JP2004014930A - 半導体装置の製造方法及びこれに用いる耐熱性粘着テープ - Google Patents

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細川　和人
Shuto Murata
村田　秋桐
Toshiyuki Oshima
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Abstract

【課題】とくに多数のパッケージを同時に封止する大型のマトリックスパターンタイプに対しても、耐熱性粘着テープにより封止工程での樹脂漏れを好適に防止しながら、しかも貼着したテープが一連の工程で支障を来たしにくい半導体装置の製造方法、及びこれに用いる耐熱性粘着テープを提供する。
【解決手段】耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせた金属製のリードフレーム１０に半導体チップ１５をボンディングした後、端子部１１ｂ先端と電極パッド１５ａとをボンディングワイヤ１６で接続し、封止樹脂１７により半導体チップ側を片面封止した後、封止された構造物２１を個別の半導体装置２１ａに切断する半導体装置の製造方法であって、耐熱性粘着テープ２０は、ポリイミド材料からなる基材層と、２００℃における貯蔵弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上であるアクリル系材料からなる厚さ１〜２０μｍの粘着剤層とを備える。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性粘着テープを貼り合わせた金属製のリードフレームを用いる半導体装置の製造方法、及びこれに用いる耐熱性粘着テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＳＩの実装技術において、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ　Ｓｉｚｅ／ＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）技術が注目されている。この技術のうち、ＱＦＮ（ＱｕａｄＦｌａｔ　Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ　ｐａｃｋａｇｅ）に代表されるリード端子がパッケージ内部に取り込まれた形態のパッケージについては、小型化と高集積の面で特に注目されるパッケージ形態のひとつである。このようなＱＦＮの製造方法のなかでも、近年では複数のＱＦＮ用チップをリードフレームのパッケージパターン領域のダイパッド上に整然と配列し、金型のキャビティ内で、封止樹脂にて一括封止したのち、切断によって個別のＱＦＮ構造物に切り分けることにより、リードフレーム面積あたりの生産性を飛躍的に向上させる製造方法が、特に注目されている。
【０００３】
このような、複数の半導体チップを一括封止するＱＦＮの製造方法においては、樹脂封止時のモールド金型によってクランプされる領域はパッケージパターン領域より更に外側に広がった樹脂封止領域の外側だけである。従って、パッケージパターン領域、特にその中央部においては、アウターリード面をモールド金型に十分な圧力で押さえることができず、封止樹脂がアウターリード側に漏れ出すことを抑えることが非常に難しく、ＱＦＮの端子等が樹脂で被覆されるという問題が生じ易い。
【０００４】
このため、上記の如きＱＦＮの製造方法に対しては、リードフレームのアウターリード側に粘着テープを貼り付け、この粘着テープの自着力（マスキング）を利用したシール効果により、樹脂封止時のアウターリード側への樹脂漏れを防ぐ製造方法が特に効果的と考えられる。
【０００５】
このような製造方法において、リードフレーム上に半導体チップを搭載した後、あるいはワイヤボンディングを実施した後から耐熱性粘着テープの貼り合せを行うことは、ハンドリングの面で実質的に困難であることから、耐熱性粘着テープは最初の段階でリードフレームのアウターパット面に貼り合わせられ、その後、半導体チップの搭載工程やワイヤボンディングの工程を経て、封止樹脂による封止工程まで貼り合わせられることが望ましい。したがって、耐熱性粘着テープとしては、単に封止樹脂の漏れ出しを防止するだけでなく、半導体チップの搭載工程に耐える高度な耐熱性や、ワイヤボンデイング工程における繊細な操作性に支障をきたさないなど、これらのすべての工程を満足する特性が要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂漏れを防ぐ目的から高度な粘着性を重要視するあまり一般の耐熱性粘着テープを利用すると、粘着剤が高い弾性であるため、実際にはワイヤボンディングができなくなってしまうなど、一連の製造工程を経ていく中で相反する必要特性を同時に満足することが困難である。
