(57)【要約】【課題】スタックドパッケージにおける多数のダイボンド工程、ワイヤボンド工程などの加熱後の絶縁性基板の凹凸との充填性を有し、かつ熱時における高い接着力と共に実装時における２５０℃前後の半田付け熱処理にも耐える接着フィルムを提供する。【解決手段】ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂及び硬化剤を含み、エポキシ樹脂１００重量部に対し硬化剤の配合量が０〜５０重量部である接着フィルムである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂及び硬化剤を含み、前記エポキシ樹脂１００重量部に対し前記硬化剤の配合量が０〜５０重量部である接着フィルム。
【請求項２】
前記硬化剤はフェノール樹脂である請求項１記載の接着フィルム。
【請求項３】
前記ポリイミド樹脂が、下記一般式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂を含む、請求項１記載の接着フィルム
【化１】
2007284671.tif 000013
【請求項４】
更にフィラーを含有する請求項１〜３のいずれかに記載の接着フィルム。
【請求項５】
基板上にチップをダイボンディングする際に用いられる接着フィルムであって、前記接着フィルムをチップ上で１４０℃でラミネートし接着フィルム付きチップを作製し、前記接着フィルム付きチップを１８０℃の熱盤上で１時間加熱した後、基板上にダイボンディングした際に２５℃での接着フィルムのせん断接着強度が１００N／ｃｈｉｐ以上であり、前記接着フィルム付チップを基板上に貼り付け、１８０℃で１時間加熱した後、８５℃８５％相対湿度の条件で４８時間吸湿処理をした後、２６０℃の熱盤上で３０秒加熱した際の接着フィルムのピール強度が５N／ｃｈｉｐ以上である接着フィルム。
【請求項６】
基板上にチップをダイボンディングする際に用いられる請求項１〜４いずれかに記載の接着フィルムであって、前記接着フィルムをチップ上で１４０℃でラミネートし接着フィルム付きチップを作製し、前記接着フィルム付きチップを１８０℃の熱盤上で１時間加熱した後、８５℃８５％相対湿度の条件で４８時間吸湿処理をした後、２６０℃の熱盤上で３０秒間加熱した際の接着フィルムのピール強度が５N／ｃｈｉｐ以上である、接着フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材の接合材料又は半導体素子とを接着するための接着フィルムに関する。
【０００２】
従来、ＩＣやＬＳＩとリードフレームの接合にはＡｕ−Ｓｉ共晶合金、半田あるいは銀ペースト等が用いられている。Ａｕ−Ｓｉ共晶合金は、耐熱性及び耐湿性は高いが、弾性率が大きいため大型チップへ適用した場合に割れやすいほか、高価である難点がある。半田は安価であるものの、耐熱性が劣り、更に弾性率はＡｕ−Ｓｉ共晶合金と同様に高く、大型チップへ適用が困難である。一方、銀ペーストは安価で、耐湿性が高く、弾性率も上記３者の中では最も低く、３５０℃の熱圧着型ワイヤボンダーに適用できる耐熱性も有するので、現在はＩＣやＬＳＩとリードフレームの接着用材料の主流である。しかし、近年ＩＣやＬＳＩの高集積化が進み、それに伴ってチップが大型化しているなかで、ＩＣやＬＳＩとリードフレームを銀ペーストで接合しようとする場合、銀ペーストをチップ全面に広げ塗布するには困難を伴う。
【０００３】
非特許文献１には、導電性フィラーを熱可塑性樹脂に充填したダイボンド用の接着フィルムが報告された。これは熱可塑性樹脂の融点付近まで温度を上げ、加圧接着するものである。
【０００４】
また、特定のポリイミド樹脂を用いた接着フィルム、及びこれに導電性フィラー若しくは無機フィラーを含有するダイボンド用接着フィルムが提案されている（特許文献１及び２参照）
【０００５】
前記非特許文献１で報告された接着フィルムは、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いると接着温度を低くすることができ、リードフレームの酸化等、チップに与えるダメージは少なくてすむが、熱時接着力が低いのでダイボンド後の熱処理（例えばワイヤボンド、封止工程等）に耐えられない。熱処理に耐えられる融点の高い熱可塑性樹脂を用いると、接着温度が高くなり、リードフレームが酸化等のダメージを受けやすい。
【０００６】
上記の問題を解決し、ダイボンド用として42アロイリードフレーム（酸化を受けにくい）に用いられるばかりでなく、銅リードフレーム（酸化を受けやすい）にも好適に使用でき、更に絶縁性支持基板（熱膨張が大きいため、加熱接合時に反りやすい）にも好適に使用できる低温接着性の接着フィルムが、特許文献３及び４に開示されている。
【０００７】
絶縁性支持基板はポリイミドなどのフィルム基板やＢＴ樹脂などのリジット基板からなる基板の表面に配線層が形成され、場合により回路保護材のソルダーレジストが塗布された構造である。基板の配線層は半導体チップ側、外部接続端子部側、及び基板の両面側に配置される構造に分けられる。この中で配線層が半導体チップ側に配置される構造（サーキットイン構造）では接着フィルムを圧着する絶縁性支持基板表面に配線パターンによる１〜５０μｍ程度の凹凸が存在する。
【０００８】
