JP2007049082A - 半導体用接着フィルム、これを用いたリードフレーム、半導体素子搭載用基板、及び半導体装置 - Google Patents

半導体用接着フィルム、これを用いたリードフレーム、半導体素子搭載用基板、及び半導体装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ワイヤボンディング時の接続不良、インナーリードの剥がれ、リードフレームや半導体装置搭載用基板の位置ずれ等を防止する半導体用接着フィルムの提供。
【解決手段】支持フィルム1の一方の面に接着剤層(A)2を、もう一方の面に接着剤層(B)3を有する接着フィルム。接着剤層(A)2は、感光性樹脂組成物を硬化してなる層であり、1cm四方の接着フィルムを、接着剤層(A)2側が金属板4に280℃で25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着したときの各辺の中心におけるはみ出し長さの平均値F(A)を、接着層厚みで除した値が2未満であり、接着剤層(B)3側の値が2以上30以下である半導体用接着フィルム。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体用接着フィルム、これを用いたリードフレーム、半導体素子搭載用基板、及び半導体装置に関する。
従来、半導体用接着フィルムとして、耐熱性基材に接着剤を塗布したものが使用されてきた。その一つとしてポリイミド樹脂を用いたホットメルト型接着剤フィルムが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。しかしながら、従来のホットメルト型接着剤は、接着剤樹脂のTgが高く、半導体チップとリードフレーム間に十分な接着強度を得るためには非常に高い接着温度を要するので、半導体素子や特に銅製リードフレームのような被着材に熱損傷を与えるおそれが大きい。また、半導体素子の大容量化、集積回路の高密度化により、ダイボンディング時の熱による半導体素子の損傷が問題になっており、ダイボンディング温度の低温化が望まれている。
しかし、低温接着性を付与するために接着剤のTgを下げすぎると、ワイヤボンディング時の接合不良、インナーリードの剥がれ及びリードフレームや半導体搭載用基板の位置ずれが起こったり、組み立てたパッケージの耐熱信頼性が劣る等の問題が生じてしまう。また、LOC(リードオンチップ)構造等のインナーリードに半導体素子を固定するタイプのパッケージにおいては、リードフレームへの接着フィルム貼付時や、接着フィルムを貼り付けたリードフレームへのダイボンディング時に、インナーリードが接着剤にめり込み、半導体素子とインナーリードの間隔が狭くなりやすくなる。特に、半導体素子の回路面がリードフレーム側に接着されるLOC構造では、半導体素子とインナーリードの間隔が狭くなると、封止工程において、封止材に配合されているフィラーがこの隙間に入り込んだ場合、半導体素子表面のバッファーコート材やパッシベーション膜を突き破り、半導体素子に損傷を与え易くなる。
また、半導体用接着フィルムとして、熱硬化性樹脂組成物を用いたものも提案されている(例えば特許文献4、5参照)。しかしながら、熱硬化性樹脂組成物を用いたものは、樹脂を硬化させるために170〜180℃で数時間の熱処理を行う工程が必要となり、作業性に問題がある。また、熱処理工程中に発生する有機飛散成分による半導体装置やリードフレーム等の汚染も問題になる。
したがって、これらのワイヤボンディング時の接合不良、インナーリードの剥がれ、リードフレームや半導体搭載用基板の位置ずれ等の問題が生じることのない、接着フィルムが求められている。
一方、電子機器の小型化、高周波数動作化の動向に伴い、これに搭載する半導体パッケージは基板に高密度で実装することが要求されている。例えば、電子機器の小型・軽量化が進むとともに、外部端子がパッケージ下部にエリアアレイ状に配置されたBGA(ボールグリッドアレイ)やCSP(チップサイズパッケージ)と呼ばれる小型の半導体パッケージの開発が進められている。これらのパッケージにおいては、2層配線構造を有するガラスエポキシ基板や1層配線構造のポリイミド基板などの有機基板の上に、絶縁性接着剤を介して半導体素子が搭載されている。半導体素子側の端子と配線基板側の端子とは、ワイヤボンディング方式あるいはTAB(テープオートメーテッドボンディング)技術を用いたインナーリードボンディング方式で接続されており、接続部と半導体素子上面部ないしは端面部とがエポキシ系封止材ないしはエポキシ系液状封止材で封止されている。さらに、配線基板裏面には、はんだボールなど金属端子がエリアアレイ状に配置されている。そして、これらの半導体パッケージの実装には、パッケージの複数個を電子機器の基板に、はんだリフロー方式で高密度に面付け一括実装する方式が採用されつつある。
これらのパッケージに用いられる配線基板(半導体素子搭載用基板)の表面には、半導体素子に接続する端子や、この端子とはんだボール等の金属端子を接続するための回路が施されている。半導体素子をこの回路面に接着する場合、回路面と接着剤との間に空隙があると、耐熱性、耐湿性の低下が起こりやすいので、接着フィルムと回路面との間には、空隙が残存しないことが必要である。
近年、さらなる半導体パッケージの小型化が進み、配線基板に施される配線パターンが複雑化、微細化する傾向にあり、回路充填性の良好な接着フィルムが求められている。
特開平5−105850号公報 特開平5−112760号公報 特開平5−112761号公報 特開平8−27428号公報 特開平8−27429号公報
本発明の目的は、ワイヤボンディング時の接続不良、インナーリードの剥がれ、リードフレームや半導体装置搭載用基板の位置ずれ等を防止し、的確にワイヤボンディングを行うことができ、リードフレームへの接着フィルム貼付時やダイボンディング時に接着剤へのインナーリードの埋めこみを抑え、封止材に含まれるフィラーによる半導体素子の損傷を防止し、さらに、配線が施されている半導体素子搭載用基板に空隙なく接着することができる、回路充填性(接着フィルム中に配線回路(凸部)を埋め込む、又は接着フィルムで回路面の凹部を充填する)に優れる半導体用接着フィルムを提供することである。
また、本発明の他の目的は、上記半導体用接着フィルムを備えたリードフレーム及び半導体素子搭載用基板、ならびに、上記接着フィルムを用いて半導体素子とリードフレームまたは半導体素子搭載用基板を接着した半導体装置を提供することである。
本発明の発明者らは、上記目的を解決するために鋭意検討した結果、以下の解決手段を提供するに至った。
すなわち、本発明は、支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)を、もう一方の面に接着剤層(B)を有する接着フィルムであって、接着剤層(A)は、感光性樹脂組成物に紫外線を照射してなる層であり、1cm四方の接着フィルムを、接着剤層(A)側が金属板に接するように280℃で25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着したときの各辺の中心におけるはみ出し長さの平均値をF(A)としたとき、式(I)で表される値が2未満であり、1cm四方の接着フィルムを、接着剤層(B)側が金属板に接するように280℃で25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着したときの各辺の中心におけるはみ出し長さの平均値をF(B)としたとき、式(II)で表される値が2以上30以下である半導体用接着フィルムに関する。
Figure 2007049082
Figure 2007049082
また、本発明は、支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物層(a)を形成した後に、感光性樹脂組成物層(a)に紫外線を照射し、その後、支持フィルムのもう一方の面に接着剤層(B)を形成する方法により製造される接着フィルムであって、紫外線の照射を感光性樹脂組成物層(a)側から行い、式(III)で表される値が0.3以下である上記半導体用接着フィルムに関する。
Figure 2007049082
また、本発明は、支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物層(a)を形成した後に、感光性樹脂組成物層(a)に紫外線を照射し、その後、支持フィルムのもう一方の面に接着剤層(B)を形成する方法により製造される接着フィルムであって、紫外線の照射を支持フィルム側から行い、式(IV)で表される値が0.3以下である上記半導体用接着フィルムに関する。
また、本発明は、支持フィルムの紫外線透過率が20%以上である上記半導体用接着フィルムに関する。
Figure 2007049082
また、本発明は、支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物層(a)を、もう一方の面に接着剤層(B)を形成した後に紫外線を照射する方法により製造されるフィルムであって、紫外線の照射を感光性樹脂組成物層(a)側から行い、式(III)で表される値が0.3以下である請求項1に記載の半導体用接着フィルムに関する。
Figure 2007049082
また、本発明は、支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物層(a)を、もう一方の面に接着剤層(B)を形成した後に紫外線を照射する方法により製造されるフィルムであって、紫外線の照射を接着剤層(B)側から行い、式(V)で表される値が0.3以下である請求項1に記載の半導体用接着フィルムに関する。
Figure 2007049082
また、本発明は、接着剤層(A)の厚みが1μm以上200μm以下である上記半導体用接着フィルムに関する。
また、本発明は、上記半導体用接着フィルムを貼り付けた半導体用接着フィルム付きリードフレームに関する。
また、本発明は、上記半導体用接着フィルムを貼り付けた半導体用接着フィルム付き半導体素子搭載用基板に関する。
また、本発明は、上記半導体用接着フィルム、上記半導体用接着フィルム付きリードフレーム、または上記半導体用接着フィルム付き半導体素子搭載用基板を用いて作製した半導体装置に関する。
