JPH10178067A

JPH10178067A - 半導体装置用接着剤組成物およびそれを用いた半導体装置用接着剤シート

Info

Publication number: JPH10178067A
Application number: JP9221706A
Authority: JP
Inventors: Taiji Sawamura; 泰司澤村; Yoshio Ando; 芳雄安藤; Shoji Kigoshi; 将次木越
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1997-08-18
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】耐リフロー性、サーマルサイクル性に優れた熱
硬化型の半導体装置用接着剤組成物およびそれを用いた
半導体装置用接着剤シートを工業的に提供し、さらに表
面実装用の半導体装置の信頼性を向上させる。【解決手段】絶縁体層および導体パターンからなる配線
基板、導体パターンが形成されていない層および接着剤
層をそれぞれ少なくとも１層以上有する半導体集積回路
用基板の接着剤層を形成する半導体集積回路用接着剤組
成物であって、前記接着剤組成物が、エポキシ樹脂
（Ａ）、熱可塑性樹脂（Ｂ）およびシリカ粉末（Ｃ）を
含有する熱硬化型の接着剤であることを特徴とする半導
体装置用接着剤組成物および半導体装置用接着剤シー
ト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路
（ＩＣ）を搭載し、パッケージ化する際に用いられる半
導体集積回路接続用基板（インターポーザー）を構成す
る接着剤組成物ならびに接着剤シートに関する。さらに
詳しくは、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、ランドグ
リッドアレイ（ＬＧＡ）方式の表面実装パッケージに用
いられる半導体集積回路接続用基板を構成する絶縁層お
よび導体パターンからなる配線基板層と、たとえば金属
補強板（スティフナー）等の導体パターンが形成されて
いない層の間を接着し、半田耐熱性、サーマルサイクル
性等の信頼性に優れた接着剤組成物およびそれを用いた
半導体装置用接着剤シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体集積回路（ＩＣ）パッケー
ジとして、デュアルインラインパッケージ（ＤＩＰ）、
スモールアウトラインパッケージ（ＳＯＰ）、クアッド
フラットパッケージ（ＱＦＰ）等のパッケージ形態が用
いられてきた。しかし、ＩＣの多ピン化とパッケージの
小型化に伴って、最もピン数の多くできるＱＦＰにおい
ても限界に近づいている。これは特にプリント基板に実
装する際に、外部端子（リード）間の狭ピッチ化による
取扱い性の困難化とプリント基板上の半田の印刷精度が
得にくいことによる。そこで近年、多ピン化、小型化の
手段としてＢＧＡ方式、ＬＧＡ方式、ＰＧＡ方式等が実
用化されてきた。中でも、ＢＧＡ方式はプラスチック材
料の利用による低コスト化、、軽量化、薄型化が図れる
だけでなく、表面実装可能なことから高く注目されてい
る。

【０００３】図１にＢＧＡ方式の例を示す。ＢＧＡ方式
は、ＩＣを接続した半導体集積回路接続基板の外部接続
端子としてＩＣのピン数にほぼ対応する半田ボールを格
子状（エリアアレイ）に有することを特徴としている。
プリント基板への接続は、半田ボール面をすでに半田が
印刷してあるプリント基板の導体パターン上に一致する
ように乗せて、リフローで半田を溶解する一括リフロー
により行われる。パッケージとしての特徴は、従来のＱ
ＦＰ等周辺に接続端子を配列したＩＣパッケージに比べ
て、パッケージ裏面に接続端子を配列する点であり、よ
り多くの接続端子を少ないスペースに広い間隔で配列で
きるところにある。このため、実装面では、低実装面積
化と高実装効率化が図れる。

【０００４】この機能をさらに進めたものに、チップス
ケールパッケージ（ＣＳＰ）があり、その類似性からマ
イクロＢＧＡと称されている。本発明は、これらのＢＧ
Ａ構造を有するＣＳＰにも適用できる。

【０００５】一方、ＢＧＡパッケージには以下の課題が
ある。（ａ）半田ボール面の平面性、（ｂ）耐リフロー
性、（ｃ）放熱性、（ｃ）サーマルサイクル性である。

【０００６】これらを改善する方法として、半導体集積
回路接続用基板に補強（平面性維持）、放熱、電磁的シ
ールドを目的とする金属板等の材料を積層する方法が一
般的に用いられている。特に、ＩＣを接続するための絶
縁層および導体パターンからなる配線基板層に図３に示
すＴＡＢテープやフレキシブル基板を用いた場合に重要
になる。

