JP3111450B2 - 接着テープ及びリードフレームテープ - Google Patents

接着テープ及びリードフレームテープ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接着テープ、特に
電子産業に有用な接着テープに関する。さらに、本発明
はリードフレームのピン間を固定するためのリードフレ
ームテープに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】接着剤組成物はさまざまな集積回
路（ＩＣ）チップの組立て部品に使用され種々の接合及
び固定機能を果たしている。主な応用例としては、リー
ドフレームのリードを接着する際や、金属製熱放散板を
ＩＣに取付ける際に使用されている。接着剤組成物が非
支持型のフリーフィルムとして、あるいはフィルム基材
の両面に接着剤組成物が塗布される両面テープ用に使用
される場合は、これを電子接着剤フィルム（ＥＡＦ）と
通称している。この接着剤組成物は、リードフレームの
金属製リードの接着のためフィルム基材の片面に接着剤
組成物を塗布した片面テープの形態としても使用され
る。これらのテープを総称してリードフレームテープ
（ＬＦＴ）と通称している。
【０００３】リードフレームテープに必要とされる条件
は厳格である。リードフレームは、穿孔した薄い金属シ
ートであり、中央のパッド部分とそれから全方向に放射
状に延びるリード線（指部）とからなる。リードフレー
ムは、通常は銅、銅合金、あるいは、銀やパラジウム等
の貴金属で鍍金した銅から製造される。フレーム部が組
立て部品の骨格となり、リード部がＩＣチップと印刷回
路基板間（ＰＣＢ）を連結し、該印刷回路基板上にＩＣ
チップを最終的に載置する。リードフレームから放射状
に延びるリードの本数は数本から数百本までさまざまで
あるが、標準的なリードフレームは４０本のリードピン
を有する。
【０００４】パッケージ化したＩＣチップを製造する際
には、ＩＣチップはまずリードフレームの中央パッドに
接着され、次いで該チップ上の入出力端子（Ｉ／Ｏｓ）
がリードフレームから延出する金属リードにワイアボン
ディングされる。そして全体の組立て部品が封止剤によ
り封止される。
【０００５】この際、正確なワイアボンディングや表面
実装作業には金属リードの共平面性が極めて重要であ
る。これらのリードは出荷時や取扱時に曲がる可能性が
あり、これによりチップをリードにワイアボンディング
する際やＩＣを印刷回路基板に載置する際に問題が生じ
る虞れがある。リードが細くなればなるほど機械的なダ
メージを受け易くなる。
【０００６】このため、リードの共平面性を確保するた
め、リードは封止前に互いにリードフレームテープの細
片により接着される。テープはフレームの一側のどの部
分に於いてもすべてのリードに跨がり、すべてのリード
を機械的にリンクさせることにより、いずれかのリード
が強制的に曲げられてもテープの付勢作用により元の共
平面位置に復帰する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】電子接着剤フィルムや
リードフレームテープの接着剤として使用される接着剤
組成物が有効であるには以下の特性を有さなければなら
ない。
【０００８】（１）加熱及び加圧下で金属リードと金属
プレートに容易に接着しなければならない。標準的なシ
ール条件は０．３秒間２４０℃であるが、ヴァンガード
社のオートテープ７００テーパのような標準的テーピン
グ装置では、温度１５０乃至３００℃、滞留時間０．１
乃至０．５秒の範囲が使用されてもよい。
【０００９】（２）接着後のテープは機械的あるいは熱
的ショック下での剥離に耐える充分な接着性を有さなけ
ればならない。１５０グラム以上の接着力が望ましい
が、標準的な４０ピン型のリードフレームテープでは２
００乃至３００グラムの範囲が好適である。
【００１０】（３）生産性を妨げないためできるだけ低
い温度で素早く硬化（即ち架橋）しなければならない。
２００乃至３００℃の範囲の硬化温度、９０秒未満、好
適には３０乃至６０秒の範囲の硬化時間がそれぞれ望ま
