JP3418609B2 - フィルム状有機ダイボンディング材及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子をフィ
ルム状有機ダイボンディング材を用いてリードフレーム
等の支持部材に接着させるためのフィルム状有機ダイボ
ンディング材のラミネ−ト方法、ダイボンディング方
法、ラミネ−ト装置及びダイボンディング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体素子をリードフレームに接
着させる方法としては、リードフレーム上にダイボンデ
ィング材料を供給し半導体チップを接着する方法が用い
られてきた。これらの材料としては、例えばＡｕ−Ｓｉ
共晶、半田、樹脂ペーストなどが知られている。この中
で、Ａｕ−Ｓｉ共晶は高価かつ弾性率が高く又接着部分
を加振する必要があるという問題がある。半田は融点温
度以上に耐えられずかつ弾性率が高いという問題があ
る。樹脂ペーストでは銀ペーストが最も一般的であり、
銀ペーストは、他材料と比較して最も安価で耐熱信頼性
が高く弾性率も低いため、ＩＣ、ＬＳＩのリードフレー
ムの接着材料として最も多く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 しかし、近年になっ
て高集積化が進み半導体素子が大型化したため、接着時
に銀ペーストを塗布部全面に均一に塗ることが困難とな
ってきている。均一に樹脂ペーストが塗布できないと接
着部にボイドが発生し、実装時の半田付け熱処理でパッ
ケージクラックを起こす原因となり問題となっていた。

【０００４】また電子機器の小型・薄型化による高密度
実装の要求が、近年、急激に増加してきており、半導体
パッケージは、従来のピン挿入型に代わり、高密度実装
に適した表面実装型が主流になってきた。この表面実装
型パッケージは、リードをプリント基板等に直接はんだ
付けするために、加熱方法としては、赤外線リフローや
ベーパーフェーズリフロー、はんだディップなどによ
り、パッケージ全体を加熱して実装される。この際、パ
ッケージ全体が２１０〜２６０℃の高温にさらされるた
め、パッケージ内部に水分が存在すると、水分の爆発的
な気化により、パッケージクラック（以下リフロークラ
ックという）が発生する。このリフロークラックは、半
導体パッケージの信頼性を著しく低下させるため、深刻
な問題・技術課題となっている。

【０００５】ダイボンディング材に起因するリフローク
ラックの発生メカニズムは、次の通りである。半導体パ
ッケージは、保管されている間に（１）ダイボンディン
グ材が吸湿し、（２）この水分がリフローはんだ付けの
実装時に、加熱によって水蒸気化し、（３）この蒸気圧
によってダイボンディング層の破壊やはく離が起こり、
（４）リフロ−クラックが発生する。封止材の耐リフロ
ークラック性が向上してきている中で、ダイボンディン
グ材に起因するリフロ−クラックは、特に薄型パッケー
ジにおいて、重大な問題となっており、耐リフロークラ
ック性の改良が強く要求されている。本発明は、パッケ
ージクラックが起こらず信頼性に優れる半導体パッケ−
ジを生産性良く製造することを可能とするラミネ−ト方
法、ダイボンディング方法、ラミネ−ト装置及びダイボ
ンディング装置を提供するものである。更に本発明は、
フィルム状有機ダイボンディング材を使用し、リフロ−
クラックが発生せず、信頼性に優れる半導体装置及びそ
の製造法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、フィルム状
有機ダイボンディング材を用いる。これはたとえばエポ
キシ樹脂、シリコ−ン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド
樹脂等の有機材料を主体にした（有機材料に金属フィラ
−、無機質フィラ−を添加したものも含む）フィルム状
のもので、リードフレーム等の支持部材上にフィルム状
有機ダイボンディング材を加熱した状態で圧着させ、更
に、その上に半導体素子を重ねて加熱圧着させるもので
ある。すなわち樹脂ペーストをフイルム化することによ
って接着部分に均一にダイボンディング材料を付けよう
とするものである。このようなフィルム状有機ダイボン
ディング材は圧力をかけてフィルム状ダイボンディング
材料の半導体素子及びリードフレームへのぬれ性を確保
する必要がある。本発明のフィルム状有機ダイボンディ
ング材は、例えばポリイミド、エポキシ樹脂等の有機材
料、必要に応じて金属フィラ−等の添加物等の材料を有
機溶媒に溶解・分散させ塗工用ワニスとし、この塗工用
ワニスを二軸延伸ポロプロピレンフィルム等のキャリア
フィルムに塗工し溶剤を揮発させキャリアフィルムから
剥離して製造する。溶剤を揮発させる乾燥工程で、空気
側に接していた面（キャリアフィルム側に接していた面
の反対の面）をＡ面と、キャリアフィルム側に接してい
た面をＢ面とする。本発明は、フィルム状有機ダイボン
ディング材を実際の半導体装置組立て工程に適用するた
めの、ボイド発生がなくかつ生産性のよいフィルム状有
機ダイボンディング材のラミネ−ト方法、ダイボンディ
ング方法、ラミネ−ト装置およびダイボンディング装置
を提供するものである。

【０００７】本発明のフィルム状有機ダイボンディング
材のラミネ−ト方法は、所定の大きさのフィルム状有機
ダイボンディング材を半導体素子搭載用支持部材上の所
定の位置に載置仮付けし、そのフィルム状有機ダイボン
ディング材を支持部材上に押し付け圧着することを特徴
とするものである。

【０００８】本発明のダイボンディング方法は、所定の
大きさのフィルム状有機ダイボンディング材を半導体素
子搭載用支持部材上の所定の位置に載置仮付けし、その
フィルム状有機ダイボンディング材を支持部材上に押し
付け圧着することにより、所定の大きさのフィルム状有
機ダイボンディング材を半導体素子搭載用支持部材上の
所定の位置にラミネ−トし、半導体素子を支持部材上の
フィルム状有機ダイボンディング材の所定の位置に加熱
圧着させることを特徴とするものである。

【０００９】本発明の第一のラミネ−ト装置は、フィル
ム状有機ダイボンディング材を一定量送り出す供給装置
と、フィルム状有機ダイボンディング材を打ち抜く装置
と、打ち抜かれたフィルム状有機ダイボンディング材を
支持部材上の所定の位置に載置し仮付けするフィルム仮
付け装置と、仮付けしたフィルム状有機ダイボンディン
グ材を支持部材上に押し付け圧着するフィルム圧着装置
とを備えている。

【００１０】本発明の第二のラミネ−ト装置は、フィル
ム状有機ダイボンディング材を一定量送り出す供給装置
と、フィルム状有機ダイボンディング材を切断する切断
装置と、切断したフィルム状有機ダイボンディング材を
支持部材上の所定の位置に載置し仮付けするフィルム仮
付け装置と、仮付けしたフィルム状有機ダイボンディン
グ材を支持部材上に押し付け圧着するフィルム圧着装置
とを備えている。

【００１１】本発明のダイボンディング装置は、前記第
一または第二のラミネ−ト装置と、半導体素子を支持部
材上のフィルム状有機ダイボンディング材の所定の位置
に加熱圧着させるチップ圧着装置とを備えている。

