(57)【要約】【課題】打ち抜き性に優れ、高接着性を有する半導体用接着剤付きテープおよびそれを用いた半導体集積回路接続用基板ならびに半導体装置を提供する。【解決手段】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この順次積層して成り、下記の要件を満たす半導体用接着剤付きテープ。（１）接着剤層と保護フィルム層の接着強度（Ａ）が１〜１５Ｎ／ｍ（２）接着剤層と有機絶縁性フィルムの接着強度（Ｂ）が１５Ｎ／ｍ以上（３）上記接着強度の比（Ｂ／Ａ）が２．５以上（４）接着剤層のヤング率が２０〜１２０ＭＰａ【選択図】　なし【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この順に積層して成り、下記の要件を満たすことを特徴とする半導体用接着剤付きテープ。
（１）接着剤層と保護フィルム層の接着強度（Ａ）が１〜１５Ｎ／ｍ
（２）接着剤層と有機絶縁性フィルムの接着強度（Ｂ）が１５Ｎ／ｍ以上
（３）上記接着強度の比（Ｂ／Ａ）が２．５以上
（４）接着剤層のヤング率が２０〜１２０ＭＰａ
【請求項２】
接着剤層の破断時の伸び率が０．１〜２５％である請求項１記載の半導体用接着剤付きテープ。
【請求項３】
接着剤層がポリアミド樹脂を含有する請求項１記載の半導体用接着剤付きテープ。
【請求項４】
接着剤層がエポキシ樹脂またはフェノール樹脂を含有する請求項１記載の半導体用接着剤付きテープ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体用接着剤付きテープを用いたことを特徴とする半導体集積回路接続用基板。
【請求項６】
請求項５記載の半導体集積回路接続用基板を用いたことを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置を作成するために適した半導体用接着剤付きテープおよびそれを用いた半導体集積回路接続用基板ならびに半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路（ＩＣ）の実装には、金属製のリードフレームを用いた方式がもっとも多く用いられているが、近年ではガラスエポキシやポリイミド等の有機絶縁性フィルム上にＩＣ接続用の導体パターンを形成した、接続用基板を介した方式が増加している。代表的なものとして、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）方式によるテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）が挙げられる。
【０００３】
ＴＣＰの接続用基板（パターンテープ）にはＴＡＢ用接着剤付きテープ（以下ＴＡＢ用テープと称する）が使用されるのが一般的である。通常のＴＡＢ用テープは、ポリイミドフィルムなどの可撓性を有する有機絶縁性フィルム上に、未硬化状態の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などを積層した３層構造より構成されている。
【０００４】
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パターンテープに加工される。
【０００５】
図１にパターンテープの形状の一例を示す。図１は半導体集積回路搭載前のパターンテープの斜視図であり、有機絶縁性フィルム１上に接着剤２、導体パターン５があり、フィルムを送るためのスプロケット孔３、デバイスを設置するデバイス孔４がある。また、図２は、図１のパターンテープを使用した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、保護膜１１を有する半導体集積回路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。またインナーリード部を有さず、パターンテープの導体と半導体集積回路の金バンプとの間をワイヤーボンディングで接続する方式も採用されている。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。最後に、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部７を介して接続（アウターリードボンディング）され、電子機器への実装される。
【０００６】
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ィルムに銅箔を張り合わせたものが一般的に用いられ、前述のＴＣＰのパターンテープと同様の機能を有するものなので、ＴＡＢ用テープを利用して得ることができる。
【０００７】
図３および図４にＢＧＡ型半導体装置、ＣＳＰ型半導体装置の一態様の断面図を示す。図中、１２、２０は有機絶縁性フィルム、１３、２１は接着剤、１４、２２は導体パターン、１５、２３は半導体集積回路、１６、２４は封止樹脂、１７、２５は金バンプ、１８、２６はハンダボール、１９はスティフナー（補強板）、２７はソルダーレジストを示す。
