JPH10330724A - 耐熱接着剤、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着剤層付きリードフレーム、耐熱接着剤層付きフィルム及び半導体装置 - Google Patents

耐熱接着剤、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着剤層付きリードフレーム、耐熱接着剤層付きフィルム及び半導体装置

Info

Publication number
JPH10330724A
JPH10330724A JP9142251A JP14225197A JPH10330724A JP H10330724 A JPH10330724 A JP H10330724A JP 9142251 A JP9142251 A JP 9142251A JP 14225197 A JP14225197 A JP 14225197A JP H10330724 A JPH10330724 A JP H10330724A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
resin
resistant adhesive
semiconductor chip
resistant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9142251A
Other languages
English (en)
Inventor
Toichi Sakata
淘一 坂田
Hiroshi Nishizawa
▲広▼ 西澤
Keizo Hirai
圭三 平井
Kenji Suzuki
健司 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP9142252A priority Critical patent/JPH10330616A/ja
Priority to JP9142251A priority patent/JPH10330724A/ja
Priority to US09/424,550 priority patent/US6372859B1/en
Priority to EP98921865A priority patent/EP0984051A4/en
Priority to TW87108317A priority patent/TW575637B/zh
Priority to PCT/JP1998/002361 priority patent/WO1998054267A1/ja
Priority to KR19997011211A priority patent/KR20010013221A/ko
Publication of JPH10330724A publication Critical patent/JPH10330724A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49503Lead-frames or other flat leads characterised by the die pad
    • H01L23/4951Chip-on-leads or leads-on-chip techniques, i.e. inner lead fingers being used as die pad
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/3201Structure
    • H01L2224/32012Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad
    • H01L2224/32014Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad the layer connector being smaller than the bonding area, e.g. bond pad
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45117Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/45124Aluminium (Al) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147Copper (Cu) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/4826Connecting between the body and an opposite side of the item with respect to the body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73215Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01012Magnesium [Mg]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01015Phosphorus [P]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01021Scandium [Sc]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01039Yttrium [Y]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01057Lanthanum [La]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025Semiconducting materials
    • H01L2924/10251Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253Silicon [Si]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Landscapes

  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップとリードフレームとの接着性(特に熱
圧着性)とはんだリフロー時のパッケージクラックを防
止するのに十分な封止材との接着性とを兼ね備える耐熱
接着剤、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着剤層
付きリードフレーム、耐熱接着剤層付きフィルム及び半
導体装置を提供する。 【解決手段】 樹脂封止型半導体装置の半導体チップと
リードフレームを接着するための耐熱接着剤であり、封
止材の成形温度で封止材構成樹脂に溶解せず、さらに半
導体チップとリードフレームとのせん断接着力が1(N
/4mm2)以上である耐熱接着剤、耐熱接着剤層付き
半導体チップ、耐熱接着剤層付きリードフレーム、耐熱
接着剤層付きフィルム及び半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱接着剤、耐熱
接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着剤層付きリードフ
レーム、耐熱接着剤層付きフィルム及び半導体装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】代表的な樹脂封止半導体装置は図1〜3
に示されるような構造をしており、耐熱接着剤の役割
は、図1の半導体装置では半導体チップとリードフレー
ムのインナーリードとの接着であり、図2の半導体装置
ではチップ表面でのバッファコート兼リードフレームの
インナーリードとの接着であり、図3の一般的な半導体
装置ではチップ裏面でのチップとリードフレームのタブ
(ダイパッド)との接着などに利用されている。図1、
図2に示される形式の半導体装置の構造はLOC(le
ad on chip)と呼ばれており、これに用いる
耐熱接着剤にはチップとリードフレームとの接着性(特
に熱圧着性)とはんだリフロー時のパッケージクラック
を防止するのに十分な封止材との接着性とを両立するこ
とが要求される。
【0003】近年、半導体装置の小型、薄型化が進み、
半導体装置に占めるチップの割合が多くなり、反対に半
導体装置に占める封止材の割合が少なくなるに伴い、耐
熱接着剤や封止材が吸湿した場合、はんだ接続(はんだ
リフロー)時の熱により吸湿された水分が気化、膨張
し、その結果パッケージにクラックが生じる現象が多発
するようになった。この現象を防止するために、耐熱接
着剤に関しては低吸湿化やガラス転移温度を高くするこ
とに加えて耐熱接着剤部材を複数の小片に分離すること
によってリフロー時の水蒸気を逃し、クラックを防止す
る(特開平3−109757号公報)ことなどが行われ
ているが、チップ、リードフレームとの接着性(特に熱
圧着性)とはんだリフロー時のパッケージクラックを防
止するのに十分な封止材との接着性とを両立するには未
だ十分ではなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題を解決し、チップとリードフレームとの接着性(特
に熱圧着性)とはんだリフロー時のパッケージクラック
を防止するのに十分な封止材との接着性とを兼ね備える
耐熱接着剤、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着
剤層付きリードフレーム、耐熱接着剤層付きフィルム及
び半導体装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、半導体装
置の吸湿後のはんだリフロー時のパッケージクラックと
耐熱接着剤の接着性との関係について鋭意検討した結
果、耐熱接着剤の吸湿率やガラス転移温度よりも、封止
材の成形温度における耐熱接着剤の封止材構成樹脂に対
する溶解性がパッケージクラックの主要な要因であり、
封止材の成形温度で封止材構成樹脂に溶解しない耐熱接
着剤を用いることによって改善できることを見出し、本
発明を完成するに至った。すなわち、封止材の成形温度
で封止材構成樹脂に溶解する耐熱接着剤を用いた場合
は、はんだリフロー工程以前にすでに耐熱接着剤と封止
材との界面で剥離が生じるため著しいパッケージクラッ
クが発生してしまう。さらに、このような封止材構成樹
脂に溶解する耐熱接着剤は、はんだリフロー時の高温
(200℃以上)下で封止材との溶融流動体を形成して
パッケージのふくれ及びクラックを生じ易い。一方、封
止材構成樹脂に対する溶解性を低下させる手段として耐
熱接着剤に単に熱硬化性を付与するだけでは、パッケー
ジクラックは改善されるものの半導体チップ又はリード
フレームとの接着性(特に熱圧着性)が低下してしまう
問題がある。このように封止材の成形温度で封止材構成
樹脂に溶解せず、さらに半導体チップ又はリードフレー
ムとの接着性(特に熱圧着性)を兼ね備える耐熱接着剤
を用いることが半導体装置の耐パッケージクラック性向
上に有効であることはこれまで全く予想されていなかっ
た。
【0006】すなわち、本発明は、樹脂封止型半導体装
置の半導体チップとリードフレームを接着するための耐
熱接着剤であり、封止材の成形温度で封止材構成樹脂に
溶解せず、さらに半導体チップとリードフレームとのせ
ん断接着力が1(N/4mm 2)以上であることを特徴
とする耐熱接着剤に関する。
【0007】ここで、封止材構成樹脂に溶解しないと
は、ガラス板(厚さ約2mm)上に厚さ20μmの耐熱
接着剤が付いた耐熱接着剤層付きガラス板を180℃に
加温し、この耐熱接着剤上に封止材構成樹脂のペレット
約0.1gを載せ、120〜200℃で2分間放置した
のち、同温度で耐熱接着剤上に残った溶融封止材構成樹
脂を拭き取った後の耐熱接着剤上に、外観観察で、樹脂
ペレットの接触部分に痕跡が認められる程度かあるいは
全く溶解の形跡が認められないことを表す。一方、封止
材構成樹脂に溶解するとは耐熱接着剤が封止構成樹脂に
溶解して溶融流動体を形成し耐熱接着剤にへこみあるい
は穴が形成される状態を表す。なお、使用する構成樹脂
のそれぞれに溶解しないことが好ましいが、混合物とし
て使用するときはその混合物に対して溶解しなければよ
い。
【0008】耐熱性接着剤による半導体チップとリード
フレームとのせん断接着力は、厚さ20μmの耐熱接着
剤を介して温度300℃、圧力0.2MPa、時間5秒
間の条件で圧着したものを試験片とし、測定温度25
℃、引き剥し速度0.5mm/秒で測定する。
【0009】半導体チップとしては、厚さが670μm
のシリコンウエハに電子回路を形成したもの又はこれか
ら切り取ったものが一般的であるが、これに限定される
ものではなく、その接着面は窒化珪素膜やポリイミド樹
脂等の耐熱樹脂からなるバッファーコート膜であっても
よい。リードフレームとしては鉄(Fe)−ニッケル
(Ni)合金(Ni含有率42%の合金、以下42合金
と略す)、厚さ約155μmのものが一般的であるが、
これに限定されるものではない。また、せん断接着力の
測定は、Dage社製自動接着力試験機マイクロテスタ
BT−22型等市販の試験機を利用することができる。
【0010】また、本発明は、半導体チップの回路形成
面に前記耐熱接着剤の層を設けてなる耐熱接着剤層付き
半導体チップに関する。
【0011】また、本発明は、リードフレームの半導体
搭載面に前記耐熱接着剤の層を設けてなる耐熱接着剤層
付きリードフレームに関する。
【0012】また、本発明は、支持フィルムの片面又は
両面に前記耐熱接着剤の層を設けてなる耐熱接着剤層付
きフィルムに関する。
【0013】また、本発明は、半導体チップの回路形成
面上にリードフレームの複数のインナーリードが前記耐
熱接着剤を介して接着され、半導体チップとリードフレ
ームのインナーリードが各々ボンディングワイヤで電気
的に接続され、半導体チップが封止材で封止されてなる
半導体装置に関する。
【0014】また、本発明は、リードフレームの複数の
インナーリードが前記耐熱接着剤層付き半導体チップの
回路形成面上に前記の耐熱接着剤の層を介して接着さ
れ、半導体チップとリードフレームインナーリードが各
々ボンディングワイヤで電気的に接続され、半導体チッ
プが封止材で封止されてなる半導体装置に関する。
【0015】また、本発明は、半導体チップの回路形成
面上に前記耐熱接着剤層付きリードフレームの複数のイ
ンナーリードが耐熱接着剤層を介して接着され、半導体
チップとリードフレームのインナーリードが各々ボンデ
ィングワイヤで電気的に接続され、半導体チップが封止
材で封止されてなる半導体装置に関する。
【0016】また、本発明は、半導体チップの回路形成
面上にリードフレームの複数のインナーリードが前記耐
熱接着剤層付きフィルムを介して接着され、半導体チッ
プとリードフレームのインナーリードが各々ボンディン
グワイヤで電気的に接続され、半導体チップが封止材で
封止されてなる半導体装置に関する。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明における耐熱接着剤として
は、封止材の成形温度下で封止材構成樹脂に溶解しない
ものであり、さらに半導体チップとリードフレームとの
せん断接着力が1(N/4mm2)以上であるものが用
いられる。このような耐熱接着剤としては、耐熱性樹脂
を含有するものが使用される。ここでいう耐熱性とは封
止材の成形温度で分解しない程度の耐熱性、好ましくは
ワイヤボンディング時の加熱温度で分解しない程度の耐
熱性を意味する。このような耐熱性樹脂としては、例え
ばアミド結合、イミド結合、エステル結合又はエーテル
結合を有するものがある。さらに、具体的には、ポリイ
ミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリエーテル樹脂等がある。ポリイミ
ド樹脂及びポリアミドイミド樹脂については、その前駆
体であるポリアミド酸又はその一部イミド化樹脂を使用
してもよい。耐熱性樹脂を含有する耐熱接着剤は熱可塑
性でも熱硬化性でも良い。封止材の成形温度下で封止材
構成樹脂に溶解せず、かつ半導体チップ又はリードフレ
ームとの熱圧着性を有し、半導体チップとリードフレー
ムとをせん断接着力が1(N/4mm2)以上で接着す
る接着剤が得られるものであれば特に制限はない。
【0018】ポリイミド樹脂は、芳香族テトラカルボン
酸二無水物と芳香族ジアミン化合物とを反応させて得る
ことができる。
【0019】芳香族テトラカルボン酸二無水物として
は、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3′4,
4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,
2′,3,3′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、2,3,3′,4′−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニ
ル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカル
ボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス
(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、
