JPS603131A - 半導体素子固定用接着フイルム - Google Patents

半導体素子固定用接着フイルム

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JPS603131A
JPS603131A JP58111286A JP11128683A JPS603131A JP S603131 A JPS603131 A JP S603131A JP 58111286 A JP58111286 A JP 58111286A JP 11128683 A JP11128683 A JP 11128683A JP S603131 A JPS603131 A JP S603131A
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JP
Japan
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film
thermoplastic resin
adhesive film
semiconductor element
fluorine
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JP58111286A
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English (en)
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Hideto Suzuki
秀人 鈴木
Kazuo Iko
伊香　和夫
Fujio Kitamura
北村　富士夫
Akiko Ono
小野　彰子
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体素子をステムやリードフレームの如き
基板士、に固定するだめのいわゆるダイポンディング用
接着フィルムに関する。
ダイポンディングとをよステムやり−１・゛フレームの
如き半導体基板に半導体素子を接着固定することてあり
、従来この接着固定のためのタイボンデインク用材料と
して、基板と素子との間の電気的な接続機能を兼ね（ｊ
ａｒえたＡｕ−５ｉ共晶や導電性銀ペースト組成物が知
られている。
上記Ａｕ−５ｉ共品と（ｌま〕１（板１−に予めＡｌｌ
メッキを施しこの−１−に半尋体素モとしてのシリコン
チップを＋Ｔｈ　７７ａ下で圧着してＡｕ−５ｉ共品合
金からなる金属接着層を形成するものであり、また棉電
性鉋ペースト組成物はエポキシ樹脂やポリイミド系樹脂
の］］［」、駆体の溶液に導電性材料としての銀粉を混
練してペースト化しこれを基板と素子との間に介装塗着
したのち加熱硬化さぜるものである。
しかるに、半榎体素子のなかにＱまＭＯＳ　Ｉ　Ｃ，Ｌ
ＳＩ。
ＣＣＩ）、パイボ〜うＩＣ，ＳＯ５などのように、ザフ
電、ｊｉｉ、ｊｉを半曽体素子十のポンディングパッド
より引き出すことができ、半導体素子の裏面のメタライ
ゼーション（基板−［、に素子収面を電気的に接続する
こと）が不要な半導体素子もある。かがる素Ｔ−に１ｊ
ＩＪ記従来の接着材料を過用することは、高価なＡｕ、
Ａｇを必要とすることから経済的に不利である。
一方、導電性銀ペースト組成物にあっては、銀粉のバイ
ンダとしてエポキシ樹脂やポリイミド系樹脂の前駆体を
用いているため、本来その硬化に長時間を要しＡｕ−３
ｉ共品に比しダイポンディングの作業性に劣る欠点があ
る−か、特にエポキシ樹脂では高’ｊｊ＋ｒｒての劇湿
悄性に欠は素子の配線パターンが経時的にｍ５食する欠
点があった。まだ、この棟のペースト組成物では基板−
Ｌに均一厚みに塗工しにくく、これが半導体素子を傾斜
