(57)【要約】【課題】従来よりも低温短時間でダイボンディング用樹脂ペーストを硬化させることができるダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法及びそれを用いるダイボンディング方法を提供すること。【解決手段】ダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法は、ダイボンディング用樹脂ペースト又はその半硬化物を、マイクロ波の照射により硬化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイボンディング用樹脂ペースト又はその半硬化物を、マイクロ波の照射により硬化させる、ダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法。
【請求項２】
前記ダイボンディング用樹脂ペーストが、シアノ基、アミド基、ウレタン結合、チオール基及びカーボナート基からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を有する樹脂を含有する、請求項１に記載のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法。
【請求項３】
前記ダイボンディング用樹脂ペーストが、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム及びチタン酸バリウムからなる群より選択される少なくとも１種の無機物質フィラーを更に含有する、請求項１又は２に記載のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法。
【請求項４】
前記ダイボンディング用樹脂ペースト又はその半硬化物を、当該樹脂ペースト又はその半硬化物の温度が１５０℃を超えないようにマイクロ波の照射により硬化させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法。
【請求項５】
前記マイクロ波の周波数が０．５〜３０ＧＨｚの範囲内である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法。
【請求項６】
前記マイクロ波の照射によって発生する電界強度が２５ｋＶ／ｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法。
【請求項７】
半導体素子及び半導体素子搭載用の支持部材の間に介在させたダイボンディング用樹脂ペースト又はその半硬化物を、請求項１〜６のいずれか１項に記載のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法により硬化させる、ダイボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法及びダイボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する際、ＩＣやＬＳＩなどの半導体素子を半導体素子搭載用の支持部材（例えば、リードフレームなど）に接合することが行われる。この接合には、通常、ダイボンディング用材料が用いられる。このような材料としては、例えば、金−シリコン共晶体などの無機材料、エポキシ樹脂系、ポリイミド系等の有機材料に銀粉などを分散させた樹脂ペーストが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
金−シリコン共晶体などの無機材料は、耐熱性及び耐湿性に優れているものの３５０〜４００℃の高温での熱処理が必要であり、弾性率が大きい。そのため、かかる材料を大型チップなどに適用した場合、割れなどの問題が生じる場合がある。
【０００４】
他方、上述の有機材料をベースとした樹脂ペーストは、耐熱性及び耐湿性に優れ、弾性率も低く、しかも安価である。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２８５６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記樹脂ペーストを用いた場合であっても、ダイボンディングの際にはオーブンなどを用いて高温の加熱が必要である。樹脂ペーストを高温で硬化させてから冷却すると、ＩＣ素子及びリードフレームの線膨張係数の違いによる熱応力に起因して、ＩＣ素子が大きく反り、ＩＣ素子や接続部材（硬化した樹脂ペースト）にひびが入るなどの問題が生じてしまう。