JP3599659B2 - 半導体装置用接着テープ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体装置を構成するリードフレーム周辺の部材間、放熱機能を有する部材を搭載した構造を持つ半導体装置に好適な接着テープに関するもので、中でもリードピンを接着するため又はＩＣチップを接着するために有用な半導体装置用接着テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、樹脂封止型半導体装置には、リードフレーム固定用テープ、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ ）用テープ、金属板付テープなどが使用され、リードフレーム自体及び半導体アッセンブリ工程全体の生産性向上が計られてきた。
最近の電子機器には、更なる小型化、薄型化、多機能化が要求され、電子部品の小型化、高集積化に加えて、さらに電子部品の高密度実装技術が求められている。近年の電子部品の中核を構成しているＩＣパッケージは、その形態がＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ ）やＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）等の周辺実装型の ものが主流となっており、そして、これらの半導体装置の高密度化が進むに連れて、回路が高密度化され、リードピン間隔の挟幅化、リードピン数増が進んできている。
【０００３】
高密度化が進んだこれらの半導体装置にも、放熱性に優れた金属板付き接着テープが使用されている。金属板付き接着テープについては、金属板とリードピンとの接触による絶縁不良の問題があるが、それを解決するための技術として、特開平８−３３３５５２号公報には、金属板の一面に硬化度の異なる２つの接着剤層を積層した接着テープが開示され、例えば、図１に示すごとき半導体装置に用いられている。
【０００４】
図１について説明すると、この半導体装置においては、金属板２の一面に硬化度の異なる接着剤層６−１及び６−２が積層された接着テープが用いられ、ＩＣチップ１とリードピン３が接着剤層６により接着されている。そしてリードピン３とＩＣチップ１が金ワイヤー４で接続され、モールド樹脂５により封止された構造を有している。
【０００５】
さらにまた、半導体装置の製造については、生産性の向上が要求され、上記半導体装置の製造工程の簡略化も検討されている。しかしながら、前記接着テープ（特開平８−３３３５５２号公報）を用いた場合、接着剤層の硬化工程において十分に硬化させるための時間が必要であるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように絶縁性が要求される接着剤層には、上記公報に記載された２層の異なる硬化度を有する接着剤層を有する金属板を用いて電気的信頼性を高めることが知られている。しかしながら、この公報に記載された２つの接着剤層の硬化度を変えて金属板側の接着剤層の硬化度を高くしただけの接着テープの場合、それを用いた半導体装置において、接着剤の十分な硬化が行われないとワイヤーボンディング不良が発生するという問題がある。また、ボンディング不良の問題以外にも、半導体装置の製造工程を簡略化することが望まれている。
【０００７】
本発明は、従来の技術における上記のような問題を解決することを目的としてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、ワイヤーボンディング不良が発生せず、半導体装置の製造工程の簡略化が計れる半導体装置用接着テープを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来の技術における上記のような問題を解決することを目的としてなされたものである。
【０００９】
本発明の半導体装置用接着テープは、金属板の少なくとも一面に、成分（ａ）：アミノ基を有するブタジエン−アクリロニトリル共重合体と、成分（ｂ）：下記式（Ｉ−１）〜（Ｉ−５）で示されるビスマレイミド化合物から選択される少なくとも１つの化合物とを含有する接着剤組成物よりなる少なくとも２つの接着剤層が積層されてなり、そして各接着剤層が半硬化状であって、それぞれ異なる動的弾性率を有し、金属板と接する接着剤層の２００℃における動的弾性率が１．０×１０^-1ＭＰａ〜１．０×１０⁶ ＭＰａであり、金属板と接していない側の接着剤層の２００℃における動的弾性率が１．０×１０ ^-10 ＭＰａ〜１．０×１０ ^-2 ＭＰａであることを特徴とする。
【００１０】
【化３】

【００１１】
本発明の半導体装置用接着テープにおいて、上記接着剤組成物は、上記成分（ａ）及び成分（ｂ）の外に、さらに成分（ｃ）として、下記式（ＩＩ−１）又は下記式（ＩＩ−２）で示されるジアミン化合物を含有するのが好ましい。
Ｈ_２ Ｎ−Ｒ^１ −ＮＨ_２ （ＩＩ−１）
（式中、Ｒ^１ は２価の脂肪族基又は芳香族含有基を意味する）
【化４】

（式中、Ｒ^２ は炭素数１〜１２のアミノアルキル基、アミノフェノキシメチレン基、アミノフェノキシエチレン基、アミノフェノキシプロピレン基又はアミノフェノキシブチレン基を表し、ｓは０〜７の整数を意味する。）
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の接着テープの接着剤層を構成する接着剤組成物は、上記成分（ａ）の化合物及び成分（ｂ）の化合物を必須成分として含有する。
成分（ａ）のアミノ基を有するブタジエン−アクリロニトリル共重合体（以下、ＮＢＲと略す）としては、共重合体中に１個以上のアミノ基を有しているものであれば使用可能である。具体的には、片末端にアミノ基を有するＮＢＲ、両末端にアミノ基を有するＮＢＲ、分子鎖中にアミノ基が分岐したＮＢＲ（ペンダント構造のＮＢＲ）等が好ましく用いられる。
