(57)【要約】【課題】半導体装置の製造工程において要求される条件及び特性を満たす電子部品製造用粘着テープを提供する。【解決手段】粘着剤層と、前記粘着剤上に塗布された粘着力を有しない層とを含む電子部品製造用粘着テープであって、前記粘着剤層及び前記粘着力を有しない層が、フェノキシ樹脂、熱硬化剤、エネルギー線硬化型アクリル樹脂及び光開始剤を含む組成物からなり、前記粘着剤層と、前記粘着力を有しない層との組成物が、その成分比が異なる電子部品製造用粘着テープを提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着剤層と、前記粘着剤層上に塗布された粘着力を有しない層とを含む電子部品製造用粘着テープであって、
前記粘着剤層及び前記粘着力を有しない層が、フェノキシ樹脂、熱硬化剤、エネルギー線硬化型アクリル樹脂及び光開始剤を含む組成物からなり、
前記粘着剤層と、前記粘着力を有しない層との組成物が、その成分比が互いに異なることを特徴とする電子部品製造用粘着テープ。
【請求項２】
前記フェノキシ樹脂の重量平均分子量が１，０００〜５００，０００である請求項１に記載の電子部品製造用粘着テープ。
【請求項３】
前記粘着剤層及び前記粘着力を有しない層のガラス転移温度が、８０℃〜１７０℃である請求項１から２のいずれかに記載の電子部品製造用粘着テープ。
【請求項４】
前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂が、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を分子内に有する請求項１から３のいずれかに記載の電子部品製造用粘着テープ。
【請求項５】
前記粘着剤層を構成する組成物に含まれる熱硬化剤と、前記粘着力を有しない層を構成する組成物に含まれる熱硬化剤との成分比が、１：１．１〜１：８である請求項１から４のいずれかに記載の電子部品製造用粘着テープ。
【請求項６】
前記粘着剤層が、前記フェノキシ樹脂１００重量部に対して、前記熱硬化剤５重量部〜２０重量部、前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂５重量部〜３０重量部、及び前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂１００重量部に対して、前記光開始剤０．５重量部〜１０重量部を含み、
前記粘着力を有しない層が、前記フェノキシ樹脂１００重量部に対して、前記熱硬化剤２０重量部超〜４０重量部、前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂２０重量部〜４０重量部、及び前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂１００重量部に対して、前記光開始剤０．５重量部〜１０重量部を含む請求項１から５のいずれかに記載の電子部品製造用粘着テープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品製造用粘着テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程は、粘着テープをリードフレームの片面に接着するテーピング工程（ｔａｐｅ  ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）、リードフレームのダイパッドに半導体素子を接着するダイ接着工程（ｄｉｅ  ａｔｔａｃｈ）、半導体素子とリードフレームのランド部とを電気的に連結するワイヤボンディング工程（ｗｉｒｅ  ｂｏｎｄｉｎｇ）、前記ダイ接着工程と前記ワイヤボンディング工程を経たリードフレームをモールディング枠組内で密封樹脂を使用して封止する密封樹脂封止工程（ＥＭＣ  ｍｏｌｄｉｎｇ）、及び封止されたリードフレームから半導体製造用粘着テープを外すディテーピング（ｄｅｔａｐｉｎｇ）工程で構成されている。
【０００３】
上記のような半導体装置の製造工程で使用される粘着テープは、前記テーピング工程中、外観上、気泡が発生することなくリードフレームに密着している必要がある。また、前記ダイ接着工程又は前記ワイヤボンディング工程においては、高温で一定時間の間、物理的・化学的変化が発生しない必要がある。更に、前記密封樹脂封止工程においては、粘着テープがリードフレームに密着した状態を維持して、その界面への密封樹脂の浸透によるリードフレーム表面汚染の問題が発生しないようにする必要がある。前記ディテーピング工程後は、粘着剤が密封樹脂及びリードフレーム表面に残存しないようにする必要がある。
【０００４】
