(57)【要約】【課題】粘着テープを用いた樹脂封止工程での樹脂漏れを好適に防止して、半導体装置の性能に支障を与えない樹脂封止工程用粘着テープを提供することを目的としている。【解決手段】本発明に係る樹脂封止工程用粘着テープは、基材とその上に形成された粘着剤層とからなり、該粘着剤層の１７５℃における弾性率が１．００×１０３〜８．００×１０４Ｐａの範囲にあることを特徴としている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材とその上に形成された粘着剤層とからなり、
該粘着剤層の１７５℃における弾性率が１．００×１０３〜８．００×１０４Ｐａの範囲にあることを特徴とする樹脂封止工程用粘着テープ。
【請求項２】
銅板に貼付し、１８０℃１時間、２１０℃２０分の加熱負荷後の、１７５℃における銅板に対する粘着力が０．３０Ｎ／２５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂封止工程用粘着テープ。
【請求項３】
銅板に貼付し、１８０℃１時間、２１０℃２０分の加熱負荷後の、銅板からの剥離時の２３℃における粘着力が、０．１〜７．０  Ｎ／２５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂封止工程用粘着テープ。
【請求項４】
封止樹脂の底面部位に内部リードの外部実装面が露出した樹脂封止型半導体装置を製造するに際して、樹脂漏れ防止テープとして用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂封止工程用粘着テープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂封止工程用粘着テープに関し、特に、封止樹脂の底面部位に内部リードの外部実装面が露出した樹脂封止型半導体装置を製造する際に好ましく用いられる樹脂封止工程用粘着テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＳＩの実装技術において、半導体素子、半導体素子搭載部、内部リード等を樹脂で封止した半導体素子の底面部位に外部実装面となる内部リードの一部または全部を露出したＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）やＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ−ｌｅａｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれている半導体装置が提案されている。
【０００３】
このような構造の半導体装置の製造方法としては、『複数の半導体素子搭載面を持つリードフレームの一平面に樹脂テープをラミネートする工程と、前記リードフレームの前記樹脂テープをラミネートした対面に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子上の電極と前記リードフレームとを金属細線を用いて接続する工程と、前記半導体素子と、前記金属細線と、前記リードフレームの前記半導体素子を搭載した面とを覆うように樹脂を滴下し、樹脂を硬化させる工程と、前記樹脂テープを剥離除去する工程と、前記樹脂で封止したリードフレームを前記半導体素子毎に切断する工程』を含む製法が開示されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、封止樹脂としては、一般にはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられている。エポキシ樹脂を滴下（充填）する際には、通常はリードフレーム等を１７０〜２００℃程度に加温して充填されたエポキシ樹脂に温度勾配ができないようにしている。このため、樹脂テープの粘着剤層が軟化、変形し、リードフレームの配線のすきまから外部露出面側にまで樹脂が漏出してしまうことがあった。
【０００５】
このような樹脂テープの熱変形を防止し、封止樹脂の漏出を低減するため、耐熱性基材とシリコーン系粘着剤層とからなる耐熱性粘着テープを上記工程に使用することが提案されている（たとえば特許文献２参照）。
