(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する有機絶縁性フィルム上に、接着剤層および保護フィルム層を有する積層体から構成されるＴＡＢ用接着剤付きテープにおいて、前記接着剤層が熱可塑性樹脂（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）およびシリカ粉末（Ｃ）を必須成分として含有し、シリカ粉末（Ｃ）が平均粒径１０μｍ以下、最大粒径が２０μｍ以下であり、シリカ粉末（Ｃ）の配合割合が、全組成物に対して５〜７０重量％であり、エポキシ樹脂（Ｂ）が下記式（Ｉ）、（II）、（III）で示されるエポキシ樹脂を少なくとも１種類含むことを特徴とするＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【化１】
0003700243.tif 000009
（ただし、Ｒ１〜Ｒ８は、各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【化２】
0003700243.tif 000010
（ただし、Ｒ９〜Ｒ１６のうち２つは２，３−エポキシプロポキシ基であり、残りは各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【化３】
0003700243.tif 000011
（ただし、Ｒ１７〜Ｒ２０は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【請求項２】
シリカ粉末（Ｃ）の含有量が１０〜５０重量％であることを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項３】
シリカ粉末（Ｃ）の平均粒径が２μｍ以下、最大粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項４】
シリカ粉末（Ｃ）が溶融シリカ粉末（ｃ’）であることを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項５】
シリカ粉末（Ｃ）が溶融シリカ粉末（ｃ’）であって、かつ球状溶融シリカ粉末（ｃ”）であることを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項６】
熱可塑性樹脂（Ａ）が炭素数３６のジカルボン酸を必須構成成分として含有するポリアミド樹脂（ａ）であることを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項７】
熱可塑性樹脂（Ａ）が炭素数３６のジカルボン酸を必須成分として含有するポリアミド樹脂（ａ）であって、かつアミン価が１以上３未満のポリアミド樹脂（ａ’）であることを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項８】
接着剤層がフェノール樹脂（Ｄ）を含有することを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項９】
可撓性フィルムがポリイミドからなるフィルムであることを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項１０】
請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体集積回路の本発明は半導体集積回路の実装方法であるテープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）方式に用いられる接着剤付きテープ（以下、ＴＡＢ用テープと称する）に関する。さらに詳しくは、高温高湿下での絶縁性、レジスト剥離やメッキ処理後の接着性に優れるだけでなく、高温での接着性も高くボンディングなどの実装性に優れたＴＡＢ用テープおよびそれを用いた半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＴＡＢ用テープは、ポリイミドフィルム等の可撓性を有する有機絶縁性フィルム上に、接着剤層および保護フィルム層として離型性を有するポリエステルフィルム等を積層した３層構造より構成されている。
ＴＡＢ用テープは、（１）スプロケットおよびデバイス孔の穿孔、（２）銅箔との熱ラミネート、（３）パターン形成（レジスト塗布、エッチング、レジスト除去）、（４）スズまたは金メッキ処理などの加工工程を経てＴＡＢテープ（パターンテープ）に加工される。図１にパターンテープの形状を示す。図２に半導体装置の一態様の断面図を示す。パターンテープのインナーリード部６を、半導体集積回路８の金バンプ１０に熱圧着（インナーリードボンディング）し、半導体集積回路を搭載する。次いで、封止樹脂９による樹脂封止工程を経て半導体装置が作成される。このような半導体装置をテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）型半導体装置と称する。ＴＣＰ型半導体装置は、他の部品を搭載した回路基板等とアウターリード７を介して接続（アウターリードボンディング）され、電子機器への実装がなされる。最終的にＴＡＢ用テープの接着剤層は、パッケージ内部に残留するため、絶縁性、耐熱性、接着性が要求される。