近年、半導体装置の小型化、薄型化を達成するために、半導体パッケージの薄型化が進んでいる。このような半導体パッケージは、薄型チップを多段に積層するスタックドパッケージが主流となっている。スタックドパッケージでは、実装密度の高さからチップ端部／ワイヤボンド端子の距離が近いため、現行で用いていたペースト状接着剤を用いることが困難であり、高信頼性ダイボンド材の開発が用いられている。通常、半導体用ダイボンディング材は、３０〜２００μｍ程度の厚みが好適に用いられている。（例えば、特許文献５及び特許文献６参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１４５６３９号公報
【特許文献２】特開平７−２２８６９７号公報
【特許文献３】特開平１０−３３０７２３号公報
【特許文献４】特開２００３−２２６８５７号公報
【特許文献５】特開平１１−２２００５１号公報
【特許文献６】特開２０００−２５６６２８号公報
【非特許文献１】マイクロエレクトロニック マニュファクチャリング アンド テスティング（ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ  ＡＮＤ  ＴＥＳＴＩＮＧ  １９８５年１０月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
半導体装置に吸湿リフローの処理を行う際、接着剤層に吸湿した水分がリフロー時の高温により水蒸気化し、接着剤層を中心とした剥離などの不良が生じやすい。また、絶縁配線基板の凹凸とダイボンド材との間に空隙が存在するとその空隙にたまった水分の水蒸気化により、より接着剤層の剥離が顕著になる。
【００１１】
従来、接着フィルムと絶縁性基板の凹凸との空隙は、パッケージ組み立て時のモールド樹脂による封止工程により充填されるようになっていた。しかしながら、スタックドパッケージにおいては、多数のダイボンド工程、ワイヤボンド工程など封止工程前に接着フィルムの硬化が進行し、樹脂は流動性を失いパッケージ中の接着フィルムと絶縁性基板の凹凸との間に空隙を残してしまう。
【００１２】
本発明の目的は、スタックドパッケージにおける多数のダイボンド工程、ワイヤボンド工程における加熱の後でも絶縁性基板の凹凸との充填性を有し、かつ熱時における高い接着力を有し、実装時における２５０℃前後の半田付け熱処理にも耐える接着フィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
リフロー後のスタックドパッケージにおける接着フィルムと絶縁性基板との接着不良を観察したところ、絶縁性基板表面の凹凸へ接着フィルムが充填されていないことがわかった。これは、ワイヤボンド工程における加熱の際の接着フィルム中の熱硬化成分の硬化の進行具合に起因することがわかった。そこで、熱硬化樹脂であるエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤の配合比率の最適化を検討し、本発明に至ったのである。
【００１４】
すなわち、本発明は以下に関する。
１．    ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂及び硬化剤を含み、エポキシ樹脂１００重量部に対し、硬化剤の量が０〜５０重量部である接着フィルム。
２．    前記硬化剤はフェノール樹脂である項１記載の接着フィルム。
３．    ポリイミド樹脂が、下記一般式（Ｉ）のテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂を含む、項２記載の接着フィルム。
【００１５】
【化１】
2007284671.tif 000002
【００１６】
４．    更にフィラーを含有する項１〜３いずれかに記載の接着フィルム。
５．基板上にチップをダイボンディングする際に用いられる接着フィルムであって、前記接着フィルムをチップ上で１４０℃でラミネートし接着フィルム付きチップを作製し、前記接着フィルム付きチップを１８０℃の熱盤上で１時間加熱した後、基板上にダイボンディングした際に室温（２５℃）での接着フィルムのせん断接着強度が１００Ｎ／ｃｈｉｐ以上であり、前記接着フィルム付チップを基板上に貼り付け、１８０℃で１時間加熱した後、８５℃８５％相対湿度の条件で４８時間吸湿処理をした後、２６０℃の熱盤上で３０秒加熱した際の接着フィルムのピール強度が５Ｎ／ｃｈｉｐ以上である接着フィルム。
６．  基板上にチップをダイボンディングする際に用いられる請求項１〜４いずれかに記載の接着フィルムであって、前記接着フィルムをチップ上で１４０℃でラミネートし接着フィルム付きチップを作製し、前記接着フィルム付きチップを１８０℃の熱盤上で１時間加熱した後、８５℃８５％相対湿度の条件で４８時間吸湿処理をした後、２６０℃の熱盤上で３０秒間加熱した際の接着フィルムのピール強度が５Ｎ／ｃｈｉｐ以上である、接着フィルム。
【発明の効果】
【００１７】
