(57)【要約】【課題】  接着性と耐熱性に優れ、硬化時に発泡の起きない半導体装置用接着剤シート、半導体接続用基板ならびに半導体装置を提供する。【解決手段】  接着剤層と、少なくとも１層の有機絶縁性フィルムを有する半導体装置用接着剤シートであって、その接着剤層の硬化前の貯蔵弾性率Ｅが１００℃において０．１〜２０ＭＰａの範囲にある半導体装置用接着剤シートであって、その有機絶縁性フィルムとして、例えば、ポリイミドフィルムのような吸水率の高いフィルムを用いることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤層と少なくとも１層の有機絶縁性フィルムを有する半導体装置用接着剤シートであって、該接着剤層の硬化前の貯蔵弾性率Ｅが１００℃において０．１〜２０ＭＰａの範囲にあることを特徴とする半導体装置用接着剤シート。
【請求項２】
少なくとも１層の有機絶縁性フィルムの吸水率が０．３％以上である請求項１記載の半導体装置用接着剤シート。
【請求項３】
少なくとも１層の有機絶縁性フィルムがポリイミドフィルムである請求項１記載の半導体装置用接着剤シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置用接着剤シートを用いた半導体接続用基板。
【請求項５】
請求項４記載の半導体接続用基板を用いた半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路（ＩＣ）を実装する際に用いられる、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）方式のパターン加工テープ、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージ用インターポーザー等の半導体接続用基板、リードフレーム固定テープ、ＬＯＣ固定テープ、ダイボンディング材、フリップチップ接続用接着剤、ヒートスプレッダ、補強板、シールド材の接着剤およびフィルム状ソルダーレジスト等を作成するために適した半導体装置用接着剤シートおよびそれを用いた半導体接続用基板ならびに半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路の実装には、金属製のリードフレームを用いた方式が最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からなる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、インターポーザーと称する半導体接続用基板を介した方式が増加している。半導体接続用基板にＴＡＢ（テープオートメーテッドボンディング）用接着剤付きテープを使用するのは、インナーリードを有する接続方式に有利である。また、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）方式は、半田ボール用の孔やＩＣ用のデバイスホール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に特に適している。
【０００３】
一方、インナーリードを有しないワイヤーボンディングおよびフリップチップ接続の場合は、ＴＡＢ用接着剤付きテープだけでなく、既に銅箔を積層し接着剤を加熱硬化させた銅張り積層板を用いることも可能である。さらに、半導体接続用基板には、剛性と平面性の付与のための補強板（スティフナー）あるいは放熱のための放熱板（ヒートスプレッダー）等の部品を積層することも行われるが、その際にも接着剤が使用される。これらの接着剤は、通常は硬化前の状態で被着体にラミネートもしくはプレスされる。その後、熱等をかけることにより硬化し、被着体と強固に密着する。
【０００４】
接着剤を硬化させる際には、発泡が大きな問題となる。発泡が発生した箇所は接着強度が低下し、また絶縁破壊が起こり易くなり、また、全体の寸法安定性が大きく低下するなど様々な問題を引き起こす。
【０００５】
このような発泡を抑制する手段として、例えば、接着テープの水蒸気透湿係数を所定の値以上にすることによりリフロー時のポップコーン現象（発泡）を抑制できることが知られている（特許文献１参照。）が、この特許文献１では接着剤硬化時の発泡については何ら言及されていない。特に、被着体の有機絶縁性フィルムとしてポリイミド等の吸水率の高い素材を用いた場合、水分が気化して発泡することがある。これに対応するために、有機絶縁性フィルムに防湿処理を施すこと、有機絶縁性フィルムを使用前に乾燥させること、また接着剤を低温、長時間で硬化すること等の対策が考えられるが、いずれも生産性を大きく損ねるものであった。
