(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミドフィルム、接着剤層および保護フィルムをこの順に積層したものであるＴＡＢ用接着剤付きテープの製造方法であって、あらかじめ保護フィルムに形成しておいた接着剤層をポリイミドフィルムに積層した後、９６時間以上の加熱を行い、該テープの最大のオーバーハング量が２０μｍ以下の範囲であることを特徴とするＴＡＢ用接着剤付きテープの製造方法。
【請求項２】
最大のオーバーハング量が２〜２０μｍの範囲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の製造方法。
【請求項３】
最大のオーバーハング量が２〜１５μｍの範囲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の製造方法。
【請求項４】
接着剤層がポリアミド樹脂およびフェノール樹脂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の製造方法。
【請求項５】
ポリアミド樹脂が炭素数３６のジカルボン酸を構成成分として含有することを特徴とする請求項４記載のＴＡＢ用接着剤付きテープの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＡＢ（テープ・オートメーテッド・ボンディング）方式と称する半導体集積回路実装用テープ（以下、ＴＡＢテープと略す）に使用される接着剤付きテープに関するものである。さらに詳しくは該テープの接着剤の流動性に関し、ＴＡＢテープの製造工程において、接着剤のはみ出しやＴＡＢリードの接続不良や密着不良がなく、加工性および生産性に優れたＴＡＢ用接着剤付きテープを提供することに関する。
【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。
【０００３】
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）接着剤加熱キュア、（４）パターン形成（レジスト塗布、エッチング、レジスト除去）、（５）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（ＩＣ）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。
【０００４】
一方、近年の電子機器の小型・軽量化に伴い、半導体パッケージも高密度実装化を目的に、従来の接続端子（アウターリード）をパッケージ側面に配列していたＱＦＰ（クワッド・フラット・パッケージ）、ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）に代わり、パッケージの裏面に接続端子を配列するＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、ＣＳＰ（チップスケールパッケージ）が一部用いられるようになってきた。ＢＧＡ、ＣＳＰがＱＦＰ、ＳＯＰと構造的に最も大きく異なる点は、前者は、インターポーザーと称される基板を必要とするのに対し、後者は金属製のリードフレームを用いることにより必ずしも基板を必要としない点にある。ここでいうインターポーザーは、ガラスエポキシ基板やポリイミド等の有機絶縁性フイルムに銅箔を張り合わせたものが一般的に用いられる。したがって、これらＢＧＡ、ＣＳＰなどの半導体装置にも本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを使用することができ、得られたＢＧＡ、ＣＳＰも本発明の半導体装置に含まれる。図３および図４に本発明の半導体装置（ＢＧＡ、ＣＳＰ）の一態様の断面図を示す。
【０００５】
最終的にＴＡＢテープは、高密度なパッケージ内部に残留するため、絶縁性、耐熱性、銅箔との接着性、寸法安定性、平面性が要求される。
【０００６】
近年、電子機器の小型化、高性能化、高密度化に伴い、それらに搭載される半導体デバイスの高機能化、高集積化、スリム化が進んでいる。このため半導体デバイスの電極およびＴＡＢリードのピッチの微細化は急速に進行しており、それに伴い絶縁性やＴＡＢテープの銅箔との接着力や接着剤面の平滑性や微細加工性がこれまでにも増して重要になってきた。
【０００７】
これらの特性を満足するためには接着剤の流動性管理が特に重要である。この接着剤の流動性が適正でないと、ＴＡＢリードの接着力不足やＩＣ実装時に接続不良等が生じる。
【０００８】
すなわち、接着剤の流動性が大きいと、接着剤加熱キュア工程で発泡が生じＩＣ実装時や回路基板への接続時に該部が熱によりはじけ接続不良となったり、ＴＡＢリードの密着不足により剥がれが生じてしまう。また、ＩＣを搭載するデバイス孔に接着剤がはみ出すことにより、ＩＣを熱圧着する際に障害となり歩留まりの低下となる。
【０００９】
これらの改善方法としては、接着剤成分であるポリアミド樹脂の重量平均分子量を規定した方法（特開平２−１４３４４７号公報）などが提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法は改善効果があるものの、近年の電子機器の軽薄短小化に伴う急速なＴＡＢリードの微細化の進行に対応するには充分でなかった。
【００１１】
