【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂基板の裏面に貼って半導体素子封止時の封止材の漏れを防ぎ、なおかつ樹脂基板及び封止材から簡便に引き剥がせるため、半導体パッケージを高い作業性で製造できる半導体用接着フィルム、この半導体用接着フィルムを用いた樹脂基板及び半導体装置並びに半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
開口部を有する配線樹脂基板に、その開口部を塞ぐ形で接着剤の付いたテープを貼り付け、ついで開口部に挿入する形で半導体素子をテープに固定し、さらに樹脂封止を行った後に、接着剤のついたテープを剥がすことにより、封止時の封止材の漏れを防ぐ方法が公知である（例えば、特許文献１参照。）。しかし、上記公報では接着剤の付いたテープの詳細については、何らふれられていない。また、配線樹脂基板に貼って樹脂封止後に剥がすテープとして特定の粘着テープが開発されている。（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照。）。しかし、上記の粘着テープは樹脂基板に対する接着性が不十分なため封止後に封止材の漏れが生じやすく、なおかつ樹脂基板から剥がした後に粘着樹脂が樹脂基板や封止材に残りやすいという欠点があった。
このように封止時に封止材の漏れを十分に防ぎ、なおかつ樹脂基板から剥がした後に接着剤が樹脂基板や封止材に残りにくい半導体用接着フィルムはなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０−２２４２３８号公報
【特許文献２】
特開２０００−１５０５８６号公報
【特許文献３】
特開２０００−２９４５８０号公報
【特許文献４】
特開２００１−６４６０４号公報
【特許文献５】
特開２００２−１８４８０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、樹脂基板に対して十分な接着力を有し、封止材で封止後に簡易に剥離可能であり、かつ半導体用途に必要とされる諸特性を兼ね備える半導体用接着フィルム、これを用いた樹脂基板及び半導体装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、樹脂基板裏面に接着フィルムを貼り付けて保護し、封止後に引き剥がす方法に使用される半導体用接着フィルムであって、支持フィルムの片面又は両面に熱可塑性樹脂を含有する樹脂層（Ａ）が形成されており、樹脂層（Ａ）の５重量％減少する温度が３００℃以上であり、１５０℃における弾性率が０．１ＭＰａ以上である半導体用接着フィルムに関する。
【０００６】
本発明においては、樹脂層（Ａ）のガラス転移温度が５０〜２５０℃であることが好ましい。
本発明においては、樹脂層（Ａ）がアミド基、エステル基、イミド基又はエーテル基を有する熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。
【０００７】
本発明においては、支持フィルムが芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリスルホン、芳香族ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリアリレート、芳香族ポリエーテルエーテルケトン及びポリエチレンナフタレートよりなる群から選ばれる樹脂からなるフィルムであることが好ましい。
【０００８】
本発明においては、支持フィルムの片面又は両面に形成された樹脂層（Ａ）の厚さ（Ａ）と支持フィルムの厚さ（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）が、０．５以下であることが好ましく、０．１〜０．３であることがより好ましい。
【０００９】
本発明においては、支持フィルムの片面に接着性を有する樹脂層（Ａ）を形成し、その反対面に２３０℃における弾性率が１０ＭＰａ以上の接着性を有しない樹脂層（Ｂ）を形成することが好ましい。
【００１０】
本発明は、本発明の半導体用接着フィルムを接着した樹脂基板に関する。
本発明の樹脂基板は、半導体用接着フィルムに、樹脂層（Ａ）片面を接して接着されていることが好ましい。
また、本発明は、本発明の半導体用接着フィルムを用いた接着フィルム付き半導体装置に関する。
本発明の半導体装置は、本発明の半導体用接着フィルム、半導体用接着フィルムの樹脂層（Ａ）に片面を接して接着された樹脂基板、樹脂基板の開口部に配置された半導体素子、半導体素子と樹脂基板の端子とを接続するワイヤ並びに半導体素子及びワイヤを封止している封止材からなることが好ましい。
また、本発明は、上記の接着フィルム付き半導体装置から半導体用接着フィルムを剥離して得られる半導体装置に関する。
また、本発明は、半導体素子を配置する開口部及び端子を有する樹脂基板の片面に、本発明の半導体用接着フィルムを接着する工程、樹脂基板の前記開口部に半導体素子を接着する工程、ワイヤボンディングにより、半導体素子と樹脂基板の端子とをワイヤで接続する工程、樹脂基板の露出面、半導体素子及びワイヤを封止材で封止する工程、並びに半導体用接着フィルムを樹脂基板及び封止材から剥離する工程からなる半導体装置の製造方法に関する。
本発明の半導体装置の製造方法においては、樹脂基板が各々半導体素子を配置する開口部及び端子を有する複数のパターンからなるものである場合には、封止する工程後又は半導体用接着フィルムを剥離する工程の後に、封止した樹脂基板を分割することにより、必要に応じ、各々一つの半導体素子を有する複数の半導体装置に分割する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の半導体用接着フィルム、これを用いた樹脂基板及び半導体装置の実施の形態について詳しく説明する。
【００１２】
本発明において、半導体装置の製造工程は特に限定されないが、例えば下記に示す一連の工程で製造することができる。
すなわち、（１）配線パターンを有する樹脂基板に１００〜２５０℃で本発明の半導体用接着フィルムを接着する工程、（２）樹脂基板の開口部を通して半導体素子を半導体用接着フィルムに１００〜２５０℃で接着する工程、（３）１５０〜２５０℃で３分〜３０分の加熱を行うことにより樹脂基板の端子と半導体素子とにワイヤボンドを行う工程、（４）１５０〜２００℃で半導体素子を封止材で封止する工程、（５）１５０〜２００℃で４〜６時間の加熱を行うことにより封止材を硬化する工程、（６）０〜２５０℃で本発明の半導体用接着フィルムを樹脂基板及び封止材から引き剥がす工程、である。樹脂基板が各々ダイパッド及びインナーリードを有する複数のパターンからなるものである場合には、必要に応じ、各々一つの半導体素子を有する複数の半導体装置に分割される。
【００１３】
本発明において、半導体用接着フィルムの接着条件は特に制限はないが、接着温度は１００〜２５０℃の間であることが好ましく、１２５〜２２５℃がより好ましく、１５０〜２００℃がさらに好ましい。温度が１００℃未満の場合、樹脂基板との接着強度が低下する傾向がある。また２５０℃を超えると、半導体素子や樹脂基板が劣化する傾向がある。
【００１４】
本発明において、半導体用接着フィルムの接着圧力は０．５〜３０ＭＰａの間が好ましく、１〜２０ＭＰａがより好ましく、３〜１５ＭＰａがさらに好ましい。接着圧力が０．５ＭＰａ未満の場合、樹脂基板との９０度ピール強度が低下する傾向がある。また３０ＭＰａを超えると、半導体素子や樹脂基板が破損しやすい傾向がある。
【００１５】
本発明において、半導体用接着フィルムの接着時間は０．１〜６０秒の間が好ましく、１〜３０秒がより好ましく、３〜２０秒がさらに好ましい。接着時間が０．１秒未満の場合、樹脂基板との９０度ピール強度が低下しやすい傾向がある。また６０秒を超えると、作業性と生産性が低下しやすい傾向がある。また、圧力を加える前に、５〜６０秒程度の予備加熱を行うことが好ましい。
【００１６】
本発明において用いられる樹脂基板は、片面又は両面に配線回路を有している。また、樹脂基板の材質には特に制限はないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＢＴ樹脂、ポリイミド樹脂などを用いることができる。また、樹脂基板はリジッド基板、フレキシブル基板のどちらであってもよい。
【００１７】
本発明において、封止材の材質には特に制限はないが、クレゾールノボラックエポキシ、フェノールノボラックエポキシ、ビフェニルジエポキシ、ナフトールノボラックエポキシなどのエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００１８】
前記において、封止材で封止した後、引き剥がす温度は０〜２５０℃の間が好ましい。温度が０℃未満の場合、樹脂基板及び封止材に樹脂が残りやすい。また温度が２５０℃を超えると樹脂基板や封止材が劣化する傾向がある。同様の理由で１００〜２５０℃がより好ましく、１５０〜２５０℃が特に好ましい。
【００１９】
前記において、一般に、封止材で封止した後、封止材を１５０℃〜２００℃程度で数時間加熱することにより硬化する工程がある。上記半導体用接着フィルムを、封止材及び樹脂基板から引き剥がす工程は、上記の封止材を硬化させる工程の前後どちらで行っても良い。
【００２０】
本発明において、封止材で封止した後、１５０〜２５０℃で引き剥がした際、樹脂基板の端子及び封止材に樹脂が残らないことが好ましい。樹脂の残留量が多い場合、外観が劣るだけでなく、端子を外部接続用に用いると、接触不良の原因になりやすい。
【００２１】
また上記において、封止材で封止した後、１５０〜２５０℃で引き剥がした後に、樹脂基板及び封止材に残留した樹脂を機械的ブラッシング、溶剤等で除去することが好ましい。溶剤には特に制限はないが、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド等が好ましい。
【００２２】
本発明においては、半導体用接着フィルムは、半導体用接着フィルム用樹脂ワニスを支持フィルムの片面又は両面に塗布して製造することができる。
【００２３】
本発明においては、支持フィルム上に半導体用接着フィルム用樹脂ワニスを塗布する方法は、特に制限はないが、樹脂をＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド等の溶剤に溶解して作製した接着剤ワニス又はワニス塗布後に加熱処理等によって耐熱性樹脂となる接着剤樹脂の前駆体を溶剤に溶解した前駆体ワニスを支持フィルム上に塗工した後、加熱処理して溶剤の除去やイミド化することで、二層構造又は三層構造の接着フィルムを得ることができる。塗工面の表面状態等の点から、接着剤ワニスを用いることが好ましい。