スタックドパッケージにおける多数のダイボンド工程、ワイヤボンド工程などにおける加熱のあとでも、絶縁性基板の凹凸との充填性を有し、熱時における高い接着性を有し、実装時における２５０℃前後の半田付け処理に耐える接着フィルムを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の接着フィルムに含まれるポリイミド樹脂は、熱可塑樹脂のポリイミド樹脂である。ポリイミド樹脂は、通常、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させることにより得られる。テトラカルボン酸二無水物としては下記一般式（II）のものが好ましい。
【化２】
2007284671.tif 000003
（式中、nは２〜２０を示す。）
中でも、式（Ｉ）に示すような、ｎが１０のテトラカルボン酸二無水物がより好ましい。
【化３】
2007284671.tif 000004
このポリイミド樹脂については、接着フィルムの製造方法の説明において記述する。
【００１９】
本発明の接着フィルムに含まれるエポキシ樹脂としては、少なくとも２個のエポキシ基を含むものが好ましい。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、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、フェノールノボラック型のグリシジルエーテル、クレゾールノボラック型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ウリシジルエーテル、ダイマー酸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、ジシシ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などが挙げられる。これらに１官能エポキシ体が含まれていてよい。
エポキシ樹脂は、硬化性や硬化物特性の点からフェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂が好ましい。このような樹脂としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＦ若しくはハロゲン化ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの縮合物、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、ビスフェノールＡノボラック樹脂のグリシジルエーテル等が挙げられる。この他、ジシクロペンタジエン・フェノール重合物のポリグリシジルエーテル、α−ヒドロキシフェニル−ω−ヒドロポリ（ｎ＝１〜７）（ビフェニルジメチレン−ヒドロキシフェニル）と１―クロロ−２，３−エポキシプロパンとの重縮合物、クレゾール・ナフトール・ホルムアルデヒド重縮合物のポリグリシジルエーテル化物、α−２，３−エポキシプロキシフェニル−ω−ヒドロポリ（ｎ＝１〜７）｛２−（２，３−エポキシプロポキシ）ベンジリデン−２，３−エポキシプロポキシフェニレン｝、２−［４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］−２−［４−［１，１−ビス［４−（［２，３−エポキシプロポキシ］フェニル）］エチル］フェニル］プロパンと１，３−ビス［４−［１−［４−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル］−１−［４−［１−［４−（２，３−エポキシプロポキシフェニル）−１−メチルエチル］フェニル］エチル］フェノキシ］−２−プロパノールそれぞれの単独もしくは混合物等も挙げられる。
【００２０】
本発明の接着フィルムに含有するエポキシ樹脂の硬化剤は、分子内に２個以上フェノール性水酸基を有するフェノール系化合物が好ましい。フェノール系化合物としては限定されないが、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、フェノール・キシリレン樹脂、フェノール・ビフェニレン樹脂、フェノール・ヒドロキシベンズアルデヒド樹脂、クレゾール・ナフトール・ホルムアルデヒド樹脂、トリスフェノール類等が挙げられる。これらの中でも好ましいのは、フェノールアラルキル樹脂、フェノール・キシリレン樹脂であり、より好ましいのは、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、トリスフェノール類である。また、ＯＨ当量５０〜６００のフェノール樹脂が好ましい。
さらに、本願発明の接着フィルムには、通常使用されている硬化促進剤を使用できる。
【００２１】
本発明の接着フィルムはフィラーを含有してもよい。フィラーとしては金属フィラー、無機フィラー、有機フィラー、及びこれらの中の２種以上からなる複合材料フィラーが挙げられる。金属フィラーは接着フィルムに導電性または、チキソ性を付与する目的で添加され、有機フィラーは接着フィルムに靱性を付与する目的に添加される。これら金属フィラー、無機フィラーまたは有機フィラーはそれぞれ２種以上を用いることもできる。金属フィラーとしては、例えば、金、銀、銅、マンガン、ニッケル、鉄、アルミニウム、ステンレスの単独もしくは合金が挙げられる。無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、シリカ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミックが挙げられる。有機フィラーとしては、例えば、カーボン、ゴム系フィラー、ポリマー系フィラーが挙げられる。これらの中でもアルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウムが好ましく、より好ましくは、シリカ、窒化ホウ素が挙げられる。フィラーの一次粒子の平均粒径は０．１〜１００μｍが好ましい。