1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン
二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタ
ン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メ
タン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)
スルホン二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラ
カルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェ
ニル)エーテル二無水物、ベンゼン−1,2,3,4−
テトラカルボン酸二無水物、3,4,3′,4′−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,2′,
3′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,
3,3,′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸
二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン
酸二無水物、1,2,4,5−ナフタレンテトラカルボ
ン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカル
ボン酸二無水物、2,6−ジクロルナフタレン−1,
4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、2,7−ジク
ロルナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二
無水物、2,3,6,7−テトラクロルナフタレン−
1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、フェナン
スレン−1,8,9,10−テトラカルボン酸二無水
物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシ
ラン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)
メチルフェニルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)ジフェニルシラン二無水物、1,4−
ビス(3,4−ジカルボキシフェニルジメチルシリル)
ベンゼン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキ
シフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシクロ
ヘキサン二無水物、p−フェニレンビス(トリメリット
酸モノエステル酸無水物)、2,2−ビス(3,4−ジ
カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水
物、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノ
キシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン二無水物、
2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキ
シ)フェニル]プロパン二無水物、4,4−ビス(3,
4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二
無水物、1,4−ビス(2−ヒドロキシヘキサフルオロ
イソプロピル)ベンゼンビス(トリメリテート無水
物)、1,3−ビス(2−ヒドロキシヘキサフルオロイ
ソプロピル)ベンゼンビス(トリメリテート無水物)、
1,2−(エチレン)ビス(トリメリテート無水物)、
1,3−(トリメチレン)ビス(トリメリテート無水
物)、1,4−(テトラメチレン)ビス(トリメリテー
ト無水物)、1,5−(ペンタメチレン)ビス(トリメ
リテート無水物)、1,6−(ヘキサメチレン)ビス
(トリメリテート無水物)、1,7−(ヘプタメチレ
ン)ビス(トリメリテート無水物)、1,8−(オクタ
メチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,9−
(ノナメチレン)ビス(トリメリテート無水物)、1,
10−(デカメチレン)ビス(トリメリテート無水
物)、1,12−(ドデカメチレン)ビス(トリメリテ
ート無水物)、1,16−(ヘキサデカメチレン)ビス
(トリメリテート無水物)、1,18−(オクタデカメ
チレン)ビス(トリメリテート無水物)などがあり、こ
れら2種以上を併用してもよい。
【0020】上記芳香族テトラカルボン酸二無水物に
は、目的に応じて芳香族テトラカルボン酸二無水物以外
のテトラカルボン酸二無水物を芳香族テトラカルボン酸
二無水物の50モル%を超えない範囲で用いることがで
きる。このようなテトラカルボン酸二無水物としては、
例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,
3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、ピラジン−
2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、チオフェ
ン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、デカ
ヒドロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸
二無水物、4,8−ジメチル−1,2,3,5,6,7
−ヘキサヒドロナフタレン−1,2,5,6−テトラカ
ルボン酸二無水物、シクロペンタン−1,2,3,4−
テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−2,3,4,
5−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シク
ロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス(エキソ−ビ
シクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸
無水物)スルホン、ビシクロ−(2,2,2)−オクト
(7)−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無
水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−
3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン
酸無水物、テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テト
ラカルボン酸二無水物などが挙げられる。
【0021】芳香族ジアミン化合物としては、例えば、
o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p
−フェニレンジアミン、3,3′−ジアミノジフェニル
エーテル、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、
3,4′−ジアミノジフェニルエーテル、3,3′−ジ
アミノジフェニルメタン、3,4′−ジアミノジフェニ
ルメタン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、3,
3′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、4,4′
−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、3,3′−ジ
アミノジフェニルスルホン、3,4′−ジアミノジフェ
ニルスルホン、4,4′−ジアミノジフェニルスルホ
ン、3,3′−ジアミノジフェニルスルフィド、3,
4′−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4′−ジア
ミノジフェニルスルフィド、3,3′−ジアミノジフェ
ニルケトン、3,4′−ジアミノジフェニルケトン、
4,4′−ジアミノジフェニルケトン、2,2−ビス
(3−アミノフェニル)プロパン、2,2−(3,4′
−ジアミノジフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−
アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−アミノ
フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−(3,
4′−ジアミノジフェニル)ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプ
ロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼ
ン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、
3,3′−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチ
リデン)]ビスアニリン、3,4′−[1,4−フェニ
レンビス(1−メチルエチリデン)]ビスアニリン、
4,4′−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチ
リデン)]ビスアニリン、2,2−ビス[4−(3−ア
ミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、
2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニ
ル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4
−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパ
ン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ス
ルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]スルフィド、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)
フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]スルホンなどがあり、これら2種以上を
併用してもよい。
【0022】上記芳香族ジアミン化合物には、目的に応
じて芳香族ジアミン化合物以外のジアミン化合物を芳香
族ジアミン化合物の50モル%を超えない範囲で用いる
ことができる。このようなジアミン化合物としては、例
えば、1,2−ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロ
パン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペン
タン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘ
プタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノ
ノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミ
ノウンデカン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テ
トラメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプ
ロピル)テトラメチルポリシロキサンなどが挙げられ
る。
【0023】本発明における芳香族テトラカルボン酸二
無水物と芳香族ジアミン化合物とは、ほぼ等モルで反応
させることが膜特性の点で好ましい。
【0024】芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族
ジアミン化合物の反応は、有機溶媒中で行う。有機溶媒
としては、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルア
セトアミド、ジメチルホルムアミド、1,3−ジメチル
−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミ
ジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の
含窒素化合物、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の
硫黄化合物、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクト
ン、γ−カプロラクトン、γ−ヘプタラクトン、α−ア
セチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等の
ラクトン類、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、
ジエチレングリコールジメチル(又はジエチル、ジプロ
ピル、ジブチル)エーテル、トリエチレングリコール
(又はジエチル、ジプロピル、ジブチル)エーテル、テ
トラエチレングリコールジメチル(又はジエチル、ジプ
ロピル、ジブチル)エーテル等のエーテル類、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン、アセトフェノン等のケトン類、ブタノール、オクチ
ルアルコール、エチレングリコール、グリセリン、ジエ
チレングリコールモノメチル(又はモノエチル)エーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチル(又はモノエチ
ル)エーテル、テトラエチレングリコールモノメチル
(又はモノエチル)エーテル等のアルコール類、フェノ
ール、クレゾール、キシレノール等のフェノール類、酢
酸エチル、酢酸ブチル、エチルセロソルブアセテート、
ブチルセロソルブアセテート等のエステル類、トルエ
ン、キシレン、ジエチルベンゼン、シクロヘキサン等の
炭化水素類、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、
モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類などが用
いられる。
【0025】これらは単独又は混合して用いられる。溶
解性、低吸湿性、低温硬化性、環境安全性等を考慮する
とラクトン類、エーテル類、ケトン類等を用いることが
好ましい。
【0026】反応温度は80℃以下、好ましくは0〜5
0℃で行う。反応が進行するにつれ反応液は徐々に増粘
する。この場合、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリア
ミド酸が生成する。このポリアミド酸を部分的にイミド
化してもよく、これもポリイミド樹脂の前駆体に含まれ
る。
【0027】ポリイミド樹脂は、上記反応物(ポリアミ
ド酸)を脱水閉環して得られる。脱水閉環は、120℃
〜250℃で熱処理する方法(熱イミド化)や脱水剤を
用いて行う方法(化学イミド化)で行うことができる。
120℃〜250℃で熱処理する方法の場合、脱水反応
で生じる水を系外に除去しながら行うことが好ましい。
この際、ベンゼン、トルエン、キシレン等を用いて水を
共沸除去してもよい。
【0028】脱水剤を用いて脱水閉環を行う方法は、脱
水剤として無水酢酸、無水プロピオン酸、無水安息香酸
等の酸無水物、ジシクロヘキシルカルボジイミド等のカ
ルボジイミド化合物等を用いるのが好ましい。このとき
必要に応じてピリジン、イソキノリン、トリメチルアミ
ン、アミノピリジン、イミダゾール等の脱水触媒を用い
てもよい。脱水剤又は脱水触媒は、芳香族テトラカルボ
ン酸二無水物1モルに対し、それぞれ1〜8モルの範囲
で用いることが好ましい。
【0029】本発明におけるポリアミドイミド樹脂又は
その前駆体は、前記ポリイミド又はその前駆体の製造に
おいて、芳香族テトラカルボン酸二無水物の代わりに、
トリメリット酸無水物又はトリメリット酸無水物のクロ
ライド等のトリメリット酸無水物誘導体などの3価のト
リカルボン酸無水物又はその誘導体を使用することによ
り製造することができる。また、芳香族ジアミン化合物
及びその他のジアミン化合物の代わりにアミノ基以外の
残基がそのジアミン化合物に対応するジイソシアネート
化合物を使用して製造することもできる。使用できるジ
イソシアネート化合物としては、前記芳香族ジアミン化
合物又はその他のジアミン化合物とホスゲン又は塩化チ
オニルを反応させて得られるべきものがある。
【0030】本発明におけるポリアミド樹脂は、テレフ
タル酸、イソフタル酸、フタル酸等の芳香族ジカルボン
酸、これらのジクロライド、酸無水物等の誘導体と前記
した芳香族ジアミン化合物又はこれと他のジアミン化合
物を反応させることにより製造することができる。
【0031】本発明におけるポリエステル樹脂として
