JPH031564A - リードフレームへのフィルム貼り付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、半導体集積回路素子（以下、ＩＣ素子という
）を搭載するリードフレームにポリエーテルイミド等の
高温軟化型接着剤によりボる。

〈従来の技術〉 従来、多ピンリードフレームにおいては、リードの変形
防止の目的で、ポリイミドフィルムがしばしば貼り付け
られている。　　こ　の場合、前記フィルムの接着剤は
アクリル系又はエポキシ系の熱硬化性接着剤が用いられ
、貼り付け温度は１４０〜１８０℃である。　また接着
に要する時間も１秒以下と短時間である。

最近ＩＣの大型化と高信顆性の両面の要求から、シリコ
ンチップの絶縁層としてポリイミド等のフィルムを貼り
付けたリードフレームが実用化されつつある。　この場
合は前述したリードの変形防止の場合とは異なり、ポリ
エーテルイミド系等の高温熱可塑性接着剤が使用される
ことが多い。　このために貼り付け温度が３００℃以上
と高温になることと共に貼り付りに要する（実際に押し
付けている）時間も２〜１０秒と長くなっている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、前述のアクリル系あるいはエポキシ系接着剤
は不純物の含有量が多く、最近のＩＣの大部分に用いら
れているレジン封止の場合のわずかな吸湿により、リー
ド間に電流のリークを生じやすい。　このため、特に大
面積のフィルムを貼り付ける場合には信頼性を損なうた
めこれらの接着剤は使用が難しい。

一方高信頼性が得られるポリエーテルイミド系接着剤は
、純度が高く電流リーク等の不都合を生じにくいので、
高信頼性が得られるが、前述のように高温かつ長時間貼
り付けとなるのが欠点となる。　具体的には、フィルム
の反りを生じることがあげられる。　　リードフレーム
材としてよく用いられる４２Ｎｉ−Ｆｅ合金の熱膨張率
は、約４Ｘ１０−６／ｌであるのに対し、方ポリイミド
フィルムのそれは１７〜２０Ｘ１ｏ−’／ｌであり、大
きな差が存在するのが反りの原因である。　　リードフ
レーム貼り付け部でフィルムの反りを生じると、例えば
リード変形防止用では、反り自体が変形要因となり、ワ
イヤボンディングの不良の原因となり、また、前記した
シリコン素子の絶縁材として用いる場合は前記素子の搭
載時のダイボンディングで支障をきたすことになる。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、高
信頼性の得られる高温軟化型接着剤を用いて、高温圧着
しても反りの生じないようにＩＣ素子を搭載するリード
フレームにフィルムを貼り付けるためのリードフレーム
へのフィルム貼り付け方法を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は、半導体集積回路
素子を搭載するリードフレームに高温軟化型接着剤によ
りフィルムを貼り付けるに際して、 仮付け後、本圧着時にリードフレーム側押し板の温度が
、フィルム側押し板の温度よりも１００〜３５０℃高く
したことを特徴とするリードフレームへのフィルム貼り
付け方法を提供するものである。

前記本圧着時のリードフレームとフィルムとの押し付け
時間は、４秒以内であるのが好ましい。

前記リードフレームのフィルムへの実質的貼り付け面積
の前記フィルム面積に対する面積比率は、４０％以下で
あるのが好ましい。

前記接着剤の軟化温度は、１８０℃以上であるのが好ま
しい。

〈発明の作用〉 本発明のリードフレームへのフィルム貼す付け方法にお
いては、高純度で電流リーク等の不都合を生ぜず、高信
頼性を得ることができるが、高温かつ長時間貼り付けが
必要な高温軟化型接着剤を用いてフィルムをリードフレ
ームに貼り付ける際に、前記フィルム側の押し板の温度
を冷却により低くしておくことにより、極力フィルム全
体の温度を上げずに前記接着剤付近のみの温度を上げて
いる。　従って、仮付け後の本圧着でのリードフレーム
とフィルムへの押し板の押し付け時間を短く、例えば４
秒以内にしても、十分に堅固な接着ができ、かつ前記押
し付け時間が短いので前記フィルムに反りを生じない。

