JP3644181B2 - Ｔａｂ用接着剤付きテープおよび半導体接続基板並びに半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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（ＴＡＢ）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）に関する。さらに詳しくは、高温高湿下での絶縁性、レジスト剥離やメッキ処理後の接着性に優れたＴＡＢ用テープおよびそれを用いた半導体装置に関するものである。
【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、（１）スプロケットおよびデバイス孔の穿孔、（２）銅箔との熱ラミネート、（３）パターン形成（レジスト塗布、エッチング、レジスト除去）、（４）スズまたは金−メッキ処理などの加工工程を経てＴＡＢ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。また、インナーリード部を有さないパターンテープを用いて、その導体と半導体集積回路の金バンプとの間をワイヤーリードボンディングで接続する半導体集積回路の搭載方法も採用されている。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】
一方、近年の電子機器の小型化・軽量化に伴い、半導体パッケージも高密度実装化を目的に、従来の接続端子（アウターリード）をパッケージ側面に配列したＱＦＰ（クワッド・フラット・パッケージ）、ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）に代わり、パッケージの裏面に接続端子を配列するＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）、ＣＳＰ（チップ・スケール・パッケージ）が、一部用いられるようになってきた。ＢＧＡ、ＣＳＰがＱＦＰ、ＳＯＰと構造的に最も大きく異なる点は、前者は、インターポーザーと称される基板を必要とするのに対し、後者は金属製のリードフレームを用いることにより必ずしも基板を用いることにより必ずしも基板を必要としない点にある。ここでいうインターポーザーは、
ガラスエポキシ基板やポリイミド等の有機絶縁性フィルムに銅箔を貼り合わせたものが、一般的に用いられる。したがって、これらＢＧＡ、ＣＳＰなどの半導体装置にも本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを使用することができ、得られたＢＧＡ、ＣＳＰも本発明の半導体装置に含まれる。図３および図４に本発明の半導体装置（ＢＧＡ、ＣＳＰ）の一態様の断面図を示す。
【０００５】
上記のパッケージ形態では、いずれも最終的に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。
【０００６】
近年、電子機器の小型化に伴う高密度化により、ＴＡＢテープ方式における導線幅、ピッチ間距離は狭くなる傾向にあり、接着剤にはより高い絶縁性、接着性が要求されるようになってきた。また、導線幅減少にともない前記した多数の工程において種々の薬品にさらされる接着剤層の耐薬品性が、初期の接着強度とともに重要な問題になってきた。特に、レジスト剥離、金メッキ時のアルカリやエッチング、スズメッキ時の酸に対する耐薬品性が重要である。
【０００７】
接着剤の改良も種々検討されている。たとえば、耐薬品性を改良する目的でビスＡ型エポキシ樹脂とアミン価３以上のポリアミド樹脂を用いる方法（特開平５−２９３９９号公報）、シロキサン構造を有するエポキシ樹脂を添加する方法（特開平５−２５９２２８号公報）、マレイミド樹脂を添加する方法（特開平５−２９１３５６号公報）などが、また、絶縁性を向上する目的でエポキシ樹脂の塩素イオン含有量を２００ｐｐｍ以下と高純度化する方法（特開平７−７４２１３号公報）などが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、種々の方法で改良された接着剤も、それぞれ少しずつ効果をあげてきているが、配線幅の減少にともなうより過酷な要請に応えるには十分ではなかった。
【０００９】
本発明の目的は、このような問題点を解決し接着性、耐薬品性、絶縁性に優れた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にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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から構成されるＴＡＢ用接着剤付きテープにおいて、該接着剤層が熱可塑性樹脂（Ａ）およびエポキシ樹脂（Ｂ）を含有し、前記熱可塑性樹脂（Ａ）が、炭素数３６のジカルボン酸を必須構成成分として含有するアミン価が１以上３未満のポリアミド樹脂（ａ’）であって、前記エポキシ樹脂（Ｂ）が下記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂（ｂ）を必須成分として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。
【００１１】
【化２】
（ただし、Ｒ１〜Ｒ８は水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を詳述する。
【００１３】
本発明においては、接着剤層が熱可塑性樹脂（Ａ）およびエポキシ樹脂（Ｂ）を含有し、前記エポキシ樹脂（Ｂ）が、上記式（Ｉ）で表される骨格を有するエポキシ樹脂（ｂ）を必須成分として含有することが重要である。
【００１４】