【００２４】
上記において、接着剤ワニス又は前駆体ワニスを塗工した支持フィルムを溶剤の除去やイミド化のために加熱処理する場合の処理温度は、接着剤ワニスであるか前駆体ワニスであるかで異なる。接着剤ワニスの場合には溶剤が除去できる温度であれば良く、前駆体ワニスの場合には、イミド化させるために接着剤のガラス転移温度以上の処理温度が好ましい。
【００２５】
上記において、支持フィルムの片面に塗布される接着剤ワニス又は前駆体ワニスの塗工方法には、特に制限はないが、例えば、ロールコート、リバースロールコート、グラビアコート、バーコート、コンマコート等を用いることができる。また、接着剤ワニス中に支持フィルムを通して塗工しても良い。
【００２６】
本発明においては、樹脂層（Ａ）のガラス転移温度は５０〜２５０℃であることが好ましく、１００〜２００℃であることがより好ましく、１２０℃〜１８０℃であることがさらに好ましい。ガラス転移温度が５０℃未満の場合、樹脂基板及び封止材から引き剥がした際、樹脂と支持フィルムの界面で剥離が生じたり、樹脂層が凝集破壊しやすい傾向がある。また、樹脂基板及び封止材に樹脂が残留しやすく、ワイヤボンド工程での熱によって樹脂が軟化し、ワイヤの接合不良が生じやすい傾向がある。さらには、封止工程での熱によって樹脂が軟化し、樹脂基板と樹脂間に封止材が入り込むなどの不具合が起きやすい傾向がある。また、ガラス転移温度が２５０℃を超える場合、接着時に樹脂が十分軟化せず、２５℃における樹脂基板との９０度ピール強度が低下しやすい傾向がある。
【００２７】
本発明においては、樹脂層（Ａ）が５重量％減少する温度は３００℃以上であり、３５０℃以上であることが好ましく、４００℃〜５００℃であることがより好ましい。樹脂が５重量％減少する温度が３００℃未満の場合、樹脂基板に接着フィルムを接着する際の熱や、ワイヤボンド工程での熱でアウトガスが生じ、樹脂基板やワイヤを汚染する。尚、樹脂層（Ａ）が５重量％減少する温度は、示差熱天秤（セイコー電子工業製、ＴＧ／ＤＴＡー２２０）により、昇温速度１０℃／分で測定して求めた。
【００２８】
本発明においては、樹脂層（Ａ）の１５０℃における弾性率は０．１ＭＰａ以上であり、１ＭＰａ〜１０００ＭＰａであることが好ましい。ワイヤボンド温度は、特に制限はないが、一般には１５０〜２５０℃程度であり、２３０℃前後が広く用いられる。したがって、１５０℃における弾性率が０．１ＭＰａ未満の場合、ワイヤボンド工程での熱により樹脂が軟化し、ワイヤの接合不良が生じやすい。
【００２９】
本発明においては、樹脂層（Ａ）は、アミド基、エステル基、イミド基又はエーテル基を有する熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。熱可塑性樹脂としては、具体的には、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリエーテル、芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルアミド、芳香族ポリエステルイミド、芳香族ポリエーテルイミド等が挙げられる。
これらのなかで、芳香族ポリエーテルアミドイミド及び芳香族ポリエーテルアミド、芳香族ポリイミドが、耐熱性、接着性の点から好ましい。
【００３０】
上記の熱可塑性樹脂はいずれも、塩基成分である芳香族ジアミン又はビスフェノールと、酸成分であるジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸あるいは芳香族塩化物又はこれらの反応性誘導体を重縮合させて製造することができる。すなわち、アミンと酸との反応に用いられている公知の方法で行うことができ、諸条件等についても特に制限はない。芳香族ジカルボン酸、芳香族トリカルボン酸又はこれらの反応性誘導体とジアミンの重縮合反応については、公知の方法が用いられる。
【００３１】
本発明においては、樹脂層（Ａ）は、熱可塑性樹脂の他に、セラミック粉、ガラス粉、銀粉、銅粉、樹脂粒子、ゴム粒子等のフィラーや、カップリング剤を添加しても良い。カップリング剤としては、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシラン、チタネート、アルミキレート、ジルコアルミネート等のカップリング剤が使用できるが、シランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）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−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の末端に有機反応基を持つシランカップリング剤で、これらの内、エポキシ基を有するエポキシシランカップリング剤が好ましく用いられる。なお、ここで有機反応性基とは、エポキシ基、ビニル基、アミノ基、メルカプト基等の官能基である。シランカップリング剤の添加は、樹脂層（Ａ）の支持フィルムに対する密着性を向上させ、１００〜３００℃の温度で引き剥がした際に、樹脂層（Ａ）と支持フィルムの界面で剥離が生じにくくするためである。樹脂成分の総量１００重量部に対して、１〜５０重量部が好ましく、２〜４０重量部がより好ましく、２〜３５重量部が特に好ましい。
【００３２】
本発明においては、支持フィルムには特に制限はないが、半導体用接着フィルム用樹脂の塗工、乾燥、半導体装置組立工程中の熱に耐えられるフィルムが好ましく、特に芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリスルホン、芳香族ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリアリレート、芳香族ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンナフタレートよりなる群から選ばれる樹脂からなるフィルムが好ましい。また。支持フィルムのガラス転移温度は、耐熱性を向上させるために２００℃以上であることが好ましく、２５０℃〜１０００℃であることがより好ましい。上記の耐熱性樹脂フィルムを用いることにより、接着工程、ワイヤボンド工程、封止工程、引き剥がし工程などの熱の加わる工程において、支持フィルムが軟化せず、効率よく作業を行うことができる。
【００３３】
上記の支持フィルムは、樹脂層（Ａ）に対して密着性が十分高いことが好ましい。密着性が低いと、０〜２５０℃の温度で樹脂基板及び封止材から引き剥がした際、樹脂層（Ａ）と支持フィルムの界面で剥離が生じやすく、樹脂基板及び封止材に樹脂が残留しやすい。支持フィルムは、耐熱性を有し、かつ樹脂層（Ａ）に対する密着性が十分高いことが好ましく、ポリイミドフィルムがより好ましい。
【００３４】
上記ポリイミドフィルムの種類は特に限定されないが、半導体用接着フィルムを樹脂基板に貼り付けた後の樹脂基板の反りを低減するために、２０〜２００℃における線熱膨張係数が３×１０−５／℃以下であることが好ましく、２．５×１０−５／℃以下であることがより好ましく、０．５×１０−５／℃〜２．０×１０−５／℃であることが特に好ましい。また半導体用接着フィルムを樹脂基板に貼り付けた後の樹脂基板の反りを低減するために、２００℃で２時間加熱した際の加熱収縮率が０．１５％以下であることが好ましく、０．１％以下であることがさらに好ましく、０．００５％〜０．０５％であることが特に好ましい。
【００３５】
上記の支持フィルムは、樹脂層（Ａ）に対する密着性を十分高めるために、表面を処理することが好ましい。支持フィルムの表面処理方法には特に制限はないが、アルカリ処理、シランカップリング処理等の化学処理、サンドマット処理等の物理的処理、プラズマ処理、コロナ処理等が挙げられる。樹脂に対する密着性を十分高めるために、化学処理又はプラズマ処理することもできる。
【００３６】
上記の支持フィルムの厚さは特に制限はないが、半導体用接着フィルムを樹脂基板に貼り付けた後の樹脂基板の反りを低減するために、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ〜２５μｍがさらに好ましい。
【００３７】
また支持フィルムを、上記した樹脂以外の、銅、アルミニウム、ステンレススティール、ニッケルよりなる群から選ばれる材質のフィルムとすることもできる。支持フィルムを上記の金属とすることにより、樹脂基板と支持フィルムの線膨張係数を近くし、半導体用接着フィルムを樹脂基板に貼り付けた後の樹脂基板の反りを低減することができる。
【００３８】
本発明になる半導体用接着フィルムは、支持フィルムの片面に設けられた樹脂層（Ａ）の厚さ（Ａ）と、支持フィルムの厚さ（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）が０．５以下であることが好ましく、０．３以下がより好ましく、０．１〜０．２であることがさらに好ましい。
樹脂層（Ａ）の厚さ（Ａ）と、支持フィルムの厚さ（Ｂ）との比（Ａ／Ｂ）が０．５を超える場合、塗工後の溶剤除去時の樹脂層の体積減少によりフィルムがカールしやすく、樹脂基板に接着する際の作業性や生産性が低下しやすい傾向がある。
【００３９】
上記において、溶剤除去時の樹脂層（Ａ）の体積減少に起因するフィルムのカールを相殺するには、支持フィルムの両面に樹脂層を設けることも考えられる。しかし、この場合樹脂基板に接着する面と反対側の面が、接着工程、ワイヤボンド工程、封止工程、引き剥がし工程などの工程において、金型やジグなどに接触するため、この面の樹脂層が熱で軟化して金型やジグに貼り付き、作業性、生産性が低下しやすい。
【００４０】
この問題を改善するために、支持フィルムの片面に樹脂層（Ａ）を設け、反対面に高温で軟化しにくい樹脂層（Ｂ）を設けることが好ましい。すなわち、前記支持フィルムの片面に接着性を有する半導体用接着フィルム用樹脂ワニスを塗布し、その反対面に２３０℃における弾性率が１０ＭＰａ以上の樹脂層（Ｂ）を形成する接着性を有しない半導体用接着フィルム用樹脂ワニを塗布することが好ましい。
【００４１】
本発明においては、樹脂層（Ｂ）の２３０℃での弾性率は１０ＭＰａ以上であることが好ましく、１００ＭＰａ以上がより好ましく、１０００〜５０００ＭＰａであることがさらに好ましい。樹脂の２３０℃での弾性率が１０ＭＰａ未満の場合、ワイヤボンド工程などの熱の加わる工程で軟化しにくく、金型やジグに貼り付きにくい傾向がある。
【００４２】
上記の樹脂層（Ｂ）の金型やジグに対する接着力は、工程上、金型やジグに貼り付かない程度低ければ特に制限はないが、２５℃における樹脂層（Ｂ）と金型やジグとの９０度ピール強度が５０Ｎ／ｍ未満であることが好ましく、０〜５０Ｎ／ｍであることがより好ましい。