アミノ基は、１〜３級アミンを構成するアミノ基及びアミドカルボニル基を構成するアミノ基であってもよい。例えば、炭素数１２以下のアルキルアミン、ピペリジン類、Ｎ−アルキル（炭素数１２以下）ピロリジン類を形成するアミノ基をあげることができ、また、特にピペラジニルエチルアミノカルボニル基のアミノ基は反応性の制御が容易であるので、好ましいアミノ基の例である。
【００１２】
成分（ａ）として使用することができるアミノ基を有するＮＢＲとしては、下記式（ＩＩＩ ）で示されるピペラジニルエチルアミノカルボニル基含有ＮＢＲが好ましい。
【化５】

（式中、ｋ、ｍおよびｎは、モル比であって、ｎ＝１に対して、ｋ＝３〜１７５、ｍ＝０．３〜９３の範囲の数を表す。）
【００１３】
上記アミノ基を有するＮＢＲとしては、重量平均分子量１０，０００〜２００，０００、特に好ましくは２０，０００〜１５０，０００、アクリロニトリル含有率５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％、アミノ基当量５００〜１０，０００、好ましくは１，０００〜８，０００を有するものが使用される。重量平均分子量が１０，０００より低くなると、熱安定性が不良になり、耐熱性が低下する。また、２００，０００より高くなると、溶剤溶解性が不良になり、また、溶融粘度が増大して、接着剤として使用した場合の作業性が不良になる。また、アクリロニトリル含有量が５重量％よりも低くなると、溶媒溶解性が低下し、５０重量％よりも高くなると、絶縁性が不安定になる。さらにまた、アミノ基当量が５００よりも低くなると、溶媒溶解性が低下し、一方、１０，０００よりも高くなると、マレイミド化合物と混合して接着剤として使用する際、低粘度となりすぎ、接着の作業性が低下する。
【００１４】
また、成分（ｂ）の前記式（Ｉ−１）〜（Ｉ−５）で示されるビスマレイミド化合物は、その少なくとも１種が上記成分（ａ）と配合される。成分（ｂ）の配合量は、上記成分（ａ）１００重量部に対して、１０〜９００重量部、好ましくは２０〜８００の範囲に設定される。成分（ｂ）の量が１０重量部より少なくなると、塗布して硬化した後、接着層の耐熱性、特にＴｇ、ヤング率の低下が著しくなり、目的の用途に適さなくなり、また、９００重量部より多くなると、接着層をＢステージまで硬化した際に、接着層自体が脆くなり、作業性が悪くなる。
【００１５】
本発明において、上記接着剤組成物には、上記成分（ａ）及び成分（ｂ）に加えて、さらに成分（ｃ）として、上記式（ＩＩ−１）又は上記式（ＩＩ−２）で示されるジアミン化合物を含有するのが好ましい。
この場合、成分（ａ）、成分（ｂ）および成分（ｃ）の配合割合は、成分（ａ）１００重量部に対して、成分（ｂ）と成分（ｃ）の総和が１０〜９００重量部、好ましくは２０〜８００の範囲に設定される。成分（ｂ）と成分（ｃ）の総和が１０重量部より少なくなると、塗布して硬化した後、接着剤層の耐熱性、特にＴｇ、ヤング率の低下が著しくなり、目的の用途に適さなくなり、また、９００重量部より多くなると、接着剤層をＢステージまで硬化した際に、接着剤層自体が脆くなり、作業性が悪くなる。
【００１６】
また、成分（ｂ）と成分（ｃ）の配合割合は、成分（ｃ）のアミノ基１モル当量に対する成分（ｂ）のマレイミド基が１〜１００モル当量、特に１〜８０モル当量の範囲に設定するのが好ましい。成分（ｂ）のマレイミド基が１モル当量よりも低くなると、混合に際して、ゲル化するため、接着剤を調製することができなくなる。また、１００モル当量よりも多くなると、接着剤層をＢステージまで硬化した際に、接着剤層自体が脆くなり、作業性が悪くなる。
【００１７】
成分（ｃ）として使用される上記一般式（ＩＩ−１）で示されるジアミン化合物としては、例えば次のものがあげられる。Ｎ，Ｎ′−ビス（２−アミノフェニル）イソフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−アミノフェニル）イソフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−アミノフェニル）イソフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（２−アミノフェニル）テレフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−アミノフェニル）テレフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−アミノフェニル）テレフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（２−アミノフェニル）フタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−アミノフェニル）フタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−アミノフェニル）フタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（２−アミノフェニル）フタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）イソフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）テレフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）フタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−アミノ−ｎ−ブチル）イソフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−アミノ−ｎ−ヘキシル）イソフタルアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−アミノ−ｎ−ドデシル）イソフタルアミド、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−トリレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ジメチル−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チオエーテル、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノジフェニルチオエーテル、３，３′−ジエトキシ−４，４′−ジアミノジフェニルチオエーテル、３，３′−ジアミノジフェニルチオエーテル、４，４′−ジアミノベンゾフェノン、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン、３，３′−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′−ジメトキシ−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、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）プロパン、
【００１８】
４，４′−ジアミノジフェニルスルホキシド、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ホン、ベンチジン、３，３′−ジメチルベンチジン、３，３′−ジトキシベンチジン、３，３′−ジアミノビフェニル、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［３−メチル−４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［３−クロロ−４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［３，５−ジメチル−４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，１−ビス［３−クロロ−４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、ビス［３−メチル−４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、ピペラジン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ｐ−キシレンジアミン、ｍ−キシレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、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、４，４′−［１，３−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（２，６−ジメチリルビスアニリン）等。
【００１９】
上記一般式（ＩＩ−２）で示されるジアミン化合物としては、重量平均分子量２００〜７，０００のものであって、例えば、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、α，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシメチル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、α，ω−ビス（３−アミノフェノキシメチル）ポリジメチルシロキサン、１，３−ビス［２−（３−アミノフェノキシ）エチル］−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、α，ω−ビス［２−（３−アミノフェノキシ）エチル］ポリジメチルシロキサン、１，３−ビス［３−（３−アミノフェノキシ）プロピル］−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、α，ω−ビス［３−（３−アミノフェノキシ）プロピル］ポリジメチルシロキサン等があげられる。
【００２０】
本発明において接着剤組成物は、上記各成分を有機溶剤に添加、混合して接着剤塗布液の状態で使用される。接着剤塗布液の作製に用いられる好ましい有機溶剤は、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸メチル、ヘキサン、メタノール、エタノール、プロパノール、１，４−ジオキサン、メチルセロソルブ等である。
【００２１】
また本発明において、上記接着剤組成物には、熱膨張係数、熱伝導率の調整あるいは作業性の制御等の目的で、無機又は有機フィラーを含有させることが好ましい。無機フィラーとしては粉砕型シリカ、溶融型シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、窒化チタン、窒化珪素、窒化硼素、硼化チタン、硼化タングステン、炭化珪素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化モリブデン、マイカ、酸化亜鉛、カーボンブラック、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン又はこれ等の表面をトリメチルシロキシル基等で処理したもの等があげられ、有機フィラーとしては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ナイロン、シリコーン等があげられる。
上記フィラーの配合量は、接着剤組成物の固型分の総和１００重量部に対して、３〜９５重量部、好ましくは１０〜５０重量部の範囲である。
【００２２】
また、被着体との密着性を向上させるために、カップリング剤を添加することも好ましい。カップリング剤としてはシランカップリング剤、チタンカップリング剤及びアルミニウムカップリング剤が好ましく使用される。
【００２３】