しい。
【００１１】（４）硬化後は、５秒間２５０℃のワイア
ボンディングに晒される際に、軟化して接着力が失われ
ないよう、それに抗する充分な接着力を有さなければな
らない。
【００１２】（５）ワイアボンディングで２５０℃に加
熱される間に化学的に劣化したり分解してはならない。
【００１３】（６）ワイアボンディングや組み立て作業
時に揮発性物質の発生をできるだけ少なくしなければな
らない。
【００１４】（７）リードの短絡や装置故障の究極的な
原因となる常温または高温及び常温また高湿下での電圧
バイアスの際に銅の樹枝状結晶の成長を促進してはなら
ない。
【００１５】（８）接着剤を介した電荷の漏れを回避す
るため、接着剤のイオン不純物の溶脱が低レベルでなけ
ればならない。
【００１６】市場で現在入手可能なＥＡＦやＬＥＦは上
述した要件のいくつかを満たすが、すべてではない。銅
に対し高い接着性を有するが硬化時間が長すぎるもの、
銅に対する接着性が低く機械的ショックを受けると剥離
しやすいもの、３００℃という高温下でしか迅速に硬化
しないものなど、である。また、熱可塑性テープでは、
硬化を要求しないものがあるが、３００℃以上のシーリ
ング温度が要求され、また極めて高価である。さらに樹
枝状結晶が他より成長し易いものもある。
【００１７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、電子接着剤フィルムやリードフレームテープ等
の電子産業用の接着テープを提供することを目的とす
る。本発明は、両面又は片面リードフレームに好適な接
着テープを提供することを目的とする。さらに、本発明
は、前記本発明の接着テープからなる新規なリードフレ
ームテープを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の接着
テープは、（ａ）２０乃至６０重量％のフェノキシ樹脂
と、（ｂ）２０乃至６０重量％の熱可塑性ウレタンエラ
ストマーと、（ｃ）５乃至５０重量％のフェノール樹脂
硬化剤とからなる接着剤組成物の塗膜を少なくとも片面
に有する可撓性フィルム基材からなる。
【００１９】また、請求項２の接着テープは、前記請求
項１において、前記可撓性フィルム基材が、耐熱性ポリ
イミドフィルムであるものである。
【００２０】請求項３の接着テープは、前記請求項１に
おいて、前記可撓性フィルム基材が、剥離ライニングで
あるものである。
【００２１】請求項４の接着テープは、前記請求項１乃
至３のいずれか１項において、前記可撓性フィルム基材
の両面に前記接着剤組成物を塗布したものである。
【００２２】請求項５の接着テープは、前記請求項１乃
至４のいずれか１項において、前記接着剤組成物の塗膜
が剥離ライニングで被覆されているものである。
【００２３】さらに、請求項６のリードフレームテープ
は、（ａ）２０乃至６０重量％のフェノキシ樹脂と、
（ｂ）２０乃至６０重量％の熱可塑性ウレタンエラスト
マーと、（ｃ）５乃至５０重量％のフェノール樹脂硬化
剤とからなる接着剤組成物の塗膜を片側に塗布したポリ
イミドフィルムからなるものである。
【００２４】
【発明の実施形態】以下本発明を詳細に説明する。
【００２５】本発明の接着テープに用いる接着剤組成物
は以下の成分により構成される。（１）フェノキシ樹
脂、（２）熱可塑性ウレタンエラストマ−（ＴＰＵ）、
及び（３）硬化剤である。さらに、必要に応じて充填剤
やその他の添加剤を含んでもよい。
【００２６】好適な接着剤組成物は、フェノキシ樹脂、
熱可塑性ウレタンエラストマ−（ＴＰＵ）、及びレゾー
ル型フェノール樹脂硬化剤からなる。この接着剤組成物
には電気的または熱的に伝導性のある充填剤やその他の
添加剤を包含してもよい。
【００２７】前記フェノキシ樹脂の好適なものは、高い
強度と耐熱性を与えるビスフェノールＡ繰返しユニット
型のポリマーである。商業的に入手可能なフェノキシ樹
脂の代表例としては、フェノキシアソシエイツ社のパフ
ェン（ＰＡＰＨＥＮ）フェノキシ樹脂、及びシェルケミ
カル社のエポノール（ＥＰＯＮＯＬ）樹脂がある。パフ