しかし、特許文献２で具体的に開示されている耐熱性粘着テープのシリコーン系粘着剤層の２００℃における貯蔵弾性率は５．０×１０３Ｎ／ｃｍ２（５．０×１０７Ｐａ）以上であり、熱変形は防止できるものの、弾性率が高すぎるため配線の凹凸に対する追従性に劣り、外部露出面側を完全に封止することはできず、配線のすきまからの樹脂の漏出を低減することが困難であると考えられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−８２７４１号公報（請求項２）
【特許文献２】
特開２００２−１８４８０１号公報（請求項３〜５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものであって、粘着テープを用いた樹脂封止工程での樹脂漏れを好適に防止して、半導体装置の性能に支障を与えない樹脂封止工程用粘着テープを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る樹脂封止工程用粘着テープは、
基材とその上に形成された粘着剤層とからなり、
該粘着剤層の１７５℃における弾性率が１．００×１０３〜８．００×１０４Ｐａの範囲にあることを特徴としている。
【０００９】
本発明の樹脂封止工程用粘着テープにおいては、該粘着テープを銅板に貼付し、１８０℃１時間、２１０℃２０分の加熱負荷後の、１７５℃における銅板に対する粘着力が０．３０Ｎ／２５ｍｍ以上であることが好ましい。
また、該粘着テープを銅板に貼付し、１８０℃１時間、２１０℃２０分の加熱負荷後の、銅板からの剥離時の２３℃における粘着力が、０．１〜７．０  Ｎ／２５ｍｍの範囲にあることが好ましい。
【００１０】
このような本発明の樹脂封止工程用粘着テープは、封止樹脂の底面部位に内部リードの外部実装面が露出した樹脂封止型半導体装置を製造するに際して、樹脂漏れ防止テープとして好ましく用いられる。
このように本発明によれば、粘着テープを用いた樹脂封止工程での樹脂漏れを好適に防止して、半導体装置の性能に支障を与えない樹脂封止工程用粘着テープが提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明についてさらに具体的に説明する。
図１に示すように、本発明に係る樹脂封止工程用粘着テープ１０は、基材１とその上に形成された粘着剤層２とからなる。
基材１は、特に限定はされないが、熱変形が小さな基材が好ましく、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）  フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）フィルム、ポリサルフォン（ＰＳＦ）フィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィルム、アラミドフィルムまたはポリイミドフィルムからなることが好ましい。特に、耐熱性および入手の容易性から、前記基材１がポリイミド材料からなることが好ましい。
【００１２】
また、基材１の厚みは、好ましくは５〜１５０μｍ、さらに好ましくは１０〜５０μｍである。
基材１の片面には、粘着剤層２が形成される。基材１と粘着剤層２との密着性を向上するため、基材１の粘着剤層２を形成する面には、コロナ処理、プライマー処理等を施しておいてもよい。
【００１３】
粘着剤層２は、封止樹脂を充填する工程において高温に曝される。このような高温においても、粘着剤層２はリードフレームに対して、粘着テープが充分な密着性、追従性を発揮することが要求される。
したがって、該粘着剤層２の１７５℃における弾性率は、１．００×１０３〜８．００×１０４Ｐａ、好ましくは５．００×１０３〜７．５０×１０４Ｐａ、特に好ましくは１．００×１０４〜７．００×１０４Ｐａの範囲にある。弾性率がこの範囲にあると、粘着剤層２のリードフレームに対する充分な密着性、追従性が得られ、樹脂の充填工程における樹脂漏れを低減できる。
【００１４】
また、樹脂の充填に先立ち、リードフレームには種々の加熱処理が施される。たとえば、半導体素子のマウント時には熱硬化性樹脂を用いて素子をリードフレームにマウントするために熱硬化性樹脂を硬化する際に加熱が行われる。また、ワイヤボンディング時にも加熱が行われる。これらの加熱工程を経た後に、樹脂の充填、硬化が行われる。このため、このような熱履歴を経た後も、粘着剤層２はリードフレームに対する充分な密着性を有することが好ましい。
【００１５】