上記のような半導体装置の製造工程で使用される粘着テープは、通常、ポリイミドフィルム等の耐熱性基材に耐熱性粘着層が塗布された形態のものが使用される。前記耐熱性粘着層材料としては、シリコーン系樹脂又はアクリル系樹脂が広く知られている。しかしながら、従来の粘着テープにおいては、ポリイミドフィルムと粘着層とはその特性が互いに異なっているため、前記ディテーピング工程後、密封樹脂及びリードフレーム表面に粘着剤が残存するという問題点がある。このような問題点を解決するため、基材表面にプラズマ処理、コロナ処理を施す方法が導入されていたが、その効果が十分であるとは言えない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、半導体装置の製造工程において要求される条件及び特性を満たす電子部品製造用粘着テープ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】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  粘着剤層と、前記粘着剤層上に塗布された粘着力を有しない層とを含む電子部品製造用粘着テープであって、
前記粘着剤層及び前記粘着力を有しない層が、フェノキシ樹脂、熱硬化剤、エネルギー線硬化型アクリル樹脂及び光開始剤を含む組成物からなり、
前記粘着剤層と、前記粘着力を有しない層との組成物が、その成分比が互いに異なることを特徴とする電子部品製造用粘着テープである。
具体的に、前記粘着剤層の組成物を第１の組成物とし、前記粘着力を有しない層の組成物を第２の組成物とするとき、前記第１の組成物と前記第２の組成物とは、互いに異なる成分比を有する。
なお、前記粘着力を有しない層とは、耐熱性を有する基材であると定義される。
また、前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂とは、エネルギー線（例えば、紫外線）により硬化するアクリル樹脂と定義される。
【０００７】
＜２＞  前記フェノキシ樹脂の重量平均分子量が、１，０００〜５００，０００である前記＜１＞に記載の電子部品製造用粘着テープである。
＜３＞  前記粘着剤層及び前記粘着力を有しない層のガラス転移温度が、８０℃〜１７０℃である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の電子部品製造用粘着テープである。
＜４＞  前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂が、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を分子内に有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の電子部品製造用粘着テープである。
＜５＞  前記粘着剤層を構成する組成物に含まれる熱硬化剤と、前記粘着力を有しない層を構成する組成物に含まれる熱硬化剤との成分比が、１：１．１〜１：８である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の電子部品製造用粘着テープである。
＜６＞  前記粘着剤層が、前記フェノキシ樹脂１００重量部に対して、前記熱硬化剤５重量部〜２０重量部、前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂５重量部〜３０重量部、及び前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂１００重量部に対して、前記光開始剤０．５重量部〜１０重量部を含み、
前記粘着力を有しない層が、前記フェノキシ樹脂１００重量部に対して、前記熱硬化剤２０重量部超〜４０重量部、前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂２０重量部〜４０重量部、及び前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂１００重量部に対して、前記光開始剤０．５重量部〜１０重量部を含む前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の電子部品製造用粘着テープである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電子部品製造用粘着テープは、密封樹脂及びリードフレーム表面に粘着剤が残存するという問題点を解決することにより、半導体装置の製造工程において要求される条件及び特性を満たすという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の電子部品製造用粘着テープは、粘着剤層と前記粘着剤層の上に塗布された粘着力を有しない層とを含み、前記粘着剤層及び前記粘着力を有しない層は、フェノキシ樹脂、熱硬化剤、エネルギー線硬化型アクリル樹脂及び光開始剤を含む組成物からなり、前記粘着剤層と前記粘着力を有しない層との組成物は、その成分比が互いに異なることを特徴とする。