【０００７】
これらを解決するため、本発明者らは特願２００１−０２０３９５号（本願出願時に未公開）に係わる発明のように、厚み１０μｍ以下の粘着剤層を有する耐熱性粘着テープを用いて、樹脂漏れを防止しつつワイヤボンディングなどの一連の工程を実施できる半導体装置の製造方法を提案してきた。
【０００８】
しかし、近年では生産性の観点から１枚のリードフレーム中に配されるパッケージ数を多くするため、これらの個々のパッケージが細密化されるばかりでなく、一つの封止部分で多数のパッケージを封止できるよう配列数も大きくなってきた。このため、粘着剤層の厚みを小さくして、クッション性を低下させた上述の耐熱性粘着テープでは、十分なシール性とのバランスを得難くなり、本来目的とする樹脂漏れを好適に防止できなくなってきた。
【０００９】
そこで本発明の目的は、近年の細密なＱＦＮの中でも、とくに多数のパッケージを同時に封止する大型のマトリックスパターンタイプに対しても、耐熱性粘着テープにより封止工程での樹脂漏れを好適に防止しながら、しかも貼着したテープが一連の工程で支障を来たしにくい半導体装置の製造方法、及びこれに用いる耐熱性粘着テープを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、耐熱性粘着テープの物性、材料、厚み等について鋭意研究したところ、高温で適切な貯蔵弾性率を有するアクリル系材料でかつ特定の厚さで形成した粘着剤層によって構成される耐熱性粘着テープを用いることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明の半導体装置の製造方法は、アウターパッド側に耐熱性粘着テープを貼り合わせた金属製のリードフレームのダイパッド上に半導体チップをボンディングする搭載工程と、前記リードフレームの端子部先端と前記半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワイヤで電気的に接続する結線工程と、封止樹脂により半導体チップ側を片面封止する封止工程と、封止された構造物を個別の半導体装置に切断する切断工程とを、少なくとも含む半導体装置の製造方法であって、前記耐熱性粘着テープは、ポリイミド材料からなる基材層と、２００℃における貯蔵弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上であるアクリル系材料からなる厚さ１〜２０μｍの粘着剤層とから少なくとも構成されていることを特徴とする。本発明において、貯蔵弾性率などの物性は、具体的には後述の方法で測定される値である。
【００１２】
一方、本発明の耐熱性粘着テープは、アウターパッド側に耐熱性粘着テープを貼り合わせた金属製のリードフレームのダイパッド上に半導体チップをボンディングする搭載工程と、前記リードフレームの端子部先端と前記半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワイヤで電気的に接続する結線工程と、封止樹脂により半導体チップ側を片面封止する封止工程と、封止された構造物を個別の半導体装置に切断する切断工程とを、少なくとも含む半導体装置の製造方法に用いられる耐熱性粘着テープであって、ポリイミド材料からなる基材層と、２００℃における貯蔵弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上であるアクリル系材料からなる厚さ１〜２０μｍの粘着剤層とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【００１３】
上記において、ステンレス板に貼り合わせた状態で２００℃にて１時間加熱後の粘着力が５．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることが好ましい。
【００１４】
［作用効果］