【０００７】このため、半導体集積回路接続用基板は、
図２に例示するように、ＩＣを接続するための絶縁体層
１１および導体パターン１３からなる配線基板層、補強
板（スティフナー）、放熱板（ヒートスプレッター）、
シールド板等の導体パターンが形成されていない層１
５、およびこれらを積層するための接着剤層１４をそれ
ぞれ少なくとも１層以上有する構造となっている。これ
らの半導体集積回路接続用基板は、あらかじめ配線基板
層または導体が形成されいない層のいずれかに接着剤組
成物を半硬化状態で積層あるいは塗布・乾燥した中間製
品を作成しておき、パッケージ組立工程で貼り合わせ、
加熱硬化させて作成される。

【０００８】最終的に、接着剤層１４は、パッケージ内
部に残留する。以上の点から接着剤層１４に要求される
特性として、（ａ）耐リフロー性、（ｂ）温度サイクル
やリフローの際に、配線基板層と補強板等の異種材料間
で発生する応力吸収（低応力性）、（ｃ）易加工性、
（ｄ）配線上に積層する場合の絶縁性などが挙げられ
る。

【０００９】中でも、重要な要求項目は耐リフロー性と
耐サーマルサイクル性である。

【００１０】耐リフロー性は、半田浴浸漬、不活性ガス
の飽和蒸気による加熱（ベーパーフェイズ法）や赤外線
リフローなどパッケージ全体が２１０〜２７０℃の高温
に加熱される実装方式において、接着剤層が剥離しパッ
ケージの信頼性を低下するというものである。リフロー
工程における剥離の発生は、接着剤層を硬化してから実
装工程の間までに吸湿された水分が加熱時に爆発的に水
蒸気化、膨張することに起因するといわれており、その
対策として後硬化したパッケージを完全に乾燥し密封し
た容器に収納して出荷する方法が用いられている。

【００１１】耐サーマルサイクル性は、ＢＧＡなどピン
数の多いパッケージは動作時１００℃を越える高温にな
るため要求される特性であり、線膨張係数の異なる材料
間を接続する接着剤には発生応力を緩和する目的で、低
弾性率化が要求されている。

【００１２】このようなことから、接着剤の改良も種々
検討されている。例えば、耐サーマルサイクル性に優れ
た接着剤層として、低弾性率の熱可塑性樹脂あるいはシ
リコーンエラストマー（特公平６−５０４４８号公報）
などが提案されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに乾燥パッケー
ジを容器に封入する方法は製造工程および製品の取扱い
が煩雑にあるうえ、製品価格がきわめて高価になる欠点
がある。

【００１４】また、種々提案された接着剤も耐サーマル
サイクル性は優れるものの、耐リフロー性を満足するも
のではなかった。

【００１５】本発明の目的は、かかるリフロー工程に生
じる問題点を解消し、信頼性が高く、耐リフロー性およ
びサーマルサイクル性に優れた半導体装置用接着剤組成
物およびそれを用いた半導体装置用接着剤シートを提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は絶縁
体層および導体パターンからなる配線基板、導体パター
ンが形成されていない層および接着剤層をそれぞれ少な
くとも１層以上有する半導体集積回路用基板の接着剤層
を形成する半導体集積回路用接着剤組成物であって、前
記接着剤組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、熱可塑性樹脂
（Ｂ）およびシリカ粉末（Ｃ）を含有する熱硬化型の接
着剤であることを特徴とする半導体装置用接着剤組成物
およびそれを用いた半導体装置用接着剤シートである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。

【００１８】本発明における接着剤層は、エポキシ樹脂
（Ａ）、熱可塑性樹脂（Ｂ）およびシリカ粉末（Ｃ）を
含有する熱硬化型の接着剤組成物から構成されることが
重要である。

【００１９】本発明における、エポキシ樹脂（Ａ）は、
１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものなら特に
限定されず、これらの具体例としては、例えばクレゾー
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、下記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、
（ＩＶ）および（Ｖ）で表されるエポキシ樹脂、

【化１】（ただし、Ｒ₁〜Ｒ₁₀は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低
級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）

