JP3396989B2 - Tab用接着剤付きテープおよび半導体装置 - Google Patents

Tab用接着剤付きテープおよび半導体装置

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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/50Tape automated bonding [TAB] connectors, i.e. film carriers; Manufacturing methods related thereto

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  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路の実装方
法であるテープオートメーテッドボンディング(TA
B)方式に用いられる接着剤付きテープ(以下、TAB
用テープと称する)およびそれを用いた半導体装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】通常のTAB用テープは、ポリイミドフ
ィルム等の可撓性を有する有機絶縁性フィルム上に、接
着剤層および保護フィルム層として離型性を有するポリ
エステルフィルム等を積層した3層構造より構成されて
いる。
【0003】TAB用テープは、スプロケットおよび
デバイス孔の穿孔、銅箔との熱ラミネート、パター
ン形成(レジスト塗布、エッチング、レジスト除去)、
スズまたは金−メッキ処理などの加工工程を経てTA
Bテープ(パターンテープ)に加工される。図1にパタ
ーンテープの形状を示す。図2に本発明の半導体装置の
一態様の断面図を示す。パターンテープのインナーリー
ド部6を、半導体集積回路8の金バンプ10に熱圧着
(インナーリードボンディング)し、半導体集積回路を
搭載する。次いで、封止樹脂9による樹脂封止工程を経
て半導体装置が作成される。このような半導体装置をテ
ープキャリアパッケージ(TCP)型半導体装置と称す
る。TCP型半導体装置は、他の部品を搭載した回路基
板等とアウターリード7を介して接続(アウターリード
ボンディング)され、電子機器への実装がなされる。
【0004】最終的にTAB用テープの接着剤層は、パ
ッケージ内に残留するため、絶縁性、耐熱性、接着性が
要求される。近年電子機器の小型化、高密度化が進行す
るに伴い、TAB方式における導体幅が非常に狭くなっ
てきており、高い接着強度を有する接着剤の必要性が高
まっている。しかし、かかる多数の工程において種々の
薬品にさらされるため、初期の接着強度とともに接着剤
の耐薬品性が高いことが非常に重要である。特に、レジ
スト剥離、金メッキ時のアルカリ、あるいはエッチン
グ、スズメッキ時の酸に対して接着力の低下が少ないこ
とは必須の特性である。
【0005】このような観点から、従来のTAB用テー
プの接着剤層にはエポキシ樹脂および/またはフェノー
ル樹脂とポリアミド樹脂の混合組成物が主として用いら
れてきた。(特開平2−143447号公報、特開平3
−217035号公報等)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の接着性
および接着力からみた耐薬品性において、従来のTAB
用テープは必ずしも十分とはいえない。たとえば、スズ
メッキ時に導体の下にメッキ液が侵入し、接着力が大き
く低下する場合がある。その場合、ボンディング等の後
工程で導体の剥離を生じ、集積回路、回路基板と接続で
きないことがある。
【0007】本発明はこのような問題点を解決し、接着
性および耐薬品性に優れた新規なTAB用テープおよび
それを用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するためにTAB用テープの接着剤成分の化学
構造と金属に対する接着性および耐薬品性との関係を鋭
意検討した結果、ナフトール化合物とポリアミド樹脂と
を巧みに組み合わせることにより、接着性および耐薬品
性に優れたTAB用テープが得られることを見い出し、
本発明に至ったものである。
【0009】すなわち、本発明は可撓性を有する有機絶
縁性フィルム上に、接着剤層および保護フィルム層を有
する積層体より構成され、該接着剤層がナフトール化合
物およびポリアミド樹脂を必須成分とし、エポキシ樹脂
を含有することを特徴とするTAB用接着剤付きテープ
およびそれを用いた半導体装置に関する。
【0010】本発明で使用されるナフトール化合物は、
α−、β−の各ナフトールおよびポリヒドロキシナフタ
レンの誘導体であり、好ましくはナフタレン骨格に結合
したOH基を1分子中に複数有する化合物、例えば、複
数のナフトールやポリヒドロキシナフタレンをアルキル
やアラルキルで結合させた化合物やα−、β−の各ナフ
トールおよびポリヒドロキシナフタレンの誘導体をフェ
ノール、アルキル置換フェノール、ビスフェノールF、
ビスフェノールA、ビスフェノールS等のフェノール誘
導体と反応させて変性した変性フェノール樹脂を用いる
とさらに良好である。この場合、フェノール誘導体変性
のナフトール化合物のフェノール性水酸基当量は、好ま
しくは120以上、さらに好ましくは140以上であ
る。フェノール性水酸基当量が120未満の場合、純フ
ェノール樹脂の構造に近づくため、従来の接着剤と同様
に耐薬品性を向上させることができない。
【0011】本発明で使用されるポリアミド樹脂は、公
知の種々のものが使用できる。特に、接着剤層に可撓性
