(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも絶縁フイルム上に接着剤層を積層したＴＡＢ用接着剤付きテープの水分率を０．５〜０．７％の範囲に調整する工程、水分率を前記範囲に調整したＴＡＢ用接着剤付きテープと銅箔を熱ラミネートする工程を有することを特徴とするＴＡＢテープの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＡＢ（テープ・オートメーテッド・ボンディング）方式と称する半導体集積回路実装用テープ（以下、ＴＡＢテープと略す）に使用される接着剤付きテープ、ＴＡＢテープおよび半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＴＡＢ用テープは、ポリイミドフィルム等の可撓性を有する有機絶縁性フィルム上に、接着剤層および保護フィルム層として離型性を有するポリエステルフィルム等を積層した３層構造より構成されている。
【０００３】
ＴＡＢ用テープは、(1)スプロケットおよびデバイス孔の穿孔、(2)銅箔との熱ラミネート、(3)接着剤加熱キュア、(4)パターン形成（レジスト塗布、エッチング、レジスト除去）、(5)スズまたは金メッキ処理などの加工工程を経てＴＡＢテープ（パターンテープ）に加工される。図１にパターンテープの形状を示す。図２に半導体装置の一態様の断面図を示す。パターンテープのインナーリード部６を、半導体集積回路８の金バンプ１０に熱圧着（インナーリードボンディング）し、半導体集積回路を搭載する。次いで、封止樹脂９による樹脂封止工程を経て半導体装置が作成される。また、インナーリード部を有さず、パターンテープの導体と半導体集積回路の金バンプとの間をワイヤーボンディングで接続する方式も採用されている。このような半導体装置をテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）型半導体装置と称する。ＴＣＰ型半導体装置は、他の部品を搭載した回路基板等とアウターリード７を介して接続（アウターリードボンディング）され、電子機器への実装がなされる。
【０００４】
一方、近年の電子機器の小型・軽量化に伴い、半導体パッケージも高密度実装化を目的に、従来の接続端子（アウターリード）をパッケージ側面に配列していたＱＦＰ（クワッド・フラット・パッケージ）、ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）に代わり、パッケージの裏面に接続端子を配列するＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）、ＣＳＰ（チップスケールパッケージ）、が一部用いられるようになってきた。ＢＧＡ，ＣＳＰがＱＦＰ，ＳＯＰと構造的に最も大きく異なる点は、前者は、インターポーザーと称される基板を必要とするのに対し、後者は金属製のリードフレームを用いることにより必ずしも基板を必要としない点にある。ここでいうインターポーザーは、ガラスエポキシ基板やポリイミド等の有機絶縁性フィルムに銅箔を張り合わせたものが一般的に用いられる。したがって、これらＢＧＡ，ＣＳＰなどの半導体装置にも本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを使用することができ、得られたＢＧＡ，ＣＳＰも本発明の半導体装置に含まれる。図３および図４に本発明の半導体装置（ＢＧＡ，ＣＳＰ）の一態様の断面図を示す。
【０００５】
上記のパッケージ形態では最終的にＴＡＢテープは、高密度なパッケージ内部に残留するため、絶縁性、耐熱性、銅箔との接着性、寸法安定性、平面性が要求される。
【０００６】
近年、電子機器の小型化、高性能化、高密度化に伴い、それらに搭載される半導体デバイスの高機能化、高集積化、スリム化が進んでいる。このため半導体デバイスの電極およびＴＡＢリードのピッチの微細化は急速に進行している。それに伴いＴＡＢテープの寸法安定性すなわちＴＡＢテープの平面性がこれまでにも増して重要になってきた。
【０００７】