本発明の接着フィルムは有機溶媒を含有してもよい。有機溶媒は、材料を均一に溶解、混練または分散でき、加熱によって容易に除去できる溶媒とする。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、エチルセロルブ、エチルセロルブアセテート、ブチルセロルブ、ジオキサンなどが挙げられる。
【００２２】
次に、本接着フィルムの製造法の一例について説明する。
本発明における接着フィルムの製造法は、（１）ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤及びフィラーを有機溶剤中に混合して混合物とし、（２）基材上に前記混合物の層を形成させ、（３）混合物の層を加熱・乾燥し、（４）基材を除去することにより得られる。また、基材付き接着フィルムの製造では、上記（４）の工程を行うことはなく、上記（１）〜（３）の工程を行えばよい。フィラーとしては、先に挙げたようなフィラーを用いることができる。
【００２３】
本発明に使用できるポリイミド樹脂は、前記の通り、通常、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させてできる。
【００２４】
テトラカルボン酸二無水物としては、式（ＩＩ）のものが好ましく、これと併用して他のテトラカルボン酸二無水物を使用してもよい。また、全テトラカルボン酸二無水物に対して式（ＩＩ）のテトラカルボン酸二無水物の含まれる量は、好ましくは３０モル％以上、より好ましくは６０モル％以上、更に好ましくは７０モル％以上、更に好ましくは８０モル％以上である。３０モル％以上としたのは、接着フィルムの低温接着性を保つためである。また、６０モル％以上であると、高温接着力及び耐リフロー性に優れる。なお、本発明においては、全テトラカルボン酸二無水物に対して式（II）のテトラカルボン酸二無水物の割合が１００モル％であってもよい。
【００２５】
他のテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２′，３，３′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ベンゼン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、３，４，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，２′，３′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、１，２−（エチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，３−（トリメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，４−（テトラメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，５−（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，６−（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，７−（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，８−（オクタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，９−（ノナメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１２−（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１６−（ヘキサデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１８−（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、２，６−ジクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，７−ジクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、フエナンスレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、チオフエン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、ｐ−フェニレンビス（トリメリテート無水物）、エチレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス（エキソ−ビシクロ〔２．