本発明の半導体用接着フィルムを用いることにより、ワイヤボンディング時の接合不良、インナーリードの剥がれ、半導体素子搭載用支持部材の位置ずれ等を防止し、的確にワイヤボンディングを行うことができる。また、本発明の半導体用接着フィルムを用いることにより、リードフレームへの接着フィルム貼付時やダイボンディング時に接着剤へのインナーリードの埋めこみを抑え、封止材に含まれるフィラーによる半導体素子の損傷を防止することができる。さらに、本発明の半導体用接着フィルムを用いることにより、配線が施されている半導体素子搭載用基板に接着フィルムを空隙なく接着することができる。
これらの効果により、信頼性に優れた半導体装置を効率よく製造するのに最適なリードフレーム、及び半導体素子搭載用支持部材を提供することができる。
本発明の半導体用接着フィルムは、支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)を、もう一方の面に接着剤層(B)を有する接着フィルムであって、接着剤層(A)は、感光性樹脂組成物に紫外線を照射してなる層であり、1cm四方の接着フィルムを、接着剤層(A)側が金属板に接するように280℃で25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着したときの各辺の中心におけるはみ出し長さの平均値をF(A)としたとき、式(I)で表される値が2未満であり、接着剤層(B)側が金属板に接するように280℃で25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着したときの各辺の中心におけるはみ出し長さの平均値をF(B)としたとき、式(II)で表される値が2以上30以下であることを特徴とする。
Figure 2007049082
Figure 2007049082
本発明の半導体用接着フィルムを構成する接着剤層(A)に用いる感光性樹脂組成物は、紫外線照射によって光硬化する感光性樹脂組成物であれば特に限定されないが、好ましくは、感光性基を有するポリマー、光重合性不飽和モノマー、及び光重合開始剤を含有する。
感光性基を有するポリマーとしては、耐熱性の観点から、感光性ポリアミド樹脂、感光性ポリイミド樹脂、または感光性ポリアミドイミド樹脂であることが好ましい。感光性基を有するポリマーとして、2種以上のポリマーを混合して用いることもできる。
上記、感光性ポリアミド樹脂としては、特に制限はないが、一例として一般式(1)
Figure 2007049082
(式中、Xは芳香環を有する3価の有機基を表し、Yは芳香環を有する2価の有機基を表し、Rは感光性基を有する1価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を有する樹脂が挙げられる。
この繰り返し単位と共に一般式(2)
Figure 2007049082
(式中、X及びYは芳香環を有する2価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を有する樹脂を用いることができる。
この場合、一般式(1)/一般式(2)が20/80〜90/10(モル比)の比率であることが好ましく、30/70〜85/15(モル比)であることがより好ましい。一般式(1)/一般式(2)の比率が20/80よりも小さい場合、樹脂中の感光性基の割合が減少するために、感度が低下し、感光特性が劣り、後述する式(I)で表される値が大きくなる傾向があり、90/10よりも大きい場合、ゲル化し易くなるために、ポリアミド樹脂の合成が困難になる傾向がある。
上記感光性ポリイミド樹脂としては、特に制限はないが、一例として一般式(3)
Figure 2007049082
(式中、Xは芳香環を有する3価の有機基を表し、Yは芳香環を有する4価の有機基を表し、Rは感光性基を有する1価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を有する樹脂が挙げられる。
この繰り返し単位と共に一般式(4)
Figure 2007049082
(式中、Xは芳香環を有する2価の有機基を表し、Yは芳香環を有する4価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を有する樹脂を用いることができる。
この場合、一般式(3)/一般式(4)が20/80〜90/10(モル比)の比率であることが好ましく、30/70〜85/15(モル比)であることがより好ましい。一般式(3)/一般式(4)の比率が20/80よりも小さい場合、樹脂中の感光性基の割合が減少するために、感度が低下し、感光特性が劣り、後述する式(I)で表される値が大きくなる傾向があり、90/10よりも大きい場合、ゲル化し易くなるために、ポリイミド樹脂の合成が困難になる傾向がある。
上記感光性ポリアミドイミド樹脂としては、特に制限はないが、一例として一般式(5)
Figure 2007049082
(式中、Xは芳香環を有する3価の有機基を表し、Yは芳香環を有する3価の有機基を表し、Rは感光性基を有する1価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を有する樹脂が挙げられる。
この繰り返し単位と共に一般式(6)
Figure 2007049082
(式中、Xは芳香環を有する2価の有機基を表し、Yは芳香環を有する3価の有機基を表す)で表される繰り返し単位を有する樹脂を用いることができる。
この場合、一般式(5)/一般式(6)が20/80〜90/10(モル比)の比率であることが好ましく、30/70〜85/15(モル比)であることがより好ましい。一般式(5)/一般式(6)の比率が20/80よりも小さい場合、樹脂中の感光性基の割合が減少するために、感度が低下し、感光特性が劣り、後述する式(I)で表される値が大きくなる傾向があり、90/10よりも大きい場合、ゲル化し易くなるために、ポリアミドイミド樹脂の合成が困難になる傾向がある。
さらに、感光性基を有するポリマーとしては、上記一般式(1)、(3)又は(5)で表される繰り返し単位の2種以上を有する樹脂であってもよく、また、上記一般式(1)、(3)又は(5)で表される繰り返し単位の2種以上と共に、上記一般式(2)、(4)又は(6)で表される繰り返し単位の1種以上を有する樹脂であってもよい。
上記一般式(1)、(3)又は(5)におけるX、X又はXは、芳香環を含む3価の有機基であり、一般にカルボン酸類又はその誘導体と反応してアミド結合又はイミド結合を形成し得る芳香族ジアミン残基である。また、上記一般式(2)、(4)又は(6)におけるX、X又はXは、芳香環を含む2価の有機基であり、一般にカルボン酸類又はその誘導体と反応してアミド結合又はイミド結合を形成し得る芳香族ジアミン残基である。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環等が挙げられ、X〜Xに含まれる炭素の総数は、それぞれ6〜40であることが好ましい。
また、X、X若しくはXにおける3つの結合部位、又は、X、X若しくはXにおける2つの結合部位は、いずれも芳香環上に存在することが好ましい。
具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、それらの芳香環の2〜6個が単結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基、スルフィニル基、メチレン基、2,2−プロピレン基、カルボニル基、ジメチルシリル基、シロキサン構造等を介して結合している基、これらの環上に炭素数1〜4のアルキル基が置換基として存在する基などが挙げられる。
上記一般式(1)、(3)又は(5)におけるR、R又はRは、感光性基を有する1価の有機基であり、感光性基として、光により重合可能な炭素−炭素二重結合を有する基が挙げられ、例えば、アリルオキシ基、アクリロイルオキシアルコキシ基、メタクリロイルオキシアルコキシ基、マレイミジルアルコキシ基、アクリロイルオキシアルキルアミノ基、メタクリロイルオキシアルキルアミノ基、マレイミジルアルキルアミノ基、アリル基、アクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、エチニル基などが挙げられる。
本発明において、上記一般式(1)又は(2)におけるY又はYは、芳香環を有する2価の有機基であり、上記一般式(3)又は(4)におけるY又はYは、芳香環を有する4価の有機基であり、また、上記一般式(5)又は(6)におけるY又はYは、芳香環を有する3価の有機基であり、芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環等が挙げられ、Y〜Yに含まれる炭素の総数は、それぞれ6〜40であることが好ましい。
また、Y若しくはYにおける2つの結合部位、Y若しくはYにおける4つの結合部位、又は、X若しくはXにおける3つの結合部位は、いずれも芳香環上に存在することが好ましい。
具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、それらの芳香環の2〜6個が単結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基、スルフィニル基、メチレン基、2,2−プロピレン基、カルボニル基、ジメチルシリル基、シロキサン構造等を介して結合している基、これらの環上に炭素数1〜4のアルキル基が置換基として存在する基などが挙げられる。
本発明において、感光性ポリアミド樹脂、感光性ポリイミド樹脂、又は感光性ポリアミドイミド樹脂(以下、単に感光性樹脂ともいう。)は、例えば、カルボン酸類又はその反応性誘導体を含む酸成分と、感光性基を有する芳香族ジアミン及び必要に応じて用いられるその他の芳香族ジアミンからなる塩基成分を反応させて得られる。
感光性基を有する芳香族ジアミンの割合は全塩基成分に対して20〜90モル%であることが好ましく、30〜85モル%であることがより好ましい。感光性基を有する芳香族ジアミンの割合が20モル%よりも低い場合、感光性樹脂中の感光性基の割合が減少するために、感度が低下し、感光特性が劣る傾向があり、90モル%よりも高い場合、ゲル化し易くなるために、感光性樹脂の合成が困難になる傾向がある。
感光性基を有する芳香族ジアミンとしては、例えば、
Figure 2007049082
等が挙げられ、好適に用いられる。また、これらを2種以上併用してもよい。
