(57)【要約】【課題】  高温での電気的信頼性に優れ、なおかつ低温で接着可能なリード固定用テープ、このリード固定用テープを用いたリードフレーム及び半導体装置を提供すること。【解決手段】  厚さ１０〜１２５μmの支持フィルムの片面に、厚さ３〜４０μmの接着剤層を設けた二層構造の接着テープにおいて、その接着剤層が、(Ａ)アミド基、又はイミド基を有する耐熱熱可塑性樹脂１００重量部、(Ｂ)エポキシ樹脂０．５〜３０重量部、及び(Ｃ)エポキシ樹脂硬化剤としてフェノール系化合物０．５〜３０重量部を含有してなり、２００℃で１時間加熱硬化した後の接着剤層のガラス転移温度が１００〜２５０℃であるリードフレーム固定用テープ、リードフレーム固定用テープ付きリードフレーム及びこれを用いた半導体装置。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ１０〜１２５μmの支持フィルムの片面に、厚さ３〜４０μmの接着剤層を設けた二層構造の接着テープにおいて、その接着剤層が、(Ａ)アミド基、又はイミド基を有する耐熱熱可塑性樹脂１００重量部、(Ｂ)エポキシ樹脂０．５〜３０重量部、及び(Ｃ)エポキシ樹脂硬化剤としてフェノール系化合物０．５〜３０重量部を含有してなり、２００℃で１時間加熱硬化した後の接着剤層のガラス転移温度が１００〜２５０℃であるリードフレーム固定用テープ。
【請求項２】
耐熱熱可塑性樹脂（Ａ）が、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂である請求項１記載のリードフレーム固定用テープ。
【請求項３】
耐熱熱可塑性樹脂（Ａ）のガラス転移温度が１００〜２５０℃である請求項１記載のリードフレーム固定用テープ。
【請求項４】
エポキシ樹脂硬化剤(Ｃ)がトリスフェノール系化合物である請求項１記載のリードフレーム固定用テープ。
【請求項５】
エポキシ樹脂硬化剤(Ｃ)が下記一般式（ａ）
【化１】
2005298673.tif 000012
（式中、Ｒ1〜Ｒ10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数５〜１０のシクロアルキル基、フェニル基及び／又は水酸基を示し、Ｄは４価の有機基を示す。）
で表されるトリスフェノール化合物である請求項１記載のリードフレーム固定用テープ。
【請求項６】
一般式（ａ）中のＤが
【化２】
2005298673.tif 000013
である請求項５記載のリードフレーム固定用テープ。
【請求項７】
支持フィルムが、ポリイミド、ポリアミド、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、ポリアリレート及びポリカーボネートからなる群から選ばれる絶縁性耐熱性樹脂である請求項１記載のリードフレーム固定用テープ。
【請求項８】
リードフレームに請求項1記載のリードフレーム固定用テープを貼り付けたテープ付きリードフレーム。
【請求項９】
請求項８記載のリードフレーム固定用テープを貼り付けたテープ付きリードフレーム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、リードフレーム固定用テープ、リードフレーム固定用テープ付きリードフレーム及びこれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＱＦＰパッケージをはじめとする半導体パッケージの製造工程で、組立工程中のリードフレームのリードのバタツキやずれを防止するために、リードフレーム固定用テープが広く用いられている。従来、リードフレーム固定用テープとしては、支持フィルム上に、アクリロニトリルブタジエンゴムとフェノール樹脂の混合物からなる熱硬化性樹脂を塗工したテープが広く用いられてきた（特許文献１等）。
【０００３】
一方、近年、車載用途に半導体パッケージが盛んに用いられ始めており、半導体パッケージがエンジン周辺などの高温下で用いられる場合が増えてきた。しかし上記の熱硬化性樹脂からなるリード固定用テープはイオン性不純物量が多い等の理由で高温での電気的信頼性に劣る。
【０００４】
一方、半導体用接着テープとして、耐熱熱可塑性樹脂を溶融圧着して用いる検討もなされている（特許文献２等）。熱可塑性樹脂は一般にイオン性不純物量が少ないため高温での電気的信頼性に優れるが、接着温度が３００〜４００℃と高い。このため，リード固定用テープとして用いた場合は、接着時にリードフレームが熱酸化してしまう等の問題があった。またリードフレームの熱酸化を避けるため、より低温（例えば１５０〜２５０℃）で接着した場合、十分な接着力が得られなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−５１０７６公報
【特許文献２】特開平５−１１２７６０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、高温での電気的信頼性に優れ、なおかつ低温で接着可能なリード固定用テープ、このリード固定用テープを用いたリードフレーム及び半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、厚さ１０〜１２５μmの支持フィルムの片面に、厚さ３〜４０μmの接着剤層を設けた二層構造の接着テープにおいて、その接着剤層が、(Ａ)アミド基、又はイミド基を有する耐熱熱可塑性樹脂１００重量部、(Ｂ)エポキシ樹脂０．５〜３０重量部、及び(Ｃ)エポキシ樹脂硬化剤としてフェノール系化合物０．５〜３０重量部を含有してなり、２００℃で１時間加熱硬化した後の接着剤層のガラス転移温度が１００〜２５０℃であるリードフレーム固定用テープに関する。