したがって、本発明の樹脂封止工程用粘着テープにおいては、該粘着テープを銅板に貼付し、１８０℃１時間、２１０℃２０分の加熱負荷後の、１７５℃における銅板に対する粘着力が好ましくは０．３０Ｎ／２５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．３５〜４．０  Ｎ／２５ｍｍ、特に好ましくは０．４０〜３．０  Ｎ／２５ｍｍである。
ここで、１８０℃１時間の加熱負荷は、ダイボンド工程における接着剤の硬化条件を代表するものであり、２１０℃２０分の加熱負荷は、ワイヤーボンド工程の加熱条件を代表するものである。加熱・冷却を繰り返すと粘着剤の化学変化が起らなくても流動−固化するため、接着面積が増大し、粘着力が上昇する虞がある。
【００１６】
本発明の樹脂封止工程用粘着テープは、封止工程後の任意の段階で剥がされることになるが、剥離時の粘着力があまりに高すぎると引き剥がしが困難となるだけでなく、場合によっては引き剥がしのための応力によって、モールドした樹脂の剥離や破損を招く恐れもある。
したがって、本発明の樹脂封止工程用粘着テープを銅板に貼付し、１８０℃１時間、２１０℃２０分の加熱負荷後の、銅板からの剥離時（２３℃）の粘着力が、好ましくは０．１〜７．０  Ｎ／２５ｍｍ、さらに好ましくは０．２〜６．０  Ｎ／２５ｍｍ、特に好ましくは０．３〜５．０  Ｎ／２５ｍｍの範囲にある。
【００１７】
また、上記粘着剤層２の厚みは、好ましくは１〜８０μｍ、さらに好ましくは３〜４０μｍである。
粘着剤層２は、上記のような物性を満たす限り、種々の粘着剤から形成され得るが、高い耐熱性を有し、市場での入手が容易であることから、シリコーン系粘着剤が好ましく用いられる。シリコーン系粘着剤は、一般にシリコーンレジンおよびシリコーンガムとの組成物である。シリコーン系粘着剤の多くは、ガム成分中に架橋性の官能基を有し白金触媒等によって高度に架橋するため、高温での弾性率が比較的高いものが多い。シリコーン系粘着剤の弾性率を前記の範囲に調節するためには、ガム成分の架橋密度を下げることが有効である。このためには、レジン比を多くし、ガム成分の割合を下げることや、ガム成分の官能基の割合を下げることによって、高温領域における弾性率を下げることができる。
【００１８】
また必要に応じて、シリコーンオイルを添加することで、その物性を適宜に調節でき、上記諸物性を充足するような粘着剤を得ることもできる。シリコーンオイルを粘着剤中に添加する場合は、耐熱性が維持されるように高分子量で不揮発性の高いものが好ましい。シリコーンオイルの分子量は、３０００以上が好ましく、５０００以上のものがより好ましい。また、シリコーンオイルを添加する場合の添加量は、粘着剤固形分１００重量部に対し、好ましくは０．０１〜１０重量部であり、より好ましくは０．０５〜５重量部程度である。
【００１９】
このような本発明の樹脂封止工程用粘着テープ１０は、図２に示すような半導体装置、すなわち封止樹脂の底面部位に内部リードの外部実装面が露出した樹脂封止型半導体装置を製造するに際して、樹脂漏れ防止テープとして好ましく用いられる。
本発明の樹脂封止工程用粘着テープを用いた半導体装置の製造方法についての詳細は、たとえば前述した特許文献１（特開平９−８２７４１号公報）あるいは特許文献２（特開２００２−１８４８０１号公報）に記載されている。
【００２０】
また、ＱＦＮ等のデバイスの樹脂封止において、漏れ出した樹脂は凸部を形成する。これは、リードフレームからなる端子部と基板との間の楔となり、デバイスを基板へセットする際には、導通を妨げる要因となる。樹脂漏れが多い場合、例えば１０μｍ以上のサイズの樹脂漏れが３０個を越すような場合は、デバイスと基板との間で導通不良を起こすようになる。
【００２１】
これに対し、本発明の樹脂封止工程用粘着テープを用いてＱＦＮ等のデバイスの樹脂封止を行えば、リードフレーム間から樹脂が漏れ出すことは極めて少ない。このため、デバイスと基板との導通不良は発生しないか、基板へセットする際の圧力で導通不良は解消されてしまう。
【００２２】
【発明の効果】
このような本発明によれば、粘着テープを用いた樹脂封止工程での樹脂漏れを好適に防止して、半導体装置の性能に支障を与えない樹脂封止工程用粘着テープが提供される。
【００２３】
【実施例】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、以下において「弾性率（１７５℃）」、「粘着力（１７５℃）」、「粘着力（２３℃）」および「樹脂漏れ発生数」は次の方法で評価した。
「弾性率（１７５℃）」