【００１２】本発明の装置は、フィルム状有機ダイボン
ディング材を一定量送り出すフィルム供給／巻き取り部
と、フィルム状有機ダイボンディング材を精度良く打ち
抜く打ち抜き部、打ち抜かれたフィルム状有機ダイボン
ディング材をリードフレーム上の定位置に仮圧着する仮
圧着部（フィルム状有機ダイボンディング材を支持部材
上の所定の位置に載置し仮付けするフィルム仮付け装
置）と、仮圧着後加熱圧着する本圧着部（仮付けしたフ
ィルム状有機ダイボンディング材を支持部材上に押し付
け圧着するフィルム圧着装置）から構成される。フィル
ム状有機ダイボンディング材はリール状で供給されるの
で、フィルム供給／巻き取り部は、フィルムを巻き取っ
たリールから供給する機構と打ち抜かれ残ったフィルム
を巻き取る機構から構成される。打ち抜き部は、フィル
ムを打ち抜くダイ／パンチ機構から構成され、仮圧着部
は打ち抜かれたフィルム状有機ダイボンディング材を保
持し、リードフレーム上の目的の位置に仮圧着（フィル
ム状有機ダイボンディング材を支持部材上の所定の位置
に載置し仮付け）する機構から構成される。本圧着部
は、リードフレーム及び／またはフィルム状有機ダイボ
ンディング材を加熱する機構と、フィルムを本圧着（フ
ィルム状有機ダイボンディング材を支持部材上に押し付
け圧着）する機構で構成される。なお、これらの機構が
各々分離できない機構であってもかまわない。例えば、
フィルムの打ち抜きパンチが仮圧着の圧着子を兼ねてい
るなどの場合で、各機能が達成できれば特に機構を分離
する必要はない。

【００１３】図１〜４により説明する。フィルム供給部
では、リール１より供給されたフィルム状有機ダイボン
ディング材（以下図１〜４についての説明ではフィルム
と略す）２が、定テンションローラ１０とガイドローラ
１２、送りローラ１３により一定の張力に御制され、送
りローラ１１とガイドローラ１３により定寸法でピッチ
送りされ、打ち抜き部を通り巻き取りリール３により巻
き取られる。定テンションローラ１０は、フィルムの張
力を制御できる調整機構とパウダーブレーキ、摩擦ブレ
ーキなどで構成されるがこれらに限定されるものではな
い。送りローラ１１は、フィルムを定寸法でピッチ送り
できるステッピングモータなどで駆動されるがこれらに
限定されるものではない。巻き取りリール３は、送りロ
ーラで送られたフィルムを巻き取る。フィルム供給時の
適正な張力としては、０．０５〜１０ＭＰａであること
が好ましい。０．０５ＭＰａ未満ではフィルムに弛みが
発生し横方向のずれを引き起こしたり、打ち抜き不良が
発生する。一方、張力が１０ＭＰａを超えると、フィル
ムが伸びて打ち抜き不良を発生したり、伸びによりフィ
ルム厚さが不均一になりボイドが発生する傾向がある。
また張力が打ち抜き後のフィルム破断強度を超えればフ
ィルムが破断するからである。

【００１４】打ち抜き部でフィルム２は、パンチ４が降
下することによりダイ６の位置で所定形状に打ち抜かれ
る。打ち抜かれる前のフィルム張力は０．０５〜１０Ｍ
Ｐａに調整するのが好ましい。０．０５ＭＰａ未満では
フィルムの張力が不足して打ち抜き時の精度が低下する
また１０ＭＰａを超えるとフィルムの伸びによる変形が
起りフィルムの厚さが不均一になり、ボイドが発生する
傾向がある。フィルム２は必要に応じ固定パンチ５によ
り固定される。パンチ４には、真空吸着などのフィルム
吸着機構を設ける。この機構により打ち抜かれたフィル
ムは、パンチ４に吸着保持される。フィルム吸着機構と
しては２以上の真空吸着口を設けるのが好ましい。１つ
の真空吸着口ではフィルムが動き位置精度が低下するか
らである。真空吸着口の大きさは、直径２ｍｍ以下が好
ましい。２ｍｍを超えると穴の跡がフィルムに残りボイ
ドが発生する傾向がある。仮圧着部では、走行テーブル
８が、リードフレーム７を定位置に保持してＡの位置に
停止している。パンチ４は打ち抜き後フィルムを保持し
ながら更に降下し、リードフレームにフィルムを仮圧着
する。仮圧着はリードフレーム上のパターン数により必
要回数行う。図２にリ−ドフレ−ムの平面図を示す。

【００１５】次に、走行テーブルを本圧着部のＢ位置ま
で移動させる。走行テーブルには加熱機構が内蔵され、
リードフレームを所定の温度に加熱している。仮圧着さ
れたリードフレーム上の各フィルムは、Ｂ位置で圧着子
９により脱気と同時に本圧着される。圧着子表面は脱気
と加熱圧着を効率良く行うために、耐熱性弾性体である
ことが好ましい。弾性体でないと脱気が効率良く行えな
いからである。また、弾性体形状は圧着前の断面形状は
中央が凸状の曲面であることが好ましい。中央が凸型の
曲面であれば、圧着が中央から行われボイド無くフィル
ムが圧着できるからである。

【００１６】この凸状の曲面を備えた圧着子の例を図
３、図４に示した。図３は表面を凸型に加工した弾性体
１４を圧着子本体の先端表面に固定したものであり、図
４は均一厚みの板状の弾性体１４を圧着子本体の側面か
ら固定して取り付けたものである。１５は固定金具であ
る。図４の圧着子は平滑先端面を有する圧着子本体と圧
着子本体先端部を被覆する板状弾性体で構成されてい
る。板状弾性体はコアの平滑先端面により加圧される。
圧着子本体の平滑先端面の面精度は中心線平均粗さ１５
μｍ以下の精度であることが好ましい。表面精度が中心
線平均粗さ１５μｍを超えると弾性体を通して圧着子本
体先端面の凹凸状態が転写されボイドが発生する場合が
ある。弾性体のヤング率は０．２〜５０ＭＰａが好まし
い。０．２ＭＰａ未満では弾性体が柔らかすぎてボイド
を十分押し出すことができない場合があり、５０ＭＰａ
を超えると弾性体が硬すぎて同様にボイドを十分押し出
すことができない場合がある。弾性体としては、シリコ
ンゴム、フッ素ゴム、イソブチレンイソプレンゴム、ニ
トリルブタジエンゴム等のゴム、弾性率をコントロール
するためにプラスチックで変性したプラスチック変性ゴ
ム、ゴムで変性したゴム変性プラスチック等が使用で
き、これ以外の弾性体であっても耐熱性が充分であれば
構わない。弾性体の表面平滑性は中心線平均粗さ１０μ
ｍ以下が好ましい。１０μｍを超えるとボイドが発生す
る傾向がある。

【００１７】フィルムの圧着条件としては、ボイドが残
留せず必要な接着強度が得られるようにするため、加熱
温度が８０〜３００℃、圧着力が０．０３〜２ＭＰａが
好ましい。加熱温度が８０℃未満では加熱圧着がうまく
いかず、３００℃を超えると温度が高すぎて同様に加熱
圧着がうまくいかない場合があるからである。また、
０．０３ＭＰａ未満では圧着力が弱すぎてボイドが残留
してしまい、２ＭＰａを超えると圧着力が強すぎてフィ
ルムが変形する場合があるからである。

【００１８】リードフレーム上にフィルムが接着された
リードフレームは、次工程で半導体素子（チップ）を加
熱圧着後硬化させ強固に接着させる。この工程は、通常
行われている樹脂ペーストを用いた方法と同一方法の方
法が採用される。