【０００３】
近年、電子機器の小型化に伴う高密度化により、ＴＡＢテープ方式における導線幅、ピッチ間距離は狭くなる傾向にある。そのため、接着剤にはより高い絶縁性、接着性と耐薬品性が要求されるようになってきた。耐薬品性は、前記した多数の工程において種々の薬品にさらされるため求められる特性であり、特に導線幅の減少にともない重要視されるようになってきた。前記した多数の工程の中でも、レジスト剥離、金メッキ時のアルカリやエッチング、スズメッキ時の酸に対する薬品性が特に重要視される。また、導線幅、ピッチ間距離のファイン化はアウターリードボンディングなどの実装においても大きな問題となってきた。液晶パネルへのアウターリードボンディングは、一般に異方性導電膜（ＡＣＦ）を介して、１００〜１７０℃の高温下で熱圧着により接続される。この工程において、接着剤の高温接着力が低いと、ファイン化されたアウターリードに剥がれが発生し実装不良となる問題がでてきた。
【０００４】
接着剤の改良も種々検討されている。たとえば、接着力を向上する目的で無機充填剤を添加する方法（特開平５−２９３９８号公報）、耐薬品性を改良する目的でビスＡ型エポキシ樹脂とアミン価３以上のポリアミド樹脂を用いる方法（特開平５−２９３９９号公報）、シロキサン構造を有するエポキシ樹脂を添加する方法（特開平５−２５９２２８号公報）、マレイミド樹脂を添加する方法（特開平５−２９１３５６号公報）などが、また、絶縁性を向上する目的でエポキシ樹脂の塩素イオン含有量を２００ｐｐｍ以下と高純度化する方法（特開平７−７４２１３号公報）などが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、種々の方法で改良された接着剤も、それぞれ少しずつ効果をあげてきているが、配線幅の減少にともなうより過酷な要請に答えるには十分ではなかった。
本発明の目的は、このような問題点を解決し接着性特に高温での接着性、耐薬品性、絶縁性に優れたＴＡＢ用テープおよびそれを用いた半導体装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は可撓性を有する有機絶縁性フィルム上に、接着剤層および保護フィルム層を有する積層体から構成されるＴＡＢ用接着剤付きテープにおいて、前記接着剤層が熱可塑性樹脂（Ａ）およびエポキシ樹脂（Ｂ）およびシリカ粉末（Ｃ）を必須成分として含有し、シリカ粉末（Ｃ）が平均粒径１０μｍ以下、最大粒径が２０μｍ以下であり、シリカ粉末（Ｃ）の配合割合が全組成物に対して５〜７０重量％であり、エポキシ樹脂（Ｂ）が下記式（Ｉ）、（II）、（III）で示されるエポキシ樹脂を少なくとも１種類含むことを特徴とするＴＡＢ用接着剤付きテープおよびそれを用いた半導体装置に関する。
【０００７】
【化４】
0003700243.tif 000002
【０００８】
（ただし、Ｒ１〜Ｒ８は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【０００９】
【化５】
0003700243.tif 000003
【００１０】
（ただし、Ｒ９〜Ｒ１６のうち２つは２，３−エポキシプロポキシ基であり、残りは各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【００１１】
【化６】
0003700243.tif 000004
【００１２】
（ただし、Ｒ１７〜Ｒ２０は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）。
【００１３】
以下、本発明の構成を詳述する。
本発明における熱可塑性樹脂（Ａ）は、接着剤層に可撓性を与えるものであれば特に限定されないが、その具体例としては、ポリエチレン、ポリエステル、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ポリアミド樹脂、ＳＥＢＳ等が挙げられる。中でも、低吸水で絶縁性の優れる炭素数が３６であるジカルボン酸（いわゆるダイマー酸）を含有するポリアミド樹脂（ａ）が好ましい。ダイマー酸を必須構成成分として含有するポリアミド樹脂（ａ）は、常法によるダイマー酸とジアミンの重縮合により得られるが、この際にダイマー酸以外のアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のジカルボン酸を共重合成分として含有してもよく、ジアミンはエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン等公知のものが使用でき、吸水性、溶解性の点から２種類以上の混合でもよい。さらには、エポキシ樹脂（Ｂ）との相溶性を向上し良好な接着性を得る目的で、重縮合の際に、当量比でジアミン成分を過剰に配合し、ポリアミド末端に未反応アミンを残したポリアミド樹脂（ａ’）が好ましい。アミン価の好ましい範囲は１以上３未満であり、アミン価１未満では接着性向上効果は発現しにくく、３以上では接着剤自体の保存性が低下する。ここでいうアミン価とは、ポリアミド１ｇ中に含まれる塩基性チッソを中和する加塩素酸と等量のＫＯＨのｍｇ数を示す。