ＴＡＢリードのピッチの微細化ならびにＴＡＢのスリム化はＴＡＢそのものの回路（パターン）形成を困難にし、信頼性の観点からもＩＣ実装や電子機器への実装の難易度が増すことになる。すなわち、銅箔との熱ラミネート工程、接着剤加熱キュア工程でＴＡＢテープに反りやうねりが発生することにより回路形成を困難にし、この反りやうねりがアウターリードなどの電子機器への実装の際にピッチずれとなり、歩留まりの低下の原因になっていた。
【０００８】
反りやうねりなどの平面性の向上方法として、線膨脹係数が銅箔と同等もしくはそれ以下のポリイミドフイルムを用い、該ポリイミドフイルムの温度が銅箔温度より高い状態で該ポリイミドフイルムと銅箔とをラミネートする方法（特開平８−５８０２０号公報）、再熱処理したポリイミドフイルムを用い、フイルム張力とフイルム側加熱ロール温度を規定する方法（特公平７−３５１０６号公報）などが提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法は多少の改善効果があるものの、近年の電子機器の軽薄短小化に伴う急速なＴＡＢリードの微細化の進行に対応するには充分でなかった。
【００１０】
そこで本発明では、ＴＡＢテープの反りやうねりによるピッチずれ等の欠点を改良するために、銅箔との熱ラミネート工程でのＴＡＢ用接着剤付きテープの水分率を規定することにより、ＩＣ実装や電子機器への実装の際のピッチずれを防止した微細化に適したＴＡＢ用接着剤付きテープおよびそれから得られたＴＡＢテープおよび半導体装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、少なくとも絶縁フイルム上に接着剤層を積層したＴＡＢ用接着剤付きテープの水分率を０．５〜０．７％の範囲に調整する工程、水分率を前記範囲に調整したＴＡＢ用接着剤付きテープと銅箔を熱ラミネートする工程を有することを特徴とするＴＡＢテープの製造方法により達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープは、基本構成が絶縁フイルム上に接着剤層を積層したものである。
【００１３】
本発明に使用される絶縁フイルムとしては、ポリイミド、ポリエーテルイミド、芳香族ポリアミドなどのいわゆる耐熱性フイルム、あるいはフレキシブルエポキシ／ガラスクロスなどの複合材料などが使用できる。なかでも、ポリイミドフイルムは、熱寸法安定性の点から特に好ましい。絶縁フィルムとしては通常可とう性のものが使用できる。
【００１４】
本発明に使用される接着剤層は、熱硬化型のもので半硬化状の接着剤であることが好ましい。たとえば、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂などを含有するものである。好ましくはさらにエポキシ樹脂、硬化剤などを含有するものである。接着剤の諸特性を劣化させない範囲で、シリカ、アルミナなどの微粒子を添加してもよい。
【００１５】
接着剤層の成分であるポリアミド樹脂は、酸とジアミンの混合物を熱重合することによって得られるもので、メタノールなどのアルコール類を主要成分とする混合溶剤に溶解可能なものがすべて使用できる。とりわけ、ポリアミド樹脂の原料として炭素数が３６個であるジカルボン酸（いわゆる「ダイマー酸」）が主要成分となっているもの（通称「ダイマー酸系ポリアミド」）が好ましい。ポリアミド樹脂は一般的に吸水率が大きいため絶縁抵抗が低くなる傾向があるが、ダイマー酸を使用することによって、吸水率を小さくし電気絶縁性を高くすることが可能となるためである。
【００１６】
ダイマー酸系ポリアミドは、ダイマー酸とジアミンの等モル混合物を熱重合することによって得ることができる。ジカルボン酸成分としてダイマー酸だけでなく、アゼライン酸、セバシン酸などの他のジカルボン酸を共重合成分として含有していてもかまわない。このときダイマー酸が、酸成分中で７０mol%以上であることがより好ましい。ダイマー酸系ポリアミドの中では、高重合度のものの方が、吸水率が比較的低く、高湿度の雰囲気でも電気絶縁性が高くなりやすいので好ましい。
【００１７】
