JP3570202B2 - 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 - Google Patents
接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3570202B2 JP3570202B2 JP04189898A JP4189898A JP3570202B2 JP 3570202 B2 JP3570202 B2 JP 3570202B2 JP 04189898 A JP04189898 A JP 04189898A JP 4189898 A JP4189898 A JP 4189898A JP 3570202 B2 JP3570202 B2 JP 3570202B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adhesive film
- epoxy resin
- substrate
- dianhydride
- curing agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置に関し、更に詳しくは、半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材との接着材料、すなわちダイボンド用に好適な接着フィルム及びその製造法、並びにその接着フィルムを用いてつくられる接着フィルム付き支持部材及び半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材との接着材料としては、従来、Ａｕ−Ｓｉ共晶合金、半田、銀ペースト、接着フィルム等が知られている。これらのなかで、Ａｕ−Ｓｉ共晶合金及び半田は弾性率が大きく、半導体素子の高集積化に対応した大型チップへの適用が困難なため、近年は、弾性率が小さい銀ペーストや接着フィルムが主に使用されている。
銀ペーストは耐熱信頼性の点から熱硬化性樹脂を主成分としたものが主流であり、接着フィルムはフィルム形成性の点から熱可塑性樹脂を用いたものが主流であるが、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを用いた接着フィルムも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
熱硬化性樹脂を主成分とした銀ペーストは、半導体パッケージの組み立て加熱時に、銀ペーストから発生するアウトガス（フューム）が半導体素子を汚染し、ワイヤボンド工程におけるワイヤボンダビリティ（ワイヤボンド特性）が低下する問題がある。また、フュームが加熱装置に付着するという問題もある。
【０００４】
熱可塑性樹脂を用いた接着フィルムは、加熱時に発生するアウトガス（フューム）量が少なく、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いると接着温度を低くすることができ、リードフレームの酸化等、チップに与えるダメージを少なくすることができる。しかし、融点の低い熱可塑性樹脂を用いた接着フィルムは、熱時の接着力が低いのでダイボンド後の熱処理（例えばワイヤボンド工程、封止工程等）に耐えられないという問題がある。
【０００５】
また、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを用いた接着フィルムは、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いることによって接着温度の低温化を図り、熱硬化性樹脂を使用することによって、熱時における高い接着力と共に実装時における２５０℃前後の半田付け熱処理にも耐えることができるが、熱硬化性樹脂を含有するため加熱時にアウトガスが発生し易い問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板とを接着させる接着フィルムであって、熱時における高い接着力と共に実装時における２５０℃前後の半田付け熱処理にも耐え、かつ、アウトガス（フューム）発生が少なく、それゆえ、半導体素子や加熱装置の汚染、ワイヤボンド特性の低下等の問題も解決する接着フィルムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
熱硬化性樹脂を主成分とした銀ペーストや熱硬化性樹脂を含む接着フィルムが加熱された時に発生するアウトガス（フューム）成分を分析したところ、これは主として使用した熱硬化性樹脂の未反応樹脂、溶剤又は反応性希釈剤に起因することが分かった。そこで、種々の熱硬化性樹脂の検討及び接着フィルム製造条件の最適化等を鋭意検討し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００８】
すなわち、本発明は先ず、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤を含有する接着フィルムであって、前記エポキシ樹脂硬化剤は次の式（１）〜（４）
【化５】
〔式中、ｐは１〜２０の整数、ｍは１〜１０の整数、
Ｒ１〜Ｒ２３はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基又は水酸基を示し、
Ｘ及びＹは、次のいずれかの２価の基
【０００９】
【化６】
を示す。〕から選ばれるいずれかのフェノール系エポキシ樹脂硬化剤である接着フィルムに関する。
ここで、上記接着フィルムは、基材に接着フィルムが付着しているもの（すなわち、基材付き接着フィルム）であってもよい。
【００１０】
本発明は、また、上記の接着フィルム又は基材フィルム付き接着フィルムの製造法も提供する。すなわち、上記接着フィルムの製造法は、
（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、前記化５（化１）で示したフェノール系エポキシ樹脂硬化剤と、必要に応じてフィラーとを、有機溶媒中で混合し、
（２）基材上に前記混合液の層を形成させ、
（３）加熱・乾燥し、
（４）基材を除去する、ことを特徴とする。
【００１１】
上記基材付き接着フィルムの製造法は、
（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、前記化５（化１）で示したフェノール系エポキシ樹脂硬化剤と、必要に応じてフィラーとを、有機溶媒中で混合し、
（２）基材上に前記混合物の層を形成させ、
（３）加熱・乾燥する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、支持部材上に前記接着フィルムを接着させた接着フィルム付き支持部材を提供する。
【００１３】
更に、本発明は、半導体素子を上記の接着フィルムを用いて支持部材に接着し、半導体素子を封止材で封止した半導体装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の接着フィルムに含有する熱可塑性樹脂は、限定されるものではなく、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シロキサンポリイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエ−テルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエ−テルケトン樹脂等があるが、好ましいものはポリイミド樹脂である。ポリイミド樹脂については、後に詳しく述べる。
【００１５】
本発明の接着フィルムに含有するエポキシ樹脂は、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を含むものであれば限定されない。下記の式（５）〜（７）で表される化合物等がある。
【００１６】
【化７】
（式中、Ｚ１は２価の有機基、Ｚ２は４価の有機基、Ｚ３は３価の有機基を示す。）
【００１７】
このようなエポキシ樹脂としては、例えば、
ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、
ビスフェノールＦ型のグリシジルエーテル、
ビスフェノールＡＤ型のグリシジルエーテル、
ビスフェノールＳ型のグリシジルエーテル、
２，６−キシレノール型のグリシジルエーテル、
水添加ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、
１，４−シクロヘキサンジメタノール型のグリシジルエーテル、
ジフェニルエーテル型のグリシジルエーテル、
エチレンオキサイド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、
プロピレンオキサイド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコール型のグリシジルエーテル、
ポリプロピレングリコール型のグリシジルエーテル、
ネオペンチルグリコール型のグリシジルエーテル、
１，６−ヘキサンジオール型のグリシジルエーテル、
フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、
クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、
ナフタレン樹脂のグリシジルエーテル、
３官能のグリシジルエーテル、
４官能のグリシジルエーテル、
ジシクロペンタジエンフェノール樹脂のグリシジルエーテル、
ダイマー酸のグリシジルエステル、
３官能のグリシジルアミン、
４官能のグリシジルアミン、
ナフタレン樹脂のグリシジルアミン、