は、上記のテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸等の
芳香族ジカルボン酸、これらのジクロライド、酸無水物
等の誘導体と、1,4−ジヒドロキシベンゼン、ビスフ
ェノールF、ビスフェノールA、4,4′−ジヒドロキ
シビフェニル等の芳香族ジオール化合物を反応させて得
られるものがある。
【0032】また、本発明におけるポリアミドイミド樹
脂としては、芳香族テトラカルボン酸二無水物とイソフ
タル酸ジヒドラジドを必須成分として含有する芳香族ジ
アミン化合物とを反応させて得られるポリアミドイミド
樹脂が好ましく用いられる。芳香族テトラカルボン酸二
無水物及び芳香族ジアミン化合物としては前記のものが
用いられる。イソフタル酸ジヒドラジドの芳香族ジアミ
ン化合物中のモル比は1〜100モル%とすることが好
ましい。1モル%未満では封止材構成樹脂に対する耐溶
解性が低下する傾向にあり、イソフタル酸ジヒドラジド
の含有量が多いと接着剤層の耐湿性が低下する傾向にあ
るので10〜80モル%がより好ましく、20〜70モ
ル%が特に好ましく用いられる。このポリアミドイミド
樹脂は芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミ
ン化合物との配合比、使用有機溶媒、合成法などを前記
ポリイミド樹脂の合成と同様にして得ることができる。
【0033】本発明における耐熱接着剤は、有機溶剤に
溶解して耐熱接着剤液として使用してもよく、半導体チ
ップ、リードフレーム等の被着体のうち一方又は両方に
この耐熱接着剤液を塗布乾燥して予め接着剤層を形成し
て使用してもよく、また、接着テープ、接着フィルム又
は接着シートの形態に予め製膜して接着テープ、接着フ
ィルム又は接着シートとして用いてもよい。接着テー
プ、接着フィルム又は接着シートとしては、ガラス板、
ステンレス板等の基板に耐熱接着剤液を塗布又は流延
し、乾燥した後、引き剥して接着剤のみからなる接着テ
ープ、接着フィルム、接着シートとしたもの、プラスチ
ックフィルム等の基材の両面に耐熱接着剤液を塗布乾燥
して接着剤層を形成して接着テープ、接着フィルム又は
接着シートとしたものがある。また、耐熱接着剤液をガ
ラス繊維等の耐熱性に優れた繊維の薄布マットに含浸
し、乾燥して繊維強化型の接着シートとすることもでき
る。
【0034】特に、耐熱接着剤液を用いて、半導体チッ
プ、リードフレーム等の被着体に塗布する場合、適度な
チキソトロピー性を付与することが好ましい。これは、
特に、スクリーン印刷する場合に有用である。
【0035】適度なチキソトロピー性が付与された耐熱
接着剤液、すなわちチキソトロピー性耐熱接着剤として
は、前記した耐熱接着剤液に、さらに、無機微粒子又は
有機微粒子を含有させたものがある。無機微粒子又は有
機微粒子を含有させることにより、スクリーン印刷時に
必要なチキソトロピー性を付与することができる。無機
微粒子又は有機微粒子は、耐熱性樹脂30〜99重量部
に対し、無機微粒子又は有機微粒子1〜70重量部を両
者の合計量が100重量部になるよう配合することが好
ましい。無機微粒子又は有機微粒子が1重量部未満では
スクリーン印刷するに必要なチキソトロピー性が不十分
となり、解像性が得られにくくなる傾向がある。70重
量部を超えるとスクリーン印刷での転写性と作業性が低
下する傾向にある。
【0036】無機微粒子としては、例えば、シリカ、ア
ルミナ、チタニア、酸化タンタル、ジルコニア、窒化珪
素、チタン酸バリウム、炭酸バリウム、チタン酸鉛、チ
タン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛、
酸化ガリウム、スピネル、ムライト、コーディエライ
ト、タルク、チタン酸アルミニウム、イットリア含有ジ
ルコニア、硫酸バリウム、珪酸バリウム等の絶縁性無機
微粒子などが用いられる。
【0037】チキソトロピー性耐熱接着剤の主成分の耐
熱性樹脂は、耐熱接着剤液とするための有機溶剤に可溶
性のものが使用されるが、これに対して、前記有機微粒
子はその有機溶剤に加熱乾燥前には不溶性のものが使用
される。
【0038】有機微粒子としては、アミド結合、イミド
結合、エステル結合又はエーテル結合を有する耐熱性樹
脂の微粒子が好ましい。該耐熱性樹脂としては、耐熱性
と機械特性の観点から好ましくはポリイミド樹脂若しく
はその前駆体、ポリアミドイミド樹脂若しくはその前駆
体、又はポリアミド樹脂の微粒子が用いられる。
【0039】上記ポリイミド樹脂若しくはその前駆体、
ポリアミドイミド樹脂若しくはその前駆体、又はポリア
ミド樹脂としては、前記に例示したヒドロキシル基、ア
ミノ基若しくはカルボキシル基を有するポリイミド樹脂
又はその前駆体、ポリアミドイミド樹脂又はその前駆
体、あるいはポリアミド樹脂の中から選択して使用され
るが、これらの樹脂においてジアミン化合物として、ジ
アミノヒドロキシ化合物、トリアミノ化合物、テトラア
ミノ化合物、ジアミノカルボキシ化合物は必ずしも必須
成分として用いる必要はない。
【0040】このようにして例示される耐熱性樹脂の微
粒子は、微粒子の状態で耐熱接着剤液中の有機溶剤に加
熱乾燥前には不溶性のものが選択して使用される。
【0041】微粒子化の方法としては、例えば、非水分
散重合法(特公昭60−48531号公報、特開昭59
−230018号公報)、沈澱重合法(特開昭59−1
08030号公報、特開昭60−221425号公
報)、樹脂溶液から回収した粉末を機械粉砕する方法、
樹脂溶液を貧触媒に加えながら高せん断下に微粒子化す
る方法、樹脂溶液の噴霧溶液を乾燥して微粒子を得る方
法、溶剤又は樹脂溶液中で溶剤に対して溶解性の温度依
存性を持つ樹脂を析出微粒子化する方法などがある。
【0042】有機微粒子の熱分解温度は、好ましくは2
50℃以上であり、特に好ましくは350℃以上の耐熱
性樹脂微粒子が用いられる。
【0043】無機微粒子、有機微粒子は、それぞれ必要
に応じて2種以上用いられる。また、無機微粒子、有機
微粒子とを混合して用いても構わない。
【0044】無機微粒子、有機微粒子は、平均粒子径が
40μm以下のものが好ましく用いられる。チキソトロ
ピー性耐熱接着剤をスクリーン印刷塗布する際の半導体
チップへのダメージが少なく、かつイオン性不純物濃度
を低くできる平均粒子径が20μm以下の前記アミド結
合、イミド結合、エステル結合又はエーテル結合を有す
る耐熱性樹脂の微粒子がより好ましく用いられる。好ま
しくは0.1〜10μmのものが用いられる。
【0045】チキソトロピー性耐熱接着剤としては、加
熱乾燥前には耐熱性樹脂及び有機溶剤を含む均一層に対
して有機微粒子は不均一相として存在し、加熱乾燥後に
は耐熱性樹脂及び有機微粒子を必須成分として含む均一
相が形成するように配合したものが好ましく用いられ
る。前記したようにチキソトロピー性耐熱接着剤の主成
分の耐熱性樹脂は、耐熱接着剤液とするための有機溶剤
に可溶性のものが使用され、前記有機微粒子はその有機
溶剤に加熱乾燥前には不溶性のものが使用されるが、両
者とも加熱乾燥するときの温度ではその有機溶剤に溶解
する性質を有することが好ましい。ここで、加熱乾燥と
は、前記した被着体への接着剤層作製時の乾燥、前記し
た接着テープ、接着フィルム又は接着シート作製時の乾
燥を意味し、乾燥温度は50〜350℃が好ましい。な
お、場合により、チキソトロピー性耐熱接着剤を被着体
に塗布して乾燥と同時に接着させてもよい。
【0046】また、加熱乾燥後には耐熱性樹脂及び有機
微粒子を必須成分として含む均一相が形成されるように
するために耐熱性樹脂と有機微粒子は相溶性を有するも
のを使用することが好ましい。耐熱性樹脂と有機微粒子
とは相溶する性質をもつものが好ましく用いられる。具
体的には、好ましくは耐熱性樹脂と有機微粒子との溶解
性パラメータの差が2.0以下、より好ましくは1.5
以下である組合せのものが用いられる。ここで、溶解性
パラメータは、Polym.Eng.Sci.,Vo
l.14の147〜154頁に記載されているFedo
rsの方法に準じて計算される値[単位:(MJ/
31/2]である。このような有機微粒子を用いた耐熱
性樹脂組成物は、例えば特開平2−289646号公
報、特開平4−248871号公報、特開平4−853
79号公報に記載されているものを用いることができ
る。有機微粒子は材質的には前記した耐熱性樹脂が使用
できるが、前記したように耐熱接着剤液とするための有
機溶剤に加熱乾燥前には不溶性のものが使用される。こ
のような有機微粒子を用いたチキソトロピー性耐熱接着
剤は室温においても加熱乾燥時においても有機溶剤に不
溶な無機微粒子、有機微粒子を用いたチキソトロピー性
耐熱接着剤に比べて、ピンホール、空隙などの欠陥がな
く均一で厚膜形成が可能であり、また機械強度、耐湿性
に著しく優れる乾燥膜を形成することができる。加熱乾
燥前は耐熱性樹脂及び有機溶剤を含む均一相に対して有
機微粒子は不均一相として存在し、加熱乾燥後には耐熱
性樹脂、有機微粒子及び橋架け剤を必須成分として含む
均一相が形成されるようにした耐熱接着剤はチップとリ
ードフレームとの接着性、封止材との接着性、はんだリ
フロー時の耐パッケージクラック性の点で特に好ましく
用いられる。橋架け剤は、加熱乾燥前には耐熱性樹脂及
び溶剤と共に均一相を形成していることが好ましい。橋
架け剤は、加熱乾燥前に、耐熱性樹脂と反応していても
よいが、加熱乾燥時に耐熱性樹脂と反応することが好ま
しい。
【0047】前記したいずれの均一相においても加熱乾
燥後に残存する有機溶剤を含んでいてもよい。
【0048】耐熱接着剤液のための有機溶剤としては、
例えば「溶剤ハンドブック」(講談社、1976年刊
行)の143〜852頁に掲載されている溶剤が用いら
れる。例えばN−メチルピロリドン、ジメチルアセトア
ミド、ジメチルホルムアミド、1,3−ジメチル−3,
4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノ
ン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の含窒
素化合物、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の硫黄
化合物、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ
−カプロラクトン、γ−ヘプタラクトン、α−アセチル
−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラクト
ン類、ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチ
レングリコールジメチル(又はジエチル、ジプロピル、
ジブチル)エーテル、トリエチレングリコールジメチル
(又はジエチル、ジプロピル、ジブチル)エーテル、テ
トラエチレングリコールジメチル(又はジエチル、ジプ
ロピル、ジブチル)エーテル等のエーテル類、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン、アセトフェノン等のケトン類、ブタノール、オクチ
ルアルコール、エチレングリコール、グリセリン、ジエ
チレングリコールモノメチル(又はモノエチル)エーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチル(又はモノエチ
ル)エーテル、テトラエチレングリコールモノメチル
(又はモノエチル)エーテル等のアルコール類、フェノ
ール、クレゾール、キシレノール等のフェノール類、酢
酸エチル、酢酸ブチル、エチルセロソルブアセテート、
ブチルセロソルブアセテート等のエステル類、トルエ
ン、キシレン、ジエチルベンゼン、シクロヘキサン等の
炭化水素類、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、
モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネ
ート類などが用いられる。
【0049】溶剤の沸点はスクリーン印刷時のペースト
の可使時間を考慮すると100℃以上、特に150〜3
00℃であることが好ましい。また、溶剤はペーストの
吸湿安定性を考慮すると非含窒素系溶剤、例えば、γ−
ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラク
トン、γ−ヘプタラクトン、α−アセチル−γ−ブチロ
ラクトン、ε−カプロラクトン等のラクトン類、エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネ
ート類を用いることが好ましい。
【0050】無機微粒子又は有機微粒子を耐熱性樹脂中
に分散させる方法としては、通常、塗料分野で行われて
いるロール練り、ボールミル練りなどが適用され、十分
な分散がなされる方法であればよく特に制限はない。分
散工程中に汚染するイオン性不純物濃度を低くでき、低
コスト化できる方法として、前記耐熱性樹脂溶液中で有
機微粒子を直接析出微粒子化させる混練操作を必要とし
ない分散法が特に好ましく用いられる。
【0051】本発明におけるチキソトロピー性耐熱接着
剤は、スクリーン印刷するためにチキソトロピー係数を
1.5以上にすることが好ましい。1.5未満であると
十分な解像性が得られにくく、2.0〜5.0がより好
ましい。また、粘度は10Pa・s〜500Pa・sが
好ましい。10Pa・s未満では十分な解像性が得られ
にくく、500Pa・sを超えると転写性、印刷作業性
が低下する傾向にある。50Pa・s〜400Pa・s
がより好ましく、100Pa・s〜400Pa・sが特
に好ましい。ここで、チキソトロピー係数はE型粘度計
(東京計器社製、EHD−U型)を用いて試料量0.4
g、測定温度25℃で測定した、回転数1rpmと10
rpmのみかけ粘度η1とη10の比、η1/η10として表
される。粘度は、回転数0.5rpmのみかけ粘度η
0.5で表される。
【0052】前記した耐熱性樹脂として、ヒドロキシル
基、アミノ基又はカルボキシル基等の官能基を有するも
のを用いることができる。これらの基は、前記した耐熱
性樹脂においてその樹脂分子の末端に存在する場合もあ
るが、少なくとも末端でない分子中に存在するものを用
いることが好ましい。このように樹脂が官能基を有する
場合、それらの官能基と反応性の官能基を有する橋架け
剤を含有させることが好ましい。
【0053】橋架け剤としては、例えばエポキシ基、ヒ
ドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、メチロール
基、マレイミド基、オキサゾリン基、ビニル基、メタク
リロイル基、メトキシシラン基、エトキシシラン基の1
種又は2種以上を分子内に少なくとも2個以上有する化
合物がある。前記耐熱性樹脂と橋架け剤は両者の合計量
を100重量部としたとき、前者70〜99.9重量部
に対して後者0.1〜30重量部用いることが好まし
い。橋架け剤が0.1重量部未満であると、耐熱性樹脂
の橋架け度が不充分となるので封止材の成形温度下で封
止材構成樹脂に溶解し易くなり、はんだリフロー時のパ
ッケージクラックが生じ易くなる傾向がある。また、橋
架け剤が30重量部を超えると、耐熱性樹脂の橋架け度
が過多になり半導体チップ又はリードフレームとの熱圧
着性が低下するため、せん断接着力が低下する傾向があ
る。すなわちゆるやかな橋架け度をもつものが好ましく
用いられる。橋架け剤としては、特に制約はないが好ま
しくはカップリング剤が用いられる。
【0054】ヒドロキシル基を分子中に有する耐熱性樹
脂としては、前記したポリイミド樹脂又はその前駆体、
ポリアミドイミド樹脂又はその前駆体、ポリアミド樹脂
の合成において、ジアミン成分の一部としてヒドロキシ
ル基を有するジアミノヒドロキシ化合物を使用すること
により製造することができる。
【0055】ジアミノヒドロキシ化合物としては、例え
ば1,2−ジアミノ−4−ヒドロキシベンゼン、1,3
−ジアミノ−5−ヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミ
ノ−4−ヒドロキシベンゼン、1,4−ジアミノ−6−
ヒドロキシベンゼン、1,5−ジアミノ−6−ヒドロキ
シベンゼン、1,3−ジアミノ−4,6−ジヒドロキシ
ベンゼン、1,2−ジアミノ−3,5−ジヒドロキシベ
ンゼン、4−(3,5−ジアミノフェノキシ)フェノー
ル、3−(3,5−ジアミノフェノキシ)フェノール、
2−(3,5−ジアミノフェノキシ)フェノール、3,
3′−ジヒドロキシ−4,4′−ジアミノビフェニル、
3,3′−ジアミノ−4,4′−ジヒドロキシビフェニ
ル、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ア
ミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−ヒ
ドロキシ−3−アミノフェニル)ケトン、2,2−ビス
(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)スルフィド、
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)
エーテル、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノ
フェニル)スルホン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−
3−アミノフェニル)メタン、4−[(2,4−ジアミ