【０００８】
また本発明は、耐熱熱可塑性樹脂（Ａ）が、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂であるリードフレーム固定用テープに関する。
【０００９】
また本発明は、耐熱熱可塑性樹脂（Ａ）のガラス転移温度が１００〜２５０℃であるリードフレーム固定用テープに関する。
【００１０】
また本発明は、エポキシ樹脂硬化剤(Ｃ)がトリスフェノール系化合物であるリードフレーム固定用テープに関する。
【００１１】
エポキシ樹脂硬化剤(Ｃ)が下記一般式（ａ）
【化１】
2005298673.tif 000002
（式中、Ｒ1〜Ｒ10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数５〜１０のシクロアルキル基、フェニル基又は及び水酸基を示し、Ｄは４価の有機基を示す。）
で表されるトリスフェノール化合物であるリードフレーム固定用テープに関する。
【００１２】
また本発明は、一般式（ａ）中のＤが
【化２】
2005298673.tif 000003
であるリードフレーム固定用テープに関する。
【００１３】
また本発明は、支持フィルムが、ポリイミド、ポリアミド、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、ポリアリレート及びポリカーボネートからなる群から選ばれる絶縁性耐熱性樹脂であるリードフレーム固定用テープに関する。
【００１４】
また本発明は、リードフレームに本発明のリードフレーム固定用テープを貼り付けたテープ付きリードフレームに関する。
【００１５】
また本発明は、本発明のリードフレーム固定用テープを貼り付けたテープ付きリードフレームを用いた半導体装置に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明で用いる耐熱熱可塑性樹脂(A)は、アミド基、又はイミド基を有する耐熱熱可塑性樹脂であることが好ましい。上記耐熱熱可塑性樹脂を用いることにより、高温での電気的信頼性を向上することができる。さらには上記耐熱熱可塑性樹脂を用いることによりリードフレームに対する接着力を向上するとともに耐熱性を向上することができる。
【００１７】
アミド基、又はイミド基を有する耐熱熱可塑性樹脂（Ａ）としては、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂であることが特に好ましい。
【００１８】
本発明の接着テープに含有するエポキシ樹脂は、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を含むものであれば特に限定されないが、下記の式(1)〜(3)で表される化合物を用いることができる。
【化３】
2005298673.tif 000004
(式中、Z1は2価の有機基、Z2は4価の有機基、Z3は3価の有機基を示す。)
【００１９】
このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型のグリシジルエーテル、ビスフェノールF型のグリシジルエーテル、ビスフェノールAD型のグリシジルエーテル、ビスフェノールS型のグリシジルエーテル、２，６−キシレノール型のグリシジルエーテル、水添加ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、１，４−シクロヘキサンジメタノール型のグリシジルエーテル、ジフェニルエーテル型のグリシジルエーテル、エチレンオキサイド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、プロピレンオキサイド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール型のグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール型のグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール型のグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオール型のグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ナフタレン樹脂のグリシジルエーテル、３官能のグリシジルエーテル、４官能のグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂のグリシジルエーテル、ダイマー酸のグリシジルエステル、３官能のグリシジルアミン、４官能のグリシジルアミン、ナフタレン樹脂のグリシジルアミン、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂、ポリブタジエン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。これらに１官能エポキシ体が含まれていてよい。
【００２０】
本発明の接着テープに含有するエポキシ樹脂硬化剤は、フェノール系化合物である。