なお、加熱温度を下げて冷却時の問題を回避する方法が考えられるが、この場合、長時間の加熱が必要となり生産性の観点から好ましくない。また、長時間の加熱による熱履歴によって材料内部へ応力が蓄積し、結果として各部材の反り、ひずみが生じてしまう。このようなことから、樹脂ペーストをオーブンなどにより硬化させる従来のダイボンディング方法は、半導体装置の信頼性を著しく低下させる場合があった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、従来よりも低温短時間でダイボンディング用樹脂ペーストを硬化させることができるダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法及びそれを用いるダイボンディング方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、ダイボンディング用樹脂ペースト又はその半硬化物を、マイクロ波の照射により硬化させる、ダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法を提供する。本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法によれば、従来よりも低温短時間でダイボンディング用樹脂ペーストを硬化させることができる。
【０００９】
ここで、上記「半硬化物」とは、加熱乾燥によって樹脂ペーストに含まれる溶媒などの揮発分を減らし、樹脂ペーストの流動性を低下させた或いはなくした状態のものを意味する。
【００１０】
本発明の方法によって上記の効果が奏される理由としては、本発明者らは以下のように考えている。物質にマイクロ波を照射すると、発生する振動電界に物質内の双極子の配向が追従しようとするが、振動電界の時間変化についていけなくなると、電磁エネルギーが熱として物質内に吸収されるため、物質内部から加熱昇温が起こる。このような内部からの加熱昇温は、従来の外部からの加熱反応とは大きく異なる点であり、短時間での硬化反応を実現する要因になっていると考えられる。また、マイクロ波は物質中の極性部位に作用する一方、無極性部位には作用しない。このため、マイクロ波照射反応中は、反応とは関係のない部位の温度が高くならないと考えられる。その結果、オーブン等を用いた従来の外部加熱と比較して低温で反応が進むものと考えられる。このような理由から、従来よりも低温短時間でダイボンディング用樹脂ペーストの硬化が達成できたと本発明者らは考えている。
【００１１】
また、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法によれば、通常のオーブン等を用いた熱反応のみによる場合と比較して低温で、且つ、極めて短時間（３分以内）で樹脂ペースト又はその半硬化物を十分硬化させることが可能であることから、半導体装置の製造において信頼性向上のみならず生産性の向上も十分に図ることができる。
【００１２】
本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法において、上記ダイボンディング用樹脂ペーストが、シアノ基、アミド基、ウレタン結合、チオール基及びカーボナート基からなる群より選択される少なくとも１種の官能基を有する樹脂を含有することが好ましい。
【００１３】
このようなダイボンディング用樹脂ペーストを用いることにより、樹脂ペースト又はその半硬化物のマイクロ波感応性を高めることができ、マイクロ波照射による低温短時間硬化をより確実且つ容易に実現することができる。
【００１４】
また、同様の観点から、上記ダイボンディング用樹脂ペーストが、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム及びチタン酸バリウムからなる群より選択される少なくとも１種の無機物質フィラーを更に含有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法において、上記ダイボンディング用樹脂ペーストが導電性フィラーを含まないものである場合、ダイボンディング用樹脂ペーストの硬化後の比誘電率（εｒ）と誘電正接（ｔａｎδ）との積（以下「εｒ・ｔａｎδ」と略記する。）が１ＧＨｚ及び２５℃の条件において０．１５以上であることが好ましい。
【００１６】
ここで、マイクロ波の照射によって物質の発熱にかかる電力（発熱量）Ｐは、以下の式で表される。