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂、
ポリブタジエン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。これらに１官能エポキシ体が含まれていてよい。
【００１８】
本発明の接着フィルムに含有させるエポキシ樹脂硬化剤は、前記化５に示した式（１）〜（４）のいずれかのフェノール系化合物である。
このようなフェノール系化合物を更に具体的に示せば、次の化８に示すように、キシリレン変性ノボラック（８）、ｐ−ヒドロキシベンズアルデヒドとフェノールとの縮合による多官能ノボラック（９）、ジビニルベンゼン付加体フェノールノボラック（１０）、フェニルフェノールノボラック（１１）、ヒドロキノンビス（ビニルベンゼン）付加体フェノールノボラック（１２）等が挙げられる。
【化８】
〔式中、ｐは１〜２０の整数、ｍは０〜２０の整数を示す。〕
【００１９】
本発明の接着フィルムに含まれるフィラーとしては、銀粉、金粉、銅粉等の金属フィラー、シリカ、アルミナ、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック、窒化ホウ素等の無機フィラー、ポリメチルメタクリレート、ブタジエン−スチレン系、シリコーン樹脂等の有機フィラー等がある。
【００２０】
次に、本発明の接着フィルムの製造法について説明する。
本発明における接着フィルムの製造は、
（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、前記のエポキシ樹脂硬化剤と、必要に応じてフィラーとを、有機溶媒中で混合し、
（２）基材上に前記混合物の層を形成させ、
（３）加熱・乾燥し、
（４）基材を除去して、行なうことができる。
【００２１】
また、基材付き接着フィルムの製造では、上記（４）の工程を行うことなく、上記（１）〜（３）の工程を行えばよい。フィラーとしては、先に挙げたようなフィラーを用いることができる。
【００２２】
使用できる熱可塑性樹脂は、前記したように特に限定するものではないが、好ましいものはポリイミド樹脂である。
ポリイミド樹脂は、通常、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて製造できる。
【００２３】
使用できるテトラカルボン酸二無水物としては、
ピロメリット酸二無水物、
３，３′，４，４′−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、
２，２′，３，３′−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、
２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、
１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、
１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、
ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、
【００２４】
３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、
ベンゼン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、
３，４，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，２′，３−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
１，２，４，５−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、
１，４，５，８−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、
【００２５】
２，６−ジクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
２，７−ジクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
２，３，６，７−テトラクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
フエナンスレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、
ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、
チオフエン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、
２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
３，４，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
２，３，２′，３′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、
１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、
１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、
ｐ−フェニレンビス（トリメリテート無水物）、
【００２６】
エチレンテトラカルボン酸二無水物、
１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、
デカヒドロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、
シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、
ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、
１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、
ビス（エキソ−ビシクロ〔２，２，１〕ヘプタン−２，３−ジカルボン酸二無水物）スルホン、
ビシクロ−（２，２，２）−オクト（７）−エン２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、
２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン二無水物、
４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフイド二無水物、
１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸二無水物）、
１，３−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸二無水物）、
５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、
テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物等のほか、
【００２７】
次の式（Ｉ）
【化９】
（ただし、ｎ＝２〜２０の整数を示す。）
で表されるテトラカルボン酸二無水物がある。
特に好ましいポリイミド樹脂は、前記の式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物の含量が全テトラカルボン酸二無水物の３０モル％以上であるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂である。
【００２８】
前記式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物としては、ｎが２〜５のとき、
１，２−（エチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，３−（トリメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，４−（テトラメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，５−（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
ｎが６〜２０のとき、
１，６−（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，７−（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，８−（オクタメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，９−（ノナメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，１２−（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，１６−（ヘキサデカメチレン）ビストリメリテート二無水物、
１，１８−（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、等があり、これら２種以上を併用してもよい。
【００２９】