ノ−5−ピリミジニル)メチル]フェノール、p−
(3,6−ジアミノ−s−トリアジン−2−イル)フェ
ノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−アミノフ
ェニル)ジフルオロメタン、2,2−ビス(4−アミノ
−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニ
ル)ケトン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキ
シフェニル)スルフィド、2,2−ビス(4−アミノ−
3−ヒドロキシフェニル)エーテル、2,2−ビス(4
−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2
−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)メタ
ン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニ
ル)ジフルオロメタン、
【0056】
【化1】 などが用いられる。溶解性及びヒドロキシル基濃度を高
めることができ、経済性に優れる2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシ−3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3−アミノフェニル)ヘキサフル
オロプロパン、3,3′−ジヒドロキシ−4,4′−ジ
アミノビフェニルが好ましく用いられる。
【0057】ジアミノヒドロキシ化合物の芳香族ジアミ
ン化合物中のモル比は1〜100モル%とすることが好
ましい。1モル%未満では封止材構成樹脂に対する耐溶
解性が低下する傾向にあり、ジアミノヒドロキシ化合物
の含有量が多いと乾燥膜の吸湿率が大きくなる傾向にあ
るので5〜80モル%がより好ましく、10〜50モル
%が特に好ましく用いられる。
【0058】カルボキシル基を分子中に有する耐熱性樹
脂としては、前記したポリイミド樹脂又はその前駆体、
ポリアミドイミド樹脂又はその前駆体、ポリアミド樹脂
の合成において、ジアミン成分の一部として、カルボキ
シル基を有するジアミン化合物を使用することにより製
造することができる。
【0059】カルボキシル基を有するジアミン化合物と
しては、1分子内に少なくとも一つ以上のカルボキシル
基を有するジアミン化合物を用いることが好ましい、例
えば、1,2−ジアミノ−4−カルボキシベンゼン、
1,3−ジアミノ−5−カルボキシベンゼン、1,3−
ジアミノ−4−カルボキシベンゼン、1,4−ジアミノ
−6−カルボキシベンゼン、1,5−ジアミノ−6−カ
ルボキシベンゼン、1,3−ジアミノ−4,6−ジカル
ボキシベンゼン、1,2−ジアミノ−3,5−ジカルボ
キシベンゼン、4−(3,5−ジアミノフェノキシ)安
息香酸、3−(3,5−ジアミノフェノキシ)安息香
酸、2−(3,5−ジアミノフェノキシ)安息香酸、
3,3′−ジカルボキシ−4,4′−ジアミノビフェニ
ル、3,3′−ジカルボキシ−4,4′−ジカルボキシ
ビフェニル、2,2−ビス(4−カルボキシ−3−アミ
ノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−カルボキシ
−3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス
(4−カルボキシ−3−アミノフェニル)ケトン、2,
2−ビス(4−カルボキシ−3−アミノフェニル)スル
フィド、2,2−ビス(4−カルボキシ−3−アミノフ
ェニル)エーテル、2,2−ビス(4−カルボキシ−3
−アミノフェニル)スルホン、2,2−ビス(4−カル
ボキシ−3−アミノフェニル)メタン、4−[(2,4
−ジアミノ−5−ピリミジニル)メチル]安息香酸、p
−(3,6−ジアミノ−s−トリアジン−2−イル)安
息香酸、2,2−ビス(4−カルボキシ−3−アミノフ
ェニル)ジフルオロメタン、2,2−ビス(4−アミノ
−3−カルボキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
(4−アミノ−3−カルボキシフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、ビス(4−アミノ−3−カルボキシフェニ
ル)ケトン、2,2−ビス(4−アミノ−3−カルボキ
シフェニル)スルフィド、2,2−ビス(4−アミノ−
3−カルボキシフェニル)エーテル、2,2−ビス(4
−アミノ−3−カルボキシフェニル)スルホン、2,2
−ビス(4−アミノ−3−カルボキシフェニル)メタ
ン、2,2−ビス(4−アミノ−3−カルボキシフェニ
ル)ジフルオロメタンなどが挙げられる。耐熱性、汎用
性、経済性に優れる1,3−ジアミノ−5−カルボキシ
ベンゼンが好ましく用いられる。芳香族テトラカルボン
酸二無水物とカルボキシル基を有するジアミン化合物を
必須成分として含有する芳香族ジアミン化合物とは、ほ
ぼ等モルで反応させることが膜特性の点で好ましい。カ
ルボキシル基を有するジアミン化合物の芳香族ジアミン
化合物中のモル比は1〜100モル%とすることが好ま
しい。1モル%未満では乾燥膜の橋架け度が不十分にな
り易く封止材構成樹脂に対する耐溶解性及びはんだリフ
ロー性が低下する傾向にあり、カルボキシル基を有する
ジアミン化合物の含有量が多いと乾燥膜の耐湿性が低下
する傾向にあるので5〜80モル%がより好ましく、1
0〜50モル%が特に好ましく用いられる。
【0060】アミノ基を分子中に有する耐熱性樹脂とし
ては、前記したポリイミド樹脂若しくはその前駆体、ポ
リアミドイミド樹脂若しくはその前駆体、ポリアミド樹
脂の合成においてジアミン成分の一部として、トリアミ
ノ化合物、テトラアミノ化合物を使用することにより製
造することができる。
【0061】トリアミノ化合物としては、例えば、1,
3,5−トリアミノベンゼン、3,4,4′−トリアミ
ノビフェニル、3,5,4′−トリアミノビフェニル、
3,4,4′−トリアミノジフェニルエーテル、3,
5,4′−トリアミノジフェニルエーテル等が挙げられ
る。
【0062】テトラアミノ化合物としては、例えば、
3,3′,4,4′−テトラアミノビフェニル、3,
3′,4,4′−テトラアミノジフェニルエーテル等が
挙げられる。
【0063】全アミン成分中、ジアミノ化合物99〜7
5モル%に対して、トリアミノ化合物及びテトラアミノ
化合物の総量を1〜25モル%とすることが好ましい。
トリアミノ化合物及びテトラアミノ化合物の総量が1モ
ル%未満では乾燥膜の橋架け度が不十分になり易く、封
止材構成樹脂に対する耐溶解性及びはんだリフロー性が
低下する傾向にあり、25モル%を超えると樹脂合成時
にゲル化が生じ易い傾向にある。このゲル化を抑制する
方法として、アミン成分1モルに対して酸成分を0.5
〜1.0モル使用することが好ましく、膜の強度を考慮
すると0.8〜0.98モル使用することがより好まし
い。
【0064】カルボキシル基又はアミノ基を有するポリ
イミド樹脂又はその前駆体は、テトラカルボン酸無水物
とジアミン化合物の反応によって得られ、分子末端にの
みカルボキシル基又はアミノ基を有するものを使用して
もよい。カルボキシル基とアミノ基の量は、上記原料の
配合比により調整できる。
【0065】本発明におけるカップリング剤は、その化
合物分子中に2個以上の官能基を有し、そのうちの少な
くとも1個は前記分子中にヒドロキシル基、アミノ基又
はカルボキシル基を有するポリイミド樹脂、ポリアミド
イミド樹脂、これらの前駆体あるいはポリアミド樹脂と
反応し、残りの官能基は前記分子主鎖内にヒドロキシル
基、アミノ基又はカルボキシル基を有するポリイミド樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、これらの前駆体あるいはポ
リアミド樹脂と反応するか官能基同士で反応する必要が
ある。かかる2個以上の官能基を有する限り、その分子
構造、分子量などに特に制限はない。このようなカップ
リング剤としてシランカップリング剤、チタネートカッ
プリング剤、アルミニウム系カップリング剤等がある。
前記分子主鎖内にヒドロキシル基、アミノ基又はカルボ
キシル基を有するポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、これらの前駆体あるいはポリアミド樹脂と反応する
官能基としては、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、メ
タクリロイル基等がある。また、カップリング剤中の官
能基と自己反応する官能基としては、メトキシ基、エト
キシ基などが挙げられる。
【0066】本発明におけるカップリング剤として好ま
しいのは、シランカップリング剤であり、例えばγ−
(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリアセトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリ
メトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ウレイドプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチレンジメトキシシラン等が挙げられる。
【0067】分子中にヒドロキシル基、アミノ基又はカ
ルボキシル基を有するポリイミド樹脂、ポリアミドイミ
ド樹脂、これらの前駆体あるいはポリアミド樹脂に対し
て分子内にエポキシ基とメトキシシラン基を持つシラン
カップリング剤を用いることが好ましく、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランを用いることがより好
ましい。このようなカップリング剤を配合した耐熱性樹
脂組成物を加熱乾燥して得られる耐熱接着剤は、ゆるや
かな橋架け構造を持つため、封止材の成形温度下で封止
材構成樹脂に溶解せず、さらに半導体チップ又はリード
フレームとの高度な接着性(特に熱圧着性)を兼ね備え
たものを得ることが容易である。
【0068】本発明における耐熱接着剤は半導体チップ
とリードフレームのインナーリードとの接着温度よりも
低いガラス転移温度を有することが好ましい。半導体チ
ップ及びリードフレームのインナーリードとの接着性を
考慮すると接着温度よりも20〜50℃低いことがより
好ましい。
【0069】本発明における耐熱接着剤は、加熱乾燥後
に1%熱重量減少温度が好ましくは350℃以上、より
好ましくは380℃以上のものが用いられる。350℃
未満では、高温での熱処理工程時、例えばワイヤーボン
ディング時にアウトガスが発生し易く、半導体装置の信
頼性が得にくい。熱重量減少温度は、セイコー電子工業
株式会社製TG−DTA300型を用いて試料量10m
g、空気中、昇温速度10℃/minで測定することが
できる。
【0070】本発明における封止材構成樹脂は、封止材
の構成材料である主剤樹脂、硬化剤樹脂、硬化促進剤、
変性剤、有機質又は無機質充填剤のうち主に主剤樹脂、
硬化剤樹脂を対象とする。このような主剤樹脂、硬化剤
樹脂としては例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビ
スマレイミド樹脂、エポキシシリコン樹脂、フェノール
シリコン樹脂、シリコン樹脂、ジアリルフタレート樹
脂、アルキッド樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノー
ル付加化合物、ジシクロペンタジエン−フェノール付加
化合物にエピクロルヒドリンを反応させたジシクロ系エ
ポキシ樹脂、フェノール−アミノ基含有化合物−ホルマ
リン付加化合物などが挙げられる。成形性、成形品物性
及び経済性に優れ当業界で多用されているエポキシ樹脂
又はフェノール樹脂が好ましい対象となる。
【0071】エポキシ樹脂としては、分子内に少なくと
も2個のエポキシ基を含むものであれば特に制限はな
く、例えばビスフェノールΑ、ビスフェノールΑD、ビ
スフェノールS、ビスフェノールFもしくはハロゲン化
ビスフェノールΑとエピクロルヒドリンの縮合物等のエ
ピビス型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、オ
ルソ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、ビスフェノールΑノボラッ
ク型エポキシ樹脂、又はこれらエポキシ樹脂のハロゲン
化物、例えば臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、臭素化エピビス型エポキシ樹脂などが挙げられる。
【0072】フェノール樹脂としては、分子内に少なく
とも2個のフェノール性ヒドロキシル基を含むものであ
れば特に制限はなく例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Αノボラッ
ク型、ポリ−p−ビニルフェノール、フェノールアラル
キル樹脂、キシリレン型フェノールノボラック樹脂等が
挙げられる。
【0073】本発明におけるエポキシ樹脂としては、エ
ピビス型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、オ
ルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化エピビス型エ
ポキシ樹脂が成形性、成形品物性及び経済性に優れ、当
業界で多用されている点でより好ましい対象である。
【0074】本発明における耐熱接着剤は、封止材の成
形温度下で封止材構成樹脂に溶解しないものであり、当
然封止材構成樹脂を含む封止材そのものにも成形温度下
で溶解しない。
【0075】本発明における封止材の成形温度としては
120〜200℃が前記封止材構成樹脂に多用されてい
る点で好ましい条件である。本発明における耐熱接着剤
はこの成形温度下で封止材構成樹脂に溶解しない。耐熱
接着剤を成形温度下で封止材構成樹脂に接触させる時間
は、封止材の実際の成形時間である3〜150秒とする
のが好ましい。
【0076】本発明における耐熱接着剤は、半導体チッ
プとリードフレームとをせん断接着力が1(N/4mm
2)以上で接着できるものである。得られる半導体装置
の信頼性を考慮すると5(N/4mm2)以上がより好
ましく、10(N/4mm2)以上が特に好ましい。せ
ん断接着力は大きければ大きい程よいが、本発明におい
て60(N/4mm2)以上とすることも可能であり、
最大では200(N/4mm2)程度にすることもでき
る。
【0077】本発明における耐熱接着剤液を半導体チッ
プに塗布し、乾燥させて耐熱接着剤層付き半導体チップ
を得ることができる。
【0078】本発明における耐熱接着剤液をリードフレ
ームに塗布し、乾燥させて耐熱接着剤層付きリードフレ
ームを得ることができる。
【0079】本発明における耐熱接着剤液をポリイミド
フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフ
ィルム等の支持フィルムの片面又は両面に塗布し、乾燥
させて耐熱接着剤層付きフィルムを得ることができる。
【0080】本発明における耐熱接着剤液の塗布方法
は、スピンコート法、ディスペンス法、ポッティング
法、印刷法などが好ましい。特に、粘度が100〜40
0Pa・s、チキソトロピー係数が2.0〜5.0であ
る耐熱性樹脂組成物を印刷塗布し、乾燥させることによ
って1回の塗工で厚膜の高精細パターンを低コストで生
産性よく製造できる。印刷法はスクリーン印刷法が好ま
しい。
【0081】本発明における耐熱接着剤液の加熱乾燥時
の温度は350℃以下とすることが好ましい。300℃
以下がより好ましく、280℃以下が特に好ましい。3
50℃を超えると耐熱性樹脂の分子間反応が進み、溶融
性が低下し、接着性(熱圧着性)が低下する傾向があ
る。乾燥は概ね50〜350℃で1〜150分行えばよ
い。
【0082】前記したポリイミド樹脂の前駆体又はポリ
アミドイミド樹脂の前駆体は加熱乾燥時に閉環反応させ
てイミド化を行うことが好ましい。
【0083】本発明における耐熱接着剤は、前記した加
熱乾燥後に接着温度で溶融し、熱圧着できるものであ
る。そのためには、加熱乾燥後の耐熱接着剤全体で溶融
し、熱圧着できるものであればよいが、加熱乾燥後の耐
熱接着剤に含まれる耐熱性樹脂、その反応物又はそれと
他の成分との反応物及び場合により使用される有機微粒
子の成分が接着温度で溶融するものであることが特に好
ましい。
【0084】このようにして得られた耐熱接着剤層付き
半導体チップ又は耐熱接着剤層付きリードフレームはそ
れぞれリードフレーム又は半導体チップと接着(熱圧
着)される。接着(熱圧着)は通常接着温度200〜4
00℃、荷重0.1〜10MPa、接着時間0.1〜1
0秒間で行われる。半導体チップへのダメージ(電気回
路の断線等)を少なくするためには、できる限り接着温
度は低く、荷重は小さく、接着時間は短くすることが好
ましい(以下同様)。
【0085】本発明における接着テープ、接着フィルム
又は接着シートを用いる接着方法としては、これらの接
着剤面に被着体を圧接することにより行われ、半導体チ
ップとリードフレームを同時に、又は任意の順序で接着
することができる。なお、基材の片面にのみ接着剤を有
する接着テープ、接着フィルム又は接着シートを用いる
ときは、接着剤面に半導体チップ又はリードフレームを
接着し、接着剤を有していない基材面に接着剤付リード
フレーム又は接着剤層付半導体チップの接着剤層を接着
