JP4665414B2 - 半導体装置用接着剤組成物およびそれを用いたカバーレイフィルム、接着剤シート、銅張りポリイミドフィルム - Google Patents
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Description
本発明の接着剤層を構成する半導体装置用接着剤組成物は、リン含有エポキシ樹脂、硬化剤、フェノキシ樹脂を必須成分として含み、リン含有エポキシ樹脂がエポキシ当量2000〜6000のリン含有エポキシ樹脂を少なくとも1種用いることにある。エポキシ当量が2000に満たなければ、硬化剤との反応によって得られた接着剤層の架橋密度が大きくなり、接着剤層の柔軟性が損なわれ、半田耐熱性が低下する。エポキシ当量が6000を越えると、リン化合物とエポキシ樹脂の反応の制御が難しく、ゲル化が起こり貯蔵安定性が低下する。また、接着剤溶液を作製した際に、溶剤溶解性が悪く不均一な溶液となり塗布が困難である。エポキシ当量は25℃において直接測定法、例えば、樹脂試料をジクロロメタン/酢酸の4/1混合液に溶かし、セチルトリメチルアンモニウムブロマイドを当量より多量に加え、クリスタルバイオレット指示薬溶液を用い0.1Mの過塩素酸の氷酢酸溶液で滴定して測定される。
型フェノキシ樹脂の混合系、ビスフェノールF型フェノキシなどを用いても良い。
塗工、乾燥した接着剤層上にさらに高い離型性を有するポリエステルあるいはポリオレフィン系の保護フィルムをラミネートして、本発明の接着剤シートを得る。さらに接着剤厚みを増す場合は、接着剤シートを複数回積層すればよく、場合によってはラミネート後に、例えば40〜100℃で1〜200時間程度エージングして硬化度を調整してもよい。
上記(4)の接着剤付きテープサンプルに3〜35μmの電解または圧延銅箔を、110〜180℃、30N/cm、1m/分の条件でラミネートする。必要に応じてエアオーブン中で、80〜300℃、1〜24時間段階的加熱硬化処理を行い、TAB用基板を作製する。この際に、銅箔張り合わせ前に接着剤付きテープサンプルにデバイス孔およびハンダボール孔を穿孔しても良い。
上記(2)、(5)で得られた銅張りポリイミドフィルム、TAB用基板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、電解金メッキ、ソルダーレジスト膜形成を行い、半導体接続用回路基板を作製する。
A.剥離強度(ピール)
銅張りポリイミドフィルム及び35μmの電解銅箔(日鉱グールド・フォイル(株)製、JTC銅箔)の光沢面に、カバーレイフィルムを160℃×30分×4MPaの条件でプレスし、JIS−C6481に準拠して行った。
銅張りポリイミドフィルムにエッチングにより2mm幅の銅箔パターンを作製し、テンシロン(オリエンテック(株)製、UTM−11−5HR型)を用いて2mm幅の銅箔を90度方向に引き剥がした場合の強度を測定する(引張速度:50mm/分)。
カバーレイフィルムのポリイミド表面に2mm幅の切れ込みを入れ、テンシロン(オリエンテック(株)製、UTM−11−5HR型)を用いて2mm幅のポリイミドを90度方向に引き剥がした場合の強度を測定する(引張速度:50mm/分)。
JIS−C6481に準拠した方法で行った。銅張りポリイミドフィルム及びカバーレイフィルムを20mm角にカットし、40℃、90%RHの雰囲気下で24時間調湿した後、すみやかに所定の温度の半田浴上に30秒浮かべ、ポリイミドフィルムの膨れおよび剥がれのない最高温度を測定した。
銅張りポリイミドフィルムを用いてJIS−C6471で開示される耐屈曲試験資料のパターンを作製し、これにカバーレイフィルムを160℃×30分×4MPaでプレス接着し最終試験資料を作製した。これを用いて、FPC高速屈曲試験器(信越エンジニアリング(株)製)にて、振動数1500cpm、ストローク20mm、曲率2.5mmRに設定し、カバーレイフィルム面側を外側にして取り付けたサンプルの80℃各雰囲気温度下での抵抗値変化を測定し、抵抗が20%以上に上昇する回数を屈曲回数とした。
上記Aで作成した銅張ポリイミドサンプル及びカバーレイサンプルの銅箔を全面エッチングしたサンプルを作成し、評価方法はUL94難燃性試験に準拠して測定した。
試料1gに硝酸25ml及び過塩素酸10mlを加えて内容物を5〜10mlになるまで加熱分解し、この液を1000mlメスフラスコに蒸留水で希釈する。この試料液10mlを100mlメスフラスコに入れ、硝酸10ml、0.25%バナジン酸アンモニウム溶液を10ml及び5%モリブテン酸アンモニウム溶液10mlを加えた後、蒸留水で標線まで希釈しよく振り混ぜ、放置するこの発色液を石英セルに入れ、分光光度計を用いて波長440nmの条件でブランク液を対照にして試料およびリン標準液の吸光度を測定する。リン標準液はリン酸カリウムを蒸留水でP=0.1mg/mlとして調整した液を100mlメスフラスコに10ml入れて蒸留水で希釈する。次いで、リン含有率を次式より求める。リン含有率(%)=試料の吸光度/リン標準液の吸光度/試料(g)、エポキシ当量測定方法:試料をジクロロメタン/酢酸の4/1混合液に溶かし、セチルトリメチルアンモニウムブロマイドを当量より多量に加え、クリスタルバイオレット指示薬溶液を用い0.1Mの過塩素酸の氷酢酸溶液で滴定して測定する。
エポキシ当量188のビスフェノールF型エポキシ樹脂100重量部と10−(2,7−ジヒドロキシナフチル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスフォフェナントレン−10−オキササイド29重量部とをベンジルジメチルアミン触媒存在下で160℃にて5時間反応させてリン含有エポキシ樹脂を得た。得られた樹脂のリン含有率は3.8重量%、エポキシ当量は2000である。