さらにまた、必要に応じて、上記成分（ａ）と成分（ｂ）との付加反応、および成分（ｂ）同士の付加反応を促進させてＢステージの硬化度を調整するために、ジアザビシクロオクタン、または、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサンパーオキサイド、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサド、アセチルアセトンパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）オクタン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシブタン）、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジ−イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、Ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−クミルパーオキサイド、α，α′−ビス（ｔ−プチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン、アセチルパーオキサイド、イソブチルパーオキサド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、スクシニックアシッドパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トルオイルパーオキサイド、
【００２４】
ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ビスー（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−ミリスティルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジ−メトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシジカーボネート、ジ−アリルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカネート、クミルパーオキシネオドデカネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサネート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、クミルパーオキシオクテート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオデカネート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシネオヘキサネート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオヘキサネート、クミルパーオキシネオヘキサネート、アセチルシクロヘキシルスルフォニルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアリルカーボネート等の有機過酸化物類、
【００２５】
１，２−ジメチルイミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール・トリメリット酸塩、１−ベンジル−２−エチルイミダゾール、１−ベンジル−２−エチル−５−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾ−ル、２−イソプロピルイミダゾール、２−フェニル−４−ベンジルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−イソプロピルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾリウムトリメリテート、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテート、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−［２′−メチルイミダゾリル−（１）′］−エチル−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２′−エチル−４−メチルイミダゾリル−（１）′］−エチル−Ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２′−ウンデシルイミダゾリル−（１）′］−エチル−Ｓ−トリアジン、２−メチルイミダゾリウムイソシアヌール酸付加物、２−フェニルイミダゾリウムイソシアヌール酸付加物、２，４−ジアミノ−６−［２′−メチルイミダゾール−（１）′］−エチル−Ｓ−トリアジン−イソシアヌール酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−ベンジル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、４，４′−メチレン−ビス−（２−エチル−５−メチル−イミダゾール）、
【００２６】
１−アミノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニル−４，５−ジ（シアノエトキシメチル）イミダゾール、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムクロライド、４，４′−メチレン−ビス−（２−メチル−５−エチルイミダゾール）、２−メチルイミダゾール・ベンゾトリアゾール付加物、１，２−ジメチルイミダゾール・ベンゾトリアゾール付加物、１−アミノエチル−２−エチルイミダゾール、１−（シアノエチルアミノエチル）−２−メチルイミダゾール、Ｎ，Ｎ′−［２−メチルイミダゾリル−（１）−エチル］−アジポイルジアミド、Ｎ，Ｎ′−ビス−（２−メチルイミダゾリル−１−エチル）尿素、Ｎ−［２−メチルイミダゾリル−１−エチル］−尿素、Ｎ，Ｎ′−［２−メチルイミダゾリル−（１）−エチル］ドデカンジオイルジアミド、Ｎ，Ｎ′−［２−メチルイミダゾリル−（１）−エチル］エイコサンジオイルジアミド、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール・塩化水素酸塩、１−シアノエチル−２−フェニル−４，５−ジ（シアノエトキシメチル）イミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン類等の反応促進剤を添加することができる。これら反応促進剤の含有量を調整することによって、接着剤層の動的弾性率を所望の範囲に制御することが可能になる。