【特許文献１】特開２０００−３９１３４５号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、このような問題点を解決し、接着性や耐熱性に優れ、発泡の起きない半導体装置用接着剤シートおよびそれを用いた半導体接続用基板ならびに半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の半導体装置用接着剤シートは、接着剤層と、少なくとも１層の有機絶縁性フィルムを有する半導体装置用接着剤シートであって、その接着剤層の硬化前の貯蔵弾性率Ｅが１００℃において０．１〜２０ＭＰａの範囲にあることを特徴とする半導体装置用接着剤シートである。
【０００８】
本発明の好ましい態様の一つは、上記の少なくとも１層の有機絶縁性フィルムの吸水率が０．３％以上であることである。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様の一つは、上記の少なくとも１層の有機絶縁性フィルムがポリイミドフィルムであることである。
【００１０】
本発明の半導体装置用接着剤シートは、それを用いて半導体接続用基板を製造することができ、また、その半導体接続用基板を用いて半導体装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、接着性と耐熱性に優れ、接着剤の硬化時に発泡の起きない寸法安定性に優れた半導体装置用接着剤シートが得られ、半導体接続用基板ならびに半導体装置の生産性を大きく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の半導体装置用接着剤シートは、接着剤層と少なくとも１層の有機絶縁性フィルムとを基本的構成とし、特に接着性と耐熱性に優れ、硬化時に発泡の起きない半導体装置用接着剤シートであり、半導体用接着剤組成物の貯蔵弾性率と発泡との関係を鋭意検討した結果、得られたものである。
【００１３】
本発明の半導体装置用接着剤シートは、接着剤層の硬化前の貯蔵弾性率Ｅが１００℃において０．１〜２０ＭＰａの範囲にあることが必要であり、特にその貯蔵弾性率Ｅが５〜２０ＭＰａであれば、熱硬化時間を短くしても発泡が起こらない。これは、ポリイミドフィルム等の吸水率が０．３％以上の有機絶縁性フィルムにおいて顕著である。
【００１４】
接着剤層の硬化前の貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ未満では発泡が起こり、また、その貯蔵弾性率Ｅが２０ＭＰａを超えると発泡は起きないが、接着力が低下するため実用上適さない。なお、ここで言う硬化前の貯蔵弾性率とは、硬化の「ため」の熱等をかける前の貯蔵弾性率のことであり、接着剤層の諸特性の調整のために熱処理等を施した接着剤シートについては、その熱処理後の貯蔵弾性率が、硬化前の貯蔵弾性率に該当する。
【００１５】
本発明における接着剤層は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂をそれぞれ１種類以上含むことが好ましい。熱可塑性樹脂は、接着性、可とう性、熱応力の緩和および低吸水性による絶縁性の向上等の機能を有し、また、熱硬化性樹脂は、耐熱性、高温での絶縁性、耐薬品性および接着剤層の強度等の物性のバランスを実現するために有用である。
【００１６】
本発明で好適に用いられる熱可塑性樹脂としては、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン−エチレン樹脂（ＳＥＢＳ）、炭素数１〜８の側鎖を有するアクリル酸および／またはメタクリル酸エステル樹脂（アクリルゴム）、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタンおよびポリエステルアミド等が例示される。
【００１７】
また、これらの熱可塑性樹脂は、後述する熱硬化性樹脂との反応が可能な官能基を有していてもよい。このような官能基としては、具体的には、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、水酸基、メチロール基、イソシアネート基、ビニル基およびシラノール基等が挙げられる。熱硬化性樹脂との反応が可能な官能基を有していると、これらの官能基により熱硬化性樹脂との結合が強固になり、耐熱性が向上するので好ましい態様である。
【００１８】