【００４３】
上記の２３０℃での弾性率が１０ＭＰａ以上である樹脂のガラス転移温度は、接着工程、ワイヤボンド工程、封止工程、引き剥がし工程などで軟化しにくく、金型やジグに貼り付きにくくするため、１５０℃以上であることが好ましく、２００℃以上がより好ましく、２５０〜３００℃であることがさらに好ましい。
【００４４】
上記の接着性を有しない樹脂層（Ｂ）の組成には特に制限はなく、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれも用いることができる。熱可塑性樹脂の組成は、特に制限はないが、前記した樹脂と同様の、アミド基、エステル基、イミド基又はエーテル基を有する熱可塑性樹脂が好ましい。また、熱硬化性樹脂の組成には、特に制限はないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂などが好ましい。また、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を組合せて用いることもできる。さらには、上記の樹脂にセラミック粉、ガラス粉、銀粉、銅粉、樹脂粒子、ゴム粒子等のフィラーやカップリング剤が添加することが好ましい。
【００４５】
上記の接着性を有しない樹脂層（Ｂ）を支持フィルム上に形成する方法としては、特に制限はないが、通常、樹脂をＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド等の溶剤に溶解して作製した接着剤ワニス又は、ワニス塗布後に加熱処理等によって耐熱性樹脂となる樹脂の前駆体を前記のような溶剤に溶解した前駆体ワニスを支持フィルム上に塗工した後、加熱処理して溶剤の除去やイミド化することで、二層構造又は三層構造の接着フィルムを得ることができる。塗工面の表面状態等の点から、接着剤ワニスを用いることが好ましい。
【００４６】
上記の接着性を有しない樹脂層（Ｂ）を形成する際、前記接着剤ワニス又は前駆体ワニスを塗工した支持フィルムを溶剤の除去やイミド化のために加熱処理する場合の処理温度は、接着剤ワニスであるか前駆体ワニスであるかで異なる。接着剤ワニスの場合には溶剤が除去できる温度であれば良く、前駆体ワニスの場合には、イミド化させるために樹脂のガラス転移温度以上の処理温度が好ましい。
【００４７】
上記の接着性を有しない樹脂層（Ｂ）は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の組合せを用いる場合は、塗工後の加熱処理によって、熱硬化性樹脂を硬化させ、樹脂層の弾性率を１０ＭＰａ以上にすることもできる。この加熱処理は、溶剤の除去やイミド化と同時に行うこともできるし、別途行うこともできる。
【００４８】
上記の樹脂層（Ｂ）において、溶剤除去時の樹脂層の体積減少又はイミド化や熱硬化性樹脂の硬化の際の収縮により、樹脂層の体積減少に起因するフィルムのカールを相殺することができる。
【００４９】
上記において、接着性を有しない樹脂層（Ｂ）を形成する際の前記接着剤ワニス又は前駆体ワニスの塗工方法は特に制限はないが、例えば、ロールコート、リバースロールコート、グラビアコート、バーコート、コンマコート等が挙げられる。また、接着剤ワニス中に支持フィルムを通して塗工しても良い。
【００５０】
【実施例】
次に実施例により本発明を具体的に説明するが、これらは本発明を制限するものではない。
【００５１】
実施例１
厚さ２５μｍの表面に化学処理を施したポリイミドフィルム（宇部興産製 ユーピレックスＳＧＡ）の片面に、ガラス転移温度１６５℃、５重量％減少温度４００℃、１５０℃における弾性率が１４８０ＭＰａの樹脂層（Ａ）を形成する芳香族ポリアミドイミド接着剤ワニスを５０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、厚さ７μｍの樹脂層が片面についた図１の構成の半導体用接着フィルムを得た。樹脂層２の厚さ（Ａ）と、支持フィルム１の厚さ（Ｂ）との厚さの比（Ａ／Ｂ）は０．３であった。次に、温度１８０℃、圧力６ＭＰａ、時間１０秒で樹脂基板に接着し、２５℃における樹脂基板との９０度ピール強度を測定したところ、１４０Ｎ／ｍで、搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールは少なく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この接着フィルムを接着した樹脂基板を用いて、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程、封止工程を行ない、図２のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。図２において、３はワイヤ、４は封止材、５は樹脂基板、６は接着フィルム 、７は半導体素子を表す。封止工程後、１８０℃で樹脂基板と封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、９０度ピール強度は１２０Ｎ／ｍで簡単に引き剥がせ、樹脂は樹脂基板及び封止材にほとんど残留しなかった。
【００５２】
実施例２
厚さ５０μｍの表面に化学処理を施したポリイミドフィルム（宇部興産製、ユーピレックスＳＧＡ）を用いた以外は、実施例１と同様にして半導体用接着フィルムを作製した。樹脂層の厚さ（Ａ）と、支持フィルムの厚さ（Ｂ）との厚さの比（Ａ／Ｂ）は０．１であった。次に、温度１８０℃、圧力６ＭＰａ、時間１０秒で樹脂基板に接着し、２５℃における樹脂基板との９０度ピール強度を測定したところ、１４０Ｎ／ｍで、搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールは少なく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この接着フィルムを接着した樹脂基板を用いて、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程、封止工程を行ない、図２のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、１８０℃で樹脂基板と封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、９０度ピール強度は１００Ｎ／ｍで簡単に引き剥がせた。樹脂は樹脂基板及び封止材にほとんど付着残留しなかった。
【００５３】
実施例３
厚さ１２５μｍの表面に化学処理を施したポリイミドフィルム（宇部興産製、ユーピレックスＳＧＡ）を用いた以外は、実施例１と同様にして半導体用接着フィルムを作製した。樹脂層の厚さ（Ａ）と、支持フィルムの厚さ（Ｂ）との厚さの比（Ａ／Ｂ）は０．０６であった。次に、温度１８０℃、圧力６ＭＰａ、時間１０秒で樹脂基板に接着し、２５℃における樹脂基板との９０度ピール強度を測定したところ、１４０Ｎ／ｍで、搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールは少なく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この接着フィルムを接着した樹脂基板を用いて、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程、封止工程を行ない、図２のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、１８０℃で樹脂基板と封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、９０度ピール強度は１００Ｎ／ｍで簡単に引き剥がせた。さらには樹脂は樹脂基板及び封止材にほとんど付着残留しなかった。ごくわずかに残留した樹脂もＮ−メチル−２−ピロリドンで洗浄することにより、除去することができた。
【００５４】
実施例４
厚さ２５μｍの表面にプラズマ処理を施したポリイミドフィルム（宇部興産製、ユーピレックスＳ）を用いた以外は、実施例１と同様にして半導体用接着フィルムを作製した。樹脂層の厚さ（Ａ）と、支持フィルムの厚さ（Ｂ）との厚さの比（Ａ／Ｂ）は０．２であった。次に、温度１８０℃、圧力６ＭＰａ、時間１０秒で樹脂基板に接着し、２５℃における樹脂基板との９０度ピール強度を測定したところ、１４０Ｎ／ｍで、搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールは少なく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この接着フィルムを接着した樹脂基板を用いて、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程、封止工程を行ない、図２のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、１８０℃で樹脂基板と封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、９０度ピール強度は１２０Ｎ／ｍで簡単に引き剥がせた。さらには、樹脂は樹脂基板及び封止材にほとんど付着残留しなかった。
【００５５】
実施例５
厚さ２５μｍの表面に化学処理を施したポリイミドフィルム（宇部興産製、ユーピレックスＳＧＡ）の片面に、ガラス転移温度１６５℃、５％重量減少温度４００℃、１５０℃における弾性率が１４８０ＭＰａの樹脂層（Ａ）を形成する芳香族ポリアミドイミド接着剤ワニスを５０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、厚さ７μｍの樹脂層を形成した。さらに、ポリイミドフィルムの反対面に、ガラス転移温度２６０℃、５％重量減少温度４２１℃、２３０℃における弾性率が１７００ＭＰａの樹脂層（Ｂ）を形成する芳香族ポリアミドイミド樹脂ワニスを５０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、厚さ１０μｍの樹脂層を形成した。これにより図３のように、支持フィルム１に樹脂層（Ａ）２と樹脂層（Ｂ）８が片面ずつに塗布された半導体用接着フィルムを得た。次に、温度１８０℃、圧力６ＭＰａ、時間１０秒で樹脂基板に接着した後の２５℃における樹脂基板との９０度ピール強度を測定したところ、１４０Ｎ／ｍで、搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールはほとんどなく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この接着フィルムを接着した樹脂基板を用いて、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程、封止工程を行ない、図２のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、１８０℃で樹脂基板と封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、９０度ピール強度は１００Ｎ／ｍで簡単に引き剥がせた。さらには、樹脂は樹脂基板及び封止材にほとんど付着残留しなかった。