【化２】（ただし、Ｒ₁〜Ｒ₈は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級
アルキル基またはハロゲン原子を示す。）

【化３】（ただし、Ｒ₁〜Ｒ₈のうち２つは２，３−エポキシプロ
ポキシ基であり、残りは各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低
級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）

【化４】（ただし、Ｒ₁〜Ｒ₄は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級
アルキル基またはハロゲン原子を示す。）

【化５】（ただし、Ｒ₁〜Ｒ₄は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級
アルキル基またはハロゲン原子を示す。）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、スピロ環含有エポキシ樹脂およびハロゲン化エポキ
シ樹脂などが挙げられる。

【００２０】これらのエポキシ樹脂（Ａ）の中で、特に
本発明で好ましく用いられるものは高接着で電気特性お
よび耐リフロー性に優れる、上記式（Ｉ）、（ＩＩ）、
（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）で表されるエポキシ
樹脂である。そして、エポキシ樹脂（Ａ）は、上記式
（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）
で表されるエポキシ樹脂の少なくとも１つをエポキシ樹
脂（Ａ）中に２０重量％以上、さらには５０重量％以上
含有することが好ましい。

【００２１】上記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂にお
いて、Ｒ₁〜Ｒ₁₀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。上記式
（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂の好ましい具体例として
は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、臭素化ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などが挙
げられる。

【００２２】上記式（ＩＩ）で表されるエポキシ樹脂に
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。上記式
（ＩＩ）で表されるエポキシ樹脂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。

【００２３】上記式（ＩＩＩ）で表されるエポキシ樹脂
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。上記式
（ＩＩＩ）で表されるエポキシ樹脂の好ましい具体例と
しては、１，５−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）
ナフタレン、１，５−ビス（２，３−エポキシプロポキ
シ）−７−メチルナフタレン、１，６−ビス（２，３−
エポキシプロポキシ）ナフタレン、１，６−ビス（２，
３−エポキシプロポキシ）−２−メチルナフタレン、
１，６−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−８−メ
チルナフタレン、１，６−ビス（２，３−エポキシプロ
ポキシ）−４，８−ジメチルナフタレン、１，６−ビス
（２，３−エポキシプロポキシ）−２−ブロモナフタレ
ン、１，６−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−８
−ブロモナフタレンなどが挙げられる。

【００２４】上記式（ＩＶ）で表されるエポキシ樹脂に
おいて、Ｒ₁〜Ｒ₄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。上記式
（ＩＶ）で表されるエポキシ樹脂の好ましい具体例とし
ては、ＥＸＡ−７２００（大日本インキ化学工業（株）
製）、ＺＸ−１２５７（東都化成（株）製）などが挙げ
られる。

【００２５】上記式（Ｖ）で表されるエポキシ樹脂にお
いて、Ｒ₁〜Ｒ₄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。上記式
（Ｖ）で表されるエポキシ樹脂の好ましい具体例として
は、テルペンジフェノールジグリシジルエーテル（油化
シェルエポキシ（株）製）などが挙げられる。

【００２６】本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）の配合
量は、接着剤組成物中５〜９０重量％、好ましくは１０
〜７０重量％、さらに好ましくは２０〜６０重量％であ
る。

【００２７】本発明の熱可塑性樹脂（Ｂ）は、接着剤層
に可撓性を与えるものであれば特に限定されないが、そ
の具体例としては、アクリロニトリル−ブタジエン共重
合体（ＮＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム−
スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリブタジエン、スチレン−
ブタジエン−エチレン樹脂（ＳＥＢＳ）、アクリル、ポ
リビニルブチラール、ポリアミド、ポリエチレン、ポリ
エステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタ
ン等が挙げられる。また、これらの熱可塑性樹脂は耐熱
性向上のため、前述のエポキシ樹脂（Ａ）と反応可能な
官能基を有することが好ましい。具体的には、アミノ
基、カルボキシル基、エポキシ基、水酸基、メチロール
基、イソシアネート基、ビニル基、シラノール基等が挙
げられる。

