JP2724777B2 - Tab用テープ - Google Patents

Tab用テープ

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JP2724777B2
JP2724777B2 JP3250444A JP25044491A JP2724777B2 JP 2724777 B2 JP2724777 B2 JP 2724777B2 JP 3250444 A JP3250444 A JP 3250444A JP 25044491 A JP25044491 A JP 25044491A JP 2724777 B2 JP2724777 B2 JP 2724777B2
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勝典 薮田
仁志 野尻
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive

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  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの組立
工程において、デバイスの多ピン化、小型化、高密度実
装に際し、注目されているTAB(Tape Automated Bon
ding)方式に用いられる保護層、接着剤層及び有機絶縁
フィルムの3層構造からなるテープ(以下、TAB用テ
ープという)に関する。
【0002】
【従来の技術】TAB用テープは、スリット、パンチ
ング、銅箔ラミネーティング、接着剤硬化、配置パ
ターン形成(レジスト塗布、銅のエッチング、レジスト
剥離)、メッキ処理、インナーリードボンディン
グ、樹脂封止、パンチング、アウターリードボン
ディング、の以上の加工工程により実装される。これら
の加工工程において、接着剤及び有機絶縁フィルムは、
周辺回路、封止樹脂中に残ることが多く、このような場
合、益々高密度化が進む中にあって、銅箔のパターン間
の絶縁信頼性やチップのAl配線の腐食に影響するイオ
ン性不純物が問題となる。絶縁信頼性は接着剤の特性に
起因するところが多く、イオン性不純物は接着剤がエッ
チング液(酸、塩素イオン含有)、レジスト剥離液(ア
ルカリ、カリウムイオン含有)、メッキ液(塩素イオ
ン、硫酸イオン含有)などにさらされるために取り込ま
れたり、また接着剤そのものに含まれていたりする場合
がある。また絶縁信頼性は、接着剤の耐湿性、電機抵
抗、イオン不純物などにより支配される。
【0003】従来よりフレキシブルプリント基板をはじ
めとする基板材料用途に用いられてきた接着剤は、エポ
キシ/ポリアミド(ナイロン)系のものが多く用いられ
ているが、これは、加工中にイオン性不純物(特にC
lイオン)を取り込み易い、加水分解され易い、電
気抵抗が低い、等の性質を持っているため、パターン間
の金属マイグレーション等の絶縁劣化が問題になってい
る。またインナーリードボンディング工程において、ボ
ンディングツール(380〜450℃)からの熱が接着
剤層に伝わるため耐熱性(高温時における高接着性)が
要求されるが、従来の接着剤では高温時の接着力の低下
が問題になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のTAB用テープにおける上記のような問題を起こすこ
とのないTAB用テープを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のTAB用テープ
は、有機絶縁フィルム上に、下記に示す構造を有するエ
ポキシ末端ポリアミドと、エポキシ樹脂と、エポキシ樹
脂硬化剤とからなる接着剤層及び保護層を設けてなるT
ABテ−プを内容とする。
【0006】
【化3】
【0007】本発明のTAB用テープは、有機絶縁フィ
ルムの片面に半硬化状(B−ステージ状態)の接着剤層
と、保護層となる保護フィルムが順次積層された3層構
造から構成される。
【0008】有機絶縁フィルムとしては、好ましくは厚
さ25〜190μm、より好ましくは50〜125μm
のポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサル
ファイド、ポリエーテルエーテルケトン等の耐熱フィル
ムや、エポキシ樹脂−ガラスクロス、エポキシ樹脂−ポ
リイミド−ガラスクロス等の複合耐熱フィルムからなる
有機絶縁フィルムが挙げられる。
【0009】接着剤層は、熱硬化型のもので半硬化状
(B−ステージ状態)であることが必要であり、下記に
示す構造を有するエポキシ末端ポリアミドと、エポキシ
樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤からなり、膜厚は好ましく
は10〜40μm、より好ましくは15〜30μmの層
である。
【0010】
【化4】
【0011】この接着剤層において、エポキシ末端ポリ
アミドは上記の構造を有するものであり、この構造式に
おいて、m、nは任意の自然数をとり得ることができる
が、エポキシ末端ポリアミドの分子量は5000〜50
000であることが好ましい。これより小さいと銅箔と
のラミ時に溶融し流れ出る。またこれより大きいとエポ
キシ樹脂と相溶しなくなる。また、この接着剤層におい
て、エポキシ末端ポリアミドは末端に反応基を有するた
め、本接着剤層の耐熱性を高めている。
【0012】本発明におけるカルボン酸末端ポリアミド
は、ジカルボン酸をモノマーとして用いるものであり、
アジピン酸、セバチン酸、ドデカン二酸などを用いるも
の、ダイマー酸を用いるものなどが挙げられ、これらは
単独又は2種以上組み合わせて用いられるが、ダイマー
酸を用いると吸湿性の低いポリアミドを得ることができ
るので好ましい。ダイマー酸は不飽和脂肪酸を原料とし
たものであればどのようなものでもよく、モノマー酸、
トリマー酸などを含んでいてもよい。また二重結合を飽
和させた水添ダイマー酸であってもよい。また、ジカル
ボン酸と反応させるジアミンもしくはジイソシアネート
としては、例えばヘキサメチレンジイソシアネ─ト、ト
ルエンジイソシアネ─ト、ジフェニルメタンジイソシア
ネ─ト、イソフォロンジイソシアネ─ト及びそれらのジ
アミンなどが挙げられ、これらは単独又は2種以上組み
合わせて用いることができるが、以下の構造を有するも
のが吸湿性、耐熱性の点から好ましい。
【0013】
【化5】
【0014】また、カルボン酸末端ポリアミドの分子量
は1000〜30000であることが好ましい。これよ
り小さいとポリアミドとしての可撓性が充分発現しな
い。またこれより大きいとカルボン酸末端ポリアミドを
エポキシ化するにあたって反応が困難になる。
【0015】エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA
型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジル
エーテル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等
種々の物を用いることができる。ただし、ポリアミドと
反応させるエポキシ樹脂としては、分子内に2個のエポ
キシ基を有する二官能性エポキシ樹脂が好ましい。これ
らのエポキシ樹脂は単独で用いても、二種以上の混合物
として用いてもかまわない。また、主剤として用いるエ
ポキシ樹脂と、ポリアミドと反応させるエポキシ樹脂と
は、同一組成であっても異なっていてもよいが、類似し
た構造を有することが相溶性の向上のために好ましい。
【0016】エポキシ末端ポリアミドは、トルエンやク
ロルベンゼン、Nメチル2ピロリドンなどの有機溶媒を
反応溶媒とし、カルボン酸末端のポリアミドに対し、カ
ルボン酸に対して概ね当量のエポキシ樹脂を加え、加熱
下反応させることによって得られる。上記構造式中、n
=1〜40、m=1〜30のものが好ましい。
【0017】エポキシ樹脂硬化剤としては、周知のアミ
ン系、フェノール系、有機酸系、有機酸無水物系、ジシ
アンジアミド系、トリアジン系、イミダゾール系、フッ
化ホウ素アミン系等が使用できるが、好ましくは、芳香
族アミン系、フェノール系、ジシアンジアミド系、トリ
アジン系、イミダゾール系硬化剤である。これらのエポ
キシ樹脂硬化剤は単独で用いても、2種以上の混合物と
して用いてもかまわない。