Ｐ＝（５／９）・ｆ・Ｅ２・εｒ・ｔａｎδ×１０−１０［Ｗ／ｍ３］
（ｆ：マイクロ波の周波数［Ｈｚ］，Ｅ：電界強度［Ｖ／ｍ］，εｒ：物質の比誘電率，ｔａｎδ：物質の誘電正接）
【００１７】
上記式から、物質のεｒ及びｔａｎδが小さいと、マイクロ波照射による硬化反応が進みにくいと考えられる。これに対して、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法において硬化後のεｒ・ｔａｎδが上記特定範囲となるダイボンディング用樹脂ペーストを用いることにより、樹脂ペースト又はその半硬化物のマイクロ波感応性が更に高められ、マイクロ波の吸収による発熱以外の熱供給がない場合であっても、マイクロ波照射反応によって十分に短時間でダイボンディング用樹脂ペーストの硬化を行うことが可能となる。
【００１８】
なお、上述した、導電性フィラーを含まず、硬化後の比誘電率（εｒ）と誘電正接（ｔａｎδ）との積が１ＧＨｚ及び２５℃の条件において０．１５以上であるダイボンディング用樹脂ペーストは、マイクロ波の照射により硬化して半導体素子を支持部材に接合するために用いられるマイクロ波照射反応用ダイボンディング用樹脂ペーストとして有用である。
【００１９】
本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法においては、ダイボンディング用樹脂ペースト又はその半硬化物を、当該樹脂ペースト又はその半硬化物の温度が１５０℃を超えないようにマイクロ波の照射により硬化させることが好ましい。このような方法を半導体素子と半導体素子搭載用の支持部材とを接合するためのダイボンディング用樹脂ペーストの硬化に適用すれば、製造される半導体装置の信頼性を更に向上させることができる。
【００２０】
また、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法においては、産業用として通常使用される、周波数が０．５〜３０ＧＨｚの範囲内にあるマイクロ波を照射できる。
【００２１】
また、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法においては、マイクロ波の照射によって発生する電界強度が２５ｋＶ／ｍ以下であることが好ましい。電界強度を２５ｋＶ／ｍ以下とすることにより、アーク放電の発生を抑制することができる。これにより、放電部位の部材や樹脂に焦げなどが発生することや半導体素子へのダメージをより確実に防止することができる。
【００２２】
また、本発明は、半導体素子及び半導体素子搭載用の支持部材の間に介在させたダイボンディング用樹脂ペースト又はその半硬化物を、上記本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法により硬化させるダイボンディング方法を提供する。かかる本発明のダイボンディング方法によれば、製造される半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、従来よりも低温短時間でダイボンディング用樹脂ペーストを硬化させることができるダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法及びそれを用いるダイボンディング方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
まず、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法で用いられるダイボンディング用樹脂ペーストについて説明する。
【００２６】
ダイボンディング用樹脂ペーストとしては、熱硬化性樹脂を含むものが使用できる。
【００２７】
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ラジカル重合系ポリマーなどが挙げられる。
【００２８】
エポキシ樹脂を用いる場合は、多官能エポキシ樹脂を用いることが好ましい。多官能エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００２９】
フェノール樹脂を用いる場合は、耐熱性を高める観点から、多官能フェノール樹脂を用いることが好ましい。多官能フェノール樹脂としては、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型ノボラック樹脂などが挙げられる。