【００１０】
前記粘着剤層と前記粘着力を有しない層とに、同じ材料（成分）を使用する場合は、半導体装置の製造工程において高温環境下で粘着剤層と粘着力を有しない層との間の界面で分子が拡散し（高分子のチェーン結合により）、界面接着力が向上するという効果が得られる。前記粘着剤層と前記粘着力を有しない層との界面接着力が向上すると、ディテーピング工程において、粘着剤層と粘着力を有しない層との分離が発生しないため、粘着剤層が密封樹脂及びリードフレーム表面に残存することなく粘着テープを除去することができる。
前記粘着剤層と前記粘着力を有しない層とは、耐熱性に優れ、かつ接着力に優れた熱可塑性フェノキシ樹脂、熱硬化剤、前記フェノキシ樹脂の過度な硬化収縮を調節しながら耐熱性を保持するためのエネルギー線硬化型アクリル樹脂、及び光開始剤からなる組成物をそれぞれ含む。
【００１１】
前記フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、ビスフェノールＦ型フェノキシ樹脂、臭素系フェノキシ樹脂、燐系フェノキシ樹脂、ビスフェノールＳ型フェノキシ樹脂、カプロラクトン変性フェノキシ樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂が、耐熱性、環境保護、硬化剤の相溶性、硬化速度などの面からより好ましく使用される。
また、前記フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、１，０００〜５００，０００であることが好ましい。前記フェノキシ樹脂の重量平均分子量が、上記の範囲内である場合、内部凝集力の増加によって耐熱性が向上し、これにより、ディテーピング時の粘着剤残留の問題を極力抑制することができる。前記重量平均分子量が、１，０００未満の場合には、内部凝集力が低下し、要求される耐熱特性を得ることができず、５００，０００を超えると、高粘度による作業性の低下が発生し、コート後も均一なコート面が得られなくなり、他の原料との混合が難しいという問題があり得る。
【００１２】
前記フェノキシ樹脂は、有機溶媒に溶解して使用することができる。前記フェノキシ樹脂を溶解できる有機溶媒としては、例えば、ケトン系、アルコール系、グリコールエーテル系、エステル系のものなどが挙げられる。前記有機溶媒としては、例えば、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールアルキルエーテル、フェノキシプロパノール、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン、Ｎ−メチルピロリドンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記フェノキシ樹脂は、前記有機溶媒１００重量部に対して５重量部〜４０重量部を溶解して使用することが好ましく、２０重量部〜３５重量部を溶解して使用することがより好ましい。
【００１３】
前記熱硬化剤は、官能基として水酸基を有することができる。前記熱硬化剤としては、例えば、メラミン、ウレア−ホルムアルデヒド、イソシアネート官能性予備重合体、フェノール系、アミノ系などが挙げられる。
【００１４】
前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂としては、例えば、炭素−炭素二重結合を有するアクリル高分子、アクリルオリゴマー、アクリルモノマーなどが挙げられ、少なくとも１つの不飽和結合を有している。アクリル基は、フリーラジカル反応によって架橋構造を形成する官能基として働くが、その数に応じて反応性、架橋構造、硬化度の調整を行うことができる。官能基の数が増加すればするほど、反応（架橋）速度、ガラス転移温度及び耐熱性が増加するが、粘着剤層の柔軟性と粘着力が減少することがあり得る。
前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂としては、例えば、エポキシアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエステルアクリレートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、各種のオリゴマーのうち官能基（アクリル基）の数に応じて選択することができ、２つ〜９つの官能基を有するオリゴマーを使用することができる。高硬化密度に基づく粘着剤層の凝集力、強度、ガラス転移温度の増加による優れたワイヤボンディング性、及びディテーピング時における粘着剤層の密封樹脂表面及びリードフレーム上への残留の回避を得るためには、６つ〜９つの官能基を有するオリゴマーを使用することが好ましい。
