン７３．
０８ｇ（０．２５モル）とα，ω−ビス（３−アミノプ
ロピル）ポリジメチルシロキサン（平均分子量８３７）
２０９．２５ｇ（０．２５モル）とを、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン（ＮＭＰ）５２５ｇ、トルエン１３１ｇ中
に縣濁させ、次いで、酸成分として、４，４’−オキシ
ジフタル酸二無水物１５５．１１ｇ（０．５０モル）を
氷水浴中で５分間かけて、紛状のまま、ゆっくり添加し
た後、２時間攪拌をつづけた。この間ずっと乾燥窒素ガ
スを流しておき、系を２０℃に保っておいた。次いで、
セパラブルフラスコから乾燥窒素導入管を外して、代わ
りにディーンスターク還流冷却管を取り付け、氷水浴に
代えてオイルバスにして、加熱した。この際、イミド化
に伴い発生する水をトルエンとの共沸により系外へ除去
した。２．０時間加熱還流したところで反応を終了し
た。この様にして、溶剤に可溶なポリイミド樹脂を得
た。分子量はＭｗ＝５００００である。 （Ｂ−２）シリコーン変性ポリイミド樹脂Ｂ：温度計、
攪拌機、原料投入口を備えた四つ口のセパラブルフラス
コ中に、酸成分として、４，４’−オキシジフタル酸二
無水物１５５．１１ｇ（０．３０モル）とを、アニソー
ル１９１．１ｇ、トルエン１５７ｇ中に縣濁させた。ま
た、ジアミン成分として、１，３−ビス（３−アミノフ
ェノキシ）ベンゼン４３．８５ｇ（０．１５モル）と
α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロ
キサン（平均分子量８３７）１２５．４ｇ（０．１５モ
ル）とをアニソール４３８．５ｇ中７０℃で加熱溶解さ
せたものを滴下ロートに準備した。次いで、ディーンス
ターク還流冷却管を取り付け、オイルバスにより加熱す
ると、縣濁溶液が溶解し透明になった。加熱還流が始ま
ったところで、前記ジアミン溶液を１時間ゆっくり滴下
した。この際、イミド化に伴い発生する水をトルエンと
の共沸により系外へ除去した。滴下終了後、３．０時間
加熱還流したところで反応を終了した。この様にして溶
剤に可溶なポリイミド樹脂を得た。分子量はＭｗ＝６０
０００である。
【００３２】（Ｃ）熱硬化性樹脂
（Ｃ−１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコー
ト１００１、エポキシ当量：４６０ｇ／ｅｑ、油化シェ
ルエポキシ（株）） （Ｃ−２）クレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣ
Ｎ−１０２０−８０、エポキシ当量：２００ｇ／ｅｑ、
日本化薬（株）） （Ｃ−３）ビスＦ型シアネートエステル樹脂（ＡＲＯＣ
Ｙ Ｌ−１０、旭化成エポキシ（株））
ト１００１、エポキシ当量：４６０ｇ／ｅｑ、油化シェ
ルエポキシ（株）） （Ｃ−２）クレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣ
Ｎ−１０２０−８０、エポキシ当量：２００ｇ／ｅｑ、
日本化薬（株）） （Ｃ−３）ビスＦ型シアネートエステル樹脂（ＡＲＯＣ
Ｙ Ｌ−１０、旭化成エポキシ（株））
【００３３】（シランカップリング剤）
〔カップリング剤１〕Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５７３、信越シリコー
ン（株）） 〔カップリング剤２〕３−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン（ＫＢＭ−４０３Ｅ、信越シリコーン
（株））
ルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５７３、信越シリコー
ン（株）） 〔カップリング剤２〕３−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン（ＫＢＭ−４０３Ｅ、信越シリコーン
（株））
【００３４】実施例１
表１に記載の配合割合に従い、シリコーン変性ポリイミ
ド樹脂ＡをＮＭＰに溶解し、クレゾールノボラックエポ
キシ樹脂、カップリング剤１を加え溶解するまで攪拌混
合し、次いで、各銀粉を攪拌混合中の前記溶液中にゆっ
くり添加し攪拌した。前記銀粉を添加した溶液をディス
パーザーにより５０００〜７０００ｒｐｍで攪拌混合
し、次いでホモミキサーにより１００００〜１２０００
ｒｐｍで銀粉を分散させた後、真空チャンバー内２ｍｍ
Ｈｇで攪拌脱泡してワニスを得た。このワニスを１００
μｍのポリエチレンテレフタレート基材にコンマコータ
ーで塗布し、乾燥させて導電性接着フィルムを得た後、
以下に示す方法により各種性能を評価した。評価結果を
表１に示す。
ド樹脂ＡをＮＭＰに溶解し、クレゾールノボラックエポ
キシ樹脂、カップリング剤１を加え溶解するまで攪拌混
合し、次いで、各銀粉を攪拌混合中の前記溶液中にゆっ
くり添加し攪拌した。前記銀粉を添加した溶液をディス
パーザーにより５０００〜７０００ｒｐｍで攪拌混合