【０００８】
ＴＡＢ方式は一括してボンディングする方式（ギャングボンディング）であるため、ＩＣチップとインナーリードを接続する際に、他の接続方式と比べ短時間でボンディングできることからコスト的に有利であり、半田ボール用の孔やＩＣ用のデバイス孔を機械的に打ち抜いた後に銅箔をラミネートするプロセス等にも適用されている。
【０００９】
ＴＡＢ用テープの接着剤層は最終的にパッケージ内に残留するため、絶縁性、耐熱性、接着性が要求される。近年電子機器の小型化、高密度化が進行するに伴い、ＴＡＢ方式における導体幅、導体間距離が非常に狭くなってきており、高い銅箔接着強度および絶縁性を有する接着剤の必要性が高まっている。このような観点から、従来のＴＡＢ用テープの接着剤層にはエポキシ樹脂および／またはフェノール樹脂とポリアミド樹脂の混合組成物が主として用いられてきた（特開平２−１４３４４７号公報、特開平３−２１７０３５号公報等）。
【００１０】
また接着性および絶縁性を満足するために接着剤の流動性が重要である。すなわち接着剤の流動性が小さいと、銅箔をラミネートする際に銅箔への接着剤の埋まり込みが不十分となり、銅箔の接着力強度が低下する。
【００１１】
さらに打ち抜きは、インターポーザーの製造における最初の工程であり、半田ボール孔、ＩＣ用のデバイス孔の他にテープを搬送するためのスプロケット孔、実装時の際に高精度に実装できるようにするための位置決め孔など、用途によって多種多様な打ち抜きパターン孔がある。
【００１２】
半田ボール用孔を穿孔する方法としては、単数または複数のパンチピンの軸方向に加工加重を負荷することにより、前記パンチピンが下降、上昇できる構造をもつ上型と、前記パンチピン先端の切れ刃の外径より大きい切れ刃部径を有するダイを備えた下型との間に、テープを配置した後、前記加工荷重の負荷によりパンチピンを下降させ、前記テープに孔を形成するためのパンチング金型を使用して一回のパンチングによって１個ないし複数の半導体デバイスに対応する半田ボール孔または半導体デバイスに対応する半田ボール用孔の一部の他、テープ搬送用のスプロケット孔、位置決め用孔等の必要な孔をパンチングし、穿孔する。
【００１３】
特にＣＳＰ用途においては半田ボールピッチの狭小化が進み、微細な半田ボール孔径が必要とされてきており、インターポーザー用テープの打ち抜きに対して高い精度が要求されてくるようになった。
【００１４】
ここでインターポーザー用テープの打ち抜き時に起こり得る問題点として、打ち抜き片端部にバリが発生、半導体用接着フィルム付きリードフレーム製造において歩留まりが低下することがある。特に半田ボール孔径が微細になってくるとバリによる悪影響が顕在化されてくる。これらはフィルムをスリットする刃の材質や形状、上刃と下刃の間のクリアランスを調整することによって改善される。しかし、これらの方法ではクリアランスの調整に時間がかかる。しかもフィルム材の種類によっては、クリアランス調整後短時間でバリが発生し、再度クリアランスを調整する必要が生じ、生産性が低下する。このことから、打ち抜き性に優れた半導体用接着剤付きテープの開発が求められている。
【００１５】
半導体用接着剤付きテープの打ち抜き性は、接着剤、有機絶縁性フィルムおよび保護フィルムのそれぞれが関与しており、これらの材料同士の組み合わせが影響している。
【００１６】
接着剤については、打ち抜き時に接着剤が軟らかいと剪断力により接着剤の延びが大きくなり、切断性が低下し、それがバリとして打ち抜き孔に残留する。しかし、接着剤を硬くし過ぎると銅箔を貼り付ける時の接着剤の流動性が低下し、ラミネート不良による銅箔の接着力不足が生じる。そのために接着剤硬さを適正な範囲に制御する必要がある。
【００１７】
また有機絶縁性フィルムあるいは保護フィルムと、接着剤との接着性が打ち抜き性に影響してくる。有機絶縁性フィルムと接着剤との接着性が小さいと打ち抜き時に有機絶縁性フィルムと接着剤間において剥離が生じる。一方で保護フィルムと接着剤との接着性が小さいと打ち抜き時に剥離が生じるだけでなく、打ち抜きの剪断力による接着剤の変形を抑制することができず、接着剤の切断性が低下し、バリとして残留してしまう。更に接着剤と有機絶縁性フィルムならびに接着剤と保護フィルムとのそれぞれの接着力のバランスが重要であり、特に有機絶縁性フィルムと接着剤との接着力よりも接着剤と保護フィルムとの接着力が大きくなると、有機絶縁性フィルムと接着剤との剥離が発生するという現象を誘発する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、接着剤の打ち抜き不良を改善するための手段として、接着剤の硬さならびに接着剤層と有機絶縁性フィルムならびに保護フィルム層との接着性とのバランスを適正な範囲に制御する必要がある。
【００１９】
そこで、本発明は上記制御を行うために適正な範囲を明確にすることで、打ち抜き性に優れ、高接着性を有する、新規な半導体用接着剤付きテープを提供すると共に、信頼性の高い半導体装置を提供することをその目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
