(57)【要約】【課題】  半導体パッケージにおいて接着部材として用いられる打抜き性に優れた打抜き時にバリが発生しない複合フィルムを提供する。【解決手段】  ベースフィルムの片面又は両面に接着剤層を設けた複合フィルムにおいて、複合フィルム全体の厚さＴ（μｍ）とベースフィルムの端裂抵抗値Ｒ（ｋｇ／２０ｍｍ）が次の関係式を満足し、かつ、複合フィルムの接着剤層の厚さＡとベースフィルムの厚さＢの比Ａ／Ｂが０．５〜１．４とした半導体素子とリードフレームとを接着するための複合フィルム。Ｒ＞０．６Ｔ−８    （Ｔ≦６０の場合）Ｒ≧２８            （Ｔ＞６０の場合）【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ５〜１５０μｍのベースフィルムの片面に厚さ５〜５０μｍの接着剤層を設けてなる半導体パッケージにおいて接着部材として用いられる複合フィルムであって、接着剤層の接着剤が、はみ出し長さ２ｍｍ以下、吸水率３重量％以下であり、複合フィルムの接着剤層の厚さＡとベースフィルムの厚さＢの比Ａ／Ｂが０．５〜１．４であり、かつ、複合フィルム全体の厚さＴ（μｍ）とベースフィルムの端裂抵抗値Ｒ（ｋｇ／２０ｍｍ）が次の関係式を満足することを特徴とする複合フィルム。
Ｒ＞０．６Ｔ−８    （Ｔ≦６０の場合）
Ｒ≧２８            （Ｔ＞６０の場合）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージにおいて接着部材として用いられる打抜き性に優れた複合フィルム及びそれを用いたリードフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージではＬＯＣ（ｌｅａｄ  ｏｎ  ｃｈｉｐ）やＣＯＬ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｌｅａｄ）構造、あるいは枠タブ構造等においてリードフレームとチップの接続に、また放熱板付き複合リードフレームにおいてインナーリードとヒートスプレッダの接続にベースフィルムの片面または両面に接着剤を塗布した複合フィルムからなる接合部材が用いられている。この接合部材は通常、複合フィルムから打抜きによってリードフレームの所定部分に貼り付けられるが、打抜き時に複合フィルム端部にバリが多発し、複合フィルム付リードフレームの歩留りが悪いという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、半導体パッケージにおいて接着部材として用いられる打抜き性に優れた打抜き時にバリが発生しない複合フィルムを提供するものである。
【０００４】
また、本発明はこの複合フィルムを打抜きによってリードフレームの所定位置に貼り付けた複合フィルム付リードフレームであって、半導体パッケージに用いた場合信頼性に優れた複合フィルム付リードフレームを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、複合フィルムの物性とバリの関係について鋭意検討した結果、複合フィルム全体の厚さＴとベースフィルムの端裂抵抗値Ｒが特定の関係にあるときバリの発生が著しく改善されることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明はベースフィルムの片面又は両面に接着剤層を設けた複合フィルムにおいて、複合フィルム全体の厚さＴ（μｍ）とベースフィルムの端裂抵抗値Ｒ（ｋｇ／２０ｍｍ）が次の関係式を満足し、かつ、複合フィルムの接着剤層の厚さＡとベースフィルムの厚さＢの比Ａ／Ｂが０．５〜１．４であることを特徴とする複合フィルムを提供するものである。
Ｒ＞０．６Ｔ−８      （Ｔ≦６０の場合）
Ｒ≧２８              （Ｔ＞６０の場合）
また、本発明は、本発明の複合フィルムを打抜きによってリードフレーム本体上に貼り付けてなるリードフレームを提供するものである。
【０００７】
本発明は、また、本発明の複合フィルムを打抜き、一方の接着剤層を介してリードフレーム本体に圧着することによる複合フィルム付きリードフレームの製造方法を提供するものである。
【０００８】
上記ベースフィルムの端裂抵抗値ＲはＪＩＳ  Ｃ  ２３１８において定められた方法によって測定されたものを用いる。
【０００９】