【００１５】
前記光開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、α−ヒドロキシケトン系、α−アミノケトン系、フェニルグリオキシレート系、アシルホスフィン系などが挙げられる。前記光開始剤は、単独で使用することができるが、粘着剤層の厚さ又はエネルギー線の強度などに応じて均一な架橋構造を形成するため、２種以上を混合して使用することもできる。
【００１６】
このような成分を含む組成物からなる粘着剤層と、粘着力を有しない層とは、組成物の成分比を異ならせることにより、粘着力を有する粘着剤層と粘着力を有しない層（非粘着剤層）とを形成することができる。言い換えると、粘着剤層と粘着力を有しない層とをなす組成物に含まれる熱硬化剤の成分比又はエネルギー線硬化型アクリル樹脂の成分比を異ならせることにより、粘着剤層と粘着力を有しない層とを形成することができる。
なお、組成物に含まれる熱硬化剤の成分比を異ならせて粘着剤層と粘着力を有しない層を形成する場合、粘着剤層を形成するための組成物に含まれる熱硬化剤と粘着力を有しない層を形成するための組成物に含まれる熱硬化剤との成分比（重量比）は、１：１．１〜１：８であることが好ましく、１：４〜１：８であることがより好ましい。前記粘着剤層及び粘着力を有しない層を形成するための組成物に含まれる熱硬化剤の成分比が上記の範囲から外れると、ディテーピング時の作業性が低下したり、粘着剤層と粘着力を有しない層との界面接着力が低下したりすることがあり得る。
【００１７】
前記粘着剤層は、前記フェノキシ樹脂１００重量部に対して、前記熱硬化剤５重量部〜２０重量部、前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂５重量部〜３０重量部、及び前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂１００重量部に対して、前記光開始剤０．５重量部〜１０重量部からなる組成物を含むことが好ましい。
前記粘着力を有しない層は、前記フェノキシ樹脂１００重量部に対して、前記熱硬化剤２０重量部超〜４０重量部、前記エネルギー線硬化型アクリル樹脂２０重量部〜４０重量部、及び前記エネルギー硬化型アクリル樹脂１００重量部に対して、前記光開始剤０．５重量部〜１０重量部からなる組成物を含むことが好ましい。
【００１８】
前記粘着剤層を構成する組成物は、前記フェノキシ樹脂１００重量部に対して、前記熱硬化剤５重量部〜２０重量部を含むことが好ましい。前記熱硬化剤の量が、５重量部未満の場合には、架橋構造が十分に形成されず、粘着剤層が脆くなってディテーピング時において粘着剤残渣が発生することがあり得る。一方、前記熱硬化剤の量が、２０重量部を超えると、粘着剤層の粘着力と濡れ性が低下し、デラミネーション（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）の問題があり得る。
前記粘着力を有しない層においては、前記フェノキシ樹脂１００重量部に対して、前記熱硬化剤２０重量部超〜４０重量部を含むことが好ましい。前記熱硬化剤の量が、２０重量部以下の場合には、フェノキシ樹脂の官能基を十分に硬化させることができず、これにより、粘着力の発現による、工程中における装備汚染の問題が発生するおそれがある。一方、前記熱硬化剤の量が、４０重量部を超えると、過度な硬化による過度な収縮が発生し、粘着テープが変形するという問題があり、脆性が増加してしまい、半導体装置の製造工程中において粘着テープの破壊が発生することがあり得る。
【００１９】
前記粘着剤層及び前記粘着力を有しない層は、ガラス転移温度が８０℃〜１７０℃であることが好ましい。前記ガラス転移温度が、８０℃未満であると、ＱＦＮ(Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏｎ-ｌｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ)工程中に熱履歴による高温での粘着剤の物性変化が大きくなり、１７０℃を超える場合には、粘着テープのラミネーション後に、ひずみ（ｗａｒｐａｇｅ）現象が激しく起こることがある。
前記粘着剤層及び前記粘着力を有しない層は、熱硬化に加え、更に光硬化を行うことによって、各層の内部に部分的な相互浸透網状構造を形成することができる。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００２１】