熱可塑性樹脂として被着体との接着性、可撓性および熱応力の緩和効果の点から、下記に例示する熱可塑性樹脂が特に好ましく用いられる。すなわち、特に好ましい熱可塑性樹脂として、カルボキシル基および／またはエポキシ基等の官能基を有するアクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、炭素数１〜８の側鎖を有するアクリル酸および／またはメタクリル酸エステルを有する共重合体、ダイマー酸ポリアミド、テトラメチレングリコールおよびネオペンチルグリコール等の可とう性成分を有するポリエステル、シリコーンジアミンを成分とするポリイミドまたはポリアミドイミド等が挙げられる。本発明では、これらの熱可塑性樹脂を複数混合または共重合して用いても好適である。
【００１９】
熱可塑性樹脂の添加量は、接着剤層の好ましくは１０〜８０重量％、より好ましくは２０〜７０重量％、さらに好ましくは３０〜６０重量％である。熱可塑性樹脂が１０重量％未満になると接着性が低下するので好ましくなく、８０重量％より多いと絶縁性が低下するので好ましくない。
【００２０】
また、本発明で用いられる熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂およびシアン酸エステル樹脂等が例示される。特に、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂は、絶縁性に優れるので好適である。また、軟化点特性の制御には熱可塑性樹脂との相溶性の制御が必要であるが、これらの熱硬化樹脂の構造と分子量を適切に選択することが有力な方法である。
【００２１】
フェノール樹脂を添加することにより、絶縁性、耐薬品性および接着剤層の強度を向上させることができる。フェノール樹脂としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、等の公知のフェノール樹脂がいずれも使用できる。たとえば、フェノール、クレゾール、ｐ−ｔ−ブチルフェノール、ノニルフェノール、ｐ−フェニルフェノール等のアルキル置換フェノール、テルペン、ジシクロペンタジエン等の環状アルキル変性フェノール、ニトロ基、ハロゲン基、シアノ基、アミノ基等のヘテロ原子を含む官能基を有するもの、ナフタレン、アントラセン等の骨格を有するもの、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、レゾルシノール、ピロガロール等の多官能性フェノールからなる樹脂等が挙げられる。中でも、レゾール型フェノール樹脂は、絶縁抵抗低下時間を向上させる効果があるのでより好適である。
【００２２】
フェノール樹脂の添加量は、接着剤層の好ましくは３〜８０重量％、より好ましくは４〜７０重量％、さらに好ましくは５重量％以上６０重量％以下である。フェノール樹脂の添加量が３重量％未満では絶縁性が低下するので好ましくなく、また、８０重量％より多くなると接着力が低下するので好ましくない。特に、接着剤層がレゾール型フェノール樹脂を、５重量％以上６０重量％以下含有することが好ましい。
【００２３】
また、本発明では、接着剤層にエポキシ樹脂を添加すると、接着力の向上を図ることができる。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、エポキシ樹脂としては、例えば、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、ジシクロペンタジエンジフェノール、ジシクロペンタジエンジキシレノール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および環式エポキシ等が挙げられる。エポキシ樹脂の添加量は、接着剤層の好ましくは２〜５０重量％、さらに好ましくは３〜３０重量％である。
【００２４】
熱硬化性樹脂の添加量は、接着剤層の好ましくは２０〜９０重量％、より好ましくは３０〜８０重量％、さらに好ましくは４０〜７０重量％である。熱硬化性樹脂が２０重量％未満になると絶縁性が低下するので好ましくなく、９０重量％より多いと接着性が低下するので好ましくない。
【００２５】
本発明において接着剤層に、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の硬化剤および硬化促進剤を添加することは、接着剤組成物の硬化前の弾性率を調整するのに有効である。硬化剤および硬化促進剤として、例えば、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およびジアザビシクロウンデセン等を挙げることができる。これらの硬化剤と硬化促進剤の添加量は、好ましくは０．０５〜１０重量％であり、さらに好ましくは０．１〜５重量％である。
【００２６】
