JPH09321094A

JPH09321094A - 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

Info

Publication number: JPH09321094A
Application number: JP9081552A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hatano; 拓波多野; Shoji Kigoshi; 将次木越; Yukitsuna Konishi; 幸綱小西
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】絶縁特性に優れた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を提供し、これ
を使用した半導体パッケージの信頼性および経済性を向
上させる。【解決手段】可とう性を有する絶縁性フィルム１上
に、接着剤２層および保護フィルム１１層を有する積層
体より構成され、該接着剤層が（ａ）脂環式エポキシ樹
脂および（ｂ）ポリアミド樹脂を必須成分として含むこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積用回路の
実装方法であるテープオートメイ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）、およびそれを用いた半導体
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常のＴＡＢ用テープは、ポリイミドフ
ィルム等の可とう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
よびデバイス孔のせん孔、（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）、スズまたは金−メッキ処理等の加工工
程を経てＴＡＢテープ（パターンテープ）に加工され、
（５）半導体集積回路チップの搭載（インナーリードボ
ンディング）、（６）樹脂封止工程を経てテープキャリ
アパッケージ（ＴＣＰ）となる。しかる後（７）回路基
板等とのアウターリードボンディング工程を経て電子機
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）、ＳＯ
Ｐ（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。ＢＧ
Ａ、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張り合わせ
たものが、一般に用いられる。したがって、これらＢＧ
Ａ、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４および図
５に半導体装置（ＢＧＡ、ＣＳＰ）の一態様図を示す。

【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】近年において、電子機器は益々小型化、高
密度化されている。これに伴いＴＡＢ方式における導体
幅や導体間隔が非常に狭くなってきており、接着剤はよ
り高い接着力とより高い絶縁性能を有する必要性が高ま
っている。特に、高密度実装による発熱密度の増大か
ら、高温におけるこれらの特性の向上が要求されてい
る。

【０００７】このような観点から、従来のＴＡＢ用テー
プの接着剤にはエポキシ樹脂および／またはフェノール
樹脂とポリアミド樹脂の混合組成物が主として用いられ
てきた。（特開平２−１４３４４７号公報、特開平３−
２１７０３５号公報等）。エポキシ樹脂は、十分な接着
力強度を実現するためには添加する必要がある。従来エ
ポキシ樹脂としては、グリシジルエーテル型のものが用
いられてきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の絶縁特
性において、従来のＴＡＢ用テープは必ずしも十分では
なかった。特に、ＡＳＩＣや高精細ＬＣＤなど、より微
細な回路パターンを有するＴＣＰにおいては、従来品以
上の絶縁性能が要求されていた。

【０００９】本発明はこのような問題点を解決し、絶縁
性に優れた新規な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を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するためにＴＡＢ用テープの接着剤成分の化学
構造と絶縁特性との関係を鋭意検討した結果、脂環式エ
ポキシ樹脂を使用することにより、優れた絶縁特性を示
すことを見いだし、本発明に至ったものである。

【００１１】すなわち本発明は可とう性を有する絶縁性
フィルム上に、接着剤および保護フィルム層を有する積
層体より構成され、該接着剤層が（ａ）脂環式エポキシ
樹脂、および（ｂ）ポリアミド樹脂を必須成分として含
むことを特徴とする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である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で用いる接着剤層の必須成
分である（ａ）脂環式エポキシ樹脂は、シクロヘキセン
オキシド、ビシクロヘプテンオキシド、シクロペンテン
オキシド等のエポキシド基を有するものであれば特に限
定されないが、例えば３，４−エポキシシクロヘキシル
メチル（３，４−エポキシシクロヘキサン）カルボキシ
レート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル
メチル（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサ
ン）カルボキシレート、ビス（３，４−エポキシ−６−
メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、ジシクロペ
ンタジエンオキサイド、ビス（２，３−エポキシシクロ
ペンテル）エーテル等が挙げられる。脂環式エポキシ樹
脂は一般に耐熱性に優れるだけでなく、加水分解性塩素
や無機イオンを含有しておらず、絶縁性に優れているた
め好適である。なお、接着剤の耐熱性を保持するために
分子内に２つ以上のエポキシ基を有することが望まし
い。これらは単独もしくは２種以上の混合系として用い
る。また他のエポキシ樹脂と混合しても良い。混合可能
な他のエポキシ樹脂としては、特に制限されないが、ビ
スフェノールＦ、ビスフェノールＡ、ビスフェノール
Ｓ、ジヒドロキシナフタレン等のジグリシジルエーテ
ル、エポキシ化フェノールノボラック、エポキシ化クレ
ゾールノボラック、エポキシ化トリスフェニロールメタ
ン、エポキシ化テトラフェニロールエタン等が挙げられ
る。