【００５６】
実施例６
厚さ２５μｍの表面に化学処理を施したポリイミドフィルム（宇部興産製 ユーピレックスＳＧＡ）の片面に、ガラス転移温度２２０℃、５重量％減少温度４００℃、１５０℃における弾性率が１４８０ＭＰａの樹脂層（Ａ）を形成する芳香族ポリアミドイミド接着剤ワニスを５０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、厚さ７μｍの樹脂層が片面についた図１の構成の半導体用接着フィルムを得た。樹脂層（Ａ）２の厚さ（Ａ）と、支持フィルム１の厚さ（Ｂ）との厚さの比（Ａ／Ｂ）は０．３であった。次に、温度１８０℃、圧力６ＭＰａ、時間１０秒で樹脂基板に接着し、２５℃における樹脂基板との９０度ピール強度を測定したところ、４０Ｎ／ｍで、搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールは少なく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この接着フィルムを接着した樹脂基板を用いて、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程、封止工程を行ない、図２のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、１８０℃で樹脂基板と封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、９０度ピール強度は３０Ｎ／ｍで簡単に引き剥がせ、樹脂は樹脂基板及び封止材にほとんど残留しなかった。
【００５７】
比較例１
厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（東レ、デュポン製、カプトンＨ）の片面に、ガラス転移温度−１２０℃、５％重量減少温度３５０℃、１５０℃における弾性率が０．１ＭＰａ未満の樹脂層（Ａ）を形成するシリコーン粘着剤ワニスを５０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、１５０℃で１０分乾燥して、厚さ７μｍの樹脂層が片面についた図１の構成の半導体用接着フィルムを得た。樹脂層（Ａ）の厚さ（Ａ）と、支持フィルムの厚さ（Ｂ）との厚さの比（Ａ／Ｂ）は０．３であった。次に、樹脂基板に接着し、２５℃における樹脂基板との９０度ピール強度を測定したところ、５０Ｎ／ｍで、搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールは少なく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この接着フィルムを接着した樹脂基板を用いて、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程、封止工程を行い、図２のパッケージを作製したが、ワイヤボンド工程で不着が生じた。また、封止材の漏れが生じた。封止工程後、２５℃で樹脂基板と封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、９０度ピール強度は１０００Ｎ／ｍで、樹脂が樹脂基板及び封止材に付着残留した。
【００５８】
比較例２
厚さ１２５μｍの表面に化学処理を施したポリイミドフィルム（宇部興産製、ユーピレックスＳ）の片面に、ガラス転移温度１８０℃、５％重量減少温度２８０℃、２３０℃における弾性率が１０ＭＰａの樹脂層（Ａ）を形成するフェノール樹脂系接着剤ワニスを５０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、厚さ７μｍの樹脂層が片面についた図１の構成の半導体用接着フィルムを得た。樹脂層（Ａ）の厚さ（Ａ）と支持フィルムの厚さ（Ｂ）との厚さの比（Ａ／Ｂ）は０．１であった。
次に、温度１８０℃、圧力６ＭＰａ、時間１０秒で樹脂基板に接着し、２５℃における樹脂基板との９０度ピール強度を測定したところ、２５０Ｎ／ｍで、搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールは少なく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この接着フィルムを接着した樹脂基板を用いて、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程、封止工程を行ない、図２のパッケージを作製したが、ワイヤボンド工程でアウトガスが生じ、ワイヤボンドを汚染する不具合が生じた。
封止工程後、１９０℃で樹脂基板と封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、９０度ピール強度は１０００Ｎ／ｍで封止材の一部が破損した。また、樹脂が樹脂基板及び封止材に大量に付着残留し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで洗浄しても除去するのが難しかった。
【００５９】
実施例１〜６及び比較例１〜２の結果より、樹脂基板裏面に接着フィルムを貼り付けて保護し、封止後に引き剥がす方法に使用される半導体フィルムであって、支持フィルムの片面又は両面に、特定な物性を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂層が形成された半導体用接着フィルムを用いることにより、半導体パッケージを高い作業性と生産性で製造できることが示される。
【００６０】
【発明の効果】
本発明になる半導体用接着フィルムは、樹脂基板との密着性が高く、なおかつ封止材で封止した後、樹脂基板及び封止材から簡便に引き剥がせるため、半導体パッケージを高い作業性と生産性で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体用接着フィルム（片面）の断面図である。
【図２】本発明の半導体用接着フィルムを用いた半導体装置の一例である。
【図３】本発明の半導体用接着フィルム（両面）の断面図である。
【符号の説明】
１ 支持フィルム
２ 樹脂層（Ａ）
３ ワイヤ
４ 封止材
５ 樹脂基板
６ 接着フィルム
７ 半導体素子
８ 樹脂層（Ｂ）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is a semiconductor that can be manufactured with high workability because a semiconductor package can be manufactured with high workability because it can be attached to the back surface of a resin substrate to prevent leakage of a sealing material when sealing a semiconductor element, and can be easily peeled off from the resin substrate and the sealing material. The present invention relates to an adhesive film for a semiconductor device, a resin substrate and a semiconductor device using the adhesive film for a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
After attaching a tape with an adhesive to the wiring resin substrate having an opening to close the opening, and then fixing the semiconductor element to the tape in a form to be inserted into the opening, and further performing resin sealing A method of preventing leakage of a sealing material at the time of sealing by peeling off a tape with an adhesive is known (for example, see Patent Document 1). However, the above publication does not mention the details of the tape with the adhesive. Further, a specific adhesive tape has been developed as a tape that is attached to a wiring resin substrate and peeled off after resin sealing. (For example, see Patent Literature 2, Patent Literature 3, Patent Literature 4, and Patent Literature 5). However, the above-mentioned pressure-sensitive adhesive tape has insufficient adhesiveness to the resin substrate, so that the sealing material easily leaks after sealing, and the adhesive resin easily remains on the resin substrate or the sealing material after peeling off the resin substrate. was there.