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この順に積層して成り、下記の要件を満たすことを特徴とする半導体用接着剤付きテープおよび該半導体用接着剤付きテープを用いた半導体集積回路接続用基板ならびに半導体装置である。
（１）接着剤層と保護フィルム層の接着強度（Ａ）が１〜１５Ｎ／ｍ
（２）接着剤層と有機絶縁性フィルムの接着強度（Ｂ）が１５Ｎ／ｍ以上
（３）上記接着強度の比（Ｂ／Ａ）が２．５以上
（４）接着剤層のヤング率が２０〜１２０ＭＰａ
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２２】
本発明者らは、上記の目的を達成するために半導体用接着剤付きテープの接着剤物性と、接着剤層と有機絶縁性フィルムならびに保護フィルムとの組み合わせを鋭意検討した結果、ある特定範囲の物性を有する接着剤であってかつある特定範囲の有機絶縁性フィルムならびに保護フィルムとの接着性を有する接着剤を用いることで、打ち抜き性に優れた半導体用接着剤付きテープが得られることを見い出し、本発明に至ったものである。
【００２３】
本発明において半導体用接着剤付きテープは、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がこの順に積層されている接着剤付きテープであって、下記の要件を満たすことが重要である。
（１）接着剤層と保護フィルム層の接着強度（Ａ）が１〜１５Ｎ／ｍ
（２）接着剤層と有機絶縁性フィルムの接着強度（Ｂ）が１５Ｎ／ｍ以上
（３）上記接着強度の比（Ｂ／Ａ）が２．５以上
（４）接着剤層のヤング率が２０〜１２０ＭＰａ
ここで接着剤層とは、打ち抜き工程前の接着剤層のことである。
【００２４】
接着剤層と保護フィルム層の接着強度（Ａ）は、テンシロンにより保護フィルム層を９０°方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの引っ張り速度で引き剥がした時の荷重より算出している。一方、接着剤層と有機絶縁性フィルム層との接着強度（Ｂ）は、保護フィルム層を引き剥がした後に１４０℃、０．　１ＭＰａの条件で１８μｍ厚さの電解銅箔を接着剤層にラミネートし、有機絶縁性フィルム側から８００ｍｍ／ｍｉｎの引っ張り速度で９０°方向に引き剥がした時に接着剤と有機絶縁性フィルムとの界面で剥離する時の荷重より算出している。
【００２５】
ヤング率は、常温（２５℃）においてテンシロンにて接着剤単膜（１５ｍｍ×５０ｍｍ×２５μｍ厚さ）を５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張りテストした時の初期のＳ−Ｓ曲線における傾きより算出している。
【００２６】
本発明における接着剤層と保護フィルム層の接着強度（Ａ）は１から１５Ｎ／ｍの範囲にあることが必要であり、好ましくは４から１０Ｎ／ｍの範囲である。１Ｎ／ｍ未満であると、打ち抜き時に保護フィルムが剥離し、打ち抜き屑や雰囲気中の異物等のコンタミの混入が発生し、それが銅箔ラミネートした際に銅箔と接着剤層中に残留し、ラミネート不良による接着力低下の原因となったりする。さらに保護フィルム層は打ち抜きの剪断力による接着剤の変形を抑制する効果ももっており、接着剤層と保護フィルム層の接着強度が小さいと接着剤の変形を抑制することができず、結果的に接着剤のバリが生じる。また１５Ｎ／ｍを超えると、打ち抜き後の銅箔ラミネート工程において保護フィルム層を剥離する際に、接着剤層層より剥離しづらくなるため、余分な張力がかかり、テープの走行性を低下させる。その結果、打ち抜き面の一部に局所的な応力が集中し、そこを基点として保護フィルム層の破断が発生し、保護フィルムが残ったままで銅箔ラミネートされる。
【００２７】
接着剤層と有機絶縁性フィルム層の接着強度（Ｂ）は１５Ｎ／ｍ以上あることが必要であり、１５Ｎ／ｍ未満であると打ち抜き時に接着剤層と有機絶縁性フィルム層間で剥離が起こってしまう。また接着剤層と有機絶縁性フィルムの接着強度（Ｂ）と接着剤層と保護フィルム層の接着強度（Ａ）との比（Ｂ／Ａ）が２．５以上あることが必要であり、２．５未満であると保護フィルム層を引き剥がす時に接着剤と有機絶縁性フィルムとの界面剥離が発生する。
【００２８】
さらに接着剤層のヤング率（Ｃ）が２０〜１２０ＭＰａの範囲であることが必要であり、好ましくは４０〜８０Ｍｐａの範囲である。ヤング率が２０ＭＰａ未満であると、打ち抜きにより接着剤の切断性が低下し、接着剤バリとなる。またヤング率が１２０ＭＰａを超えると銅箔をラミネートする際に銅箔への接着剤の埋まり込みが不十分となり、銅箔の接着力強度が低下する。なお接着剤として、熱硬化樹脂を含んでいるものを使用することで、エージング工程により適正な範囲に接着剤のヤング率（Ｃ）を制御することも容易である。ここで、エージング工程とは、保護フィルム層に接着剤層を形成し、有機絶縁性フィルムに張り合わせを行った後に、低温で加熱処理し、適度な硬化度に調節する工程のことであり、打ち抜き工程の前段階の工程である。接着剤組成に応じ穏和な温度と加熱時間を設定し、適正な接着剤のヤング率（Ｃ）の範囲まで硬化を進めた後に打ち抜き加工することが、有効な手法の一例である。