【００１９】図５〜１０は本発明の他の装置を示すもの
で、図５は正面図、図６は平面図、図７はフレ−ム搬送
レ−ル部の簡略平面図、図８は供給装置、切断装置部の
簡略断面図、図９はフィルム状有機ダイボンディング材
を均一に押しつけるフィルム圧着装置部の簡略断面図、
図１０はリードフレームの平面図である。図５〜１０に
於て、２１はフィルム状有機ダイボンディング材（フィ
ルムと略す）リ−ル、２２はフィルム送り用ピンチロ−
ラ、２３はフィルム押えシリンダ、２４はフィルムカッ
ト用シリンダ、２５はフレ−ム搬送用アクチュエ−タ、
２６はフレ−ム搬送レ−ル、２７はフィルム吸着パッド
送りシリンダ、２８は予熱ヒ−タ、２９はフィルム加熱
張り付け部、３０はチップ加熱張り付け部、３１は加熱
圧着部、３２は圧着部位置決め、３３はチップトレイ、
３４はフィルム吸着パッド、３５はチップ張り付け装
置、３６はフィルム、３７はカッタ−、３８ａはリード
フレームを余熱するためのヒートブロック、３８ｂはリ
ードフレームにフィルムを加熱圧着するためのヒートブ
ロック、３８ｃはフィルム上に半導体素子を加熱圧着す
るためのヒートブロック、３８ｄは加熱圧着した半導体
素子を再加熱して本圧着させるためのヒートブロック、
３９はリ−ドフレ−ム、４０はロ−ラ、４１はリ−ドフ
レ−ムのダイパッド部である。

【００２０】フィルム状有機ダイボンディング材（フィ
ルム）は切断装置により所定の大きさに切断されるが、
切断等の加工精度は±２００μｍ以内であることが確認
された。これより切断精度が悪く、フィルムがチップよ
り大きくなった場合にははみ出してクラックが発生する
起点となり、チップより小さくなった場合には、接着性
が低下する。

【００２１】本発明のリードフレームを予熱するための
ヒートブロック（３８ａ）は、リードフレームをフィル
ム状有機ダイボンディング材を加熱圧着するためのヒー
トブロック（３８ｂ）に移動させたときに短時間で目的
の温度に到達させることができる。本発明のそれぞれ独
立に温度調節が可能なリードフレームを予熱するための
ヒートブロック（３８ａ）、リードフレームにフィルム
状有機ダイボンディング材を加熱圧着するためのヒート
ブロック（３８ｂ）、フィルム状有機ダイボンディング
材の上に半導体素子を加熱圧着するためのヒートブロッ
ク（３８ｃ）、加熱圧着した半導体素子を再加熱して本
圧着させるためのヒートブロック（３８ｄ）は、それぞ
れ別々の温度に設定することが可能であり、フィルム状
有機ダイボンディング材の最も好適な温度条件で接着す
ることができる。

【００２２】本発明の仮付けしたフィルム状有機ダイボ
ンディング材を均一に押しつけるローラー装置等のフィ
ルム圧着装置は、半導体素子をリードフレーム等の支持
部材に接着させたときのダイボンディング材層の中への
気泡・ボイドの混入を防ぎ、均一で信頼性の高い接着性
を得ることができる。フィルム圧着装置としては、ステ
ンレス等の金属製、テフロン（登録商標）製等のロ−
ラ、シリコンゴム等の平面状弾性体が好ましい。シリコ
ンゴムとしては、ＪＩＳ硬度でＪＩＳ−Ａ４０〜８０度
の耐熱シリコンゴムが好ましく、ＪＩＳ−Ａ４５〜５５
度の耐熱シリコンゴムが更に好ましい。フィルム圧着装
置の圧着部分の表面平滑性は重要であり、中心線平均粗
さ１０μｍ以下である。これより値が大きいと圧着装置
の凹凸がフィルムに転写され接着性が低下することが確
認された。

【００２３】リ−ドフレ−ム等の支持部材上に載置した
フィルムをフィルム本圧着装置で圧着する荷重は５０〜
３０００ｇである。圧着荷重が５０ｇ未満であると張り
付け性が悪くなり、３０００ｇを超えるとリ−ドフレ−
ムがゆがむため好ましくない。

【００２４】フィルム状ダイボンディング材料（フィル
ム）をリ−ドフレ−ム等の支持部材上に圧着する温度
は、フィルムのガラス転移温度Ｔｇ（動的粘弾性測定に
おけるα緩和ピ−ク温度）以上で熱分解温度（熱重量分
析における重量減少開始温度）以下である。フィルム圧
着温度がＴｇ未満では張り付け性が低下し、熱分解温度
を超えるとフィルムが熱分解し接着性が低下するので好
ましくない。半導体素子をリ−ドフレ−ム等の支持部材
上に圧着されたフィルムに接着する温度は、Ｔｇ＋７０
℃以上で熱分解温度以下である。半導体素子の接着温度
がＴｇ＋７０℃未満であると接着性が低下し、熱分解温
度を超えるとフィルムが熱分解し接着性が低下するので
好ましくない。

【００２５】本発明のダイボンディング装置は、好まし
くはフィルム状有機ダイボンディング材を一定量送り出
す供給装置と、フィルム状有機ダイボンディング材を切
断する装置と、切断したフィルム状有機ダイボンディン
グ材を吸着してヒートブロック上であらかじめ加熱され
たリードフレーム上の決められた場所に加熱圧着させる
フィルム仮付け装置と、仮付けしたフィルム状有機ダイ
ボンディング材を均一に押しつけるフィルム圧着装置
と、半導体素子をヒートブロック上で加熱されたリード
フレームにつけたフィルム状有機ダイボンディング材の
決められた位置に加熱仮圧着させるチップ仮圧着装置
と、ヒートブロック上で加熱しながらリードフレームに
付けたフィルム状有機ダイボンディング材と半導体素子
を再加熱本圧着させるチップ本圧着装置とを備えるよう
にすることができる。

【００２６】以上、本発明を打ち抜き装置または切断装
置により所定の大きさのフィルム状有機ダイボンディン
グ材とする場合についてそれぞれ説明したが、所定の大
きさのフィルム状有機ダイボンディング材を半導体素子
搭載用支持部材上の所定の位置に載置仮付けする方法お
よび装置、フィルム状有機ダイボンディング材を支持部
材上に押し付け圧着する方法および装置は、打ち抜き装
置を使用した場合として説明したものは切断装置使用の
場合に、切断装置を使用した場合として説明したものは
打ち抜き装置使用の場合に、それぞれ相互に共通して使
用すことができる。

【００２７】本発明のラミネ−ト方法、ダイボンディン
グ方法、ラミネ−ト装置またはダイボンディング装置を
使用して支持部材に半導体素子を搭載し、更にワイヤボ
ンディング、半導体素子の樹脂封止等通常の半導体装置
製造で用いられる工程を経て半導体装置を製造する。

【００２８】図１１は、本発明の半導体装置の製造工程
の一例を示すものである。フィルム状有機ダイボンディ
ング材１０１はリールからカッタ−１０２で所定の大き
さに切断される（図１１（ａ））。フィルム状有機ダイ
ボンディング材１０１は本発明のラミネ−ト方法で熱盤
１０７上でリ−ドフレ−ム１０５のダイパッド部１０６
に圧着子１０４で圧着される（図１１（ｂ））。圧着条
件は、温度１００〜２５０℃、時間０．１〜２０秒、圧
力１００〜５０００ｇが好ましい。ダイパッド部１０６
に貼付られたフィルム状有機ダイボンディング材１０１
に半導体素子１０８を載せ加熱圧着（ダイボンド）する
（図１１（ｃ））。ダイボンドの条件は、温度１５０〜
３５０℃、時間０．１〜２０秒、圧力１０〜３０００ｇ
が好ましい。その後ワイヤボンド工程（図１１（ｄ））
を経て、半導体素子の樹脂封止工程（図１１（ｅ））を
経て、半導体装置を製造する。１０９は封止樹脂であ
る。

【００２９】本発明で、フィルム状有機ダイボンディン
グ材を圧着する支持部材としては、リードフレームのダ
イパッド部、パッドレスのリ−ドフレ−ム部（ＬＯ
Ｃ）、セラッミク配線板、ガラスエポキシ配線板、ガラ
スポリイミド配線板の半導体素子搭載部等がある。本発
明で、フィルム状有機ダイボンディング材としては単一
層の場合について説明したが、二層、三層等多層の構造
とすることができる。

【００３０】本発明のラミネ−ト方法では、例えばポリ
イミド、エポキシ樹脂等の有機材料、必要に応じて金属
フィラ−等の添加物等の材料を有機溶媒に溶解・分散さ
せ塗工用ワニスとし、この塗工用ワニスを二軸延伸ポロ
プロピレンフィルム等のキャリアフィルムに塗工し溶剤
を揮発させキャリアフィルムから剥離して製造したフィ
ルム状有機ダイボンディング材の、溶剤を揮発させる乾
燥工程で、空気側に接していた面（キャリアフィルム側
に接していた面の反対の面）をＡ面と、キャリアフィル
ム側に接していた面をＢ面とすると、Ａ面を支持部材に
接するようにしてラミネ−トするようにすれば、このラ
ミネ−ト方法を使用して製造された半導体装置はリフロ
−クラックの発生が回避でき、信頼性に優れる半導体装
置を製造することができる。

【００３１】発明では、（１）吸水率が１．５ｖｏｌ％
以下のフィルム状有機ダイボンディング材、（２）飽和
吸湿率が１．０ｖｏｌ％以下のフィルム状有機ダイボン
ディング材、（３）残存揮発分が３．０ｗｔ％以下のフ
ィルム状有機ダイボンディング材、（４）表面エネルギ
−が４０ｅｒｇ／ｃｍ²以上のフィルム状有機ダイボン
ディング材、（５）半導体素子を支持部材に接着する段
階でダイボンディング材中及びダイボンディング材と支
持部材の界面に存在するボイドがボイド体積率１０％以
下であるフィルム状有機ダイボンディング材、（６）半
導体素子を支持部材に接着した段階でのピ−ル強度が
０．５ｋｇｆ／５×５ｍｍチップ以上のフィルム状有機
ダイボンディング材を使用すれば、リフロ−クラックが
発生せず信頼性に優れる半導体装置の製造にとって更に
好ましい。

【００３２】（１）吸水率が１．５ｖｏｌ％以下のフィ
ルム状有機ダイボンディング材、（２）飽和吸湿率が
１．０ｖｏｌ％以下のフィルム状有機ダイボンディング
材、（４）表面エネルギ−が４０ｅｒｇ／ｃｍ²以上の
フィルム状有機ダイボンディング材（６）半導体素子を
支持部材に接着した段階でのピ−ル強度が０．５ｋｇｆ
／５×５ｍｍチップ以上のフィルム状有機ダイボンディ
ング材は、フィルム状有機ダイボンディングの組成、例
えばポリイミド等のポリマ−の構造や銀等のフィラ−含
量を調整することにより製造することができる。（３）
残存揮発分が３．０ｗｔ％以下のフィルム状有機ダイボ
ンディング材（５）半導体素子を支持部材に接着する段
階でダイボンディング材中及びダイボンディング材と支
持部材の界面に存在するボイドがボイド体積率１０％以
下であるフィルム状有機ダイボンディング材は、フィル
ム状有機ダイボンディングの製造条件、例えば乾燥温
度、乾燥時間等を調整することにより製造することがで
きる。

【００３３】本発明では、フィルム状有機ダイボンディ
ング材は上記の物性・特性の二以上を兼ね備えることが
できる。兼ね備えることが好ましい物性・特性として
は、例えば（Ａ）飽和吸湿率が１．０ｖｏｌ％以下かつ
残存揮発分が３．０ｗｔ％以下のフィルム状有機ダイボ
ンディング材、（Ｂ）飽和吸湿率が１．０ｖｏｌ％以下
かつ半導体素子を支持部材に接着した段階でのピ−ル強
度が０．５ｋｇｆ／５×５ｍｍチップ以上のフィルム状
有機ダイボンディング材、（Ｃ）残存揮発分が３．０ｗ
ｔ％以下かつ半導体素子を支持部材に接着した段階での
ピ−ル強度が０．５ｋｇｆ／５×５ｍｍチップ以上のフ
ィルム状有機ダイボンディング材、（Ｄ）飽和吸湿率が
１．０ｖｏｌ％以下、残存揮発分が３．０ｗｔ％以下か
つ半導体素子を支持部材に接着した段階でのピ−ル強度
が０．５ｋｇｆ／５×５ｍｍチップ以上のフィルム状有
機ダイボンディング材である。

【００３４】

【実施例】実施例１ 図２に示すリードフレームを、図１の走行テーブル８上
に乗せＡ位置に移動した。走行テーブルのリードフレー
ムは、走行テ−ブル内部に取り付けられたヒータにより
１８０℃に加熱されている。ダイボンディングフィルム
は、ポリイミド系樹脂に銀粉をメインフィラーとした幅
１０ｍｍ、厚さ４０μｍ、長さ５ｍのものである。この
フィルムを巻き取った直径１００ｍｍのリール１を供給
部にセットし１ＭＰａの張力がテープにかかるよう定テ
ンションローラ１０、送りローラ１１で、フィルム２を
送りだした。次に、フィルム固定パンチ５でフィルムを
固定し、パンチ４とダイ６でフィルムを打ち抜き、パン
チ４に付けた真空吸着で打ち抜いたフィルムを吸着し
た。パンチ４は直径１．２ｍｍの吸着口を２つ持ってい
る。このパンチ４はさらに降下し、リードフレーム上の
ダイパッドにフィルムを仮圧着後、真空吸着を解除して
上昇させた。次に、巻き取りリール３により、フィルム
２を１２ｍｍ送り出した。走行テーブルは半導体チップ
のピッチ２０ｍｍ分移動させた。この状態で再度フィル
ム２を打ち抜き仮圧着した。これを５回行いリードフレ
ーム上の全てのダイパッド上にフィルムを仮圧着した。
仮圧着の終了したリードフレームを、走行テーブルによ
りＢ位置に移動した。Ｂ位置で図３に示す圧着子により
０．８ＭＰａの圧力で圧着した。図３の圧着子は、弾性
体であるシリコンゴムの中央をわずか凸型に加工して圧
着子先端表面に固定したものである。圧着したボンディ
ングフィルム上に、通常の方法で１０×１５ｍｍの半導
体チップを加熱圧着し２５０℃の温度で硬化した。この
半導体チップ５個を搭載したリードフレーム４枚を軟Ｘ
線によりボイド評価を行ったところボイドは観察されな
かった。

【００３５】比較例１ 従来から使用されてきた銀ペーストを実施例で使用した
ダイパッド上に塗布した。次に、通常の方法で１０×１
５ｍｍの半導体チップを加熱圧着し２５０℃の温度で硬
化した。この半導体チップ５個を搭載したリードフレー
ム４枚を軟Ｘ線によりボイド評価を行ったところ３個に
１ｍｍ以下のボイドが、６個に０．５ｍｍ以下のボイド
が観察された。