【００２８】中でも、接着性、可撓性、熱応力緩和性の
点で、ブタジエンを必須共重合成分とする共重合体が好
ましく用いられる。特に、金属との接着性、耐薬品性等
の観点からアクリロニトリル−ブタジエン共重合体（Ｎ
ＢＲ）、スチレン−ブタジエン−エチレン樹脂（ＳＥＢ
Ｓ）、スチレン−ブタジエン樹脂（ＳＢＳ）等は好まし
い。さらにブタジエンを必須共重合成分としかつカルボ
キシル基を有する共重合体は好ましく用いられ、具体例
としてはカルボキシル基を有するＮＢＲ（ＮＢＲ−Ｃ）
およびカルボキシル基を有するＳＥＢＳ（ＳＥＢＳ−
Ｃ）が挙げられる。

【００２９】本発明のシリカ粉末（Ｃ）は、粒径、結晶
性および形状等特に限定されないが、中でも熱膨張係数
の低下効果が大きく、低応力化に有効な溶融シリカ
（Ｃ’）が好ましく用いられる。ここでいう溶融シリカ
とは、真比重２．３以下の非晶性シリカを意味し、この
溶融シリカの製造は必ずしも溶融状態を経る必要はな
く、任意の製造方法を用いることができる。例えば、結
晶性シリカを溶融する方法および各種原料から合成する
方法などが挙げられる。

【００３０】また、シリカ粉末（Ｃ）の平均粒径は通常
２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、さらに好まし
くは２μｍ以下である。さらには、シリカ粉末（Ｃ）は
溶融シリカ粉末（Ｃ’）であることが好ましく、球状溶
融シリカ粉末（Ｃ”）であることがさらに好ましい。

【００３１】シリカ粉末（Ｃ）の配合量は、接着剤組成
物中５〜８０重量％、好ましくは５〜６０重量％、さら
に好ましくは１０〜５０重量％である。

【００３２】本発明において、接着剤層にフェノール樹
脂（Ｄ）を添加することにより、耐リフロー性および絶
縁信頼性を一層向上させることができる。フェノール樹
脂（Ｄ）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。

【００３３】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０．５〜１
０．０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。

【００３４】本発明の接着剤層にエポキシ樹脂（Ａ）の
単独反応、エポキシ樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）や
フェノール樹脂（Ｄ）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−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。

【００３５】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（Ａ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部
の範囲が好ましい。

【００３６】本発明の半導体装置用接着剤シートとは、
本発明の半導体装置用接着剤組成物を接着剤層とし、か
つ少なくとも１層以上の剥離可能な保護フィルム層を有
する構成のものをいう。たとえば、保護フィルム／接着
剤層の２層構成、あるいは保護フィルム／接着剤層／保
護フィルムの３層構成がこれに該当する。接着剤層の厚
みは、応力緩和および取扱いの点から１０μｍ以上、好
ましくは３０μｍ以上、さらに好ましくは５０μｍ以上
である。

【００３７】ここでいう保護フィルム層とは、絶縁体層
および導体パターンからなる配線基板層（ＴＡＢテープ
等）あるいは導体パターンが形成されていない層（ステ
ィフナー、ヒートスプレッター等）に接着剤層を貼り合
わせる前に、接着剤層の形態および機能を損なうことな
く剥離できれば特に限定されず、その具体例としてはポ
リエステル、ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポ
リフッ化ビニル、ポリビニルブチオラール、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリ
アミド、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート等のプ
ラスチックフィルム、これらにシリコーンあるいはフッ
素化合物等の離型剤のコーティング処理を施したフィル
ムおよびこれらのフィルムをラミネートした紙、離型性
のある樹脂を含浸あるいはコーティング処理した紙等が
挙げられる。保護フィルムの厚みは、耐熱性の点から２
０μｍ以上、好ましくは２５μｍ以上、さらに好ましく
は３５μｍ以上である。

【００３８】接着剤層の両面に保護フィルム層を有する
場合は、それぞれの保護フィルム層の接着剤層に対する
剥離力をＦ１、Ｆ２（Ｆ１＞Ｆ２）としたとき、Ｆ１−
Ｆ２は好ましくは５Ｎ／ｍ以上、さらに好ましくは１０
Ｎ／ｍ以上が必要である。

【００３９】Ｆ１−Ｆ２が５Ｎ／ｍより小さい場合は、
剥離面がいずれの保護フィルム側になるかが安定せず、
使用上問題となるので好ましくない。また、剥離力Ｆ
１、Ｆ２はいずれも通常１〜２００Ｎ／ｍ、好ましくは
３〜１５０Ｎ／ｍ、さらに好ましくは３〜１００Ｎ／ｍ
である。１Ｎ／ｍより低い場合は保護フィルムの脱落が
生じ、２００Ｎ／ｍを越えると剥離が困難になり好まし
くない。