本発明において、耐リフロー性、打ち抜き性等の加工性、熱伝導性、絶縁性および難燃性等を向上させる目的で、接着剤層に無機質充填剤を添加することができる。無機質充填剤は、接着剤の特性を損なうものでなければ特に限定されないが、微粒子状の無機成分としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、カルシウム・アルミネート水和物等の金属水酸化物、球状シリカ、破砕シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化クロム、タルク等の金属酸化物、炭酸カルシウム等の無機塩、アルミニウム、金、銀、ニッケル、鉄、等の金属微粒子、カーボンブラック、およびガラス等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよくまたは２種以上混合して用いても良い。微粒子状の成分の重量平均粒子径は、分散安定性を考慮すると、０．１〜５μｍが好ましい。なお、ここでいう重量平均粒子径とはレーザー回折式粒度分布計で測定したメジアン径の値を指す。また、無機質充填剤の配合量は接着剤層全体の２〜５０重量部が適当である。
【００２７】
以上の成分以外に、接着剤層の特性を損なわない範囲で、イオン捕捉剤や酸化防止剤などの有機または無機成分を添加することは何ら制限されるものではない。
【００２８】
イオン補足剤の添加は、加水分解の原因となるイオンの挙動を抑制するために有効である。イオン補足剤は、有機物と無機物のいずれも適用できるが、アンチモン、ビスマス、鉛、アルミニウムおよびマグネシウム等の酸化物からなる無機のイオン補足剤は、分散系として少量で効果がある。イオン補足剤の添加量は、接着剤層１００重量部に対し、好ましくは０．０１〜１０重量部、より好ましくは０．０５〜５重量部、さらに好ましくは０．１〜３重量部である。イオン補足剤の添加量が０．０１重量部より少ないと十分な効果が得られ難く、また、１０重量部より多いと接着剤の接着性と反応性を損なう恐れがあるのでいずれも好ましくない。
【００２９】
酸化防止剤は、高温時の酸化劣化による接着力低下を抑制できる。酸化防止剤の種類は特に制限されず、フェノール系やアミン系等種々のものが使用できる。酸化防止剤の添加量は、酸化防止剤以外の接着剤層１００重量部に対し、好ましくは０．０１〜１０重量部、より好ましくは０．０５〜５重量部、さらに好ましくは０．１〜３重量部であるとよい。酸化防止剤の添加量が０．０１重量部より少ないと十分な効果が得られ難く、また、１０重量部より多いと接着剤の接着性、反応性を損なう恐れがあるのでいずれも好ましくない。
【００３０】
本発明において、接着剤層の厚さは好ましくは３〜３００μｍ、さらに好ましくは５〜２００μｍの範囲である。厚さが３μｍ未満では接着力が低下し、また厚さが３００ミクロンを超えると接着剤シートとしての可撓性が低下し、またコスト高になるので好ましくない。
【００３１】
接着剤層の１００℃における貯蔵弾性率を調整するために、半導体用接着剤シートに熱処理を施すことができる。このときの熱処理の条件は、硬化後の接着力および生産性に影響しない範囲で適切に選ばれ、好ましくは３０℃以上８５℃未満、１時間以上５００時間未満である。例えば、熱可塑性樹脂としてＪＳＲ（株）製ＰＮＲ−１Ｈを５０重量％、熱硬化性樹脂としてジャパンエポキシレジン（株）製”エピコート”（登録商標）１００１を１０重量％、昭和高分子（株）製ＣＫＭ−１６３４を１９．９重量％および住友ベークライト（株）製ＰＲ−９１２を１９．９重量％、添加剤として東京化成工業（株）製２−エチルイミダゾールを０．２重量％、以上からなる接着剤層に７０℃で２４０時間の熱処理を行うことにより、１００℃における貯蔵弾性率９．３ＭＰａの接着剤層が得られる。
【００３２】
本発明で好適に用いられる有機絶縁性フィルムとしては、例えば、”カプトン”（東レ・デュポン（株）登録商標）、”アピカル”（鐘淵化学工業（株）登録商標）、”ユーピレックス”（宇部興産（株）登録商標）に代表されるポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルムおよびアラミドフィルム等が挙げられるが、耐熱性や難燃性の点からポリイミドフィルムが好ましく用いられる。また、本発明で使用される有機絶縁性フィルムは、可撓性であることが好ましく、また、必要に応じてコロナ放電処理、低温プラズマ処理および易接着コーティング等の表面処理を施して用いることもできる。
【００３３】