【００２９】
本発明においては、常温における接着剤層の破断時の伸び率（Ｄ）を制御することが有効であり、伸び率が０．１〜２５％の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．１〜１５％の範囲である。破断時の伸び率（Ｄ）が２５％より小さいと打ち抜きの切断性が特に良好になり、バリは発生しない。しかし０．１％未満になると接着剤の可撓性が損なわれ、接着剤の膜割れが発生する傾向があり好ましくない。
【００３０】
本発明において接着剤層は、上記の範囲の条件を満たすものであれば、どのような組成物であっても良い。熱可塑樹脂を含むものであることが好ましく、更に熱硬化樹脂を含んでいても良い。
【００３１】
上記熱可塑樹脂として、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。例えばＴＡＢ用テープとして用いる場合、公知の種々のポリアミド樹脂が好ましく使用できる。特に、接着剤層に可撓性を持たせ、かつ低吸水率のため絶縁性に優れる、炭素数が３６であるジカルボン酸（いわゆるダイマー酸）を必須成分として含むものが好適である。ダイマー酸を含むポリアミド樹脂は、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い。ジアミンはエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン等の公知のものが使用でき、吸湿性、溶解性の点から２種以上の混合でもよい。
【００３２】
一例として、２００℃における溶融粘度（Ｆ）が１５Ｐａ・ｓ以下である低粘度ポリアミド樹脂と５０Ｐａ・ｓ以上である高粘度ポリアミド樹脂を少なくとも２種類組み合わせたものを使用することが有効である。２種類を組み合わせることで、保護フィルム層に接着剤層を形成した後に有機絶縁性フィルムに張り合わせを行う製造方法において、ポリアミド樹脂の溶融粘度により接着剤の流れ性を変えることができるため、有機絶縁性フィルムへの埋まり込み性を利用して接着剤層と有機絶縁性フィルムとの接着強度（Ｂ）の制御が容易である。
【００３３】
上記の高粘度のポリアミド樹脂と低粘度のポリアミド樹脂との配合割合は、全ポリアミド樹脂１００重量部に対して、高粘度ポリアミド樹脂が２０〜８０重量部であることが好ましく、３０〜７０重量部であることがより好ましい。２０重量部未満では、接着剤を有機絶縁性フィルムにラミネートする製造工程において接着剤の流動性が大きくなるため、保護フィルムの両端より接着剤がしみ出し、巻き取った時にブロッキング等の問題が生じやすい。また高粘度ポリアミド樹脂が８０重量部を越えると有機絶縁性フィルムと接着剤層との密着力向上効果が十分発揮しにくく、これらの問題を改善するため、有機絶縁性フィルムと接着剤のラミネート条件の適正化を行うと、歩留まりの低下につながり加工性に劣る傾向がある。
熱硬化樹脂の一例としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、シアナート樹脂、マレイミド樹脂、アセタール樹脂等が挙げられ、接着剤層中に熱可塑樹脂として、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂を含むことが好ましい。
【００３４】
フェノール樹脂としては、レゾール型およびノボラック型のいずれの樹脂であってもよい。例えば、ストレート以外にクレゾール、ターシャリブチル、ノニルなど種々の置換基を有した構造のフェノール樹脂を使用することができ、また同時にこれらの異なった構造のフェノール樹脂を併用してもよい。またレゾール型とノボラック型樹脂の併用も何ら制限がない。総フェノール樹脂の含有量としては熱可塑樹脂１００重量部に対して５〜１００重量部、好ましくは２０〜７０重量部である。
【００３５】
エポキシ樹脂は、１分子内に２個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制限されないが、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ジヒドロキシナフタレン等のジグリシジルエーテル、エポキシ化フェノールノボラック、エポキシ化クレゾールノボラック、エポキシ化トリスフェニロールメタン、エポキシ化テトラフェニロールエタン、エポキシ化メタキシレンジアミン等が挙げられる。エポキシ樹脂の含有量は、熱可塑樹脂１００重量部に対して５〜１００重量部、好ましくは２０〜７０重量部である。またエポキシ基当量は、１００〜８００が好ましく、より好ましくは２００〜５００である。
【００３６】