【００４０】次に、半導体装置用接着剤シートの製造方
法について説明する。本発明の接着剤組成物を溶剤に溶
解した塗料を、離型性を有するポリエステルフィルム上
に塗布、乾燥する。接着剤層の膜厚は１０〜１００μｍ
となるように塗布することが好ましい。乾燥条件は、１
００〜２００℃、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、メチルエチルケトン、メチルエチルイソブチルケ
トン等のケトン系、ジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド、Ｎメチルピロドリン等の非プロトン系極性
溶剤単独あるいは混合物が好適である。

【００４１】塗工、乾燥した接着剤層上にさらに剥離力
の弱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。図４に本発明の接着剤シートの構成を
示す。２３は接着剤層であり、２４は保護シートであ
る。さらに接着剤厚みを増す場合は、該接着剤シートを
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。

【００４２】

【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。

【００４３】実施例１〜６、比較例１〜２下記熱可塑性樹脂、エポキシ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２８重量％となるようにＤＭＦ／モノクロルベンゼ
ン／ＭＩＢＫ混合溶媒に４０℃で撹拌、溶解して接着剤
溶液を作成した。

【００４４】Ａ．エポキシ樹脂Ｉ．ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：
１８６）ＩＩ．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：１９５）Ｂ．熱可塑性樹脂ＳＥＢＳ−Ｃ（旭化成（株）製、ＭＸ−０７３）Ｃ．シリカ粉末Ｉ．平均粒径：１８μｍの破砕溶融シリカ粉末ＩＩ．平均粒径：６μｍの破砕溶融シリカ粉末ＩＩＩ．平均粒径：５μｍ球状溶融シリカ粉末ＩＶ．平均粒径：２μｍの球状溶融シリカ粉末Ｄ．添加剤４，４’−ジアミノジフェニルスルホン

【００４５】これらの接着剤溶液をバーコータで、厚さ
２５μｍのシリコート処理されたポリエチレンテレフタ
レートフィルムＩに、約５０μｍの乾燥厚さとなるよう
に塗布し、１００℃、１分および１５０℃で５分間乾燥
し接着剤シートを作成した。一方、ポリエチレンテレフ
タレートＩより剥離力の低いポリエチレンテレフタレー
トフィルムIIに、接着剤溶液を同様に約５０μｍとなる
ように塗布・乾燥した後、先の接着剤シートと接着剤面
どうしをラミネートして図４に示す厚さ１００μｍの接
着剤シートを作成した。

【００４６】このシートについて接着力を測定し、半導
体接続基板にこのシートを貼付け、耐リフロー性および
サーマルサイクル性を測定した。測定方法は以下のとお
りであった。結果を表１に示す。

【００４７】［接着力］ポリイミドフィルム（７５μ
ｍ：宇部興産（株）製「ユーピレックス７５Ｓ」）上に
接着剤シートを４０℃、１ＭＰａの条件でラミネートし
た。その後、２５μｍ厚のＳＵＳ３０４を先のポリイミ
ドフィルム上にラミネートした接着剤シート面に１３０
℃、１ＭＰａの条件でさらにラミネートした後、エアオ
ーブン中で、１００℃、１時間、１５０℃、１時間の順
次加熱処理を行い、評価用サンプルを作成した。ポリイ
ミドフィルムを５ｍｍ幅にスリットした後、５ｍｍ幅の
ポリイミドフィルムを９０°方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの
速度で剥離し、その際の接着力を測定した。

【００４８】［耐リフロー性］導体幅１００μｍ、導体
間距離１００μｍの模擬パターンを形成した３０ｍｍ角
の半導体接続用基板に、５０μｍ厚の接着剤シートを４
０℃、１ＭＰａの条件でラミネートした後、接着剤シー
ト上に３０ｍｍ角の０．２５ｍｍ厚ＳＵＳ３０４を１５
０℃、７５ＭＰａの条件で圧着した。その後、１５０
℃、２時間の条件で硬化し耐リフロー性評価用サンプル
を作成した。３０ｍｍ□サンプル２０個を８５℃／８５
％ＲＨの条件下、４８時間吸湿させた後、Ｍａｘ．２４
５℃、１０秒のＩＲリフローにかけ、その剥離状態を超
音波短傷機により観察した。