また、ポリイミドフィルムは、コストが高いことから、薄膜のポリイミドフィルムに安価なポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネートした２層フィルムや３層フィルムなども用いられる。例えば、１２μｍのポリイミドフィルムに５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネートしたフィルムを用い、ポリイミドフィルム側に接着剤層を設ける、銅箔の接着、パターン形成など所定の加工を行った後にポリエチレンテレフタレートフィルムは必要に応じて剥離する、等の使用方法が挙げられる。
【００３４】
有機絶縁性フィルム厚み（複数層のものについてはトータルの厚み）は、可撓性を損なわない厚みであれば特に限定されないが、好ましくは１５μｍ以上２００μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以上１２５μｍ以下である。有機絶縁性フィルム厚みが薄過ぎると、搬送や位置決め等が困難になり加工性が低下することがある。
【００３５】
本発明においては、有機絶縁性フィルムとして、例えば、少なくとも１層の有機絶縁性フィルムの吸水率が０．３％以上であるポリイミドフィルムのような吸水率の高いフィルムにも適用することができる。既述のとおり、本発明の半導体装置用接着剤シートは、接着剤層の硬化前の貯蔵弾性率Ｅが１００℃において０．１〜２０ＭＰａの範囲であれば、熱硬化時間を短くしても発泡が起こらないので、有機絶縁性フィルムとして、吸水率の高いフィルムを用いても発泡を惹起することがないのである。したがって、この吸水率は大きくてもよいが、あまり大きすぎると吸水による寸法変化を起こすので、吸水率は２５％以下のものが好ましい。より好ましくは１０％以下である。
【００３６】
また、この吸水率は、ＪＩＳＫ７２０９で挙げられている方法で測定することができる。
【００３７】
さらに、本発明で用いられる有機絶縁性フィルムは、本発明の本来目的とは別に、本発明の半導体装置用接着剤シートをカバーし保護するための保護フィルムとしても用いることができる。その場合、半導体装置用接着剤シートを、銅箔、金属板および絶縁性フィルム等の被着体にラミネートする前に、接着剤面から半導体装置用接着剤シートの形態を損なうことなく剥離できることが必要であり、さらに保護フィルムが付いた状態で視認性がよいことが好ましく、このような保護フィルムとしては、例えば、シリコーンあるいはフッ素化合物のコーティング処理を施したポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、これらをラミネートした紙およびハロゲン化ポリオレフィンフィルム等が挙げられる。
【００３８】
本発明の半導体用接着剤シートは、上記の少なくとも１層の接着剤層と少なくとも１層の有機絶縁性フィルムをもって基本的に構成されている。したがって、複数の接着剤層および有機絶縁性フィルム層を有していてもよい。例えば、有機絶縁性フィルムの両面に接着剤層を設け、両接着剤層それぞれに保護フィルムを設けたものが挙げられる。さらに、接着剤層間に接着性を持たないフィルム層を有していてもよい。
【００３９】
次に、本発明の半導体装置用接着剤シートの製造方法について説明するが、本発明はこれに限定されない。まず、有機絶縁性フィルムに、接着剤組成物を溶剤に溶解した塗料を塗布し、乾燥する。接着剤層の膜厚は５〜３００μｍとなるように塗布することが好ましい。好ましい乾燥条件は、温度１００〜２００℃、時間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、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系、ジメチルアセトアミドおよびＮ−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶剤で、いずれも乾燥に適度な沸点を有するものが好適である。このようにして得られた半導体装置用接着剤シートは、そのまま巻き取るかあるいは保護フィルムとしてさらに別の有機絶縁性フィルムをラミネートする。得られた半導体装置用接着剤シートは、使用形態に応じ、任意の幅にスリットされる。
【００４０】
本発明の半導体装置用接着剤シートを製造するにあたり、１００℃における硬化前の貯蔵弾性率を所定の範囲にするため、また接着剤シートの接着面の平滑性を向上させるためなどで、半導体用接着剤シートに熱処理を施すことができる。このときの熱処理の条件は、硬化後の接着力および生産性に影響しない範囲で適切に選ばれ、好ましくは３０℃以上８５℃未満、１時間以上５００時間未満である。
【００４１】
次に、本発明の半導体装置用接着剤シートを用いた半導体装置等の好ましい製造方法を例示して説明する。
【００４２】
（ア）本発明の半導体装置用接着剤シートを用いた半導体装置用接着剤付きテープおよび半導体接続用基板並びに半導体装置の製造方法の一例