感光性基を有する芳香族ジアミン以外に塩基成分として用いられるその他の芳香族ジアミンとしては、例えば、フェニレンジアミン、トルイレンジアミン、キシリレンジアミン、ナフタレンジアミン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−ジアミノベンズアニリド、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、3,3′,5,5′−テトラメチル−4,4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′,5,5′−テトライソプロピル−4,4′−ジアミノジフェニルメタン、1,4−ビス(4−アミノクミル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノクミル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ビフェニル等が挙げられ、これらは2種以上を併用してもよい。
酸成分には、カルボン酸類又はその反応性誘導体が含まれる。カルボン酸類又はその反応性誘導体としては、芳香族ジカルボン酸又はその反応性誘導体、芳香族トリカルボン酸又はその反応性誘導体、芳香族テトラカルボン酸又はその反応性誘導体が挙げられる。なお、反応性誘導体とは、無水物、ハライド、エステル等を意味する。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ビス(4−カルボキシフェニル)エーテル、ビス(4−カルボキシフェニル)スルホン、4,4′−ビフェニルジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられ、これらは2種以上を併用してもよい。これらのジカルボン酸は、エステル、ハライド等の反応性誘導体を使用することもできる。
上記芳香族トリカルボン酸としては、芳香族トリカルボン酸無水物を用いることが好ましく、トリメリット酸無水物、3,3′,4−ベンゾフェノントリカルボン酸無水物、2,3,4′−ビフェニルトリカルボン酸無水物、2,3,6−ピリジントリカルボン酸無水物、3,4,4′−ベンズアニリドトリカルボン酸無水物、1,4,5−ナフタレントリカルボン酸無水物、2′−メトキシ−3,4,4′−ビフェニルエーテルトリカルボン酸無水物、2′−クロロベンズアニリド−3,4,4’トリカルボン酸無水物等が使用でき、2種以上を併用してもよい。これらのトリカルボン酸無水物は、遊離酸(トリカルボン酸)、エステル、ハライド等の反応性誘導体を使用することもできる。
上記芳香族テトラカルボン酸としては、芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いることが好ましく、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビスフタル酸ヘキサフルオロイソプロピリデン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、4,4′−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、エチレングリコールビストリメリテート二無水物、デカメチレングリコールビストリメリテート二無水物、ビスフェノールAビストリメリテート二無水物、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェニルベンゾイルオキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン二無水物、4,4′−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェニルビストリメリテート二無水物等が使用でき、2種以上を併用してもよい。これらのテトラカルボン酸二無水物は、遊離酸(テトラカルボン酸)、エステル、ハライド等の反応性誘導体を使用することもできる。
感光性ポリアミド樹脂、感光性ポリイミド樹脂、又は感光性ポリアミドイミド樹脂は、その製造方法に特に制限はなく、通常行われている方法、例えば、上記酸成分と塩基成分を極性溶媒中80℃以下で反応させ、感光性ポリイミド樹脂、又は感光性ポリアミドイミド樹脂においては、生成したアミド酸を脱水閉環することにより得ることができる。
脱水閉環は、120〜250℃で熱処理する方法(熱イミド化)や脱水剤を用いて行う方法(化学イミド化)で行うことができる。
120〜250℃で熱処理する方法の場合、脱水反応で生じる水を系外に除去しながら行うことが好ましい。この際、ベンゼン、トルエン、キシレン等を用いて水を共沸除去してもよい。
脱水剤を用いて脱水閉環を行う方法は、脱水剤として無水酢酸、無水プロピオン酸、無水安息香酸等の酸無水物、ジシクロヘキシルカルボジイミド等のカルボジイミド化合物等を用いるのが好ましい。このとき、必要に応じてピリジン、イソキノリン、トリメチルアミン、アミノピリジン、イミダゾール等の脱水触媒を用いてもよい。
塩基成分は、酸成分100モル%に対して、総量で80〜120モル%使用するのが好ましく、95〜105モル%使用するのがより好ましい。塩基成分の総量が80モル%より低い場合や120モル%より高い場合、得られる感光性樹脂の分子量は低く、製膜性が低下する傾向にある。
また、感光性樹脂の合成時に、感光性基の暗反応を防ぐためにラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤を添加することができる。
ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤としては、例えば、p−メトキシフェノール、ジフェニル−p−ベンゾキノン、ベンゾキノン、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、6−t−ブチル−2,3−キシレノール、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノール、o−ジニトロベンゼン、p−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、フェナントラキン、N−フェニル−1−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、クペロン、タンニン酸、p−ベンジルアミノフェノール、ビタミンE、ニトロソアミン類等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤の使用量は、感光性基を有するジアミンの総量100モル%に対して0.01〜20モル%であることが好ましく、0.05〜10モル%であることがより好ましい。0.01モル%より少ないと反応溶液がゲル化し、20モル%より多いと感度が低下する傾向にある。
感光性樹脂を合成する有機溶媒としては、生成する感光性樹脂が完全に溶解する極性溶媒が好ましく、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、スルホラン等が挙げられる。
これらの極性溶媒以外に、ケトン類、エステル類、エーテル類、脂肪族化合物類、芳香族化合物類、及びそれらのハロゲン化物などを使用することもでき、例えば、アセトン、ジエチルケトン、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、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
以上のようにして合成した感光性樹脂は、反応溶液のまま用いてもよいし、貧溶媒に反応溶液を投入し、感光性樹脂を析出させ、精製して用いてもよい。
本発明で使用される感光性樹脂は、重量平均分子量が、8,000〜200,000であることが好ましい。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン換算で算出することができる。
次に、光重合性不飽和モノマーとしては、特に限定されず、光重合性不飽和結合を分子内に1個以上有するモノマーを使用することができる。本発明においては、光重合性不飽和結合を分子内に5個以上有するモノマーを使用することが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の感光特性を大幅に向上させることができる。
また、光重合性不飽和モノマーとして、上記の重合性不飽和結合を分子内に5個以上有するモノマーを使用する場合は、光重合性不飽和結合を分子内に2〜4個有するモノマーを併用することが感光特性等の面から好ましい。
光重合性不飽和モノマーとしての配合量は、感光性基を有するポリマー100重量部に対して1〜500重量部が好ましく、3〜300重量部がより好ましい。1重量部より少ないと、感光性基の密度が低くなるために感度が低下する傾向にあり、500重量部より多いと、感光性基の密度が高くなりすぎるために、暗反応によりゲル化が生じやすくなり、保存安定性が劣る傾向にある。
また、光重合性不飽和モノマー100重量%の内、光重合性不飽和結合を分子内に5個以上有するモノマーが30〜100重量%含まれることが好ましく、50〜100重量%含まれることがより好ましい。30重量%より少ないと架橋密度が低下する傾向にある。
上記光重合性不飽和結合を分子内に2〜4個有するモノマーとしては、特に制限はなく、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、1,3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、1,3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、グリセロールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールのジアクリレート、ポリエチレングリコールのジメタクリレート、ポリプロピレングリコールのジアクリレート、ポリプロピレングリコールのジメタクリレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシアヌレート、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物のジアクリレート及びジメタクリレート、ビスフェノールAのエピクロルヒドリン変性物のジアクリレート及びジメタクリレート、ビスフェノールAジメタクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、リン酸のアルキレンオキシド付加物のジアクリレート及びジメタクリレート、フタル酸のエピクロルヒドリン変性物のジアクリレート及びジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールのエピクロルヒドリン変性物のジアクリレート及びジメタクリレート、リン酸のアルキレンオキシド付加物のトリアクリレート及びトリメタクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキシド付加物のトリアクリレート及びトリメタクリレート、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物のビスマレイミド、ビスフェノールAのエピクロルヒドリン変性物のビスマレイミド、アルカンジオールのビスマレイミド、1,6−ヘキサンジオールのエピクロルヒドリン変性物のビスマレイミド、2,2−ビス(p−マレイミジルフェノキシフェニル)プロパン等が挙げられる。これらのモノマーは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