本発明によると、耐熱性粘着テープの基材層がポリイミド材料からなるため、耐熱性が高いことに加えて、その線熱膨張係数が金属製のリードフレームのそれに近いので、熱膨張によるソリや剥がれが生じにくく、高いシール効果が維持でき、このため、封止工程での樹脂漏れを好適に防止することができる。しかも基材層がポリイミド材料からなることで、加工性やハンドリング性も良好となる。また、粘着剤層の高温での貯蔵弾性率が適切であるため、粘着剤層の厚みが比較的厚い２０μｍ程度の場合でも、粘着剤層全体としてのクッション性を適度に維持することができる。このため、耐熱性粘着テープを貼り合わせた状態においても、ボンディング工程における接合エネルギーの損失を抑え、より確実に好適なワイヤボンディングが行えるようになる。さらに、近年の細密なＱＦＮの中でも、特に多数のパッケージを同時に封止する大型のマトリックスパターンタイプに対しては、モールド時の樹脂漏れを好適に防止するためのシール材として十分なパッキン効果を備える必要から、粘着剤層においても少なくとも１μｍ以上の適度な厚さを確保する必要がある。すなわち、本発明におけるアクリル系粘着剤層の厚さが１〜２０μｍである場合、粘着剤層の適切な貯蔵弾性率に加えて適度な厚さとなることで、耐熱性粘着テープにより封止工程での樹脂漏れを好適に防止しながら、しかも貼着したテープが一連の工程で支障を来たしにくい半導体装置の製造方法を提供できる。
【００１５】
前記耐熱性粘着テープが、ステンレス板に貼り合わせた状態で２００℃にて１時間加熱後の粘着力が５．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下である場合、封止工程での樹脂漏れ防止に必要な粘着力が確実に得られると共に、封止工程後の引き剥がしが容易になり、封止樹脂の破損も生じなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の半導体装置の製造方法の一例の工程図である。
【００１７】
本発明の半導体装置の製造方法は、図１（ａ）〜（ｅ）に示すように、半導体チップ１５の搭載工程と、ボンディングワイヤ１６による結線工程と、封止樹脂１７による封止工程と、封止された構造物２１を切断する切断工程とを少なくとも含むものである。
【００１８】
搭載工程は、図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、アウターパッド側（図の下側）に耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせた金属製のリードフレーム１０のダイパッド１１ｃ上に半導体チップ１５をボンディングする工程である。
【００１９】
リードフレーム１０とは、例えば銅などの金属を素材としてＱＦＮの端子パターンが刻まれたものであり、その電気接点部分には、銀，ニッケル，パラジウム，金などのなどの素材で被覆（めっき）されている場合もある。リードフレーム１０の厚みは、１００〜３００μｍが一般的である。なお、部分的にエッチングなどで薄く加工されている部分は、この限りではない。
【００２０】
リードフレーム１０は、後の切断工程にて切り分けやすいよう、個々のＱＦＮの配置パターンが整然と並べられているものが好ましい。例えば図２に示すように、リードフレーム１０上に縦横のマトリックス状に配列された形状などは、マトリックスＱＦＮあるいはＭＡＰ−ＱＦＮなどと呼ばれ、もっとも好ましいリードフレーム形状のひとつである。とくに近年では、生産性の観点から　１枚のリードフレーム中に配列されるパッケージ数を多くするため、これらの個々のパッケージが細密化されるばかりでなく、一つの封止部分で多数のパッケージを封止できるよう、これらの配列数も大きく拡大してきている。
【００２１】
図２（ａ）〜（ｂ）に示すように、リードフレーム１０のパッケージパターン領域１１には、隣接した複数の開口１１ａに端子部１１ｂを複数配列した、ＱＦＮの基板デザインが整然と配列されている。一般的なＱＦＮの場合、各々の基板デザイン（図２（ａ）の格子で区分された領域）は、開口１１ａの周囲に配列れさた、アウターリード面を下側に有する端子部１１ｂと、開口１１ａの中央に配置されるダイパッド１１ｃと、ダイパッド１１ｃを開口１１ａの４角に支持させるダイバー１１ｄとで構成される。
【００２２】
耐熱性粘着テープ２０は、少なくともパッケージパターン領域１１より外側に貼着され、樹脂封止される樹脂封止領域の外側の全周を含む領域に貼着するのが好ましい。リードフレーム１０は、通常、樹脂封止時の位置決めを行うための、ガイドピン用孔１３を端辺近傍に有しており、それを塞がない領域に貼着するのが好ましい。また、樹脂封止領域はリードフレーム１０の長手方向に複数配置されるため、それらの複数領域を渡るように連続して粘着テープ２０を貼着するのが好ましい。
【００２３】
上記のようなリードフレーム１０上に、半導体チップ１５、すなわち半導体集積回路部分であるシリコンウエハ・チップが搭載される。リードフレーム１０上にはこの半導体チップ１５を固定するためダイパッド１１ｃと呼ばれる固定エリアが設けられており、このダイパッド１１ｃヘのボンディング（固定）の方法は導電性ペースト１９を使用したり、接着テープ、接着剤など各種の方法が用いられる。導電性ペーストや熱硬化性の接着剤等を用いてダイボンドする場合、一般的に１５０〜２００℃程度の温度で３０分〜９０分程度加熱キュアする。