別途用意したポリイミド等の幅３５〜７０ｍｍの絶縁性フィルムに、該絶縁性フィルムより狭い幅（２９．７〜６０．６ｍｍ）の本発明の半導体装置用接着剤シートを、１００〜１６０℃、１０Ｎ／ｃｍ、５ｍ／分の条件で熱ロールラミネートし、次いで、７０℃で１６８時間熱処理を行い、半導体用接着剤付きテープを作成する。次いで、得られた半導体用接着剤付きテープに、例えば、厚さ１８μｍの電解銅箔を、１１０〜１８０℃、３０Ｎ／ｃｍ、１ｍ／分の条件でラミネートする。続いて、エアオーブン中で、８０℃、３時間、１００℃、５時間、１５０℃、５時間の順次加熱硬化処理を行ない、銅箔付きの半導体用接着剤付きテープを作製する。
【００４３】
次に、得られた銅箔付きの半導体用接着剤付きテープの銅箔面に、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、電解金メッキおよびソルダーレジスト膜形成を行ない、半導体接続用基板（パターン加工テープ）を作製する。
【００４４】
得られた半導体接続用基板上に、半導体集積回路（ＩＣ）を、１１０〜２５０℃、３秒でダイボンディングし、さらにワイヤーボンディング接続する。ワイヤーボンディング条件は、１１０〜２００℃、６０〜１１０ｋＨｚが好ましい。最後に、エポキシ系封止樹脂による封止とハンダボール接続工程を経て、ＦＰ−ＢＧＡ方式の半導体装置を作製する。
【００４５】
（イ）本発明の半導体装置用接着剤シートを、半導体接続用基板と補強板との接着に使用した例
厚さ０．２５ｍｍのニッケルメッキ銅板に、厚さ１００μｍの本発明の半導体装置用接着剤シートを、１００〜２００℃、３０Ｎ／ｃｍ、１ｍ／分の条件で熱ロールラミネートし、３０〜５０ｍｍ角に打ち抜いた接着剤付き補強板を作製する。
【００４６】
一方、別に、フィンガーリード形成と無電解スズメッキを行ったこと以外は、上記の（ア）と同様に作成したギャングボンディング用パターン加工ＴＡＢテープに、金バンプ形成した半導体集積回路（ＩＣ）を、５００℃、１秒のギャングボンディング方式でインナーリード接続し、さらに液状封止樹脂による封止を行う。この半導体集積回路を接続したパターン加工ＴＡＢテープに、上記のように準備した接着剤付き補強板を、１００〜２００℃、３０ＭＰａ、５秒の条件でプレス貼り付けし、１００℃、１時間の処理後、１６０℃、２時間の接着剤の加熱硬化を行い、さらにハンダボール接続工程を経てテープＢＧＡ方式の半導体装置を作製する。
【００４７】
（ウ）本発明の半導体装置用接着剤シートを用いたダイボンド材の製造方法の一例
ＩＣを形成したシリコンウエハーの裏面に、半導体装置用接着剤シートを１００〜２００℃、０．１〜５ＭＰａでラミネートする。ウエハーをダイシング用粘着シートに張り合わせ、ダイシングしてＩＣチップとする。この接着剤シート付きのＩＣチップをガラスエポキシ材の回路基板、リードフレーム等に１１０〜２５０℃、０．５〜１０ＭＰａ、０．５〜５秒で圧着する。１１０〜２００℃、６０〜１１０ｋＨｚでワイヤーボンディングする。必要に応じて１００〜１７０℃、３０〜６０分加熱硬化させてからワイヤーボンディングしてもよい。次いで、エポキシ系封止樹脂でモールドし、さらにハンダボール接続工程を経てテープＢＧＡ方式の半導体装置を作製する。
【００４８】
図１および図２に、本発明の半導体装置用接着剤シートを使用した半導体装置（ＢＧＡ、ＣＳＰ）の一態様の断面図を示す。有機絶縁性フィルム１、９は、接着剤層２、１０を介して導体３、１１と接続されている。半導体集積回路４、１２は、金バンプ６、１４を介して導体３、１１と接続されている。また、半導体集積回路４、１２は、封止樹脂５、１３で封止されている。補強板８は、有機絶縁性フィルム１に接続されている。半導体集積回路接続用の導体３、１１は、ハンダボール７、１５を介して接続され、電子機器への実装がなされる。また、図３に本発明の接着剤シートを使用した半導体接続用基板の一態様を示す。有機絶縁性フィルム１７は、接着剤層１８を介して導体２１と接続されている。スプロケット孔１９は、搬送用に設けられている。デバイス孔２１は、半導体集積回路接続のために設けられている。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、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、本発明で用いる評価方法について述べる。
［評価方法］
（１）評価用サンプル作成方法
（ａ）半導体装置用接着剤シートの作成