光重合性不飽和結合を分子内に5個以上有するモノマーとしては、アクリロイル基又はメタクリロイル基を分子内に5個以上有するモノマーが好ましく、特に好ましいものとして、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ホスファゼン骨格を有するヘキサアクリレート及びヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールのラクトン変性物のヘキサアクリレート、ヘキサメタクリレート、ペンタアクリレート及びペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールのアルキレンオキシド付加物のヘキサアクリレート、ヘキサメタクリレート、ペンタアクリレート及びペンタメタクリレート等が挙げられる。これらのモノマーは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明においては、感光性樹脂組成物中に光重合性不飽和結合を有するシランカップリング剤を使用することができる。シランカップリング剤を使用する場合、その配合量は、感光性基を有するポリマー100重量部に対して0.1〜20重量部が好ましく、1〜15重量部がより好ましい。0.1重量部より少ないと、基材に対する密着性、架橋密度が低下する傾向にある。20重量部より多いと、暗反応によりゲル化が生じやすくなり、保存安定性が劣る傾向にある。
上記光重合性不飽和結合を有するシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルシリルトリイソシアネート、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、トリス(メタクリロイルオキシエトキシ)メチルシランなどが挙げられる。これらの光重合性不飽和結合を有するシランカップリング剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、本発明の感光性樹脂組成物には、密着性を高めるために、上記光重合性不飽和結合を有するシランカップリング剤以外のカップリング剤を添加することができる。その配合量は、感光性基を有するポリマー100重量部に対して0.1〜15重量部が好ましく、0.3〜10重量部がより好ましい。カップリング剤としてはシランカップリング剤が好ましく、例えば、γ−グリシドキシ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、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
本発明において、光重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、ベンゾフェノン、N,N′−テトラエチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4′−ジメチルアミノベンゾフェノン、ベンジル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2,3−ジクロロアントラキノン、3−クロル−2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナントラキノン、1,2−ベンゾアントラキノン、1,4−ジメチルアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体などが挙げられる。これらの光重合開始剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
光重合開始剤の配合量は、感光性基を有するポリマー100重量部に対して、1〜80重量部であることが好ましく、3〜70重量部であることがより好ましく、3〜50重量部であることがさらに好ましい。1重量部より少ないと、感度が低下する傾向があり、80重量部より多いと、密着性が低下する傾向にある。
本発明の感光性樹脂組成物には一般に溶剤が含まれる。この溶剤としては、特に制限はなく、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のアルキレングリコールエーテル化合物、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン化合物、メタノール、エタノール等のアルコール化合物、ヘキサン、オクタン等の脂肪族化合物、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼン等の脂肪族化合物・芳香族化合物のハロゲン化物、酢酸エチル、ブチルセロソルブアセタート等のエステル化合物、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル化合物、トルエン、キシレン等の芳香族化合物、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド化合物、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤等の有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
有機溶剤の配合量は、特に制限はなく、通常、感光性基を有するポリマー100重量部に対して50〜5000重量部とすることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物には、保存安定性を高めるために、ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤を添加することができる。
ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤としては、例えば、p−メトキシフェノール、ジフェニル−p−ベンゾキノン、ベンゾキノン、2,2′−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、6−t−ブチル−2,3−キシレノール、ピロガロール、フェノチアジン、レゾルシノール、o−ジニトロベンゼン、p−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、フェナントラキノン、N−フェニル−1−ナフチルアミン、N−フェニル−2−ナフチルアミン、クペロン、タンニン酸、p−ベンジルアミノフェノール、ビタミンE、ニトロソアミン類等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記ラジカル重合禁止剤又はラジカル重合抑制剤の使用量は、感光性基を有するポリマーと光重合性不飽和モノマーの総量100重量部に対して0.01〜30重量部であることが好ましく、0.05〜10重量部であることがより好ましい。0.01重量部より少ないと感光性樹脂組成物の安定性が低下し、30重量部より多いと感度が低下する傾向にある。
接着剤層(A)は上記感光性樹脂組成物を、支持フィルムの片面に塗布し、通常、初めは約60〜100℃で数分、引き続き約110℃〜180℃で数分間加熱乾燥して、溶剤を除去し、紫外線を照射することにより得ることができる。
塗工方法は特に限定するものではないが、例えば、コンマコート、ロールコート、リバースロールコート、グラビアコート、バーコート等が挙げられる。
本発明の半導体用接着フィルムの作製には、支持フィルムの片面に形成された接着剤層(A)用の感光性樹脂組成物に紫外線を照射する工程が含まれる。紫外線照射に用いる光源には、特に制限はなく、超高圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、メタルハライドランプ等が使用できる。
紫外線の照射は、半導体用接着フィルムを作製する工程において、いずれの段階において行っても良い。例えば、(1)支持フィルムの一方の面に、接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物からなる層(以下、感光性樹脂組成物層(a)ともいう)のみを形成した後に照射する、(2)支持フィルムの一方の面に、接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物からなる層を、支持フィルムのもう一方の面に、接着剤層(B)を形成した後に照射する、などである。
なお、(2)の段階で紫外線の照射を行う場合、支持フィルム上に感光性樹脂組成物層(a)及び接着剤層(B)を形成する順序は、いずれが先であってもよい。
上記(1)の段階で紫外線の照射を行う場合、紫外線の照射は、感光性樹脂組成物層(a)側から、もしくは、支持フィルム側からのどちらからも行うことができる。また、感光性樹脂組成物層(a)側と支持フィルム側の両方から照射を行ってもよいが、装置が複雑になり、経済性に劣る傾向がある。
感光性樹脂組成物層(a)側から紫外線を照射する場合は式(III)の値が、支持フィルム側から紫外線を照射する場合は式(IV)の値が、それぞれ0.3[1×10−7/J]以下であることが好ましく、0.2[1×10−7/J]以下であることがより好ましく、0.15[1×10−7/J]以下であることが特に好ましい。式(III)の値、又は式(IV)の値の下限値は特に限定されないが、0.001[1×10−7/J]以上であることが好ましい。
Figure 2007049082
(式中、紫外線照射量は405nmにおける値である。)
Figure 2007049082
(式中、紫外線照射量及び支持フィルムの紫外線透過率は405nmにおける値である。)
式(III)または(IV)で表される値が0.3[1×10−7/J]より大きくなると、感光性樹脂組成物層(a)の光硬化が不十分となり、ワイヤボンディング性が低下する傾向がある。