【0018】本発明において、接着剤層の組成は上記エ
ポキシ末端ポリアミド樹脂にエポキシ樹脂とエポキシ樹
脂硬化剤を適量配合してなる。配合割合としてはエポキ
シ末端ポリアミド樹脂10〜70重量部、エポキシ樹脂
30〜90重量部が好適である。エポキシ樹脂硬化剤は
エポキシ樹脂と硬化剤の種類により適量添加する。エポ
キシ末端ポリアミド樹脂が10重量部未満では接着剤が
柔軟性に欠け、70重量部を越えると高温での接着性が
低下する。これ以外に他成分を含んでもかまわない。例
えばアクリル系樹脂、フェノール系樹脂、イミド系樹
脂、ゴム系樹脂などの樹脂成分、エポキシ樹脂に対して
の硬化促進剤、硬化触媒、各種無機・有機フィラーなど
が挙げられる。また作業性の観点から、各種の有機溶剤
に溶解して用いるのが好ましい。
【0019】接着剤層の保護層としては、接着剤の乾燥
時に、軟化・劣化・変質を起こさないだけの耐熱性を有
していればどのようなものでもかまわないが、耐熱性・
強度・価格などのバランスからはポリエチレンテレフタ
レート等のポリエステルフィルムが好適である。
【0020】次に、本発明のTAB用テープの製造方法
について説明する。 保護フィルム上に所定の配合の接着剤を、乾燥後の膜
厚が上記の範囲になるように塗布する。 120〜150℃、1〜3分の加熱条件で乾燥させ、
接着剤層を半硬化状態(B−ステージ化状態)にする。 接着剤層に有機絶縁フィルムを重ね合わせ、20〜1
00℃で1kg/cm2 以上の条件で圧着する。 以上のような製造方法により、本発明のTAB用テープ
が得られる。
【0021】
【実施例】以下に実施例にて本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例のみに制限されるものではな
い。尚、以下の記載において、「%」、「部」及び
「比」は特に断らない限りそれぞれ「重量%」、「重量
部」、「重量比」を意味する。
【0022】実施例1 厚さ35μmのポリエチレンテレフタレートフィルムか
らなる保護層に下記のA、B、C、の組成からなる接着
剤層用溶液を塗布し、150℃で2分間加熱乾燥して膜
厚20μmの接着剤層を形成した。
【0023】A:エポキシ末端ポリアミドの40%メタ
ノール/トルエン(30/70)混合溶液100部 エポキシ末端ポリアミドは下記の方法により合成したも
のを用いた: (カルボン酸末端ポリアミドの合成)攪拌器、還流管及
び排気管を備えたフラスコにダイマー酸(PRIPOL 1009
ユニケマ社製)を40g、Nメチル2ピロリドン(NM
P)を120g入れ攪拌し溶解した。これにイソフォロ
ンジイソシアネート14gを加え、100℃で1時間、
150℃で3時間、200℃で2時間加熱を行い反応を
進めた。この反応溶液よりNMPを留去し、カルボン酸
末端ポリアミドを合成した。 (エポキシ末端ポリアミドの合成)攪拌器、還流管を備
えたフラスコにイソフォロンジイソシアネートとダイマ
ー酸から合成されたカルボン酸末端ポリアミド(M.W. 5
500 )を26g、エポキシ樹脂エピコート1001(油
化シェルエポキシ社製)6.0g、クロロベンゼンを1
20g、トリエチルアミンを2.0mlを秤取し、140
℃で10時間還流を行い反応を進めた。この反応溶液よ
りクロロベンゼン及びトリエチルアミンを留去し、エポ
キシ末端ポリアミドを合成した。
【0024】 B:エポキシ樹脂 エピコート1001(油化シェルエポキシ社製) 50%メタノール/トルエン(30/70)混合溶液 100部 クレゾールノボラックエポキシ(エピコート180H、油化シェルエポキシ社 製) 50%メタノール/トルエン(30/70)混合溶液 20部
【0025】 C:エポキシ樹脂硬化剤 ジアミノジフェニルスルホン/ジシアミンジアミド(4/1) 20%メチルセロソルブ溶液 45部 次に厚さ75μmのポリイミドフィルムからなる有機絶
縁フィルムを重ね合わせ、40℃、1kg/cm2 の条件で
加熱加圧して、TAB用テープを作製した。
【0026】実施例2 接着剤層用溶液として、下記A、B、C、の組成からな
るものを用いた以外は、実施例1と同様にしてTAB用
テープを作製した。 A:エポキシ末端ポリアミドの40%メタノール/トルエン(30/70)混合 溶液 100部 エポキシ末端ポリアミドは、下記の重量比のダイマー