【００２７】
本発明の半導体装置用接着テープは、上記のようにして作製された接着剤塗布液を、金属板の少なくとも一面に、塗布し乾燥して、少なくとも２層の接着剤層を形成することによって作製される。
【００２８】
本発明に用いられる金属板としては、放熱板、補強板としての機能を有するものであれば如何なるものでもよい。金属板としての好ましい材質は、銅、白銅、銀、鉄、ステンレス、アルミニウム、４２合金である。金属板の好ましい厚さは、１０〜１０００μｍ、より好ましくは１５〜５００μｍである。
【００２９】
本発明の接着テープにおいて、金属板と接する接着剤層は２００℃での動的弾性率が１．０×１０^−１ＭＰａ〜１．０×１０^６ ＭＰａであることが必要であり、好ましくは１．０×１０ＭＰａ〜１．０×１０^６ ＭＰａ、さらに好ましくは１．０×１０^２ ＭＰａ〜１．０×１０^５ ＭＰａの範囲のものである。なお、本発明において、２００℃における動的弾性率は、厚さ２０μｍの接着剤層を試料とし、オリエンテック社製レオバイブロンＤＤＶ−ＩＩにて、周波数１１Ｈｚ、昇温速度３℃／分の条件で測定した値を意味する。
【００３０】
金属板と接する接着剤層の動的弾性率が１．０×１０^６ ＭＰａより大きい場合は、他の接着剤層または金属板との接着性が不十分になるという問題が生じ、１．０×１０^−１ＭＰａ未満の場合は、テーピング後に充分な加熱を行わなければ、良好なワイヤーボンダビリティーが得られない。
【００３１】
また、金属板と接しない側の接着剤層は、金属板と接する接着剤層よりも低い動的弾性率であって、２００℃での動的弾性率が１．０×１０^-10 ＭＰａ〜１．０×１０^-2ＭＰａであり、好ましくは１．０×１０^-9ＭＰａ〜１．０×１０^-3ＭＰａの範囲である。
【００３２】
金属板と接しない側の接着剤層の動的弾性率が１．０×１０^−２ＭＰａより大きい場合は、接着力が不十分になりやすく、１．０×１０^−１０ ＭＰａ未満の場合は、半硬化状態が不十分になり、半導体装置の製造に際して接着剤硬化工程が必須となるという問題がある。
【００３３】
本発明において、上記の動的弾性率は、接着剤組成物の処方、乾燥条件を適宜設定することによって容易に得ることができる。例えば、各接着剤層を同一組成の接着剤組成物を用い、それぞれの動的弾性率が得られるように硬化条件を別個に設定することによって、或いは、各接着剤層を、互いに異なる成分或いは組成範囲を有する接着剤組成物を用いて形成することによって、容易に実施することができる。
【００３４】
次に、本発明の半導体装置用接着テープの作製方法について、さらに詳細に説明する。なお、以下においては、接着剤層が二層構成の接着テープに関して説明し、その場合、下記Ａ層とは金属板に接する接着剤層、Ｂ層とはリードピン等の被着体に接する接着剤層を意味するものとする。
【００３５】
第１の作製方法は、上記金属板の一面に前記接着剤塗布液を塗布した後、乾燥して上記範囲の動的弾性率を有するＡ層を形成する。次いで、Ａ層上に接着剤塗布液を塗布し、乾燥して上記範囲の動的弾性率を有するＢ層を形成する。Ｂ層の上には必要に応じて保護フィルムを貼着等により設ける。
【００３６】
第２の作製方法は、剥離性を有するフィルムの一面に前記接着剤塗布液を塗布した後、乾燥して上記範囲の動的弾性率を有するＡ層を形成する。同様にして別の剥離性を有するフィルムの一面に上記範囲の動的弾性率を有するＢ層を形成する。次いでＡ層とＢ層とを対向させて圧着し、２層が積層した接着剤フィルムを得る。その後、この接着剤フィルムのＡ層側の剥離性を有するフィルムを剥がし、金属板の一面に圧着する。
【００３７】
第３の作製方法は、金属板の一面に前記接着剤塗布液を塗布した後、乾燥して上記範囲の動的弾性率を有するＡ層を形成する。別に剥離性を有するフィルムの一面に前記接着剤塗布液を塗布した後、乾燥して上記範囲の動的弾性率を有するＢ層を形成し、次いでＡ層とＢ層とを対向させて圧着する。
【００３８】
剥離性を有するフィルムに用いられるフィルム材質としては、ポリエチレンテレフタレート（以下「ＰＥＴ」と略す。）等のポリエステル類、ポリエチレン等のポリオレフィン類、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、トリアセチルセルロース等があげられ、特にポリエステル類、ポリオレフィン類及びポリイミドが好ましく使用される。また、剥離性を有するフィルムは、これらの組成のフィルムにシリコーン等の離型剤で剥離処理を施したものが好ましく使用される。
【００３９】
上記のようにして形成された接着剤層の厚みは、全体として１０〜１００μｍ、Ａ層が５〜５０μｍ、Ｂ層が５〜５０μｍの範囲にあるのが好ましい。
【００４０】
【実施例】
実施例１
重量平均分子量７０，０００、アクリロニトリル含有量２５重量％、アミノ基当量４，０００のピペラジニルエチルアミノカルボニル基含有ＮＢＲ（前記式（ＩＩＩ ）において、ｋ＝５５、ｍ＝１８、ｎ＝１）３０重量部、前記式（Ｉ−１）で示される化合物７０重量部、及び過酸化ベンゾイル１．０重量部をテトラヒドロフラン（以下、「ＴＨＦ」という。）中に添加、混合して溶解し、固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製した。