【００１４】
本発明において、エポキシ樹脂（Ｂ）は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するものなら特に限定されず、これらの具体例としては、例えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、下記式（Ｉ）、（II）、（III）で表されるエポキシ樹脂、
【００１５】
【化７】
0003700243.tif 000005
【００１６】
（ただし、Ｒ１〜Ｒ８は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【００１７】
【化８】
0003700243.tif 000006
【００１８】
（ただし、Ｒ９〜Ｒ１６のうち２つは２，３−エポキシプロポキシ基であり、残りは各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【００１９】
【化９】
0003700243.tif 000007
【００２０】
（ただし、Ｒ１７〜Ｒ２０は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）。
【００２１】
線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂およびハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００２２】
これらのエポキシ樹脂（Ｂ）の中で特に本発明において好ましく使用されるものは、耐薬品性、絶縁性が優れる点で、上記式（Ｉ）、（II）、（III）で表されるエポキシ樹脂を必須成分として含有するものである。そして、エポキシ樹脂（Ｂ）は、上記式（Ｉ）、（II）、（III）で表されるエポキシ樹脂の少なくとも１つを２０重量％以上、特に５０重量％以上含有することが好ましい。
【００２３】
上記式（Ｉ）において、Ｒ１〜Ｒ８の好ましい具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。
【００２４】
上記式（Ｉ）で表されるエポキシ樹脂の好ましい具体例としては、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチル−２−クロロビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチル−２−ブロモビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラエチルビフェニル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラブチルビフェニルなどが挙げられる。
【００２５】
上記式（II）で表されるエポキシ樹脂の好ましい具体例としては、１，５−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ナフタレン、１，５−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−７−メチルナフタレン、１，６−（２，３−エポキシプロポキシ）−２−メチルナフタレン、１，６−（２，３−エポキシプロポキシ）−８−メチルナフタレン、１，６−（２，３−エポキシプロポキシ）−４，８−ジメチルナフタレン、１，６−（２，３−エポキシプロポキシ）−２−ブロモナフタレン、１，６−（２，３−エポキシプロポキシ）−８−ブロモナフタレンなどが挙げられる。
【００２６】
上記式（III）で表されるエポキシ樹脂の好ましい具体例としては、ＥＸＡ−７２００（大日本インキ化学工業（株）製）、ＺＸ−１２５７（東都化成（株）製）などが挙げられる。
【００２７】
本発明におけるエポキシ樹脂（Ｂ）の配合量は、ポリアミド樹脂１００重量部に対して２〜１００重量部、好ましくは５〜７０重量部である。
【００２８】
本発明におけるシリカ粉末（Ｃ）は、平均粒径１０μｍ以下、最大粒径２０μｍ以下であれば、結晶性、形状等特に限定されないが、なかでも熱膨張係数の低下効果が大きく、低応力化に有効な溶融シリカが好ましく用いられる。