ェン樹脂はさまざまな分子量で発売されているが、その
うちＰＫＨＨグレードが最も好適な樹脂である。
【００２８】さらに、好適なフェノキシ樹脂は、以下の
化学式により表されるものであってもよい。
【００２９】
【化１】
【００３０】（式中、ｎは、およそ１から６０、あるい
はそれ以上であってもよい。）また、好適な熱可塑性ウ
レタンエラストマ−（ＴＰＵ樹脂）は、接着剤に必要と
される粘着性を付与するものである。これらのエラスト
マーには、鎖状ポリマーのポリエステルユニット又はポ
リエーテルユニットのいずれかが供給される。この熱可
塑性ウレタンエラストマ−は、フェノキシ樹脂と化学反
応を起こさない限り、適当な溶媒、例えばジオキソラン
に溶解し、フェノキシ樹脂と混合してもよい。代表例と
しては、Ｂ．Ｆ．グッドリッチケミカル社のエスティー
ン（ＥＳＴＡＮＥ）樹脂、モートンケミカル社のモルサ
ン（ＭＯＲＴＨＡＮＥ）樹脂、及びマーキンサ社のパー
ルスティック（ＰＥＡＲＬＳＴＩＣＫ）樹脂がある。特
にエスティーンＥ５７０３樹脂が好適なＴＰＵ樹脂であ
る。また、米国特許第２，８７１，２１８号と２，８９
９，４１１号に適当なＴＰＵ樹脂が開示されている。
【００３１】好適な硬化剤は、レゾール型のフェノール
樹脂である。これにより接着剤組成物を架橋させ強化す
る。レゾール型フェノールは、通常、フェノキシ樹脂の
ヒドロキシル基と反応し、架橋構造を生じさせる。適当
なレゾール型フェノール樹脂の供給元は非常に多い。最
も早い硬化速度を示すレゾール型フェノール樹脂はアル
キル化したものである。特に好適なレゾール型フェノー
ル樹脂は、ビスフェノールＡ型樹脂、アルキルフェノー
ル樹脂、及びビスフェノールＡ、アルキルフェノール及
びフェノールの内少なくとも１つをフェノール成分とし
て含有する共縮合フェノール樹脂である。上述したよう
なレゾール型フェノール樹脂の代表例としては、ジョー
ジア パシフィック レジン社のベークライト（ＢＡＫ
ＥＬＩＴＥ）樹脂、シェネクタディ インターナショナ
ル社のフェノールコーティング樹脂がある。特にジョー
ジア パシフィック レジン社のＧＰＲＩ−７５９０フ
ェノール樹脂が好適な硬化剤である。また、他の硬化
剤、例えばビスフェノールＡのシアン酸塩エステルのよ
うに、適当な架橋を生じるものも使用可能である。
【００３２】さらに上述したような成分に必要に応じ
て、熱膨脹係数を調節したり電気又は熱的伝導性を付与
するため充填剤を接着剤に添加してもよい。前記充填剤
としてシリカ等の酸化物粉末が熱膨脹係数の調節用に使
用されてもよい。金属粉末あるいは金属を塗着した球体
が、電気伝導性を付与するために使用可能であり、アル
ミナ、窒化アルミニウム及び酸化ベリリウム等の酸化粉
末が接着剤の熱伝導性を増すために使用できる。この充
填剤の量は、通常、接着剤の全体量の０．５乃至８０重
量％の範囲である。
【００３３】上述したような接着剤組成物の各成分の相
対量は所望の最終特性に合わせて調節可能であり、下記
の表に示す量で配合することができる。なお、下記表に
おいては全範囲を通じ接着剤の乾燥分総重量に基づく重
量％が示されている。
【００３４】
【表１】
【００３５】上述したような接着剤組成物は、金属リー
ドに加熱接着可能で２２５℃以上で硬化時間が３０秒と
いう迅速な硬化時間を発揮する。当該接着剤組成物は、
熱的に安定で硬化後の温度上昇においても高い接着強度
を有する。さらに、電圧バイアスの際に銅の樹枝状結晶
の成長を促進しない。
【００３６】次に上述したような接着剤組成物を用いた
本発明の接着テープについて説明する。前述した接着剤
組成物が接着テープとなる電子接着剤フィルムとして供
給される際は、剥離ライニングとして容易に分離可能な
１または２枚の裏当て用ライナーフィルムが提供され
る。このライナーフィルムとしては容易に剥離可能でか
つ汚染するものでない限り、どのようなライナーが使用
されてもよい。
【００３７】前述した接着剤組成物がテープ形成用に使
用される場合は、該接着剤組成物は、好適には耐熱性の
ポリイミドフィルム支持基材の片面または両面に塗布さ
れる。ポリイミドフィルム以外の他のフィルムであって