【００３６】実施例２〜７、比較例２〜５ ポリイミド１００ｇ及びエポキシ樹脂１０ｇに、有機溶
媒２８０ｇを加えて溶解させる。ここに、銀粉７４ｇを
加えて、良く攪拌し、均一に分散させ、塗工用ワニスと
する。この塗工ワニスをキャリアフィルム（二軸延伸ポ
リプロピレンフィルム）上に塗工し、加熱炉で１２０
℃、７５分加熱して、溶媒を揮発乾燥させ、ダイボンデ
ィングフィルムを製造する。この乾燥工程において、空
気側に接していた面をＡ面、キャリアフィルム側に接し
ていた面をＢ面とする。リードフレームのタブへダイボ
ンディングフィルムを貼り付ける。Ａ面をリードフレー
ム側、Ｂ面を空気側にして貼り付けると、ダイボンディ
ングフィルムとリードフレームとの界面及びフィルム中
にボイドが発生することなく、良好な貼付を行うことが
できる。貼付には先端が弾性体で構成されかつその弾性
体表面形状が凸状曲面である圧着子を使用した。界面の
ボイドは、目視により観察して評価する。フィルム中の
ボイドは、サンプルをポリエステル樹脂で注型し、ダイ
ヤモンドカッターで切断した断面を顕微鏡で観察して評
価する。フィルムを貼り付けたリードフレームへ、温度
２２０℃、荷重２００ｇ、時間５ｓｅｃで、チップをマ
ウントする。封止材でモールドし半導体装置とする。封
止後のサンプルを８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿器中で
１６８時間処理した後、ＩＲリフロー炉で２４０℃、１
０ｓｅｃ加熱する。その後、サンプルをポリエステル樹
脂で注型し、ダイヤモンドカッターで切断した断面を顕
微鏡で観察して、リフロークラックの発生数を評価する
ことにより耐リフロークラック性の評価を行った。耐リ
フロークラック性の評価結果を表１に示す。

【００３７】 表１ リ−ドフレ− 貼付温度 貼付荷重 貼付時間 ボイド リフロー ム側接着面 （℃） （ｋｇｆ）（ｓｅｃ） クラック 発生数 実施例２ Ａ面 １６０ ４ ５ なし ０／１０ 実施例３ Ａ面 １６５ ４ ５ なし ０／１０ 実施例４ Ａ面 １７０ ４ ５ なし ０／１０ 実施例５ Ａ面 １６０ １ ５ なし ０／１０ 実施例６ Ａ面 １６５ １ ５ なし ０／１０ 実施例７ Ａ面 １７０ １ ５ なし ０／１０ 比較例２ Ｂ面 １６０ ４ ５ あり ５／１０ 比較例３ Ｂ面 １７０ ４ ５ あり ４／１０ 比較例４ Ｂ面 １６０ １ ５ あり ６／１０ 比較例５ Ｂ面 １７０ １ ５ あり ５／１０

【００３８】実施例８ 日立化成工業株式会社製ポリイミド（ビストリメリテ−
ト系酸無水物と芳香族ジアミンとから合成されるホリイ
ミド）１００ｇ及びエポキシ樹脂１０ｇに、有機溶媒２
８０ｇを加えて溶解させる。ここに、銀粉を所定量加え
て、良く撹拌し、均一に分散させ、塗工用ワニスとす
る。この塗工ワニスをキャリアフィルム（ＯＰＰフィル
ム：二軸延伸ポリプロピレン）上に塗工し、熱風循環式
乾燥機の中で加熱して、溶媒を揮発乾燥させ、表２に示
す組成、吸水率のフィルム状有機ダイボンディング材を
製造した。図１１に示すように、リードフレームのタブ
上に、表２のフィルム状有機ダイボンディング材を１６
０℃で加熱貼付け、フィルム状有機ダイボンディング材
を貼り付けたリードフレームへ、温度３００℃、荷重１
０００ｇ、時間５秒で、半導体素子をマウントし、ワイ
ヤボンディングを行い、封止材（日立化成工業株式会社
製、商品名ＣＥＬ−９０００）でモールドし、半導体装
置を製造した。（ＱＦＰパッケージ１４×２０×１．４
ｍｍ、チップサイズ８×１０ｍｍ、４２アロイリードフ
レーム） 封止後の半導体装置を８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿器
中で１６８時間処理した後、ＩＲリフロー炉で２４０
℃、１０秒加熱する。その後、半導体装置をポリエステ
ル樹脂で注型し、ダイヤモンドカッターで切断した断面
を顕微鏡で観察して、次式によりリフロークラック発生
率（％）を測定し、耐リフロ−クラック性を評価した。 （リフロークラックの発生数／試験数）×１００＝リフ
ロークラック発生率（％） 評価結果を表２に示す。

【００３９】 表２ ｎｏ． フィルムの組成 吸水率 リフロークラック ポリイミド Ａｇ含量 （％） 発生率（％） （ｗｔ％） １ ポリイミドＡ ８０ ２．０ １００ ２ ポリイミドＢ ５２ １．５ ０ ３ ポリイミドＣ ０ １．０ ０

【００４０】吸水率測定方法。５０×５０ｍｍの大きさ
のフィルムをサンプルとし、サンプルを真空乾燥機中
で、１２０℃、３時間乾燥させ、デシケータ中で放冷
後、乾燥重量を測定しＭ１とする。サンプルを蒸留水に
室温で２４時間浸せきしてから取り出し、サンプル表面
をろ紙でふきとり、すばやく秤量してＭ２とする。
［（Ｍ２−Ｍ１）／（Ｍ１／ｄ）］×１００＝吸水率
（ｖｏｌ％）として、吸水率を算出した。ｄはフィルム
状有機ダイボンディング材の密度である。

【００４１】実施例９ 日立化成工業株式会社製ポリイミド（ビストリメリテ−
ト系酸無水物と芳香族ジアミンとから合成されるホリイ
ミド）１００ｇ及びエポキシ樹脂１０ｇに、有機溶媒２
８０ｇを加えて溶解させる。ここに、銀粉を所定量加え
て、良く撹拌し、均一に分散させ、塗工用ワニスとす
る。この塗工ワニスをキャリアフィルム（ＯＰＰフィル
ム：二軸延伸ポリプロピレン）上に塗工し、熱風循環式
乾燥機の中で加熱して、溶媒を揮発乾燥させ、表３に示
す組成、飽和吸湿率のフィルム状有機ダイボンディング
材を製造した。図１１に示すように、リードフレームの
タブ上に、表３のフィルム状有機ダイボンディング材を
１６０℃で加熱貼付け、フィルム状有機ダイボンディン
グ材を貼り付けたリードフレームへ、温度３００℃、荷
重１０００ｇ、時間５秒で、半導体素子をマウントし、
ワイヤボンディングを行い、封止材（日立化成工業株式
会社製、商品名ＣＥＬ−９０００）でモールドし、半導
体装置を製造した。（ＱＦＰパッケージ１４×２０×
１．４ｍｍ、チップサイズ８×１０ｍｍ、４２アロイリ
ードフレーム） 封止後の半導体装置を８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿器
中で１６８時間処理した後、ＩＲリフロー炉で２４０
℃、１０秒加熱する。その後、半導体装置をポリエステ
ル樹脂で注型し、ダイヤモンドカッターで切断した断面
を顕微鏡で観察して、次式によりリフロークラック発生
率（％）を測定し、耐リフロ−クラック性を評価した。 （リフロークラックの発生数／試験数）×１００＝リフ
ロークラック発生率（％） 評価結果を表３に示す。

【００４２】 表３ ｎｏ． フィルムの組成 飽和吸湿率 リフロークラック ポリイミド Ａｇ含量 （％） 発生率（％） （ｗｔ％） １ ポリイミドＤ ８０ １．５ １００ ２ ポリイミドＢ ８０ １．０ ０ ３ ポリイミドＥ ０ ０．５ ０

【００４３】飽和吸湿率測定方法 直径１００ｍｍの円形フィルム状有機ダイボンディング
材をサンプルとし、サンプルを真空乾燥機中で、１２０
℃、３時間乾燥させ、デシケータ中で放冷後、乾燥重量
を測定しＭ１とする。サンプルを８５℃、８５％ＲＨの
恒温恒湿槽中で吸湿してから取り出し、すばやく秤量し
て秤量値が一定になったとき、その重量をＭ２とする。
［（Ｍ２−Ｍ１）／（Ｍ１／ｄ）］×１００＝飽和吸湿
率（ｖｏｌ％）として、飽和吸湿率を算出した。ｄはフ
ィルム状有機ダイボンディング材の密度である。