本発明の接着剤層中には熱硬化樹脂の硬化剤および硬化促進剤を含んでいてもよい。たとえば熱硬化樹脂がエポキシ樹脂およびレゾール型フェノールである場合、芳香族ポリアミン、三フッ化ホウ素トリエチルアミン錯体等の三フッ化ホウ素のアミン錯体、２−アルキル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−アルキルイミダゾール等のイミダゾール誘導体、無水フタル酸、無水トリメリット酸等の有機酸、ジシアンジアミド、トリフェニルフォスフィン等公知のものが使用できる。含有量は熱可塑樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部であると好ましい。
【００３７】
以上の成分以外に、接着剤の特性を損なわない範囲で酸化防止剤、イオン捕捉剤などの有機、無機成分を、接着剤層に添加することは何ら制限されるものではない。
【００３８】
本発明における保護フィルム層としては、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のフィルムが使用可能である。なかでも、ポリエチレンテレフタレートフィルムおよびポリフェニレンサルファイドフィルムは、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。保護フィルム層の厚さとしては、１０〜１００μｍのものが使用できるが、好ましくは２０〜４０μｍである。
【００３９】
保護フィルム層と接着剤層との接着強度（Ａ）を制御する手法の一例として、接着剤層と接する側の保護フィルム層の面が離型処理されたものを用いることが好ましい。なかでもシリコーン、フッ素処理等で離型処理されたものが好ましく、接着剤層の組成に応じ適正な離型剤量で処理されたフィルムを用いることが有効である。
【００４０】
本発明において使用される有機絶縁性フィルムは可撓性を有するものであり、さらに常温におけるヤング率および破断時の伸び率を制御したものであることが好ましい。すなわち、ＡＳＴＭ−Ｄ８８２で定義される２５℃におけるヤング率が３〜１２ＧＰａであることが好ましく、６〜１０ＧＰａであることがより好ましい。。３ＧＰａより低いと機械強度が低く、パターン加工以降の工程で作業性が低下するので好ましくない。１２ＧＰａより高いと反発力が高く、可撓性が低下するので好ましくない。また常温における有機絶縁性フィルムの破断時の伸び率が１〜５０％の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１〜３０％の範囲である。５０％を越えると有機絶縁性フィルムの切断性が損なわれ、有機絶縁性フィルムのバリとして発生する傾向がある。１％未満であると打ち抜きの際にパンチング金型の摩耗が著しく進むため好ましくない。
【００４１】
有機絶縁性フィルムとしては、例えばポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリアミドなどのいわゆる耐熱性フィルム、あるいはフレキシブルエポキシ／ガラスクロスなどの複合材料などが好ましく挙げられる。なかでも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。
【００４２】
接着剤層と有機絶縁性フィルムとの接着強度（Ｂ）を向上するために、例えば有機絶縁性フィルムの表面をアンダーコーティングしたものを用いることが有効である。アンダーコーティング層は有機絶縁性フィルムならびに接着剤層と接着強度が大きいものが好ましく、アンダーコーティング層を介して有機絶縁性フィルムと接着剤層をラミネートすれば見かけ上の接着剤と有機絶縁性フィルムの接着強度（Ｂ）を向上することができる。アンダーコーティング剤として、熱可塑樹脂あるいは熱可塑樹脂と熱硬化樹脂との混合物を使用することができ、熱可塑樹脂の一例として、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられ、熱硬化樹脂の一例として、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ、これらの樹脂を同時に複数併用してもよい。
【００４３】
次に半導体用接着剤付きテープの製造方法について説明する。
【００４４】
離型性を有した保護フィルムに、上記接着剤組成物を溶剤に溶解した塗料を塗布、乾燥する。また接着剤層の膜厚は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が好適である。このようにして得られたフィルムを有機絶縁性フィルムにラミネートする。ラミネート条件は１００〜１６０℃、０．０５〜０．３Ｍｐａが好ましく、可能な限り高温、高圧でラミネートすることが有機絶縁性フィルムと接着剤層との接着力の向上に好ましい。
【００４５】
それにもかかわらず有機絶縁性フィルムと接着剤層との接着強度が不足している場合はアンダーコーティングした有機絶縁性フィルムにラミネートすることが好ましい。アンダーコーティングした有機絶縁性フィルムは、上記アンダーコーティング組成物を溶剤に溶解した塗料を有機絶縁性フィルムに塗布、乾燥する。アンダーコーティングの膜厚は１〜５００ｎｍとなるように塗布することが好ましい。乾燥条件は、接着剤と同様に１００〜２００℃、１〜５分である。有機絶縁性フィルムにラミネートした後は、接着剤のヤング率を調整するため、必要に応じてエージング処理を行い、半導体用接着剤付きテープとする。エージングする場合の温度は４０〜８０℃が好ましい。