As described above, there was no semiconductor adhesive film in which the leakage of the sealing material was sufficiently prevented at the time of sealing, and the adhesive hardly remained on the resin substrate or the sealing material after peeling off from the resin substrate.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-60-224238
[Patent Document 2]
JP 2000-150586 A
[Patent Document 3]
JP 2000-294580 A
[Patent Document 4]
JP 2001-64604 A
[Patent Document 5]
JP-A-2002-184801
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has an adhesive film for a semiconductor, which has a sufficient adhesive force to a resin substrate, can be easily peeled off after sealing with a sealing material, and has various characteristics required for a semiconductor application. It is to provide a resin substrate and a semiconductor device used.
[Means for Solving the Problems]
[0005]
The present invention relates to an adhesive film for semiconductor used in a method of attaching and protecting an adhesive film on the back surface of a resin substrate, and peeling off after sealing, wherein a resin layer containing a thermoplastic resin on one or both surfaces of a support film The present invention relates to an adhesive film for a semiconductor in which (A) is formed, the temperature at which 5% by weight of the resin layer (A) is reduced is 300 ° C. or more, and the elastic modulus at 150 ° C. is 0.1 MPa or more.
[0006]
In the present invention, the glass transition temperature of the resin layer (A) is preferably from 50 to 250 ° C.
In the present invention, the resin layer (A) preferably contains a thermoplastic resin having an amide group, an ester group, an imide group or an ether group.
[0007]
In the present invention, the support film is an aromatic polyimide, aromatic polyamide, aromatic polyamideimide, aromatic polysulfone, aromatic polyethersulfone, polyphenylene sulfide, aromatic polyetherketone, polyarylate, aromatic polyetheretherketone and The film is preferably made of a resin selected from the group consisting of polyethylene naphthalate.
[0008]
In the present invention, the ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer (A) formed on one or both surfaces of the support film to the thickness (B) of the support film is 0.5 or less. It is preferably, and more preferably 0.1 to 0.3.
[0009]
In the present invention, an adhesive resin layer (A) is formed on one surface of a support film, and an adhesive non-adhesive resin layer (B) having an elastic modulus at 230 ° C. of 10 MPa or more is formed on the opposite surface. Is preferred.
[0010]
The present invention relates to a resin substrate to which the adhesive film for a semiconductor of the present invention is adhered.
The resin substrate of the present invention is preferably adhered to the semiconductor adhesive film with one surface of the resin layer (A) in contact therewith.
The present invention also relates to a semiconductor device with an adhesive film using the adhesive film for a semiconductor of the present invention.
The semiconductor device of the present invention includes a semiconductor adhesive film of the present invention, a resin substrate adhered to one side of the resin layer (A) of the semiconductor adhesive film, a semiconductor element disposed in an opening of the resin substrate, and a semiconductor element. It is preferable to use a wire for connecting the semiconductor device and the terminal of the resin substrate, and a sealing material for sealing the semiconductor element and the wire.
The present invention also relates to a semiconductor device obtained by peeling an adhesive film for a semiconductor from the above semiconductor device with an adhesive film.
Also, the present invention provides a step of bonding the semiconductor adhesive film of the present invention to one side of a resin substrate having an opening and a terminal for disposing a semiconductor element, a step of bonding a semiconductor element to the opening of the resin substrate, A step of connecting the semiconductor element and the terminal of the resin substrate with a wire by bonding, a step of sealing the exposed surface of the resin substrate, the semiconductor element and the wire with a sealing material, and a step of bonding the semiconductor adhesive film to the resin substrate and the sealing material The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of peeling off a semiconductor device.
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, when the resin substrate is composed of a plurality of patterns each having an opening and a terminal for disposing a semiconductor element, after the sealing step or peeling the adhesive film for a semiconductor, After the step (b), the sealed resin substrate is divided into a plurality of semiconductor devices each having one semiconductor element as necessary.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the adhesive film for a semiconductor, the resin substrate and the semiconductor device using the same according to the present invention will be described in detail.
[0012]
In the present invention, the manufacturing process of the semiconductor device is not particularly limited. For example, the semiconductor device can be manufactured by a series of processes described below.
That is, (1) a step of bonding the adhesive film for semiconductor of the present invention to a resin substrate having a wiring pattern at 100 to 250 ° C., and (2) a step of attaching a semiconductor element to the adhesive film for semiconductor at 100 to 250 ° C. through an opening of the resin substrate. (3) a step of performing wire bonding between the terminal of the resin substrate and the semiconductor element by heating at 150 to 250 ° C. for 3 to 30 minutes, and (4) a step of bonding the semiconductor element at 150 to 200 ° C. A step of sealing with a sealing material, (5) a step of curing the sealing material by heating at 150 to 200 ° C. for 4 to 6 hours, and (6) an adhesive film for a semiconductor of the present invention at 0 to 250 ° C. From the resin substrate and the sealing material. When the resin substrate is composed of a plurality of patterns each having a die pad and an inner lead, the resin substrate is divided into a plurality of semiconductor devices each having one semiconductor element as necessary.
[0013]
In the present invention, the bonding conditions for the adhesive film for a semiconductor are not particularly limited, but the bonding temperature is preferably in the range of 100 to 250 ° C, more preferably 125 to 225 ° C, and still more preferably 150 to 200 ° C. When the temperature is lower than 100 ° C., the adhesive strength to the resin substrate tends to decrease. If the temperature exceeds 250 ° C., the semiconductor element and the resin substrate tend to deteriorate.
[0014]
In the present invention, the adhesive pressure of the adhesive film for a semiconductor is preferably between 0.5 and 30 MPa, more preferably between 1 and 20 MPa, even more preferably between 3 and 15 MPa. If the bonding pressure is less than 0.5 MPa, the 90-degree peel strength with the resin substrate tends to decrease. If it exceeds 30 MPa, the semiconductor element and the resin substrate tend to be easily damaged.
[0015]
In the present invention, the bonding time of the adhesive film for a semiconductor is preferably 0.1 to 60 seconds, more preferably 1 to 30 seconds, and still more preferably 3 to 20 seconds. If the bonding time is less than 0.1 second, the 90-degree peel strength with the resin substrate tends to decrease. If the time exceeds 60 seconds, workability and productivity tend to decrease. Further, it is preferable to perform preheating for about 5 to 60 seconds before applying pressure.
[0016]
The resin substrate used in the present invention has a wiring circuit on one side or both sides. The material of the resin substrate is not particularly limited, and for example, an epoxy resin, a phenol resin, a BT resin, a polyimide resin, or the like can be used. Further, the resin substrate may be either a rigid substrate or a flexible substrate.
[0017]
In the present invention, the material of the sealing material is not particularly limited, and examples thereof include epoxy resins such as cresol novolak epoxy, phenol novolak epoxy, biphenyl diepoxy, and naphthol novolak epoxy.
[0018]
In the above, the temperature for peeling off after sealing with a sealing material is preferably between 0 and 250 ° C. When the temperature is lower than 0 ° C., the resin tends to remain on the resin substrate and the sealing material. When the temperature exceeds 250 ° C., the resin substrate and the sealing material tend to deteriorate. For the same reason, 100 to 250 ° C is more preferable, and 150 to 250 ° C is particularly preferable.
[0019]
In the above, there is generally a step of curing the sealing material by heating it at about 150 ° C. to 200 ° C. for several hours after sealing with the sealing material. The step of peeling the semiconductor adhesive film from the sealing material and the resin substrate may be performed before or after the step of curing the sealing material.