支持フィルム側から紫外線を照射する場合、支持フィルムの紫外線透過率は20%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましく、50%以上であることがさらに好ましい。支持フィルムの紫外線透過率が20%より小さいと、接着剤層(A)の光硬化が不十分であったり、光硬化させるのに長時間を要して生産性が低下する場合がある。
一方、感光性樹脂組成物層(a)側から、または感光性樹脂組成物層(a)と支持フィルムの両側から紫外線を照射する場合、支持フィルムの紫外線透過率は感光性樹脂組成物層(a)の光硬化に影響を及ぼさないので、紫外線透過率の制約はなく、紫外線透過率が0〜100%である支持フィルムを用いることができる。
上記(2)の段階で紫外線の照射を行う場合、紫外線の照射は、感光性樹脂組成物層(a)側から、もしくは、接着剤層(B)側からのどちらからも行うことができる。また、感光性樹脂組成物層(a)側と接着剤層(B)側の両方から照射を行ってもよいが、装置が複雑になり、経済性に劣る傾向がある。
感光性樹脂組成物層(a)側から紫外線を照射する場合は式(III)の値が、支持フィルム側から紫外線を照射する場合は式(V)の値が、それぞれ0.3[1×10−7/J]以下であることが好ましく、0.2[1×10−7/J]以下であることがより好ましく、0.15[1×10−7/J]以下であることが特に好ましい。式(III)の値、又は式(V)の値の下限値は特に限定されないが、0.001[1×10−7/J]以上であることが好ましい。
Figure 2007049082
(式中、紫外線照射量は405nmにおける値である。)
Figure 2007049082
(式中、紫外線照射量、並びに接着剤層(B)及び支持フィルムの紫外線透過率は405nmにおける値である。)
なお、式(V)中、接着剤層(B)及び支持フィルムの紫外線透過率とは、接着剤層(B)と支持フィルムとが積層された状態で測定した紫外線透過率である。
式(III)または(V)で表される値が0.3[1×10−7/J]より大きくなると、感光性樹脂組成物層(a)の光硬化が不十分となり、ワイヤボンディング性が低下する傾向がある。
接着剤層(B)として後述する感光性樹脂組成物からなる層を使用し、上記(2)の段階で紫外線の照射を行う場合には、接着剤層(B)に使用される感光性樹脂組成物が硬化し、上記式(II)で表される値が2以上30以下の範囲外とならないように、支持体の透過率、紫外線照射量等を調節すればよい。
接着剤層(A)及び感光性樹脂組成物層(a)の厚みは1μm以上200μm以下であることが好ましく、1μm以上150μm以下であることがより好ましく、1μm以上100μm以下であることが特に好ましい。1μmより薄いと接着剤としての特性が低下し、200μmより厚いと光硬化が不十分となり、ワイヤボンディング性が低下する。なお、本発明においては、感光性樹脂組成物層(a)に紫外線を照射することにより接着剤層(A)を得るが、通常、紫外線の照射によって感光性樹脂組成物層(a)の厚みが変化することはなく、感光性樹脂組成物層(a)と接着剤層(A)の厚みは同じである。
支持フィルムとしては、耐熱性ポリマー、液晶ポリマー、またはフッ素系ポリマーなどを用いる耐熱性フィルムが好ましく、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、全芳香族ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー等が好適に用いられる。
支持フィルムの厚みは5〜500μmの範囲内であることが好ましいが、これに限定されるものではない。ただし、支持フィルム側から紫外線を照射する場合、紫外線透過率が20%以上となる厚みであることが好ましい。支持フィルムの厚みを薄くして紫外線透過率を高くしてもよいが、薄すぎると、接着剤ワニス塗布時に支持フィルムが切断したり、シワが入りやすくなったりして生産性・作業性に劣るので、支持フィルムの厚みは5μm以上であることが好ましい。
本発明の半導体用接着フィルムを構成する接着剤層(B)は、上記式(II)で表される値が2以上30以下であれば特に限定されず、例えば、感光性樹脂組成物からなる層(b1)、または熱可塑性樹脂を含む層(b2)とすることができる。接着剤層(B)として感光性樹脂組成物からなる層を用いた場合、式(II)で表される値が2以上30以下であれば、紫外線照射によって感光性樹脂組成物の硬化が進んでいてもよい。
接着剤層(B)に用いる感光性樹脂組成物としては、特に制限はないが、耐熱性、接着性の観点から、感光性ポリアミド樹脂、感光性ポリイミド樹脂または感光性ポリアミドイミド樹脂を含む感光性樹脂組成物であることが好ましい。
感光性樹脂組成物としては、上述の接着剤層(A)に用いられる感光性樹脂組成物を用いることができる。また、接着剤層(B)は接着剤層(A)に用いる感光性樹脂組成物と同じであっても、異なっていてもよい。
接着剤層(B)に用いる熱可塑性樹脂としては、特に制限はないが、耐熱性の観点から、熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂からなる熱可塑性樹脂であることが好ましい。熱可塑性樹脂として、2種以上の樹脂を混合して用いることもできる。
ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂としては、上述の一般式(2)、(4)又は(6)で表される繰り返し単位を1種以上有する樹脂を用いることができる。
また、接着剤層(B)を熱可塑性樹脂を含む層とする場合、熱可塑性樹脂の他に、さらにカップリング剤を含む熱可塑性樹脂組成物を用いることができる。カップリング剤としては、上述のシランカップリング剤が好ましく用いられる。
上記感光性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物に用いる溶剤としては、上記感光性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物が溶解するものであれば特に制限はなく、前記有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
接着剤層(B)は上記感光性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物を、支持フィルムの一方の面に塗布し、通常、初めは約60〜100℃で数分、引き続き約150℃〜300℃で数分間加熱乾燥して、溶剤を除去することにより得ることができる。
塗工方法は特に限定するものではないが、例えば、コンマコート、ロールコート、リバースロールコート、グラビアコート、バーコート等が挙げられる。
接着剤層(B)の厚みは5μm以上200μm以下であることが好ましく、6μm以上180μm以下であることがより好ましく、7μm以上150μm以下であることが特に好ましい。5μmより薄いと配線の埋め込み性が低下し、200μmより厚いとワイヤボンディング性が低下する。
上記のようにして得られた本発明の半導体用接着フィルムは、本発明の課題を達成するために、次の特性を満たさなければならない。すなわち、1cm四方に切断した本発明の半導体用接着フィルムを、接着剤層(A)側が金属板に接するよう280℃で25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着したときの各辺の中心における、支持フィルムからの接着剤層(A)のはみ出し長さの平均値をF(A)としたとき、式(I)
Figure 2007049082
で表される値が2未満である必要がある。好ましくは1.95未満、より好ましくは1.90未満である。下限は特に限定されないが、通常0以上である。この値が2以上である場合、ワイヤボンディング時の熱で接着剤層が軟化しすぎて、的確にワイヤボンディングが行えない。また、リードフレームへ圧着した時にインナーリードが接着剤層に必要以上に埋め込まれるために、前記したように半導体素子の損傷が起こりやすくなる。
なお、接着剤層(A)上にさらにカバーフィルム等を有する場合には、カバーフィルムを剥離し、接着剤層(A)を露出させ、接着剤層(A)が金属板に直接、接するようにして、接着フィルムを金属板に圧着する。
上記した特性(はみ出し長さ(熱時流動特性))は、接着剤層(A)が感光性樹脂組成物を硬化してなる層以外のものであっても達成し得るが、他の必要特性、例えば、半導体素子やリードフレーム、半導体素子搭載用基板等に対する接着性や、接着フィルムの生産性が劣る。具体的には、熱可塑性樹脂を用いて上記特性を満足するためには、接着剤のTgを上げなければならず、近年要求されている接着温度(150〜250℃)では十分な接着力が得られない。また、熱硬化性樹脂を用いる場合、接着剤層(A)を熱処理する必要があり、製造工程が増えるために、生産効率が悪い。
一方、感光性樹脂組成物を用いると、接着剤のTgを高くすることなく、感光性樹脂組成物層の塗工と同時に紫外線照射し接着剤層(A)を形成することにより、効率よく上記熱時流動特性を満足するフィルムを作製することができる。上記式(I)で表される値を2未満とするには、感光性樹脂組成物層を光反応で架橋することにより3次元の網目構造を形成して、熱時の流動性を低くすればよい。
また、本発明の半導体用接着フィルムは、本発明の課題を達成するために、次の特性を満たさなければならない。すなわち、接着剤層(B)側が金属板に接するように280℃で25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着したときの各辺の中心における、支持フィルムからの接着剤層(B)のはみ出し長さの平均値をF(B)としたとき、式(II)
Figure 2007049082
で表される値が2以上30以下である必要がある。好ましくは2.05以上29以下、より好ましくは2.10以上28以下である。この値が2より小さいと、半導体素子搭載用基板表面に施された配線を充分埋め込むことができず、回路充填性に劣る。また、30より大きいと、接着剤が必要以上に流出し、基板の汚染等の問題を引き起こす。
なお、接着剤層(B)上にさらにカバーフィルム等を有する場合には、カバーフィルムを剥離し、接着剤層(B)を露出させ、接着剤層(B)が金属板に直接、接するようにして、接着フィルムを金属板に圧着する。