【００４６】
本発明の半導体用接着剤付きテープは、図１に示すような、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）方式のパターンテープ、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージ用インターポーザ等の半導体接続用基板、ダイボンディング材、リードフレーム固定テープ、ＬＯＣテープ、多層基板の層間接着シート等のフィルム形状の接着剤を用いた半導体装置を作成するために好ましく使用され、特に図２に示すようなＴＣＰ型半導体装置や、図３に示すようなＢＧＡ型半導体装置、図４に示すようなＣＳＰ型半導体装置の作成に好ましく使用することができる。
【００４７】
本発明の半導体集積回路接続用基板は、上記半導体用接着剤付きテープを使用したものであり、本発明の半導体装置は、上記半導体集積回路接続用基板を用いたものである。
【００４８】
上記半導体用接着剤付きテープを用い、パンチングを行い、保護フィルム層を剥離し銅箔ラミネートを行った後、加熱処理する。銅箔ラミネート条件は１００〜１６０℃、０．１〜０．３ＭＰａが好ましい。加熱条件は、ステップ加熱していくことが好ましく、最終的には１５０〜１８０℃まで昇温していく。次いでフォトリソグラフィ−により半導体集積回路接続用の導体回路を形成することで半導体集積回路接続用基板が得られ、該半導体集積回路接続用基板を用いて、４５０℃、１分の条件でインナーリードボンディングを行ない、半導体集積回路を接続し、しかるのちに、エポキシ系液状封止剤で樹脂封止を行なうことで半導体装置を製造できる。
【００４９】
【実施例】
以下にＴＡＢ用テープの実施例を挙げて本発明を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。実施例の説明に入る前に評価方法について述べる。
【００５０】
評価方法
（１）接着剤層と保護フィルム層との接着強度（Ａ）の測定
ＴＡＢ用テープサンプルの保護フィルムをテンシロンにて９０°方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離し、その際の剥離力を測定した。
【００５１】
（２）接着剤層と有機絶縁性フィルムとの接着強度（Ｂ）の測定
ＴＡＢ用テープサンプルの保護フィルムを剥離し、１８μｍの電解銅箔を１４０℃、０．１ＭＰａの条件でラミネートした。テンシロンにて有機絶縁性フィルム側から９０°方向に８００ｍｍ／ｍｉｎの速度で有機絶縁性フィルムを剥離し、その際の剥離力を測定した。
【００５２】
（３）接着力評価
ＴＡＢ用テープサンプルの保護フィルムを剥離し、１８μｍの電解銅箔を、１４０℃、０．１ＭＰａの条件でラミネートした。続いてエアオーブン中で、８０℃、３時間、１００℃、５時間、１５０℃、５時間の順次加熱処理を行ない、銅箔付きＴＡＢ用テープを作成した。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、レジスト剥離を行ない、接着強度評価用サンプルをそれぞれ作成した。次に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後、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、その際の剥離力を測定した。
【００５３】
（４）接着剤層のヤング率および破断伸びの測定
ＴＡＢ用テープの接着剤部分（１５ｍｍ幅、厚さ２４μｍ）を採取し、テンシロンにて５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張り試験を行い、Ｓ−Ｓ曲線における初期の傾きをその接着剤のヤング率とした。破断伸びは、接着剤が破断した時の伸び（接着剤伸び）を測定した。
【００５４】
（５）打ち抜き性の評価（パンチング）
ＴＡＢ用テープを、テープ３５ｍｍ幅にスリットし、パンチング金型を用いて、スプロケット孔と、半田ボール用孔を穿孔した。半田ボール用孔（スルホールピッチ８００μｍ、孔径φ５００μｍ）は２００個を穿孔した。上刃と下刃とのクリアランスは５μｍ、打ち抜き深さを５００μｍ、パンチング速度は５０ショット／分で行った。穿孔した５００個の内１００個の開口孔を顕微鏡を用いて検査し、接着剤およびポリイミドフィルムのバリの大きさの平均値ならびにポリイミドフィルムからの接着剤剥がれの有無を観察した。バリの大きさは図５に示すように、接着剤バリの先端を通る半田ボール用孔の直径と円周の交点と、接着剤バリの先端との短い方の距離で表される。
【００５５】
参考例１（ポリアミド樹脂の合成）