[0020]
In the present invention, it is preferable that no resin remains on the terminals of the resin substrate and the sealing material when peeled off at 150 to 250 ° C. after sealing with the sealing material. When the residual amount of the resin is large, not only the appearance is inferior, but if the terminal is used for external connection, it is likely to cause a contact failure.
[0021]
Further, in the above, it is preferable that the resin remaining on the resin substrate and the sealing material is removed by mechanical brushing, a solvent, or the like after the sealing with the sealing material and the peeling at 150 to 250 ° C. Although the solvent is not particularly limited, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, dimethylformamide and the like are preferable.
[0022]
In the present invention, the adhesive film for a semiconductor can be produced by applying a resin varnish for an adhesive film for a semiconductor to one or both surfaces of a support film.
[0023]
In the present invention, the method of applying a resin varnish for an adhesive film for a semiconductor on a support film is not particularly limited. An adhesive varnish prepared by dissolving in a solvent such as dimethylformamide or a precursor varnish obtained by dissolving a precursor of an adhesive resin to be a heat-resistant resin by heat treatment or the like after application of the varnish onto a support film after coating on the support film. By removing the solvent or imidizing by heating, an adhesive film having a two-layer structure or a three-layer structure can be obtained. It is preferable to use an adhesive varnish from the viewpoint of the surface condition of the coated surface and the like.
[0024]
In the above description, the treatment temperature in the case where the support film coated with the adhesive varnish or the precursor varnish is subjected to a heat treatment for removing a solvent or imidizing is different depending on whether it is an adhesive varnish or a precursor varnish. In the case of an adhesive varnish, any temperature may be used as long as the solvent can be removed. In the case of a precursor varnish, a treatment temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the adhesive is preferable for imidization.
[0025]
In the above, the coating method of the adhesive varnish or the precursor varnish applied to one surface of the support film is not particularly limited, for example, roll coat, reverse roll coat, gravure coat, bar coat, comma coat and the like Can be used. Further, the adhesive varnish may be coated through a support film.
[0026]
In the present invention, the glass transition temperature of the resin layer (A) is preferably from 50 to 250C, more preferably from 100 to 200C, even more preferably from 120C to 180C. When the glass transition temperature is less than 50 ° C., when peeled from the resin substrate and the sealing material, there is a tendency that peeling occurs at the interface between the resin and the support film, and that the resin layer is liable to undergo cohesive failure. In addition, the resin tends to remain on the resin substrate and the sealing material, and the resin is softened by heat in the wire bonding step, which tends to cause poor wire bonding. Furthermore, the resin in the sealing step tends to soften due to the heat, and a problem such as a sealing material entering between the resin substrate and the resin tends to occur. When the glass transition temperature exceeds 250 ° C., the resin does not sufficiently soften during bonding, and the 90 ° peel strength with the resin substrate at 25 ° C. tends to easily decrease.
[0027]
In the present invention, the temperature at which the resin layer (A) decreases by 5% by weight is 300 ° C. or higher, preferably 350 ° C. or higher, and more preferably 400 ° C. to 500 ° C. If the temperature at which the resin is reduced by 5% by weight is lower than 300 ° C., outgas is generated due to heat at the time of bonding the adhesive film to the resin substrate and heat at the wire bonding step, and the resin substrate and wires are contaminated. The temperature at which the resin layer (A) decreases by 5% by weight was determined by measuring with a differential thermal balance (TG / DTA-220, manufactured by Seiko Denshi Kogyo) at a heating rate of 10 ° C./min.
[0028]
In the present invention, the elastic modulus at 150 ° C. of the resin layer (A) is 0.1 MPa or more, and preferably 1 MPa to 1000 MPa. The wire bonding temperature is not particularly limited, but is generally about 150 to 250 ° C., and about 230 ° C. is widely used. Therefore, when the elastic modulus at 150 ° C. is less than 0.1 MPa, the resin is softened by the heat in the wire bonding step, and poor wire bonding is likely to occur.
[0029]
In the present invention, the resin layer (A) preferably contains a thermoplastic resin having an amide group, an ester group, an imide group or an ether group. Specific examples of the thermoplastic resin include aromatic polyamide, aromatic polyester, aromatic polyimide, aromatic polyamideimide, aromatic polyether, aromatic polyetheramideimide, aromatic polyetheramide, and aromatic polyesterimide. And aromatic polyetherimides.
Among these, aromatic polyetheramideimide, aromatic polyetheramide, and aromatic polyimide are preferable from the viewpoint of heat resistance and adhesiveness.
[0030]
All of the above thermoplastic resins are produced by polycondensing an aromatic diamine or bisphenol as a base component and a dicarboxylic acid, tricarboxylic acid, tetracarboxylic acid or aromatic chloride or an aromatic chloride or an acid chloride as an acid component. can do. That is, the reaction can be carried out by a known method used for the reaction between an amine and an acid, and there are no particular restrictions on various conditions and the like. For the polycondensation reaction between the aromatic dicarboxylic acid, the aromatic tricarboxylic acid or the reactive derivative thereof and the diamine, a known method is used.
[0031]
In the present invention, the resin layer (A) may contain a filler such as ceramic powder, glass powder, silver powder, copper powder, resin particles, rubber particles, or a coupling agent, in addition to the thermoplastic resin. As the coupling agent, a coupling agent such as vinyl silane, epoxy silane, amino silane, mercapto silane, titanate, aluminum chelate, and zircoaluminate can be used, but a silane coupling agent is preferable. Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane Γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ -A silane coupling agent having an organic reactive group at the terminal such as mercaptopropyltrimethoxysilane, and among these, an epoxy silane coupling agent having an epoxy group is preferably used. Here, the organic reactive group is a functional group such as an epoxy group, a vinyl group, an amino group, and a mercapto group. The addition of the silane coupling agent improves the adhesion of the resin layer (A) to the support film, and peels off at the interface between the resin layer (A) and the support film when peeled at a temperature of 100 to 300 ° C. This is to make it difficult. The amount is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 2 to 40 parts by weight, and particularly preferably 2 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the resin component.
[0032]
In the present invention, the support film is not particularly limited, but is preferably a film that can withstand heat during the application of the resin for an adhesive film for a semiconductor, drying, and semiconductor device assembling process, particularly an aromatic polyimide, an aromatic polyamide, A film made of a resin selected from the group consisting of aromatic polyamideimide, aromatic polysulfone, aromatic polyethersulfone, polyphenylene sulfide, aromatic polyetherketone, polyarylate, aromatic polyetheretherketone, and polyethylene naphthalate is preferred. Also. The glass transition temperature of the support film is preferably 200 ° C. or higher, and more preferably 250 ° C. to 1000 ° C., in order to improve heat resistance. By using the above-mentioned heat-resistant resin film, the supporting film does not soften in the steps to which heat is applied, such as the bonding step, the wire bonding step, the sealing step, and the peeling step, so that the work can be performed efficiently.
[0033]
It is preferable that the above-mentioned support film has sufficiently high adhesion to the resin layer (A). If the adhesiveness is low, when peeled from the resin substrate and the sealing material at a temperature of 0 to 250 ° C., peeling is likely to occur at the interface between the resin layer (A) and the support film, and the resin is applied to the resin substrate and the sealing material. Easy to remain. The support film preferably has heat resistance and sufficiently high adhesion to the resin layer (A), and more preferably a polyimide film.
[0034]
The type of the polyimide film is not particularly limited. However, in order to reduce the warpage of the resin substrate after the adhesive film for a semiconductor is attached to the resin substrate, the coefficient of linear thermal expansion at 20 to 200 ° C. is 3 × 10 -5 / ° C or lower, preferably 2.5 × 10 -5 / ° C or lower, more preferably 0.5 × 10 -5 / ° C-2.0 x 10 -5 / ° C is particularly preferred. Further, in order to reduce the warpage of the resin substrate after the adhesive film for a semiconductor is attached to the resin substrate, the heating shrinkage ratio at the time of heating at 200 ° C. for 2 hours is preferably 0.15% or less. The content is more preferably 1% or less, particularly preferably 0.005% to 0.05%.
[0035]
The surface of the above support film is preferably treated in order to sufficiently enhance the adhesion to the resin layer (A). The surface treatment method of the support film is not particularly limited, and examples thereof include alkali treatment, chemical treatment such as silane coupling treatment, physical treatment such as sand mat treatment, plasma treatment, corona treatment, and the like. In order to sufficiently increase the adhesion to the resin, a chemical treatment or a plasma treatment can be performed.
