JP3761030B2 - Tab用キャリアテープ - Google Patents
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Description
また近年ではチップ面積が大きくなり、同時に入力、出力信号線の数も増えているため、同様の問題はインナーリード側でも生じている。
これらの問題の解決のために、基材に用いられる材料に、温度膨張係数、湿度膨張係数のなるべく小さい材料を用いようと云う考え方は広く一般化しているが、現実には、適当な材料が無く実用化には、至っていない。
以上述べてきたように、従来のTAB用キャリアテープにおいては、温湿度による膨張係数の差に起因する位置ずれや、端子間の接続信頼性低下、導電材料や半導体チップに応力歪みが生じ、クラックが発生する可能性があるといった問題点を持つ物であった。
0.01 ≦ 接着剤の引張弾性率/基材の引張弾性率 ≦ 0.7
好ましい態様としては、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類が、5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンズオキサゾールである。
通常、このような場合には特にデリケートな半導体チップと導電層の接続点の周囲に封止材、アンダーフィル材を塗布することにより、応力歪みを拡散させる、という手法が取られている。かかる方法により信頼性の向上は認められるが、抜本的な解決法とは云えない。
本発明では、請求項2に記載のごとく導電層と基材を接着する接着剤の引張弾性率が、基材より小さいことが好ましい実施態様である。剛性が高く、寸法安定性の高い基材上に、基材より低弾性率の接着層を挟んで導電層と半導体チップを搭載するため、半導体チップ/導体間の接続部には、基材の線膨張の影響が及ぶことなく、また、線膨張係数の離れた基板/導電体の応力歪みを接着剤層で緩和吸収することが出来るため、結果として半導体と導電層との接続信頼性が著しく向上するという効果を得ることが出来る。
一般にポリイミドは、溶媒中でジアミン類とテトラカルボン酸無水物を反応して得られるポリアミド酸溶液を、支持体に塗布・乾燥してグリーンフィルムと成し、さらに支持体上で、あるいは支持体から剥がした状態でグリーンフィルムを高温熱処理することにより脱水閉環反応を行うことによって得られる物である。
(1)まず、所定の幅にスリットされたポリイミドフィルムを基材テープとして用いる。
(2)接着剤は、基材テープの両端部分を除いて基材にコーティングされる。
(3)次いで、両端の接着剤が塗布されていない部分に、搬送用のスプロケット穴を、接着剤が塗布されている部分に、アウターリード用のスリットを、インナーリードが飛び出すデバイスホールをパンチング、レーザー加工などで開ける。
(4)導電層(銅箔)を張り合わせる。
(5)先に打ち抜いた部分のフィルム側に裏面保護材を塗布する。
(6)通常のサブトラクティブ法により銅箔をパターン化し、表面処理、常法により接続用バンプを形成する。
(7)裏面保護材を剥離する。
ここまでがTAB用キャリアテープの製法となる。得られたTABテープは、さらに、
(8)ICチップを実装する。
(9)ICチップを封止する工程を経て、主基板に実装される。
ここでは、基本的な構成として導体層が1層の場合について説明したが、2層以上の場合についても、一般的に知られている方法を適用することが出来る。
ポリマー濃度が0.2g/dlとなるようにN−メチル−2−ピロリドンに溶解した溶液をウベローデ型の粘度管により30℃で測定した。
フイルムの厚さは、マイクロメーター(ファインリューフ社製、ミリトロン1245D)を用いて測定した。
乾燥後のフィルムを長手方向(MD方向)および幅方向(TD方向)にそれぞれ長さ100mm、幅10mmの短冊状に切り出して試験片とし、引張試験機(島津製作所製オートグラフ(R) 機種名AG−5000A)を用い、引張速度50mm/分、チャック間距離40mmで測定し、引張弾性率、引張強度及び破断伸度を求めた。
ポリテトラフルオロエチレンシートに接着剤を乾燥後厚さが10μmとなるように塗布し、実施例に示される各々の接着剤の所定の硬化条件(温度、時間)にて硬化させた。該硬化膜をポリテトラフルオロエチレンシートより剥離し、上記ポリイミドフィルムと同様の方法で引張弾性率を測定した。
下記条件で伸縮率を測定し、30〜300℃までを15℃間隔で分割し、各分割範囲の伸縮率/温度の平均値より求めた。
装置名 ; MACサイエンス社製TMA4000S
試料長さ ; 20mm
試料幅 ; 2mm
昇温開始温度 ; 25℃
昇温終了温度 ; 400℃
昇温速度 ; 5℃/min
雰囲気 ; アルゴン
試料を下記条件でDSC測定し、融点(融解ピーク温度Tpm)とガラス転移点(Tmg)をJIS K 7121に準拠して下記測定条件で求めた。
装置名 ; MACサイエンス社製DSC3100S
パン ; アルミパン(非気密型)
試料重量 ; 4mg
昇温開始温度 ; 30℃
昇温速度 ; 20℃/min
雰囲気 ; アルゴン
熱分解温度は、充分に乾燥した試料を下記条件でTGA測定(熱天秤測定)して、5%重量減をもって規定した。
装置名 ; MACサイエンス社製TG−DTA2000S
パン ; アルミパン(非気密型)
試料重量 ; 10mg
昇温開始温度 ; 30℃
昇温速度 ; 20℃/min
雰囲気 ; アルゴン
(ポリアミド酸の重合およびポリイミドフィルムの製造)