【００３０】
上記の熱硬化性樹脂は単独で用いてもよいし、数種を混合して用いてもよい。
【００３１】
ダイボンディング用樹脂ペーストには、樹脂ペーストの硬化を阻害せず、上記熱硬化性樹脂と良好に相溶化する範囲で、別の樹脂成分を更に添加してもよい。この樹脂成分としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエーテルイミド、ポリブタジエンなどが挙げられる。ただし、これらに制限されるものではない。
【００３２】
ダイボンディング用樹脂ペーストは、マイクロ波感応性をより高めるために、極性の高い官能基を有する熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。極性の高い官能基としては、シアノ基、アミド基、ウレタン結合、チオール基、カーボナート基、ヒドロキシル基及び環状エーテルなどが挙げられるが、これらに限られるものではない。本実施形態においては、極性の高い官能基が、シアノ基、アミド基、ウレタン結合、チオール基及びカーボナート基から選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
【００３３】
これら極性の高い官能基を有する熱硬化性樹脂は、例えばエポキシ樹脂の場合、樹脂中のエポキシ基の一部に対して、極性の高い官能基を有する極性官能基含有化合物との反応によって極性の高い官能基を導入する方法により、得られる。より具体的には、例えば、極性官能基含有化合物としてカルボキシル基を有する化合物とエポキシ樹脂との開環反応により、極性の高い官能基がエステル結合を介して導入されたエポキシ樹脂が得られる。この場合に用いられる極性官能基含有化合物としては、シアノ酢酸、テトラヒドロフランカルボン酸、グリコール酸（ヒドロキシ酢酸）等が挙げられる。
【００３４】
本実施形態においては、特に極性の高い官能基を導入できる点で、エポキシ樹脂とシアノ酢酸とを反応させて得られるシアノ酢酸エステル付与エポキシ樹脂を用いることが好ましい。また、マイクロ波を有効に吸収させて硬化物の強度を保持するという観点から、全体のうち２０モル％〜６０モル％のエポキシ基に対してシアノ酢酸を反応させてシアノ酢酸エステルを形成させたエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
【００３５】
多官能エポキシ樹脂とその他の熱硬化性樹脂を用いる場合、その他の熱硬化性樹脂の配合量は、多官能エポキシ樹脂におけるエポキシ当量に応じて決定することができる。例えば多官能エポキシ樹脂とフェノール樹脂を用いる場合、フェノール樹脂の活性水素の当量と多官能エポキシ樹脂のエポキシ当量が等しくなるような比率で配合することが好ましい。
【００３６】
熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、ダイボンディング用樹脂ペーストはエポキシ樹脂の反応促進剤を更に含有することが好ましい。この反応促進剤としては、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、グアニル尿素などのアミン類や２−エチル−４−メチルイミダゾールなどのアルキル基置換イミダゾール、ベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、トリフェニルフォスフィンなどのフォスフィン類などが挙げられる。
【００３７】
反応促進剤の配合量は、多官能エポキシ樹脂におけるエポキシ当量に応じて決定することができる。例えば反応促進剤としてアミン化合物を用いる場合、アミンの活性水素の当量と、多官能エポキシ樹脂のエポキシ当量が等しくなるような比率で配合することが好ましい。また、反応促進剤としてイミダゾール類を用いる場合、反応促進剤の配合量は多官能エポキシ化合物１００質量部に対して、０．１〜５０質量部であることが好ましく、０．１〜２０質量部であることがより好ましい。
【００３８】