上記式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物は、無水トリメリット酸モノクロライド及び対応するジオールから合成することができる。
また、全テトラカルボン酸二無水物に対して上記テトラカルボン酸二無水物の含まれる量を好ましくは３０モル％以上とするのは、接着フィルムの低温接着性を保つためである。
【００３０】
前記ポリイミド樹脂の他の原料の一つであるジアミンとしては、
１，２−ジアミノエタン、
１，３−ジアミノプロパン、
１，４−ジアミノブタン、
１，５−ジアミノペンタン、
１，６−ジアミノヘキサン、
１，７−ジアミノヘプタン、
１，８−ジアミノオクタン、
１，９−ジアミノノナン、
１，１０−ジアミノデカン、
１，１１−ジアミノウンデカン、
１，１２−ジアミノドデカン等の脂肪族ジアミン、
【００３１】
ｏ−フェニレンジアミン、
ｍ−フェニレンジアミン、
ｐ−フェニレンジアミン、
３，３′−ジアミノジフェニルエーテル、
３，４′−ジアミノジフェニルエーテル、
４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、
３，３′−ジアミノジフェニルメタン、
３，４′−ジアミノジフェニルメタン、
４，４′−ジアミノジフェニルメタン、
３，３′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、
３，４′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、
４，４′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、
３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、
３，４′−ジアミノジフェニルスルホン、
４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、
３，３′−ジアミノジフェニルスルフイド、
３，４′−ジアミノジフェニルスルフイド、
４，４′−ジアミノジフェニルスルフイド、
【００３２】
３，３′−ジアミノジフェニルケトン、
３，４′−ジアミノジフェニルケトン、
４，４′−ジアミノジフェニルケトン、
２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、
２，２′−（３，４′−ジアミノジフェニル）プロパン、
２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、
２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、
２，２−（３，４′−ジアミノジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、
２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、
１，３−ビス（３−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、
１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、
３，３′−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、
３，４′−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、
４，４′−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、
２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、
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）ヘキサフルオロプロパン、
２，２−ビス（４−（４−アミノフエノキシ）フエニル）ヘキサフルオロプロパン、
ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルフイド、
ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルフイド、
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）スルホン等の芳香族ジアミンを挙げることができる。これは２種以上を混合して用いてもよい。
【００３３】
テトラカルボン酸二無水物とジアミンの縮合反応は、有機溶媒中で行う。この場合、テトラカルボン酸二無水物とジアミンは等モル又はほぼ等モルで用いるのが好ましく、各成分の添加順序は任意である。
用いる有機溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、ｍ−クレゾール、ｏ−クロルフェノール等がある。
【００３４】
反応温度は８０℃以下、好ましくは０〜５０℃である。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇する。この場合、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。
【００３５】
ポリイミドは、上記反応物（ポリアミド酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は１２０℃〜２５０℃で熱処理する方法や化学的方法を用いて行うことができる。
なお、本発明においてポリイミド樹脂とは、ポリイミド及びその前駆体を総称する。ポリイミドの前駆体には、ポリアミド酸のほか、ポリアミド酸が部分的にイミド化したものがある。
【００３６】
本発明の製造法で用いられるエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤は、熱により橋かけ（架橋）反応を起こす。この反応を促進するために、硬化促進剤（触媒）を適宜、使用することができる。
【００３７】
本発明の接着フィルムの製造において、熱可塑性樹脂１００重量部に対してエポキシ樹脂を好ましくは１〜１００重量部、更に好ましくは２〜５０重量部用い、前記のエポキシ樹脂硬化剤を好ましくは０．０２〜１２０重量部、更に好ましくは０．１〜８０重量部用いる。更に硬化促進剤（触媒）を有機溶媒に溶解し、基材上に塗布して層を形成させ、加熱・乾燥することにより製造できる。
【００３８】
エポキシ樹脂の使用量が１００重量部を超え、エポキシ樹脂硬化剤の使用量が１２０重量部を超えると、接着フィルム加熱時の重量減少量及びアウトガス発生量（フュ−ム発生量）が多くなり、また、フィルム形成性も悪くなる傾向となる。また、エポキシ樹脂の使用量が１重量部未満及びエポキシ樹脂硬化剤の使用量が０．０２重量部未満では、熱時接着力が低下する傾向となる。
【００３９】
熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及び前記エポキシ樹脂硬化剤と共にフィラーを含有させる場合のフィラーとしては、先に述べたような金属フィラー、無機フィラー又は有機フィラーを用いる。フィラーのうち、前記金属フィラーは接着フィルムに導電性またはチキソ性を付与する目的で添加され、無機フィラーは接着フィルムに低熱膨張性、低吸湿性を付与する目的で添加され、有機フィラーは接着フィルムに靭性を付与する目的で添加される。これら金属フィラー、無機フィラー又は有機フィラーはそれぞれ２種以上を用いることもできる。フィラーを用いた場合の混合・混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、組み合せて行うことができる。
【００４０】
フィラーの量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し０〜８０００重量部、好ましくは０〜４０００重量部の範囲である。８０００重量部よりも多いと接着性が低下する。
【００４１】
フィラー含有の接着フィルムは、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及び前記エポキシ樹脂硬化剤を有機溶媒に溶解後、フィラーを加え、必要に応じ他の成分を加え、混合・混練する。得られたペースト状混合物を、基材上に均一に塗布し、加熱・乾燥して製造する。
【００４２】
上記接着フィルムの製造の際に用いる有機溶媒は、材料を均一に溶解、混練または分散でき、加熱によって容易に除去できる溶媒とする。例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、ジオキサン等がある。
【００４３】
加熱・乾燥は使用した溶媒が十分に揮散する条件、すなわち、おおむね６０〜２００℃の温度で、０．１〜９０分間加熱して行う。その後、接着フィルムは通常、室温下で基材から剥がして使用する。あるいは、基材付きのまま使用することもできる。
【００４４】
接着フィルムの製造時に使用する基材は、上記の接着フィルム製造時の加熱・乾燥条件に耐えるものであれば特に限定するものではない。例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等がある。これらのフィルムは、シリコーン系やシリカ系の離型剤で処理されたものであってもよい。
【００４５】