【００２４】
結線工程は、図１（ｃ）に示すように、リードフレーム１０の端子部１１ｂ（インナーリード）の先端と半導体チップ１５上の電極パッド１５ａとをボンディングワイヤ１６で電気的に接続する工程である。ボンディングワイヤ１６としては、例えば金線あるいはアルミ線などが用いられる。一般的には１２０〜２５０℃に加熱された状態で、超音波による振動エネルギーと印加加圧による圧着エネルギーの併用により結線される。その際、リードフレーム１０に貼着した耐熱性粘着テープ２０面を真空吸引することで、ヒートブロックに確実に固定することができる。
【００２５】
封止工程は、図１（ｄ）に示すように、封止樹脂１７により半導体チップ側を片面封止する工程である。封止工程は、リードフレーム１０に搭載された半導体チップ１５やボンディングワイヤ１６を保護するために行われ、とくにエポキシ系の樹脂をはじめとした封止樹脂１７を用いて金型中で成型されるのが代表的である。その際、図３に示すように、複数のキャビティを有する上金型１８ａと下金型１８ｂからなる金型１８を用いて、複数の封止樹脂１７にて同時に封止工程が行われるのが一般的である。具体的には、例えば樹脂封止時の加熱温度は１７０〜１８０℃であり、この温度で数分間キュアされた後、更に、ポストモールドキュアが数時間行われる。なお、耐熱性粘着テープ２０はポストモールドキュアの前に剥離するのが好ましい。
【００２６】
切断工程は、図１（ｅ）に示すように、封止された構造物２１を個別の半導体装置２１ａに切断する工程である。一般的にはダイサーなどの回転切断刃を用いて封止樹脂１７の切断部１７ａをカットする切断工程が挙げられる。
【００２７】
本発明では、上述のような製造工程に用いられる耐熱性粘着テープ２０が、ポリイミド材料からなる基材層と、２００℃における貯蔵弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上であるアクリル系材料からなる厚さ１〜２０μｍの粘着剤層とから少なくとも構成されていることを特徴とする。耐熱性粘着テープ２０は、あらかじめリードフレーム１０に貼着されていることから、前述の製造工程において加熱されることになる。たとえば、半導体チップ１５をダイボンドする場合、一般的に１５０〜２００℃程度の温度で３０分〜９０分程度加熱キュアする。ワイヤボンディングを行う場合は、例えば１２０〜２５０℃程度の温度で行われるが、一枚のリードフレームからたくさんの半導体装置を製造する場合は、すべての半導体装置に対するボンディングが終了するまでの時間として、リードフレーム１枚あたり１時間以上を要することも考えられる。さらに、樹脂封止する場合も、樹脂が十分に溶融している温度である必要性から１７５℃程度の温度をかけることになる。したがって、こういった加熱条件に対して、これらの耐熱性を満足する耐熱性粘着テープである必要がある。
【００２８】
耐熱性粘着テープ２０が貼り合わされるリードフレーム１０は、前述のように銅をはじめとした金属素材であることから、線熱膨張係数として１．８〜１．９×１０−５／Ｋ程度であることが一般的である。したがって、これらに貼り合わされる耐熱性粘着テープ２０の線熱膨張係数が、リードフレームとあまりに大きく違っていては、両者が貼り合わせられた状態で加熱されたとき、両者の熱膨張の差異からひずみを生じることになり、結果的に耐熱性粘着テープにしわやはがれを生じてしまう。そのため、耐熱性粘着テープを構成する基材部分の線熱膨張係数としても、リードフレーム素材に近い線熱膨張係数の基材層を採用することが好ましい。
【００２９】
このような基材としては、線熱膨張係数１．５×１０−５〜２．８×１０−５／Ｋ程度のポリイミド材料は、加工性やハンドリング性も高く、本発明に好適な素材である。ここで、線熱膨張係数は、ＡＳＴＭ　Ｄ６９６に準拠して、ＴＭＡ（サーモ・メカニカル・アナリシス）により測定される値である。
【００３０】
このようなポリイミド材料からなるフィルムとしては、東レデュポン社製カプトン、宇部興産（株）製ユーピレックス、鐘淵化学（株）製アピカル（何れも商品名）等が挙げられる。
【００３１】
耐熱性粘着テープ２０の基材層の厚みは、折れや裂けを防止し、好適なハンドリング性に鑑みて１０〜１００μｍが好ましい。
【００３２】
また、粘着テープ２０を構成する粘着剤層は、その粘着機能の面からある程度の弾性が必要であるが、粘着剤層全体としてあまりに柔らかい場合は、ワイヤボンディング時にボンディングワイヤを接続しようとしても、粘着テープを貼りあわせたリードフレームを十分に固定しておくことが粘着剤層の弾性力によって阻害され、結果的に加圧による圧着エネルギーを緩和してしまい、ボンディング不良が発生してしまう。