本発明における熱可塑性樹脂（Ａ）は、低吸水で絶縁性の優れる炭素数が３６であるジカルボン酸（いわゆるダイマー酸）を構成成分として含有するポリアミド樹脂（ａ）である。ダイマー酸を構成成分として含有するポリアミド樹脂（ａ）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く、ジアミンはエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン等公知のものが使用でき、吸水性、溶解性の点から２種類以上の混合でもよい。さらには、エポキシ樹脂（Ｂ）との相溶性を向上し良好な接着性を得る目的で、重縮合の際に、当量比でジアミン成分を過剰に配合し、ポリアミド末端に未反応アミンを残したポリアミド樹脂（ａ’）を用いる。アミン価の範囲は１以上３未満であり、アミン価１未満では接着性向上効果は発現しにくく、３以上では接着剤自体の保存性が低下する。
【００１５】
ここでいうアミン価とは、ポリアミド１ｇ中に含まれる塩基性チッソを中和する過塩素酸と当量のＫＯＨのｍｇ数を示す。
【００１６】
本発明において、エポキシ樹脂（Ｂ）は下記式（Ｉ）
【化３】
（ただし、Ｒ１〜Ｒ８は水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
で表されるエポキシ樹脂（ｂ）を必須成分として含有することが重要である。エポキシ樹脂（ｂ）を含有しない場合は、レジスト処理、メッキ処理後の高い接着性や高い絶縁性は発揮されない。
【００１７】
上記式（Ｉ）において、Ｒ１〜Ｒ８の好ましい具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。
【００１８】
本発明におけるエポキシ樹脂（ｂ）の好ましい具体例としては、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニル、４，４−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチル−２−クロロビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチル−２−ブロモビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラエチルビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラブチルビフェニルなどが挙げられる。
【００１９】
本発明においてエポキシ樹脂（Ｂ）は上記のエポキシ樹脂（ｂ）とともに該エポキシ樹脂（ｂ）以外の他のエポキシ樹脂をも併用して含有することができる。併用できる他のエポキシ樹脂としては、たとえば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡやレゾルシンから合成される各種ノボラック型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００２０】
エポキシ樹脂（Ｂ）中に含有されるエポキシ樹脂（ｂ）の割合に関しては特に制限がなく、必須成分としてエポキシ樹脂（ｂ）が含有されれば本発明の効果は発揮されるが、より十分な効果を発揮させるためには、エポキシ樹脂（ｂ）をエポキシ樹脂（Ｂ）中に通常２０重量％以上、好ましくは４０重量％以上、さらに好ましくは６０重量％以上含有せしめる必要がある。
【００２１】
本発明におけるエポキシ樹脂（Ｂ）の配合量は、ポリアミド樹脂１００重量部に対して２〜１００重量部、好ましくは５〜７０重量部である。
【００２２】
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２５〜１２５μｍのフィルムであり、これから選ばれる複数のフィルムを積層して用いても良い。中でも、熱膨張係数の小さなポリイミドフィルムが好ましく用いられる。また、これらのフィルムは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望ましい。
【００２３】
本発明でいう保護フィルム層とは、銅箔を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コーティング処理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なとが挙げられる。
【００２４】
本発明において、接着剤層にフェノール樹脂（Ｃ）を添加することにより、一層の接着性および絶縁性を向上させることができる。フェノール樹脂（Ｃ）の具体例としては、たとえばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂や各種レゾール樹脂などが挙げられる。
【００２５】
フェノール樹脂の配合割合は、通常エポキシ樹脂１当量に対してフェノール性水酸基０．５〜１０．０当量、好ましくは０．７〜７．０当量となる範囲であることが望ましい。
【００２６】
本発明の接着剤層にエポキシ樹脂（Ｂ）の単独反応、エポキシ樹脂（Ｂ）とポリアミド樹脂（Ａ）やフェノール樹脂（Ｃ）との反応を促進させる硬化促進剤を含有することができる。硬化促進剤は硬化反応を促進するものならば特に限定されず、その具体例としては、たとえば、２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾールおよび２−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールおよび１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセンー７などの３級アミン化合物、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウムおよびトリ（アセチルアセトナト）アルミニウムなどの有機金属化合物、およびトリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィンおよびトリ（ノニルフェニル）ホスフィンなどの有機ホスフィン化合物が挙げられる。
【００２７】
なお、これらの硬化促進剤は、用途によって２種類以上を併用してもよく、その添加量は、エポキシ樹脂（Ｂ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲が好ましい。
【００２８】