上記式(II)で表される値を2以上30以下とするには、接着剤層(B)として、Tgが60〜200℃の芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリイミド樹脂、又は芳香族ポリアミドイミド樹脂を用いることが好ましい。また、塗工条件(乾燥条件)を調節することにより、式(II)で表される値を調整することができる。
本発明の半導体用接着フィルムは、支持フィルム、接着剤層(A)、及び接着剤層(B)を有するフィルムであるが、さらに接着剤層(A)及び接着剤層(B)の表面にカバーフィルム等の任意の層を有していてもよい。また、支持フィルムと接着剤層(A)又は接着剤層(B)との間に任意の層を有していてもよい。
本発明の半導体用接着フィルムは、接着剤層(A)側をリードフレームに接着することが好ましく、これにより、優れたワイヤボンディング性を発現する。接着剤層(B)側をリードフレームに接着した場合、接着剤層(B)は熱時流動性が高く、軟化し易いために、ワイヤボンディング時に負荷される超音波が接着剤層に吸収され、十分なボンディング強度が得られず、製造効率の低下や、半導体装置の信頼性が低下する傾向がある。従って、信頼性の高い半導体装置を効率よく製造するために、熱時流動性が低い接着剤層(A)側をリードフレームに接着することが好ましい。
また、本発明の半導体用接着フィルムは、接着剤層(A)側をリードフレームに接着した場合、封止材中のフィラーによる半導体素子の損傷を抑えることができる。接着剤層(B)側をリードフレームに接着した場合、接着剤層(B)は熱時流動性が高く、軟化し易いために、インナーリードが接着剤層にめり込み、半導体素子表面とインナーリードの間隔が狭くなり、フィラーによる半導体素子の損傷が起こり易くなる傾向がある。従って、インナーリードの接着剤層へのめり込みを抑えるために、熱時流動性の低い接着剤層(A)側をリードフレームに接着することが好ましい。
また、本発明の半導体用接着フィルムは、接着剤層(B)側を、表面に配線が施された半導体素子搭載用基板に接着した場合、優れた回路充填性を発現する。接着剤層(A)側をこの基板に接着した場合、接着剤層(A)は熱時流動性が低いために、基板表面の配線を十分埋め込むことができず、これを用いて作製した半導体装置は、耐熱性、耐湿性に劣る傾向がある。従って、基板表面に施された配線を十分埋め込み、耐熱性、耐湿性に優れる半導体装置を製造するために、熱時流動性の高い接着剤層(B)側を、表面に配線が施された半導体素子搭載用基板に接着することが好ましい。
上記したように、本発明の半導体用接着フィルム、接着フィルム付きリードフレームまたは接着フィルム付き半導体素子搭載用基板を用いると、的確にワイヤボンディングを行うことができ、LOC構造のパッケージにおいては、フィラーによる半導体素子の損傷を抑えることができ、効率よく半導体装置を作製することができる。また、回路充填性に優れるために耐熱性、耐湿性に優れる半導体装置を作製することができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(はみ出し長さ測定方法(A))
図1に接着剤層(A)側を金属板に加熱圧着するときの概略図を示す。接着フィルムを1cm四方に切断し、接着剤層(A)側が42アロイ板(2.5cm×3.0cm)に接するように配し、プレス機下ヒーターブロック6は加熱せず、プレス機上ヒーターブロック7を280℃に加熱し、25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着する。図3に42アロイ板に接着フィルムを加熱圧着したサンプルの概略図を示す。図3で支持フィルムの一辺の中心から流れ出した接着剤の先端までの長さ9をはみ出し長さとして測定し、四辺の測定値の平均値をはみ出し長さの平均値とする。
(はみ出し長さ測定方法(B))
図2に接着剤層(B)側を金属板に加熱圧着するときの概略図を示す。接着フィルムを1cm四方に切断し、接着剤層(B)側が42アロイ板(2.5cm×3.0cm)に接するように配した以外ははみ出し長さ測定方法(A)と同様の方法ではみ出し長さの測定を行い、四辺の測定値の平均値をはみ出し長さの平均値とする。
(紫外線照射方法)
紫外線の照射は(株)オーク製作所製ハンディUV−500を用いて行った。紫外線照射量は紫外線照度計((株)オーク製作所製UV−M02、受光器:UV−42(測定波長範囲:330〜490nm))を用いて測定した照度と照射時間から算出した。
(感光性樹脂組成物1のワニスの作製)
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び塩化カルシウム管を備えた500ml四つ口フラスコに、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(以下BAPPと略記する)を30.6g、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを1.7g、3,5−ジアミノ安息香酸 2−メタクリロイルオキシエチルエステルを21.9g、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)を3.3g、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略記する)を419.8g加え、窒素雰囲気下、撹拌しながら0℃まで冷却した。プロピレンオキシドを27.8g添加した後、イソフタル酸クロリドを16.2g、テレフタル酸クロリドを16.2g加え、室温で1時間撹拌して反応させた。得られた反応溶液を水に注ぎ、これをミキサーで粉砕し、水洗した後、乾燥して、感光性ポリアミド樹脂の粉末を得た。得られた樹脂粉末をゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと略す;溶離液は0.05mol/Lリン酸NMP溶液、液速度は1ml/分、検出はUV検出器(250nm))を用いて測定したところ、重量平均分子量はポリスチレン換算で150,000であった。
このポリアミド樹脂粉末4.36gに、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(日本化薬株式会社製KAYARAD DPHA;以下DPHAと略す)を5.38g、ベンゾフェノンを2.03g、N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノンを0.67g、有機溶剤としてブチルセロソルブアセタートを13.2g、NMPを30.8g加えて混合し、感光性樹脂組成物1のワニスを得た。
(感光性樹脂組成物2のワニスの作製)
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び冷却管を備えた1000ml四つ口フラスコに、BAPPを53.6g、3,5−ジアミノ安息香酸 2−メタクリロイルオキシエチルエステルを34.5g、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)を5.2g、NMPを572.2g加え、窒素雰囲気下、撹拌しながら0℃まで冷却した後、無水トリメリット酸クロリドを55.0g加え、室温で1時間撹拌して反応させた。反応溶液にトリエチルアミンを31.7g加えて室温で1時間撹拌した後、無水酢酸を133.3g、ピリジンを41.3g加え、80℃で12時間撹拌して反応させた。反応溶液を水に注ぎ、これをミキサーで粉砕し、水洗した後、乾燥して、感光性ポリアミドイミド樹脂の粉末を得た。得られた樹脂粉末をゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと略す;溶離液は0.05mol/Lリン酸NMP溶液、液速度は1ml/分、検出はUV検出器(250nm))を用いて測定したところ、重量平均分子量はポリスチレン換算で120,000であった。
この感光性ポリアミドイミド樹脂粉末4.36gに、ビニルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製SZ6300;以下SZ6300と略す)を0.44g、トリメチロールプロパントリメタクリレート(新中村化学工業株式会社製NKエステルTMPT;以下TMPTと略す)を5.38g、ベンゾフェノンを2.03g、N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノンを0.67g、有機溶剤としてブチルセロソルブアセタートを18.65g、NMPを18.65g加えて混合し、感光性樹脂組成物2のワニスを得た。
(感光性樹脂組成物3のワニスの作製)
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び冷却管を備えた1000ml四つ口フラスコに、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(以下APBと略記する)を31.9g、シロキサンジアミン(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製BY16−871)を11.6g、3,5−ジアミノ安息香酸 2−メタクリロイルオキシエチルエステルを41.2g、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)を5.8g、NMPを598.7g加え、窒素雰囲気下、撹拌しながら0℃まで冷却した後、無水トリメリット酸クロリドを65.0g加え、室温で1時間撹拌して反応させた。反応溶液にトリエチルアミンを37.4g加えて室温で1時間撹拌した後、無水酢酸を157.5g、ピリジンを48.8g加え、80℃で12時間撹拌して反応させた。反応溶液を水に注ぎ、これをミキサーで粉砕し、水洗した後、乾燥して、感光性ポリアミドイミド樹脂の粉末を得た。得られた樹脂粉末をゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと略す;溶離液は0.05mol/Lリン酸NMP溶液、液速度は1ml/分、検出はUV検出器(250nm))を用いて測定したところ、重量平均分子量はポリスチレン換算で75,000であった。
この感光性ポリアミドイミド樹脂粉末4.36gに、SZ6300を0.44g、TMPTを5.38g、ベンゾフェノンを2.03g、N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノンを0.67g、有機溶剤としてブチルセロソルブアセタートを18.65g、NMPを18.65g加えて混合し、感光性樹脂組成物3のワニスを得た。
(熱可塑性樹脂組成物1のワニスの作製)