そこで本発明は、接着剤の流動性を厳密に管理することにより、ＴＡＢテープの絶縁性やＴＡＢリード接着力等の信頼性を向上し、高密度ＴＡＢテープに適したＴＡＢ用接着剤付きテープおよびそれから得られたＴＡＢテープおよび半導体装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、ポリイミドフィルム、接着剤層および保護フィルムをこの順に積層したものであるＴＡＢ用接着剤付きテープの製造方法であって、あらかじめ保護フィルムに形成しておいた接着剤層をポリイミドフィルムに積層した後、９６時間以上の加熱を行い、該テープの最大のオーバーハング量が２０μｍ以下の範囲であることを特徴とするＴＡＢ用接着剤付きテープの製造方法により達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープは、基本構成が絶縁フイルム、接着剤および保護フイルムがこの順に積層されたものである。
【００１４】
本発明に使用される保護フイルムは、防塵あるいは取り扱い性の目的から使用されるものである。
【００１５】
本発明の保護フイルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが使用可能である。なかでも、ポリエチレンテレフタレートおよびポリフェニレンサルファイドは、引張り弾性率、引張り伸度がパンチングに適しており、シャープなホール断面を形成することができ特に好ましい。保護フイルムの厚みとしては、１０〜１００μｍのものが使用できるが、好ましくは、２０〜４０μｍである。
【００１６】
本発明に使用される絶縁フィルムとしては、ポリイミドフィルムが使用できる。ポリイミドフィルムは、熱寸法安定性の点から特に好ましい。
【００１７】
本発明に使用される接着剤層は、熱硬化型のもので半硬化状の接着剤であることが好ましい。たとえば、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂などを含有するものである。さらに好ましくはエポキシ樹脂、硬化剤などを含有するものである。接着剤の諸特性を劣化させない範囲で、シリカ、アルミナなどの微粒子を添加してもよい。
【００１８】
接着剤層の成分であるポリアミド樹脂は、酸とジアミンの混合物を熱重合することによって得られるもので、メタノールなどのアルコール類を主要成分とする混合溶剤に溶解可能なものがすべて使用できる。とりわけ、ポリアミド樹脂の原料として炭素数が３６個であるジカルボン酸（いわゆる「ダイマー酸」）が主要成分となっているもの（通称「ダイマー酸系ポリアミド」）が好ましい。ポリアミド樹脂は一般的に吸水率が大きいため絶縁抵抗が低くなる傾向があるが、ダイマー酸を使用することによって、吸水率を小さくし電気絶縁性を高くすることが可能となるためである。
【００１９】
ダイマー酸系ポリアミドは、ダイマー酸とジアミンの等モル混合物を熱重合することによって得ることができる。ジカルボン酸成分としてダイマー酸だけでなく、アゼライン酸、セバシン酸などの他のジカルボン酸を共重合成分として含有していてもかまわない。このときダイマー酸が、酸成分中で７０mol%以上であることがより好ましい。ダイマー酸系ポリアミドの中では、高重合度のものの方が、吸水率が比較的低く、高湿度の雰囲気でも電気絶縁性が高くなりやすいので好ましい。
【００２０】
ジアミン成分としては、ヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミン、ピペラジン、ビス（４-アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（４-アミノ-１,２-ジメチルシクロヘキシル）メタンなどがあげられるが、特に好ましいものは、ヘキサメチレンジアミンである。ヘキサメチレンジアミンを主成分としたダイマー酸系ポリアミドは、総合性能において優れた特性を発揮するため特に好ましい。また、ジアミン成分も一種だけでなく、二種以上混合したものも使用することができる。
【００２１】
接着剤層の成分であるエポキシ樹脂としては、ビスフェノール型、ノボラック型、クレゾールノボラック型、多官能型、ビフェニル型、ナフタレン型、ジシクロペンタジエン骨格を有するなどの公知のエポキシ樹脂が使用可能である。
【００２２】
接着剤層の成分であるフェノール樹脂は、ノボラック型、レゾール型、クレゾールノボラック型の各種タイプをはじめ、ポリパラビニルフェノールなど公知のフェノール樹脂が使用可能である。
【００２３】
接着剤層の成分である硬化剤としては、一般的なエポキシ樹脂用硬化剤が使用可能である。例えば、ジアミン、酸無水物、ルイス酸型エポキシ硬化剤などである。
【００２４】
接着剤層中のそれぞれの成分比は、ポリアミド樹脂を１００重量部とした場合、エポキシ樹脂は３０〜８０重量部の範囲、フェノール系樹脂は２０〜７０重量部の範囲から選択される。また、硬化剤は０.１〜１０重量部の範囲で使用されることが好ましい。
【００２５】
上記の各成分を溶媒に溶解することにより、接着剤樹脂混合溶液を得る。接着剤各成分を溶解する溶媒としては、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ベンジルアルコールなどの芳香族系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール系溶媒などが、それぞれ単独であるいは二種以上の混合溶媒として使用できる。