ベースフィルムの片面又は両面に接着剤層を設けた複合フィルムにおいて、ＴとＲの関係が前記関係式を満足し、且つ接着剤層の厚さＡとベースフィルムの厚さＢの比Ａ／Ｂが前記範囲内にある場合に限って、複合フィルムを打ち抜いた場合にフィルムの端部にバリの発生が著しく改善される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の複合フィルムは打抜き性に優れており、打抜かれた端部にバリの発生がなく、またこの複合フィルムを用いた複合フィルム付リードフレームを用いて製造された半導体パッケージは信頼性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の複合フィルムは特定の端裂抵抗値を有するベースフィルムの片面又は両面に接着剤を塗布乾燥することによって得られる。両面に塗布する接着剤は同一であっても異なっていてもよい。
【００１２】
上記接着剤は、耐熱性熱可塑性樹脂を主成分とするガラス転移温度（Ｔｇ）１５０〜３５０℃、吸水率３重量％以下、はみ出し長さ２ｍｍ以下の耐熱性接着剤であることが望ましく、そのためにはポリイミド接着剤及びポリアミド接着剤を用いることが好ましい。
【００１３】
ここでポリイミドとは、イミド結合を有する樹脂を意味し、ポリイミドのみならず、その他のイミド結合を有する樹脂、例えば、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド等のイミド基を有する樹脂をも意味する。
【００１４】
耐熱性接着剤のガラス転移温度が上記の範囲をはずれたり、吸水率が３重量％を超えたり、はみ出し長さが２ｍｍを超えたりすると、得られるパッケージの耐リフロークラック性が低下することがある。
【００１５】
上記耐熱性接着剤の吸水率は、更に好ましくは２．５重量％以下、より好ましくは２．０重量％以下であることが望ましい。また、はみ出し長さは、更に好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下であることが望ましい。
【００１６】
ここではみ出し長さとは、１９×５０ｍｍ、厚さ２５μｍの接着剤フィルムを３５０℃、３ＭＰａ、１分の条件でプレスした際に、フィルムの各長辺から直角方向にはみ出た接着剤の長さを長辺方向の中央部で測定したものをはみ出し長さとした。
【００１７】
また、上記の耐熱性接着剤は、更に、セラミック粉末、ガラス粉末、銀粉末、銅粉末、樹脂粉末、ゴム粉末等の充填剤や、カップリング剤を含有していてもよい。また、上記の耐熱性接着剤は、ガラス布、アラミド布又は炭素繊維布等のシート状基材に含浸させて用いることもできる。
【００１８】
カップリング剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のビニルシラン；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン；γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン；チタネート、アルミニウムキレート、ジルコアルミネート等のカップリング剤を用いることができる。
【００１９】
なかでも、シランカップリング剤が好ましく、エポキシシランカップリング剤が特に好ましい。
【００２０】
本発明においてベースフィルムとして用いられるフィルムは、ポリイミド、ポリアミドやポリサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレートなどのエンジニアリングプラスチック等の耐熱性フィルムが好ましく用いられる。ベースフィルムの厚さは好ましくは５〜１５０μｍ、更に好ましくは２０〜１２５μｍである。
【００２１】
耐熱性フィルムのガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは本発明で用いられる接着剤のＴｇより高いものが使用され、好ましくは２００℃以上、より好ましくは２５０℃以上のものが使用される。耐熱性フィルムの吸水率は、好ましくは３重量％以下、より好ましくは２重量％以下のものが使用される。
【００２２】
従って、本発明に用いられるベースフィルムとしては、Ｔｇ、吸水率、熱膨張係数の点からポリイミドフィルムが好ましい。Ｔｇが２５０℃以上、吸水率が２重量％以下、熱膨張係数が３×１０-5／℃以下の物性を備えたフィルムが特に好ましい。
【００２３】
ベースフィルムは接着剤との接着力を増すためにベースフィルムの表面に表面処理を施すことが望ましい。表面処理の方法としては、アルカリ処理、シランカップリング処理等の化学処理、サンドブラスト等の物理的処理、プラズマ処理、コロナ処理等のいずれの処理も使用可能であるが、接着剤の種類に応じて最も適した処理を用いればよい。本発明において耐熱性接着剤層をベースフィルムの耐熱性フィルムに施す表面処理としては、化学処理又はプラズマ処理が特に適している。
【００２４】