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び冷却管を備えた1000ml四つ口フラスコに、BAPPを149.2g、シロキサンジアミン(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製BY16−871)を38.7g、NMPを553.3g加え、窒素雰囲気下、撹拌しながら0℃まで冷却した後、無水トリメリット酸クロリドを110.0g加え、室温で1時間撹拌して反応させた。反応溶液にトリエチルアミンを63.9g加えて室温で1時間撹拌した後、180℃で6時間撹拌して反応させた。反応溶液を水に注ぎ、これをミキサーで粉砕し、水洗した後、乾燥して、ポリアミドイミド樹脂の粉末を得た。得られた樹脂粉末をゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと略す;溶離液は0.05mol/Lリン酸NMP溶液、液速度は1ml/分、検出はUV検出器(250nm))を用いて測定したところ、重量平均分子量はポリスチレン換算で72,000であった。
このポリアミドイミド樹脂20.0gにシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製SH−6040)1.0g、NMPを32.7g、ブチルセロソルブアセタートを14.0g加えて混合し、熱可塑性樹脂組成物1のワニスを得た。
(熱可塑性樹脂組成物2のワニスの作製)
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び冷却管を備えた1000ml四つ口フラスコに、APBを120.9g、シロキサンジアミン(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製BY16−871)を44.0g、NMPを538.3g加え、窒素雰囲気下、撹拌しながら0℃まで冷却した後、無水トリメリット酸クロリドを125.0g加え、室温で1時間撹拌して反応させた。反応溶液にトリエチルアミンを72.6g加えて室温で1時間撹拌した後、180℃で6時間撹拌して反応させた。反応溶液を水に注ぎ、これをミキサーで粉砕し、水洗した後、乾燥して、ポリアミドイミド樹脂の粉末を得た。得られた樹脂粉末をゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと略す;溶離液は0.05mol/Lリン酸NMP溶液、液速度は1ml/分、検出はUV検出器(250nm))を用いて測定したところ、重量平均分子量はポリスチレン換算で48,000であった。
このポリアミドイミド樹脂20.0gにシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製SH−6040)1.0g、NMPを21.0g、ブチルセロソルブアセタートを9.0g加えて混合し、熱可塑性樹脂組成物2のワニスを得た。
(熱可塑性樹脂組成物3のワニスの作製)
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び冷却管を備えた1000ml四つ口フラスコに、BAPPを62.7g、4,4’−メチレンビス(2,6−ジイソプロピルアニリン)を56.0g、NMPを734.9g加え、窒素雰囲気下、撹拌しながら0℃まで冷却した後、無水トリメリット酸クロリドを65.0g加え、室温で1時間撹拌して反応させた。反応溶液にトリエチルアミンを37.7g加えて室温で1時間撹拌した後、180℃で6時間撹拌して反応させた。反応溶液を水に注ぎ、これをミキサーで粉砕し、水洗した後、乾燥して、ポリアミドイミド樹脂の粉末を得た。得られた樹脂粉末をゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと略す;溶離液は0.05mol/Lリン酸NMP溶液、液速度は1ml/分、検出はUV検出器(250nm))を用いて測定したところ、重量平均分子量はポリスチレン換算で85,000であった。
このポリアミドイミド樹脂20.0gにシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製SH−6040)1.0g、NMPを42.0g、ブチルセロソルブアセタートを18.0g加えて混合し、熱可塑性樹脂組成物3のワニスを得た。
実施例1
感光性樹脂組成物1のワニスを、厚さ50μmの表面処理を施したポリイミドフィルム(宇部興産工業(株)製ユーピレックス50SGA;以下ユーピレックス50SGAと記す)上に塗布し、90℃で3分間加熱乾燥した後、140℃で3分間加熱乾燥して、膜厚が26μmの塗膜を形成し、感光性樹脂組成物層1側から、超高圧水銀灯により、紫外線を照射した(照射量:500mJ/cm)。次いで、ポリイミドフィルムのもう一方の面に、感光性樹脂組成物1のワニスを塗布し、90℃で3分間加熱乾燥した後、190℃で3分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜を形成した。接着剤層(A)として感光性樹脂組成物1を光硬化してなる層(膜厚26μm)を用い、接着剤層(B)として感光性樹脂組成物1からなる層(膜厚25μm)を用いた3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は35μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は120μmであった。
実施例2
接着剤層(A)及び(B)として、感光性樹脂組成物2を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い、接着剤層(A)の厚みが25μm、接着剤層(B)の厚みが25μmである3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は38μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は104μmであった。
実施例3
接着剤層(A)及び(B)として、感光性樹脂組成物3を用い、紫外線照射量を1000mJ/cmに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、接着剤層(A)の厚みが26μm、接着剤層(B)の厚みが25μmである3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は30μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は152μmであった。
実施例4
接着剤層(A)として感光性樹脂組成物3を、接着剤層(B)として熱可塑性樹脂組成物1を用い、紫外線照射量を1000mJ/cmに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、接着剤層(A)の厚みが25μm、接着剤層(B)の厚みが26μmである3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は32μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は220μmであった。
実施例5
接着剤層(A)として感光性樹脂組成物3を、接着剤層(B)として熱可塑性樹脂組成物2を用い、紫外線照射量を250mJ/cmに変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、接着剤層(A)の厚みが25μm、接着剤層(B)の厚みが25μmである3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は42μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は465μmであった。
実施例6
感光性樹脂組成物3のワニスを、厚さ50μmのポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製テオネックスQ83)(紫外線透過率(405nm):78%)上に塗布し、90℃で3分間加熱乾燥した後、140℃で3分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜を形成し、支持フィルム側から、超高圧水銀灯により、紫外線を照射した(照射量:1000mJ/cm)。ついで、ポリエチレンナフタレートフィルムのもう一方の面に、感光性樹脂組成物3のワニスを塗布し、90℃で3分間加熱乾燥した後、180℃で3分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜を形成した。接着剤層(A)として感光性樹脂組成物3を光硬化してなる層(膜厚25μm)を、接着剤層(B)として感光性樹脂組成物3からなる層(膜厚25μm)を用いた3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は35μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は160μmであった。
実施例7
接着剤層(A)として感光性樹脂組成物3を、接着剤層(B)として熱可塑性樹脂組成物1を用い、紫外線照射量を250mJ/cmに変更した以外は実施例6と同様の操作を行い、接着剤層(A)の厚みが25μm、接着剤層(B)の厚みが25μmである3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は45μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は210μmであった。
実施例8
感光性樹脂組成物1のワニスをユーピレックス50SGAの片面に塗布し、90℃で3分間加熱乾燥した後、140℃で3分間加熱乾燥し、膜厚が25μmの塗膜を形成した。次いで、もう一方の面に熱可塑性樹脂組成物1のワニスを塗布し、90℃で3分間加熱乾燥した後、180℃で3分間加熱乾燥し、膜厚が25μmの塗膜を形成した後、感光性樹脂組成物1の塗膜側から超高圧水銀灯により紫外線を照射した(照射量:500mJ/cm)。接着剤層(A)として感光性樹脂組成物1を光硬化してなる層(膜厚25μm)を、接着剤層(B)として熱可塑性樹脂組成物1からなる層(膜厚25μm)を用いた3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は30μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は122μmであった。