酸としてダイマー酸ＰＲＩＰＯＬ１００９（ユニケマ社製）およびアジピン酸を、ジアミンとしてヘキサメチレンジアミンを用い、酸／アミン比をほぼ等量の範囲で、酸／アミン反応物、消泡剤および１％以下のリン酸触媒を加え、反応体を調製した。この反応体を、１４０℃、１時間撹拌加熱後、２０５℃まで昇温し、約１．５時間撹拌した。約２ｋＰａの真空下で、０．５時間保持し、温度を低下させた。最後に、酸化防止剤を添加し、２００℃における溶融粘度８０Ｐａ・ｓ、酸価０．２のポリアミド樹脂Ｈならびに溶融粘度１０Ｐａ・ｓ、酸価２０のポリアミド樹脂Ｌを取り出した。
【００５６】
参考例２（保護フィルムの離型処理）
厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製”ルミラー”）にシリコーン樹脂（東レダウコーニングシリコーン社製ＳＲＸ５２０）ならびに架橋剤（東レダウコーニングシリコーン社製　ＳＲＸ２１２ＣＡＴ）を０．０３ｇ／ｍ２を塗布し、乾燥したものを保護フィルムＡとした。また同成分のシリコーン樹脂ならびに架橋剤を用いて０．１２ｇ／ｍ２　を塗布し、乾燥したものを保護フィルムＢとした。
【００５７】
参考例３（ポリイミドフィルムのアンダーコーティング）
５０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産（株）製“ユーピレックス”５０Ｓ、破断伸び率４５％）にウレタン樹脂（武田薬品（株）製　“タケラックＴＥ−１１４５”）とエポキシ樹脂（ジャパン・エポキシ・レジン（株）製　“エピコート８２８”エポキシ当量　１８８）が重量比で１：１になるようにメタノール／モノクロルベンゼン混合溶媒に３０℃で撹拌、調合して、この塗料をバーコータで厚さ１０〜５０ｎｍの乾燥厚さになるように塗布し、１６０℃で５分間の乾燥し、アンダーコーティング塗膜を作成した。
【００５８】
実施例１
（ａ）ＴＡＢ用テープの作成
参考例１で得たポリアミド樹脂Ｈ、エポキシ樹脂（ジャパン・エポキシ・レジン（株）製、“エピコート”ＹＬ９８３（エポキシ当量１７２）、フェノール樹脂１およびフェノール樹脂２をそれぞれ表１の接着剤Ｉの組成比（エポキシ樹脂および各フェノール樹脂の添加量は、ポリアミド樹脂１００重量部に対する重量部を表すものとする）となるように配合し、さらに固形分に対し０．２重量％のジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）を硬化促進剤として添加し、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媒に３０℃で撹拌、混合して接着剤溶液を作成し、この接着剤溶液をバーコータで、参考例２で得られた保護フィルムＢに約１２μｍの乾燥厚さとなるように塗布し、１００℃、１分および１６０℃で５分間の乾燥を行ない接着剤シートを作成した。さらに、得られた接着剤シートを厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産（株）製“ユーピレックス”５０Ｓ、ヤング率　７，５ＧＰａ、破断伸び率４５％）に１２０℃、０．１ＭＰａの条件でラミネートしてＴＡＢ用テープを作成した後、７０℃で４８時間のエージング処理を行った。
【００５９】
（ｂ）半導体集積回路接続用基板の作成
上記の手順で得られたＴＡＢ用テープを用いて、前述の評価方法（３）と同一の方法で半導体集積回路接続用の導体回路を形成し、図２に示すパターンテープを得た。
【００６０】
（ｃ）半導体装置の作成
上記（ｂ）のパターンテープを用いて、４５０℃、１分の条件でインナーリードボンディングを行ない、半導体集積回路を接続した。しかるのちに、エポキシ系液状封止剤（ナミックス（株）製“チップコート”１３２０−６１７）で樹脂封止を行ない、図３で示される半導体装置を得た。
【００６１】
実施例２
参考例１で得たポリアミド樹脂Ｈ、エポキシ樹脂（東都化成（株）製、“エポトート”ＹＤＤＰ−１００、エポキシ当量２６０）、フェノール樹脂１、フェノール樹脂２および硬化促進剤をそれぞれ表１の接着剤ＩＩの組成比となるように配合し、保護フィルムＡを使用し、ポリイミドフィルムを参考例３のアンダーコーティングを行ったものとした以外は、実施例１と同様にしてＴＡＢ用テープを得た。
【００６２】
実施例３
参考例１で得たポリアミド樹脂Ｈ、エポキシ樹脂（ジャパン・エポキシ・レジン（株）製、“エピコート”ＹＸ４０００Ｈ（エポキシ当量１９２）、フェノール樹脂１、フェノール樹脂２および硬化促進剤をそれぞれ表１の接着剤ＩＩＩの組成比となるように配合し、保護フィルムＡを使用し、エージング時間を４８時間とした以外は、実施例１と同様にしてＴＡＢ用テープを得た。
【００６３】
実施例４
参考例１で得たポリアミド樹脂ＨおよびＬを用いてＨ／Ｌが等量の比率で配合し、エポキシ樹脂、フェノール樹脂１およびフェノール樹脂２、更に硬化促進剤をそれぞれ表１の接着剤ＩＶの組成比となるように配合し、実施例１と同様にしてＴＡＢ用テープを得た。
【００６４】
実施例５
参考例１で得たポリアミド樹脂Ｈ、エポキシ樹脂、フェノール樹脂１、フェノール樹脂２、更に硬化促進剤をそれぞれ表１の接着剤Ｖの組成比となるように配合し、７０℃で４８時間のエージング処理を行った以外は実施例１と同様にしてＴＡＢ用テープを得た。