【００４９】［サーマルサイクル性］耐リフロー性評価
用サンプルと同じ方法で作成した３０ｍｍ角のサンプル
１０個を、−６５℃〜１５０℃、最低および最高温度で
各３０分保持の条件でサイクル処理し、超音波探傷機を
用いて内部剥離を観察した。

【００５０】

【表１】

【００５１】表１の結果から明らかなように、本発明に
より得られた半導体装置用接着剤組成物は、接着力が高
く耐リフロー性、サーマルサイクル性に優れることが分
かる。一方、本発明の熱硬化型接着剤を用いていない比
較例は、接着性が低いばかりか耐リフロー性においても
劣っている。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば耐リフロー性、サーマル
サイクル性に優れた熱硬化型の半導体装置用接着剤組成
物およびそれを用いた半導体装置用接着剤シートを工業
的に実用化可能に提供できた。さらに、本発明の半導体
装置用接着剤組成物によって表面実装用の半導体装置の
信頼性を向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＢＧＡ型半導体装置の一態様の概略断面図。

【図２】半導体集積回路接続前の半導体集積回路接続用
基板の一態様の概略断面図。

【図３】半導体集積回路接続用基板を構成するパターン
テープ（ＴＡＢテープ）の一態様の概略斜視図。

【図４】本発明の半導体装置用接着剤シートの一態様の
概略断面図。

【符号の説明】１．半導体集積回路２．金バンプ３，１１，１７．可撓性を有する絶縁性フィルム４，１２，１８．配線基板層を構成する接着剤層５，１３，２１．半導体集積回路接続用の導体６，１４，２３．本発明の接着剤組成物より構成され
る接着剤層７，１５．導体パターンが形成されていない層８，１６．ソルダーレジスト９．半田ボール１０．封止樹脂１９．スプロケット孔２０．デバイス孔２２．半田ボール接続用の導体部２４．本発明の接着剤シートを構成する保護フィルム
層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０９Ｊ 163/00 Ｃ０９Ｊ 163/00 201/00 201/00 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体層および導体パターンからなる配線
基板、導体パターンが形成されていない層および接着剤
層をそれぞれ少なくとも１層以上有する半導体集積回路
用基板の接着剤層を形成する半導体集積回路用接着剤組
成物であって、前記接着剤組成物が、エポキシ樹脂
（Ａ）、熱可塑性樹脂（Ｂ）およびシリカ粉末（Ｃ）を
含有する熱硬化型の接着剤であることを特徴とする半導
体装置用接着剤組成物。
【請求項２】シリカ粉末（Ｃ）の平均粒径が２０μｍ以
下である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。
【請求項３】シリカ粉末（Ｃ）の平均粒径が１０μｍ以
下である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。
【請求項４】シリカ粉末（Ｃ）の平均粒径が２μｍ以下
である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。
【請求項５】シリカ粉末（Ｃ）の含有量が５〜８０重量
％である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。
【請求項６】シリカ粉末（Ｃ）が溶融シリカ粉末
（Ｃ’）である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。
【請求項７】シリカ粉末（Ｃ）が球状溶融シリカ粉末
（Ｃ”）であることを特徴とする請求項６記載の半導体
装置用接着剤組成物。
【請求項８】熱可塑性樹脂（Ｂ）がブタジエンを必須共
重合成分とする熱可塑性樹脂（Ｂ’）を含有することを
特徴とする請求項１記載の半導体装置用接着剤組成物。
【請求項９】熱可塑性樹脂（Ｂ）がブタジエンを必須共
重合成分としかつカルボキシル基を有する熱可塑性樹脂
（Ｂ”）である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。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれか記載の半導体装
置用接着剤組成物を接着剤層とし、かつ少なくとも１層
以上の剥離可能な保護フィルム層を有する半導体装置用
接着剤シート。
【請求項１１】接着剤層の両面に保護フィルム層を有
し、それぞれの保護フィルム層の接着剤層に対する剥離
力をＦ１、Ｆ２（Ｆ１＞Ｆ２）としたとき、Ｆ１−Ｆ２
≧５Ｎ／ｍであることを特徴とする請求項１０記載の半
導体装置用接着剤シート。