さぜる原因となってワイヤポンディングに支障をきだし
たり素子に不均一な歪みを生じさせる欠点もあった。
これらの欠点はいずれもパインタ樹脂の特性および液状
（ペースト状）塗工方式を採用していることに基つくも
のであるため、ｔｉｉｊ記した躾面のメタライゼーショ
ンが不要な半導体素子に対して］１記従来の銀ペースト
組成物をそのままｊ９月」した場合は当然のこと、仮に
この工１１成物の代りに銀粉を全（含まないエポキシ樹
脂およびポリイミド果樹１指のｒｉ「を躯体の溶液その
ものをダイホンテインク用伺料として用いたときでも、
ｌ＞７１記同様の欠点を免れない。
この発明者ら（は、以上の観点から、裏面のメタライゼ
ーションが不要な半導体素子に対して好適なグイボンテ
ィング用材料を探究するべく鋭意検Ｂ＝Ｊシだ結果、耐
熱性フィルムの両面に熱可塑性樹脂を融和剤として塗工
してなるフィルム状物が１−４記利料としてきわめて有
用であることを知り、この発明をなすに至ったものであ
る。
辺、下、この発明を図面を参考にして説明する。
第１図はこの発明の半導体素子固定用接着フィルムの断
面図を示したものであり、この接着フィルム１ば、ポリ
イミドフィルムやポリテトラフルオロエチレンフイ、ル
ムなどの耐熱性フィルム２とこのフィルム２の両面に溶
液塗工ないし溶融塗工により塗工された熱可塑性樹脂か
らなる融着剤３゜３とから１；、７成されている。
−に記耐熱性フィルム２は通常上記熱可塑性樹脂の融着
温度以−］二の耐熱性を有しており、一方熱ｉ＋Ｊ塑性
樹脂としては、融点が２００〜３２０　’ｃのフッ素系
ポリマーが好ましく、その他」−記同様の融点を有する
他の熱可塑性樹脂を使用できる。」１記融点が低ずぎる
ものでは半導体装置としての耐熱性に問題を生じやすく
、また高くなりすきるとクイポンディング時に高温を要
し、いずれも好ましくない。
上記フッ素系ポリマーとしてはフッ素含有吊が通常２０
重量％以上、好ましくＪＪ：５０〜７６重、ｉ’７ｉ％
のものが用いられる。特に、パーフルオロアルケンない
しパーフルオロビニルエーテルのホモポリマーまたはコ
ポリマーが好適であり、その代表例としてはテトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以
下、ＦＥＰという）、構造式；　＋ＣＩ”２−ＣＦ２−
ＣＦ２−ＣＦ（ＯＲＶ）＋ｉ１（たたし、式中Ｒｆは炭
素数７以下、好ましくは１〜３のフッ化アルキル基を意
味する）で表わされるテトラフルオロエチレンーパーフ
ルオロヒニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡという）
を挙けることができる。」−記Ｐ　Ｆ　Ａの市販品とし
てはタイキン工業社製商品名ネオフロンＰＦＡ、テユポ
ン社Ｅｌ　商品名テフロンＰＦＡなとがある。
その曲の上記フッ素系ポリマーとして、４．記構造式で
表わされるＰＦＡのフッ素の一部が水素に置換されたも
のや、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレンーテ
トラフルオロエチレン共手合体（以下、ＥＴＦＥという
）、エチレン−クロルトリフルオロエチレン共重合体な
ども使用可能である。
これらのフッ素系ポリマーは常温でけ非接石性であるが
融点以」二に加熱すると金属など、に対して容易に融着
する性質を有しているとともに、溶融肺のポリマーの流
れが少ないという特徴を有［７ている。
接着フィルム１の厚みとして１１ま、一般に７〜１５０
μ７７ｚ１好適には２０〜１１０μＩ）Ｌであり、この
うち耐熱性フィルム２の厚みが５〜９０ノｌ？ｌＬ、好
ましくは１０〜７０　ｐｍで、このフィルム２の両面に