【００４４】実施例１０ 日立化成工業株式会社製ポリイミド（ビストリメリテ−
ト系酸無水物と芳香族ジアミンとから合成されるホリイ
ミド）１００ｇ及びエポキシ樹脂１０ｇに、溶媒として
ジメチルアセトアミド１４０ｇ、シクロヘキサノン１４
０ｇを加えて溶解させる。ここに、銀粉７４ｇを加え
て、良く撹拌し、均一に分散させ、塗工用ワニスとす
る。この塗工ワニスをキャリアフィルム（ＯＰＰフィル
ム：二軸延伸ポリプロピレン）上に塗工し、熱風循環式
乾燥機の中で８０℃から１２０℃の温度に加熱して、溶
媒を揮発乾燥させ、表４に示す残存揮発分のダイボンデ
ィングフィルムを製造した。ただし、１２０℃より乾燥
温度が高い場合には、ＯＰＰフィルム上で８０℃、３０
分乾燥させた後、フィルム状有機ダイボンディング材を
ＯＰＰフィルムからはく離し、これを鉄枠にはさんで固
定してから、乾燥機中であらためて加熱し、乾燥させ
た。図１１に示すように、リードフレームのタブ上に、
表５のフィルム状有機ダイボンディング材を１６０℃で
加熱貼付け、フィルム状有機ダイボンディング材を貼り
付けたリードフレームへ、温度３００℃、荷重１０００
ｇ、時間５秒で、半導体素子をマウントし、ワイヤボン
ディングを行い、封止材（日立化成工業株式会社製、商
品名ＣＥＬ−９０００）でモールドし、半導体装置を製
造した。（ＱＦＰパッケージ１４×２０×１．４ｍｍ、
チップサイズ８×１０ｍｍ、４２アロイリードフレー
ム） 封止後の半導体装置を８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿器
中で１６８時間処理した後、ＩＲリフロー炉で２４０
℃、１０秒加熱する。その後、半導体装置をポリエステ
ル樹脂で注型し、ダイヤモンドカッターで切断した断面
を顕微鏡で観察して、次式によりリフロークラック発生
率（％）を測定し、耐リフロ−クラック性を評価した。 （リフロークラックの発生数／試験数）×１００＝リフ
ロークラック発生率（％） 評価結果を表４に示す。

【００４５】 表４ ｎｏ． 乾燥温度 乾燥時間 残存揮発分 フィルム中 リフロークラック （℃） （ｍｉｎ） （ｗｔ％） のボイド 発生率（％） １ １００ ２ ４．９ あり １００ ２ １００ ３０ ３．５ あり ６０ ３ １２０ １０ ２．９ なし ０ ４ １６０ １０ １．５ なし ０

【００４６】残存揮発分測定方法 ５０×５０ｍｍの大きさのフィルム状有機ダイボンディ
ング材をサンプルとし、サンプルの重量を測定しＭ１と
し、サンプルを熱風循環恒温槽中で２００℃２時間加熱
後、秤量してＭ２とする。 ［（Ｍ２−Ｍ１）／Ｍ１］×１００＝残存揮発分（ｗｔ
％） として、残存揮発分を算出した。

【００４７】実施例１１ 日立化成工業株式会社製ポリイミド（ビストリメリテ−
ト系酸無水物と芳香族ジアミンとから合成されるホリイ
ミド）１００ｇ及びエポキシ樹脂１０ｇに、有機溶媒２
８０ｇを加えて溶解させる。ここに、銀粉を所定量加え
て、良く撹拌し、均一に分散させ、塗工用ワニスとす
る。この塗工ワニスをキャリアフィルム（ＯＰＰフィル
ム；二軸延伸ポリプロピレン）上に塗工し、熱風循環式
乾燥機の中で加熱して、溶媒を揮発乾燥させ、表５に示
す組成、表面エネルギ−のフィルム状有機ダイボンディ
ング材を製造した。図１１に示すように、リードフレー
ムのタブ上に、表５のフィルム状有機ダイボンディング
材を１６０℃で加熱貼付け、フィルム状有機ダイボンデ
ィング材を貼り付けたリードフレームへ、温度３００
℃、荷重１０００ｇ、時間５秒で、半導体素子をマウン
トし、ワイヤボンディングを行い、封止材（日立化成工
業株式会社製、商品名ＣＥＬ−９０００）でモールド
し、半導体装置を製造した。（ＱＦＰパッケージ１４×
２０×１．４ｍｍ、チップサイズ８×１０ｍｍ、４２ア
ロイリードフレーム） 封止後の半導体装置を８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿器
中で１６８時間処理した後、ＩＲリフロー炉で２４０
℃、１０秒加熱する。その後、半導体装置をポリエステ
ル樹脂で注型し、ダイヤモンドカッターで切断した断面
を顕微鏡で観察して、次式によりリフロークラック発生
率（％）を測定し、耐リフロ−クラック性を評価した。 （リフロークラックの発生数／試験数）×１００＝リフ
ロークラック発生率（％） 評価結果を表５に示す。

【００４８】 表５ ｎｏ． フィルムの組成 表面エネルギー リフロークラック ポリイミド Ａｇ含量 （erg／cm²） 発生率（％） （ｗｔ％） １ ポリイミドＢ ８５ ３９ １００ ２ ポリイミドＢ ６０ ４１ ０ ３ ポリイミドＥ ０ ４５ ０

【００４９】表面エネルギー測定方法フィルム状有機ダ
イボンディング材の表面に対する水及びジヨードメタン
の接触角を接触角計を用いて測定した。測定した水及び
ジヨードメタンの接触角から、幾何平均法を使って、図
１２に示す式により算出した。

【００５０】実施例１２ 日立化成工業株式会社ポリイミド（ビストリメリテ−ト
系酸無水物と芳香族ジアミンとから合成されるホリイミ
ド）１００ｇ及びエポキシ樹脂１０ｇに、溶媒としてジ
メチルアセトアミド１４０ｇ、シクロヘキサノン１４０
ｇを加えて溶解させる。ここに、銀粉７４ｇを加えて、
良く撹拌し、均一に分散させ、塗工用ワニスとする。こ
の塗工ワニスをキャリアフィルム（ＯＰＰフィルム：二
軸延伸ポリプロピレン）上に塗工し、熱風循環式乾燥機
の中で８０℃から１２０℃の温度に加熱して、溶媒を揮
発乾燥させ、表６に示すボイド体積率のダイボンディン
グフィルムを製造した。ただし、１２０℃より乾燥温度
が高い場合には、ＯＰＰフィルム上で８０℃３０分乾燥
させた後、フィルム状有機ダイボンディング材をＯＰＰ
フィルムからはく離し、これを鉄枠にはさんで固定して
から、乾燥機中であらためて加熱し、乾燥させた。ここ
で、ボイド体積率とは、半導体素子を支持部材に接着す
る段階でダイボンディング材中及びダイボンディング材
と支持部材の界面に存在するボイドのボイド体積率であ
る。図１１に示すように、リードフレームのタブ上に、
表５のフィルム状有機ダイボンディング材を１６０℃で
加熱貼付け、フィルム状有機ダイボンディング材を貼り
付けたリードフレームへ、温度３００℃、荷重１０００
ｇ、時間５秒で、半導体素子をマウントし、ワイヤボン
ディングを行い、封止材（日立化成工業株式会社製、商
品名ＣＥＬ−９０００）でモールドし、半導体装置を製
造した。（ＱＦＰパッケージ１４×２０×１．４ｍｍ、
チップサイズ８×１０ｍｍ、４２アロイリードフレー
ム） 封止後の半導体装置を８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿器
中で１６８時間処理した後、ＩＲリフロー炉で２４０
℃、１０秒加熱する。その後、半導体装置をポリエステ
ル樹脂で注型し、ダイヤモンドカッターで切断した断面
を顕微鏡で観察して、次式によりリフロークラック発生
率（％）を測定し、耐リフロ−クラック性を評価した。 （リフロークラックの発生数／試験数）×１００＝リフ
ロークラック発生率（％） 評価結果を表６に示す。