【００６５】
実施例６
実施例１と同一の組成比となるように接着剤を配合し、ポリイミドフィルムを、破断伸び率が８０％である東レデュポン（株）製　“カプトン１００Ｖ”（ヤング率　３，５ＧＰａ、破断伸び率８０％）とした以外は、実施例１と同様にＴＡＢ用テープを得た。
【００６６】
比較例１
実施例１と同一の組成比となるように接着剤を配合し、実施例１と同様にしてＴＡＢ用テープを得た。なおここで塗布に使用した保護フィルムは参考例２で得られた保護フィルムＡとした。
【００６７】
比較例２
実施例２と同一の組成比となるように接着剤を配合し、実施例２と同様にしてＴＡＢ用テープを得た。なおここで保護フィルムはＢを使用した。
【００６８】
比較例３
実施例２と同一の組成比となるように接着剤を配合し、実施例２と同様にしてＴＡＢ用テープを得た。なおここで保護フィルムはＡを使用した。得られたＴＡＢ用テープのエージング条件は７０℃で１２０時間とした。
【００６９】
比較例４
実施例３と同一の組成比となるように接着剤を配合し、実施例３と同様にしてＴＡＢ用テープを得た。なおここで保護フィルムはＡとし、得られたＴＡＢ用テープのエージングは実施しなかった。
【００７０】
比較例５
実施例２と同一の組成比となるように接着剤を配合し、実施例２と同様にしてＴＡＢ用テープを得た。なおここでポリイミドフィルムにはアンダーコーティングは行っていないものを使用した。
【００７１】
実施例１〜６、比較例１〜５の結果を表１および表２に示す。
【００７２】
表１において、記号や商品名の意味・内容は以下のとおりである。
※１　Ｈ：高溶融粘度ポリアミド樹脂（５５Ｐａ・ｓ、ａｔ　２００℃）、Ｌ：低溶融粘度ポリアミド樹脂（１．８Ｐａ・ｓ、ａｔ　２００℃）
※２　”エピコート”ＹＬ９８３（ビスフェノールＦ：ジャパンエポキシレジン（株）製）、”エポトート”ＹＤＤＰ−１００（ジシクロペンタジエン：東都化成（株）製）、”エピコート”ＹＸ４０００Ｈ（ビフェニル：ジャパンエポキシレジン（株）製）
※３　”ショウノール”ＢＫＳ３１６（クレゾールレゾール：昭和高分子（株）製）、”タマノール”５２１（ｐ−ｔＢｕレゾール：荒川化学（株）製）、”ショウノール”ＣＲＭ０８０３（ノニルレゾール：昭和高分子（株））、”ショウノール”ＣＫＭ９０８（昭和高分子（株）製）、”レジトップ”ＰＳ２６０８（オクチルレゾール：群栄化学（株）製））。
【００７３】
表２において、記号や商品名の意味・内容は以下のとおりである。
※４：Ａ（参考例２の保護フィルムＡ）、Ｂ（参考例２の保護フィルムＢ）
※５：Ｕ（”ユーピレックス”５０μｍ）、Ｋ（”カプトン”１００Ｖ）
※６：有（参考例３を参照）
※７：Ａは硬化前の接着剤層と保護フィルム層との接着強度（Ｎ／ｍ）
※８：Ｂは硬化前の接着剤層と有機絶縁性フィルムとの接着強度（Ｎ／ｍ）
※９：接着剤あるいはポリイミドフィルムのバリサイズのいずれか大きい方を示している。また接着剤剥離は、ポリイミドフィルムと接着剤との界面の剥離を示している。
※１０：硬化後の接着剤と銅箔との接着強度（Ｎ／ｍ）。
【００７４】
上記実施例および比較例から、本発明のＴＡＢ用テープは、打ち抜き性に優れつつ、高接着性を維持することができることがわかった。
【００７５】
【表１】
2004040049.tif 000002
【００７６】
【表２】
2004040049.tif 000003
【００７７】
【発明の効果】
本発明の半導体用接着剤付きテープは、接着性・打ち抜き性に優れた新規なものであり、それを用いることで高密度実装用の半導体装置ならびに半導体集積回路接続用基板を工業的に提供することが容易であり、得られる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】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】図１のパターンテープを用いた半導体装置の一態様の断面図。
【図３】半導体装置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】半導体装置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。
【図５】パンチング孔に発生したバリの測定法を説明する図。
【符号の説明】
１、１２、２０　有機絶縁性フィルム
２、１３、２１　接着剤
３　スプロケット孔
４　デバイス孔
５、１４、２２　導体パターン
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　スティフナー
２７　ソルダーレジスト
【図１】
2004040049.tif 000004
【図２】
2004040049.tif 000005
【図３】
2004040049.tif 000006
【図４】
2004040049.tif 000007
【図５】
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