倹王さハる［］ｆＩ記熱可塑性樹脂からなる融着剤のそ
：ｈ−それのｊ・ｙみが１〜３０μｍ１７、好適には５
〜２０ノ１ｍである。
第２図および第３図は、−１−記接着フイルム１を用い
て半導体素子をダイポンディングしてなる半導体装置の
一例を示したもので、４は半導体基板トシてのリードフ
レーム５　ａ　ｊ二に１１１Ｊ記フイルム１によってダ
イポンティングつまり接７′ｌ固定された半導体素子、
６，６は上記素子４１−に形成された電極７，７と他の
リードフレーム５１）　、　５　ｃとを接続したホンデ
ィングワイヤ、８ば１−４記各構成要素を一体に包囲し
だ封止樹脂である。
接着フィルム１による素子４のダイホンディングは、リ
ードフレーム５　ａ　Ｊｌに所定の大きさに明断した上
記フィルム１を載置しこのＬに素子４をのせたのち、フ
ィルム１の融着剤３，３か溶融軟化する温度下で加熱圧
着することにより行われる。
このように、この発明の接着フィルム１によれは、この
フィルム１を介して基板５２１と半導体素子４とを熱圧
着することにより、上記フィルム１の融イー１剤３，３
の熱？、Ｍ！ｌ＋イ゛′１性によって１１舜■、−のう
ぢにタイホンディングすることができ、従来のエポキシ
樹脂やポリイミド系樹脂の［］ｆ」躯体の如き熱硬化性
樹脂を用いたものに較べてダイホンディングの作業性を
大巾に改善することがてきる。しかも、Ａｕ−５ｉ共品
や銀ペースト組成物のようなＩＱｉ価なＡｕ、Ａｇを使
用しないものであるだめ半導体装置のニスト低減に寄与
できる。
また、」−記フイルム１によれば従来のエポキシ樹脂を
用いた銀ペースト組成物の如き耐湿特性の低下をきたす
おそれはない。特に融着剤３，３として前述したフッ素
系ポリマーを用いると」−記耐湿喘性の大ｒｌ＋な向−
１−を期待てきる。
さらに、この種のフィルムによるタイポンディングでは
、従来のペースト状物の塗工方式にみられたような接着
層ｊ学の不均一化をきたすおそれが１１いだめ、引き続
くワイヤポンティングに支障をきたし／こり半導体素子
に不均一な歪みを生じさせる問題をもたず、この点から
も晶侶頼性の半導体装置を得ることができる。
以−１−のように、この発明の接着フ（イルムによりは
、生産性」６よひ経済性良好にして間信頼性の半導体装
置を得ることができる。
以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。
実施例１ 厚さ２０）１７＋１のカプトンフィルム（ポリイミドフ
ィルム）の両面にＦ　Ｅ　Ｐ　（融点２７０°Ｃ）を片
側］、　Ｏ／Ｉ　？ｒｒ厚に溶融塗工してこの発明の半
導体素子固定用接着フィルムを得た。
このフィルムを用いてリードフレーム材質である４２ア
ロイ板」−ニシリコンチツプ（３ｍｍ　Ｘ　３　ｉｎｍ
　）を３５０　”Ｃ、５Ｋｙ／　ｃｒｒＩ　、　５秒の
条件で加熱圧着した。接着後室温まで冷力化、プッシュ
プルゲージを用いて剪ｉ折接着力を測定しようとしたが
、接着強度が大きく素子が破壊した。さらに、２００°
Ｃて剪断接着力を測定したところ、２０　Ｋ！／／　ｃ
ｎｉの接着力を示し、ワイヤボンデインク時に必要な接
着力以」二の値であった。
つきに、−１−記フイルムを用いてアルミｌ呂食性測定
用のモデル素子を１．５己同様にして１６ピンＤＩＰの
リードフレームにタイポンディングし、所定のワイヤボ
ンデインクを行い、さらに１ヨ東電気工業株式会社製の
エポキシ成形利料Ｍｉ’　−ｉ　ｏて成形封止して半導
体装置をつくった。この装置につき、１４３℃、４気圧
、９５％］＜、　Ｉ−１、１，０ポルトバイアスのプレ
ッシャークツカーバイアステストを行った。結果は後記
の表に示されるとおりてあった。
実施例２ ＦＥＰＯ代りにＰ　Ｆ　Ａ、　（融点３０５　’Ｃ）を