酸、イソフォロンジイソシアネート及びエポキシから実
施例1と同様にして合成したものを用いた。 ダイマー酸(PRIPOL 1009 ユニケマ社製) 50部 イソフォロンジイソシアネート 13部 エピコート1001(油化シェルエポキシ社製) 31部 B:エポキシ樹脂 エピコート1001(油化シェルエポキシ社製) 50%メタノール/トルエン(30/70)混合溶液 100部 クレゾールノボラックエポキシ(エピコート180H、油化シェルエポキシ社 製) 50%メタノール/トルエン(30/70)混合溶液 20部 C:エポキシ樹脂硬化剤 ジアミノジフェニルスルホン/ジシアミンジアミド(4/1) 20%メチルセロソルブ溶液 45部
【0027】比較例1 接着剤層用溶液として、下記A、B、C、の組成からな
るものを用いた以外は、実施例1と同様にしてTAB用
テープを作製した。 A:エポキシ樹脂 エピコート828(油化シェルエポキシ社製) 30部 B:ポリアミド樹脂 ダイマー酸系ポリアミド(マクルメルト6900、ヘンケル白水社製) 20%トルエン/イソプロピルアルコール(50/50)混合溶液 300 部 C:エポキシ樹脂硬化剤 ジアミノジフェニルスルホン/ジシアミンジアミド(4/1) 20%メチルセロソルブ溶液 40部
【0028】比較例2 接着剤層用溶液として、下記A、B、C、の組成からな
るものを用いた以外は、実施例1と同様にしてTAB用
テープを作製した。 A:エポキシ樹脂 エピコート828(油化シェルエポキシ社製) 60部 クレゾールノボラックエポキシ(エピコート180H、油化シェルエポキシ社 製) 50%トルエン/イソプロピルアルコール(50/50)混合溶液 20部 B:ポリアミド樹脂 共重合ナイロン(プラタボンドM1276、日本リルサン社製) 20%トルエン/イソプロピルアルコール(50/50)混合溶液 150 部 C:エポキシ樹脂硬化剤 ジアミノジフェニルスルホン/ジシアンジアミド(4/1) 20%メチルセロソルブ溶液 90部
【0029】実施例1、2及び比較例1、2のTAB用
テープについて、下記の特性評価試験を行なった。その
結果を表1に示す。 接着剤の吸水率:ASTM−D−570 24時間後
の吸水率。 接着力(ポリイミドフィルム/電解銅箔):JIS
C5016 20℃/100℃ 線間絶縁抵抗:線間1mm櫛形パターン、500V 常態(20℃、65%R.H. 24hr) 吸湿後(40℃、90%R.H. 96hr)
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明によって、耐熱性に優れ、加工時
でのイオン性不純物の取り込みの少ない絶縁信頼性の高
いTAB用テープを提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 63/00 C08L 63/00 H01L 21/60 311 H01L 21/60 311W

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機絶縁フィルム上に、下記に示す構造
    を有するエポキシ末端ポリアミドと、エポキシ樹脂と、
    エポキシ樹脂硬化剤とからなる接着剤層及び保護層を設
    けてなるTAB用テープ。 【化1】
  2. 【請求項2】 接着剤層のエポキシ末端ポリアミドが、
    カルボン酸末端ポリアミドに該カルボン酸に対して概ね
    当量のエポキシ樹脂を反応させたものである請求項1記
    載のTAB用テープ。
  3. 【請求項3】 カルボン酸末端ポリアミドがダイマー酸
    を原料とするものである請求項2記載のTAB用テー
    プ。
  4. 【請求項4】 カルボン酸末端ポリアミドがその分子構
    造内に下記に示す構造を有する請求項2又は3記載のT
    AB用テープ。 【化2】
  5. 【請求項5】 カルボン酸末端ポリアミドの分子量が1
    000〜30000である請求項2乃至4記載のTAB
    用テープ。
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