も、接着剤がそれに対し確実に付着し、上述の他の加熱
及び化学的条件を満足する限り基材として使用可能であ
る。剥離ライナーが、使用前にテープの接着剤表面を保
護するために提供されてもよい。
【００３８】片面または両面テープを製造する際は、接
着剤組成物は、ロールコーティングやスロット・ダイコ
ーティング等の便宜的コーティング技術によってフィル
ム基材上に約１０乃至５０ミクロンの厚さに塗布され、
乾燥後、このフィルム基材を切断してテープを形成す
る。
【００３９】上述したような接着テープは電子分野用の
接着テープとして好適であり、特にリードフレームテー
プとして好適である。
【００４０】
【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。例１ 接着剤組成物の調製 フェノキシ樹脂（フェノキシアソシエイツ社製パフェン
ＰＫＨＨ）３６．６７％と、熱可塑性ウレタンエラス
トマー（ＢＦグッドリッチ社製エスティーン５７０３）
３８．３３％と、フェノール樹脂（ジョージアパシフィ
ック社製ＧＰＲＩ−７５９０）２５．００％とを１，３
−ジオキソラン溶媒に混合し接着剤組成物の溶液を調製
した。例２ リードフレームテープの準備 例１の接着剤組成物がカプトンＨＮポリイミドフィルム
（５０ミクロン厚、デュポン高性能フィルム）の片面に
適当な間隙を有する引延ばしバーを使用して４ミル（約
１０１．６μｍ）厚に塗布され、最終的な乾燥後の塗布
厚が約０．８ミル（約２０．３２μｍ）になるようにし
た。そして、このフィルムを切断してテープを形成し
た。このようにして得たテープを２４０℃、滞留時間
０．３秒、３０パスカル・インチの条件で４０ピン型銅
製リードフレームに接着した。そして、このリードフレ
ームテープの室温での接着力、２２５℃での硬化に必要
な最少時間、樹枝状結晶の成長の有無、初期電流リーク
値及びプレッシャークッカーテスト後の電流リーク値を
測定した。なお、電流リーク値は米国特許第５，２７
７，９７２号の記載に従って決定された。すなわち、飽
和型プレッシャークッカー試験機を使用して初期電流リ
ーク値（Ａ）を測定するとともに、１２１℃２気圧にて
５００時間放置した後の電流リーク値（Ａ）を測定し
た。
【００４１】接着後のテープは下記に示す特性を有して
いた。
【００４２】室温での接着力：２５６グラム ２２５℃での硬化に必要な最少時間：３０秒 １８ボルト，２４時間，１５０℃での樹枝状結晶の成
長：なし 電流リーク初期値：１×１０-13 （Ａ）以下 プレッシャークッカーテスト５００時間経過後の電流リ
ーク値：１×１０-10 （Ａ）以下 上記特性から明らかなように該テープの接着剤はリード
に対し良好な接着性と、非常に早い硬化速度を示し、樹
枝状結晶の成長を促進しなかった。
【００４３】以上本発明について詳細に説明してきた
が、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の範囲内で種々の変形が可能なことは当業者には自
明であろう。従って、本発明は特許請求の範囲のみによ
って限定されるものである。
【００４４】
【発明の効果】本発明の請求項１の接着テープは、
（ａ）２０乃至６０重量％のフェノキシ樹脂と、（ｂ）
２０乃至６０重量％の熱可塑性ウレタンエラストマー
と、（ｃ）５乃至５０重量％のフェノール樹脂硬化剤と
からなる接着剤組成物の塗膜を少なくとも片面に有する
可撓性フィルム基材からなるものであるので、接着力が
大きく、短時間で硬化可能であり、樹枝状結晶の成長を
させず、電流リークの少ないものであり、電子分野用に
好適である。
【００４５】また、請求項２の接着テープは、前記請求
項１において、前記可撓性フィルム基材が、耐熱性ポリ
イミドフィルムであるものであるので、耐熱性や化学的
安定性に優れたものとなっている。
【００４６】請求項３の接着テープは、前記請求項１に
おいて、前記可撓性フィルム基材が、剥離ライニングで
あるものであるものであるので、前記可撓性フィルム基
材を剥離することができる。
【００４７】請求項４の接着テープは、前記請求項１乃