用いた以外は実施例１と同様にしてこの発明の半縛体素
子固定用接着フィルムを作製した。このフィルムを用い
て実施例１と同様にして半導体素子の剪断接着力試験を
行ったＬころ、１１ｉ１Ｊ定温度−２００’Ｃて２５に
！７　／　ｃｒｒＩという充分な接着力が得られた。ま
だ、実施例１と同様にして半導体装置をつくり、そのプ
レッシャークツカーバイアステストを行った結果は、後
記の表に示されるとおりてあった。
実施例３ 厚さ２５ノＺ　ｎＬのカプトンフィルム（ポリイミドフ
ィルム）の両面にＥ　Ｔ　Ｆ　）Ｅ　ｆ′融点２６０”
Ｃ）をハ側１２．５　ノＬｍ厚に溶融塗工してこの発明
の半導体素子固定用接着フィルムを得ン’−ｃ。このフ
ィルムを用いて実施例１と同様にして半導体素子の剪断
接着力試験を行ったところ、測定温度２００″Ｃて１５
”ｇ／　ｃｙｌという充分な接霜力が得られた。また実
施例１と同様にして半導体装置を作り、プレッシャーク
ツカーバイアステストを行った結果は、後記の表に示さ
力、るとおりであった。
比較例１ ４２アロイ板に金メッキを施し、これにシリコンチップ
を３５０　”Ｃ、５Ｋｇ／Ｃ〃ｆ、　５秒の条件で圧着
してＡｕ−５ｉ共品合金を形成して接着した。２００°
Ｃの剪断接着力を測定したところ、チップが破壊した。
まだ、１６ピンＤＩＰのリードフレームの必要部分を金
メッキし、これにアルミ腐食測定用のモデル素子をＡｕ
−５ｉ共品合金の形成にてダイホンディングし、以下実
施例１と同様にしてプレッシャークツカーバイアステス
トを行った。
結果は後記の表に併記されるとおりてあった。
比較例２ 市販のエポキシ系銀ペースト組成物を用い、これを４２
アロイ板」―にφ工したのちこの上にシリコンチップを
のせ、１１３０”Ｃ，１時間の条件て硬化させて上記チ
ップを上記４２アロイ板に接石した。２６０″Ｃでの剪
断接着力を測定したところ、２０　ｌ（ｇ／　ｃｙｔＩ
と充分な接着強度を有していた。つきに、アルミ腐食測
定用モデル素子を上記銀ペースト組成物を用いて１８０
’Ｃ，］時間の硬化条イ／１て１６ピンＤ　Ｉ　Ｐのリ
ードフレーム＋、にタイポンチインクし、以下実施例１
と同様にしてプレッシャークツカーバイアステストを行
った。結果は、下記の表に併記されるとおりてあった。
」−記の結果から明らかなように、この発明の接着フィ
ルムによれば、作業性きわめて良好にして従来もつとも
信頼性の高いといわれているＡｕ−５ｉ共晶合金による
接着方式を採用したものに比し遜色のない良好な耐湿信
頼性を有する半導体装置が得られるものであることがわ
かる。
【図面の簡単な説明】
第１図（Ｉ′ｉこの発明の半曽体素子固定用接着フィル
ム、第２図は］・記フィルムを用いて作製した半導体装
置の一例を示す断面図、第３図は同Ｓｌ１面図である。 ２・・・・・耐熱性フィルム、３・　熱可塑性樹脂から
なる融着剤。 特許１−旧１．・ｊ“１人　ロ束電気工業株式金社第３
図　７７

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）耐熱性フィルムの画商に曲回Ｆ７１性樹脂を融着
    剤として塗工してなる半尋体素子固定用接才）フィルム
    。
  2. （２）熱可塑性樹脂が融点２００〜３２０　”Ｃのフッ
    素系ポリマーである特許請求の範囲′π（１）項記載の
    半導体素子固定用接着フィルム。
  3. （３）フッ素系ホｌＪマーがパーフルオロアルケンない
    しパーフルオロヒニルエーテルのホモホリマーまたはコ
    ポリマーからなる特許請求の範囲第（２）項記載の半尋
    体素子固定用接着フィルム。
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