エポキシ当量215のエポキシ樹脂100重量部と10−(2,7−ジヒドロキシナフチル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスフォフェナントレン−10−オキササイド30重量部とを触媒存在下で160℃にて5時間反応させてリン含有率4.8重量%でエポキシ当量が4000の樹脂を得た。
エポキシ当量190のエポキシ樹脂100重量部と10−(2,7−ジヒドロキシナフチル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスフォフェナントレン−10−オキササイド31重量部とを触媒存在下で160℃にて5時間反応させてリン含有率4.5重量%でエポキシ当量が1900の樹脂を得た。
エポキシ当量350のエポキシ樹脂100重量部と10−(2,7−ジヒドロキシナフチル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスフォフェナントレン−10−オキササイド40重量部とを触媒存在下で160℃にて5時間反応させて得た。得られた樹脂のリン含有率は5.2重量%、エポキシ当量は6500である。
ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(東都化成(株)製、YP−40)、合成例1で得られたリン含有エポキシ樹脂1、硬化剤(ジャパンエポキシレジン(株)製ジシアンジアミド、DICY−7)、硬化促進剤(ジャパンエポキシレジン(株)製EMI24)を表1の組成比(単位:固形分重量部)となるように加え、シクロヘキサノンまたはベンジルアルコールを加えて3Pa・s以下に調整した後、30℃で攪拌、混合して接着剤溶液を作製した。この接着剤をバーコーダーで、厚さ25μmのポリイミドフィルム(東レデュポン(株)製“カプトン”100V−P)に約10μmの乾燥厚みとなるように塗布し、150℃で5分間乾燥し、シリコーン離型剤付きの厚さ25μmのポリエステルフィルムをラミネートして接着剤シートを得た。同作業をもう一度繰り返すことによって得た両面銅張りポリイミドフィルム用接着剤シートに、1/2ozの圧延銅箔(日鉱グールド・フォイル(株)製、BHY箔)の非光沢面を合わせるようにラミネートし、銅張りポリイミドフィルムを作製した。また同接着剤を用いて、バーコーダーで、厚さ25μmのポリイミドフィルム(東レデュポン(株)製“カプトン”100V−P)に約30μmの乾燥厚みとなるように塗布し、150℃で5分間乾燥し、シリコーン離型剤付きの厚さ25μmのポリエステルフィルムをラミネートしてカバーレイフィルムを得た。また高温高屈曲特性は両サンプルを組み合わせて作製したサンプルを用いて測定した。
実施例1と同じ方法を用いて、それぞれ表1、2に示した原料および組成比(単位:固形分重量部)で調合した接着剤を用い、銅張りポリイミドフィルムとカバーレイフィルムを作製した。特性を表1、2に示す。
ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(東都化成(株)製、YP−40)、合成例4で得られたリン含有量エポキシ樹脂4、硬化剤(ジャパンエポキシレジン(株)製ジシアンジアミド、DICY−7)、硬化促進剤(ジャパンエポキシレジン(株)製EMI24)を表1の組成比(単位:固形分重量部)となるように加え、シクロヘキサノンまたはベンジルアルコールを加えて3Pa・s以下に調整した後、30℃で攪拌、混合して接着剤溶液を作製した。しかし、不均一な接着剤溶液となり、塗布時に評価できるサンプルを得ることができなかった。
EXA−9744:リン含有エポキシ樹脂(大日本インキ(株)製)
EXA−9748−A002:リン含有エポキシ樹脂(大日本インキ(株)製)
EXA−9710:リン含有エポキシ樹脂(大日本インキ(株)製)
YP−40:ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(東都化成(株)製)
E4256H40:ビスフェノールF型フェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製)
DICY7:ジシアンジアミド(ジャパンエポキシレジン(株)製)
EMI24:2エチル4メチルイミダゾール(ジャパンエポキシレジン(株)製)
IS−1000:イミダゾールシラン(日鉱マテリアルズ(株)製)
Claims (6)
- リン含有エポキシ樹脂、硬化剤、フェノキシ樹脂を含有し、リン含有エポキシ樹脂のリン含有率は3.8〜4.8重量%であって、リン含有エポキシ樹脂が、エポキシ当量2000〜6000のリン含有エポキシ樹脂を少なくとも1種有することを特徴とする半導体装置用接着剤組成物。
- イミダゾールシランを用いたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置用接着剤組成物。
- フェノキシ樹脂がビスフェノールA型である請求項1記載の半導体装置用接着剤組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の接着剤組成物と1層以上の剥離可能な保護層を有する半導体装置用接着剤シート。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の接着剤組成物を用いたカバーレイフィルム。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の接着剤組成物を介して絶縁性樹脂フィルムと銅箔とを接着してなる銅張りポリイミドフィルム。
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