至３のいずれか１項において、前記可撓性フィルム基材
の両面に前記接着剤組成物を塗布したものであるので、
両面に被接着物を接着する用途に適用可能となってい
る。
【００４８】請求項５の接着テープは、前記請求項１乃
至４のいずれか１項において、前記接着剤組成物の塗膜
が剥離ライニングで被覆されているものであるので、使
用時に剥離ライニングを剥離して使用することにより使
用しやすく、かつ保管性の良好なものである。
【００４９】さらに、請求項６のリードフレームテープ
は、（ａ）２０乃至６０重量％のフェノキシ樹脂と、
（ｂ）２０乃至６０重量％の熱可塑性ウレタンエラスト
マーと、（ｃ）５乃至５０重量％のフェノール樹脂硬化
剤とからなる接着剤組成物の塗膜を片側に塗布したポリ
イミドフィルムからなるものであるので、接着力が大き
く、短時間で硬化可能であり、銅などの樹枝状結晶の成
長をさせず、電流リークの少ないものであり、リードフ
レームテープとしての特性に優れるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−141083（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−689（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−113480（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−105932（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−188180（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−208221（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−94526（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−125426（ＪＰ，Ａ) 特公 昭39−10508（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09J 7/02 C09J 161/06 C09J 163/00 - 163/10 C09J 167/02 C09J 171/08 - 171/10 C09J 175/04 - 175/16

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）２０乃至６０重量％のフェノキシ
    樹脂と、（ｂ）２０乃至６０重量％の熱可塑性ウレタン
    エラストマーと、（ｃ）５乃至５０重量％のフェノール
    樹脂硬化剤とからなる接着剤組成物の塗膜を少なくとも
    片面に有する可撓性フィルム基材からなることを特徴と
    する接着テープ。
  2. 【請求項２】 前記可撓性フィルム基材が、耐熱性ポリ
    イミドフィルムであることを特徴とする請求項１記載の
    接着テープ。
  3. 【請求項３】 前記可撓性フィルム基材が、剥離ライニ
    ングであることを特徴とする請求項１記載の接着テー
    プ。
  4. 【請求項４】 前記可撓性フィルム基材の両面に前記接
    着剤組成物を塗布したことを特徴とする請求項１乃至３
    のいずれか１項記載の接着テープ。
  5. 【請求項５】 前記接着剤組成物の塗膜が剥離ライニン
    グで被覆されていることを特徴とする請求項１乃至４の
    いずれか１項記載の接着テープ。
  6. 【請求項６】 （ａ）２０乃至６０重量％のフェノキシ
    樹脂と、（ｂ）２０乃至６０重量％の熱可塑性ウレタン
    エラストマーと、（ｃ）５乃至５０重量％のフェノール
    樹脂硬化剤とからなる接着剤組成物の塗膜を片側に塗布
    したポリイミドフィルムからなることを特徴とするリー
    ドフレームテープ。
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