また、ダイボンディング用樹脂ペーストには、導電性、伝熱性若しくはチキソトロピー性を付与する目的で銀粉、金粉、銅粉等の導電性フィラーが添加されることが好ましく、また、低熱膨張性、低吸湿率若しくはチキソトロピー性を付与する目的でシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、ガラス、酸化鉄、セラミック等の無機物質フィラーが添加されることが好ましい。これらのフィラーは、単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。本実施形態においては、ダイボンディング用樹脂ペーストのマイクロ波感応性を向上させる目的で、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム及びチタン酸バリウムのような高誘電率フィラーを樹脂ペーストに含有させることが好ましく、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム及びチタン酸バリウムからなる群より選択される少なくとも１種の無機物質フィラーを樹脂ペーストに含有させることが特に好ましい。
【００３９】
本実施形態で用いられるダイボンディング用樹脂ペーストは、導電性フィラーを含まないものである場合、硬化後の比誘電率（εｒ）と誘電正接（ｔａｎδ）との積（εｒ・ｔａｎδ）が、１ＧＨｚ及び２５℃の条件において０．１５以上であることが好ましい。εｒ・ｔａｎδが上記特定範囲となるダイボンディング用樹脂ペーストを用いることにより、樹脂ペーストのマイクロ波感応性を高められ、マイクロ波の吸収による発熱以外の熱供給がない場合であっても、マイクロ波照射反応によって十分に短時間でダイボンディング用樹脂ペーストの硬化を行うことが可能となる。
【００４０】
樹脂ペーストの硬化物のεｒやｔａｎδは、マテリアルアナライザー法、空洞共振器法、ＬＣＲメーター法などの方法により測定することができる。
【００４１】
硬化物のεｒ・ｔａｎδが０．１５以上となるダイボンディング用樹脂ペーストは、その構成成分として極性部位を有する成分を加えることにより得られる。極性部位を有する成分を加える方法としては、上述のように、高誘電率の無機微粒子をダイボンディング用樹脂ペースト中に分散させる方法や、有機合成反応によって熱硬化性樹脂等の樹脂材料中に極性の高い官能基を導入する方法などが挙げられる。
【００４２】
ダイボンディング用樹脂ペーストは、塗布する際の粘度調整の目的で、溶剤を含有してもよい。このような溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリジノンなどの有機溶剤が挙げられる。
【００４３】
次に、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法の好適な一実施形態を説明するための模式断面図である。
【００４４】
本実施形態の方法においては、まず、半導体素子搭載用の支持部材１０と、支持部材１０上に塗布したダイボンディング用樹脂ペーストを乾燥半硬化させた樹脂ペースト層２０とを備えるものを用意する（図１（ａ））。
【００４５】
支持部材としては、例えば、４２アロイリードフレーム、銅リードフレーム等のリードフレーム、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂フィルム、ガラス不織布などの基材にポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂を含浸・硬化させたもの、及び、アルミナなどが挙げられる。これらの支持部材に上述のダイボンディング用樹脂ペーストを塗布し、それを乾燥半硬化させたものは、Ｂステージ接着剤（ダイボンディング用樹脂ペースト）付き支持部材として得られる。本実施形態の方法では、予め作製された上記Ｂステージ接着剤付き支持部材を用いることもできる。
【００４６】
ダイボンディング用樹脂ペーストの支持部材上への塗布は、公知の方法により実施可能であり、例えば、ディスペンス法、スクリーン印刷法、スタンピング法などを用いて行うことができる。例えば、支持部材がリードフレームである場合、ダイパッド上にディスペンス法によりダイボンディング用樹脂ペーストが塗布される。また、塗布された樹脂ペーストの乾燥には、加熱乾燥炉中等で通常６０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃の温度で、５〜３０分間、好ましくは１０〜３０分間乾燥する方法が挙げられる。この際の乾燥温度は、樹脂ペーストを溶解等するために溶媒を使用した場合は、溶媒の揮発可能な温度以上であると好ましい。
【００４７】
次に、樹脂ペースト層２０上に半導体素子３０を貼り付け、これを加圧・加熱することにより半導体素子３０と支持部材１０とを接合する（図１（ｂ））。この場合の加熱は、熱履歴による信頼性低下が起こらない範囲であることが好ましく、例えば、１８０〜２００℃の温度で実施することが好ましい。また、加圧は、好ましくは０．０１〜０．１ＭＰａの圧力で実施することができる。更に、このときの加熱・加圧時間は、１０秒〜１分間とすることができる。