ベースフィルム面に接着剤層を形成する方法は特に制限はないが、通常接着剤ワニスをベースフィルムに塗布し、溶剤を乾燥除去する方法が用いられる。接着剤ワニスをベースフィルムに塗布する方法は特に制限はない。ドクターブレードやナイフコーター、ダイコーター等いずれの方法で塗布してもよい。また接着剤ワニス中にベースフィルムを通して塗工してもよいが、厚みの制御が困難となる。
【００２５】
接着剤ワニスは、耐熱性熱可塑性樹脂等の耐熱性樹脂を溶媒に溶かしたワニス、又は、耐熱性樹脂を主成分とする耐熱性接着剤を溶媒に溶かしたワニスであってもよいし、或は、ワニスを塗布後に熱処理などによって耐熱性樹脂となる接着剤樹脂の前駆体を溶媒に溶かしたワニス、又は、このような前駆体を主成分とする接着剤組成物を溶媒に溶かしたワニスであってもよい。このような前駆体としては、例えば、熱処理によってポリイミド化するポリアミド酸などが挙げられる。
【００２６】
接着剤ワニスを塗布したベースフィルムを溶剤の除去やイミド化のために熱処理する場合に、熱処理温度はポリアミド酸ワニスであるかポリイミドワニスであるかで異なる。ポリアミド酸ワニスの場合には、イミド化させるためにポリイミドのＴｇ以上の温度が好ましいが、ポリイミドワニスの場合には溶剤が除去できる温度であればよい。
【００２７】
接着剤層とベースフィルムの接着力を向上させるためには、ベースフィルム上に接着剤層を形成した後、２５０℃以上の温度で、１分〜３０分熱処理することが好ましい。
【００２８】
ベースフィルム面に形成される接着剤層の厚さは、好ましくは５〜５０μｍ、更に好ましくは１０〜３０μｍである。
【００２９】
本発明のリードフレームは、リードフレーム本体と、本発明の複合フィルムからの打抜によってリードフレーム本体に貼り合わせられた複合フィルムからなる複合フィルム付きリードフレームである。
【００３０】
リードフレーム本体の構造は、特に制限はなく、例えば、半導体チップに接続されるインナーリード部、外部回路に接続されるアウターリード部からなるものが挙げられ、本発明の複合フィルムはこのリードフレーム本体の所定の位置に貼り合せられる。
【００３１】
この複合フィルム付きリードフレームは、本発明の複合フィルムをリードフレーム本体上に打抜によって貼り付けることにより、製造することができる。この複合フィルム付リードフレームを用いて製造された半導体パッケージは信頼性に優れている。
【００３２】
リードフレームに複合フィルムを貼り付ける効率的な方法としては、例えば、一方の接着剤層がリードフレーム本体に面した状態でリードフレーム本体の上方に配置した複合フィルムを、打抜き金型を用いて短冊状に打抜き、その打抜かれた短冊状の複合フィルムを連続してその下方に位置させられたリードフレーム本体の所定の部位に０．０１〜１０ＭＰａの圧力で０．１〜５秒間押し付け、上記接着剤層によって貼り付ける方法が好適である。半導体装置に使用される打抜き複合フィルムの形状は、例えば、チップの形、チップ上のパッドの配置及びリードフレームの引き回し設計等により適宜決定される。打抜きの際、リードフレーム本体は、通常、所定の温度、例えば、２００〜５００℃に加熱しておく。打抜かれる複合フィルムも加熱してもよい。打抜きの際にフィルム切断バリが発生すると、そのバリがリードフレームのボンディングエリアに付着し、ワイヤボンディングを阻害するなどの弊害をもたらす。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの範囲に限定されるものではない。
【００３４】
実施例１
端裂抵抗値３５ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産（株）製、商品名：ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ、Ｔｇ＞３００℃、吸水率：１．２重量％、熱膨張係数：１．６×１０-5／℃）の両面にＴｇ１８５℃、吸水率１．７重量％、はみ出し長さ０．０５ｍｍのポリアミドイミド接着剤（日立化成工業（株）製、商品名：ＨＩＭＡＬ）を片面１７μｍの厚さに塗布して、総厚５９μｍの複合フィルムを作製した。
【００３５】
この複合フィルムを４００℃に加熱された４２アロイリードフレームの上方に配置し、打抜き金型を用いて短冊状に打ち抜き、次いで、打抜かれた短冊状の複合フィルムを連続的にその下方に位置させられたリードフレームのリードに３ＭＰａの圧力で１秒間押し付け、複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリはなく良好であった。
【００３６】
比較例１
端裂抵抗値２５ｋｇ／２０ｍｍで、厚さが２５μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）を用いる以外は実施例１と同様にして複合フィルムを作製した。