　　リードフレームのフィルムへの実質貼り付け面積を
小さく、例えば４０％以下とするとさらに好ましい。

これらが相まって、前記リードフレームおよびこれに接
する接着剤の温度は、貼り付けに必要なだけ上っても前
記フィルムの平均温度は低く保たれ、十分に堅固な接着
ができるし、しかも前記フィルムの反りを生じない。

〈実施態様〉 以下に、本発明のリードフレームへのフィルムの貼り付
け方法を添付の図面に示す好適実施例に基づいて詳細に
説明する。

第１図は、本発明のリードフレームへのフィルｂの貼り
付け方法を実施する圧着装置の概略断面模式図である。

同図に示すように、圧着装置は、リードフレーム側押し
板であるヒートブロック１の上にリードフレーム２を移
送し、このリードフレーム２に予め仮付けされている接
着剤付きフィルム３をフィルム側押し板４で圧着する。

　押し付け力はホルダ７と押し板４の間に設けられた付
勢手段であるバネ５で発生する。　また、押し板４のホ
ルダ７には水冷用穴６が設けられ、ホルダ７の上側には
、加熱ヒータ８が設けられる。

ここでリードフレーム側押し板であるヒートブロック１
の温度とフィルム側押し板４の温度との温度差は１００
〜３５０℃とするのが好ましい。

本発明法に適用されるリードフレームは通常公知のリー
ドフレームであればよく、例えば代表的に、４２アロイ
（４２Ｎｉ−Ｆｅ合金）などのＮｉ−Ｆｅ合金、Ｆｅ系
合金、銅および銅系合金等の金属製リードフレームが挙
げられる。

本発明法に通用されるフィルムは、絶縁性を有し、熱変
形性すなわち、熱膨張率があまり大きくないのが好まし
く、例えば、代表的にポリイミドフィルムなど公知のフ
ィルムを用いることができる。

本発明法に用いられる高温軟化型接着剤は、高純度であ
って、耐熱型のすなわち接着にあたって高温を必要とす
る高温熱可塑性もしくは熱硬化性樹脂接着剤であればど
のようなものでもよい。　熱可塑性接着剤は文字通り加
熱により軟かくなるものであり、一方、熱硬化性接着剤
は高温軟化後反応が進んで硬化するものである。　好ま
しくは、本発明法に用いられる接着剤の軟化温度は１８
０℃以上であるのがよい。

また、この接着剤の接着可能温度範囲は、２００℃以上
であるのが好ましい。　より好ましくは、２５０〜４０
０℃、さらに好ましくは、２５０〜３５０℃がよい。　
　このような接着剤としては、例えば、代表的に、ポリ
エーテルイミド系、ポリエーテルアミドイミド系、ポリ
アミドイミド系、フッ素系などの耐熱型接着剤が挙げら
れる。　これらの接着剤には、少量例えば５重量％以下
の溶剤を含ましめてもよい。　この理由は、この接着剤
の高温軟化流動性を改善し、接着性を良くして、仮付け
時にごく僅かな力でかつ短時間で接着できるからである
。

ここで、第１図に示す圧着装置１０により本圧着は、リ
ードフレームに貼り付けるフィルム片を１枚もしくは数
枚、穆動させない程度に所定位置に位置合せして１ケ所
もしくは数ケ所点付けする仮付けを行い、前記接着剤中
の余分な溶媒の除去および前記フィルム片の脱湿を行な
うために仮付け温度以下でベーキング処理をした後に、
１枚もしくは数枚同時に行われる。

ここで、本圧着時には発泡などが生ぜず、十分に堅固な
接着を行うことができるが、フィルムの反りなどを少な
くするため、本圧着時のリードフレームとフィルムとの
押し付け時間は、短いは−うが好ましい。　あまり、長
くなると前記フィルムの反りが大きくなるので好ましく
ない、　例えば、前記押し付け時間は、４秒以内とする
のがより好ましい。

また、フィルムの反りを減らし、前記押し付け時間を少
なくしても、十分に堅固な接着が得られるように、前記
リードフレームの前記フィルムへの実質的な貼り付け面
積の前記フィルム面積に対する面積比率（以下、実質貼
り付け面積率という）は、小さいほうがよく、例えば、
４０％以下であるのが好ましい。