本発明で用いるフェノール系化合物は、分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するもので、このような樹脂としては例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ポリ−ｐ−ビニルフェノール、フェノールアラルキル樹脂、分子内に３個のヒドロキシフェニル基を有するトリスフェノール系化合物等が挙げられる。
【００２１】
上記のフェノール系化合物の中でも、耐熱性の点で分子内に３個のヒドロキシフェニル基を有するトリスフェノール系化合物がより好ましい。
【００２２】
トリスフェノール系化合物の特に好ましいものは下記一般式（ａ）で表される。
【化４】
2005298673.tif 000005
ただし、式（ａ）中、Ｒ1〜Ｒ10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基及び水酸基から選ばれる基を示す。また、Ｄは４価の有機基を示し、そのような４価の有機基の例を化５に示した。
【化５】
2005298673.tif 000006
【００２３】
このようなトリスフェノール系化合物の具体的化合物は、例えば、４，４'，４''−メチリデントリスフェノール、４，４'−［１−［４−［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール、４，４'，４''−エチリジントリス［２−メチルフェノール］、４，４'，４''−エチリ ジントリスフェノール、４，４'−［（２−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−メチルフェノール］、４，４'−［（４−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−メチルフェノール］、４，４'−［（２−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２，３−ジメチルフェノール］、４，４'−［（４−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２，６−ジメチルフェノール］、４，４'−［（３−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２，３−ジメチルフェノール］、２，２'−［（２−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［３，５−ジメチルフェノール］、２，２'−［（４−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［３，５−ジメチルフェノール］、２，２'−［（２−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２，３，５−トリメチルフェノール］、４，４'−［（２−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２，３，６−トリメチルフェノール］、４，４'−［（３−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２，３，６−トリメチルフェノール］、４，４'−［（４−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２，３，６−トリメチルフェノール］、４，４'−［（２−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−シクロヘキシル−５−メチルフェノール］、４，４'−［（３−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−シクロヘキシル−５−メチルフェノール］、４，４'−［（４−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−シクロヘキシル−５−メチルフェノール］、４，４'−［（３，４−ジヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−メチルフェノール］、４，４'−［（３，４−ジヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２，６−ジメチルフェノール］、４，４'−［（３，４−ジヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２，３，６−トリメチルフェノール］、４−［ビス（３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシ−６−メチルフェニル）メチル］−１，２−ベンゼンジオール、４，４'−［（２−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［３−メチルフェノール］、４，４'，４''−（３−メチル−１−プロパニル−３−イリデン）トリスフェノール、４，４'−［（２−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−メチルエチルフェノール］、４，４'−［（３−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−メチルエチルフェノール］、４，４'−［（４−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−メチルエチルフェノール］、２，２'−［（３−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