接着フィルムは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子と、４２アロイリードフレーム、銅リードフレーム等のリードフレーム、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等のプラスチックフィルム、ガラス不織布等基材にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等のプラスチックを含浸・硬化させたもの、アルミナ等のセラミックス等の支持部材との接着に用いることができる。すなわち、前記したような半導体素子と支持部材との間に本発明の接着フィルムを挾み、１００〜３００℃、０．１〜３００秒間、加熱圧着して、両者を接着させる。その後、ワイヤーボンディング工程、封止材による封止工程を経て半導体装置（半導体パッケージ）とされる。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
実施例１、比較例１〜３
下記ポリイミドＡ〜Ｃを熱可塑性樹脂として用い、表１の配合表に示す通り、Ｎｏ．１〜４のワニス（Ｎｏ．１：本発明の実施例１に関するもの、Ｎｏ．２〜４：比較例１〜３に関するもの）を調合した。
ポリイミドＡ：デカメチレンビストリメリテート二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルメタンとから合成した。
ポリイミドＢ：エメチレンビストリメリテート二無水物と２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパンとから合成した。
ポリイミドＣ：デカメチレンビストリメリテート二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとから合成した。
【００４７】
なお、表１において、種々の記号は下記のものを意味する。
ＹＤＣＨ−７０２：東都化成、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２２０）、
ＹＸ−４０００Ｈ：油化シェル、ビフェニル型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９２）、
Ｎ−８６５：大日本インキ、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２０８）、
ＤＭＥ−１００：新日本理化学、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂（エポキシ当量１５５）、
ＸＬ−２２５：三井高圧、キシリレン変性フェノールノボラッック（ＯＨ当量：１７５）、式（８）の化合物、
Ｈ−１：明和化成、フェノールノボラック（ＯＨ当量１０３）、
ＢＰ：本州化学、ビフェノール（ＯＨ当量９３）、
ＢＰＦ−Ｃ：本州化学、メチレンビスフェノール（ＯＨ当量１００）、
【００４８】
ＤＭＡｃ：ジメチルアセトアミド、
ＤＭＦ：ジメチルホルムアミド、
ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン
【００４９】
【表１】
【００５０】
このワニスを５０μｍの厚さに基材（ポリプロピレンフィルム）上に塗布し、８０℃で１０分、続いて１２０℃で３０分加熱し、その後、室温で基材から剥がして、接着フィルムを得た。得られた接着フィルム（実施例１：ワニス番号Ｎｏ．１に対応；比較例１〜３：ワニス番号Ｎｏ．２〜４に対応）はいずれも室温でベタツキはなく、自己支持性をもつフィルムであった。
【００５１】
実施例１及び比較例１〜３の接着フィルムの接着特性（剪断接着力及びピール強度）、並びに２５０℃で２分間加熱したときの重量減少量及びフューム付着量についての評価試験結果を表２に示す。なお、比較例４は銀ペースト（日立化成工業株式会社製、商品名エピナール）である。
【００５２】
【表２】
【００５３】
＜重量減少量及びフューム付着量の測定法＞
基板上に、適当な大きさに切断した接着フィルムを載せ、その上に試験板を接近させて設置する。このサンプルを表面温度が２５０℃の熱盤上に置き、２分間加熱する。室温に冷却した後、接着フィルムの重量を測定し、加熱処理前の接着フィルムの重量と比べ接着フィルムの重量変化量（単位：μｇ／ｍｍ３（接着フィルム））を求め、これを重量減少量とする。また、試験板に付着したフューム重量（単位：μｇ／ｍｍ３（接着フィルム））を測定し、フューム付着量とする。
【００５４】
＜剪断接着力及びピール強度の測定法＞
接着フィルムを４×４ｍｍ及び８×８ｍｍの大きさに切断し、これを４×４ｍｍ及び８×８ｍｍの大きさシリコンチップと４２アロイ製リードフレームの間にそれぞれ挾み、５００ｇの加重をかけて、２６０℃で３秒間圧着させたのち、次の方法で剪断接着力及びピール強度を測定した。
剪断接着力：４×４ｍｍのシリコンチップを４×４ｍｍの接着フィルムで接着したサンプルを用いて、室温及び３５０℃、２０秒加熱時の剪断接着力をプッシュプルゲージにより測定した。
ピール強度：８×８ｍｍのシリコンチップを８×８ｍｍの接着フィルムで接着したサンプルを用いて、２５０℃、２０秒加熱時のピール強度をプッシュプルゲージにより測定した。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の接着フィルム及び本発明の基材付き接着フィルムは、半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材の接着材料として、低温接着性、良好な熱時接着力及び高い半田耐熱性を有し、かつ、アウトガス（フューム）の発生が少ないので、半導体素子や加熱装置の汚染、ワイヤボンド特性の低下等の問題を招かない。本発明の接着フィルムの製造法により、本発明の接着フィルムを製造できる。本発明の接着フィルム付き支持部材は、本発明の半導体装置の中間製品である。本発明の半導体装置は、実装時の２５０℃前後の半田付け熱処理に耐え得る高い半田耐熱性を有し、信頼性が高い。
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置に関し、更に詳しくは、半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材との接着材料、すなわちダイボンド用に好適な接着フィルム及びその製造法、並びにその接着フィルムを用いてつくられる接着フィルム付き支持部材及び半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材との接着材料としては、従来、Ａｕ−Ｓｉ共晶合金、半田、銀ペースト、接着フィルム等が知られている。これらのなかで、Ａｕ−Ｓｉ共晶合金及び半田は弾性率が大きく、半導体素子の高集積化に対応した大型チップへの適用が困難なため、近年は、弾性率が小さい銀ペーストや接着フィルムが主に使用されている。
銀ペーストは耐熱信頼性の点から熱硬化性樹脂を主成分としたものが主流であり、接着フィルムはフィルム形成性の点から熱可塑性樹脂を用いたものが主流であるが、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを用いた接着フィルムも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
熱硬化性樹脂を主成分とした銀ペーストは、半導体パッケージの組み立て加熱時に、銀ペーストから発生するアウトガス（フューム）が半導体素子を汚染し、ワイヤボンド工程におけるワイヤボンダビリティ（ワイヤボンド特性）が低下する問題がある。また、フュームが加熱装置に付着するという問題もある。
【０００４】
熱可塑性樹脂を用いた接着フィルムは、加熱時に発生するアウトガス（フューム）量が少なく、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いると接着温度を低くすることができ、リードフレームの酸化等、チップに与えるダメージを少なくすることができる。しかし、融点の低い熱可塑性樹脂を用いた接着フィルムは、熱時の接着力が低いのでダイボンド後の熱処理（例えばワイヤボンド工程、封止工程等）に耐えられないという問題がある。
【０００５】
また、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを用いた接着フィルムは、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いることによって接着温度の低温化を図り、熱硬化性樹脂を使用することによって、熱時における高い接着力と共に実装時における２５０℃前後の半田付け熱処理にも耐えることができるが、熱硬化性樹脂を含有するため加熱時にアウトガスが発生し易い問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板とを接着させる接着フィルムであって、熱時における高い接着力と共に実装時における２５０℃前後の半田付け熱処理にも耐え、かつ、アウトガス（フューム）発生が少なく、それゆえ、半導体素子や加熱装置の汚染、ワイヤボンド特性の低下等の問題も解決する接着フィルムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
熱硬化性樹脂を主成分とした銀ペーストや熱硬化性樹脂を含む接着フィルムが加熱された時に発生するアウトガス（フューム）成分を分析したところ、これは主として使用した熱硬化性樹脂の未反応樹脂、溶剤又は反応性希釈剤に起因することが分かった。そこで、種々の熱硬化性樹脂の検討及び接着フィルム製造条件の最適化等を鋭意検討し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００８】
すなわち、本発明は先ず、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤を含有する接着フィルムであって、前記エポキシ樹脂硬化剤は次の式（１）〜（４）