２．１〕ヘプタン−２，３−ジカルボン酸無水物）スルホン、ビシクロ〔２．２．２〕オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフイド二無水物、１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリト酸無水物）、１，３−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリト酸無水物）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、４，４−オキシジフタル酸二無水物、４，４′−（４，４′−イソプロピリデンジフェノキシ）ビス（フタル酸二無水物）等が挙げられる。これらは２種類以上を混合して用いてもよい。
【００２６】
上記（II）のテトラカルボン酸二無水物は、無水トリメリット酸モノクロライド及び対応するジオールから合成することができる。
【００２７】
ジアミンとしては、エチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１２−ジアミノドデカン、ダイマージアミン等の脂肪族ジアミン、または、一般式（ＩＩＩ）で表されるジアミノシロキサン
【化４】
2007284671.tif 000005
（式中、Ｑ４及びＱ５はそれぞれ独立に炭素数１〜５のアルキレン基又はフェニレン基を示し、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８及びＱ９はそれぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、フェニル基又はフェノキシ基を示し、ｐは１〜５０の整数を示す。）の単独もしくは組合せが好ましい。
【００２８】
一般式（III）で表されるジアミノシロキサンとしては、ｐが１のとき、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（４−アミノフェニル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェノキシ−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（４−アミノブチル）ジシロキサン、１，３−ジメチル−１，３−ジメトキシ−１，３−ビス（４−アミノブチル）ジシロキサン等があり、
ｐが２のとき、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（４−アミノフェニル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（２−アミノエチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサエチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサプロピル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン等があり、
ｐが３〜５０のとき、
【化５】
2007284671.tif 000006
【化６】
2007284671.tif 000007
【化７】
2007284671.tif 000008
等があり、これらは２種以上を併用してもよい。
【００２９】
ジアミンとして芳香族ジアミンを用いてもよい。芳香族ジアミンとしては、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３′−ジアミノジフェニルエーテル、３，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ジアミノジフェニルメタン、３，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，４′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、４，４′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、３，４′−ジアミノジフェニルスルホン、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、３，３′−ジアミノジフェニルスルフィド、３，４′−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４′−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３′−ジアミノジフェニルケトン、３，４′−ジアミノジフェニルケトン、４，４′−ジアミノジフェニルケトン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、２−（３−アミノフェニル）−２−（４′−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２−（３−アミノフェニル）−２−（４′−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３′−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、３，４′−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、４，４′−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン等が挙げられる。