【００４８】
半導体素子３０としては、例えば、ＩＣ及びＬＳＩ等が挙げられる。
【００４９】
本実施形態の方法においては、樹脂ペースト層２０をマイクロ波の照射によって更に後硬化することにより、樹脂ペースト層の硬化物２２によって半導体素子３０と支持部材１０とが良好に接合されたものを得る（図１（ｃ））。このとき、熱履歴による信頼性低下が起こらない範囲で、オーブンなどを利用して外部から加熱してもよい。この場合の外部からの加熱は、特に温度条件は限定しないが、１２０℃以下が好ましい。
【００５０】
硬化のために照射されるマイクロ波の周波数は、産業用として通常使用されていることから、０．５〜３０ＧＨｚの範囲内とすることができ、２〜３０ＧＨｚの範囲内とすることができる。
【００５１】
本実施形態の方法では、例えば商用周波数である２．４５ＧＨｚの周波数を有するマイクロ波が用いられる。
【００５２】
また、本実施形態の方法においては、マイクロ波の照射によって発生する電界強度が２５ｋＶ／ｍ以下であることが好ましい。電界強度を２５ｋＶ／ｍ以下とすることにより、アーク放電の発生を抑制することができる。これにより、放電部位の部材や樹脂に焦げなどが発生することや半導体素子へのダメージをより確実に防止することができる。
【００５３】
電界強度の測定は、光ファイバーをケーブルとして使用し、例えばダイポールアンテナ、ループアンテナ、等方性電界プローブをセンサーとして用いる方法、或いは、電界によって発熱する微小抵抗体または電界によって光学的性質が変化する電気光学結晶をセンサーとして利用することで、光学的に電界の情報を取り込む方法により行うことができる。
【００５４】
更に、本実施形態の方法においては、樹脂ペースト層２０を、ペーストの温度が１５０℃を超えないようにマイクロ波の照射により硬化させることが好ましい。この場合、半導体素子３０や樹脂ペーストの硬化物２２にひびが入るなどの問題が発生することを十分防止しつつ半導体素子３０と支持部材１０とを接合することができ、半導体装置の信頼性を更に向上させることができる。ペーストの温度を１５０℃以下に維持しつつ硬化を進行させるには、例えば、上述したようなマイクロ波感応性を高めたダイボンディング用樹脂ペーストを用いることにより可能である。
【００５５】
マイクロ波を照射する際、例えばリードフレームのリードのように支持部材の金属部位（或いは、金属を含有する材料からなる部位）においてアーク放電が発生することが危惧されるが、これを防ぐ手段として、金属部位を等電位にするために治具を用いて金属部位をアース接続する方法が挙げられる。
【００５６】
金属部位を等電位にするための治具としては、例えば、銅線などのリード線と金属などの電気伝導体で形成された留め金とから構成されており、留め金がリード線の片端に接続されているものが挙げられる。このとき、マイクロ波が照射される金属部位と留め金、及び、留め金とリード線とが確実に接触・接続されている必要がある。
【００５７】
また、リード線を接地するための接続場所としては、マイクロ波照射装置全体が接地されていれば、マイクロ波に晒されない範囲で且つ支持部材との距離がなるべく近い装置内の金属部位が挙げられる。また、マイクロ波照射装置とは別に、コンセントの接地極などに治具のリード線を接続することで接地を行ってもよい。
【００５８】
具体例として、リードフレームのリードをアース接続する方法を図２に示す。図２に示される方法では、リードフレーム１２の枠（フレーム）部１４上に設けられたリードに接続された配線１６が、金属製のクリップ４０と被覆銅線４２とから構成される治具により接地されている。クリップ４０は、配線１６と接触するように枠部１４を挟むことができ、その外側表面が絶縁ビニールテープ４４で被覆されている。また、被覆銅線４２のクリップ４０側とは反対の端は、コンセントなどの接地極に接続されている。
【００５９】
本実施形態の方法においては、低温速硬化の観点から、上述したようなマイクロ波感応性を高めたダイボンディング用樹脂ペーストを用いることが好ましいが、この場合、所望の温度・時間で樹脂ペーストを硬化させるために必要な電界強度を低く抑えること（好ましくは２５ｋＶ／ｍ以下に抑制すること）がより容易に実現可能となる。これにより、マイクロ波照射時のアーク放電の発生を十分抑制することができ、支持部材の損傷や半導体素子へのダメージをより確実に防止することができる。