ジアミン成分としては、ヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミン、ピペラジン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（４−アミノ−１, ２−ジメチルシクロヘキシル）メタンなどがあげられるが、特に好ましいものは、ヘキサメチレンジアミンである。ヘキサメチレンジアミンを主成分としたダイマー酸系ポリアミドは、総合性能において優れた特性を発揮するため特に好ましい。また、ジアミン成分も一種だけでなく、二種以上混合したものも使用することができる。
【００１８】
接着剤層の成分であるエポキシ樹脂としては、ビスフェノール型、ノボラック型、クレゾールノボラック型、多官能型などの公知のエポキシ樹脂が使用可能である。
【００１９】
接着剤層の成分であるフェノール樹脂は、ノボラック型、レゾール型、クレゾールノボラック型の各種タイプをはじめ、ポリパラビニルフェノールなど公知のフェノール樹脂が使用可能である。
【００２０】
接着剤層の成分である硬化剤としては、一般的なエポキシ樹脂用硬化剤が使用可能である。例えば、ジアミン、酸無水物、ルイス酸型エポキシ硬化剤などである。
【００２１】
接着剤層中のそれぞれの成分比は、ポリアミド樹脂を１００重量部とした場合、エポキシ樹脂は３０〜８０重量部の範囲、フェノール系樹脂は２０〜７０重量部の範囲から選択される。また、硬化剤は０. １〜１０重量部の範囲で使用されることが好ましい。
【００２２】
上記の各成分を溶媒に溶解することにより、接着剤樹脂混合溶液を得る。接着剤各成分を溶解する溶媒としては、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ベンジルアルコールなどの芳香族系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール系溶媒などが、それぞれ単独であるいは二種以上の混合溶媒として使用できる。
【００２３】
本発明では、通常接着剤上に保護フィルムを積層する。この保護フイルムは、防塵あるいは取り扱い性の目的から使用されるものである。本発明においては保護フイルムとして、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが使用可能である。なかでも、ポリエチレンテレフタレートおよびポリフェニレンサルファイドは、引張り弾性率、引張り伸度がパンチングに適しており、シャープなホール断面を形成することができ特に好ましい。保護フイルムの厚みとしては、１０〜１００μｍのものが使用できるが、好ましくは、２０〜４０μｍである。
【００２４】
ＴＡＢ用接着剤付きテープは、通常、次に示すいずれかの方法で作られる。
【００２５】
まず、第１の離型フイルムに、接着剤樹脂混合溶液を塗布、乾燥し、これに必要に応じ第２の離型フイルムを張り合わせる。次に、目的とする幅にスリットする。これをあらかじめ目的の幅にスリットされたポリイミドなどの可撓性絶縁フイルムに、第１もしくは第２の離型フイルムを剥がして接着剤面を張り合わせる。また、別の方法として、可撓性絶縁フイルムに、直接、所定の幅に接着剤樹脂混合溶液を塗布、乾燥し、離型フイルム（保護フイルム）を張り合わせてもよい。
【００２６】
通常、上記の方法で作られるテープの接着剤の幅は、スプロケット孔開孔予定部にはかからないように基材である可撓性絶縁フイルムより狭く設定されている。
【００２７】
本発明におけるＴＡＢ用接着剤付きテープは、水分率を０．５〜０．７％、さらに好ましくは０．６〜０．７％の範囲に調整した後に上記ＴＡＢテープ製造工程を経てＴＡＢテープが作られる。水分率が０．５％よりも小さいＴＡＢ用接着剤付きテープを用いると、銅箔との膨張率の差からＴＡＢテープがうねりを発生し、実装の時にピッチずれとなるので好ましくない。水分率が０．７％よりも大きいＴＡＢ用接着剤付きテープを用いると、ＴＡＢテープが反りを発生し、実装の時にピッチずれ、導体はがれなどの不良を起こすために好ましくない。水分率の調整方法は特に限定されないが、例えば、ＴＡＢ用接着剤付きテープの雰囲気湿度を調整することにより行う。すなわち、必要に応じて加湿または乾燥させることにより調整する。
【００２８】