上記接着剤塗布液を、剥離処理を施した厚さ３８μｍのＰＥＴフィルムに、乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布し、２００℃で０．５時間乾燥して半硬化状接着剤層Ａ−１を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．０×１０^３ ＭＰａであった。
過酸化ベンゾイルを１．０重量部に代えた以外は、前記と同様にして固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製し、前記と同一の他のＰＥＴフィルムに、同様に塗布した。次いで、乾燥時間を７０℃で１２時間に代えて厚さ２０μｍの半硬化状接着剤層Ｂ−１を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．０×１０^−５ＭＰａであった。
半硬化状接着剤層Ａ−１とＢ−１を対向するように重ね合わせて圧着し、２層構成の接着剤層を有する接着剤フィルムを得た。次いで接着剤層Ａ−１側のＰＥＴフィルムを剥がし、厚さ１００μｍの銅板に圧着して、本発明の接着テープを得た。
【００４１】
実施例２
実施例１における半硬化状接着剤層Ａ−１の乾燥温度を１００℃で２４時間に代えた以外は、同様にして半硬化状接着剤層Ａ−２を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．０×１０^０ ＭＰａであった。
半硬化状接着剤層Ａ−２と実施例１で作製した半硬化状接着剤層Ｂ−１を対向するように重ね合わせて圧着し、２層構成の接着剤層を有する接着剤フィルムを得た。次いで接着剤層Ａ−２側のＰＥＴフィルムを剥がし、厚さ１００μｍの銅板に圧着して、本発明の接着テープを得た。
【００４２】
実施例３
重量平均分子量８０，０００、アクリロニトリル含有量２６重量％、アミノ基当量４，２００のピペラジニルエチルアミノカルボニル基含有ＮＢＲ（前記式（ＩＩＩ ）において、ｋ＝５４、ｍ＝１９、ｎ＝１）３０重量部、前記式（Ｉ−１）で示される化合物７０重量部、過酸化ベンゾイル１．０重量部、およびラウロイルパーオキサイド１．０重量部をＴＨＦ中に添加、混合して溶解し、固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製した。
上記接着剤塗布液を、厚さ１００μｍの４２合金板に乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布し、２００℃で０．５時間乾燥して、半硬化状接着剤層Ａ−３を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．０×１０^３ ＭＰａであった。
実施例１で作製した半硬化状接着剤層Ｂ−１を半硬化状接着剤層Ａ−３と対向するように重ね合わせて圧着し、２層構成の接着剤層を有する本発明の接着テープを得た。
【００４３】
実施例４
実施例３における半硬化状接着剤層Ａ−３の乾燥温度を１００℃で２４時間に代えた以外は、同様にして半硬化状接着剤層Ａ−４を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は５．０×１０^−１ＭＰａであった。
実施例１で作製した半硬化状接着剤層Ｂ−１を半硬化状接着剤層Ａ−４と対向するように重ね合わせて圧着し、２層構成の接着剤層を有する本発明の接着テープを得た。
【００４４】
実施例５
重量平均分子量７５，０００、アクリロニトリル含有量３０重量％、アミノ基当量４，０００のピペラジニルエチルアミノカルボニル基含有ＮＢＲ（前記式（ＩＩＩ ）において、ｋ＝５３、ｍ＝２０、ｎ＝１）３０重量部、前記式（Ｉ−１）で示される化合物６１重量部、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン９重量部（アミノ基１モル当量に対するマレイミド基のモル当量は１．４５）および過酸化ベンゾイル１．２重量部をＴＨＦ中に添加、混合して溶解し、固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製した。
上記接着剤塗布液を、厚さ１００μｍのステンレス板に乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布し、２００℃で０．５時間乾燥して半硬化状接着剤層Ａ−５を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．２×１０^４ ＭＰａであった。
過酸化ベンゾイルを１．０重量部に代えた以外は、前記と同様にして固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製し、前記ＰＥＴフィルムに同様に塗布した。次いで、乾燥時間を７０℃で１２時間に代えて半硬化状接着剤層Ｂ−２を得た。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．５×１０^−５ＭＰａであった。
上記半硬化状接着剤層Ａ−５とＢ−２を対向するように重ね合わせて圧着して本発明の接着テープを得た。
【００４５】
実施例６
重量平均分子量７５，０００、アクリロニトリル含有量３０重量％、アミノ基当量４，０００のピペラジニルエチルアミノカルボニル基含有ＮＢＲ（前記式（ＩＩＩ ）において、ｋ＝５３、ｍ＝２０、ｎ＝１）３０重量部、前記式（Ｉ−１）で示される化合物６８重量部、ヘキサメチレンジアミン２重量部（アミノ基１モル当量に対するマレイミド基のモル当量は３．１）、過酸化ベンゾイル１重量部、およびラウロイルパーオキサイド１重量部をＴＨＦ中に添加、混合して溶解し、固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製した。
上記接着剤塗布液を、厚さ１００μｍのステンレス板に乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布し、２００℃で０．５時間乾燥して半硬化状接着剤層Ａ−６を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は３．０×１０^５ ＭＰａであった。