【００３７】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリが発生していた。
【００３８】
実施例２
端裂抵抗値３０ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）の両面に実施例１と同じポリアミドイミド接着剤を片面２５μｍの厚さに塗布して、総厚１００μｍの複合フィルムを作製した。
【００３９】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリはなく良好であった。
【００４０】
実施例３
端裂抵抗値３０ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）の両面にＴｇ２２５℃、吸水率１．８％、はみ出し長さ２．０ｍｍのポリアミドイミド接着剤を片面１７μｍの厚さに塗布して、総厚５９μｍの複合フィルムを作製した。
【００４１】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリはなく良好であった。
【００４２】
実施例４
端裂抵抗値３５ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）の両面に実施例３と同一のポリアミドイミド接着剤を片面２５μｍの厚さに塗布して、総厚１００μｍの複合フィルムを作製した。
【００４３】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリはなく良好であった。
【００４４】
実施例５
端裂抵抗値３０ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）の両面に実施例３と同一のポリアミドイミド接着剤を片面１５μｍの厚さに塗布して、総厚８０μｍの複合フィルムを作製した。
【００４５】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリはなく良好であった。
【００４６】
比較例２
端裂抵抗値２５ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）の両面に実施例１と同一のポリアミドイミド接着剤を片面２０μｍの厚さに塗布して、総厚６５μｍの複合フィルムを作製した。
【００４７】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリの発生が著しかった。
【００４８】
比較例３
端裂抵抗値３０ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）を用いる以外は比較例２と同様にして総厚６５μｍの複合フィルムを作製した。
【００４９】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、多くのバリの発生が観察された。
【００５０】
実施例６
端裂抵抗値２５ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）の両面に実施例１と同じポリアミドイミド接着剤を片面１２μｍの厚さに塗布して、総厚４９μｍの複合フィルムを作製した。
【００５１】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリはなく良好であった。
【００５２】
実施例７
端裂抵抗値３０ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）の両面に実施例１と同じポリアミドイミド接着剤を片面１５μｍの厚さに塗布して、総厚５５μｍの複合フィルムを作製した。
【００５３】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリはなく良好であった。
【００５４】
比較例４
端裂抵抗値２０ｋｇ／２０ｍｍで、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−Ｓ）を用いる以外は実施例７と同様にして総厚５５μｍの複合フィルムを作製した。
【００５５】
この複合フィルムを実施例１と同様にして４２アロイのリードフレーム上に打抜いて複合フィルム付リードフレームを得た。打抜かれた複合フィルムの端部を顕微鏡で観察したところ、バリが発生していた。
【００５６】
上記実施例及び比較例におけるＴ、Ｒ、０．６Ｔ−８、Ａ／Ｂの関係を表１にまとめて示す。
【００５７】
【表１】
2004207765.tif 000002