[0036]
The thickness of the support film is not particularly limited, but is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, in order to reduce the warpage of the resin substrate after the semiconductor adhesive film is attached to the resin substrate. And more preferably 10 μm to 25 μm.
[0037]
Further, the support film may be a film of a material selected from the group consisting of copper, aluminum, stainless steel, and nickel, other than the above-described resins. By using the metal as the support film, the coefficient of linear expansion between the resin substrate and the support film can be made close to each other, and the warp of the resin substrate after the adhesive film for a semiconductor is attached to the resin substrate can be reduced.
[0038]
In the adhesive film for a semiconductor according to the present invention, the ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer (A) provided on one side of the support film to the thickness (B) of the support film is 0. It is preferably 5 or less, more preferably 0.3 or less, and even more preferably 0.1 to 0.2.
When the ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer (A) to the thickness (B) of the support film exceeds 0.5, the volume of the resin layer decreases when the solvent is removed after coating. Therefore, the film tends to curl, and the workability and productivity when adhering to the resin substrate tend to decrease.
[0039]
In the above, it is conceivable to provide resin layers on both sides of the support film in order to offset the curl of the film caused by the decrease in the volume of the resin layer (A) at the time of solvent removal. However, in this case, the surface opposite to the surface to be bonded to the resin substrate comes into contact with a mold or a jig in a process such as a bonding process, a wire bonding process, a sealing process, and a peeling process. The layer is softened by heat and sticks to the mold or jig, and the workability and productivity are likely to decrease.
[0040]
In order to solve this problem, it is preferable to provide a resin layer (A) on one side of the support film and provide a resin layer (B) that is hard to soften at high temperature on the other side. That is, a non-adhesive semiconductor in which a resin varnish for an adhesive film for a semiconductor having an adhesive property is applied to one surface of the support film and a resin layer (B) having an elastic modulus at 230 ° C. of 10 MPa or more is formed on the opposite surface. It is preferable to apply a resin crocodile for an adhesive film.
[0041]
In the present invention, the modulus of elasticity of the resin layer (B) at 230 ° C. is preferably 10 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, and even more preferably 1000 to 5000 MPa. When the elastic modulus at 230 ° C. of the resin is less than 10 MPa, the resin is hardly softened in a step to which heat is applied such as a wire bonding step, and tends to be hardly attached to a mold or a jig.
[0042]
In the process, the adhesive strength of the resin layer (B) to the mold or jig is not particularly limited as long as the resin layer (B) does not stick to the mold or jig. Is preferably less than 50 N / m, more preferably 0 to 50 N / m.
[0043]
The glass transition temperature of the resin having an elastic modulus at 230 ° C. of 10 MPa or more is hardly softened in the bonding step, the wire bonding step, the sealing step, the peeling step, and the like, so that it is difficult to stick to a mold or a jig. , 150 ° C or higher, more preferably 200 ° C or higher, even more preferably 250 to 300 ° C.
[0044]
The composition of the non-adhesive resin layer (B) is not particularly limited, and any of a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used. The composition of the thermoplastic resin is not particularly limited, but a thermoplastic resin having an amide group, an ester group, an imide group, or an ether group, which is the same as the above-described resin, is preferable. Although the composition of the thermosetting resin is not particularly limited, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a bismaleimide resin, and the like are preferable. Further, a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used in combination. Further, it is preferable to add fillers such as ceramic powder, glass powder, silver powder, copper powder, resin particles, and rubber particles, and coupling agents to the above resin.
[0045]
The method for forming the resin layer (B) having no adhesiveness on the support film is not particularly limited, but the resin is usually N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, cyclohexanone. An adhesive varnish prepared by dissolving in a solvent such as methyl ethyl ketone or dimethylformamide, or a support film prepared by dissolving a precursor of a resin to be a heat-resistant resin by a heat treatment or the like after varnish application in a solvent as described above. After the coating, the adhesive film having a two-layer structure or a three-layer structure can be obtained by removing the solvent or imidizing by heat treatment. It is preferable to use an adhesive varnish from the viewpoint of the surface condition of the coated surface and the like.
[0046]
When forming the resin layer (B) having no adhesiveness, the processing temperature when the support film coated with the adhesive varnish or the precursor varnish is subjected to heat treatment for removal of a solvent or imidization, It depends on whether it is an adhesive varnish or a precursor varnish. In the case of an adhesive varnish, any temperature may be used as long as the solvent can be removed. In the case of a precursor varnish, a treatment temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin is preferable for imidization.
[0047]
When the resin layer (B) having no adhesive property is a thermosetting resin or a combination of a thermoplastic resin and a thermosetting resin, the thermosetting resin is cured by a heat treatment after coating, The elastic modulus of the resin layer can be set to 10 MPa or more. This heat treatment can be performed simultaneously with the removal of the solvent or imidization, or can be performed separately.
[0048]
In the above resin layer (B), the curl of the film due to the volume decrease of the resin layer can be offset by the volume decrease of the resin layer at the time of removing the solvent or the shrinkage at the time of imidization or curing of the thermosetting resin. it can.
[0049]
In the above, the method of applying the adhesive varnish or the precursor varnish when forming the resin layer (B) having no adhesive property is not particularly limited, and examples thereof include a roll coat, a reverse roll coat, a gravure coat, and a bar. Coat, comma coat and the like. Further, the adhesive varnish may be coated through a support film.
[0050]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but these do not limit the present invention.
[0051]
Example 1
A resin layer (A) having a glass transition temperature of 165 ° C., a 5% by weight reduction temperature of 400 ° C., and an elastic modulus of 1480 MPa at 150 ° C. was formed on one side of a polyimide film (upilex SGA manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a 25 μm thick surface chemically treated. ) Is cast to a thickness of 50 μm, and dried at 100 ° C. for 10 minutes and at 300 ° C. for 10 minutes to form a resin layer having a thickness of 7 μm on one side as shown in FIG. Was obtained. The thickness ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer 2 to the thickness (B) of the support film 1 was 0.3. Next, it was adhered to the resin substrate at a temperature of 180 ° C., a pressure of 6 MPa and a time of 10 seconds, and the 90 ° peel strength with the resin substrate at 25 ° C. was measured. Further, the curl of the adhesive film for semiconductor was small, and the workability at the time of adhesion was good. Further, using the resin substrate to which the adhesive film was adhered, a semiconductor element was adhered, a wire bonding step, and a sealing step were performed to produce the package shown in FIG. 2. However, no problem occurred in any of the steps. In FIG. 2, 3 is a wire, 4 is a sealing material, 5 is a resin substrate, 6 is an adhesive film, and 7 is a semiconductor element. After the sealing step, the adhesive film was peeled off from the resin substrate and the sealing material at 180 ° C., and the 90 ° peel strength was easily peeled at 120 N / m, and the resin almost remained on the resin substrate and the sealing material. Did not.
[0052]
Example 2
An adhesive film for a semiconductor was produced in the same manner as in Example 1, except that a polyimide film (upilex SGA, manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a surface with a thickness of 50 μm chemically treated was used. The ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer to the thickness (B) of the support film was 0.1. Next, it was adhered to the resin substrate at a temperature of 180 ° C., a pressure of 6 MPa and a time of 10 seconds, and the 90 ° peel strength with the resin substrate at 25 ° C. was measured. Further, the curl of the adhesive film for semiconductor was small, and the workability at the time of adhesion was good. Further, using the resin substrate to which the adhesive film was adhered, a semiconductor element was adhered, a wire bonding step, and a sealing step were performed to produce the package shown in FIG. 2. However, no problem occurred in any of the steps. After the sealing step, the adhesive film was peeled off from the resin substrate and the sealing material at 180 ° C., and the 90 ° peel strength was easily peeled at 100 N / m. The resin hardly adhered and remained on the resin substrate and the sealing material.
[0053]
Example 3
An adhesive film for a semiconductor was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyimide film (upilex SGA, manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a surface having a thickness of 125 μm chemically treated was used. The thickness ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer to the thickness (B) of the support film was 0.06. Next, it was adhered to the resin substrate at a temperature of 180 ° C., a pressure of 6 MPa and a time of 10 seconds, and the 90 ° peel strength with the resin substrate at 25 ° C. was measured. Further, the curl of the adhesive film for semiconductor was small, and the workability at the time of adhesion was good. Further, using the resin substrate to which the adhesive film was adhered, a semiconductor element was adhered, a wire bonding step, and a sealing step were performed to produce the package shown in FIG. 2. However, no problem occurred in any of the steps. After the sealing step, the adhesive film was peeled off from the resin substrate and the sealing material at 180 ° C., and the 90 ° peel strength was easily peeled at 100 N / m. Further, the resin hardly adhered and remained on the resin substrate and the sealing material. Very little residual resin could be removed by washing with N-methyl-2-pyrrolidone.