【００６０】
更に、導電性フィラーを含まず、硬化物のεｒ・ｔａｎδが０．１５以上となるダイボンディング用樹脂ペーストを用いる場合、オーブン等のマイクロ波の吸収による発熱以外の熱供給がない場合であっても、マイクロ波照射反応によって十分に短時間で樹脂ペースト層を硬化させることが可能となる。
【００６１】
半導体素子と半導体素子搭載用の支持部材とをダイボンディング用樹脂ペーストによって接合するに際し、上述の本発明に係るダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法を適用することにより、生産性及び信頼性の双方に優れたダイボンディングの実現が可能となる。そして、かかるダイボンディング方法によれば、半導体装置の製造における信頼性及び生産性の向上が可能となる。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６３】
（合成例１）
還流冷却器、温度計及び撹拌機を備えた５００ミリリットルセパラブルフラスコ中で、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ＤＥＲ−３３１Ｌ（商品名、ダウ・ケミカル製、エポキシ基当量１８４）１４７．２ｇをシクロヘキサノン１２５．４ｇに溶解した。エポキシ樹脂が完全に溶解した後、シアノ酢酸を４０．８ｇ、１，８−ジアザビシクロ−［５，４，０］−ウンデセン（ＤＢＵ）を０．４ｇ加え、１２０℃で７時間加熱して反応を進行させた。この反応により、全体のうち６０モル％のエポキシ基に対してシアノ酢酸を反応させてシアノ酢酸エステルを形成させたエポキシ樹脂（以下「シアノ酢酸エステル６０％付与エポキシ樹脂」という。）を得た。
【００６４】
（実施例１）
合成例１のシアノ酢酸エステル６０％付与エポキシ樹脂（エポキシ当量５８８）１５ｇ、クレゾールノボラック樹脂ＫＡ−１１６５（商品名、大日本インキ株式会社製、ＯＨ基当量１１９）３．０ｇ、フェノキシ樹脂ＹＰ−５０ＥＫ３５（商品名、東都化成株式会社製、３５質量％メチルエチルケトン溶液）５１．６ｇ、２−エチル−４−メチルイミダゾール０．０２ｇ、メチルエチルケトン２．２ｇを混合し、全体を撹拌して各成分を溶媒に溶解させ、樹脂ペーストを得た。
【００６５】
上記で得られた樹脂ペーストをポリイミドフィルム上に、乾燥後の膜厚が６０μｍになるように塗布し、温風循環型乾燥機中で１００℃１０分間乾燥させ、熱硬化性樹脂フィルムを得た。
【００６６】
得られた熱硬化性樹脂フィルムを２０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切り出し、ポリイミドフィルムに載せて、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射した。このとき、１８０秒間でサンプルの硬化反応率が１００％に達するようにマイクロ波を照射したところ、少なくとも２５ｋＶ／ｍの電界強度を必要とした。また、このときサンプルの温度は１５０℃に到達した。
【００６７】
なお、サンプルの硬化反応率は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いてマイクロ波照射前及び照射後の熱硬化性樹脂フィルムの発熱量を測定し、照射前の熱硬化性樹脂フィルムの発熱量を基準として算出した。
【００６８】
また、上記樹脂ペーストをガラス板に塗布し、１３０℃で１５分加熱して乾燥した後、ガラス板から削り取ってＢ−ステージの樹脂粉を採取した。これらの樹脂粉を用いてプレスによって両面銅箔付きの樹脂板を作製した。すなわち、１．０ｍｍ厚のフッ素樹脂製スペーサーを用いて市販銅箔の光沢面が樹脂粉側になるようにし、３７トンハンドプレスを用いで、１７０℃で１時間、圧力３．０ＭＰａでプレス成形した。銅箔を全面エッチングによって除去した樹脂板について、１ＧＨｚ、２５℃における比誘電率（εｒ）と誘電正接（ｔａｎδ）を、マテリアルアナライザを用いて測定した結果、εｒ＝４．２０、ｔａｎδ＝０．０４９０となり、これらの積εｒ・ｔａｎδは０．２１であった。
【００６９】