【００１３】本発明の必須成分である（ｂ）ポリアミド
樹脂は、公知の種々のものが使用できる。特に、接着剤
層に可とう性を持たせ、且つ低吸水率のために絶縁性に
優れる、炭素数が３６であるジカルボン酸を構成成分と
して含むものが好適である。ダイマー酸を含むポリアミ
ド樹脂は、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良い。ジアミンはエチレンジア
ミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン等の公知の
ものが使用でき、吸湿性、溶解性の点から２種以上の混
合でも良い。

【００１４】上記のポリアミド樹脂とエポキシ樹脂との
配合割合はポリアミド樹脂１００重量部に対してエポキ
シ樹脂５〜１００重量部、好ましくは２０〜８０重量部
である。エポキシ樹脂が５重量部以下であれば耐熱性の
低下を招く。一方で１００重量部を越えると接着性が低
下するので好ましくない。

【００１５】本発明においては、接着剤層にフェノール
樹脂を添加することにより、一層耐熱性および絶縁性を
向上させることができる。フェノール樹脂としては特に
限定はなく、ノボラック型、レゾール型を問わず通常使
用されるものを広く使用することができる。

【００１６】フェノール樹脂の配合割合は、エポキシ樹
脂１当量に対してフェノール性水酸基０．５〜２０．０
当量、より好ましくは０．７〜１０．０当量となるよう
な範囲内であることが望ましい。

【００１７】また本発明の接着剤層に、エポキシ樹脂の
硬化剤として酸無水物を添加することにより、耐熱性お
よび絶縁性をさらに向上させることができる。酸無水物
としては、特に限定されないが、例えば無水フタル酸、
無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水フタル
酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタ
ル酸等が挙げられる。脂環式エポキシドは、アミンやフ
ェノキシド等の求核試薬との反応性が低く、一方でプロ
トンやルイス酸などの求電子試薬との反応性が優れるこ
とが一般に知られている。酸無水物を添加することによ
り、フェノール系硬化剤のみでは不十分であった接着剤
樹脂の架橋が密になり、耐熱性および絶縁性が向上する
と考えられる。酸無水物の配合量はエポキシ樹脂１当量
に対して無水酸０．１〜１．５当量であることが望まし
く、より好ましくは０．２〜１．２当量である。

【００１８】上記のフェノール樹脂、酸無水物以外のエ
ポキシ樹脂の硬化剤および硬化促進剤を添加することは
何等制限されない。例えば、芳香族ポリアミン、三フッ
化ホウ素トリエチルアミン錯体等の三フッ化ホウ素のア
ミン錯体、２−アルキル−４−メチルイミダゾール、２
−フェニル−４−アルキルイミダゾール等のイミダゾー
ル誘導体、ジシアンジアミド、トリフェニルフォスフィ
ン等公知のものが使用できる。添加量はエポキシ樹脂１
００重量部に対して０．１〜１０重量部であると望まし
い。

【００１９】本発明でいう可とう性を有する有機絶縁性
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２５〜１２５μ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
層しても良い。また必要に応じて、加水分解、コロナ放
電、低温プラズマ、物理的素面化、易接着コーティング
処理等の表面処理を施すことができる。

【００２０】本発明で言う保護フィルム層とは、銅箔を
熱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されれば特に限定されないが、
例えばシリコーンあるいはフッ素化合物のコーティング
処理を施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が挙げられ
る。

【００２１】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。

【００２２】可とう性を有する絶縁フィルムに、上記接
着剤組成物を溶剤に溶解した塗料を塗布、乾燥する。接
着剤の膜厚は、溶媒除去乾燥後に１０〜２０μとなるよ
うに塗布することが好ましい。乾燥条件は、１００〜２
００゜Ｃ、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３５〜１５
８ｍｍ程度にスリットする。

【００２３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実
施例の説明に入る前に評価方法について述べる。

【００２４】評価方法（１）評価サンプル作成方法ＴＡＢ用接着剤付きテープサンプルに１８μの電解銅箔
を、１４０゜Ｃ、１ｋｇ／ｃｍ２の条件でラミネートし
た。続いてエアオーブン中で、８０゜Ｃ、３時間、１０
０゜Ｃ、５時間、１５０゜Ｃ、５時間の順次加熱処理を
行い、銅箔付きＴＡＢ用テープを作成した。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
スト膜作成、エッチング、レジスト剥離を行い、所定の
パターンを作成した。