【００２６】
ＴＡＢ用接着剤付きテープは、通常、次に示すいずれかの方法で作られる。
【００２７】
まず、第１の離型フイルムに、接着剤樹脂混合溶液を塗布、乾燥し、これに必要に応じ第２の離型フイルムを張り合わせる。次に、目的とする幅にスリットする。これをあらかじめ目的の幅にスリットされたポリイミドなどの可撓性絶縁フイルムに、第１もしくは第２の離型フイルムを剥がして接着剤面を張り合わせる。また、別の方法として、絶縁フイルムに、直接、所定の幅に接着剤樹脂混合溶液を塗布、乾燥し、離型フイルム（保護フイルム）を張り合わせてもよい。
【００２８】
通常、テープの接着剤の幅は、スプロケット孔開孔予定部にはかからないように基材である絶縁フイルムより狭く設定されているのが好ましい。
【００２９】
ＩＣ搭載用のＴＡＢテープは、上記ＴＡＢ用接着剤付きテープを使用して、概略次の工程を経て作られ、かくして得られたＴＡＢテープにＩＣが搭載される。
【００３０】
（１）スプロケット穴、デバイス穴などのパンチング工程
（２）保護フイルム除去、銅箔ラミネート工程
（３）接着剤加熱キュア工程
（４）フォトレジスト塗布、パターン露光、現像工程
（５）銅箔パターンエッチング工程
（６）フォトレジスト剥離工程
（７）（必要によりソルダーレジスト塗布工程）
（８）メッキ工程（スズ、半田、金など）。
【００３１】
本発明におけるＴＡＢ用接着剤付きテープは、上記銅箔ラミネート工程での最大のオーバーハング（ＯＨ）量が２０μｍ以下、好ましくは２〜２０μｍ、さらに好ましくは２〜１５μｍの範囲であることが重要である。最大のオーバーハング（ＯＨ）量が２０μｍよりも大きいＴＡＢ用接着剤付きテープを用いると、接着剤加熱キュア工程で発泡が生じＩＣ実装時や回路基板への接続時に該部が熱によりはじけ接続不良となったり、ＴＡＢリードの密着不足により剥がれが生じてしまうので好ましくない。また、ＩＣを搭載するデバイス孔に接着剤がはみ出すことによる寸法変化により、ＩＣを熱圧着する際に障害となり歩留まりの低下となるので好ましくない。
【００３２】
なお、オーバーハング（ＯＨ）量とは、ＴＡＢ用接着剤付きテープと２５μｍ電解銅箔とを温度１３０℃、圧力３kg/cm、速度１m/minで熱圧着し、８０℃×３時間、１００℃×５時間、１５０℃×５時間の条件で加熱キュアを行い、エッチングをした後に接着剤がはみ出した大きさの値を測定したものである。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により本発明の内容を詳細に説明する。なお、本実施例における各試験は次のようにして行った。
【００３４】
［オーバーハング（ＯＨ）量測定法］
ＴＡＢ用接着剤付きテープに５mm×７mm□の穴を開け、保護フイルムを除去し、２５μｍ電解銅箔と接着面とを１３０℃、３kg/cm、１m/minでラミネートした。エアオーブン中で、８０℃×３時間、１００℃×５時間、１５０℃×５時間の条件で接着剤の加熱キュアを行い、銅箔付きＴＡＢ用テープを得た。得られた銅箔付きＴＡＢ用テープの銅箔面を全面エッチングし、顕微鏡（×２００）で該穴部での接着剤のしみ出し量（μｍ）を測定した。
【００３５】
［接着強度測定法］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの保護フイルムを除去し、２５μｍ電解銅箔と接着面とを１３０℃、３kg/cm、１m/minでラミネートした。エアオーブン中で、８０℃×３時間、１００℃×５時間、１５０℃×５時間の条件で接着剤の加熱キュアを行い、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、導体幅５０μｍのサンプルを得た。その導体を９０゜方向に５０mm/minの速度で剥離し、接着力を測定した。
【００３６】
［外観検査法］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの保護フイルムを除去し、２５μｍ電解銅箔と接着面とを１３０℃、３kg/cm、１m/minでラミネートした。エアオーブン中で、８０℃×３時間、１００℃×５時間、１５０℃×５時間の条件で接着剤の加熱キュアを行い、銅箔付きＴＡＢ用テープを得た。得られた銅箔付きＴＡＢ用テープの銅箔面を全面エッチングし、発泡等の外観検査を顕微鏡（×２０）で行った。１５０ｃｍ2の大きさを検査し、発泡が５個以下を良好とし、６個以上を不良とした。
【００３７】
［実施例１］
下記接着剤組成物を固形分濃度２０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液に溶解した後、離型処理を施した厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムに、乾燥膜厚が１８μｍとなるように塗布し、エアオーブンを使用し１００℃で１分、１５０℃で２分乾燥した。該フイルムの接着面を厚さ７５μｍのポリイミドフイルム（宇部興産製“ユーピレックス”７５Ｓ）にロールラミネート方式により、１２０℃、２kg/cm、１m/min熱圧着し、ＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。