［３，５，６−トリメチルフェノール］、２，２'−［（４−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［３，５，６−トリメチルフェノール］、４，４'−［（２−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−シクロヘキシルフェノール］、４，４'−［（３−ヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−シクロヘキシルフェノール］、４，４'−［１−［４−［１−（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）−１−メチルエチル��フェニル］エチリデン］ビス［２，６−ジメチルフェノール］、４，４'，４''−メチリジントリス［２−シクロヘキシル−５−メチルフェノール］、４，４'−［１−［４−［１−（３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビス［２−シクロヘキシルフェノール］、２，２'−［（３，４−ジヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［３，５−ジメチルフェノール］、４，４'−［（３，４−ジヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−（メチルエチル）フェノール］、２，２'−［（３，４−ジヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［３，５，６−トリメチルフェノール］、４，４'−［（３，４−ジヒドロキシフェニル）メチレン］ビス［２−シクロヘキシルフェノール］、α，α'，α''−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−１，３，５−トリイソプロピルベンゼン、等がある。
【００２４】
本発明の接着テープに用いられる接着剤においては、耐熱熱可塑性樹脂１００重量部に対してエポキシ樹脂を０．５〜３０重量部を含有する。エポキシ樹脂の含有量が３０重量部を超えるとイオン性不純物量が増大しやすく高温での電気的信頼性が低下しやすい。また０．５重量未満ではリードフレームに１５０〜２５０℃で接着する際の接着力が低下しやすく、なおかつ封止材のポストキュア中に接着層にボイドが生じる等、耐熱性が低下しやすい。同様の理由で、エポキシ樹脂を１〜２０重量部含有するのがさらに好ましく、２〜１０重量部含有するのが特に好ましい。
【００２５】
本発明の接着テープに用いられる接着剤においては、耐熱熱可塑性樹脂１００重量部に対してエポキシ樹脂硬化剤としてフェノール系化合物を０．５〜３０重量部含有することが好ましい。フェノール系化合物の含有量が３０重量部を超えるとイオン性不純物量が増大しやすく高温での電気的信頼性が低下しやすい。また０．５重量未満ではリードフレームに１５０〜２５０℃で接着する際の接着力が低下しやすく、なおかつ封止材のポストキュア中に接着層にボイドが生じる等、耐熱性が低下しやすい。同様の理由で、フェノール系化合物を１〜２０重量部含有するのがさらに好ましく、１〜１０重量部含有するのが特に好ましい。  
【００２６】
本発明の接着テープに用いられる接着剤においては、アミド基、又はイミド基を有する耐熱熱可塑性樹脂に、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノール系化合物を加えることにより、Ｂステージ状態でのリードフレームに対する接着力を高め、さらにリードフレームへの接着後に加熱硬化することにより耐熱性を高め、封止材のポストキュア中の熱による接着層中のボイド等を低減することができる。
【００２７】
本発明においては、２００℃で１時間加熱硬化した後の接着剤層のガラス転移温度は１００〜２５０℃である。２００℃で１時間加熱硬化した後の接着剤層のガラス転移温度が１００℃未満の場合、耐熱性が低下しやすく、封止材のポストキュア中の熱で接着層にボイドが生じる等の問題を生じやすい。また２００℃で１時間加熱硬化した後の接着剤層のガラス転移温度が２５０℃を超える場合、加熱硬化する前に、１５０〜２５０℃でリードフレームに接着する際の接着力が低下しやすい。同様の理由で、２００℃で１時間加熱硬化した後の接着剤層のガラス転移温度は１２５〜２２５℃であることが好ましく、１５０〜２００℃であることが特に好ましい。
なお接着剤層のガラス転移温度は、熱機械的分析装置TMA-120（セイコー電子工業製）を用いて、昇温速度１０℃／分、荷重１０ｇの引張モードにて測定できる。
【００２８】
本発明の接着テープに用いられる接着剤には、必要に応じて硬化促進剤を加えても良く、エポキシ樹脂を硬化させるために用いられるものであれば特に制限はない。このようなものとしては例えば、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾール-テトラフェニルボレート、1,8-ジアザビシクロ（5,4,0）ウンデセン-7-テトラフェニルボレート等が用いられる。これらは、2種以上を併用してもよい。硬化促進剤を使用する場合の添加量はエポキシ樹脂100重量部に対し、50重量部以下、好ましくは20重量部以下の範囲で、これより多いと保存安定性が悪くなる。
【００２９】