【化５】
Ｒ１〜Ｒ２３はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基又は水酸基を示し、
Ｘ及びＹは、次のいずれかの２価の基
【０００９】
【化６】
ここで、上記接着フィルムは、基材に接着フィルムが付着しているもの（すなわち、基材付き接着フィルム）であってもよい。
【００１０】
本発明は、また、上記の接着フィルム又は基材フィルム付き接着フィルムの製造法も提供する。すなわち、上記接着フィルムの製造法は、
（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、前記化５（化１）で示したフェノール系エポキシ樹脂硬化剤と、必要に応じてフィラーとを、有機溶媒中で混合し、
（２）基材上に前記混合液の層を形成させ、
（３）加熱・乾燥し、
（４）基材を除去する、ことを特徴とする。
【００１１】
上記基材付き接着フィルムの製造法は、
（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、前記化５（化１）で示したフェノール系エポキシ樹脂硬化剤と、必要に応じてフィラーとを、有機溶媒中で混合し、
（２）基材上に前記混合物の層を形成させ、
（３）加熱・乾燥する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、支持部材上に前記接着フィルムを接着させた接着フィルム付き支持部材を提供する。
【００１３】
更に、本発明は、半導体素子を上記の接着フィルムを用いて支持部材に接着し、半導体素子を封止材で封止した半導体装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の接着フィルムに含有する熱可塑性樹脂は、限定されるものではなく、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シロキサンポリイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエ−テルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエ−テルケトン樹脂等があるが、好ましいものはポリイミド樹脂である。ポリイミド樹脂については、後に詳しく述べる。
【００１５】
本発明の接着フィルムに含有するエポキシ樹脂は、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を含むものであれば限定されない。下記の式（５）〜（７）で表される化合物等がある。
【００１６】
【化７】
【００１７】
このようなエポキシ樹脂としては、例えば、
ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、
ビスフェノールＦ型のグリシジルエーテル、
ビスフェノールＡＤ型のグリシジルエーテル、
ビスフェノールＳ型のグリシジルエーテル、
２，６−キシレノール型のグリシジルエーテル、
水添加ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、
１，４−シクロヘキサンジメタノール型のグリシジルエーテル、
ジフェニルエーテル型のグリシジルエーテル、
エチレンオキサイド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、
プロピレンオキサイド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコール型のグリシジルエーテル、
ポリプロピレングリコール型のグリシジルエーテル、
ネオペンチルグリコール型のグリシジルエーテル、
１，６−ヘキサンジオール型のグリシジルエーテル、
フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、
クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、
ナフタレン樹脂のグリシジルエーテル、
３官能のグリシジルエーテル、
４官能のグリシジルエーテル、
ジシクロペンタジエンフェノール樹脂のグリシジルエーテル、
ダイマー酸のグリシジルエステル、
３官能のグリシジルアミン、
４官能のグリシジルアミン、
ナフタレン樹脂のグリシジルアミン、
ポリサルファイド変性エポキシ樹脂、
ポリブタジエン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。これらに１官能エポキシ体が含まれていてよい。
【００１８】
本発明の接着フィルムに含有させるエポキシ樹脂硬化剤は、前記化５に示した式（１）〜（４）のいずれかのフェノール系化合物である。
このようなフェノール系化合物を更に具体的に示せば、次の化８に示すように、キシリレン変性ノボラック（８）、ｐ−ヒドロキシベンズアルデヒドとフェノールとの縮合による多官能ノボラック（９）、ジビニルベンゼン付加体フェノールノボラック（１０）、フェニルフェノールノボラック（１１）、ヒドロキノンビス（ビニルベンゼン）付加体フェノールノボラック（１２）等が挙げられる。
【化８】
【００１９】
本発明の接着フィルムに含まれるフィラーとしては、銀粉、金粉、銅粉等の金属フィラー、シリカ、アルミナ、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック、窒化ホウ素等の無機フィラー、ポリメチルメタクリレート、ブタジエン−スチレン系、シリコーン樹脂等の有機フィラー等がある。
【００２０】
次に、本発明の接着フィルムの製造法について説明する。
本発明における接着フィルムの製造は、
（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、前記のエポキシ樹脂硬化剤と、必要に応じてフィラーとを、有機溶媒中で混合し、
（２）基材上に前記混合物の層を形成させ、
（３）加熱・乾燥し、
（４）基材を除去して、行なうことができる。
【００２１】
また、基材付き接着フィルムの製造では、上記（４）の工程を行うことなく、上記（１）〜（３）の工程を行えばよい。フィラーとしては、先に挙げたようなフィラーを用いることができる。
【００２２】
使用できる熱可塑性樹脂は、前記したように特に限定するものではないが、好ましいものはポリイミド樹脂である。
ポリイミド樹脂は、通常、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて製造できる。
【００２３】
使用できるテトラカルボン酸二無水物としては、
ピロメリット酸二無水物、
３，３′，４，４′−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、
２，２′，３，３′−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、
２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、
１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、
１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、
ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、
【００２４】
３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、
ベンゼン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、
３，４，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，２′，３−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
１，２，４，５−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、
１，４，５，８−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、
【００２５】
２，６−ジクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
２，７−ジクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
２，３，６，７−テトラクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
フエナンスレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、
ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、
チオフエン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、
２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
３，４，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
２，３，２′，３′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、