【００５１】 表６ ｎｏ． 乾燥温度 乾燥時間 ボイドの リフロークラック （℃） （ｍｉｎ） 体積率（％） 発生率（％） １ ８０ ３０ ３０ １００ ２ １００ １０ １７ ８０ ３ １２０ １０ １０ ０ ４ １４０ １０ ５ ０

【００５２】ボイド体積率測定方法 リードフレームとシリコンチップとをフィルム状有機ダ
イボンディング材で接着し、サンプルを作成し、軟Ｘ線
装置を用いて、サンプル上面から観察した画像を写真撮
影した。写真のボイドの面積率を画像解析装置によって
測定し、上面から透視したボイドの面積率＝ボイドの体
積率（％）とした。

【００５３】実施例１３ 日立化成工業株式会社製ポリイミド（ビストリメリテ−
ト系酸無水物と芳香族ジアミンとから合成されるホリイ
ミド）１００ｇ及びエポキシ樹脂１０ｇに、有機溶媒２
８０ｇを加えて溶解させる。ここに、銀粉を所定量加え
て、良く撹拌し、均一に分散させ、塗工用ワニスとす
る。この塗工ワニスをキャリアフィルム（ＯＰＰフィル
ム；二軸延伸ポリプロピレン）上に塗工し、熱風循環式
乾燥機の中で加熱して、溶媒を揮発乾燥させ、表６に示
す組成、ピ−ル強度のフィルム状有機ダイボンディング
材を製造した。ここでピ−ル強度は、半導体素子を支持
部材にフィルム状有機ダイボンディング材を介して接着
した段階でのフィルム状有機ダイボンディング材のピ−
ル強度である。図１１に示すように、リードフレームの
タブ上に、表７のフィルム状有機ダイボンディング材を
１６０℃で加熱貼付け、フィルム状有機ダイボンディン
グ材を貼り付けたリードフレームへ、温度３００℃、荷
重１０００ｇ、時間５秒で、半導体素子をマウントし、
ワイヤボンディングを行い、封止材（日立化成工業株式
会社製、商品名ＣＥＬ−９０００）でモールドし、半導
体装置を製造した。（ＱＦＰパッケージ１４×２０×
１．４ｍｍ、チップサイズ８×１０ｍｍ、４２アロイリ
ードフレーム） 封止後の半導体装置を８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿器
中で１６８時間処理した後、ＩＲリフロー炉で２４０
℃、１０秒加熱する。その後、半導体装置をポリエステ
ル樹脂で注型し、ダイヤモンドカッターで切断した断面
を顕微鏡で観察して、次式によりリフロークラック発生
率（％）を測定し、耐リフロ−クラック性を評価した。 （リフロークラックの発生数／試験数）×１００＝リフ
ロークラック発生率（％） 評価結果を表７に示す。

【００５４】 表７ ｎｏ． フィルムの組成 ピール強度 リフロークラック ポリイミド Ａｇ含量 （ｋｇｆ／ 発生率（％） （ｗｔ％） ５×５mmチップ） １ ポリイミドＤ ８０ ０．２ １００ ２ ポリイミドＡ ８０ ０．４ ８０ ３ ポリイミドＢ ８０ ０．５ ０ ４ ポリイミドＥ ３０ １．０ ０ ５ ポリイミドＥ ４０ ＞２．０ ０

【００５５】ピール強度測定方法 リードフレームのタブ表面等の半導体素子を支持する支
持部材に、５×５ｍｍの大きさのシリコンチップ（試験
片）をフィルム状有機ダイボンディング材をはさんで接
着したものを、２４０℃の熱盤上に２０秒間保持し、図
１３に示すように、プッシュプルゲージを用いて、試験
速度０．５ｍｍ／分でピール強度を測定した。図１３に
於いて、１２１は半導体素子、１２２はフィルム状有機
ダイボンディング材、１２３はリ−ドフレ−ム、１２４
はブッシュブルゲ−ジ、１２５は熱盤である。尚、この
場合は２４０℃、２０秒間に保持して測定したが、半導
体装置の使用目的によって半導体装置を実装する温度が
異なる場合は、その半導体装置実装温度で保持して測定
する。

【００５６】実施例１４ 日立化成工業株式会社製ポリイミド（ビストリメリテ−
ト系酸無水物と芳香族ジアミンとから合成されるホリイ
ミド）１００ｇ及びエポキシ樹脂１０ｇに、有機溶媒２
８０ｇを加えて溶解させる。ここに、銀粉を７４ｇ加え
て、良く撹拌し、均一に分散させ、塗工用ワニスとす
る。この塗工ワニスをキャリアフィルム（ＯＰＰフィル
ム：二軸延伸ポリプロピレン）上に塗工し、熱風循環式
乾燥機の中で加熱して、溶媒を揮発乾燥させフィルム状
有機ダイボンディング材を製造した。図１１に示すよう
に、リードフレームのタブ上に、フィルム状有機ダイボ
ンディング材を１６０℃で加熱貼付け、フィルム状有機
ダイボンディング材を貼り付けたリードフレームへ、温
度３００℃、荷重１０００ｇ、時間５秒で、半導体素子
をマウントた。このとき表７に示すサイズのフィルム状
有機ダイボンディング材を使用した。次に、ワイヤボン
ディングを行い、封止材（日立化成工業株式会社製、商
品名ＣＥＬ−９０００）でモールドし、半導体装置を製
造した。（ＱＦＰパッケージ１４×２０×１．４ｍｍ、
チップサイズ８×１０ｍｍ、４２アロイリードフレー
ム） 封止後の半導体装置を８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿器
中で１６８時間処理した後、ＩＲリフロー炉で２４０
℃、１０秒加熱する。その後、半導体装置をポリエステ
ル樹脂で注型し、ダイヤモンドカッターで切断した断面
を顕微鏡で観察して、次式によりリフロークラック発生
率（％）を測定し、耐リフロ−クラック性を評価した。 （リフロークラックの発生数／試験数）×１００＝リフ
ロークラック発生率（％） 評価結果を表８に示す。

【００５７】 表８ ｎｏ．フィルム フィルム チップ チップ はみ出し リフロークラッ のサイズ の面積 のサイズ の面積 ク発生率（％） ｍｍ×ｍｍ ｍｍ２ ｍｍ×ｍｍ ｍｍ２ １ ９×１１ ９９ ８×１０ ８０ あり １００ ２ ８×１１ ８８ ８×１０ ８０ あり ６０ ３ ８×１０ ８０ ８×１０ ８０ なし ０ ４ ５×７ ３５ ８×１０ ８０ なし ０ ５ ２×４ ８ ８×１０ ８０ なし ０

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の方法、装置
を使用すれば、リードフレーム等の支持部材上に接着性
の良いフィルム状有機ダイボンディング材をボイド無く
かつ生産性良く圧着することができ、本発明の方法、装
置を使用して製造された半導体装の置実装時のパッケー
ジクラックを回避することができる。また本発明の半導
体装置は、半導体装置実装のはんだリフロー時において
リフロ−クラックの発生を回避することができ、信頼性
に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のラミネ−ト装置の一実施例の正面図。