実施例、比較例と同じ粘着剤を厚さ３ｍｍとなるように積層して、弾性率測定用のサンプルを作成し、これを粘弾性測定装置（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ社製、ＲＤＡ  ＩＩ）を用いて、ねじり剪断法（周波数１Ｈｚ、温度１７５℃）で測定した。
「粘着力（１７５℃）」
実施例および比較例で製造した粘着テープを、銅板に貼付し、１８０℃１時間、２３℃２０分（冷却）、２１０℃２０分、２３℃３０分（冷却）の加熱負荷後、１７５℃で３分間保持した後の銅板に対する粘着力を、恒温型万能引張試験機を用いてＪＩＳ  Ｚ０２３７に準じて測定した。
「粘着力（２３℃）」
実施例および比較例で製造した粘着テープを、銅板に貼付し、１８０℃１時間、２３℃２０分（冷却）、２１０℃２０分、２３℃２０分（冷却）の加熱負荷後、２３℃において銅板に対する粘着力を、万能引張試験機を用いて測定した。
「樹脂漏れ発生数」
実施例および比較例で製造した粘着テープを一辺１６ＰｉｎタイプのＱＦＮが４個×４個配列された銅製のリードフレームのチップの装着面とは反対側に貼付した。次に４ｍｍ×４ｍｍの半導体チップを、前記リードフレームのダイパッド部にペースト接着剤を用いてダイボンドを行い、１８０℃１時間のキュアを行った。さらに、ワイヤーボンダーによりリードフレームを２１０℃に加熱した状態で、チップとアウターリード間を金線で結線した。続いて、トランスファー成型機により１７５℃の温度下でエポキシ樹脂を用いてリードフレームのダイボンド側の樹脂封止を行った。その後、リードフレームから粘着テープを剥離し、樹脂封止したＱＦＮ型のデバイスサンプルを作成した。
【００２４】
実施例および比較例において作成したＱＦＮ型のデバイスサンプルを、それぞれ２０個分作成し、粘着テープを剥離した面を拡大鏡を用いて樹脂漏れの発生した個数をカウントし、デバイスサンプル２０個分のカウント数の合計を樹脂漏れ発生数とした。
【００２５】
【実施例１】
東レ・ダウコーニング社製シリコーン粘着剤ＳＤ−４５８０（固形分６０％）１００重量部に対し、東レ・ダウコーニング社製白金触媒ＳＲＸ２１２を１．０重量部添加し、これを厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産製、ユーピレックス２５Ｓ）に厚さ１０μｍとなるように塗布し、粘着テープを得た。結果を表１に示す。
【００２６】
【実施例２】
実施例１において、シリコーン粘着剤としてＧＥ東芝シリコーン製シリコーン粘着剤ＴＳＲ−１５１２（固形分６０％）を用い、白金触媒としてＧＥ東芝シリコーン社製ＣＲ−５０を１．０重量部用いた以外は、実施例１と同様にして粘着テープを得た。結果を表１に示す。
【００２７】
【実施例３】
実施例１において、シリコーン粘着剤として東レ・ダウコーニング社製シリコーン粘着剤ＳＤ−４５８７Ｌ（固形分４０％）１００重量部に対し信越化学社製シリコーンオイルＫＦ９６Ｈ−１万（分子量約１万）２重量部、東レ・ダウコーニング社製白金触媒ＳＲＸ２１２（１．０重量部）を添加してなる粘着剤を用いた以外は、実施例１と同様にして粘着テープを得た。結果を表１に示す。
【００２８】
【実施例４】
実施例３において、シリコーンオイルとして、信越化学社製シリコーンオイルＫＦ９６Ｈ−１０万（分子量約１０万）２重量部を用いた以外は、実施例３と同様にして粘着テープを得た。結果を表１に示す。
【００２９】
【比較例１】
実施例１において、シリコーン粘着剤として東レ・ダウコーニング社製シリコーン粘着剤ＳＤ−４５８７Ｌ（固形分４０％）１００重量部を用い、東レ・ダウコーニング社製白金触媒ＳＲＸ２１２の添加量を０．７重量部とした以外は、実施例１と同様にして粘着テープを得た。結果を表１に示す。
【００３０】
【比較例２】
実施例１において、シリコーン粘着剤として東レ・ダウコーニング社製シリコーン粘着剤ＳＤ−４５８５（固形分６０％）１００重量部を用いた以外は、実施例１と同様にして粘着テープを得た。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂封止工程用粘着テープの概略断面図を示す。
【図２】本発明により得られる半導体装置の概略断面図を示す。
【符号の説明】
１…基材
２…粘着剤層
１０…樹脂封止工程用粘着テープ
【図１】
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【図２】
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