【００３０】
テトラカルボン酸二無水物とジアミンの縮合反応は、有機溶媒中で行う。この場合、テトラカルボン酸二無水物とジアミンは等モル又はほぼ等モルで用いるのが好ましいが、±１０モル％の範囲内で酸アミン比をずらしてもよく、また、各成分の添加順序は任意である。合成の際に用いる有機溶媒としては、例えば、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、ｍ−クレゾール、ｏ−クロルフェノール等が挙げられる。
【００３１】
上記縮合反応の反応温度は８０℃以下が好ましく、０〜５０℃がより好ましい。ジアミンの溶解性が優れない場合、５０℃以上に加温することで均一な反応液が得られて好ましい場合もある。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇し、この場合、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。
【００３２】
ポリイミドは、上記反応物（ポリアミド酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は１２０℃〜２５０℃で熱処理する方法や化学的方法を用いて行うことができる。１２０℃〜２５０℃で熱処理する方法の場合、脱水反応で生じる水を系外に除去しながら行うことが好ましい。この際、ベンゼン、トルエン、キシレン等を用いて水を共沸除去してもよい。なお、上記の方法により得られたポリイミドには、実際にはポリイミドの前駆体であるポリアミド酸及びポリアミド酸が部分的にイミド化したものが含まれる。そのため、本発明においてポリイミド樹脂とは、ポリイミド及びその前駆体を総称する。ポリアミド酸の合成と熱処理による脱水閉環については必ずしも明確に工程が分かれていなくてもよい。
【００３３】
化学的方法で脱水閉環させる場合は、閉環剤として無水酢酸、無水プロピオン酸、無水安息香酸の酸無水物、ジシクロヘキシルカルボジイミド等のカルボジイミド化合物等を用いる。このとき必要に応じてピリジン、イソキノリン、トリメチルアミン、アミノピリジン、イミダゾール等の閉環触媒をさらに用いてもよい。閉環剤又は閉環触媒は、テトラカルボン酸二無水物１モルに対し、それぞれ１〜８モルの範囲で使用するのが好ましい。
【００３４】
本発明の接着フィルムは、上記ポリイミド樹脂に熱硬化性樹脂及びフィラーを含有させて接着フィルムとし、（Ａ）ポリイミド樹脂：１００重量部 に対して、（Ｂ）熱硬化性樹脂：１〜１００重量部、（Ｃ）１次粒子の平均粒径が０．１〜１００μｍのフィラー：０〜８０００重量部を含有させてもよい。熱硬化性樹脂（Ｂ）としてはエポキシ樹脂を含有し、さらに必要に応じて、エポキシ樹脂硬化剤及び硬化促進剤を含有する。また、熱硬化性樹脂（Ｂ）に、１分子中に少なくとも２個の熱硬化性イミド基を有するイミド化合物を含有してもよい。
【００３５】
熱硬化性樹脂の量は、さらに好ましくはポリイミド樹脂（Ａ）１００重量部に対し１〜〜５０重量部である。１００重量部を超えるとフィルム形成性が悪くなる傾向がある。
【００３６】
エポキシ樹脂硬化剤としてフェノール樹脂を用いる場合、その量は、エポキシ樹脂１００重量部に対して好ましくは０〜５０重量部、より好ましくは０〜２５重量部、更に好ましくは０〜１５重量部である。５０重量部を超えると加熱時の流動性が不十分な傾向にあり硬化性が不十分となる傾向がある。
【００３７】
フィラーの量は、熱硬化樹脂１００重量部に対し、０〜８０００重量部、好ましくは０〜４０００重量部の範囲である。８０００重量部よりも多いと接着性が低下する傾向にある。
【００３８】
接着フィルムは、ポリイミド樹脂及び熱硬化性樹脂を有機溶媒に溶解後、必要に応じて、フィラーを加え、混合・混練する。得られたペースト状混合物を基材上に均一に塗布し、加熱・乾燥して製造する。
【００３９】
混合・混練は、通常の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル、ビーズミル、ジェットミルなどの分散機を適宜、組み合わせて行うことができる。加熱・乾燥は使用した溶媒が十分に揮散する条件、すなわち６０〜２００℃の温度で０．１〜９０分間加熱して行う。その後接着フィルムは通常、室温下で基材から剥がして使用する。あるいは基材つきのまま使用することができる。
【００４０】
接着フィルムを製造時に使用する基材は、上記の接着フィルム製造時の過熱・乾燥条件に耐えるものであれば特に限定するものではない。例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタラートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルムなどがある。これらのフィルムは、シリコーン系やシリカ系の離型処理を施されたものであってもよい。