し、次いでホモミキサーにより１００００〜１２０００
ｒｐｍで銀粉を分散させた後、真空チャンバー内２ｍｍ
Ｈｇで攪拌脱泡してワニスを得た。このワニスを１００
μｍのポリエチレンテレフタレート基材にコンマコータ
ーで塗布し、乾燥させて導電性接着フィルムを得た後、
以下に示す方法により各種性能を評価した。評価結果を
表１に示す。
【００３５】［体積抵抗値］上記で得られたフィルム
を、１８０℃で１時間処理し熱硬化させ、幅１０ｍｍ、
長さ６０ｍｍに切断し、スライドガラス上での体積抵抗
をミリオーム計で測定した。
を、１８０℃で１時間処理し熱硬化させ、幅１０ｍｍ、
長さ６０ｍｍに切断し、スライドガラス上での体積抵抗
をミリオーム計で測定した。
【００３６】［２４０℃熱時接着強度］２．５ｍｍφの
金型で、上記で得られたフィルムを打ち抜き、圧着温度
１６０℃、圧力２０ＭＰａ、加圧時間０．５秒で仮圧着
し、次いで、圧着温度１６０℃、圧力１０ＭＰａ、加圧
時間１．０秒で、フィルムを４２−合金のリードフレー
ムに貼り付ける。次いで、４ｍｍ角のシリコンチップ
を、上記２．５ｍｍφのフィルムに、圧着温度１８０
℃、圧力１ＭＰａ、圧着時間１．０秒でチップマウント
し、１８０℃で１時間硬化させる。硬化後、プッシュプ
ルゲージを用い２４０℃での熱時ダイシェア強度を測定
した。
金型で、上記で得られたフィルムを打ち抜き、圧着温度
１６０℃、圧力２０ＭＰａ、加圧時間０．５秒で仮圧着
し、次いで、圧着温度１６０℃、圧力１０ＭＰａ、加圧
時間１．０秒で、フィルムを４２−合金のリードフレー
ムに貼り付ける。次いで、４ｍｍ角のシリコンチップ
を、上記２．５ｍｍφのフィルムに、圧着温度１８０
℃、圧力１ＭＰａ、圧着時間１．０秒でチップマウント
し、１８０℃で１時間硬化させる。硬化後、プッシュプ
ルゲージを用い２４０℃での熱時ダイシェア強度を測定
した。
【００３７】［ハンドリング性］上記で得られたフィル
ムを１００ｍｍ角に切り、半分に折り曲げた後９８ｈＰ
ａ（単位はＳＩ単位を用いて下さい）の圧力でプレスす
る。その時、半分以上のちぎれがあると×、部分的なち
ぎれがあると△、なしで○と判定した。
ムを１００ｍｍ角に切り、半分に折り曲げた後９８ｈＰ
ａ（単位はＳＩ単位を用いて下さい）の圧力でプレスす
る。その時、半分以上のちぎれがあると×、部分的なち
ぎれがあると△、なしで○と判定した。
【００３８】［熱分解温度］上記で得られたフィルム
を、セイコーインスツルメント社製示査熱熱重量同時測
定装置ＴＧ／ＤＴＡ６２００により、測定した５重量％
の熱分解温度が３５０℃以上を○、３５０℃より低けれ
ば×と判定した。
を、セイコーインスツルメント社製示査熱熱重量同時測
定装置ＴＧ／ＤＴＡ６２００により、測定した５重量％
の熱分解温度が３５０℃以上を○、３５０℃より低けれ
ば×と判定した。
【００３９】［総合評価］体積抵抗値、熱時接着強度、
ハンドリング性、熱分解温度の全てを良好なものを○、
１つでも不満足のものを×とした。
ハンドリング性、熱分解温度の全てを良好なものを○、
１つでも不満足のものを×とした。
【００４０】実施例２〜１０
各成分の配合割合を表１のように変更し、シリコーン変
性ポリイミド樹脂Ｂについては、アニソールに溶解し
た。これ以外は、実施例１と同様の操作を行い導電性接
着フィルムを得た。
性ポリイミド樹脂Ｂについては、アニソールに溶解し
た。これ以外は、実施例１と同様の操作を行い導電性接
着フィルムを得た。
【００４１】比較例１〜４
各成分の配合割合を、表１のように変更した。これ以外
は実施例１と同様の操作を行い導電性接着フィルムを得
た。
は実施例１と同様の操作を行い導電性接着フィルムを得
た。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１の結果から、実施例は導電性、接着
性、ハンドリング性、耐熱性共に良好であった。比較例
では、それぞれが満足するものが得られなかった。
性、ハンドリング性、耐熱性共に良好であった。比較例
では、それぞれが満足するものが得られなかった。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば接着性に優れ、特に室温
だけでなく２４０℃のような半田溶融温度域でも十分な
接着強度を有し、かつ熱放散性、電気伝導性を有する耐
熱性に優れた導電性接着フィルムを提供できる。しかも
従来にない低温、短時間での熱圧着できる量産性の点も
有利な耐熱性のある導電性接着フィルムを得ることがで
きる。また、それを使用した半導体装置は高い信頼性を
得ることができる。
だけでなく２４０℃のような半田溶融温度域でも十分な
接着強度を有し、かつ熱放散性、電気伝導性を有する耐
熱性に優れた導電性接着フィルムを提供できる。しかも
従来にない低温、短時間での熱圧着できる量産性の点も
有利な耐熱性のある導電性接着フィルムを得ることがで
きる。また、それを使用した半導体装置は高い信頼性を
得ることができる。