【００２５】（２）スズメッキ上記（１）の方法で得られたサンプルを、ホウフッ酸系
の電解スズメッキ液に７０゜Ｃ、５分間浸せき処理し、
０．５μ厚のメッキを施した。

【００２６】（３）剥離強度上記（１）および（２）の方法で得た導体幅５０μの測
定用パターンを用いて、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。

【００２７】（４）絶縁抵抗上記（１）および（２）の方法で得た、図１で示される
櫛型形状の測定用パターンを、７０゜Ｃ／９０％ＲＨの
条件下に２４時間静置後、絶縁抵抗を測定した。

【００２８】（５）高温バイアステスト（ＨｉｇｈＴ
ｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＢｉａｓＴｅｓｔ、以下ＨＴ
ＢＴと称する）上記（１）および（２）の方法で得た、図１で示される
櫛型形状の測定用パターンを用いて、１５０゜Ｃ加熱下
で１００Ｖの電圧を加え、絶縁抵抗値が初期値の１／１
０以下に低下する時間を測定した。

【００２９】（６）不飽和プレッシャークッカーバイア
ステスト（ＵｎｓａｔｕｒａｔｅｄＰｒｅｓｓｕｒｅ
ＣｏｏｋｅｒＢｉａｓＴｅｓｔ、以下ＵＳＰＣＢＴ
と称する）上記（１）および（２）の方法で得た図１の櫛型形状の
測定用パターンを用いて、１３０゜Ｃ／８５％ＲＨの条
件下で１００Ｖの電圧を加え、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。

【００３０】実施例１ポリアミド樹脂（ヘンケル白水（株）製、”マクロメル
ト”６９００）、下記式（Ｉ）

【化１】で表される脂環式エポキシ樹脂（ＣＩＢＡ−ＧＥＩＧＹ
製、”ＣＹ１７９”エポキシ当量１３３〜１４３）、フ
ェノール樹脂（昭和高分子（株）製、ＣＫＭ１２８
２）、をそれぞれ表１の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３０゜Ｃで撹拌、混合して接着剤溶液を
作成した。この接着剤をバーコーターで、厚さ２５μの
ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）
製、”ルミラー”）に約１８μの乾燥厚さとなるように
塗布し、１００゜Ｃ、１分および１６０゜Ｃで５分間の
乾燥を行い、接着剤シートを作成した。さらに、得られ
た接着剤シートを厚さ７５μ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１２０
゜Ｃ、１ｋｇ／ｃｍ２の条件でラミネートしてＴＡＢ用
接着剤付きテープを作成した。特性を表１に示す。

【００３１】図２は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
を形成したパターンテープを示す。

【００３２】更にこのパターンテープを用いて、４５０
゜Ｃ、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”１
３２０−６１７）で樹脂封止を行い、半導体装置を得
た。図３は本発明の半導体装置の断面を示したものであ
る。

【００３３】実施例２〜３および比較例１〜２実施例１と同一の方法で、それぞれ表１および下記式
（ＩＩ）

【化２】に示した原料および組成比で調合した接着剤を用いてＴ
ＡＢ用接着剤付きテープを得た。特性を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１の実施例および比較例から本発明によ
り得られるＴＡＢ用接着剤付きテープは、耐熱性および
絶縁性に優れることがわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は絶縁性に優れた新規な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
置を工業的に提供するものであり、高密度実装用の半導
体パッケージの信頼性および経済性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における絶縁性試験、高温バイ
アステストおよび不飽和プレッシャークッカーバイアス
テストで用いたテストパターンの図。

【図２】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
例の斜視図。

【図３】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半
導体装置の一例の断面図。

【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（ＢＧＡ）の一態様の断面図。

【図５】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半
導体装置（ＣＳＰ）の一体様の断面図。

【符号の説明】１，１２，２０可とう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

【特許請求の範囲】

【請求項１】可とう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より
構成され、該接着剤層が（ａ）脂環式エポキシ樹脂およ
び（ｂ）ポリアミド樹脂を必須成分として含むことを特
徴とするＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項２】ポリアミド樹脂が炭素数３６のジカルボン
酸を必須構成成分として含む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３】接着剤層がフェノール樹脂を含有すること
を特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテー
プ。
【請求項４】接着剤層が酸無水物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。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか記載ＴＡＢ用接着
剤付きテープを用いた半導体接続基板。
【請求項６】請求項１〜４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。