【図２】リードフレームの平面図。

【図３】圧着子の一例を示す断面図。

【図４】圧着子の他の一例を示す断面図。

【図５】本発明のダイボンディング装置の一実施例の正
面図。

【図６】本発明のダイボンディング装置の一実施例の平
面図。

【図７】フレ−ム搬送レ−ル部の簡略平面図。

【図８】供給装置、切断装置部の簡略断面図。

【図９】フィルム圧着装置部の簡略断面図。

【図１０】リードフレームの平面図。

【図１１】本発明の半導体装置の製造工程の一例を示す
断面図。

【図１２】表面エネルギーを算出する計算式。

【図１３】プッシュプルゲージを用いてピール強度測定
する方法を説明する正面図。

【符号の説明】

１：リール ２：フィルム状有機ダイボンディング材（フィルム） ３：巻き取りリール ４：パンチ ５：固定パンチ ６：ダイ ７：リードフレーム ８：走行テーブル ９：圧着子 １０：定テンションローラ １１：送りロ−ラ １２：ガイドローラ １３：ガイドローラ １４：弾性体 １５：固定金具 ２１：フィルムリ−ル ２２：フィルム送り用ピンチロ−ラ ２３：フィルム押えシリンダ ２４：フィルムカット用シリンダ ２５：フレ−ム搬送用アクチュエ−タ ２６：フレ−ム搬送レ−ル ２７：フィルム吸着パッド送りシリンダ ２８：予熱ヒ−タ ２９：フィルム加熱張り付け部 ３０：チップ加熱張り付け部 ３１：加熱圧着部 ３２：圧着部位置決め ３３：チップトレイ ３４：フィルム吸着パッド ３５：チップ張り付け装置 ３６：フィルム ３７：カッタ− ３８ａ：リードフレームを余熱するためのヒートブロッ
ク ３８ｂ：リードフレームにフィルムを加熱圧着するため
のヒートブロック ３８ｃ：フィルム上に半導体素子を加熱圧着するための
ヒートブロック ３８ｄ：加熱圧着した半導体素子を再加熱して本圧着さ
せるためのヒートブロック ３９：リ−ドフレ−ム、 ４０：ロ−ラ ４１：リ−ドフレ−ムのダイパッド部 １０１．フィルム状有機ダイボンディング材 １０２．カッタ− １０３．ガイドロ−ル １０４．圧着子 １０５．リ−ドフレ−ム １０６．ダイパッド部 １０７．熱盤 １０８．半導体素子 １０９．封止樹脂 １２１．半導体素子 １２２．フィルム状有機ダイボンディング材 １２３．リ−ドフレ−ム １２４．ブッシュブルゲ−ジ １２５．熱盤

フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平7−106016 (32)優先日 平成７年４月28日(1995．4．28) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） 早期審査対象出願 (72)発明者 宮寺 康夫 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株 式会社 筑波開発研究所内 (72)発明者 山崎 充夫 茨城県日立市東町４丁目13番１号 日立 化成工業株式会社 山崎工場内 (72)発明者 前川 磐雄 茨城県日立市東町４丁目13番１号 日立 化成工業株式会社 山崎工場内 (72)発明者 古田土 明夫 東京都千代田区神田駿河台３丁目１番２ 号 日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者 宮前 雄介 東京都千代田区神田駿河台３丁目１番２ 号 日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者 佐藤 忠次 東京都千代田区神田駿河台３丁目１番２ 号 日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者 斎藤 誠 東京都千代田区神田駿河台３丁目１番２ 号 日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者 菊地 宣 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株 式会社 筑波開発研究所内 (72)発明者 景山 晃 東京都新宿区西新宿２丁目１番１号 日 立化成工業株式会社内 (72)発明者 金田 愛三 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株 式会社 筑波開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−222530（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−256251（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−228（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−38825（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−331424（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−218107（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−335379（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−152466（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−125337（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−152386（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−21192（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−141038（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/52 H01L 23/50 C09J 5/00 C09J 7/00 B26F 1/00 B26D 1/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の大きさのフィルム状有機ダイボンデ
   ィング材を半導体素子搭載用支持部材上の所定の位置に
   供給するフィルム供給及び巻取り装置に用いるための有
   機ダイボンディング材フィルムであって、 接着層のみからなり、リールに巻回されており、 （１）吸水率が１．５ｖｏｌ％以下、 （２）飽和吸湿率が１．０ｖｏｌ％以下、 （３）残存揮発分が３．０ｗｔ％以下、 （４）表面エネルギーが４０ｅｒｇ／ｃｍ ^２ 以上、及び
   ／又は、 （５）半導体素子を支持部材に接着した段階でのピール
   強度が０．５ｋｇｆ／５×５ｍｍチップ以上 である ことを特徴とするフィルム状有機ダイボンディン
   グ材。
2. 【請求項２】上記ダイボンディング材フィルムは、上記
   半導体素子搭載用支持部材上の所定の位置に１ＭＰａの
   張力で供給しても破断しないことを特徴とする請求項１
   記載のフィルム状有機ダイボンディング材。
3. 【請求項３】上記ダイボンディング材フィルムは、上記
   半導体素子搭載用支持部材上の所定の位置に１ＭＰａの
   張力で供給した場合、半導体素子を支持部材に接着する
   段階でダイボンディング材中及びダイボンディング材と
   支持部材の界面に存在するボイドがボイド体積率１０％
   以下であることを特徴とする請求項１記載のフィルム状
   有機ダイボンディング材。
4. 【請求項４】上記ダイボンディング材フィルムは、上記
   半導体素子搭載用支持部材上の所定の位置に１０ＭＰａ
   の張力で供給しても破断しないことを特徴とする請求項
   １記載のフィルム状有機ダイボンディング材。
5. 【請求項５】上記ダイボンディング材フィルムは、上記
   半導体素子搭載用支持部材上の所定の位置に１０ＭＰａ
   の張力で供給した場合、半導体素子を支持部材に接着す
   る段階でダイボンディング材中及びダイボンディング材
   と支持部材の界面に存在するボイドがボイド体積率１０
   ％以下であることを特徴とする請求項１記載のフィルム
   状有機ダイボンディング材。
6. 【請求項６】 飽和吸湿率が１．０ｖｏｌ％以下であり、
   かつ、残存揮発分が３．０ｗｔ％以下であることを特徴
   とする請求項１〜５のいずれかに記載のフィルム状有機
   ダイボンディング材。
7. 【請求項７】所定の大きさのフィルム状有機ダイボンデ
   ィング材を半導体素子搭載用支持部材上の所定の位置に
   供給するフィルム供給及び巻取り装置に用いるための有
   機ダイボンディング材フィルムを製造する方法であっ
   て、（１）吸水率が１．５ｖｏｌ％以下、（２）飽和吸湿率
   が１．０ｖｏｌ％以下、（３）残存揮発分が３．０ｗｔ
   ％以下、（４）表面エネルギーが４０ｅｒｇ／ｃｍ ^２ 以
   上、及び／又は、（５）半導体素子を支持部材に接着し
   た段階でのピール強度が０．５ｋｇｆ／５×５ｍｍチッ
   プ以上の 接着剤のみからなる接着フィルムをリールに巻
   回する工程を備えることを特徴とするフィルム状有機ダ
   イボンディング材の製造方法。
8. 【請求項８】ワニスをキャリアフィルムに塗工し溶剤を
   揮発させて上記接着フィルムを形成し、該接着フィルム
   を上記キャリアフィルムから剥離する工程を、さらに備
   えることを特徴とする請求項７記載の、フィルム状有機
   ダイボンディング材の製造方法。