窒素導入管,温度計,攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後,5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンズオキサゾール500重量部を仕込んだ。次いでN−メチル−2−ピロリドン5000重量部を加えて完全に溶解させた後,ピロメリット酸二無水物485重量部を加え、25℃の反応温度で15時間攪拌すると,褐色で粘調なポリアミド酸溶液が得られた。このもののηsp/Cは2.0であった。
上記方法により得られたポリイミドフィルムを用い、先に説明したTAB製法をもちいてTAB用キャリアテープを作製した。
まず幅140mmにスリットした基材フィルムの表面に接着剤として、東洋紡績株式会社製RV50を塗布厚み35μmとなるように塗布し、80℃のドライオーブンにて15分間乾燥させ、連続パンチング機にて、搬送用のスプロケット孔、およびデバイスホールの打ち抜きを行った。
次いで、ジャパンエナジー製圧延銅箔、BHY−22−T(18μm)の接着処理面と前記フィルムの接着剤塗布面とを合わせ、シリコンゴムローラ式のラミネータにてロール温度120℃、送り速度60cm/分にてラミネートし、巻き取り後、真空乾燥器内にて150℃5時間処理して接着剤を硬化させた。
次に、デバイスホールの裏側に相当する箇所に、エッチングレジストインキをスクリーン印刷し、紫外線にて硬化させた。さらに圧延銅箔の表面にフォトレジストを塗布、し、所定のパターンを露光して現像を行なった後、パターニングしたレジストをマスクとし、塩化第二鉄水溶液を用いてエッチング処理を施した。 最後にインナーリード部分とアウターリード部分に厚さ1.5μmの錫めっきを施し、50枚のTAB用キャリアテープを完成した。得られたテープの最も線幅の細い部分は線幅/線間=60/60μmである。
当該パッケージをエタック製温度サイクル試験装置に装填して加熱冷却試験を実施した。試験は、−50℃の低温と150℃の高温との間を30分ごとに繰り返して加熱冷却させることによって行なった。試験時間は3000時間とした。試験後に導通検査を行い、接続点の不良率を求めた。ポリイミドフィルムの物性値、接着剤の引張弾性率および接続点の不良率を表1に示す。
(ポリアミド酸の重合およびポリイミドフィルムの製造)
テトラカルボン酸二無水物として3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物653重量部を用いる以外は,実施例1と同様にしてポリアミド酸溶液を得た。このもののηsp/Cは1.5であり,実施例1と同様にして、厚み25μmの褐色のポリイミドフィルムを得た。
(キャリアテープおよび半導体パッケージの製造)
上記方法により得られたポリイミドフィルムを用いた他は実施例1と同様に操作して半導体回路素子パッケージを得た。以下同様に評価した。評価結果を表1に示す。
基材フィルムとして東レ・デュポン社製ポリイミドフィルム、カプトン(R)H(25μm)を使用する以外は実施例1と同様に操作し、半導体回路素子パッケージを得た。以下同様に評価した。評価結果を表2に示す。
基材フィルムとして宇部興産社製ポリイミドフィルム、ユーピレックス(R)S(25μm)を使用する以外は実施例1と同様に操作し、半導体回路素子パッケージを得た。以下同様に評価した。評価結果を表2に示す
接着剤として宇部興産社製UPA−8517Cを用いる以外は実施例1と同様に操作し、半導体回路素子パッケージを製作し、評価した。評価結果を表1に示す。なお、接着剤の塗布後の乾燥条件は、90℃×5分間、ラミネート後の熱処理は真空乾燥器中で180℃×90分間である。
(実施例4)
接着剤として宇部興産社製UPA−8517Cを用いる以外は実施例2と同様に操作し、半導体回路素子パッケージを製作し、評価した。評価結果を表1に示す。
接着剤として宇部興産社製UPA−8517Cを用いる以外は比較例1と同様に操作し、半導体回路素子パッケージを製作し、評価した。評価結果を表2に示す。
(比較例4)
接着剤として宇部興産社製UPA−8517Cを用いる以外は比較例2と同様に操作し、半導体回路素子パッケージを製作し、評価した。評価結果を表2に示す。
2.接着剤
3.銅箔
4.裏面保護材
5.ICチップ
6.封止材
Claims (2)
- 一層、または二層以上の導電層を有するTAB用キャリアテープにおいて、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類と、芳香族テトラカルボン酸無水物類とを反応させて得られる還元粘度1.5以上のポリアミド酸を加熱乾燥して得た引張破断強度340MPa以上、伸度24%以上、線膨張係数5ppm/℃以下のポリイミドからなるフィルムを基材として用い、かつ導電層と基材を接着する接着剤として引張弾性率が、基材の引張弾性率に対して下式の範囲である接着剤を用いることを特徴とするTAB用キャリアテープ。
0.01 ≦ 接着剤の引張弾性率/基材の引張弾性率 ≦ 0.7 - ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類が、5−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンズオキサゾールであることを特徴とする請求項1記載のTAB用キャリアテープ。
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