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。可撓性を有する絶縁フィルムに、接着剤組成物を溶剤に溶解した塗料を塗布、乾燥する。接着剤層の膜圧は１０〜２５μｍとなるように塗布することが好ましい。乾燥条件は、通常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溶媒が好適である。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、最後に通常３５〜１５８ｍｍ程度にスリットする。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００３０】
実施例１、比較例１〜３
下記熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびその他添加剤を、それぞれ表１に示した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４０℃で攪拌、溶解して接着剤溶液を作成した。
【００３１】
Ａ．熱可塑性樹脂
Ｉ．ポリアミド樹脂（酸性分：ダイマー酸、アミン成分：ヘキサメチレンジアミン、酸価１．０、アミン価０）
ＩＩ．ポリアミド樹脂（酸成分：ダイマー酸、アミン成分：ヘキサメチレンジアミン、酸価１．０、アミン価２．０）
Ｂ．エポキシ樹脂
Ｉ．４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル（エポキシ当量：１９０）
ＩＩ．ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８６）
Ｃ．フェノール樹脂
レゾールフェノール”ＣＫＭ−１２８２”（昭和高分子（株）製）
Ｄ．添加剤
２−ヘプタデシルイミダゾール
【００３２】
これらの接着剤溶液をバーコータで、厚さ７５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産（株）製“ユーピレックス”７５Ｓ）に約１８μｍの乾燥厚さとなるように塗布し、１００℃、１分および１６０℃で５分間の乾燥を行いＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。次に、これらのＴＡＢ用接着剤付きテープに１８μｍの電解銅箔を１４０℃、９．８×１０4Ｐａの条件でラミネートした後、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い、銅箔付きＴＡＢ用テープを得た。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、レジスト剥離を行い、接着強度および耐スズメッキ処理の評価用サンプルをそれぞれ作成し、次の測定方法により各接着剤の特性を評価した。結果を表１に示す。
【００３３】
評価方法
（１）スズメッキ処理
評価用サンプルを、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、０．５μｍ厚のメッキを施した。
【００３４】
（２）剥離強度
導体幅５０μｍの評価用サンプルを用いて、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。
【００３５】
（３）高温高湿バイアス絶縁性
導体幅２００μｍ、導体間距離５０μｍの櫛型形状の測定用パターンを用いて、１３０℃、８５％ＲＨの環境下で１００Ｖの電圧を印加し、絶縁抵抗値が初期値の１／１０以下に低下する時間を測定した。
【００３６】
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。特性を表１に示す。
【００３７】
更にこのパターンテープを用いて、４５０℃、１分の条件でインナーリードボンディングを行い、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”１３２０−６１７）で樹脂封止を行い、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。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１の結果から明らかなように、本発明により得られたＴＡＢテープは、耐薬品性に優れ高い接着性と耐湿絶縁性を有することが分かる。一方、本発明のエポキシ樹脂を用いていない比較例３は、接着性が低いばかりか耐薬品性、耐湿絶縁性においても劣っている。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は高温高湿下での絶縁性、レジスト剥離やメッキ処理後の接着性に優れた新規なＴＡＢ用テープおよびそれを用いた半導体装置を工業的に提供するものであり、本発明のＴＡＢ用テープによって高密度実装用の半導体装置の信頼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一態様の斜視図。
【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一態様の断面図。
【図３】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置（ＢＧＡ）の一態様の断面図。
【図４】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置（ＣＳＰ）の一態様の断面図。
【符号の説明】
１，１２，２０ 可撓性を有する絶縁性フィルム
２，１３，２１ 接着剤
３ スプロケット孔
４ デバイス孔
５，１４，２２ 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
８，１５，２３ 半導体集積回路
９，１６，２４ 封止樹脂
１０，１７，２５ 金バンプ
１１ 保護膜
１８，２６ ハンダボール
１９ 補強板
２７ ソルダーレジスト
【発明の属する技術分野】
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（ＴＡＢ）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）に関する。さらに詳しくは、高温高湿下での絶縁性、レジスト剥離やメッキ処理後の接着性に優れたＴＡＢ用テープおよびそれを用いた半導体装置に関するものである。