[0054]
Example 4
An adhesive film for a semiconductor was produced in the same manner as in Example 1, except that a polyimide film (upilex S, manufactured by Ube Industries, Ltd.) on which a surface having a thickness of 25 μm was subjected to a plasma treatment was used. The ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer to the thickness (B) of the support film was 0.2. Next, it was adhered to the resin substrate at a temperature of 180 ° C., a pressure of 6 MPa and a time of 10 seconds, and the 90 ° peel strength with the resin substrate at 25 ° C. was measured. Further, the curl of the adhesive film for semiconductor was small, and the workability at the time of adhesion was good. Further, using the resin substrate to which the adhesive film was adhered, a semiconductor element was adhered, a wire bonding step, and a sealing step were performed to produce the package shown in FIG. 2. However, no problem occurred in any of the steps. After the sealing step, when the adhesive film was peeled off from the resin substrate and the sealing material at 180 ° C., the 90 ° peel strength was easily peeled at 120 N / m. Further, the resin hardly adhered and remained on the resin substrate and the sealing material.
[0055]
Example 5
A resin layer having a glass transition temperature of 165 ° C., a 5% weight loss temperature of 400 ° C., and an elastic modulus at 150 ° C. of 1480 MPa was coated on one surface of a polyimide film (upilex SGA manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a 25 μm thick surface chemically treated. The aromatic polyamideimide adhesive varnish forming A) was cast to a thickness of 50 μm and dried at 100 ° C. for 10 minutes and at 300 ° C. for 10 minutes to form a resin layer having a thickness of 7 μm. Further, on the opposite surface of the polyimide film, an aromatic polyamide-imide resin varnish forming a resin layer (B) having a glass transition temperature of 260 ° C., a 5% weight loss temperature of 421 ° C., and an elastic modulus of 1700 MPa at 230 ° C. having a thickness of 50 μm. And dried at 100 ° C. for 10 minutes and at 300 ° C. for 10 minutes to form a resin layer having a thickness of 10 μm. As a result, as shown in FIG. 3, an adhesive film for a semiconductor in which the resin layer (A) 2 and the resin layer (B) 8 were applied to the support film 1 on each side was obtained. Next, when the 90-degree peel strength with the resin substrate at 25 ° C. after bonding to the resin substrate at a temperature of 180 ° C., a pressure of 6 MPa and a time of 10 seconds was measured, it was 140 N / m. . Further, the curling of the adhesive film for semiconductor was hardly observed, and the workability at the time of bonding was good. Further, using the resin substrate to which the adhesive film was adhered, a semiconductor element was adhered, a wire bonding step, and a sealing step were performed to produce the package shown in FIG. 2. However, no problem occurred in any of the steps. After the sealing step, the adhesive film was peeled off from the resin substrate and the sealing material at 180 ° C., and the 90 ° peel strength was easily peeled at 100 N / m. Further, the resin hardly adhered and remained on the resin substrate and the sealing material.
[0056]
Example 6
A resin layer (A) having a glass transition temperature of 220 ° C., a 5% by weight reduction temperature of 400 ° C., and an elastic modulus of 1480 MPa at 150 ° C. was formed on one surface of a polyimide film (upilex SGA manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a 25 μm thick surface chemically treated. ) Is cast to a thickness of 50 μm, and dried at 100 ° C. for 10 minutes and at 300 ° C. for 10 minutes to form a resin layer having a thickness of 7 μm on one side as shown in FIG. Was obtained. The thickness ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer (A) 2 to the thickness (B) of the support film 1 was 0.3. Next, it was bonded to the resin substrate at a temperature of 180 ° C., a pressure of 6 MPa and a time of 10 seconds, and the 90 ° peel strength with the resin substrate at 25 ° C. was measured. Further, the curl of the adhesive film for semiconductor was small, and the workability at the time of adhesion was good. Further, using the resin substrate to which the adhesive film was adhered, a semiconductor element was adhered, a wire bonding step, and a sealing step were performed to produce the package shown in FIG. 2. However, no problem occurred in any of the steps. After the sealing step, the adhesive film was peeled off from the resin substrate and the sealing material at 180 ° C., and the 90 ° peel strength was easily peeled at 30 N / m, and the resin almost remained on the resin substrate and the sealing material. Did not.
[0057]
Comparative Example 1
A resin layer (A) having a glass transition temperature of −120 ° C., a 5% weight loss temperature of 350 ° C., and an elastic modulus at 150 ° C. of less than 0.1 MPa on one surface of a 25 μm thick polyimide film (manufactured by Du Pont, Kapton H). The silicone adhesive varnish that forms the varnish is cast to a thickness of 50 μm and dried at 100 ° C. for 10 minutes and at 150 ° C. for 10 minutes, and a 7 μm-thick resin layer is applied to one side of the semiconductor adhesive shown in FIG. A film was obtained. The ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer (A) to the thickness (B) of the support film was 0.3. Next, it was adhered to the resin substrate and the 90 ° peel strength at 25 ° C. with the resin substrate was measured. Further, the curl of the adhesive film for semiconductor was small, and the workability at the time of adhesion was good. Further, using the resin substrate to which the adhesive film was adhered, the bonding of the semiconductor element, the wire bonding step, and the sealing step were performed to produce the package shown in FIG. 2, but non-adhesion occurred in the wire bonding step. In addition, leakage of the sealing material occurred. After the sealing step, when the adhesive film was peeled off from the resin substrate and the sealing material at 25 ° C., the 90 ° peel strength was 1000 N / m, and the resin adhered and remained on the resin substrate and the sealing material.
[0058]
Comparative Example 2
A resin layer having a glass transition temperature of 180 ° C., a 5% weight loss temperature of 280 ° C., and a modulus of elasticity of 10 MPa at 230 ° C. on one side of a polyimide film (upilex S, manufactured by Ube Industries, Ltd.) having a surface having a thickness of 125 μm chemically treated ( A phenolic resin adhesive varnish forming A) is cast to a thickness of 50 μm, dried at 100 ° C. for 10 minutes, and dried at 300 ° C. for 10 minutes to obtain a configuration of FIG. 1 having a 7 μm thick resin layer on one side. Was obtained. The ratio (A / B) of the thickness (A) of the resin layer (A) to the thickness (B) of the support film was 0.1.
Next, it was adhered to the resin substrate at a temperature of 180 ° C., a pressure of 6 MPa and a time of 10 seconds, and the 90 ° peel strength with the resin substrate at 25 ° C. was measured. Further, the curl of the adhesive film for semiconductor was small, and the workability at the time of adhesion was good. Further, using the resin substrate to which the adhesive film was adhered, the semiconductor device was bonded, a wire bonding step, and a sealing step were performed to produce the package shown in FIG. 2. However, outgas was generated in the wire bonding step, and the wire bond was contaminated. Trouble occurred.
After the sealing step, when the adhesive film was peeled off from the resin substrate and the sealing material at 190 ° C., a part of the sealing material was broken at 90 ° peel strength of 1000 N / m. In addition, a large amount of resin adhered to the resin substrate and the sealing material and remained, and it was difficult to remove the resin even after washing with N-methyl-2-pyrrolidone.
[0059]
From the results of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, it is a semiconductor film used for a method of attaching and protecting an adhesive film on the back surface of a resin substrate and peeling it off after sealing, which is one side or both sides of a support film. It is shown that a semiconductor package can be manufactured with high workability and productivity by using a semiconductor adhesive film on which a resin layer containing a thermoplastic resin having specific physical properties is formed.
[0060]
【The invention's effect】
The adhesive film for a semiconductor according to the present invention has high adhesiveness to a resin substrate, and can be easily peeled off from the resin substrate and the sealing material after sealing with the sealing material. It can be manufactured with productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an adhesive film for semiconductor (one side) of the present invention.
FIG. 2 is an example of a semiconductor device using the semiconductor adhesive film of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the adhesive film for a semiconductor (both sides) of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Support film
2 Resin layer (A)
3 wire
4 Sealant
5 Resin substrate
6 adhesive film
7 Semiconductor elements
8 Resin layer (B)