また、本発明の接着テープに用いられる接着剤には、支持フィルムとの密着性を向上する目的で、カップリング剤を添加しても良く、例えば、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、アミノシラン、γ−メタクリロ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トリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、及び、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート等のチタネート系カップリング剤、及び、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系カップリング剤等を使用することができる。
【００３０】
カップリング剤の添加量は、耐熱熱可塑性樹脂100重量部に対して0.5〜20重量部にするのが好ましく、2〜10重量部がより好ましい。添加量が20重量部を超えると、耐熱性やリードフレーム、半導体素子との接着性が低下する傾向がある。
【００３１】
本接着テープの支持フィルムの厚さは１０〜１２５μmとされる。支持フィルムの厚さが１０μm未満の場合、得られた接着テープがカールしやすくリードフレームに貼り付ける際の作業性が低下しやすい。また１２５μmを超える場合、リードフレームに貼り付けた際、リードフレームが反りやすい。同様の理由で支持フィルムの厚さは２０〜１００μmが好ましく、３０〜７５μmが特に好ましい。
【００３２】
本接着テープの接着剤層の厚さは３〜４０μmとされる。接着剤層の厚さが３μm未満の場合、塗工時の作業性が低下しやすく、なおかつ接着力が低下しやすい。また４０μmを超える場合、得られた接着テープがカールしやすく、なおかつ塗工時の作業性が低下しやすい。同様の理由で接着剤層の厚さは５〜３０μmが好ましく、５〜２０μmが特に好ましい。
【００３３】
本接着テープは支持フィルムの片面に接着剤層を設けた二層構造である。支持フィルムの両面に接着剤層を設けた三層構造の場合、リードフレームに貼り付ける際の金型に接着テープが貼りつくなどの問題を生じやすい。
【００３４】
本発明においては、耐熱熱可塑性樹脂（Ａ）のガラス転移温度は１００〜２５０℃であることが好ましい。耐熱熱可塑性樹脂（Ａ）のガラス転移温度が１００℃未満の場合、耐熱性が低下しやすく、封止材のポストキュア中の熱で接着層にボイドが生じる等の問題を生じやすい。また耐熱熱可塑性樹脂（Ａ）のガラス転移温度が２５０℃を超える場合、１５０〜２５０℃でリードフレームに接着した際の接着力が低下しやすい。同様の理由で、ガラス転移温度は１２５〜２２５℃であることが好ましく、１５０〜２００℃であることが特に好ましい。
なお接着剤層のガラス転移温度は、熱機械的分析装置TMA-120（セイコー電子工業製）を用いて、昇温速度１０℃／分、荷重１０ｇの引張モードにて測定できる。
【００３５】
本発明において用いられる支持フィルムとしてはポリイミド、ポリアミド、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、ポリカーボネート等の絶縁性耐熱性樹脂フィルムが好ましい。
支持フィルムのガラス転移温度は、本発明で用いられる接着剤のガラス転移温度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。支持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。
【００３６】
本発明に用いられる支持フィルムとしては、ガラス転移温度が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絶縁性耐熱性樹脂フィルムが好ましく、以上の点からポリイミドフィルムが特に好ましい。また貼付後の位置ずれ等を低減するために熱膨張係数が2×10-5/℃以下のポリイミドフィルムが特に好ましい。
【００３７】
支持フィルムは、表面を処理して用いることが望ましい。これは、支持フィルムと接着剤層の接着力を高くし、支持フィルムと接着剤層間のはく離を防ぐためである。
支持フィルムの表面処理方法としては、アルカリ処理、シランカップリング処理等の化学処理、サンドマット処理等の物理的処理、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。本発明において接着剤層を支持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。
【００３８】
支持フィルム上に接着剤層を形成する方法としては、特に制限はないが、通常、接着剤層となる耐熱熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤を有機溶媒に溶解し接着剤ワニスとする。ここで用いられる有機溶媒は、上記材料を均一に溶解又は混練できるものであれば特に制限はなく、そのようなものとしては例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。
上記の様にして得た接着剤ワニスを支持フィルム上に塗工した後、加熱処理して溶剤の除去やイミド化することで、二層構造の接着テープにすることができる。
接着剤ワニスを塗工した支持フィルムを溶剤除去のために加熱処理する場合の処理温度は、溶剤が除去できる温度であれば良い。
【００３９】
塗工方法は特に制限はないが、例えば、ロールコート、リバースロールコート、グラビアコート、バーコート、コンマコート等が挙げられる。また、接着剤ワニス中に支持フィルムを通して塗工しても良いが、厚みの制御が困難となる。