するようにし、また、接着剤を有していない基材面には
耐熱接着剤のみからなる接着テープ、接着フィルム又は
接着シートを介してリードフレーム又は半導体チップを
接着することができる。
【0086】本発明における耐熱接着剤による接着は、
200〜400℃で行うことが好ましく、接着時の荷重
を0.1〜10MPaとすることが好ましく、接着時間
は適宜決定されるが、0.1〜10秒で十分である。
【0087】本発明における耐熱接着剤液、耐熱接着剤
層付きフィルム、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱
接着剤層付きリードフレームを用いれば高容量で信頼性
の優れた半導体装置を簡略なプロセスで歩留まりよく低
コストで製造できる。例えば、半導体チップの回路形成
面上にリードフレームの複数のインナーリードを半導体
チップと電気的に絶縁する本発明の耐熱接着剤を介して
接着し、半導体チップとリードフレームのインナーリー
ドを各々ボンディングワイヤで電気的に接続し、封止材
で封止することによって半導体装置を製造できる。
【0088】また、リードフレームの複数のインナーリ
ードを本発明の耐熱接着剤層付き半導体チップの回路形
成面上に耐熱接着剤層を介して接着し、半導体チップと
リードフレームのインナーリードを各々ボンディングワ
イヤで電気的に接続し、封止材で封止することによって
半導体装置を製造できる。
【0089】また、半導体チップの回路形成面上に本発
明の耐熱接着剤層付きリードフレームの複数のインナリ
ードを耐熱接着剤層を介して接着し、半導体チップとリ
ードフレームのインナーリードを各々ボンディングワイ
ヤで電気的に接続し、封止材で封止することによって半
導体装置を製造できる。
【0090】また、半導体チップの回路形成面上にリー
ドフレームの複数のインナーリードを本発明の耐熱接着
剤層付きフィルムを介して接着し、半導体チップとリー
ドフレームのインナーリードを各々ボンディングワイヤ
で電気的に接続し、封止材で封止することによって半導
体装置を製造できる。
【0091】本発明の半導体装置において、前記半導体
チップのボンディングパッド又はヒューズ回路以外の回
路形成領域全域にポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂膜が
被覆されていることが好ましい。この耐熱性樹脂膜は回
路の保護膜又はα線遮蔽膜として機能する。また、本発
明の無機微粒子又は有機微粒子を含む耐熱性樹脂組成物
を半導体チップにスクリーン印刷塗布する際のチップダ
メージ(電気回路の断線等)を緩和する。
【0092】本発明における半導体チップは、半導体ウ
エハに弾性率が2GPa以上の孔開けされた粘着材付き
金属又は樹脂のフィルムを貼り付け、前記耐熱性樹脂又
は耐熱性樹脂組成物をディスペンサなどで孔に塗布注入
してからスキージにより埋め込み、必要により乾燥して
からフィルムを剥離しダイシングして得られる耐熱接着
剤層付き半導体チップが好ましく用いられる。この方法
によればチップダメージ(電気回路の断線等)を少なく
して耐熱接着剤層を形成できる。
【0093】本発明におけるボンディングワイヤとして
は、例えば金(Au)ワイヤ、アルミニウム(Al)ワ
イヤ、銅(Cu)ワイヤなどが用いられる。
【0094】本発明におけるリードフレームとしては、
例えば鉄(Fe)−ニッケル(Ni)合金(例えばNi
含有率42%又は50%の合金)、銅(Cu)で作られ
たもの等が用いられる。
【0095】本発明における半導体装置は、例えば図1
〜図3に示す構造を持つものである。図1はリードフレ
ーム接着部分のみに形成した耐熱接着剤1の層を介して
半導体チップ2とリードフレーム3を接着し、半導体チ
ップ2、半導体チップ2とリードフレーム3との接着部
及びボンディングワイヤ5部を封止材4で封止して製造
された半導体装置において、半導体チップ2がリードフ
レーム3に対して下側に位置する場合の断面模式図であ
る。図2は半導体チップ2のボンディングパッド又はヒ
ューズ回路以外の回路形成領域全域に形成した耐熱接着
剤1の層を介して半導体チップ2とリードフレーム3を
接着し、半導体チップ2、半導体チップ2とリードフレ
ーム3との接着部及びボンディングワイヤ5部を封止材
4で封止して製造された半導体装置において、半導体チ
ップ2がリードフレーム3に対して下側に位置する場合
の断面模式図である。図3はバッファコート膜として半
導体チップ2のボンディングパッド又はヒューズ回路以
外の回路形成領域全域に耐熱接着剤1の層を形成し、半
導体チップ2の裏面全域に形成した耐熱接着剤1の層を
介して半導体チップ2とリードフレーム3を接着し、半
導体チップ2、半導体チップ2とリードフレーム3との
接着部及びボンディングワイヤ5部を封止材4で封止し
て製造された半導体装置において、半導体チップ2がリ
ードフレーム3に対して上側に位置する場合の断面模式
図である。
【0096】このような半導体装置の製造方法に関して
好ましい態様のひとつは、半導体チップのワイヤーボン
ディングパッド以外の全面又はリードフレーム接着部分
に耐熱性樹脂又は耐熱性樹脂組成物をスクリーン印刷塗
布し加熱処理して形成した耐熱接着剤層付き半導体チッ
プの耐熱接着剤層面にリードフレームを加圧接着させ、
その後リードフレームと半導体チップとを金(Au)ワ
イヤ等で接合し、エポキシ樹脂系封止材でトランスファ
ー成形して封止し、半導体装置を製造する方法である。
【0097】
【実施例】以下、本発明の実施例及びその比較例によっ
て本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。
【0098】実施例1 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び油水分離器付き冷
却管を備えた1000mLの四つ口フラスコに4,4′
−ジアミノジフェニルエーテル(以下、DDEと略す)
36.00g(0.18モル)、2,2−ビス[4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(以下、
BΑPPと略す)73.90g(0.18モル)、1,
3−ビス−(アミノプロピル)テトラメチルジシロキサ
ン9.93g(0.04モル)、3,4,3′,4′−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(以下、BT
DΑと略す)128.8g(0.40モル)及びγ−ブ
チロラクトン(以下、BLと略す)373gを窒素ガス
を通しながら仕込んだ。攪拌下、50〜60℃で5時間
反応を進めて樹脂分濃度40重量%のポリアミド酸樹脂
溶液を得た。
【0099】上記ポリアミド酸樹脂溶液をガラス板(厚
さ約2mm)上に加熱乾燥後の厚さが20μmになるよ
うにバーコータ塗布し、140℃で15分間、200℃
で15分間、更に300℃で60分間加熱処理してポリ
アミド酸をイミド化させたポリイミド樹脂膜付きガラス
板を得た。このポリイミド樹脂膜付きガラス板を180
℃に加温し、ポリイミド樹脂膜上に封止材構成樹脂であ
るビフェニル型エポキシ樹脂YX−4000H(油化シ
ェル株式会社製、商品名、以下同様)、オルソクレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂ESCN−190(住友化
学工業株式会社製、商品名、以下同様)、フェノールノ
ボラック樹脂HP−850N(日立化成工業株式会社
製、商品名、以下同様)、キシリレン型フェノールノボ
ラック樹脂XL−225(三井東圧株式会社製、商品
名、以下同様)のペレット約0.1gをそれぞれ別々に
載せ、180℃で2分間放置したのち、同温度でポリイ
ミド樹脂膜上に残ったものの溶融した樹脂を拭き取っ
た。ポリイミド樹脂膜の上記樹脂に対する溶解状態を観
察することによって溶解性試験を行った。その結果、オ
ルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂ESCN−1
90については外観上全く変化がなくこの樹脂に溶解し
ないことを示した。また、ビフェニル型エポキシ樹脂Y
X−4000H、フェノールノボラック樹脂HP−85
0N、キシリレン型フェノールノボラック樹脂XL−2
25については樹脂ペレットの接触部分に痕跡が認めら
れたが、これらの樹脂に溶解して溶融流動体を形成しポ
リイミド樹脂膜にへこみあるいは穴が形成される状態は
全く認められず、これらの樹脂に溶解しないことを示し
た。
【0100】上記ポリイミド樹脂膜付きガラス板からポ
リイミド樹脂膜を剥がしたフィルムについて、セイコー
電子工業株式会社製熱物理試験機TMA120型により
試料寸法3mm×20mm、荷重8g、昇温速度5℃/
minでガラス転移温度(以下、Tgと略す)を測定し
たところ235℃であった。
【0101】上記ポリアミド酸樹脂溶液をシリコンウエ
ハ(厚さ約0.65mm)上に加熱乾燥後の厚さが20
μmになるようにバーコータ塗布し、140℃で15分
間、200℃で15分間、更に300℃で60分間加熱
処理してポリアミド酸をイミド化させたポリイミド樹脂
膜付きシリコンウエハを得た。得られたポリイミド樹脂
膜付きシリコンウエハをダイシングして寸法2mm×2
mmのポリイミド樹脂膜付きシリコンチップを得た。リ
ードフレーム用の鉄(Fe)−ニッケル(Ni)合金
(Ni含有率42%の合金、以下、42合金と略す)板
に上記ポリイミド樹脂膜付きシリコンチップをポリイミ
ド樹脂膜を接着層として温度:300℃、圧力:0.2
MPa、時間:5秒の条件で圧着させたのち、Dage
社製自動接着力試験機マイクロテスタBT−22型によ
りせん断接着力を測定(測定温度:25℃、試験速度:
0.5mm/S)したところ、2.5(N/2×2mm
2)であった。
【0102】上記ポリアミド樹脂溶液をBLで希釈して
粘度10Pa・sとし、半導体基板(ウエハ)上にコー
ター(大日本スクリーン製造株式会社製、SC−W80
Α)を用いて塗布した後、ホットプレートで90℃で1
20秒間熱処理(プリベーク)し、19μm厚のプリベ
ーク膜を得た。次に、このプリベーク膜上にフェノール
ノボラック樹脂系の感光性樹脂(ポジ型フォトソルダレ
ジスト、商品名OFPR−5000、東京応化工業株式
会社製)を上記コーターを用いて塗布し、ポジレジスト
層を形成した。次に、ボンディングパッド部及びスクラ
イブラインのみを選択的に除去するため、ボンディング
パッド寸法100μm角及びスクライブライン幅寸法7
0μmを写真食刻技術により露光して照射面を溶解した
後、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液系の現像液
(商品名NMD−3、東京応化工業株式会社製)を食刻
液に用いて23℃で160秒、ポジレジスト層の現像と
プリベーク膜のエッチングを連続して行い、ボンディン
グパッド部を露光させた。次に、ポジレジスト層のみを
食刻するレジスト剥離液(酢酸−n−ブチル)を、ウエ
ハ全面にスプレーノズルにより滴下し、室温下で90秒
間処理してポジレジスト層を完全に除去した。次に、温
風式乾燥器に投入し、200℃で15分間、250℃で
15分間、更に300℃で60分間加熱処理してポリア
ミド酸をイミド化させたボンディングパッド部が形成さ
れた膜厚15μmのポリイミド樹脂膜付きウエハを得
た。得られたポリイミド樹脂膜付きウエハ(厚さ0.6
5mm)をダイシングしてポリイミド樹脂膜付き半導体
チップを得た。この半導体チップのポリイミド樹脂膜に
図2に示すように42合金製リードフレーム3を温度:
300℃、圧力:0.1MPa、時間:5秒の条件で圧
着させた。その後、リードフレームと半導体チップを金
(Au)製ボンディングワイヤ5で接合して、上記の封
止材構成樹脂4種を含有するビフェニル型エポキシ樹脂
封止材CEL−9200(日立化成工業株式会社製、商
品名)4でトランスファ成形し封止した。得られた図2
に示す構造を持つ半導体装置(パッケージ)のポリイミ
ド樹脂膜層と封止材層との接着界面を超音波探傷装置で
調べたが界面での剥離は0/30(30個のうち0個)
と観察されず優れていた。また得られた半導体装置(パ
ッケージ)を85℃、85%RHで168時間吸湿させ
たのち、赤外線リフロー(温度:240℃、時間:10
秒)を行ったがパッケージクラックは0/30(30個
のうち0個)と優れていた。
【0103】実施例2 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び油水分離器付き冷
却管を備えた1000mLの四つ口フラスコにBΑPP
65.69g(0.16モル)、ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)スルホン二無水物(以下、DSDΑと
略す)143.22g(0.40モル)、イソフタル酸
ジヒドラジド(以下、IPDHと略す)38.84g
(0.20モル)、1,3−ビス(アミノプロピル)テ
トラメチルジシロキサン9.93g(0.04モル)及
びBL478gを窒素ガスを通しながら仕込んだ。攪拌
下、50〜60℃で1時間反応を進めた後、195℃に
昇温し、同温度で6時間反応を進めた。途中、留出する
水を反応系外に速やかに除去した。得られた溶液をBL
で希釈して樹脂分濃度30重量%のポリアミドイミド樹
脂溶液を得た。
【0104】撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び油水
分離器付き冷却管を備えた1000mLの四つ口フラス
コにBΑPP102.64g(0.25モル)、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物
(以下、ODPAと略す)77.55g(0.25モ
ル)及びBL335gを窒素ガスを通しながら仕込ん
だ。撹拌下、50〜60℃で1時間反応を進めた後、1
95℃に昇温し、同温度で5時間反応を進めた。途中、
留出する水を反応系外に速やかに除去した。得られた溶
液をBLで希釈して樹脂分濃度30重量%とし、引き続
き23℃で1ケ月放置したところ溶剤を含む固形のフィ
ラー用ポリイミド樹脂を得た。
【0105】撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び冷却
管を備えた1000mLの四つ口フラスコに上記の溶剤
を含む固形のフィラー用ポリイミド樹脂(樹脂分濃度3
0重量%)200gを砕いて入れ180℃に昇温した。
同温度で1時間撹拌して均一な溶液とした後、これに上
記のポリアミドイミド樹脂溶液(樹脂分濃度30重量
%)466.67gを加えて更に180℃で1時間撹拌
を続けた。約1時間で23℃に冷却したものをそのまま
23℃で1ケ月放置したところ溶液中にポリイミド樹脂
微粒子が析出、分散した粘度380Pa・s、チキソト
ロピー係数(以下、TI値と呼ぶ)2.9のポリイミド
樹脂ペーストを得た。回収したポリイミド樹脂微粒子は
最大粒子径20μm以下、BLに室温では不溶で150
℃では可溶であった。
【0106】上記ポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例1と同様にしてポリイミド樹脂膜付きガラス板を得
た。この膜は均一透明であり、ポリイミド樹脂ペースト
中のポリイミド樹脂微粒子が硬化過程でBLに溶解し、
更にポリアミドイミド樹脂と十分相溶していることを示
した。このポリイミド樹脂膜について封止材構成樹脂に
対する溶解性を実施例1と同様にして調べた結果、オル
ソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂ESCN−19
0については外観上全く変化がなくこの樹脂に溶解しな
いことを示した。また、ビフェニル型エポキシ樹脂YX
−4000H、フェノールノボラック樹脂HP−850
N、キシリレン型フェノールノボラック樹脂XL−22
5については樹脂ペレットの接触部分に痕跡が認められ
たが、これらの樹脂に溶解して溶融流動体を形成しポリ
イミド樹脂膜にへこみあるいは穴が形成される状態は全
く認められず、これらの樹脂に溶解しないことを示し
た。また、実施例1と同様にして測定したTgは256
℃であった。上記ポリイミド樹脂ペーストを用いてシリ
コンウエハ(厚さ約0.65mm)上へのバーコータ塗
布をスクリーン印刷塗布に変えた以外は実施例1と同様
にして42合金板に対するせん断接着力を測定したとこ
ろ、5.0(N/2×2mm2)であった。
【0107】上記ポリイミド樹脂ペーストを半導体基板
(ウエハ)上にスクリーン印刷機(ニューロング精密工
業株式会社製、アライメント装置付きLS−34GX)
を用いてボンディングパッド部以外のチップ表面に塗布
した後、140℃で15分間、200℃で15分間、更
に300℃で60分間加熱処理して膜厚18μmのポリ
イミド樹脂膜付き半導体ウエハを得た。これを用いて実
施例1と同様にして得た半導体装置(パッケージ)につ
いて、ポリイミド樹脂膜と封止材層との接着界面を超音
波探傷装置で調べたが界面での剥離は0/30(30個
のうち0個)と観察されず優れていた。また得られた半
導体装置(パッケージ)を85℃、85%RHで168
時間吸湿させた後、赤外線リフロー(温度:240℃、
時間:10秒)を行ったがパッケージクラックは0/3
0(30個のうち0個)と優れていた。
【0108】実施例3 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び油水分離器付き冷
却管を備えた1000mLの四つ口フラスコに、BΑP
P102.64g(0.25モル)、DSDΑ127.