ラウロイルパーオキサイドを使用しないで過酸化ベンゾイルを１．０重量部のみに代えた以外は、前記と同様にして固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製し、実施例１で使用したＰＥＴフィルムに同様に塗布した。次いで、乾燥時間を７０℃で１２時間に代えた以外は同様にして半硬化状接着剤層Ｂ−３を得た。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．０×１０^−４ＭＰａであった。
上記半硬化状接着剤層Ａ−６とＢ−３を対向するように重ね合わせて圧着して本発明の接着テープを得た。
【００４６】
実施例７
重量平均分子量７５，０００、アクリロニトリル含有量３０重量％、アミノ基当量４，０００のピペラジニルエチルアミノカルボニル基含有ＮＢＲ（前記式（ＩＩＩ ）において、ｋ＝５３、ｍ＝２０、ｎ＝１）３０重量部、前記式（Ｉ−２）で示される化合物６１重量部、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン９重量部（アミノ基１モル当量に対するマレイミド基のモル当量は２．３２）および過酸化ベンゾイル１．２重量部をＴＨＦ中に添加、混合して溶解し、固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製した。
上記接着剤塗布液を、厚さ１００μｍの４２合金板に乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布し、２００℃で０．５時間時間乾燥して、半硬化状接着剤層Ａ−７を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．０×１０^４ ＭＰａであった。
過酸化ベンゾイルを０．８重量部に代えた以外は、前記と同様にして固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製し、前記と同様のＰＥＴフィルムに同様に塗布した。次いで、乾燥時間を７０℃で１０時間に代えて半硬化状接着剤層Ｂ−４を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．３×１０^−６ＭＰａであった。
上記半硬化状接着剤層Ａ−７とＢ−４を対向するように重ね合わせて圧着して本発明の接着テープを得た。
【００４７】
実施例８
重量平均分子量１５０，０００、アクリロニトリル含有量２０重量％、アミノ基当量４，０００のピペラジニルエチルアミノカルボニル基含有ＮＢＲ（前記式（ＩＩＩ ）において、ｋ＝５９、ｍ＝１４、ｎ＝１）３０重量部、前記式（Ｉ−１）で示される化合物６１重量部、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン９重量部（アミノ基１モル当量に対するマレイミド基のモル当量は１．４５）および過酸化ベンゾイル１．５重量部をＴＨＦ中に添加、混合して溶解し、固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製した。さらにこの塗布液にシリカフィラー５重量部を添加して十分混合した。
上記接着剤塗布液を、厚さ１００μｍの銅板に乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布し、２００℃で０．５時間時間乾燥して半硬化状接着剤層Ａ−８を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は５．０×１０^２ ＭＰａであった。
過酸化ベンゾイルを１．０重量部に代えた以外は、前記と同様にして固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製し、前記と同一のＰＥＴフィルムに同様に塗布した。次いで、乾燥時間を７０℃で１５時間に代えた以外は同様にして半硬化状接着剤層Ｂ−５を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は５．０×１０^−４ＭＰａであった。
上記半硬化状接着剤層Ａ−８とＢ−５を対向するように重ね合わせて圧着して本発明の接着テープを得た。
【００４８】
比較例１
重量平均分子量７０，０００、アクリロニトリル含有量２５重量％、アミノ基当量４，０００のピペラジニルエチルアミノカルボニル基含有ＮＢＲ（前記式（ＩＩＩ ）において、ｋ＝５５、ｍ＝１８、ｎ＝１）３０重量部、前記式（Ｉ−１）で示される化合物７０重量部、及び過酸化ベンゾイル１．０重量部をＴＨＦ中に添加、混合して溶解し、固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製した。
上記接着剤塗布液を、剥離処理を施した厚さ３８μｍのＰＥＴフィルムに乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布し、１００℃で１２時間乾燥して半硬化状接着剤層Ｃ−１を得た。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は３．０×１０^−３ＭＰａであった。
次いで、上記接着剤塗布液を、剥離処理を施した厚さ３８μｍのＰＥＴフィルムに乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布し、乾燥時間を７０℃で１２時間に代えた以外は同様にして半硬化状接着剤層Ｄ−１を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．０×１０^−５ＭＰａであった。
上記半硬化状接着剤層Ｃ−１とＤ−１を対向するように重ね合わせて圧着し、２層構成の接着剤層を有する接着剤フィルムを得た。次いで半硬化状接着剤層Ｃ−１側のＰＥＴフィルムを剥がし、厚さ１００μｍの銅板と圧着して比較用の接着テープを得た。
【００４９】
比較例２