【００３８】
＜接着剤組成＞
ポリアミド樹脂（ヘンケル社製ナイロン“ＭＡＣＲＯＭＥＬＴ”６９０１）
：１００重量部
熱硬化型アルキルフェノール樹脂（大日本インキ社製ＴＤ-２６２５）
：７５重量部。
【００３９】
上記で得られたＴＡＢ用接着剤付きテープを６０℃×４日の条件で加熱キュア処理した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００４０】
［実施例２］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの加熱キュア条件を６０℃×６日処理とすること以外は、実施例１と全く同じＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００４１】
［実施例３］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの加熱キュア条件を６０℃×８日処理とすること以外は、実施例１と全く同じＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００４２】
［実施例４］
接着剤の組成が下記であること以外は実施例１と全く同じＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００４３】
＜接着剤組成＞
ポリアミド樹脂（ユニケマ社製ナイロン６・３６“ＰＲＩＡＤＩＴ”２０５３）
：１００重量部
熱硬化型アルキルフェノール樹脂（群栄化学社製ＰＳ２７８０）
：８０重量部。
【００４４】
［実施例５］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの加熱キュア条件を６０℃×６日処理とすること以外は、実施例４と全く同じＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００４５】
［実施例６］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの加熱キュア条件を６０℃×８日処理とすること以外は、実施例４と全く同じＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００４６】
［比較例１］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの加熱キュア条件を６０℃×２日処理とすること以外は、実施例１と全く同じＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００４７】
［比較例２］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの加熱キュア条件を６０℃×３日処理とすること以外は、実施例１と全く同じＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００４８】
［比較例３］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの加熱キュア条件を６０℃×２日処理とすること以外は、実施例４と全く同じＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００４９】
［比較例４］
ＴＡＢ用接着剤付きテープの加熱キュア条件を６０℃×３日処理とすること以外は、実施例４と全く同じＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの特性を表１に示した。
【００５０】
【表１】
0003700297.tif 000002
【００５１】
【発明の効果】
本発明にかかるＴＡＢ用接着剤付きテープは、従来よりＴＡＢテープの加工工程において、接着剤のはみ出しやＴＡＢリードの接続不良や密着不良等の問題が生じ、ＴＡＢテープの歩留まり低下を発生させていたのに対して、これらの問題を発生することなく高歩留まりで良品のＴＡＢテープを得ることができる高性能なものである。
【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。
【図３】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置（ＢＧＡ）の一態様の断面図。
【図４】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置（ＣＳＰ）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
２，１３，２１  接着剤
３  スプロッケト孔
４  デバイス孔
５，１４、２２  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
８，１５，２３  半導体集積回路
９，１６，２４  封止樹脂
１０，１７，２５  金バンプ
１１  保護膜
１８，２６  ハンダボール
１９  補強板
２７  ソルダーレジスト
【図１】
0003700297.tif 000003
【図２】
0003700297.tif 000004
【図３】
0003700297.tif 000005
【図４】
0003700297.tif 000006