【００３３】
このようなボンディング不良を引き起こさず、かつ封止工程では樹脂漏れを防止できる十分な粘着力を確保する、いわば相反する性能を確保するために、本発明では、２００℃における粘着剤層の貯蔵弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上、より好ましくは、５．０×１０５Ｐａ以上とし、更に粘着剤層の厚みを１〜２０μｍ、より好ましくは５〜１５μｍとする。これにより、粘着剤層全体としてのクッション性をわずかにとどめることが可能になり、より確実に好適なワイヤボンディングが可能となる。また、封止工程においても好適な粘着剤層の厚みであることから、十分なシール性を得ることができる。ここで、貯蔵弾性率は粘弾性スペクトロメーターにより、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／分にて測定されたせん断貯蔵弾性値である。
【００３４】
一方、耐熱性粘着テープは、封止工程後の任意の段階で剥がされることになるが、あまりに強粘着力をもった粘着テープであっては、引き剥がしが困難となるだけでなく、場合によっては引き剥がしのための応力によって、モールドした樹脂の剥離や破損を招く恐れもある。したがって、封止樹脂のはみ出しを抑える粘着力以上に強粘着であることはむしろ好ましくない。この場合、ステンレス板に貼り合わせた状態で２００℃にて１時間加熱後、ＪＩＳ　Ｚ０２３７に準じて測定された粘着力が５．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下、より好ましくは２．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることがよい。
【００３５】
上記のような各物性を有する粘着剤としては、適度な貯蔵弾性率と接着力を得やすいアクリル系粘着剤が好ましい。例えば一例として、アルキル（メタ）アクリレートを少なくとも含むモノマーの共重合体から得られたアクリル系共重合体からなるものである。アルキル（メタ）アクリレートとしては、たとえば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、デシルル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート等があげられる。
【００３６】
また、耐熱性を有するアクリル系粘着剤として、イミド基含有（メタ）アクリレートおよびアルキル（メタ）アクリレートを含有するモノマー混合物を共重合して得られるアクリル系ポリマーを含有してなるアクリル系接着剤を用いることも可能である。
【００３７】
これらのアクリル系粘着剤には、適宜な架橋剤を含有しうる。例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ架橋剤、アジリジン系化合物、キレート系架橋剤などである。架橋剤の使用量は、特に制限されるものではないが、本発明の所定の弾性率を得るためには、十分な架橋が得られる量を添加することが好ましく、例えば前記アクリル系ポリマー１００重量部に対して、０．１〜１５重量部が好ましく、１．０〜１０重量部がより好ましい。
【００３８】
本発明においては、上記のように架橋剤の使用量を多くすることによって、２００℃における貯蔵弾性率を所望の範囲に調整することができるが、その他、架橋剤の種類、又はモノマーの種類や共重合比を変えたり、材料の分子量変更や、充填材の添加などによっても調整することができる。
【００３９】
また、その他の任意成分として、可塑剤、充填材、顔料、染料、老化防止剤、帯電防止剤などの各種添加剤を添加することもできる。このようなアクリル系粘着剤は、比較的耐熱性も高く、本発明における適切な貯蔵弾性率や粘着力を得やすいことから、本発明の粘着剤として好適に使用される。更に、必要に応じて粘着剤の下塗りをはめとした重ね塗りや、基材背面側に対して背面処理などを施してもよい。
【００４０】
本発明の耐熱性粘着テープは、本発明の製造方法に用いられる耐熱性粘着テープであって、以上のような基材層及びアクリル系粘着剤層を備えるものであるが、耐熱性粘着テープをリードフレームに貼り合わせる際の条件等は、特に制限されない。耐熱性粘着テープは、熱ラミネータ、ハンドローラ貼付、プレス圧着などの各種手段によって貼り合わせることができるが、一般にはリードフレームに対して加圧ローラを用いてテープを貼り合わせる方法がひろく用いられる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００４２】