を持たせ、かつ低吸水率のため絶縁性にすぐれる、炭素
数が36であるジカルボン酸(いわゆるダイマー酸)を
含むものが好適である。ダイマー酸を含むポリアミド樹
脂は、常法によるダイマー酸とジアミンの重縮合により
得られるが、この際にダイマー酸以外のアジピン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸等のジカルボン酸を共重合成分
として含有してもよい。ジアミンはエチレンジアミン、
ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、等の公知のもの
が使用でき、吸湿性、溶解性の点から2種以上の混合で
もよい。
【0012】上記のナフトール化合物とポリアミド樹脂
との配合割合は、ポリアミド樹脂100重量部に対して
ナフトール化合物5〜100重量部、好ましくは30〜
80重量部である。ナフトール化合物が5重量部未満で
は耐熱性の低下を招く。また、100重量部を越えると
接着性が低下するので好ましくない。
【0013】本発明において、接着剤層に公知のエポキ
シ樹脂を添加することにより、一層接着性および耐薬品
性を向上させることができる。エポキシ樹脂は1分子内
に2個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制限
されないが、ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビ
スフェノールS、ジヒドロキシナフタレン等のジグリシ
ジルエーテル、エポキシ化フェノールノボラック、エポ
キシ化クレゾールノボラック、エポキシ化トリスフェニ
ロールメタン、エポキシ化テトラフェニロールエタン、
エポキシ化メタキシレンジアミン、等が挙げられる。エ
ポキシ樹脂の添加量はポリアミド樹脂100重量部に対
して20〜100重量部、好ましくは40〜70重量部
である。
【0014】さらに、接着剤層にノボラック型フェノー
ル樹脂、レゾール型フェノール樹脂等の公知のフェノー
ル樹脂を含有してもよい。この場合、ナフトール化合物
との縮合により上記変性フェノ−ル樹脂と同様の効果を
得ることができる。フェノール樹脂の添加量はポリアミ
ド樹脂100重量部に対して5〜60重量部であると好
ましく、ナフトール化合物とフェノール樹脂を合計した
樹脂分を基準としたフェノール性水酸基当量は、120
以上が好ましい。
【0015】本発明の接着剤層にエポキシ樹脂、ナフト
ール化合物およびフェノール樹脂の硬化剤および硬化促
進剤を添加することは何等制限されない。たとえば、芳
香族ポリアミン、三フッ化ホウ素トリエチルアミン錯体
等の三フッ化ホウ素のアミン錯体、2−アルキル−4−
メチルイミダゾール、2−フェニル−4−アルキルイミ
ダゾール等のイミダゾール誘導体、無水フタル酸、無水
トリメリット酸等の有機酸、ジシアンジアミド、トリフ
ェニルフォスフィン等公知のものが使用できる。添加量
はポリアミド樹脂100重量部に対して0.1〜10重
量部であると好ましい。
【0016】以上の成分以外に、接着剤の特性を損なわ
ない範囲で酸化防止剤、イオン捕捉剤などの有機、無機
成分を添加することは何ら制限されるものではない。
【0017】本発明でいう可撓性を有する絶縁性フィル
ムとはポリイミド、ポリエステル、ポリフェニレンスル
フィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテル
ケトン、アラミド、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、等のプラスチックあるいはエポキシ樹脂含浸ガラス
クロス等の複合材料からなる厚さ25〜125μのフィ
ルムであり、これらから選ばれる複数のフィルムを積層
して用いても良い。また必要に応じて、加水分解、コロ
ナ放電、低温プラズマ、物理的粗面化、易接着コーティ
ング処理等の表面処理を施すことができる。
【0018】本発明でいう保護フィルム層とは、銅箔を
熱ラミネートする前に接着剤面からTAB用テープの形
態を損なうことなく剥離できれば特に限定されないが、
たとえばシリコーンあるいはフッ素化合物のコーティン
グ処理を施したポリエステルフィルム、ポリオレフィン
フィルム、およびこれらをラミネートした紙が挙げられ
る。
【0019】次にTAB用接着剤付きテープの製造方法
について説明する。
【0020】可撓性を有する絶縁性フィルムに、上記接
着剤組成物を溶剤に溶解した塗料を塗布、乾燥する。接
着剤層の膜厚は10〜25μとなるように塗布すること
が好ましい。乾燥条件は、100〜200℃、1〜5分
である。溶剤は特に限定されないが、トルエン、キシレ
ン、クロルベンゼン等の芳香族系とメタノール、エタノ
ール、プロパノール等のアルコール系の混合が好適であ
る。このようにして得られたフィルムに保護フィルムを
ラミネートし、最後に35〜158mm程度にスリット
する。
【0021】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実
施例の説明に入る前に評価方法について述べる。
【0022】評価方法 (1)評価用サンプル作成方法 TAB用接着剤付きテープサンプルに18μの電解銅箔
を、140℃、1kg/cmの条件でラミネートし
た。続いてエアオーブン中で、80℃、3時間、100
℃、5時間、150℃、5時間の順次加熱処理を行な
い、銅箔付きTAB用テープを作成した。
【0023】得られた銅箔付きTAB用テープの銅箔面
に常法によりフォトレジスト膜形成、エッチング、レジ