１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、
１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、
ｐ−フェニレンビス（トリメリテート無水物）、
【００２６】
エチレンテトラカルボン酸二無水物、
１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、
デカヒドロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、
シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、
ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、
１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、
ビス（エキソ−ビシクロ〔２，２，１〕ヘプタン−２，３−ジカルボン酸二無水物）スルホン、
ビシクロ−（２，２，２）−オクト（７）−エン２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、
２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、
２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン二無水物、
４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフイド二無水物、
１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸二無水物）、
１，３−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸二無水物）、
５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、
テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物等のほか、
【００２７】
次の式（Ｉ）
【化９】
で表されるテトラカルボン酸二無水物がある。
特に好ましいポリイミド樹脂は、前記の式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物の含量が全テトラカルボン酸二無水物の３０モル％以上であるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂である。
【００２８】
前記式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物としては、ｎが２〜５のとき、
１，２−（エチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，３−（トリメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，４−（テトラメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，５−（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
ｎが６〜２０のとき、
１，６−（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，７−（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，８−（オクタメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，９−（ノナメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，１２−（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、
１，１６−（ヘキサデカメチレン）ビストリメリテート二無水物、
１，１８−（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、等があり、これら２種以上を併用してもよい。
【００２９】
上記式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物は、無水トリメリット酸モノクロライド及び対応するジオールから合成することができる。
また、全テトラカルボン酸二無水物に対して上記テトラカルボン酸二無水物の含まれる量を好ましくは３０モル％以上とするのは、接着フィルムの低温接着性を保つためである。
【００３０】
前記ポリイミド樹脂の他の原料の一つであるジアミンとしては、
１，２−ジアミノエタン、
１，３−ジアミノプロパン、
１，４−ジアミノブタン、
１，５−ジアミノペンタン、
１，６−ジアミノヘキサン、
１，７−ジアミノヘプタン、
１，８−ジアミノオクタン、
１，９−ジアミノノナン、
１，１０−ジアミノデカン、
１，１１−ジアミノウンデカン、
１，１２−ジアミノドデカン等の脂肪族ジアミン、
【００３１】
ｏ−フェニレンジアミン、
ｍ−フェニレンジアミン、
ｐ−フェニレンジアミン、
３，３′−ジアミノジフェニルエーテル、
３，４′−ジアミノジフェニルエーテル、
４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、
３，３′−ジアミノジフェニルメタン、
３，４′−ジアミノジフェニルメタン、
４，４′−ジアミノジフェニルメタン、
３，３′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、
３，４′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、
４，４′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、
３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、
３，４′−ジアミノジフェニルスルホン、
４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、
３，３′−ジアミノジフェニルスルフイド、
３，４′−ジアミノジフェニルスルフイド、
４，４′−ジアミノジフェニルスルフイド、
【００３２】
３，３′−ジアミノジフェニルケトン、
３，４′−ジアミノジフェニルケトン、
４，４′−ジアミノジフェニルケトン、
２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、
２，２′−（３，４′−ジアミノジフェニル）プロパン、
２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、
２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、
２，２−（３，４′−ジアミノジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、
２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、
１，３−ビス（３−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、
１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、
３，３′−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、
３，４′−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、
４，４′−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、
２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、
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）ヘキサフルオロプロパン、
２，２−ビス（４−（４−アミノフエノキシ）フエニル）ヘキサフルオロプロパン、
ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルフイド、
ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルフイド、
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）スルホン等の芳香族ジアミンを挙げることができる。これは２種以上を混合して用いてもよい。
【００３３】
テトラカルボン酸二無水物とジアミンの縮合反応は、有機溶媒中で行う。この場合、テトラカルボン酸二無水物とジアミンは等モル又はほぼ等モルで用いるのが好ましく、各成分の添加順序は任意である。
用いる有機溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、ｍ−クレゾール、ｏ−クロルフェノール等がある。
【００３４】
反応温度は８０℃以下、好ましくは０〜５０℃である。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇する。この場合、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。