【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、（１）スプロケットおよびデバイス孔の穿孔、（２）銅箔との熱ラミネート、（３）パターン形成（レジスト塗布、エッチング、レジスト除去）、（４）スズまたは金−メッキ処理などの加工工程を経てＴＡＢ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。また、インナーリード部を有さないパターンテープを用いて、その導体と半導体集積回路の金バンプとの間をワイヤーリードボンディングで接続する半導体集積回路の搭載方法も採用されている。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】
一方、近年の電子機器の小型化・軽量化に伴い、半導体パッケージも高密度実装化を目的に、従来の接続端子（アウターリード）をパッケージ側面に配列したＱＦＰ（クワッド・フラット・パッケージ）、ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）に代わり、パッケージの裏面に接続端子を配列するＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）、ＣＳＰ（チップ・スケール・パッケージ）が、一部用いられるようになってきた。ＢＧＡ、ＣＳＰがＱＦＰ、ＳＯＰと構造的に最も大きく異なる点は、前者は、インターポーザーと称される基板を必要とするのに対し、後者は金属製のリードフレームを用いることにより必ずしも基板を用いることにより必ずしも基板を必要としない点にある。ここでいうインターポーザーは、
ガラスエポキシ基板やポリイミド等の有機絶縁性フィルムに銅箔を貼り合わせたものが、一般的に用いられる。したがって、これらＢＧＡ、ＣＳＰなどの半導体装置にも本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを使用することができ、得られたＢＧＡ、ＣＳＰも本発明の半導体装置に含まれる。図３および図４に本発明の半導体装置（ＢＧＡ、ＣＳＰ）の一態様の断面図を示す。
【０００５】
上記のパッケージ形態では、いずれも最終的に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。
【０００６】
近年、電子機器の小型化に伴う高密度化により、ＴＡＢテープ方式における導線幅、ピッチ間距離は狭くなる傾向にあり、接着剤にはより高い絶縁性、接着性が要求されるようになってきた。また、導線幅減少にともない前記した多数の工程において種々の薬品にさらされる接着剤層の耐薬品性が、初期の接着強度とともに重要な問題になってきた。特に、レジスト剥離、金メッキ時のアルカリやエッチング、スズメッキ時の酸に対する耐薬品性が重要である。
【０００７】
接着剤の改良も種々検討されている。たとえば、耐薬品性を改良する目的でビスＡ型エポキシ樹脂とアミン価３以上のポリアミド樹脂を用いる方法（特開平５−２９３９９号公報）、シロキサン構造を有するエポキシ樹脂を添加する方法（特開平５−２５９２２８号公報）、マレイミド樹脂を添加する方法（特開平５−２９１３５６号公報）などが、また、絶縁性を向上する目的でエポキシ樹脂の塩素イオン含有量を２００ｐｐｍ以下と高純度化する方法（特開平７−７４２１３号公報）などが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、種々の方法で改良された接着剤も、それぞれ少しずつ効果をあげてきているが、配線幅の減少にともなうより過酷な要請に応えるには十分ではなかった。
【０００９】
本発明の目的は、このような問題点を解決し接着性、耐薬品性、絶縁性に優れた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にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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から構成されるＴＡＢ用接着剤付きテープにおいて、該接着剤層が熱可塑性樹脂（Ａ）およびエポキシ樹脂（Ｂ）を含有し、前記熱可塑性樹脂（Ａ）が、炭素数３６のジカルボン酸を必須構成成分として含有するアミン価が１以上３未満のポリアミド樹脂（ａ’）であって、前記エポキシ樹脂（Ｂ）が下記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂（ｂ）を必須成分として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。
【００１１】
【化２】
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を詳述する。
【００１３】
本発明においては、接着剤層が熱可塑性樹脂（Ａ）およびエポキシ樹脂（Ｂ）を含有し、前記エポキシ樹脂（Ｂ）が、上記式（Ｉ）で表される骨格を有するエポキシ樹脂（ｂ）を必須成分として含有することが重要である。
【００１４】
本発明における熱可塑性樹脂（Ａ）は、低吸水で絶縁性の優れる炭素数が３６であるジカルボン酸（いわゆるダイマー酸）を構成成分として含有するポリアミド樹脂（ａ）である。ダイマー酸を構成成分として含有するポリアミド樹脂（ａ）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く、ジアミンはエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン等公知のものが使用でき、吸水性、溶解性の点から２種類以上の混合でもよい。さらには、エポキシ樹脂（Ｂ）との相溶性を向上し良好な接着性を得る目的で、重縮合の際に、当量比でジアミン成分を過剰に配合し、ポリアミド末端に未反応アミンを残したポリアミド樹脂（ａ’）を用いる。アミン価の範囲は１以上３未満であり、アミン価１未満では接着性向上効果は発現しにくく、３以上では接着剤自体の保存性が低下する。
【００１５】
ここでいうアミン価とは、ポリアミド１ｇ中に含まれる塩基性チッソを中和する過塩素酸と当量のＫＯＨのｍｇ数を示す。
【００１６】
本発明において、エポキシ樹脂（Ｂ）は下記式（Ｉ）
【化３】