実施例9
接着剤層(A)及び(B)として、感光性樹脂組成物3を用いた以外は実施例8と同様の操作を行い、接着剤層(A)の厚みが25μm、接着剤層(B)の厚みが26μmである3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は34μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は140μmであった。
比較例1
接着剤層(A)及び(B)として、感光性樹脂組成物3を用い、紫外線照射を行わずに接着剤層(B)を形成した以外は実施例1と同様の操作を行い、接着剤層(A)の厚みが25μm、接着剤層(B)の厚みが26μmである3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は145μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は150μmであった。
比較例2
接着剤層(A)及び(B)として、感光性樹脂組成物2を用い、紫外線を支持フィルム側から照射した以外は実施例1と同様の操作を行い、接着剤層(A)の厚みが25μm、接着剤層(B)の厚みが25μmである3層構造の接着フィルムを作製した。なお、ユーピレックス50SGAの紫外線透過率(405nm)は0%であった。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は100μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は108μmであった。
比較例3
接着剤層(A)として、熱可塑性樹脂組成物3を、接着剤層(B)として熱可塑性樹脂組成物1を用い、紫外線照射を行わずに接着剤層(A)を形成した以外は実施例1と同様の操作を行い、接着剤層(A)の厚みが26μm、接着剤層(B)の厚みが25μmである3層構造の接着フィルムを作製した。
作製した接着フィルムを用いて、はみ出し長さ測定方法(A)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は29μmであった。また、はみ出し長さ測定方法(B)によりはみ出し長さを測定したところ、平均値は208μmであった。
(半導体装置作製例1〜8)
実施例1〜4及び6〜9で作製した接着フィルムの接着剤層(A)側をリードフレームに貼り付けた後、半導体素子を接着させ、ワイヤボンディングを行ったところ、接続不良など起こらず、的確にワイヤボンディングができた。その後、封止材でモールドを行ったところ、半導体素子の損傷など起こらず、高収率でLOC構造の半導体装置を作製することができた。
(半導体装置作製例9)
実施例5で作製した接着フィルムの接着剤層(B)側を、表面に配線が施されたポリイミドフィルムからなる半導体素子搭載用基板の回路面に接着した。このとき、ボイドや空隙なく配線を埋め込むことができた。その後、半導体素子を接着し、BGA構造の半導体装置を作製することができた。
(半導体装置作製例10、11)
比較例1及び2で作製した接着フィルムの接着剤層(A)側をリードフレームに貼り付けた後、半導体素子を接着させ、ワイヤボンディングを行ったところ、ワイヤボンディング不良が発生し、半導体装置を作製することができなかった。
(半導体装置作製例12)
比較例3で作製した接着フィルムの接着剤層(A)側をリードフレームに貼り付けたが、接着力が弱く、一部剥離が生じた。また、半導体素子を接着した後も、リードフレームと接着フィルムの接着力が弱いために、半導体素子が剥離し、半導体装置を作製することができなかった。
作製した半導体装置の作製結果及び耐熱信頼性評価結果を表1にまとめた。耐熱信頼性の評価は、耐リフロークラック性と耐温度サイクル性で行った。
ワイヤボンディング性は、接続不良、インナーリードの剥がれ、半導体素子搭載用支持部材の位置ずれ等が起こらず、的確にワイヤボンディングできた場合を良好とし、的確にワイヤボンディングができなかった場合を不良とした。
耐リフロークラック性の評価は、半導体装置を85℃、85%RHの高温高湿度下に168時間放置した後に、パッケージ表面の最高温度が240℃でこの温度を20秒間保持するように温度設定したIRリフロー炉にパッケージを通し、室温で放置することにより冷却する処理を2回繰り返したサンプル中のクラックの有無を観察することにより行った。クラックの発生していないものを良好とし、発生していたものを不良とした。
耐温度サイクル性の評価は、サンプルを−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サイクルとして、3000サイクル試験を行った後、サンプルを観察することにより行った。破壊の起こっていないものを良好とし、破壊が起こったものを不良とした。
Figure 2007049082
本発明の半導体用接着フィルムのはみ出し長さを測定するために、接着剤層(A)側を金属板に接するように加熱圧着する際の概略図である。 本発明の半導体用接着フィルムのはみ出し長さを測定するために、接着剤層(B)側を金属板に接するように加熱圧着する際の概略図である。 本発明の半導体用接着フィルムのはみ出し長さを測定する際の概略図である。 本発明の半導体用接着フィルムの接着剤層(A)側をリードフレームのインナーリードに貼付け、半導体素子を接着した後ワイヤボンディングした半導体装置(LOCバッケージ)の断面図である。 本発明の半導体用接着フィルムの接着剤層(B)側を配線基板に貼付け、半導体素子を接着した後、基板のインナーリードと半導体素子を接続した半導体装置(BGAパッケージ)の断面図である。
符号の説明
1・・・支持フィルム
2・・・接着剤層(A)
3・・・接着剤層(B)
4・・・42アロイ板
5・・・テフロン(登録商標)板
6・・・プレス機下ヒーターブロック
7・・・プレス機上ヒーターブロック
8・・・流れ出した接着剤
9・・・一辺の中心から流れ出した接着剤の先端までの長さ
10・・・リードフレーム
11・・・半導体素子
12・・・封止材
13・・・ボンディングワイヤ
14・・・配線
15・・・配線基板
16・・・インナーリード
17・・・外部接続端子

Claims (10)

  1. 支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)を、もう一方の面に接着剤層(B)を有する接着フィルムであって、
    接着剤層(A)は、感光性樹脂組成物に紫外線を照射してなる層であり、
    1cm四方の接着フィルムを、接着剤層(A)側が金属板に接するように280℃で25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着したときの各辺の中心におけるはみ出し長さの平均値をF(A)としたとき、式(I)で表される値が2未満であり、
    1cm四方の接着フィルムを、接着剤層(B)側が金属板に接するように280℃で25kgfの荷重をかけて5秒間加熱圧着したときの各辺の中心におけるはみ出し長さの平均値をF(B)としたとき、式(II)で表される値が2以上30以下である半導体用接着フィルム。
    Figure 2007049082
    Figure 2007049082
  2. 支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物層(a)を形成した後に、感光性樹脂組成物層(a)に紫外線を照射し、その後、支持フィルムのもう一方の面に接着剤層(B)を形成する方法により製造される接着フィルムであって、紫外線の照射を感光性樹脂組成物層(a)側から行い、式(III)で表される値が0.3以下である請求項1に記載の半導体用接着フィルム。
    Figure 2007049082
  3. 支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物層(a)を形成した後に、感光性樹脂組成物層(a)に紫外線を照射し、その後、支持フィルムのもう一方の面に接着剤層(B)を形成する方法により製造される接着フィルムであって、紫外線の照射を支持フィルム側から行い、式(IV)で表される値が0.3以下である請求項1に記載の半導体用接着フィルム。
    Figure 2007049082
  4. 支持フィルムの紫外線透過率が20%以上である請求項3に記載の半導体用接着フィルム。
  5. 支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物層(a)を、もう一方の面に接着剤層(B)を形成した後に紫外線を照射する方法により製造されるフィルムであって、紫外線の照射を感光性樹脂組成物層(a)側から行い、式(III)で表される値が0.3以下である請求項1に記載の半導体用接着フィルム。
    Figure 2007049082
  6. 支持フィルムの一方の面に接着剤層(A)となる感光性樹脂組成物層(a)を、もう一方の面に接着剤層(B)を形成した後に紫外線を照射する方法により製造されるフィルムであって、紫外線の照射を接着剤層(B)側から行い、式(V)で表される値が0.3以下である請求項1に記載の半導体用接着フィルム。
    Figure 2007049082
  7. 接着剤層(A)の厚みが1μm以上200μm以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルム。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルムを貼り付けた半導体用接着フィルム付きリードフレーム。
  9. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルムを貼り付けた半導体用接着フィルム付き半導体素子搭載用基板。
  10. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルム、請求項8記載の半導体用接着フィルム付きリードフレーム、または請求項9記載の半導体用接着フィルム付き半導体素子搭載用基板を用いて作製した半導体装置。

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017110216A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 積水化学工業株式会社 半導体保護テープ

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