【００２９】
ここでいう溶融シリカとは、真比重２．３以下の非晶性シリカを意味し、この溶融シリカの製造は必ずしも溶融状態を経る必要はなく、任意の製造方法を用いることができる。例えば結晶性シリカを溶融する方法および各種原料から合成する方法などが挙げられる。さらには、溶融シリカが球状溶融シリカであり平均粒径２μｍ以下、最大粒径１０μｍが絶縁性、接着性、加工性の点で好ましい。
【００３０】
シリカ粉末（Ｃ）の配合割合は、得られる接着剤の絶縁性、低応力性を考慮して、組成物全体の５〜７０重量％、さらには１０〜５０重量％が好ましい。
【００３１】
本発明において、接着剤層にフェノール樹脂（Ｃ）を添加することにより、一層の接着性および絶縁性を向上させることができる。フェノール樹脂（Ｃ）の具体例としては、たとえばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂や各種レゾール樹脂などが挙げられる。フェノール樹脂の配合割合は、通常エポキシ樹脂１当量に対してフェノール性水酸基０．５〜１０．０当量、好ましくは０．７〜７．０当量となる範囲であることが望ましい。
【００３２】
本発明の接着剤層にエポキシ樹脂（Ｂ）の単独反応、エポキシ樹脂（Ｂ）とポリアミド樹脂（Ａ）やフェノール樹脂（Ｃ）との反応を促進させる硬化促進剤を含有することができる。硬化促進剤は硬化反応を促進するものならば特に限定されず、その具体例としては、たとえば、２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾールおよび２−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール化合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールおよび１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７などの３級アミン化合物、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラキス（アセチルアセトナト）ジルコニウムおよびトリ（アセチルアセトナト）アルミニウムなどの有機金属化合物、およびトリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィンおよびトリ（ノニルフェニル）ホスフィンなどの有機ホスフィン化合物が挙げられる。なお、これらの硬化促進剤は、用途によって２種類以上を併用してもよく、その添加量は、エポキシ樹脂（Ｂ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部の範囲が好ましい。
【００３３】
本発明でいう可撓性を有する絶縁性フィルムとはポリイミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、アラミド、ポリカーボネート、ポリアリレート等のプラスチックあるいはエポキシ樹脂含浸ガラスクロス等の複合材料からなる厚さ２５〜１２５μｍのフィルムであり、これから選ばれる複数のフィルムを積層して用いても良い。中でも、熱膨張係数の小さなポリイミドフィルムが好ましく用いられる。また、これらのフィルムは必要に応じて加水分解、コロナ放電、低温プラズマ、物理的粗面化、易接着コーティング処理等の表面処理を施すことが望ましい。
【００３４】
本発明でいう保護フィルム層とは、銅箔をラミネートする前に接着剤面からＴＡＢ用テープの形態を損なうことなく剥離できれば特に限定されないが、たとえばシリコーンあるいはフッ素化合物コーティング処理したポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルムおよびこれらをラミネートした紙などが挙げられる。
【００３５】
次に、ＴＡＢ用接着剤付きテープの製造方法について説明する。可撓性を有する絶縁フィルムに、接着剤組成物を溶剤に溶解した塗料を塗布、乾燥する。接着剤層の膜圧は１０〜２５μｍとなるように塗布することが好ましい。乾燥条件は、１００〜２００℃、１〜５分である。溶剤は特に限定されないが、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族系とメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系の混合溶媒が好適である。このようにして得られたフィルムに保護フィルムをラミネートし、最後に３５〜１５８ｍｍ程度にスリットする。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００３７】
実施例１〜６、比較例１〜４