で表されるエポキシ樹脂（ｂ）を必須成分として含有することが重要である。エポキシ樹脂（ｂ）を含有しない場合は、レジスト処理、メッキ処理後の高い接着性や高い絶縁性は発揮されない。
【００１７】
上記式（Ｉ）において、Ｒ１〜Ｒ８の好ましい具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。
【００１８】
本発明におけるエポキシ樹脂（ｂ）の好ましい具体例としては、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニル、４，４−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチル−２−クロロビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチル−２−ブロモビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラエチルビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラブチルビフェニルなどが挙げられる。
【００１９】
本発明においてエポキシ樹脂（Ｂ）は上記のエポキシ樹脂（ｂ）とともに該エポキシ樹脂（ｂ）以外の他のエポキシ樹脂をも併用して含有することができる。併用できる他のエポキシ樹脂としては、たとえば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡやレゾルシンから合成される各種ノボラック型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００２０】
エポキシ樹脂（Ｂ）中に含有されるエポキシ樹脂（ｂ）の割合に関しては特に制限がなく、必須成分としてエポキシ樹脂（ｂ）が含有されれば本発明の効果は発揮されるが、より十分な効果を発揮させるためには、エポキシ樹脂（ｂ）をエポキシ樹脂（Ｂ）中に通常２０重量％以上、好ましくは４０重量％以上、さらに好ましくは６０重量％以上含有せしめる必要がある。
【００２１】
本発明におけるエポキシ樹脂（Ｂ）の配合量は、ポリアミド樹脂１００重量部に対して２〜１００重量部、好ましくは５〜７０重量部である。
【００２２】
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２５〜１２５μｍのフィルムであり、これから選ばれる複数のフィルムを積層して用いても良い。中でも、熱膨張係数の小さなポリイミドフィルムが好ましく用いられる。また、これらのフィルムは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望ましい。
【００２３】
本発明でいう保護フィルム層とは、銅箔を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コーティング処理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なとが挙げられる。
【００２４】
本発明において、接着剤層にフェノール樹脂（Ｃ）を添加することにより、一層の接着性および絶縁性を向上させることができる。フェノール樹脂（Ｃ）の具体例としては、たとえばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂や各種レゾール樹脂などが挙げられる。
【００２５】
フェノール樹脂の配合割合は、通常エポキシ樹脂１当量に対してフェノール性水酸基０．５〜１０．０当量、好ましくは０．７〜７．０当量となる範囲であることが望ましい。
【００２６】
本発明の接着剤層にエポキシ樹脂（Ｂ）の単独反応、エポキシ樹脂（Ｂ）とポリアミド樹脂（Ａ）やフェノール樹脂（Ｃ）との反応を促進させる硬化促進剤を含有することができる。硬化促進剤は硬化反応を促進するものならば特に限定されず、その具体例としては、たとえば、２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾールおよび２−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールおよび１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセンー７などの３級アミン化合物、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウムおよびトリ（アセチルアセトナト）アルミニウムなどの有機金属化合物、およびトリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィンおよびトリ（ノニルフェニル）ホスフィンなどの有機ホスフィン化合物が挙げられる。
【００２７】
なお、これらの硬化促進剤は、用途によって２種類以上を併用してもよく、その添加量は、エポキシ樹脂（Ｂ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲が好ましい。
【００２８】
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。可撓性を有する絶縁フィルムに、接着剤組成物を溶剤に溶解した塗料を塗布、乾燥する。接着剤層の膜圧は１０〜２５μｍとなるように塗布することが好ましい。乾燥条件は、通常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溶媒が好適である。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、最後に通常３５〜１５８ｍｍ程度にスリットする。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００３０】
実施例１、比較例１〜３
下記熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびその他添加剤を、それぞれ表１に示した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４０℃で攪拌、溶解して接着剤溶液を作成した。
【００３１】
Ａ．熱可塑性樹脂