＜実施例１〜４及び比較例１で用いた材料＞
・フェノキシ樹脂：国都化学（ＫＵＫＤＯ）社製、ＹＰ５０
・熱硬化剤：イソシアネート系（ダウコーニング社製、ＣＥ１３８）
・エネルギー線硬化型アクリル樹脂：脂肪族ポリウレタンアクリレート（日本合成社製、ＵＶ７６００Ｂ８０）
・光開始剤：アシルホスフィン系（ＣＹＴＥＣ社製、ＤＡＲＯＣＵＲ  ＴＰＯ）
【００２２】
（実施例１）
フェノキシ樹脂１００ｇをメチルエチルケトン３００ｇに溶解させ、ここに熱硬化剤１５ｇ、エネルギー線硬化型アクリル樹脂２０ｇ、及び光開始剤２ｇを混合して１時間攪拌した。攪拌済みの粘着剤組成物を離型フィルム（東レ先端素材株式会社製、商品名「ＸＤ５ＢＲ」）の上に塗布し、乾燥機にて１５０℃で約３分間乾燥した。その厚さは、約２５μｍと確認された。乾燥機を通過したテープに紫外線を照射して架橋構造を更に形成するためのエネルギー線硬化ステップを経ることで、粘着剤層を製造した。
フェノキシ樹脂１００ｇをメチルエチルケトン３００ｇに溶解させ、ここに熱硬化剤３５ｇ、エネルギー線硬化型アクリル樹脂３０ｇ、及び光開始剤２ｇを混合して１時間攪拌した。攪拌済みの組成物を上記で得られた粘着剤層の上に塗布し、乾燥機にて１５０℃で約３分間乾燥することで、粘着力を有しない層を形成した。その厚さは、約５μｍと確認された。次いで、紫外線を照射して架橋構造を更に形成するためのエネルギー線硬化ステップを経ることで、最終の電子部品製造用粘着テープが得られた。
【００２３】
（実施例２）
実施例１において、熱硬化剤を５ｇ使用して製造された組成物で粘着力を有しない層を形成した以外は、実施例１と同様にして、電子部品製造用粘着テープを製造した。
【００２４】
（実施例３）
実施例１において、熱硬化剤を１０ｇ、エネルギー線硬化型アクリル樹脂を１５ｇ使用して製造された組成物で粘着剤層を形成し、また、熱硬化剤を２５ｇ、エネルギー線硬化型アクリル樹脂を３５ｇ使用して製造された組成物で粘着力を有しない層を形成した以外は、実施例１と同様にして、電子部品製造用粘着テープを製造した。
【００２５】
（実施例４）
実施例１において、熱硬化剤を１０ｇ、エネルギー線硬化型アクリル樹脂を２５ｇ使用して製造された組成物で粘着剤層を形成し、また、熱硬化剤を２３ｇ、エネルギー線硬化型アクリル樹脂を６ｇ、及び光開始剤を０．５ｇ使用して製造された組成物で粘着力を有しない層を形成した以外は、実施例１と同様にして、電子部品製造用粘着テープを製造した。
【００２６】
（比較例１）
アクリル樹脂（株式会社三源製、ＡＴ５１００）１００ｇをエチルアセテート３２０ｇに溶解させ、イソシアネート系熱硬化剤１０ｇ、エネルギー線硬化型化合物である脂肪族ポリウレタンアクリレート２５ｇ、及びアシルホスフィン系光開始剤１ｇを混合して１時間攪拌した。攪拌済みの粘着液を２５μｍ厚さのポリイミドフィルム（ＫＯＬＯＮ社製、ＬＮ）の上に塗布し、乾燥機にて１５０℃で約３分間乾燥した。粘着剤層の厚さは、約６μｍと確認された。乾燥機を通過したテープに紫外線を照射して架橋構造を更に形成するためのエネルギー線硬化ステップを経ることで、最終の電子部品製造用粘着テープを製造した。
【００２７】
実施例１〜４及び比較例１で製造した電子部品製造用粘着テープに対する評価結果を下記の表１に示す。
【００２８】
【表１】
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表１からわかるように、実施例１〜４では、ＳＴＳ  ３０２材質に対して、常温における粘着力が弱くて測定不可能であった。また、ディテーピング後、粘着剤層に明白なリードフレームの痕跡が認められた。更に、密封樹脂封止工程後も、密封樹脂の漏れ出しがなく、ディテーピング後も、リードフレーム上において粘着剤残渣が発生しなかった。なお、実施例２及び４の粘着テープでは、装備に付着する現象があったが、作業性を阻害する程度は軽微であった。
これに対し、比較例１では、粘着剤とＳＴＳ  ３０２材質との間で微細な粘着力があった。これは、アクリル樹脂が有する本来の粘着特性が紫外線硬化によっても除去されず、高分子のアクリル鎖から生じる粘着剤層の脆さ或いは柔軟性のため、ファンデルワールス力又は極性基による粘着力でなく、粘着剤層の物理的な変形による接着表面の増加から生じる粘着力によるためであると推定される。また、比較例１では、粘着力が低いため、密封樹脂封止工程において深刻な樹脂漏出の問題が発生し、これにより、リードフレーム表面汚染の問題が発生した。ディテーピング後に残るリードフレームパターンの痕跡を検査した結果、粘着剤がダイ又はランド部痕跡の周囲に押し潰されていることが確認された。これは、比較例１の粘着剤層が、密封樹脂封止工程中において、高温高圧樹脂の流れによって変形しながら漏れ出したためであると推定される。