実施例および比較例に記載の接着剤組成物を、モノクロルベンゼン／メタノール＝２／１重量比の溶剤に、濃度２５重量％となるように３０℃で２４時間撹拌、混合して接着剤組成物溶液を作成した。この接着剤組成物溶液を、乾燥後に１２μｍ厚の接着剤層となるように、シリコーン処理により離型性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）保護フィルム（５０μｍ）上に、バーコータで塗工し、１００℃、１分および１６０℃で５分間で乾燥した。なお、下記の実施例６および比較例７については、離型性のないポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、これを３５ｍｍ幅にカットしたものを接着剤付きテープとして用いた。
【００５０】
（ｂ）接着剤付きテープの作成（実施例１〜５、比較例１〜６）
上記（ａ）の半導体装置用接着剤シートを、７５μｍ厚のポリイミドフィルム（宇部興産（株）製、”ユーピレックス”（登録商標）７５Ｓ）に、１３０℃、１０Ｎ／ｃｍ、５ｍ／ｍｉｎの条件で熱ロールラミネートし、表３に示す熱処理をエアオーブン中で行って３５ｍｍ幅の接着剤付きテープを作成した。
【００５１】
（ｃ）パターン加工テープの作成
上記（ａ）と（ｂ）の接着剤付きテープに、１８μｍの電解銅箔を、１４０℃、３０Ｎ／ｃｍ、１ｍ／ｍｉｎの条件でラミネートした。続いて、エアオーブン中で、表３に示す条件で順次加熱硬化処理を行ない、銅箔付きの半導体用接着剤付きテープを作成した。得られた銅箔付きの半導体用接着剤付きテープの銅箔面に、スピンコーターを用いてレジスト液（東京応化（株）製  ＰＭＥＲ  Ｐ−ＲＨ３０  ＰＭ）をコーティングし、１００℃、１時間乾燥して、厚さ５μｍのフォトレジスト膜を形成した。次に、所定のパターンを形成したフォトマスクを介して水銀ランプで２０秒露光した。次に、レジスト現像液（東京応化（株）製  ＰＭＥＲ現像液  Ｐ−１Ｓ、４倍希釈）に２．５ｍｉｎ浸漬して、不要部分のレジスト膜を除去した。次に、銅のエッチングをシャワー法で行い、銅箔を所定のパターンに加工した。次に、アセトンに２ｍｉｎ浸漬してレジスト膜を除去した。最後に、メッキ液（シプレイ・ファーイースト（株）製  スズメッキ液”ＴＩＮＰＯＳＩＴ”（登録商標）ＬＴ−３４）を用いて、７０℃、４ｍｉｎ無電解スズメッキを行ない、評価用サンプルおよび半導体装置接続用基板を作成した。メッキ厚は０．５μｍとした。
【００５２】
（ｄ）半導体接続基板とＩＣ接続用接着剤シートの作成
上記（ａ）と同様にして、接着剤層が５０μｍ厚の半導体装置用接着剤シートを作成した。
【００５３】
（２）評価用半導体装置の作成
上記（１）（ｂ）で得た接着剤付きテープに、上記（１）（ｄ）で得られた上記接着剤シートを加熱圧着し、さらに上記接着剤シートの反対面に２０ｍｍ角のＩＣを加熱圧着した。この状態で１７０℃、２時間の加熱硬化を行い、次いで、ＩＣと配線基板を１５０℃、１１０ｋＨｚの条件でワイヤーボンディング接続した後、樹脂封止した。最後に、ハンダボールをリフローにて搭載し、評価用の半導体装置を得た。
【００５４】
（３）貯蔵弾性率測定
上記（１）（ｂ）の方法で得られた接着剤テープから接着剤層を剥離し、ハンドロールにて４重に積層し、厚さ４８ミクロンの接着剤層の単膜を得た。これを幅１０ｍｍ、長さ４０ｍｍにカットし、貯蔵弾性率測定用サンプルを得た。このサンプルをＳｅｉｋｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ社製  ＤＭＳ６１００を用いて、昇温５℃／ｍｉｎで３０℃〜２５０℃までの貯蔵弾性率を測定し、１００℃における値を調べた。
【００５５】
（４）発泡評価
上記（１）（ｃ）で得られた銅箔付きの半導体用接着剤付きテープを、３０ｃｍの長さにカットし、全面をエッチングした。得られたテープを倍率６０倍の光学顕微鏡を用いて透過光で観察し、長辺が１５ミクロン以上のものの個数が１平方ｍｍ当たり何個あるかを数えた。表３の値は、サンプルの任意の５カ所を測定し、平均値を求めたものである。発泡についてのユーザーの受け入れ基準は各社ばらつきがあるが、０個ならＯＫ、１〜９個なら条件付きＯＫ（ＮＧとするユーザー有り）、１０個以上ならＮＧである。なお、発泡評価を行うための接着剤シートの硬化条件１と硬化条件２は、下記のとおりである。
硬化条件１：６０℃×４ｈｒ＋１００℃×４ｈｒ＋１２０℃×４ｈｒ＋１４０℃×４ｈｒ＋１６０℃×４ｈｒ、昇温は各１０分。
硬化条件２：８０℃×２ｈｒ＋１２０℃×２ｈｒ＋１６０℃×４ｈｒ、昇温は各２０分。
【００５６】
（４）接着強度
上記（１）の方法で得られた導体幅５０μｍの評価用サンプルを用いて、テンシロン（オリエンテック（株）製、ＵＴＭ−１１−５ＨＲ型）を用いて、導体を９０°方向に１０ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離し、その際の剥離力を測定した。