83g(0.357モル)、2,2−ビス(4−ヒドロ
キシ−3−アミノフェニル)プロパン(以下、HΑBと
略す)23.13g(0.107モル)及びN−メチル
ピロリドン(以下、NMPと略す)380gを窒素ガス
を通しながら仕込んだ。撹拌下、50〜60℃で1時間
反応を進めた後、195℃に昇温し、同温度で5時間反
応を進めた。途中、留出する水を反応系外に速やかに除
去した。得られた溶液をNMPで希釈して樹脂分濃度4
0重量%のポリイミド樹脂溶液を得た。
【0109】上記ポリイミド樹脂溶液の200gにγ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(以下、GP
Sと略す)8gを加え、室温で充分に混合してポリイミ
ド樹脂組成物を得た。
【0110】上記ポリイミド樹脂組成物を用いて実施例
1と同様にしてポリイミド樹脂組成物膜付きガラス板を
得た。このポリイミド樹脂組成物膜について封止材構成
樹脂に対する溶解性を実施例1と同様にして調べた結
果、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂ESC
N−190については外観上全く変化がなくこの樹脂に
溶解しないことを示した。また、ビフェニル型エポキシ
樹脂YX−4000H、フェノールノボラック樹脂HP
−850N、キシリレン型フェノールノボラック樹脂X
L−225については樹脂ペレットの接触部分に痕跡が
認められたが、これらの樹脂に溶解して溶融流動体を形
成しポリイミド樹脂組成物膜にへこみあるいは穴が形成
される状態は全く認められず、これらの樹脂に溶解しな
いことを示した。また、実施例1と同様にして測定した
Tgは262℃であった。上記ポリイミド樹脂組成物を
用いて実施例1と同様にして42合金板に対するせん断
接着力を測定したところ、11(N/2×2mm2)で
あった。
【0111】上記ポリイミド樹脂組成物を50μm厚の
ポリイミドフィルム(宇部興産(株)製、ユーピレック
スS)の両面にそれぞれの加熱乾燥後の厚さが25μm
になるように塗布し、140℃で15分間、200℃で
15分間、更に300℃で60分間加熱処理してポリイ
ミド樹脂組成物膜付きフィルムを得た。得られたポリイ
ミド樹脂組成物膜付きフィルムを1.5mm×10mm
の大きさに切断し、これを図1に示すように42合金製
リードフレーム3と半導体チップ2の間に挟み、温度:
300℃、圧力0.2MPa、時間:5秒の条件で圧着
させた。その後、リードフレームと半導体チップを金
(Au)製ボンディングワイヤ5で接合しビフェニル型
エポキシ樹脂封止材CEL−9200(日立化成工業株
式会社製、商品名)4でトランスファー成形し封止し
た。得られた半導体装置(パッケージ)のポリイミド樹
脂組成物膜と封止材層との接着界面を超音波探傷装置で
調べたが界面での剥離は0/30(30個のうち0個)
と観察されず優れていた。また得られた半導体装置(パ
ッケージ)を85℃、85%RHで168時間吸湿させ
た後、赤外線リフロー(温度:240℃、時間:10
秒)を行ったがパッケージクラックは0/30(30個
のうち0個)と優れていた。
【0112】実施例4 撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び油水分離器付き冷
却管を備えた1000mLの四つ口フラスコにBΑPP
89.09g(0.217モル)、DSDA119.5
9g(0.334モル)、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シ−3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(以
下、HAB−6Fと略す)42.85g(0.117モ
ル)、BL377gを窒素ガスを通しながら仕込んだ。
撹拌下、50〜60℃で1時間反応を進めた後。195
℃に昇温し、同温度で5時間反応を進めた。途中、留出
する水を反応系外に速やかに除去した。得られた溶液を
BLで希釈して樹脂分濃度40重量%のポリイミド樹脂
溶液を得た。
【0113】撹拌機、温度計、窒素ガス導入管及び冷却
管を備えた1000mLの四つ口フラスコに実施例2の
溶剤を含む固形のフィラー用ポリイミド樹脂(樹脂分濃
度30重量%)400gを砕いて入れ180℃に昇温し
た。同温度で1時間撹拌して均一な溶液とした後、これ
に上記のポリイミド樹脂溶液(樹脂分濃度40重量%)
300gを加えて更に180℃で1時間撹拌を続けた。
約1時間で23℃に冷却したものをそのまま23℃で1
ケ月放置したところ溶液中にポリイミド樹脂微粒子が析
出、分散したペーストを得た。このペーストにGPS4
8gを加え、室温で充分に混合した後、BLで希釈して
樹脂分濃度36重量%とした。得られたポリイミド樹脂
ペーストの粘度は280Pa・s、TI値は3.3であ
った。回収したポリイミド樹脂微粒子は最大粒子径20
μm以下、BLに室温では不溶で150℃では可溶であ
った。
【0114】上記ポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例1と同様にしてポリイミド樹脂膜付きガラス板を得
た。この膜は均一透明であり、ポリイミド樹脂ペースト
中のポリイミド樹脂微粒子が乾燥過程でBLに溶解し、
更にポリイミド樹脂と十分相溶していることを示した。
このポリイミド樹脂膜について封止材構成樹脂に対する
溶解性を実施例1と同様にして調べた結果、オルソクレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂ESCN−190につ
いては外観上全く変化がなくこの樹脂に溶解しないこと
を示した。また、ビフェニル型エポキシ樹脂YX−40
00H、フェノールノボラック樹脂HP−850N、キ
シリレン型フェノールノボラック樹脂XL−225につ
いては樹脂ペレットの接触部分に痕跡が認められたが、
これらの樹脂に溶解して溶融流動体を形成しポリイミド
樹脂膜にへこみあるいは穴が形成される状態は全く認め
られず、これらの樹脂に溶解しないことを示した。ま
た、実施例1と同様にして測定したTgは256℃であ
った。上記ポリイミド樹脂ペーストを用いてシリコンウ
エハ(厚さ約0.65mm)上へのバーコータ塗布をス
クリーン印刷塗布に変えた以外は実施例1と同様にして
42合金板に対するせん断接着力を測定したところ、1
2(N/2×2mm2)であった。
【0115】上記ポリイミド樹脂ペーストを用いてボン
ディングパッド部以外のチップ表面への印刷塗布をボン
ディングパッド部以外の部分であってリードフレームが
接着される部分のチップ表面にペーストを印刷塗布する
以外は実施例2と同様にして得た半導体装置(パッケー
ジ)について、ポリイミド樹脂膜と封止材層との接着界
面を超音波探傷層装置で調べたが界面での剥離は0/3
0(30個のうち0個)と観察されず優れていた。また
得られた半導体装置(パッケージ)を85℃、85%R
Hで168時間吸湿させたのち、赤外線リフロー(温
度:240℃、時間10秒)を行ったがパッケージクラ
ックは0/30(30個のうち0個)と優れていた。
【0116】実施例5 実施例4のポリイミド樹脂ペーストを42合金製リード
フレームにスクリーン印刷機(ニューロング精密工業株
式会社製、アライメント装置付きLS−34GX)を用
いてリードフレームの半導体チップ接着部分に印刷塗布
した後、140℃で15分間、200℃で15分間、更
に300℃で60分間加熱処理して膜厚18μmのポリ
イミド樹脂膜付きリードフレームを得た。これを図1に
示すように半導体チップ2に、温度:300℃、圧力:
0.2MPa、時間:5秒の条件で圧着させた。その
後、リードフレームと半導体チップを金(Au)製ボン
ディングワイヤ5で接合し、オルソクレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂封止材CEL7700SX(日立化成
工業株式会社製、商品名)4でトランスファ成形し封止
した。得られた半導体装置(パッケージ)のポリイミド
樹脂膜と封止材層との接着界面を超音波探傷装置で調べ
たが界面での剥離は0/30(30個のうち0個)と観
察されず優れていた。また得られた半導体装置(パッケ
ージ)を85℃、85%RHで168時間吸湿させたの
ち、赤外線リフロー(温度:240℃、時間:10秒)
を行ったがパッケージクラックは0/30(30個のう
ち0個)と優れていた。
【0117】比較例1 実施例1において、ジアミン成分のDDEとBΑPPと
の混合物をDDE72.36g(0.36モル)の単独
に、酸二無水物のBTDΑをBTDΑ64.48g
(0.20モル)及びピロメリット酸二無水物43.6
4g(0.20モル)との混合物に、溶媒のBLをNM
P449gに変えた以外は、実施例1と同様にして合成
してポリアミド酸樹脂溶液を得た。
【0118】このポリアミド酸樹脂溶液を用いて実施例
1と同様にしてポリイミド樹脂膜付きガラス板を得た。
このポリイミド樹脂膜について封止材構成樹脂に対する
溶解性を実施例1と同様に調べた結果、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂YX−4000H、オルソクレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂ESCN−190、フェノールノボ
ラック樹脂HP−850N、キシリレン型フェノールノ
ボラック樹脂XL−225のいずれについても外観上全
く変化がなくこの樹脂に全く溶解しないことを示した。
また、実施例1と同様にして測定したTgは305℃で
あった。しかし、上記ポリアミド酸樹脂溶液を用いて実
施例1と同様にして42合金板に対するせん断接着力を
測定したところ、42合金板はポリイミド樹脂膜に全く
接着しなかったため接着力を測定できなかった。
【0119】この溶液をBLで希釈して粘度10Pa・
sとしたポリアミド酸樹脂溶液を用いて実施例1と同様
にしてボンディングパッド部が形成された膜厚16μm
のポリイミド樹脂膜付き半導体チップを得た。この半導
体チップを用いて実施例1と同様にして半導体装置(パ
ッケージ)を得ようとしたが、42合金製リードフレー
ムが半導体チップのポリイミド樹脂膜に全く接着しなか
ったため半導体装置の製造及び評価はできなかった。
【0120】比較例2 実施例2において、ジアミン成分のBΑPPとIPDH
との混合物をIPDHを使用しないBAPP147.8
g(0.36モル)単独に変えた以外は、実施例2と同
様にして合成してポリイミド樹脂溶液を得た。このポリ
イミド樹脂溶液と実施例2の溶剤を含む固形のフィラー
用ポリイミド樹脂を用いる以外は実施例2と同様にして
粘度230Pa・s、TI値2.8のポリイミド樹脂ペ
ーストを得た。回収したポリイミド樹脂微粒子は最大粒
子径20μm以下、BLに室温では不溶で150℃では
可溶であった。
【0121】このポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例1と同様にしてポリイミド樹脂膜付きガラス板を得
た。この膜は均一透明であった。このポリイミド樹脂膜
について封止材構成樹脂に対する溶解性を実施例1と同
様にして調べた結果、ビフェニル型エポキシ樹脂YX−
4000H、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂ESCN−190、フェノールノボラック樹脂HP−
850N、キシリレン型フェノールノボラック樹脂XL
−225のいずれにも溶解して溶融流動体を形成し、基
材のガラス板に達する直径約5mmの穴がポリイミド樹
脂膜に形成された。また、実施例1と同様にして測定し
たTgは220℃であった。上記ポリイミド樹脂ペース
トを用いて実施例1と同様にして42合金板に対するせ
ん断接着力を測定したところ16(N/2×2mm2
であった。
【0122】上記ポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例2と同様にしてボンディングパッド部以外のチップ表
面にポリイミド樹脂ペーストを塗布したポリイミド樹脂
膜付き半導体ウエハを得た。これを用いて実施例2と同
様にして得た半導体装置(パッケージ)について、ポリ
イミド樹脂膜と封止材層との接着界面を超音波探傷装置
で調べたところ、界面での剥離は30/30(30個の
うち30個)と全数観察され劣るものであった。また得
られた半導体装置(パッケージ)を85℃、85%RH
で168時間吸湿させたのち、赤外線リフロー(温度:
240℃、時間:10秒)を行ったところ、パッケージ
クラックは30/30(30個のうち30個)と全数に
発生し著しく劣るものであった。
【0123】比較例3 実施例4において、ジアミン成分のBAPPとHAB−
6Fとの混合物をHAB−6Fを使用しないBAPP1
37.12g(0.334モル)単独に変えた以外は、
実施例4と同様にして合成してポリイミド樹脂溶液を得
た。このポリイミド樹脂溶液と実施例2の溶剤を含む固
形のフィラー用ポリイミド樹脂を用いる以外は実施例4
と同様にして粘度330Pa・s、TI値3.2のポリ
イミド樹脂ペーストを得た。回収したポリイミド樹脂微
粒子は最大粒子径20μm以下、BLに室温では不溶で
150℃では可溶であった。
【0124】このポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例1と同様にしてポリイミド樹脂膜付きガラス板を得
た。この膜は均一透明であった。このポリイミド樹脂膜
について封止材構成樹脂に対する溶解性を実施例1と同
様にして調べた結果、ビフェニル型エポキシ樹脂YX−
4000H、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂ESCN−190、フェノールノボラック樹脂HP−
850N、キシリレン型フェノールノボラック樹脂XL
−225のいずれにも溶解して溶融流動体を形成し、基
材のガラス板に達する直径5mmの穴がポリイミド樹脂
膜に形成された。また、実施例1と同様にして測定した
Tgは235℃であった。上記ポリイミド樹脂ペースト
を用いて実施例1と同様にして42合金板に対するせん
断接着力を測定したところ、15(N/2×2mm2
であった。
【0125】上記ポリイミド樹脂ペーストを用いてボン
ディングパッド部以外のチップ表面への印刷塗布をボン
ディングパッド部以外の部分であってリードフレームが
接着される部分のチップ表面にペーストを印刷塗布する
以外は実施例2と同様にして得た半導体装置(パッケー
ジ)について、ポリイミド樹脂膜と封止材層との接着界
面を超音波探傷装置で調べたところ、界面での剥離は3
0/30(30個のうち30個)と全数観察され劣るも
のであった。また得られた半導体装置(パッケージ)を
85℃、85%RHで168時間吸湿させたのち、赤外
線リフロー(温度:240℃、時間10秒)を行ったと
ころ、パッケージクラックは30/30(30個のうち
30個)と全数に発生し著しく劣るものであった。
【0126】比較例4 実施例4において、ポリイミド樹脂ペーストにGPSを
加えない以外は実施例4と同様にして粘度360Pa・
s、TI値3.5のポリイミド樹脂ペーストを得た。
【0127】このポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例1と同様にしてポリイミド樹脂膜付きガラス板を得
た。この膜は均一透明であった。このポリイミド樹脂膜
について封止材構成樹脂に対する溶解性を実施例1と同
様にして調べた結果、ビフェニル型エポキシ樹脂YX−
4000H、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂ESCN−190、フェノールノボラック樹脂HP−
850N、キシリレン型フェノールノボラック樹脂XL
−225のいずれにも溶解して溶融流動体を形成し、基
材のガラス板に達する直径約5mmの穴がポリイミド樹
脂膜に形成された。また、実施例1と同様にして測定し
たTgは235℃であった。上記ポリイミド樹脂ペース
トを用いて実施例1と同様にして42合金板に対するせ
ん断接着力を測定したところ15(N/2×2mm2
であった。
【0128】上記ポリイミド樹脂ペーストを用いてボン
ディングパッド部以外のチップ表面への印刷塗布をボン
ディングパッド部以外の部分であってリードフレームが
接着される部分のチップ表面にペーストを印刷塗布する
以外は実施例2と同様にして得た半導体装置(パッケー
ジ)について、ポリイミド樹脂膜と封止材層との接着界
面を超音波探傷装置で調べたところ、界面での剥離は1
8/30(30個のうち18個)と劣るものであった。
また得られた半導体装置(パッケージ)を85℃、85
%RHで168時間吸湿させたのち、赤外線リフロー
(温度:240℃、時間:10秒)を行ったところ、パ
ッケージクラックは11/30(30個のうち1個)と
劣るものであった。
【0129】比較例5 実施例4において、ポリイミド樹脂ペーストに加えるG
PSをオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂ES
CN−190に変える以外は実施例4と同様にして粘度
380Pa・s、TI値3.6のポリイミド樹脂ペース
トを得た。
【0130】このポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例1と同様にしてポリイミド樹脂膜付きガラス板を得
た。この膜は均一透明であった。このポリイミド樹脂膜
について封止材構成樹脂に対する溶解性を実施例1と同
様にして調べた結果、ビフェニル型エポキシ樹脂YX−
4000H、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂ESCN−190については外観上全く変化がなく、
これらの樹脂に溶解しないことを示した。また、フェノ
ールノボラック樹脂HP−850N、キシリレン型フェ
ノールノボラック樹脂XL−225については樹脂ペレ
ットの接触部分に痕跡が認められたが、これらの樹脂に
溶解して溶融流動体を形成しポリイミド樹脂膜にへこみ
あるいは穴が形成される状態は全く認められず、これら
の樹脂に溶解しないことを示した。また、実施例1と同
様にして測定したTgは275℃であった。しかし上記
ポリイミド樹脂ペーストを用いて実施例1と同様にして
42合金板に対するせん断接着力を測定したところ、4
2合金板はポリイミド樹脂膜に全く接着しなかったため
接着力を測定できなかった。
【0131】上記ポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例2と同様にしてボンディングパッド部以外のチップ表
面にポリイミド樹脂ペーストを塗布した膜厚18μmの
ポリイミド樹脂膜付き半導体ウエハを得た。これをダイ
シングして得た半導体チップを用いて実施例1と同様に
して半導体装置(パッケージ)を得ようとしたが、42
合金製リードフレームが半導体チップのポリイミド樹脂
膜に全く接着しなかったため半導体装置の製造及び評価
はできなかった。
【0132】比較例6 実施例4において、ポリイミド樹脂ペーストに加えるG
PSを4,4′−ジフェニルメタンビスマレイミド(三
井東圧化学株式会社製)に変える以外は実施例4と同様
にして粘度290Pa・s、TI値3.4のポリイミド
樹脂ペーストを得た。
【0133】このポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例1と同様にしてポリイミド樹脂膜付きガラス板を得
た。この膜は均一透明であった。このポリイミド樹脂膜
について封止材構成樹脂に対する溶解性を実施例1と同
様にして調べた結果、ビフェニル型エポキシ樹脂YX−
4000H、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂ESCH−190については外観上全く変化がなく、
これらの樹脂に溶解しないことを示した。また、フェノ
ールノボラック樹脂HP−850N、キシリレン型フェ
ノールノボラック樹脂XL−225については樹脂ペレ
ットの接触部分に痕跡が認められたが、これらの樹脂に
溶解して溶融流動体を形成しポリイミド樹脂膜にへこみ
あるいは穴が形成される状態は全く認められず、これら
の樹脂に溶解しないことを示した。また、実施例1と同
様にして測定したTgは280℃であった。しかし、上
記ポリイミド樹脂ペーストを用いて実施例1と同様にし
て42合金板に対するせん断接着力を測定したところ、
42合金板はポリイミド樹脂膜に全く接着しなかったた
め接着力を測定できなかった。
【0134】上記ポリイミド樹脂ペーストを用いて実施
例2と同様にしてボンディングパッド部以外のチップ表
面にポリイミド樹脂ペーストを塗布した膜厚18μmの
ポリイミド樹脂膜付き半導体ウエハを得た。これをダイ
シングして得た半導体チップを用いて実施例1と同様に
して半導体装置(パッケージ)を得ようとしたが、42
合金製リードフレームが半導体チップのポリイミド樹脂
膜に全く接着しなかったための製造及び評価はできなか
った。
【0135】以上の結果を下記表1に示す。
【0136】比較例2〜4の結果から分かるように、封
止材の成形温度(180℃)で封止材構成樹脂に対して
溶解して溶融流動体を形成してしまうものは、封止材と
耐熱接着剤との界面に新たな弱い接着層を形成するた
め、パッケージ初期剥離が発生すると共に吸湿後の赤外
線リフローでパッケージクラックが発生してしまう。ま
た、比較例1、5及び6の結果から分かるように、封止
材の成形温度(180℃)下で封止材構成樹脂に対して
溶解しないものでもTgが高すぎるものあるいは硬化系
の選定が不適切であるものは、42合金板に対するせん
断接着力が不十分となるため、リードフレームと半導体
チップを接着することができない。一方、実施例1〜5
の結果から分かるように適正なTgをもたせるかあるい
は適正な成分を選定することにより封止材の成形温度
(180℃)下で封止材構成樹脂に対して溶解せずかつ
42合金板に対するせん断接着力が1(N/2×2mm
2)以上となるようにしたものは、封止材と耐熱接着剤
との界面に新たな弱い接着層を形成することがないた
め、良好な封止材接着性を示しパッケージ初期剥離が全
く発生しないと共に、吸湿後の赤外線リフローでのパッ
ケージクラックも全く発生せず優れたパッケージ信頼性
を示す。
【0137】
【表1】
【0138】
【発明の効果】本発明の耐熱接着剤は、良好な封止材接
着性を示し、吸湿後の赤外線リフローでのパッケージク
ラックが発生しないパッケージ信頼性に優れる半導体装
置用の接着材料として有用である。
【0139】本発明の耐熱接着剤は、ペースト状の耐熱
性樹脂組成物から得られ、基材に厚膜、高精細パターン
を印刷法で形成可能であるので生産性に優れ、低コスト
の半導体装置用の接着材料として有用である。さらに本
発明の耐熱接着剤は、ペーストにチキソトロピー性を付
与するための有機微粒子が加熱すると溶剤に溶解し、結
合材となる耐熱性樹脂とピンホールや空隙のない均一な
膜を形成できる。従って、得られる耐熱接着剤は良好な
耐湿性、機械特性、半導体チップ用バッファコート膜と
してのα線遮蔽性を有するので、信頼性に優れる半導体
装置用の接着材料として有用である。また、本発明の耐
熱接着剤は、溶剤に高揮発性、低吸湿性で環境安全性に
優れるγ−ブチロラクトンを用いることにより、ペース
トとして良好な連続印刷性及び低温硬化性を有する耐熱
性樹脂組成物から得られるので、生産性、信頼性、に優
れる半導体装置用の接着材料として有用である。本発明
の耐熱接着剤は、リードフレーム、半導体チップと良好
なせん断接着力を有し、信頼性に優れる半導体装置用の
接着材料として有用である。本発明の120〜200℃
の成形温度下で溶解しない耐熱接着剤は、汎用性があ
り、作業性、信頼性に優れる半導体装置用の接着材料と
して有用である。
【0140】本発明の耐熱接着剤層付き半導体チップ
は、耐熱接着剤層をバッファコート膜として兼用できる
ので生産性に優れる。また、本発明の耐熱接着剤層付き
半導体チップは厚膜、高精細パターンの耐熱接着剤層を
塗布効率の良い印刷法で形成可能であり、半導体ウエハ
の全面に塗布するスピンコート法に比べて半導体チップ
の特定領域のみに塗布できるのでウエハの反りを小さく
でき、生産性に優れる低コストの半導体装置を提供でき
る。
【0141】本発明の耐熱接着剤層付きリードフレーム
は少量の耐熱接着剤で半導体チップとの接着が可能であ
り、低コストの半導体装置を提供できる。
【0142】本発明の耐熱接着剤層付きフィルムは半導
体チップと加熱圧着する際に溶剤などの揮発分が発生し
ないので、接続回路の汚染が少なく信頼性に優れる半導
体装置を提供できる。
【0143】本発明の半導体装置は、封止材と耐熱接着
剤との界面でのパッケージ初期剥離及び吸湿後の赤外線
リフローでのパッケージクラックが全く発生せず優れた
パッケージ信頼性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置において、半導体チップが
リードフレームに対して下側に位置する場合の模式図で
ある。
【図2】本発明の半導体装置において、半導体チップが
リードフレームに対して下側に位置する場合の模式図で
ある。
【図3】本発明の半導体装置において、半導体チップが
リードフレームに対して上側に位置する場合の模式図で
ある。
【符号の説明】
1 耐熱接着剤 2 半導体チップ 3 リードフレーム 4 封止材 5 ボンディングワイヤ
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 健司 茨城県日立市東町4丁目13番1号 日立化 成工業株式会社茨城研究所内

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂封止型半導体装置の半導体チップと
    リードフレームを接着するための耐熱接着剤であり、封
    止材の成形温度で封止材構成樹脂に溶解せず、さらに半
    導体チップとリードフレームとのせん断接着力が1(N
    /4mm2)以上であることを特徴とする耐熱接着剤。
  2. 【請求項2】 前記封止材が、樹脂としてエポキシ樹脂
    又はフェノール樹脂を含むものである請求項1記載の耐
    熱接着剤。
  3. 【請求項3】 前記封止材の成形温度が120〜200
    ℃である請求項1又は2記載の耐熱接着剤。
  4. 【請求項4】 前記耐熱接着剤が、アミド結合、イミド
    結合、エステル結合又はエーテル結合を有する耐熱性樹
    脂を含有するものである請求項1〜3いずれかに記載の
    耐熱接着剤。
  5. 【請求項5】 前記耐熱接着剤が、分子中にヒドロキシ
    ル基、アミノ基又はカルボキシル基を有する耐熱性樹脂
    70〜99.9重量部に対し、ヒドロキシル基、アミノ
    基又はカルボキシル基と化学的に結合し得る官能基を有
    する橋架け剤0.1〜30重量部を両者の合計量が10
    0重量部になるよう配合して得られる耐熱性樹脂組成物
    である請求項1〜3いずれかに記載の耐熱接着剤。
  6. 【請求項6】 前記耐熱性樹脂が、ポリイミド樹脂、ポ
    リアミドイミド樹脂又はこれらの前駆体である請求項4
    又は5記載の耐熱接着剤。
  7. 【請求項7】 前記耐熱性樹脂が、芳香族テトラカルボ
    ン酸二無水物とジアミノヒドロキシ化合物を必須成分と
    して含む芳香族ジアミン化合物とを反応させて得られる
    ポリイミド樹脂又はその前駆体である請求項5記載の耐
    熱接着剤。
  8. 【請求項8】 さらに、有機溶剤を含有してなる請求項
    4〜7いずれかに記載の耐熱接着剤。
  9. 【請求項9】 前記耐熱性樹脂30〜99重量部に対
    し、無機微粒子又は有機微粒子1〜70重量部を両者の
    合計量が100重量部になるように含有する請求項8記
    載の耐熱接着剤。
  10. 【請求項10】 前記有機微粒子が、平均粒子径20μ
    m以下のアミド結合、イミド結合、エステル結合又はエ
    ーテル結合を有する耐熱性樹脂の微粒子である請求項9
    記載の耐熱接着剤。
  11. 【請求項11】 加熱乾燥前には耐熱性樹脂及び有機溶
    剤を含む均一相に対して有機微粒子は不均一相として存
    在し、加熱乾燥後には耐熱性樹脂及び有機微粒子を必須
    成分として含む均一相が形成される請求項9又は10記
    載の耐熱接着剤。
  12. 【請求項12】 前記有機溶剤が、ラクトン類又はカー
    ボネート類である請求項8〜11いずれかに記載の耐熱
    接着剤。
  13. 【請求項13】 粘度が100〜400Pa・s、チキ
    ソトロピー係数が2.0〜5.0である請求項8〜12
    いずれかに記載の耐熱接着剤。
  14. 【請求項14】 耐熱接着剤が、加熱乾燥後において半
    導体チップとリードフレームとの接着温度よりも低いガ
    ラス転移温度を有するものである請求項1〜13のいず
    れかに記載の耐熱接着剤。
  15. 【請求項15】 半導体チップの回路形成面に請求項1
    〜14のいずれかに記載の耐熱接着剤の層を設けてなる
    耐熱接着剤層付き半導体チップ。
  16. 【請求項16】 半導体チップの回路形成面に請求項8
    〜12のいずれかに記載の耐熱接着剤を印刷塗布し、乾
    燥させてなる耐熱接着剤層付き半導体チップ。
  17. 【請求項17】 リードフレームの半導体チップ搭載面
    に請求項1〜14のいずれかに記載の耐熱接着剤の層を
    設けてなる耐熱接着剤層付きリードフレーム。
  18. 【請求項18】 支持フィルムの片面又は両面に、請求
    項1〜14いずれかに記載の耐熱接着剤の層を設けてな
    る耐熱接着剤層付きフィルム。
  19. 【請求項19】 半導体チップの回路形成面上にリード
    フレームの複数のインナーリードが請求項1〜14いず
    れかに記載の耐熱接着剤を介して接着され、半導体チッ
    プとリードフレームのインナーリードが各々ボンディン
    グワイヤで電気的に接続され、半導体チップが封止材で
    封止されてなる半導体装置。
  20. 【請求項20】 リードフレームの複数のインナーリー
    ドが請求項15又は16記載の耐熱接着剤層付き半導体
    チップの回路形成面上に該耐熱接着剤層を介して接着さ
    れ、半導体チップとリードフレームのインナーリードが
    各々ボンディングワイヤで電気的に接続され、半導体チ
    ップが封止材で封止されてなる半導体装置。
  21. 【請求項21】 半導体チップの回路形成面上に請求項
    17記載の耐熱接着剤層付きリードフレームの複数のイ
    ンナーリードが該耐熱接着剤の層を介して接着され、半
    導体チップとリードフレームのインナーリードが各々ボ
    ンディングワイヤで電気的に接続され、半導体チップが
    封止材で封止されてなる半導体装置。
  22. 【請求項22】 半導体チップの回路形成面上にリード
    フレームの複数のインナーリードが請求項18記載の耐
    熱接着剤層付きフィルムを介して接着され、半導体チッ
    プとリードフレームのインナーリードが各々ボンディン
    グワイヤで電気的に接続され、半導体チップが封止材で
    封止されてなる半導体装置。
JP9142251A 1997-05-30 1997-05-30 耐熱接着剤、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着剤層付きリードフレーム、耐熱接着剤層付きフィルム及び半導体装置 Pending JPH10330724A (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9142252A JPH10330616A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 耐熱樹脂ペースト
JP9142251A JPH10330724A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 耐熱接着剤、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着剤層付きリードフレーム、耐熱接着剤層付きフィルム及び半導体装置
US09/424,550 US6372859B1 (en) 1997-05-30 1998-05-28 Thermoresistance adhesive and semiconductor device using the same
EP98921865A EP0984051A4 (en) 1997-05-30 1998-05-28 HEAT-RESISTANT ADHESIVES AND SEMICONDUCTOR DEVICES COMPRISING SUCH ADHESIVES
TW87108317A TW575637B (en) 1997-05-30 1998-05-28 Process for producing thermoresistance resin paste
PCT/JP1998/002361 WO1998054267A1 (fr) 1997-05-30 1998-05-28 Adhesifs thermoresistants et dispositifs semi-conducteurs comportant ces adhesifs
KR19997011211A KR20010013221A (ko) 1997-05-30 1998-05-28 내열 접착제 및 이를 사용하여 제조된 반도체 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9142252A JPH10330616A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 耐熱樹脂ペースト
JP9142251A JPH10330724A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 耐熱接着剤、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着剤層付きリードフレーム、耐熱接着剤層付きフィルム及び半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10330724A true JPH10330724A (ja) 1998-12-15

Family

ID=26474320

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9142252A Pending JPH10330616A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 耐熱樹脂ペースト
JP9142251A Pending JPH10330724A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 耐熱接着剤、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着剤層付きリードフレーム、耐熱接着剤層付きフィルム及び半導体装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9142252A Pending JPH10330616A (ja) 1997-05-30 1997-05-30 耐熱樹脂ペースト

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6372859B1 (ja)
EP (1) EP0984051A4 (ja)
JP (2) JPH10330616A (ja)
KR (1) KR20010013221A (ja)
TW (1) TW575637B (ja)
WO (1) WO1998054267A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001302998A (ja) * 2000-02-15 2001-10-31 Hitachi Chem Co Ltd 接着フィルムおよびその用途
JP2002003795A (ja) * 2000-06-26 2002-01-09 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 新規接着剤組成物及びそれを用いた接合部材
JP2006032936A (ja) * 2004-06-18 2006-02-02 Hitachi Chem Co Ltd ダイボンディング用樹脂ペーストおよびその用途
KR100646070B1 (ko) 2005-06-15 2006-11-14 엘에스전선 주식회사 반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착필름
JP2008195943A (ja) * 2000-02-15 2008-08-28 Hitachi Chem Co Ltd 接着剤組成物、その製造方法、これを用いた接着フィルム、半導体搭載用基板及び半導体装置
JPWO2008015759A1 (ja) * 2006-08-04 2009-12-17 日立化成工業株式会社 フィルム状接着剤、接着シート及びこれを使用した半導体装置
JP2014201617A (ja) * 2013-04-02 2014-10-27 ナガセケムテックス株式会社 電子部品封止用接着剤

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7604868B2 (en) 1997-03-31 2009-10-20 Hitachi Chemical Company, Ltd. Electronic circuit including circuit-connecting material
MY124687A (en) * 1998-05-20 2006-06-30 Hitachi Chemical Co Ltd Insulating adhesive for electronic parts, and lead frame and semiconductor device using the same
JP2001064580A (ja) * 1999-08-27 2001-03-13 Hitachi Chem Co Ltd ポリアミド酸ペーストの製造方法、ポリアミド酸ペースト及び電子部品
JP2003092379A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Hitachi Ltd 半導体装置
JP3813944B2 (ja) * 2003-04-28 2006-08-23 松下電器産業株式会社 撮像装置
JP2005105251A (ja) * 2003-08-27 2005-04-21 Hitachi Chem Co Ltd ダイボンディング用樹脂ペースト
EP1716590A1 (en) * 2004-02-17 2006-11-02 National Starch and Chemical Investment Holding Corporation Assembly of a semiconductor die attached to substrate with oxazoline derivative bearing an electron donor or acceptor functionality
US20070225438A1 (en) * 2004-04-27 2007-09-27 Yuji Hasegawa Resin Paste for Die Bonding
US20060009615A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-12 Kenji Uhara Polyamic acids, polyimide films and polymide-metal laminates and methods for making same
JP4609645B2 (ja) * 2005-03-07 2011-01-12 信越化学工業株式会社 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料接着用プライマー組成物及び半導体装置
US7452610B2 (en) * 2005-06-29 2008-11-18 Du Pont Toray Company Limited Multi-layer polyimide films and flexible circuit substrates therefrom
KR20080020691A (ko) 2005-07-20 2008-03-05 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 반도체용 열가소성 수지 조성물, 이것을 이용한 접착필름, 리드 프레임, 반도체장치 및 반도체장치의 제조방법
JP2008007555A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Three M Innovative Properties Co ポリヒドロキシエーテル及び有機粒子を含む接着剤組成物及びそれを用いた回路基板の接続方法
US8759440B2 (en) * 2006-07-31 2014-06-24 Hitachi Chemical Company, Ltd. Heat-resistant resin paste
JP4650456B2 (ja) * 2006-08-25 2011-03-16 日立化成工業株式会社 回路接続材料、これを用いた回路部材の接続構造及びその製造方法
US20080200084A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Angus Richard O Compositions for thin circuit materials, circuits, multi-layer circuits, and methods of manufacture thereof
JP5589286B2 (ja) * 2009-02-26 2014-09-17 日本ゼオン株式会社 薄膜トランジスタの製造方法、及び薄膜トランジスタ並びに表示装置
JP2011082480A (ja) * 2009-03-13 2011-04-21 Sekisui Chem Co Ltd ダイアタッチフィルム及びダイシングダイアタッチフィルム
US20120133061A1 (en) * 2009-06-30 2012-05-31 Kazuyuki Mitsukura Photosensitive adhesive, and film adhesive, adhesive sheet, adhesive pattern, semiconductor wafer with adhesive layer, and semiconductor device, which are made using same
US8841766B2 (en) 2009-07-30 2014-09-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Cu pillar bump with non-metal sidewall protection structure
US20110156283A1 (en) * 2009-12-28 2011-06-30 Shankar Ganapathysubramanian Use of die backside films to modulate EOL coplanarity of thin packages while providing thermal capability and laser markability of packages
WO2013108890A1 (ja) 2012-01-20 2013-07-25 旭化成イーマテリアルズ株式会社 樹脂組成物、積層体、多層プリント配線板及び多層フレキシブル配線板並びにその製造方法
US20140208689A1 (en) 2013-01-25 2014-07-31 Renee Joyal Hypodermic syringe assist apparatus and method
EP2948709B1 (en) 2013-01-25 2016-10-05 Koninklijke Philips N.V. Lighting assembly and method for manufacturing a lighting assembly
RU2534122C1 (ru) * 2013-04-10 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук Термостойкие адгезивы для соединения кристаллов и металлов с полиимидным основанием
KR101640289B1 (ko) * 2013-09-30 2016-07-15 주식회사 엘지화학 적층체 및 이를 이용하여 제조된 기판을 포함하는 소자
CN116836387B (zh) * 2023-07-31 2024-06-21 浙江大学杭州国际科创中心 基于笼状有机分子的聚酰亚胺连接的多孔有机聚合物、复合材料及其制备和锂离子电池应用

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61136565A (ja) * 1984-12-07 1986-06-24 Mitsui Petrochem Ind Ltd 接着剤組成物
US5037862A (en) 1987-06-11 1991-08-06 Hitachi Chemical Company, Ltd. Polyamide-imide resin pastes
JPS6440570A (en) * 1987-08-06 1989-02-10 Hitachi Chemical Co Ltd Polyamidimide resin paste
JP2547823B2 (ja) 1988-07-26 1996-10-23 株式会社日立製作所 半導体装置及びその製造方法
US5164816A (en) * 1988-12-29 1992-11-17 Hitachi Chemical Co., Ltd. Integrated circuit device produced with a resin layer produced from a heat-resistant resin paste
US5087658A (en) * 1988-12-29 1992-02-11 Hitachi Chemical Company, Ltd. Heat-resistant resin paste and integrated circuit device produced by using the heat-resistant resin paste
JP3087290B2 (ja) * 1990-07-26 2000-09-11 日立化成工業株式会社 耐熱性樹脂ペーストおよびこれを用いたic
US5294835A (en) 1992-07-28 1994-03-15 Nitto Denko Corporation Epoxy resin composition for semiconductor encapsulation and semiconductor device using the same
US5406124A (en) 1992-12-04 1995-04-11 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Insulating adhesive tape, and lead frame and semiconductor device employing the tape
SG44732A1 (en) * 1993-03-29 1997-12-19 Hitachi Chemical Co Ltd Heat-resistant adhesive
JPH06322353A (ja) * 1993-05-12 1994-11-22 Hitachi Chem Co Ltd 耐熱性接着剤組成物
JPH08245942A (ja) * 1995-03-09 1996-09-24 Hitachi Chem Co Ltd 耐熱性接着剤
JPH0940931A (ja) * 1995-08-02 1997-02-10 Hitachi Chem Co Ltd 耐熱性接着剤及び半導体装置
US5912316A (en) * 1996-11-08 1999-06-15 Johnson Matthey, Inc. Flexible interpenetrating networks formed by epoxy-cyanate ester compositions via a polyamide

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001302998A (ja) * 2000-02-15 2001-10-31 Hitachi Chem Co Ltd 接着フィルムおよびその用途
JP2008195943A (ja) * 2000-02-15 2008-08-28 Hitachi Chem Co Ltd 接着剤組成物、その製造方法、これを用いた接着フィルム、半導体搭載用基板及び半導体装置
US8119737B2 (en) 2000-02-15 2012-02-21 Hitachi Chemical Company, Ltd. Adhesive composition, process for producing the same, adhesive film using the same, substrate for mounting semiconductor and semiconductor device
JP2002003795A (ja) * 2000-06-26 2002-01-09 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 新規接着剤組成物及びそれを用いた接合部材
JP2006032936A (ja) * 2004-06-18 2006-02-02 Hitachi Chem Co Ltd ダイボンディング用樹脂ペーストおよびその用途
KR100646070B1 (ko) 2005-06-15 2006-11-14 엘에스전선 주식회사 반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착필름
JPWO2008015759A1 (ja) * 2006-08-04 2009-12-17 日立化成工業株式会社 フィルム状接着剤、接着シート及びこれを使用した半導体装置
US8293847B2 (en) 2006-08-04 2012-10-23 Hitachi Chemical Co., Ltd. Film-like adhesive, adhesive sheet, and semiconductor device using same
JP2014201617A (ja) * 2013-04-02 2014-10-27 ナガセケムテックス株式会社 電子部品封止用接着剤

Also Published As

Publication number Publication date
EP0984051A4 (en) 2001-12-05
TW575637B (en) 2004-02-11
KR20010013221A (ko) 2001-02-26
WO1998054267A1 (fr) 1998-12-03
EP0984051A1 (en) 2000-03-08
JPH10330616A (ja) 1998-12-15
US6372859B1 (en) 2002-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10330724A (ja) 耐熱接着剤、耐熱接着剤層付き半導体チップ、耐熱接着剤層付きリードフレーム、耐熱接着剤層付きフィルム及び半導体装置
KR100970798B1 (ko) 접착 필름 및 이것을 이용한 반도체 장치
KR0134165B1 (ko) 절연성 접착테이프
KR20080075031A (ko) 접착제 조성물, 필름상 접착제, 접착시트, 및 그것을이용한 반도체장치
JP2964823B2 (ja) 接着フィルム、その製造法、接着法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置
JP5488001B2 (ja) 接着剤付半導体チップの製造方法及び半導体装置の製造方法
JP5332419B2 (ja) 感光性接着剤組成物、フィルム状接着剤、接着シート、接着剤パターン、接着剤層付半導体ウェハ、半導体装置、及び、半導体装置の製造方法
KR100621939B1 (ko) 접착성 수지 및 이를 사용한 필름상 접착제
KR20070005698A (ko) 다이본딩용 수지 페이스트
JP3055388B2 (ja) 接着フィルム
JP3482946B2 (ja) 接着フィルム及び半導体装置
JP6716939B2 (ja) 接着剤、それからなる接着フィルム、それらの硬化物を含む半導体装置およびその製造方法
JP2001247780A (ja) 耐熱性樹脂ペースト及びこれを用いた半導体装置
JP3777021B2 (ja) 接着フィルム
JP3410642B2 (ja) 電子部品用耐熱性接着剤組成物
JPH11209729A (ja) 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置
JP2004210805A (ja) 接着フィルム及びその用途
JP4013092B2 (ja) 接着フィルム
JP2007284671A (ja) 接着フィルム
JP4534418B2 (ja) 接着フィルム及びその用途
JP4839670B2 (ja) 接着フィルム、接着シート及び半導体装置
JP4534410B2 (ja) 接着フィルム及びこれを用いた半導体装置
JP3570202B2 (ja) 接着フィルム、その製造法、接着フィルム付き支持部材及び半導体装置
JPH10219109A (ja) 樹脂組成物、接着剤、接着フィルム、これを用いたリードフレーム及び半導体装置
JP2000053744A (ja) 樹脂組成物、接着剤、接着フィルム、これを用いたリードフレーム及び半導体装置