【００４０】
このようにして得た接着テープは、図1の様な構成を取る。このテープは、リードフレーム固定用テープとして使用することができる。図1において1は支持フィルム、2は接着剤層である。
【００４１】
本発明のリードフレーム固定用テープを用いると、高温での電気的信頼性に優れたリードフレーム固定用テープ付きのリードフレームを作業性、歩留まり良く簡便に製造することができる。例えば、本発明のリードフレーム固定用テープを所定の大きさに切断したテープ片をリードフレームに接着する方法がある。リードフレーム固定用テープの切断方法は、テープを所定の形状に正確に切断する方法ならいずれの方法でも良いが、作業性を考えると、打ち抜き金型を用いてリードフレーム固定用テープを切断し、打ち抜かれたテープ片をそのままリードフレームに接着するのが好ましい。この時の接着温度としては、150〜250℃が好ましく、170〜230℃がさらに好ましい。接着温度が150℃未満では、十分な接着力を得ることができず、250℃を越えると、リードフレームの酸化が問題となる。接着圧力は0.1〜20MPa、好ましくは、0.3〜10MPa、接着圧力が0.1MPa未満では、十分な接着力を得ることができず、20MPaを越えると、接着剤が所定の位置以外にはみ出し寸法精度が悪くなる。加圧時間は、前記接着温度、接着圧力で接着できる時間なら良いが、作業性を考えると0.1〜10秒が好ましく、0.3〜5秒が更に好ましい。
【００４２】
また、本発明のリードフレーム固定用テープを用いると、高温での電気的信頼性に優れた半導体装置を作業性、歩留まり良く簡便に製造することができる。
例えば、前記のようにして作製したリードフレーム固定用テープ付きリードフレームに、半導体チップを銀ペースト等を用いて接着した後、銀ペーストの熱硬化処理（通常１５０〜２００℃で３０分〜１８０分）を行う。その後、リードフレームと半導体チップを金線等で接合し、さらにエポキシ樹脂等の成形材料でトランスファ成形して封止することによりＱＦＰ等の半導体装置を製造することができる。
【００４３】
封止材のポストキュア中の熱による接着層中のボイドを低減するために、封止前に、接着テープ中のエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤であるフェノール樹脂を加熱反応させ、硬化することが好ましい。この際の加熱条件は特に限定されないが、例えば、１５０〜２５０℃で３０分〜１８０分等の加熱を行うことができる。加熱温度が150℃未満では硬化不足となり、250℃を越えると、リードフレームの酸化が問題となる。同様の理由で硬化温度は170〜220℃がさらに好ましい。硬化時間は特に限定されないが、30分〜180分が好ましい。硬化時間が30分未満では硬化不足となり、180分を超えると作業性が悪くなる。同様の理由で60分〜120分がさらに好ましい。
好ましい硬化温度と硬化時間の組み合わせは特に限定されないが、例えば200℃で1時間硬化することができる。
【００４４】
上記のエポキシ樹脂とフェノール樹脂の加熱反応は、前記した銀ペーストの熱硬化処理と同時に行うこともできる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【００４６】
製造例１（実施例１〜４に使用した芳香族ポリアミドイミド樹脂Ａの製造）
温度計、撹拌機、窒素導入管及び分留塔をとりつけた５リットルの4つ口フラスコに窒素雰囲気下、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン２５８．６ｇ（０．６３モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン６７．０ｇ（０．２７モル）を入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１５５０ｇに溶解した。さらにこの溶液を０℃に冷却し、この温度で無水トリメリット酸クロライド１８７．３ｇ（０．８９モル）を添加した。無水トリメリット酸クロライドが溶解したら、トリエチルアミン１００ｇを添加した。室温で２時間撹拌を続けた後、１８０℃に昇温して５時間反応させてイミド化を完結させた。得られた反応液をメタノール中に投入して重合体を単離させた。これを乾燥した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解しメタノール中に投入して再度重合体を単離した。その後、減圧乾燥して精製されたポリエーテルアミドイミド粉末を得た。得られた樹脂のガラス転移温度は１８７℃であった。
【００４７】
製造例２（実施例５に使用した芳香族ポリアミドイミド樹脂Ｂの製造）
温度計、撹拌機、窒素導入管及び分留塔をとりつけた５リットルの4つ口フラスコに窒素雰囲気下、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン３５０．６ｇ（０．８５５モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン１１．２ｇ（０．０４５モル）を入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１５５０ｇに溶解した。さらにこの溶液を０℃に冷却し、この温度で無水トリメリット酸クロライド１８７．３ｇ（０．８９モル）を添加した。無水トリメリット酸クロライドが溶解したら、トリエチルアミン１００ｇを添加した。室温で２時間撹拌を続けた後、１８０℃に昇温して５時間反応させてイミド化を完結させた。得られた反応液をメタノール中に投入して重合体を単離させた。これを乾燥した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解しメタノール中に投入して再度重合体を単離した。その後、減圧乾燥して精製されたポリエーテルアミドイミド粉末を得た。得られた樹脂のガラス転移温度は２２５℃であった。