【００４１】
接着フィルムは、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子と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、スタックドパッケージにおける半導体素子と半導体素子間および半導体素子と絶縁性基板との接着に用いることができる。すなわち、前記したように、あらかじめ接着フィルムをウエハにラミネートし、ダイシングを行い個片化した接着フィルムつき半導体素子を支持部材との間にはさみこみ、１００〜３００℃、０．１〜３００秒の間、加熱圧着して、両者を接着させる。その後ワイヤボンディング工程、封止材による封止工程を経て半導体装置（半導体パッケージ）とされる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を説明する。
（実施例１〜４、比較例１〜３）
下記ポリイミドＡを熱可塑性樹脂として用い、表１、２の配合表に示す通り、接着フィルム用のワニスを調合した。ポリイミドＡは、デカメチレンビストリテート二無水物４，４′−ジアミノフェニルメタンから合成した。
【００４３】
【表１】
2007284671.tif 000009
【００４４】
【表２】
2007284671.tif 000010
【００４５】
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）、
ＮＨＮ：日本化薬、ナフトールノボラック（ＯＨ当量１４０）、
ＨＰ−Ｐ１ＨＪ：水島合金鉄、窒化ホウ素
ＮＭＰ：Ｎ-メチル-ピロリドン
【００４６】
このワニスを５０μｍの厚さに基材（ポリプロピレンフィルム）状に塗布し、８０℃で１０分、続いて１２０℃で３０分加熱し、その後、室温で基材から剥がして、接着フィルムを得た。得られた接着フィルム（実施例１〜４）は、いずれも室温でタックはなく、自己支持性をもつフィルムであった。
【００４７】
（せん断接着力の測定方法）
ウェハ裏面に１４０℃でラミネートをした接着フィルム付きウェハを５×５ｍｍに切断し、熱盤上で１８０℃で１ｈの加熱を行った。この接着フィルム付きチップを４２アロイ製リードフレームに５００ｇの荷重をかけて、１８０℃で１秒間加熱を行った後に、１８０℃で１ｈの硬化処理を行った。接着フィルムを接着したサンプルを用いて、室温でのせん断接着強度を測定した。
【００４８】
（ピール強度の測定方法）
４００μｍ厚のウェハを２５０μｍ厚にハーフカットし、裏側方向に力を加えて割ることにより、端部において突起している１５０μｍ厚の突起部を有する４ｍｍ×２ｍｍのシリコンチップを準備した。そして、接着フィルムを４ｍｍ×２ｍｍの大きさに裁断し、これを上記シリコンチップと４２アロイリードフレームの間に挟み、４００ｇの荷重を加えながら１６０℃で５秒間圧着させた後、１８０℃で６０分間加熱して接着フィルムを後硬化させて、シリコンチップが接着フィルムの硬化物からなるダイボンディング層を介して４２アロイリードフレームに接着された積層体を得た。
【００４９】
そして、この積層体を相対湿度８５℃／８５％の恒温槽に４８時間、吸湿させた後に熱板上で２６０℃、２０秒加熱したときのチップ引剥し強さ（ピール強度）を、測定装置で測定した。４２アロイリードフレーム、ダイボンディング層及びシリコンチップからなる積層体を熱板上に支えで固定した状態で、シリコンチップの突起部に掛けられたプッシュプルゲージを一定方向に移動させたときの荷重を検知することにより、接着フィルムのチップ引き剥がし強さ（ピール強度）を測定することができる。一般に、この数値が高いほどリフロークラックが発生しにくくなる。結果を下記表３，４に示した。
【００５０】
（基板充填性および耐リフロー性の評価）
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた接着フィルムの基板充填性および耐リフロー性を次のように評価した。まず、接着フィルムをウェハにラミネートし、６．５×６．５ｍｍの大きさに切断し、熱盤にて１８０℃で１時間（ワイヤボンド熱履歴相当以上）の加熱を行った。後に５００ｇの加重をかけて１８０℃で１秒でガラスエポキシ基板（日立化成製Ｅ−６７９）に圧着させた後、モールド用封止材（日立化成製ＣＥＬ−９６００）で封止を行った後、１７５℃で５時間の硬化を行いパッケージとした。その後、ＳＡＴ（超音波映像装置）にて接着フィルムと基板間の剥離、凹凸部への未充填観察を行い、基板充填性をＯＫ、ＮＧで評価した。さらに、パッケージをＪＥＤＥＣ所定の条件で吸湿させた後、ＩＲリフロー炉にて２６０℃リフロー（最大２６５℃）を３回通過させ、界面の剥離や発泡などの不具合の観察されない条件をもってリフローレベルとした。ＪＥＤＥＣ所定の条件は、レベル３（３０℃、６０％の恒温恒湿槽にて１９２時間のパッケージを吸湿させた）とした。結果を下記表３、４に示した。
【００５１】
【表３】
2007284671.tif 000011
【００５２】
【表４】
2007284671.tif 000012
【００５３】
本発明の接着フィルムは、スタックドパッケージのようなワイヤボンドの熱など、封止前に多くの熱にさらされるパッケージに好適に使用できる。なかでも、凹凸のある基板とチップの間に好適に使用できる。