スト剥離を行ない、所定の導体幅のパターンを作成し
た。
【0024】(2)スズメッキ処理 耐薬品性評価のため、上記(1)の方法で得られたパタ
ーンを、ホウフッ酸系の無電解スズメッキ液に70℃、
5分浸漬処理し、0.5μ厚のメッキを施した。
【0025】(3)剥離強度 上記(1)および(2)の方法で得たサンプルを用い
て、導体を90°方向に50mm/min の速度で剥離
し、その際の剥離力を測定した。導体幅50μおよび2
00μについて行なった。
【0026】実施例1 ポリアミド樹脂(ヘンケル白水(株)製、“マクロメル
ト”6900)、エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ
(株)製、“エピコート”828、エポキシ当量18
6)、ナフトール化合物(新日鐵化学(株)製、β−N
AR)をそれぞれ表1の組成比となるように配合し、濃
度20重量%となるようにメタノール/モノクロルベン
ゼン混合溶媒に30℃で撹拌、混合して接着剤溶液を作
成した。この接着剤をバーコータで、厚さ25μのポリ
エチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製”ルミ
ラー”)に約18μの乾燥厚さとなるように塗布し,1
00℃、1分および160℃で5分間の乾燥を行ない、
接着剤シートを作成した。さらに、得られた接着剤シー
トを厚さ75μのポリイミドフィルム(宇部興産(株)
製“ユーピレックス”75S)に120℃、1kg/c
の条件でラミネートしてTAB用接着剤付きテープ
を作成した。特性を表1に示す。
【0027】上記の手順で得られたTAB用接着剤付き
テープを用いて、前述の評価方法(1)および(2)と
同一の方法で半導体集積回路接続用の導体回路を形成
し、図1に示すパターンテープを得た。
【0028】さらにこのパターンテープを用いて、45
0℃,1分の条件でインナーリードボンディングを行な
い、半導体集積回路を接続した。しかるのちに、エポキ
シ系液状封止剤(北陸塗料(株)製“チップコート”1
320−617)で樹脂封止を行ない、半導体装置を得
た。図2は得られた半導体装置の断面を示したものであ
る。
【0029】実施例2〜3および比較例1 実施例1と同様の方法で、それぞれ表1に示した原料お
よび組成比で調合した接着剤を用いてTAB用接着剤付
きテープを得た。特性を表1に示す。
【0030】
【表1】
【0031】表1の実施例および比較例から本発明によ
り得られるTAB用接着剤付きテープは、接着性および
耐薬品性に優れることがわかる。
【0032】
【発明の効果】本発明は接着性および耐薬品性に優れた
新規なTAB用接着剤付きテープおよびそれを用いた半
導体装置を工業的に提供するものであり、本発明のTA
B用接着剤付きテープによって高密度実装用の半導体装
置の信頼性および経済性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のTAB用接着剤付きテープを加工して
得られた、半導体集積回路搭載前のパターンテープの斜
視図。
【図2】本発明のTAB用接着剤付きテープを用いた半
導体装置の断面図。
【符号の説明】
1 可撓性を有する絶縁性フィルム 2 接着剤 3 スプロケット孔 4 デバイス孔 5 半導体集積回路接続用の導体 6 インナーリード部 7 アウターリード部 8 半導体集積回路 9 封止樹脂 10金バンプ 11保護膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 C09J 7/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可撓性を有する有機絶縁性フィルム上に、
    接着剤層および保護フィルム層を有する積層体より構成
    され、該接着剤層がナフトール化合物およびポリアミド
    樹脂を必須成分とし、エポキシ樹脂を含有することを特
    徴とするTAB用接着剤付きテープ。
  2. 【請求項2】ナフトール化合物がナフタレン骨格に結合
    したOH基を1分子中に複数有することを特徴とする請
    求項1記載のTAB用接着剤付きテープ。
  3. 【請求項3】ポリアミド樹脂が炭素数36のジカルボン
    酸を必須成分として含むことを特徴とする請求項1記載
    のTAB用接着剤付きテープ。
  4. 【請求項4】接着剤層がフェノール樹脂を含有すること
    を特徴とする請求項1記載のTAB用接着剤付きテー
    プ。
  5. 【請求項5】請求項1〜のいずれかに記載のTAB用
    接着剤付きテープを用いた半導体装置。
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TW340967B (en) 1996-02-19 1998-09-21 Toray Industries An adhesive sheet for a semiconductor to connect with a substrate, and adhesive sticking tape for tab, an adhesive sticking tape for wire bonding connection, a substrate for connecting with a semiconductor and a semiconductor device

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