Ｉ．ポリアミド樹脂（酸性分：ダイマー酸、アミン成分：ヘキサメチレンジアミン、酸価１．０、アミン価０）
ＩＩ．ポリアミド樹脂（酸成分：ダイマー酸、アミン成分：ヘキサメチレンジアミン、酸価１．０、アミン価２．０）
Ｂ．エポキシ樹脂
Ｉ．４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル（エポキシ当量：１９０）
ＩＩ．ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８６）
Ｃ．フェノール樹脂
レゾールフェノール”ＣＫＭ−１２８２”（昭和高分子（株）製）
Ｄ．添加剤
２−ヘプタデシルイミダゾール
【００３２】
これらの接着剤溶液をバーコータで、厚さ７５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産（株）製“ユーピレックス”７５Ｓ）に約１８μｍの乾燥厚さとなるように塗布し、１００℃、１分および１６０℃で５分間の乾燥を行いＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。次に、これらのＴＡＢ用接着剤付きテープに１８μｍの電解銅箔を１４０℃、９．８×１０4Ｐａの条件でラミネートした後、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い、銅箔付きＴＡＢ用テープを得た。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、レジスト剥離を行い、接着強度および耐スズメッキ処理の評価用サンプルをそれぞれ作成し、次の測定方法により各接着剤の特性を評価した。結果を表１に示す。
【００３３】
評価方法
（１）スズメッキ処理
評価用サンプルを、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、０．５μｍ厚のメッキを施した。
【００３４】
（２）剥離強度
導体幅５０μｍの評価用サンプルを用いて、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。
【００３５】
（３）高温高湿バイアス絶縁性
導体幅２００μｍ、導体間距離５０μｍの櫛型形状の測定用パターンを用いて、１３０℃、８５％ＲＨの環境下で１００Ｖの電圧を印加し、絶縁抵抗値が初期値の１／１０以下に低下する時間を測定した。
【００３６】
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。特性を表１に示す。
【００３７】
更にこのパターンテープを用いて、４５０℃、１分の条件でインナーリードボンディングを行い、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”１３２０−６１７）で樹脂封止を行い、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。
【００３８】
【表１】
表１の結果から明らかなように、本発明により得られたＴＡＢテープは、耐薬品性に優れ高い接着性と耐湿絶縁性を有することが分かる。一方、本発明のエポキシ樹脂を用いていない比較例３は、接着性が低いばかりか耐薬品性、耐湿絶縁性においても劣っている。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は高温高湿下での絶縁性、レジスト剥離やメッキ処理後の接着性に優れた新規なＴＡＢ用テープおよびそれを用いた半導体装置を工業的に提供するものであり、本発明のＴＡＢ用テープによって高密度実装用の半導体装置の信頼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一態様の斜視図。
【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一態様の断面図。
【図３】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置（ＢＧＡ）の一態様の断面図。
【図４】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置（ＣＳＰ）の一態様の断面図。
【符号の説明】
１，１２，２０ 可撓性を有する絶縁性フィルム
２，１３，２１ 接着剤
３ スプロケット孔
４ デバイス孔
５，１４，２２ 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
８，１５，２３ 半導体集積回路
９，１６，２４ 封止樹脂
１０，１７，２５ 金バンプ
１１ 保護膜
１８，２６ ハンダボール
１９ 補強板
２７ ソルダーレジスト
Claims (5)
- 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から構成されるＴＡＢ用接着剤付きテープにおいて、該接着剤層が熱可塑性樹脂（Ａ）およびエポキシ樹脂（Ｂ）を含有し、前記熱可塑性樹脂（Ａ）が、炭素数３６のジカルボン酸を必須構成成分として含有するアミン価が１以上３未満のポリアミド樹脂（ａ’）であって、前記エポキシ樹脂（Ｂ）が、下記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂（ｂ）を必須成分として含有することを特徴とするＴＡＢ用接着剤付きテープ。
- 接着剤層がさらにフェノール樹脂（Ｃ）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。
- 可撓性を有する有機絶縁性フィルムがポリイミドからなるフィルムであ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。
- 請求項１〜３のいずれか記載のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体接続基板。
- 請求項１〜３のいずれか記載のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置。
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