【００３５】
ポリイミドは、上記反応物（ポリアミド酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は１２０℃〜２５０℃で熱処理する方法や化学的方法を用いて行うことができる。
なお、本発明においてポリイミド樹脂とは、ポリイミド及びその前駆体を総称する。ポリイミドの前駆体には、ポリアミド酸のほか、ポリアミド酸が部分的にイミド化したものがある。
【００３６】
本発明の製造法で用いられるエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤は、熱により橋かけ（架橋）反応を起こす。この反応を促進するために、硬化促進剤（触媒）を適宜、使用することができる。
【００３７】
本発明の接着フィルムの製造において、熱可塑性樹脂１００重量部に対してエポキシ樹脂を好ましくは１〜１００重量部、更に好ましくは２〜５０重量部用い、前記のエポキシ樹脂硬化剤を好ましくは０．０２〜１２０重量部、更に好ましくは０．１〜８０重量部用いる。更に硬化促進剤（触媒）を有機溶媒に溶解し、基材上に塗布して層を形成させ、加熱・乾燥することにより製造できる。
【００３８】
エポキシ樹脂の使用量が１００重量部を超え、エポキシ樹脂硬化剤の使用量が１２０重量部を超えると、接着フィルム加熱時の重量減少量及びアウトガス発生量（フュ−ム発生量）が多くなり、また、フィルム形成性も悪くなる傾向となる。また、エポキシ樹脂の使用量が１重量部未満及びエポキシ樹脂硬化剤の使用量が０．０２重量部未満では、熱時接着力が低下する傾向となる。
【００３９】
熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及び前記エポキシ樹脂硬化剤と共にフィラーを含有させる場合のフィラーとしては、先に述べたような金属フィラー、無機フィラー又は有機フィラーを用いる。フィラーのうち、前記金属フィラーは接着フィルムに導電性またはチキソ性を付与する目的で添加され、無機フィラーは接着フィルムに低熱膨張性、低吸湿性を付与する目的で添加され、有機フィラーは接着フィルムに靭性を付与する目的で添加される。これら金属フィラー、無機フィラー又は有機フィラーはそれぞれ２種以上を用いることもできる。フィラーを用いた場合の混合・混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、組み合せて行うことができる。
【００４０】
フィラーの量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し０〜８０００重量部、好ましくは０〜４０００重量部の範囲である。８０００重量部よりも多いと接着性が低下する。
【００４１】
フィラー含有の接着フィルムは、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及び前記エポキシ樹脂硬化剤を有機溶媒に溶解後、フィラーを加え、必要に応じ他の成分を加え、混合・混練する。得られたペースト状混合物を、基材上に均一に塗布し、加熱・乾燥して製造する。
【００４２】
上記接着フィルムの製造の際に用いる有機溶媒は、材料を均一に溶解、混練または分散でき、加熱によって容易に除去できる溶媒とする。例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、ジオキサン等がある。
【００４３】
加熱・乾燥は使用した溶媒が十分に揮散する条件、すなわち、おおむね６０〜２００℃の温度で、０．１〜９０分間加熱して行う。その後、接着フィルムは通常、室温下で基材から剥がして使用する。あるいは、基材付きのまま使用することもできる。
【００４４】
接着フィルムの製造時に使用する基材は、上記の接着フィルム製造時の加熱・乾燥条件に耐えるものであれば特に限定するものではない。例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等がある。これらのフィルムは、シリコーン系やシリカ系の離型剤で処理されたものであってもよい。
【００４５】
接着フィルムは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子と、４２アロイリードフレーム、銅リードフレーム等のリードフレーム、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等のプラスチックフィルム、ガラス不織布等基材にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等のプラスチックを含浸・硬化させたもの、アルミナ等のセラミックス等の支持部材との接着に用いることができる。すなわち、前記したような半導体素子と支持部材との間に本発明の接着フィルムを挾み、１００〜３００℃、０．１〜３００秒間、加熱圧着して、両者を接着させる。その後、ワイヤーボンディング工程、封止材による封止工程を経て半導体装置（半導体パッケージ）とされる。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
実施例１、比較例１〜３
下記ポリイミドＡ〜Ｃを熱可塑性樹脂として用い、表１の配合表に示す通り、Ｎｏ．１〜４のワニス（Ｎｏ．１：本発明の実施例１に関するもの、Ｎｏ．２〜４：比較例１〜３に関するもの）を調合した。
ポリイミドＡ：デカメチレンビストリメリテート二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルメタンとから合成した。
ポリイミドＢ：エメチレンビストリメリテート二無水物と２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパンとから合成した。
ポリイミドＣ：デカメチレンビストリメリテート二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとから合成した。
【００４７】
なお、表１において、種々の記号は下記のものを意味する。
ＹＤＣＨ−７０２：東都化成、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２２０）、
ＹＸ−４０００Ｈ：油化シェル、ビフェニル型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９２）、
Ｎ−８６５：大日本インキ、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２０８）、
ＤＭＥ−１００：新日本理化学、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂（エポキシ当量１５５）、
ＸＬ−２２５：三井高圧、キシリレン変性フェノールノボラッック（ＯＨ当量：１７５）、式（８）の化合物、
Ｈ−１：明和化成、フェノールノボラック（ＯＨ当量１０３）、
ＢＰ：本州化学、ビフェノール（ＯＨ当量９３）、
ＢＰＦ−Ｃ：本州化学、メチレンビスフェノール（ＯＨ当量１００）、
【００４８】
ＤＭＡｃ：ジメチルアセトアミド、
ＤＭＦ：ジメチルホルムアミド、
ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン
【００４９】
【表１】
このワニスを５０μｍの厚さに基材（ポリプロピレンフィルム）上に塗布し、８０℃で１０分、続いて１２０℃で３０分加熱し、その後、室温で基材から剥がして、接着フィルムを得た。得られた接着フィルム（実施例１：ワニス番号Ｎｏ．１に対応；比較例１〜３：ワニス番号Ｎｏ．２〜４に対応）はいずれも室温でベタツキはなく、自己支持性をもつフィルムであった。
【００５１】
実施例１及び比較例１〜３の接着フィルムの接着特性（剪断接着力及びピール強度）、並びに２５０℃で２分間加熱したときの重量減少量及びフューム付着量についての評価試験結果を表２に示す。なお、比較例４は銀ペースト（日立化成工業株式会社製、商品名エピナール）である。
【００５２】
【表２】
＜重量減少量及びフューム付着量の測定法＞
基板上に、適当な大きさに切断した接着フィルムを載せ、その上に試験板を接近させて設置する。このサンプルを表面温度が２５０℃の熱盤上に置き、２分間加熱する。室温に冷却した後、接着フィルムの重量を測定し、加熱処理前の接着フィルムの重量と比べ接着フィルムの重量変化量（単位：μｇ／ｍｍ３（接着フィルム））を求め、これを重量減少量とする。また、試験板に付着したフューム重量（単位：μｇ／ｍｍ３（接着フィルム））を測定し、フューム付着量とする。
【００５４】
＜剪断接着力及びピール強度の測定法＞
接着フィルムを４×４ｍｍ及び８×８ｍｍの大きさに切断し、これを４×４ｍｍ及び８×８ｍｍの大きさシリコンチップと４２アロイ製リードフレームの間にそれぞれ挾み、５００ｇの加重をかけて、２６０℃で３秒間圧着させたのち、次の方法で剪断接着力及びピール強度を測定した。
剪断接着力：４×４ｍｍのシリコンチップを４×４ｍｍの接着フィルムで接着したサンプルを用いて、室温及び３５０℃、２０秒加熱時の剪断接着力をプッシュプルゲージにより測定した。
ピール強度：８×８ｍｍのシリコンチップを８×８ｍｍの接着フィルムで接着したサンプルを用いて、２５０℃、２０秒加熱時のピール強度をプッシュプルゲージにより測定した。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の接着フィルム及び本発明の基材付き接着フィルムは、半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材の接着材料として、低温接着性、良好な熱時接着力及び高い半田耐熱性を有し、かつ、アウトガス（フューム）の発生が少ないので、半導体素子や加熱装置の汚染、ワイヤボンド特性の低下等の問題を招かない。本発明の接着フィルムの製造法により、本発明の接着フィルムを製造できる。本発明の接着フィルム付き支持部材は、本発明の半導体装置の中間製品である。本発明の半導体装置は、実装時の２５０℃前後の半田付け熱処理に耐え得る高い半田耐熱性を有し、信頼性が高い。