実施例１
２５μｍ厚のポリイミドフィルム（東レデュポン製：カプトン１００Ｈ、線熱膨張係数２．６〜２．８×１０−５／Ｋ、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、温度１００〜２００℃で測定）を基材として、ブチル（メタ）アクリレートモノマー１００重量部に対して（メタ）アクリル酸モノマー５重量部を構成モノマーとしたアクリル系共重合体を用いて、このポリマー１００重量部に対してエポキシ系架橋剤（三菱ガス化学製，Ｔｅｔｒａｄ−Ｃ）を２重量部添加したアクリル系粘着剤により、厚さ１０μｍの粘着剤層を設けた耐熱性粘着テープを作製した。この粘着剤は、レオメトリック・サイエンティフィック社製のＡＲＥＳを用いて、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／分、サンプルサイズφ７．９ｍｍのパラレルプレートによるせん断貯蔵弾性モードにて測定したところ、２００℃における貯蔵弾性率が９．０×１０５Ｐａであった。また、この粘着テープは、ステンレス板に貼り合わせた状態で２００℃にて１時間加熱後、ＪＩＳ　Ｚ０２３７に準じて測定された粘着力が０．３Ｎ／１９ｍｍ幅であった。
【００４３】
この耐熱性粘着テープを、端子部に銀めっきが施された一辺１６ＰｉｎタイプのＱＦＮが４個×４個に配列された銅製のリードフレームのアウターパッド側に貼り合わせた。このリードフレームのダイパッド部分に半導体チップをエポキシフェノール系の銀ペーストを用いて接着し、１８０℃にて１時間ほどキュアすることで固定した。
【００４４】
つぎに、リードフレームは耐熱性粘着テープ側から真空吸引する形で２００℃に加熱したヒートブロックに固定し、さらにリードフレームの周辺部分をウインドクランパーにて押さえて固定した。これらを、１１５ＫＨｚワイヤボンダー（新川製：ＵＴＣ−３００ＢＩｓｕｐｅｒ）を用いてφ２５μｍの金線（田中貴金属製ＧＭＧ−２５）にて下記の条件でワイヤボンディングを行った。なお、すべてのボンディングを完了するのに約１時間を要した。
【００４５】
ファーストボンディング加圧：８０ｇ
ファーストボンディング超音波強度：５５０ｍＷ
ファーストボンディング印加時間：１０ｍｓｅｃ
セカンドボンディング加圧：８０ｇ
セカンドボンディング超音波強度：５００ｍＷ
セカンドボンディング印加時間：８ｍｓｅｃ
さらにエポキシ系封止樹脂（日東電工製ＨＣ−３００）により、これらをモールドマシン（ＴＯＷＡ製Ｍｏｄｅｌ−Ｙ−ｓｅｒｉｓｅ）を用いて、１７５℃で、プレヒート設定３秒、インジェクション時間１２秒、キュア時間９０秒にてモールドした後、耐熱性テープを剥離した。なお、さらに１７５℃にて３時間ほどポストモールドキュアを行って樹脂を十分に硬化させた後、ダイサーによって切断して、個々のＱＦＮタイプ半導体装置を得た。
【００４６】
このようにして得られたＱＦＮは、樹脂のはみ出しもなく、またワイヤボンディングなどの各工程も阻害なく実施することができた。
【００４７】
実施例２
実施例１において、耐熱性粘着テープの粘着剤層の厚さを１５μｍにすること以外は、実施例１と全く同様にしてＱＦＮタイプ半導体装置を製造した。このようにして得られたＱＦＮは、樹脂のはみ出しもなく、またワイヤボンディングなどの各工程も阻害なく実施することができた。
【００４８】
実施例３
実施例１において、エポキシ系架橋剤の添加量を０．５重量部に変更したこと以外は同様にして、２００℃における貯蔵弾性率が２．０×１０５Ｐａ、粘着剤層の厚さ約５μｍ、粘着力が２００℃加熱後２．５Ｎ／１９ｍｍ幅程度の耐熱性粘着テープを作製した。この耐熱性粘着テープを、実施例１と同じ銅製のリードフレームのアウターパッド側に貼り合わせ、同じ条件で半導体チップをボンディングした。つぎに、リードフレームは耐熱性粘着テープ側から真空吸引する形で２００℃に加熱したヒートブロックに固定し、さらにリードフレームの周辺部分をウインドクランパーにて押さえて固定した。これらを、６０ＫＨｚワイヤボンダー（日本アビオニクス製、ＭＢ−２２００）を用いてφ２５μｍの金線（田中貴金属製ＧＬＤ−２５）にて下記の条件でワイヤボンディングを行った。なお、すべてのボンディングを完了するのに約１時間を要した。
【００４９】
ファーストボンディング加圧：３０ｇ
ファーストボンディング超音波強度：２５ｍＷ
ファーストボンディング印加時間：１００ｍｓｅｃ
セカンドボンディング加圧：２００ｇ
セカンドボンディング超音波強度：５０ｍＷ
セカンドボンディング印加時間：５０ｍｓｅｃ
さらにエポキシ系封止樹脂（日東電工製ＨＣ−３００）により、これらをモールドマシン（ＴＯＷＡ製Ｍｏｄｅｌ−Ｙ−ｓｅｒｉｓｅ）を用いて、１７５℃で、プレヒート４０秒、インジェクション時間１１．５秒、キュア時間１２０秒にてモールドした後、耐熱性テープを剥離した。なお、さらに１７５℃にて３時間ほどポストモールドキュアを行って樹脂を十分に硬化させた後、ダイサーによって切断して、個々のＱＦＮタイプ半導体装置を得た。このようにして得られたＱＦＮは、樹脂のはみ出しもなく、またワイヤボンディングなどの各工程も阻害なく実施することができた。
【００５０】
比較例１
テープの基材層に高密度ポリエチレンフィルム（厚さ２５μｍ；線熱膨張係数１５×１０−５／Ｋ）を用いた他は、実施例１と同様に検討を行った。しかしながら、半導体チップを搭載する際のキュア加熱をおこなった時点で、テープに激しいしわと部分的な剥離が生じ、モールド時には樹脂のはみ出しをまったく抑えることができなかった。
【００５１】
比較例２
実施例１において、粘着剤層の厚さを５０μｍとし、粘着力が２００℃加熱後７Ｎ／１９ｍｍ幅程度のシリコーン系粘着剤からなるポリエステル基材粘着テープを用いること以外は実施例１と同様に検討を行った。その結果、ワイヤボンディングを実施したが、テープのクッション性によってセカンドボンディングのほとんどが十分に結線されておらず、ボンディング不良が多発していた。また、さらに封止工程を行った後で、テープを剥がそうとした際、その応力でリードフレームが変形し、一部の封止樹脂に剥離を生じてしまった。
【００５２】
比較例３
実施例１において、２００℃における貯蔵弾性率が１．１×１０４Ｐａのシリコーン系粘着剤を用いて、粘着剤層の厚みを３０μｍとすること以外は、実施例１と同様の検討を行った。しかしながら、ワイヤボンディングを実施したところ、テープのクッション性によってほとんどが結線されておらず、ボンディング不良が多発していた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法の一例を示す工程図
【図２】本発明におけるリードフレームの一例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は要部拡大図、（ｃ）は樹脂封止後の状態を示す底面図
【図３】本発明における樹脂封止工程の一例を示す縦断面図
【符号の説明】
１０　　　リードフレーム
１１ａ　　開口
１１ｂ　　端子部
１１ｃ　　ダイパッド
１５　　　半導体チップ
１５ａ　　電極パッド
１６　　　ボンディングワイヤ
１７　　　封止樹脂
２０　　　粘着テープ
２１　　　封止された構造物
２１ａ　　半導体装置

Claims (3)

  1. アウターパッド側に耐熱性粘着テープを貼り合わせた金属製のリードフレームのダイパッド上に半導体チップをボンディングする搭載工程と、前記リードフレームの端子部先端と前記半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワイヤで電気的に接続する結線工程と、封止樹脂により半導体チップ側を片面封止する封止工程と、封止された構造物を個別の半導体装置に切断する切断工程とを、少なくとも含む半導体装置の製造方法であって、前記耐熱性粘着テープは、ポリイミド材料からなる基材層と、２００℃における貯蔵弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上であるアクリル系材料からなる厚さ１〜２０μｍの粘着剤層とから少なくとも構成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. アウターパッド側に耐熱性粘着テープを貼り合わせた金属製のリードフレームのダイパッド上に半導体チップをボンディングする搭載工程と、前記リードフレームの端子部先端と前記半導体チップ上の電極パッドとをボンディングワイヤで電気的に接続する結線工程と、封止樹脂により半導体チップ側を片面封止する封止工程と、封止された構造物を個別の半導体装置に切断する切断工程とを、少なくとも含む半導体装置の製造方法に用いられる耐熱性粘着テープであって、ポリイミド材料からなる基材層と、２００℃における貯蔵弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上であるアクリル系材料からなる厚さ１〜２０μｍの粘着剤層とから少なくとも構成されていることを特徴とする耐熱性粘着テープ。
  3. ステンレス板に貼り合わせた状態で２００℃にて１時間加熱後の粘着力が５．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下である請求項２に記載の耐熱性粘着テープ。
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