【００５７】
（５）吸水率測定
ＪＩＳＫ７２０９に基づいて測定した。
【００５８】
（実施例１）
（１）半導体装置用接着剤シートの作成
表１と表２に示した、カルボキシル基を有するアクリロニトリルブタジエンゴム（ＪＳＲ（株）製、ＰＮＲ−１Ｈ）、エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン（株）製”エピコート”（登録商標）１００１）、フェノール樹脂（昭和高分子（株）製ＣＫＭ−１６３４、住友ベークライト社製ＰＲ−９１２）および、添加剤として２−エチルイミダゾールを、それぞれ表３の組成比となるように配合し、上記の評価方法（１）（ａ）の条件に従って、本発明の半導体装置用接着剤シートを作成した。
【００５９】
（２）接着剤付きテープの作成
上記で得られた半導体装置用接着剤シートを用いて、上記の評価方法（１）（ｂ）に従って接着剤付きテープとした。有機絶縁性フィルムには、宇部興産（株）製”ユーピレックス”（登録商標）厚み７５ミクロンのものを用いた。熱処理は、７０℃で１２０時間行った。このようにして得られたテープの接着剤層を剥離し、上記の（３）と同一の方法で貯蔵弾性率を測定した。結果を表３に示す。
【００６０】
（３）半導体接続用基板の作成
上記の手順で得られた接着剤付きテープを用いて、前述の評価方法（１）（ｃ）と同一の方法で発泡評価を行った。結果を表３に示す。また、前述の評価方法（１）（ｃ）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、半導体接続用基板（パターンテープ）を得た。このようにして得られた半導体接続用基板を用いて、前述の評価方法（４）と同一の方法で接着性の評価を行った。結果を表３に示す。
【００６１】
（実施例２〜６、比較例１〜７）
表１および表２に示した化合物を用い、表３の配合比で実施例１と同様に接着剤層の貯蔵弾性率および接着剤付きテープの発泡評価し、半導体接続用基板の接着性の評価を行った。結果を表３に示す。
【００６２】
【表１】
2005093861.tif 000002
【００６３】
【表２】
2005093861.tif 000003
【００６４】
【表３】
2005093861.tif 000004
実施例および比較例の結果から、本発明により得られた半導体装置用接着剤組成物シートを用いた半導体接続用基板は、発泡が起こらず、接着性に優れていた。また、実施例で用いた半導体装置用接着剤シートを用いて得られた半導体接続用基板および半導体装置は、全て良好な特性を示した。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の半導体装置用接着剤シートは、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）方式のパターン加工テープ、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージ用インターポーザー等の半導体接続用基板、リードフレーム固定テープ、ＬＯＣ固定テープ、ダイボンディング材、フリップチップ接続用接着剤、ヒートスプレッダ、補強板、シールド材の接着剤およびフィルム状ソルダーレジスト等を作成するために、特に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、本発明の半導体装置用接着剤シートを使用した半導体装置（ＢＧＡ、ＣＳＰ）の一態様を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の半導体装置用接着剤シートを使用した半導体装置（ＢＧＡ、ＣＳＰ）の他の態様を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の半導体装置用接着剤シートを加工して得られた、半導体集積回路搭載前の半導体接続用基板の一態様を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，９，１７    ：有機絶縁性フィルム
２，１０，１８  ：半導体接続基板の導体を接着する接着剤層
３，１１，２１  ：半導体集積回路接続用の導体
４，１２  ：半導体集積回路
５，１３  ：封止樹脂
６，１４  ：金バンプ
７，１５  ：半田ボール
８  ：補強板
１６  ：ソルダーレジスト
１９  ：スプロケット孔
２０  ：デバイス孔
【図１】
2005093861.tif 000005
【図２】
2005093861.tif 000006
【図３】
2005093861.tif 000007