重量平均分子量７０，０００、アクリロニトリル含有量２５重量％、アミノ基当量４，０００のピペラジニルエチルアミノカルボニル基含有ＮＢＲ（前記式（ＩＩＩ ）において、ｋ＝５５、ｍ＝１８、ｎ＝１）３０重量部、前記式（Ｉ−１）で示される化合物６１重量部、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン９重量部（アミノ基１モル当量に対するマレイミド基のモル当量は１．４６）、過酸化ベンゾイル１重量部、およびラウロイルパーオキサイド２重量部をＴＨＦ中に添加、混合して溶解し、固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製した。
上記の接着剤塗布液を、厚さ１００μｍのステンレス板に乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗布し、１４０℃で５分乾燥して半硬化状接着剤層Ｃ−２を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．０×１０^−２ＭＰａであった。
ラウロイルパーオキサイド２重量部を０．５重量部に代えた以外は、前記と同様にして固型分４０重量％の接着剤塗布液を作製し、前記と同一のＰＥＴフィルムに同様に塗布、乾燥して半硬化状接着剤層Ｄ−２を形成した。この接着剤層の２００℃における動的弾性率は１．２×１０^−５ＭＰａであった。
上記半硬化状接着剤層Ｃ−２とＤ−２を対向するように重ね合わせて圧着して比較用の接着テープを得た。
【００５０】
［半導体装置の製作例１］
実施例１〜８及び比較例１〜２の接着テープを用いて、図１に示す構造の半導体装置（１００ピン）を作製した。
（リードフレームの組立て）
図１に示す半導体パッケージに用いられるリードフレームを、次に示す手順で組み立てた。
（ａ）接着テープの打ち抜き
金型による接着テープの打ち抜き。
（ｂ）リードフレーム組立て
上記工程で接着テープとリードフレーム本体を位置あわせし、１２０℃に加熱したホットプレート上で加熱加圧し、リードフレームと接着テープを貼り合わせた。
【００５１】
（半導体パッケージの組立て）
その後、作成したリードフレームを使用し、以下の手順で半導体パッケージを組み立てた。
（ｃ）ダイボンディング
半導体チップをダイボンディング用銀ペーストを用いて、プレーン部に接着し、１７０℃で１時間硬化させた。
（ｄ）ワイヤーボンディング
ワイヤーボンダーにより、金線で半導体チップ上のワイヤーパッドとインナーリード線端部の銀メッキ部分とを配線する。
（ｅ）モールディング
エポキシ系モールド剤でトランスファーモールドする。
（ｆ）仕上げ工程
ホーミング、ダイカット、アウターリード部のメッキ等の工程を含め、パッケージに仕上げる。
【００５３】
［接着テープ及び半導体パッケージの評価］
上記半導体装置の製作例１におけるパッケージ組立に際して、金線のワイヤーボンディング時のリードフレーム上へのワイヤーボンダビリティーを確認した。各製作例について、実施例１〜８および比較例１および２の接着テープを使用した場合のボンディング不良数を確認した。その結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】

【００５５】
【発明の効果】
本発明の接着テープは、好適な高絶縁性を有し、高温高湿の環境下においても電気的信頼性に優れている。特に、テーピング後に接着テープのキュア工程を行わずに、ダイボンディング工程で接着テープの硬化を実施してもワイヤーボンディング不良が発生しないので、半導体装置の作製工程を簡略化することができる。また、高密度化された半導体パッケージにおいてもワイヤーボンディング不良が発生しないという利点も有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…ＩＣ（半導体）チップ、２…金属板、３…リードピン、４…金ワイヤー、５…モールド樹脂、６，６−１，６−２…接着剤層、

Claims (4)

1. 金属板の少なくとも一面に、成分（ａ）：アミノ基を有するブタジエン−アクリロニトリル共重合体と、成分（ｂ）：下記式（Ｉ−１）〜（Ｉ−５）で示されるビスマレイミド化合物から選択される少なくとも１つの化合物とを含有する接着剤組成物よりなる少なくとも２つの接着剤層が積層されてなる接着テープであって、各接着剤層が半硬化状であって、それぞれ異なる動的弾性率を有し、金属板と接する接着剤層の２００℃における動的弾性率が１．０×１０^-1ＭＰａ〜１．０×１０⁶ ＭＰａであり、金属板と接していない側の接着剤層の２００℃における動的弾性率が１．０×１０ ^-10 ＭＰａ〜１．０×１０ ^-2 ＭＰａであることを特徴とする半導体装置用接着テープ。
   

   
2. 前記接着剤組成物において、上記成分（ａ）１００重量部に対して、上記成分（ｂ）が１０〜９００重量部であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置用接着テープ。
3. 前記接着剤組成物が、成分（ｃ）：下記式（ II −１）又は下記式（ II −２）で示されるジアミン化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置用接着テープ。
   Ｈ ₂ Ｎ−Ｒ ¹ −ＮＨ ₂ （ II −１）
   （式中、Ｒ ¹ は２価の脂肪族基又は芳香族含有基を意味する。）
   

   

   （式中、Ｒ ² は炭素数１〜１２のアミノアルキル基、アミノフェノキシメチレン基、アミノフェノキシエチレン基、アミノフェノキシプロピレン基又はアミノフェノキシブチレン基を表し、ｓは０〜７の整数を意味する。）
4. 前記接着剤組成物において、上記成分（ａ）１００重量部に対して、 上記成分（ｂ）と上記成分（ｃ）の総和が１０〜９００重量部であり、成分（ｃ）のアミノ基１モル当量に対する成分（ｂ）のマレイミド基が１〜１００当量であることを特徴とする請求項３記載の半導体装置用接着テープ。

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