第１図に示す圧着装置を用い、リードフレーム側押し板
（ヒートブロック１）とフィルム側押し板４との温度差
および、実質貼り付け面積率を変えて、４２Ｎｉ−Ｆｅ
合金リードフレーム２（２５０μｍ厚さ）にポリエーテ
ルイミド（２０μｍ厚さ）の接着層を有するポリイミド
フィルム３（１２５μｍ厚さ）を貼り付けた場合のフィ
ルムの反りを求めた。　ここで、接着剤の接着可能温度
範囲は２５０℃〜３００℃である。　また、フィルム大
きさは長手方向１５ｍｍ、幅方向５ｍｍである。

第２図は、実質貼り付け面積率が３５％で、本圧着での
押し付け時間が３秒の場合の両押し板の温度差に対する
フィルム反り寸法の値である。

第２図から明らかなように、フィルム反りの値は、ヒー
トブロック１およびフィルム押し板４の両方を２５０℃
にした場合約７０μｍであったが、それぞれ３５０℃、
５０℃に設定した特約１６μｍに改善された。

第３図は、同じ貼り付け条件で、温度差２００℃の場合
の実質貼り付け面積率に対するフィルム反り寸法の値で
ある。

ここで、第３図から明らかなように、面積率１００％即
ちフィルムとリードフレーム貼り付け部の面積が同じ場
合は９５μｍの反りを生じたのに対して１０％まで下げ
た場合は１２１ｔ　ｍ程度にまで反りが改善された。

〈発明の効果〉 以上、詳述したように、本発明によれば、ポリエーテル
イミドなどの高温軟化型接着剤を用いて、リードフレー
ム側の押し板の温度は、前記接着剤の接着可能温度以上
とし、フィルム側の押し板の温度は十分に低くして、前
記接着剤は十分高い温度とし、極力前記フィルム全体の
温度を低くすることにより、十分に堅固なリードフレー
ムとフィルムの接着を、フィルムの反りのないあるいは
極めて小さい状態で得ることができる。

また、実質貼り付け面積率を小さくすることにより、ま
た、リードフレームとフィルムとの押し付け時間を短時
間にしても十分に堅固であって、反りの極めて小さい接
着を実現できる。

従って、本発明法によって高温貼り付け型フィルムを反
りのないもしくは小さい状態で貼り付けられたリードフ
レームを用いることにより、リード変形を十分に防止で
き、ワイヤボンディングの不良を生じさせず、また、ダ
イボンディング不良などを生じさせることがないので、
また、本発明法では、高純度で不純物の極めて少ない接
着剤を利用できるので、レジン封止等における吸湿等に
よるリード間の電流のリーク等がない、信頼性の高いＩ
Ｃ等を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のリードフレームへのフィルムの貼り
付け方法を実施する圧着装置の概略断面模式図である。 第２図は、本発明法において、リードフレーム側押し板
とフィルム側押し・板との温度差に対する前記フィルム
の反り寸法の変化を示すグラフである。 第３図は、本発明法において、実質貼り付け面積率に対
する前記フィルムの反り寸法の変化を示すグラフである
。 符号の説明 １・・・ヒートブロック、 ２・・・リードフレーム、 ３・・・フィルム、 ４・・・押し板、 ５・・・押しバネ、 ６・・・水冷用穴、 ７・・・ホルダ、 ８・・・ヒータ 特許出願人　日　立電線株式会社 代　　理　　人　　弁理士　　　渡　　辺　　望　　稔
　、ＦＩＧ、１ ＦＩＧ。 ＦＩＧ、３ 笑：Ｖｔ占リイ寸１フ面噂實＋（々→

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体集積回路素子を搭載するリードフレームに
   高温軟化型接着剤によりフィルムを貼り付けるに際して
   、 仮付け後、本圧着時にリードフレーム側押し板の温度が
   、フィルム側押し板の温度よりも１００〜３５０℃高く
   したことを特徴とするリードフレームへのフィルム貼り
   付け方法。