Claims (11)
- 熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤を含有する接着フィルムであって、前記エポキシ樹脂硬化剤が次の式（１）：
で表されるフェノール系エポキシ樹脂硬化剤である接着フィルム。 - 前記エポキシ樹脂硬化剤が次の式（８）：
で表されるフェノール系エポキシ樹脂硬化剤である、請求項１記載の接着フィルム。 - 前記熱可塑性樹脂がポリイミド樹脂である、請求項１または２記載の接着フィルム。
- 前記ポリイミド樹脂が次の式（Ｉ）：
で示されるテトラカルボン酸二無水物の含量が全テトラカルボン酸二無水物の３０モル％以上であるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂である、請求項３の接着フィルム。 - 前記熱可塑性樹脂１００重量部に対し、前記エポキシ樹脂が１〜１００重量部、前記エポキシ樹脂硬化剤が０．０２〜１２０重量部それぞれ含まれている、請求項１〜４のいずれかに記載の接着フィルム。
- 前記熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤に加えて更にフィラーを含有する、請求項１〜５のいずれかに記載の接着フィルム。
- 基材に請求項１〜６のいずれかに記載の接着フィルムが付着している基材付き接着フィルム。
- （１）接着フィルムの含有成分を有機溶媒中で混合し、（２）基材上に得られた混合液の層を形成させ、（３）加熱・乾燥し、（４）基材を除去する、請求項１〜６のいずれかに記載の接着フィルムの製造法。
- （１）接着フィルムの含有成分を有機溶媒中で混合し、（２）基材上に得られた混合液の層を形成させ、（３）加熱・乾燥する、請求項７記載の基材付き接着フィルムの製造法。
- 支持部材上に請求項１〜６のいずれかに記載の接着フィルムを接着させた接着フィルム付き支持部材。
- 半導体素子を請求項１〜６のいずれかに記載の接着フィルムで支持部材に接着し、半導体素子を封止材で封止した半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189898A JP3570202B2 (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04189898A JP3570202B2 (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11236536A JPH11236536A (ja) | 1999-08-31 |
| JP3570202B2 true JP3570202B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=12621118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04189898A Expired - Lifetime JP3570202B2 (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3570202B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5236134B2 (ja) * | 2001-01-26 | 2013-07-17 | 日立化成株式会社 | 接着剤組成物、接着部材、半導体搭載用支持部材及び半導体装置等 |
| JP2007284671A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-11-01 | Hitachi Chem Co Ltd | 接着フィルム |
| KR102012788B1 (ko) * | 2015-09-23 | 2019-08-21 | 주식회사 엘지화학 | 접착 필름, 반도체 장치의 제조 방법 및 반도체 장치 |
-
1998
- 1998-02-24 JP JP04189898A patent/JP3570202B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11236536A (ja) | 1999-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3288146B2 (ja) | 導電性接着フィルム、接着法、導電性接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 | |
| JP3605651B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| WO2007018120A9 (ja) | 接着フィルム及びこれを用いた半導体装置 | |
| JP5134747B2 (ja) | 接着フィルム及び半導体装置 | |
| JP2964823B2 (ja) | 接着フィルム、その製造法、接着法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 | |
| KR20070005698A (ko) | 다이본딩용 수지 페이스트 | |
| JP4120156B2 (ja) | ダイボンディング材及び半導体装置 | |
| JP3055388B2 (ja) | 接着フィルム | |
| JP4062941B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3536641B2 (ja) | 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 | |
| JP3482946B2 (ja) | 接着フィルム及び半導体装置 | |
| JP4367404B2 (ja) | ダイボンディング材 | |
| JP3777021B2 (ja) | 接着フィルム | |
| JP4584028B2 (ja) | 半導体素子用粘着フィルムおよび半導体装置 | |
| JP2009275229A (ja) | 接着剤組成物、接着フィルム及び半導体装置 | |
| JP3570202B2 (ja) | 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 | |
| JPH11140386A (ja) | 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 | |
| JP3978628B2 (ja) | 接着フィルム | |
| JP4013092B2 (ja) | 接着フィルム | |
| JP3536640B2 (ja) | 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 | |
| JP2006117945A (ja) | ポリイミド樹脂の製造方法及び半導体素子接着用の接着フィルム | |
| JP3513829B2 (ja) | 接着フィルム | |
| JP2007284671A (ja) | 接着フィルム | |
| JP5002089B2 (ja) | 接着フィルム、その製造法、半導体素子と支持部材との接着法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置 | |
| JP4534410B2 (ja) | 接着フィルム及びこれを用いた半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040419 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040601 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040614 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070702 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080702 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090702 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100702 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110702 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120702 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702 Year of fee payment: 9 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702 Year of fee payment: 9 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |