JPH11236536A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、特定の
多核フェノール系エポキシ樹脂硬化剤と、フィラーとを
有機溶媒中で混合し、基材上に前記混合物の層を形成さ
せ、加熱・乾燥し、基材を除去して、接着フィルムが製
造される。熱可塑性樹脂としてはポリイミド樹脂、熱硬
化性樹脂としてはエポキシ樹脂が好適である。 【効果】本発明の接着フィルムは、実装時の半田付け熱
処理に耐え、かつ、アウトガス（フューム）発生量が少
ないので、半導体素子や加熱装置を汚染しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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に
関し、更に詳しくは、半導体素子等の電子部品とリード
フレームや絶縁性支持基板等の支持部材との接着材料、
すなわちダイボンド用に好適な接着フィルム及びその製
造法、並びにその接着フィルムを用いてつくられる接着
フィルム付き支持部材及び半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子等の電子部品とリードフレー
ムや絶縁性支持基板等の支持部材との接着材料として
は、従来、Au−Si共晶合金、半田、銀ペースト、接着フ
ィルム等が知られている。これらのなかで、Au−Si共晶
合金及び半田は弾性率が大きく、半導体素子の高集積化
に対応した大型チップへの適用が困難なため、近年は、
弾性率が小さい銀ペーストや接着フィルムが主に使用さ
れている。銀ペーストは耐熱信頼性の点から熱硬化性樹
脂を主成分としたものが主流であり、接着フィルムはフ
ィルム形成性の点から熱可塑性樹脂を用いたものが主流
であるが、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを用いた接着
フィルムも提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】熱硬化性樹脂を主成分
とした銀ペーストは、半導体パッケージの組み立て加熱
時に、銀ペーストから発生するアウトガス（フューム）
が半導体素子を汚染し、ワイヤボンド工程におけるワイ
ヤボンダビリティ（ワイヤボンド特性）が低下する問題
がある。また、フュームが加熱装置に付着するという問
題もある。

【０００４】熱可塑性樹脂を用いた接着フィルムは、加
熱時に発生するアウトガス（フューム）量が少なく、融
点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いると接着温度を低く
することができ、リードフレームの酸化等、チップに与
えるダメージを少なくすることができる。しかし、融点
の低い熱可塑性樹脂を用いた接着フィルムは、熱時の接
着力が低いのでダイボンド後の熱処理（例えばワイヤボ
ンド工程、封止工程等）に耐えられないという問題があ
る。

【０００５】また、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを用
いた接着フィルムは、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで
用いることによって接着温度の低温化を図り、熱硬化性
樹脂を使用することによって、熱時における高い接着力
と共に実装時における２５０℃前後の半田付け熱処理に
も耐えることができるが、熱硬化性樹脂を含有するため
加熱時にアウトガスが発生し易い問題がある。

【０００６】本発明の目的は、半導体素子等の電子部品
とリードフレームや絶縁性支持基板とを接着させる接着
フィルムであって、熱時における高い接着力と共に実装
時における２５０℃前後の半田付け熱処理にも耐え、か
つ、アウトガス（フューム）発生が少なく、それゆえ、
半導体素子や加熱装置の汚染、ワイヤボンド特性の低下
等の問題も解決する接着フィルムを提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】熱硬化性樹脂を主成分と
した銀ペーストや熱硬化性樹脂を含む接着フィルムが加
熱された時に発生するアウトガス（フューム）成分を分
析したところ、これは主として使用した熱硬化性樹脂の
未反応樹脂、溶剤又は反応性希釈剤に起因することが分
かった。そこで、種々の熱硬化性樹脂の検討及び接着フ
ィルム製造条件の最適化等を鋭意検討し、本発明を完成
するに至ったのである。

【０００８】すなわち、本発明は先ず、熱可塑性樹脂、
エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤を含有する接着フ
ィルムであって、前記エポキシ樹脂硬化剤は次の式
（１）〜（４）

【化５】 〔式中、ｐは１〜２０の整数、ｍは１〜１０の整数、Ｒ
₁〜Ｒ₂₃はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０のア
ルキル基、フェニル基又は水酸基を示し、Ｘ及びＹは、
次のいずれかの２価の基

【０００９】

【化６】 を示す。〕から選ばれるいずれかのフェノール系エポキ
シ樹脂硬化剤である接着フィルムに関する。ここで、上
記接着フィルムは、基材に接着フィルムが付着している
もの（すなわち、基材付き接着フィルム）であってもよ
い。

【００１０】本発明は、また、上記の接着フィルム又は
基材フィルム付き接着フィルムの製造法も提供する。す
なわち、上記接着フィルムの製造法は、（１）熱可塑性
樹脂と、エポキシ樹脂と、前記化５（化１）で示したフ
ェノール系エポキシ樹脂硬化剤と、必要に応じてフィラ
ーとを、有機溶媒中で混合し、（２）基材上に前記混合
液の層を形成させ、（３）加熱・乾燥し、（４）基材を
除去する、ことを特徴とする。

【００１１】上記基材付き接着フィルムの製造法は、
（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、前記化５（化
１）で示したフェノール系エポキシ樹脂硬化剤と、必要
に応じてフィラーとを、有機溶媒中で混合し、（２）基
材上に前記混合物の層を形成させ、（３）加熱・乾燥す
る、ことを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、支持部材上に前記接着フ
ィルムを接着させた接着フィルム付き支持部材を提供す
る。

【００１３】更に、本発明は、半導体素子を上記の接着
フィルムを用いて支持部材に接着し、半導体素子を封止
材で封止した半導体装置を提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の接着フィルムに含有する
熱可塑性樹脂は、限定されるものではなく、例えば、ポ
リイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シロ
キサンポリイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、フェ
ノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエ−テルスルホン
樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリエ−テルケトン樹脂等があるが、好ましいも
のはポリイミド樹脂である。ポリイミド樹脂について
は、後に詳しく述べる。

【００１５】本発明の接着フィルムに含有するエポキシ
樹脂は、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を含むも
のであれば限定されない。下記の式（５）〜（７）で表
される化合物等がある。

【００１６】

【化７】 (式中、Ｚ₁は２価の有機基、Ｚ₂は４価の有機基、Ｚ₃は
３価の有機基を示す。)

【００１７】このようなエポキシ樹脂としては、例え
ば、ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、ビスフ
ェノールＦ型のグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ
Ｄ型のグリシジルエーテル、ビスフェノールＳ型のグリ
シジルエーテル、２，６−キシレノール型のグリシジル
エーテル、水添加ビスフェノールＡ型のグリシジルエー
テル、１，４−シクロヘキサンジメタノール型のグリシ
ジルエーテル、ジフェニルエーテル型のグリシジルエー
テル、エチレンオキサイド付加体ビスフェノールＡ型の
グリシジルエーテル、プロピレンオキサイド付加体ビス
フェノールＡ型のグリシジルエーテル、ポリエチレング
リコール型のグリシジルエーテル、ポリプロピレングリ
コール型のグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコー
ル型のグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオール
型のグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂の
グリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリ
シジルエーテル、ナフタレン樹脂のグリシジルエーテ
ル、３官能のグリシジルエーテル、４官能のグリシジル
エーテル、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂のグリ
シジルエーテル、ダイマー酸のグリシジルエステル、３
官能のグリシジルアミン、４官能のグリシジルアミン、
ナフタレン樹脂のグリシジルアミン、ポリサルファイド
変性エポキシ樹脂、ポリブタジエン変性エポキシ樹脂等
が挙げられる。これらに１官能エポキシ体が含まれてい
てよい。

【００１８】本発明の接着フィルムに含有させるエポキ
シ樹脂硬化剤は、前記化５に示した式（１）〜（４）の
いずれかのフェノール系化合物である。このようなフェ
ノール系化合物を更に具体的に示せば、次の化８に示す
ように、キシリレン変性ノボラック（８）、ｐ−ヒドロ
キシベンズアルデヒドとフェノールとの縮合による多官
能ノボラック（９）、ジビニルベンゼン付加体フェノー
ルノボラック（１０）、フェニルフェノールノボラック
（１１）、ヒドロキノンビス（ビニルベンゼン）付加体
フェノールノボラック（１２）等が挙げられる。

【化８】 〔式中、ｐは１〜２０の整数、ｍは０〜２０の整数を示
す。〕

【００１９】本発明の接着フィルムに含まれるフィラー
としては、銀粉、金粉、銅粉等の金属フィラー、シリ
カ、アルミナ、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミッ
ク、窒化ホウ素等の無機フィラー、ポリメチルメタクリ
レート、ブタジエン−スチレン系、シリコーン樹脂等の
有機フィラー等がある。

【００２０】次に、本発明の接着フィルムの製造法につ
いて説明する。本発明における接着フィルムの製造は、
（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、前記のエポキ
シ樹脂硬化剤と、必要に応じてフィラーとを、有機溶媒
中で混合し、（２）基材上に前記混合物の層を形成さ
せ、（３）加熱・乾燥し、（４）基材を除去して、行な
うことができる。

【００２１】また、基材付き接着フィルムの製造では、
上記（４）の工程を行うことなく、上記（１）〜（３）
の工程を行えばよい。フィラーとしては、先に挙げたよ
うなフィラーを用いることができる。

【００２２】使用できる熱可塑性樹脂は、前記したよう
に特に限定するものではないが、好ましいものはポリイ
ミド樹脂である。ポリイミド樹脂は、通常、テトラカル
ボン酸二無水物とジアミンとを反応させて製造できる。

【００２３】使用できるテトラカルボン酸二無水物とし
ては、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−
ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２′，３，
３′−ジ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、

【００２４】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、

【００２５】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、フエナンスレ
ン−１，８，９，１０−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、
チオフエン−２，３，４，５−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、３，４，３′，４′−ビフェニルテトラカル
ボン酸二無水物、２，３，２′，３′−ビフェニルテト
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（トリメリテート無水物）、

【００２６】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、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−ジカルボン酸二
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、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、４，４′−ビス（３，４−
ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフイド二無水
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（トリメリット酸二無水物）、
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（トリメリット酸二無水物）、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−ジカルボン酸二無水
物、テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカル
ボン酸二無水物等のほか、

【００２７】次の式（Ｉ）

【化９】 （ただし、ｎ＝２〜２０の整数を示す。）で表されるテ
トラカルボン酸二無水物がある。特に好ましいポリイミ
ド樹脂は、前記の式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物
の含量が全テトラカルボン酸二無水物の３０モル％以上
であるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応
させて得られるポリイミド樹脂である。

【００２８】前記式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物
としては、ｎが２〜５のとき、１，２−（エチレン）ビ
ス（トリメリテート二無水物）、１，３−（トリメチレ
ン）ビス（トリメリテート二無水物）、１，４−（テト
ラメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、１，５
−（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート二無水
物）、ｎが６〜２０のとき、１，６−（ヘキサメチレ
ン）ビス（トリメリテート二無水物）、１，７−（ヘプ
タメチレン）ビス（トリメリテート二無水物）、１，８
−（オクタメチレン）ビス（トリメリテート二無水
物）、１，９−（ノナメチレン）ビス（トリメリテート
二無水物）、１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメ
リテート二無水物）、１，１２−（ドデカメチレン）ビ
ス（トリメリテート二無水物）、１，１６−（ヘキサデ
カメチレン）ビストリメリテート二無水物、１，１８−
（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート二無水
物）、等があり、これら２種以上を併用してもよい。

【００２９】上記式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物
は、無水トリメリット酸モノクロライド及び対応するジ
オールから合成することができる。また、全テトラカル
ボン酸二無水物に対して上記テトラカルボン酸二無水物
の含まれる量を好ましくは３０モル％以上とするのは、
接着フィルムの低温接着性を保つためである。

【００３０】前記ポリイミド樹脂の他の原料の一つであ
るジアミンとしては、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、１，１２−ジアミノド
デカン等の脂肪族ジアミン、

【００３１】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、３，４′−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、
３，３′−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、３，４′−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イド、
３，４′−ジアミノジフェニルスルフイド、４，４′−
ジアミノジフェニルスルフイド、

【００３２】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（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−アミノフエノキシ）フエ
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）スルフイド、ビス（４−（４
−アミノフェノキシ）フェニル）スルフイド、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）スルホン等
の芳香族ジアミンを挙げることができる。これは２種以
上を混合して用いてもよい。

【００３３】テトラカルボン酸二無水物とジアミンの縮
合反応は、有機溶媒中で行う。この場合、テトラカルボ
ン酸二無水物とジアミンは等モル又はほぼ等モルで用い
るのが好ましく、各成分の添加順序は任意である。用い
る有機溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチル
ホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチル
スルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、ｍ−ク
レゾール、ｏ−クロルフェノール等がある。

【００３４】反応温度は８０℃以下、好ましくは０〜５
０℃である。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々
に上昇する。この場合、ポリイミドの前駆体であるポリ
アミド酸が生成する。

【００３５】ポリイミドは、上記反応物（ポリアミド
酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は１
２０℃〜２５０℃で熱処理する方法や化学的方法を用い
て行うことができる。なお、本発明においてポリイミド
樹脂とは、ポリイミド及びその前駆体を総称する。ポリ
イミドの前駆体には、ポリアミド酸のほか、ポリアミド
酸が部分的にイミド化したものがある。

【００３６】本発明の製造法で用いられるエポキシ樹脂
とエポキシ樹脂硬化剤は、熱により橋かけ（架橋）反応
を起こす。この反応を促進するために、硬化促進剤（触
媒）を適宜、使用することができる。

【００３７】本発明の接着フィルムの製造において、熱
可塑性樹脂１００重量部に対してエポキシ樹脂を好まし
くは１〜１００重量部、更に好ましくは２〜５０重量部
用い、前記のエポキシ樹脂硬化剤を好ましくは０．０２
〜１２０重量部、更に好ましくは０．１〜８０重量部用
いる。更に硬化促進剤（触媒）を有機溶媒に溶解し、基
材上に塗布して層を形成させ、加熱・乾燥することによ
り製造できる。

【００３８】エポキシ樹脂の使用量が１００重量部を超
え、エポキシ樹脂硬化剤の使用量が１２０重量部を超え
ると、接着フィルム加熱時の重量減少量及びアウトガス
発生量（フュ−ム発生量）が多くなり、また、フィルム
形成性も悪くなる傾向となる。また、エポキシ樹脂の使
用量が１重量部未満及びエポキシ樹脂硬化剤の使用量が
０．０２重量部未満では、熱時接着力が低下する傾向と
なる。

【００３９】熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及び前記エポ
キシ樹脂硬化剤と共にフィラーを含有させる場合のフィ
ラーとしては、先に述べたような金属フィラー、無機フ
ィラー又は有機フィラーを用いる。フィラーのうち、前
記金属フィラーは接着フィルムに導電性またはチキソ性
を付与する目的で添加され、無機フィラーは接着フィル
ムに低熱膨張性、低吸湿性を付与する目的で添加され、
有機フィラーは接着フィルムに靭性を付与する目的で添
加される。これら金属フィラー、無機フィラー又は有機
フィラーはそれぞれ２種以上を用いることもできる。フ
ィラーを用いた場合の混合・混練は、通常の撹拌機、ら
いかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、
組み合せて行うことができる。

【００４０】フィラーの量は、熱可塑性樹脂１００重量
部に対し０〜８０００重量部、好ましくは０〜４０００
重量部の範囲である。８０００重量部よりも多いと接着
性が低下する。

【００４１】フィラー含有の接着フィルムは、熱可塑性
樹脂、エポキシ樹脂及び前記エポキシ樹脂硬化剤を有機
溶媒に溶解後、フィラーを加え、必要に応じ他の成分を
加え、混合・混練する。得られたペースト状混合物を、
基材上に均一に塗布し、加熱・乾燥して製造する。

【００４２】上記接着フィルムの製造の際に用いる有機
溶媒は、材料を均一に溶解、混練または分散でき、加熱
によって容易に除去できる溶媒とする。例えば、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
ロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコー
ルジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、
メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソル
ブ、ジオキサン等がある。

【００４３】加熱・乾燥は使用した溶媒が十分に揮散す
る条件、すなわち、おおむね６０〜２００℃の温度で、
０．１〜９０分間加熱して行う。その後、接着フィルム
は通常、室温下で基材から剥がして使用する。あるい
は、基材付きのまま使用することもできる。

【００４４】接着フィルムの製造時に使用する基材は、
上記の接着フィルム製造時の加熱・乾燥条件に耐えるも
のであれば特に限定するものではない。例えば、ポリエ
ステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリ
エーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフ
ィルム、メチルペンテンフィルム等がある。これらのフ
ィルムは、シリコーン系やシリカ系の離型剤で処理され
たものであってもよい。

【００４５】接着フィルムは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体
素子と、４２アロイリードフレーム、銅リードフレーム
等のリードフレーム、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等
のプラスチックフィルム、ガラス不織布等基材にエポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂等のプラスチックを含浸・硬化
させたもの、アルミナ等のセラミックス等の支持部材と
の接着に用いることができる。すなわち、前記したよう
な半導体素子と支持部材との間に本発明の接着フィルム
を挾み、１００〜３００℃、０．１〜３００秒間、加熱
圧着して、両者を接着させる。その後、ワイヤーボンデ
ィング工程、封止材による封止工程を経て半導体装置
（半導体パッケージ）とされる。

【００４６】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 実施例１、比較例１〜３ 下記ポリイミドＡ〜Ｃを熱可塑性樹脂として用い、表１
の配合表に示す通り、Ｎｏ．１〜４のワニス（Ｎｏ．
１：本発明の実施例１に関するもの、Ｎｏ．２〜４：比
較例１〜３に関するもの）を調合した。 ポリイミドＡ：デカメチレンビストリメリテート二無水
物と４，４’−ジアミノジフェニルメタンとから合成し
た。 ポリイミドＢ：エメチレンビストリメリテート二無水物
と２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル）プロパンとから合成した。 ポリイミドＣ：デカメチレンビストリメリテート二無水
物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとから合成
した。

【００４７】なお、表１において、種々の記号は下記の
ものを意味する。 ＹＤＣＨ−７０２：東都化成、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂（エポキシ当量２２０）、 ＹＸ−４０００Ｈ：油化シェル、ビフェニル型エポキシ
樹脂（エポキシ当量１９２）、 Ｎ−８６５：大日本インキ、ビスフェノールノボラック
型エポキシ樹脂（エポキシ当量２０８）、 ＤＭＥ−１００：新日本理化学、シクロヘキサンジメタ
ノール型エポキシ樹脂（エポキシ当量１５５）、 ＸＬ−２２５：三井高圧、キシリレン変性フェノールノ
ボラッック（ＯＨ当量：１７５）、式（８）の化合物、 Ｈ−１：明和化成、フェノールノボラック（ＯＨ当量１
０３）、 ＢＰ：本州化学、ビフェノール（ＯＨ当量９３）、 ＢＰＦ−Ｃ：本州化学、メチレンビスフェノール（ＯＨ
当量１００）、

【００４８】ＤＭＡｃ：ジメチルアセトアミド、 ＤＭＦ：ジメチルホルムアミド、 ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン

【００４９】

【表１】 表１ 配合表 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 成分 ワ ニ ス 番 号 No.１ No.２ No.３ No.４ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 熱可塑性樹脂 ポリイミド Ｂ Ａ Ａ Ｂ 重量部 １００ １００ １００ １００ エポキシ樹脂 YX-4000H YDCH-702 DME-100 N-865 重量部 ２５ ２０ ２０ ３０ エポキシ樹脂硬化剤 XL-225 Ｈ−１ ＢＰ ＢＰＦ−Ｃ 重量部 ２２.８ ９.６ １１.８ １４.４ 硬化促進剤 2MA-OK 2MA-OK 2P4MHZ 2P4MHZ 重量部 ０.３ ０.３ ０.１ ０.１５ フィラー アルミナ シリカ 無し アルミナ 重量部 １００ ８０ − １９０ 溶媒 ＤＭＦ ＮＭＰ ＤＭＦ ＤＭＦ 重量部 ５００ ３５０ ４００ ３００ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５０】このワニスを５０μｍの厚さに基材（ポリ
プロピレンフィルム）上に塗布し、８０℃で１０分、続
いて１２０℃で３０分加熱し、その後、室温で基材から
剥がして、接着フィルムを得た。得られた接着フィルム
（実施例１：ワニス番号Ｎｏ．１に対応；比較例１〜
３：ワニス番号Ｎｏ．２〜４に対応）はいずれも室温で
ベタツキはなく、自己支持性をもつフィルムであった。

【００５１】実施例１及び比較例１〜３の接着フィルム
の接着特性（剪断接着力及びピール強度）、並びに２５
０℃で２分間加熱したときの重量減少量及びフューム付
着量についての評価試験結果を表２に示す。なお、比較
例４は銀ペースト（日立化成工業株式会社製、商品名エ
ピナール）である。

【００５２】

【表２】 表２ 評価試験結果 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例 比 較 例 項目 １ １ ２ ３ ４ (銀ペ) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 剪断接着力 （kgf/chip） 室温 14.5 11.9 12.4 11.3 12.4 ３５０℃ 2.7 2.1 2.5 2.8 1.2 ピール強度 （kgf/chip） ２５０℃ ＞3 ＞3 2.2 2.5 0.4 重量減少量 （μｇ／ｍｍ³） 34 161 158 134 260 フューム付着量 （μｇ／ｍｍ³） 2.3 32.3 37.1 31.8 − ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００５３】＜重量減少量及びフューム付着量の測定法
＞基板上に、適当な大きさに切断した接着フィルムを載
せ、その上に試験板を接近させて設置する。このサンプ
ルを表面温度が２５０℃の熱盤上に置き、２分間加熱す
る。室温に冷却した後、接着フィルムの重量を測定し、
加熱処理前の接着フィルムの重量と比べ接着フィルムの
重量変化量（単位：μｇ／ｍｍ³（接着フィルム））を
求め、これを重量減少量とする。また、試験板に付着し
たフューム重量（単位：μｇ／ｍｍ³(接着フィルム)）
を測定し、フューム付着量とする。

【００５４】＜剪断接着力及びピール強度の測定法＞接
着フィルムを４×４ｍｍ及び８×８ｍｍの大きさに切断
し、これを４×４ｍｍ及び８×８ｍｍの大きさシリコン
チップと４２アロイ製リードフレームの間にそれぞれ挾
み、５００ｇの加重をかけて、２６０℃で３秒間圧着さ
せたのち、次の方法で剪断接着力及びピール強度を測定
した。剪断接着力：４×４ｍｍのシリコンチップを４×
４ｍｍの接着フィルムで接着したサンプルを用いて、室
温及び３５０℃、２０秒加熱時の剪断接着力をプッシュ
プルゲージにより測定した。ピール強度：８×８ｍｍの
シリコンチップを８×８ｍｍの接着フィルムで接着した
サンプルを用いて、２５０℃、２０秒加熱時のピール強
度をプッシュプルゲージにより測定した。

【００５５】

【発明の効果】請求項１〜４の接着フィルム及び請求項
５〜６の基材付き接着フィルムは、半導体素子等の電子
部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材の
接着材料として、低温接着性、良好な熱時接着力及び高
い半田耐熱性を有し、かつ、アウトガス（フューム）の
発生が少ないので、半導体素子や加熱装置の汚染、ワイ
ヤボンド特性の低下等の問題を招かない。請求項７〜１
３の製造法により、請求項１〜６の接着フィルムを製造
できる。請求項１４の接着フィルム付き支持部材は、請
求項１５の半導体装置の中間製品である。請求項１５の
半導体装置は、実装時の２５０℃前後の半田付け熱処理
に耐え得る高い半田耐熱性を有し、信頼性が高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 23/29 Ｈ０１Ｌ 23/30 Ｒ 23/31 (72)発明者 野村 真紀 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社筑波開発研究所内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及びエポキシ
   樹脂硬化剤を含有する接着フィルムであって、前記エポ
   キシ樹脂硬化剤は次の式（１）〜（４） 【化１】 〔式中、ｐは１〜２０の整数、ｍは１〜１０の整数、 Ｒ₁〜Ｒ₂₃はそれぞれ独立に、水素、炭素数１〜１０の
   アルキル基、フェニル基又は水酸基を示し、 Ｘ及びＹは、次のいずれかの２価の基 【化２】 を示す。〕から選ばれるいずれかのフェノール系エポキ
   シ樹脂硬化剤である接着フィルム。
2. 【請求項２】熱可塑性樹脂がポリイミド樹脂である、請
   求項１の接着フィルム。
3. 【請求項３】ポリイミド樹脂が、次の式（Ｉ） 【化３】 （式中、ｎは２〜２０の整数を示す。）のテトラカルボ
   ン酸二無水物の含量が全テトラカルボン酸二無水物の３
   ０モル％以上であるテトラカルボン酸二無水物と、ジア
   ミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂である、請
   求項２の接着フィルム。
4. 【請求項４】熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及びエポキシ
   樹脂硬化剤に加えて、更にフィラーを含有する、請求項
   １の接着フィルム。
5. 【請求項５】基材に請求項１〜３のいずれかの接着フィ
   ルムが付着している基材付き接着フィルム。
6. 【請求項６】基材に請求項４の接着フィルムが付着して
   いる基材付き接着フィルム。
7. 【請求項７】（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂と、
   前記化１で示したいずれかのフェノール系エポキシ樹脂
   硬化剤とを有機溶媒中で混合し、（２）基材上に前記混
   合液の層を形成させ、（３）加熱・乾燥し、（４）基材
   を除去する、請求項１の接着フィルムの製造法。
8. 【請求項８】請求項７の製造法において、熱可塑性樹脂
   としてポリイミド樹脂を用いる、請求項２の接着フィル
   ムの製造法。
9. 【請求項９】請求項８の製造法において、ポリイミド樹
   脂として、次の式（Ｉ） 【化４】 （式中、ｎは２〜２０の整数を示す。）のテトラカルボ
   ン酸二無水物の含量が全テトラカルボン酸二無水物の３
   ０モル％以上であるテトラカルボン酸二無水物と、ジア
   ミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂を用いる、
   請求項３の接着フィルムの製造法。
10. 【請求項１０】請求項７〜９の製造法において、エポキ
    シ樹脂の使用量が熱可塑性樹脂１００重量部に対して１
    〜１００重量部、エポキシ樹脂硬化剤の使用量が熱可塑
    性樹脂１００重量部に対して０．０２〜１２０重量部で
    ある、請求項１〜３いずれかの接着フィルムの製造法。
11. 【請求項１１】（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂
    と、前記化１で示したいずれかのフェノール系エポキシ
    樹脂硬化剤と、フィラーとを有機溶媒中で混合し、
    （２）基材上に前記混合物の層を形成させ、（３）加熱
    ・乾燥し、（４）基材を除去する、請求項４の接着フィ
    ルムの製造法。
12. 【請求項１２】（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂
    と、前記化１で示したいずれかのフェノール系エポキシ
    樹脂硬化剤とを、有機溶媒中で混合し、（２）基材上に
    前記混合液の層を形成させ、（３）加熱・乾燥する、請
    求項５の基材付き接着フィルムの製造法。
13. 【請求項１３】（１）熱可塑性樹脂と、エポキシ樹脂
    と、前記化１で示したいずれかのフェノール系エポキシ
    樹脂硬化剤と、フィラーとを有機溶媒中で混合し、
    （２）基材上に前記混合物の層を形成させ、（３）加熱
    ・乾燥する、請求項６の基材付き接着フィルムの製造
    法。
14. 【請求項１４】支持部材上に請求項１〜６のいずれかの
    接着フィルムを接着させた接着フィルム付き支持部材。
15. 【請求項１５】半導体素子を請求項１〜４のいずれかの
    接着フィルムで支持部材に接着し、半導体素子を封止材
    で封止した半導体装置。