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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）
Ｃ０９Ｊ 179/00 Ｃ０９Ｊ 179/00
179/08 179/08 Ｚ
Ｈ０１Ｂ 1/22 Ｈ０１Ｂ 1/22 Ｄ
Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｈ０１Ｌ 21/52 Ｅ
Ｆターム(参考） 4F071 AA03 AA41 AA42 AA43 AA60
AA69 AB07 AD00 AD02 AE15
AF37 AH13
4J004 AA11 AA12 AA13 AA16 AA18
AB05 BA02 FA05 FA08
4J040 EB031 EB032 EC001 EC002
EC061 EC062 EC071 EC072
EH001 EH002 EH031 GA29
HA061 JA09 JB02 JB10
KA03 KA32 LA06 LA08 LA09
NA20
5F047 BA32 BA33 BA53 BB03
5G301 DA03 DA42 DA51 DD03 DD08
Claims (10)
- 【請求項１】（Ａ）銀粉、（Ｂ）熱可塑性ポリイミド樹
脂、（Ｃ）熱硬化性樹脂、を必須成分とする導電性接着
フィルムであって、銀粉がアドマイズド銀粉を含むこと
を特徴とする導電性接着フィルム。 - 【請求項２】銀粉（Ａ）が、フレーク状および／または
微細球状銀粉を含んでなる請求項１記載の導電性接着フ
ィルム。 - 【請求項３】アドマイズド銀粉が、４．５ｇ／ｃｍ3以
上のタップ密度を有し、３０μｍ以下の最大粒径を有す
る請求項１又は２記載の導電性接着フィルム。 - 【請求項４】フレーク状銀粉が、１〜１５μｍの平均粒
径、かつ３０μｍ以下の最大粒径を有し、微細球状銀粉
が、０．５〜３．０μｍの平均粒径かつ３０μｍ以下の
最大粒径を有する請求項１〜３のいずれかに記載の導電
性接着フィルム。 - 【請求項５】銀粉（Ａ）が、７０〜９０重量％で含有す
る請求項１〜４のいずれかに記載の導電性接着フィル
ム。 - 【請求項６】アドマイズド銀粉が１５〜５０重量％、フ
レーク状銀粉が３０〜８０重量％、微細球銀粉が５〜２
０重量％で含まれる請求項２〜５のいずれかに記載の導
電性接着フィルム。 - 【請求項７】熱可塑性ポリイミド樹脂（Ｂ）が、有機溶
剤に可溶なポリイミドを含む請求項１〜６のいずれかに
記載の導電性接着フィルム。 - 【請求項８】熱硬化性樹脂（Ｃ）が、エポキシ樹脂、シ
アネート樹脂およびフェノール樹脂の中から選ばれた少
なくとも１種類以上ある請求項１〜７のいずれかに記載
の導電性接着フィルム。 - 【請求項９】導電性接着フィルムが、１０-2Ω・ｃｍ以
下の体積抵抗値を有する請求項１〜８のいずれかに記載
の導電性接着フィルム。 - 【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の導電性
接着フィルムを用いて製造された半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001328376A JP2003129017A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 導電性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 |
|---|---|---|---|
| JP2001328376A JP2003129017A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 導電性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 |
|---|---|
| JP2003129017A true JP2003129017A (ja) | 2003-05-08 |
Family
ID=19144448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001328376A Pending JP2003129017A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 導電性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) | JP2003129017A (ja) |
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2001
- 2001-10-25 JP JP2001328376A patent/JP2003129017A/ja active Pending
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