下記熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリカ粉末およびその他添加剤を、それぞれ表１に示した組成比となるように配合し、濃度３０重量％となるようにメタノール／モノクロルベンゼン混合溶媒に４０℃で撹拌、溶解して接着剤溶液を作成した。
【００３８】
Ａ．熱可塑性樹脂
Ｉ．ポリアミド樹脂（酸性分：ダイマー酸、アミン成分：ヘキサメチレンジアミン、酸価１．０、アミン価０）
II．ポリアミド樹脂（酸成分：ダイマー酸、アミン成分：ヘキサメチレンジアミン、酸価１．０、アミン価２．０）。
【００３９】
Ｂ．エポキシ樹脂
Ｉ．ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：１８６）
II．４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）−３，３’，５，５’−テトラメチルビフェニル（エポキシ当量：１９５）
III．１，６−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ナフタレン（エポキシ当量：１４９）
IV．ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂“ＺＸ−１２５７”（東都化成（株）製、エポキシ当量：２５７）。
【００４０】
Ｃ．シリカ粉末
Ｉ．平均粒径：４μｍ、最大粒径：１０μｍの破砕溶融シリカ
II．平均粒径：１μｍ、最大粒径：５μｍの球状溶融シリカ
III．平均粒径：１２μｍ、最大粒径：４０μｍの球状溶融シリカ。
【００４１】
Ｄ．フェノール樹脂
レゾールフェノール“ＣＫＭ−１２８２”（昭和高分子（株）製）
Ｅ．添加剤２−ヘプタデシルイミダゾール。
【００４２】
これらの接着剤溶液をバーコータで、厚さ７５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産（株）製“ユーピレックス”７５Ｓ）に約２０μｍの乾燥厚さとなるように塗布し、１００℃、１分および１６０℃で５分間の乾燥を行いＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。次に、これらのＴＡＢ用接着剤付きテープに１８μｍ厚の電解銅箔を１４０℃、１ＭＰａの条件でラミネートした後、エアオーブン中で、８０℃、３時間、１００℃、５時間、１５０℃、５時間の順次加熱処理を行い、銅箔付きＴＡＢ用テープを得た。得られた銅箔付きＴＡＢ用テープの銅箔面に常法によりフォトレジスト膜形成、エッチング、レジスト剥離を行い、接着強度および耐スズメッキ処理の評価用サンプルをそれぞれ作成し、次の測定方法により各接着剤の特性を評価した。結果を表１に示す。
【００４３】
評価方法
（１）スズメッキ処理評価用サンプルを、ホウフッ酸系の無電解スズメッキ液に７０℃、５分浸漬処理し、０．５μｍ厚のメッキを施した。
（２）剥離強度導体幅５０μｍの評価用サンプルを用いて、導体を９０°方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離し、常温と１５０℃での剥離力を測定した。
（３）高温高湿バイアス絶縁性導体幅２００μｍ、導体間距離５０μｍの櫛型形状の測定用パターンを用いて、１３０℃、８５％ＲＨの環境下で１００Ｖの電圧を印加し、絶縁抵抗値が初期値の１／１０以下に低下する時間を測定した。
【００４４】
【表１】
0003700243.tif 000008
【００４５】
表１の結果から明らかなように、本発明により得られたＴＡＢテープは、耐薬品性に優れ高い接着性と耐湿絶縁性を有することが分かる。一方、本発明のシリカ粉末を用いていない比較例１、２は接着性が低いばかりか耐薬品性、耐湿絶縁性においても劣っている。また、シリカ粉末の添加量が本発明の範囲を越える比較例３は接着力が低いばかりか、耐薬品性も極端に劣ることが分かる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は高温高湿下での絶縁性、レジスト剥離やメッキ処理後の接着性に優れた新規なＴＡＢ用テープおよびそれを用いた半導体装置を工業的に提供するものであり、本発明のＴＡＢ用テープによって高密度実装用の半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを加工して得られた、半導体集積回路搭載前のパターンテープの一態様の斜視図。
【図２】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置の一態様の断面図。
【符号の説明】
１．可撓性を有する絶縁性フィルム
２．接着剤
３．スプロケット孔
４．デバイス孔
５．半導体集積回路接続用の導体
６．インナーリード部
７．アウターリード部
８．半導体集積回路
９．封止樹脂
１０．金バンプ
１１．保護膜
【図１】
0003700243.tif 000012
【図２】
0003700243.tif 000013