（実施例２）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８４）１５ｇ、クレゾールノボラック樹脂ＫＡ−１１６５（商品名、大日本インキ株式会社製、ＯＨ基当量１１９）９．７ｇ、フェノキシ樹脂ＹＰ−５０ＥＫ３５（商品名、東都化成株式会社製、３５質量％メチルエチルケトン溶液）７０．８ｇ、２−エチル−４−メチルイミダゾール０．０８ｇ、メチルエチルケトン５ｇ、チタン酸バリウム５０ｇを混合し、全体を撹拌して各成分を溶媒に溶解又は分散させた他は実施例１と同様の方法で熱硬化性樹脂フィルム及び樹脂板を作製し、熱硬化性樹脂フィルムへのマイクロ波照射及び樹脂板のεｒ、ｔａｎδの測定を行った。
【００７０】
１８０秒間で硬化反応率が１００％に達するように熱硬化性樹脂フィルムにマイクロ波を照射したところ、２２〜２５ｋＶ／ｍの電界強度を必要とした。また、このときサンプルの温度は１５０℃に到達した。
【００７１】
また、樹脂板はεｒ＝６．４７、ｔａｎδ＝０．０３６４であり、これらの積εｒ・ｔａｎδは０．２４であった。
【００７２】
（実施例３）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８４）１５ｇ、クレゾールノボラック樹脂ＫＡ−１１６５（商品名、大日本インキ株式会社製、ＯＨ基当量１１９）９．７ｇ、フェノキシ樹脂ＹＰ−５０ＥＫ３５（商品名、東都化成株式会社製、３５質量％メチルエチルケトン溶液）７０．８ｇ、２−エチル−４−メチルイミダゾール０．０８ｇ、メチルエチルケトン２．１ｇを混合し、全体を撹拌して各成分を溶媒に溶解又は分散させた他は実施例１と同様の方法で熱硬化性樹脂フィルム及び樹脂板を作製し、熱硬化性樹脂フィルムへのマイクロ波照射及び樹脂板のεｒ、ｔａｎδの測定を行った。
【００７３】
１８０秒間で硬化反応率が１００％に達するように熱硬化性樹脂フィルムにマイクロ波を照射したところ、少なくとも５０ｋＶ／ｍの電界強度を必要とした。また、このときサンプルの温度は１５０℃に到達した。
【００７４】
また、樹脂板はεｒ＝３．２５、ｔａｎδ＝０．０３２６であり、これらの積εｒ・ｔａｎδは０．１１であった。
【００７５】
（実施例４）
ポリイミドフィルム上に、ダイボンディングペーストＥＮ−４３６７Ｋ２（日立化成工業株式会社製、商品名）を乾燥後の厚みが６０μmとなるように塗布し、温風循環型乾燥機中で１００℃１０分乾燥させ、熱硬化性樹脂フィルムを得た。
【００７６】
得られた熱硬化性樹脂フィルムを２０ｍｍ×５０ｍｍの大きさに切り出し、ポリイミドフィルムに載せて、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を照射した。このとき、熱硬化性樹脂フィルムの熱硬化性樹脂層（樹脂ペーストの半硬化物）の温度が１５０℃で維持されるようにマイクロ波の出力を制御した。電界強度は、熱硬化性樹脂層の温度が設定温度１５０℃に上がるまでの間（約１５秒間）に最大６０ｋＶ／ｍまで上昇後、設定温度に近づくにつれ低下し、設定温度１５０℃に保たれている間は２５ｋＶ／ｍでほぼ一定であった。このような条件でのマイクロ波照射によって、１８０秒間で硬化反応率は１００％に達した。なお、マイクロ波照射中におけるサンプルの温度は、赤外放射温度計を用いて測定した。
【００７７】
（比較例１）
実施例４と同様にして得られた熱硬化性樹脂フィルムについて、マイクロ波照射をせずに、１５０℃に保ったオーブン中で熱硬化性樹脂層（樹脂ペーストの半硬化物）を硬化させたが、１８０秒間で硬化反応率は２３％であった。なお、この条件で硬化反応率が１００％に到達するには３０分を要した。
【００７８】
（比較例２）
実施例４と同様にして得られた熱硬化性樹脂フィルムについて、マイクロ波照射をせずに、オーブン中で熱硬化性樹脂層（樹脂ペーストの半硬化物）を硬化させた。このとき、１８０秒間で硬化反応率が１００％に到達するにはオーブン中の温度を２３０℃まで上昇させる必要があった。その結果、樹脂ペーストの硬化物は、白色から茶色に変色し、脆くなった。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明のダイボンディング用樹脂ペーストの硬化方法の好適な一実施形態を説明するための模式断面図である。
【図２】実施形態に係るリードフレームをアース接続する方法の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…支持部材、１２…リードフレーム、１４…枠部、１６…配線、２０…樹脂ペースト層、２２…硬化物、３０…半導体素子、４０…クリップ、４２…被覆銅線、４４…絶縁ビニールテープ。
【図１】
2007335836.tif 000003
【図２】
2007335836.tif 000004