【００４８】
上記で得られたポリアミドイミド樹脂Ａ及びＢを熱可塑性樹脂として用い、表１〜２の配合表に示す通り、実施例１〜５のワニス及び比較例１〜２のワニスを調合した。
なお、表１〜２において、種々の記号は下記のものを意味する。
YDCN−702：東都化成、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量220）、
BEO-60E：新日本理化学、エチレンオキサイド付加体ビスフェノール型エポキシ樹脂（エポキシ当量373）、
TrisP-TC：本州化学、トリスフェノ−ルノボラック（ＯＨ当量１６０）、化学名  α，α'，α''−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−１，３，５−トリイソプロピルベンゼン；式（ａ１）、
TrisP-PA：本州化学、トリスフェノ−ルノボラック（ＯＨ当量１４１）、化学名  ４，４'−［１−［４−［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール；式（ａ２）、
SH6040：信越化学工業、シランカップリング剤
【化６】
2005298673.tif 000007
ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン
ＭＥＫ：メチルエチルケトン
【００４９】
【表１】
2005298673.tif 000008
【００５０】
【表２】
2005298673.tif 000009
【００５１】
上記ワニスを厚さ50μmの化学処理によって表面処理を施したポリイミドフィルム(宇部興産(株)製  商品名：ユーピレックスＳ)に塗布し、100℃で3分、170℃で3分乾燥して厚さ10μmの接着剤層が片面についた図1の構成のリードフレーム固定用テープを得た。（実施例１〜５：ワニス番号Ｎｏ．１〜５に対応；比較例１：ワニス番号Ｎｏ．１に対応）
また上記ワニスを厚さ50μmの化学処理によって表面処理を施したポリイミドフィルム(宇部興産(株)製  商品名：ユーピレックスＳ)に塗布し、100℃で3分、140℃で3分乾燥して厚さ10μmの接着剤層が片面についた図1の構成のリードフレーム固定用テープを得た。（比較例２：ワニス番号Ｎｏ．２に対応）
実施例１〜5及び比較例１〜2のテープカール、貼り付けやすさ、接着性、封止材のポストキュア後のボイドの有無、高温での電気的信頼性について確認を行った。評価結果を表３に示す。
〈テープカールと貼り付けやすさ〉
テープカールの大きさとリードフレームに貼り付ける際の貼り付けやすさを評価した。
〈接着性評価方法〉
厚さ0.2mmの銅板(OLIN7025)に230℃で3MPaの圧力で0.5秒間加圧して圧着し、リードフレーム固定用テープ付きリードフレームを作製した。そしてリードフレームとテープ間の接着力(９０度ピール強度)を測定した。
〈封止材のポストキュア後のボイドの有無〉
接着性評価で作製したリードフレーム固定用テープ付きリードフレームのダイパッド上に半導体素子を銀ペーストを用いて接着し、その後、１８０℃で１時間加熱して銀ペーストを硬化した。さらに２００℃で１時間加熱してリードフレーム固定用テープを硬化した。
その後、リードフレームと半導体素子を金線でワイヤボンドしてエポキシ樹脂成形材料でトランスファ成形により封止し、図2に示すような半導体装置を作製した。さらに１７５℃で５時間加熱して封止材のポストキュアを行った後、研磨して封止材とテープの界面を断面観察しボイドの有無を確認した。
〈高温での電気的信頼性〉
上記で得られた封止材のポストキュア後の半導体装置を温度170℃、電圧20Vの条件下に1000時間おき、マイグレーションテストを行った。
【００５２】
【表３】
2005298673.tif 000010
【００５３】
2005298673.tif 000011
【００５４】
実施例１〜５は、いずれも本発明で規定した項目を満たしており、これらは貼付けやすさ、接着性、封止材のポストキュア後のボイド、高温での電気的信頼性が良好であった。
比較例１は、接着剤として本発明で規定した組成とは異なる、アクリロニトリルブタジエンゴムとフェノール樹脂の混合物を用いており、高温での電気的信頼性が劣った。
また比較例２は、接着剤中にエポキシ樹脂とフェノール樹脂を含まず、接着性が劣り、なおかつ封止材のポストキュア後にボイドが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の半導体用リードフレーム固定用テープの断面図である。
【図２】本発明の半導体用リードフレーム固定用テープを使用した半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：支持フィルム
２：接着剤層
３：リードフレーム固定用テープ
４：半導体素子
５：リードフレーム
６：封止材
７：ボンディングワイヤ
８：銀ペースト
【図１】
2005298673.tif 000014
【図２】
2005298673.tif 000015