なお、水分率とは少なくとも絶縁フイルム上に接着剤層を積層したＴＡＢ用接着剤付きテープにおいてのものである。水分率の測定は以下のようにして行う。すなわち、ＴＡＢ用接着剤付きテープ約１ｍの重量(A)を測定し、このテープを真空乾燥機内に２日間放置し、その後に重量(B)を測定し、（１）式により水分率を算出する。
（A−B）／B×１００＝水分率（％）‥‥‥‥‥‥‥（１）
【００２９】
ＩＣ搭載用のＴＡＢテープは、上記ＴＡＢ用接着剤付きテープを使用して、概略次の工程を経て作られ、かくして得られたＴＡＢテープにＩＣが搭載される。
【００３０】
(1)スプロケット穴、デバイス穴などのパンチング工程
(2)保護フイルム除去、銅箔ラミネート工程
(3)接着剤加熱キュア工程
(4)フォトレジスト塗布、パターン露光、現像工程
(5)銅箔パターンエッチング工程
(6)フォトレジスト剥離工程
(7)（必要によりソルダーレジスト塗布工程）
(8)メッキ工程（スズ、半田、金など）
【００３１】
【実施例】
以下、実施例により本発明の内容を詳細に説明する。
【００３２】
なお、本実施例における各試験は次のようにして行った。
【００３３】
［水分率測定法］
ＴＡＢ用接着剤付きテープ約１ｍの重量（A）を測定した。このテープを真空乾燥機内に２日間放置し、その後に重量（B）を測定した。（１）式により水分率を算出した。
（A−B）／B×１００＝水分率（％）‥‥‥‥‥‥‥（１）
【００３４】
［反り検査法］
ＴＡＢ用接着剤付きテープを用いて、常法により、パンチング工程、保護フイルム除去、 銅箔ラミネート工程、接着剤加熱キュア工程まで行った。そして該テープの幅３５mm、長さ１２０mmの試験片を作成し、中央部および対角部の反り量を測定し、それぞれの平均値を反り量とした。
【００３５】
［うねり検査法］
ＴＡＢ用接着剤付きテープを用いて、常法により、パンチング工程、保護フイルム除去、 銅箔ラミネート工程、接着剤加熱キュア工程まで行った。そして該テープの幅３５mm、長さ１２０mmの試験片を作成し、端部の波打ち状のうねりの有無を観察した。
【００３６】
実施例１
下記接着剤組成物を固形分濃度２０重量％となるようにメタノール／モノクロルベンゼン混合溶液に溶解した後、離型処理を施した厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムに、乾燥膜厚が１８μｍとなるように塗布し、エアオーブンを使用し１００℃で１分、１５０℃で２分乾燥した。該フイルムの接着面を厚さ７５μｍのポリイミドフイルム（宇部興産製“ユーピレックス”７５Ｓ）にロールラミネート方式により、１２０℃の温度で張り合わせて、ＴＡＢ用接着剤付きテープを作成した。
【００３７】
＜接着剤組成＞
ポリアミド樹脂：１００重量部
（ヘンケル社製ナイロン“ＭＡＣＲＯＭＥＬＴ”６９０１）
熱硬化型アルキルフェノール樹脂：  ７５重量部
（大日本インキ社製ＴＤ−２６２５）
【００３８】
上記で得られたＴＡＢ用接着剤付きテープを２３℃、 ５５％RH中に２日間放置し、水分率０．６７％のＴＡＢ用テープを得た。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの水分率、反り、うねりの測定結果を表１に示した。
【００３９】
得られたＴＡＢ用接着剤付きテープに１８μｍの電解銅箔を、１４０℃、０．１ＭＰａの条件でラミネートした。続いてエアオーブン中で、８０℃、３時間、１００℃、５時間、１５０℃、５時間の順次加熱処理を行ない、銅箔付きＴＡＢ用テープを作成した。 得られた銅箔付きＴＡＢ用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、レジスト剥離を行ない、半導体集積回路接続用の導体回路を形成し、図１に示すパターンテープを得た。
【００４０】
さらにこのパターンテープを用いて、４５０℃，１分の条件でインナーリードボンディングを行ない、半導体集積回路を接続した。しかるのちに、エポキシ系液状封止剤（北陸塗料（株）製“チップコート”１３２０−６１７）で樹脂封止を行ない、半導体装置を得た。図２は得られた半導体装置の断面を示したものである。
【００４１】
実施例２
ＴＡＢ用接着剤付きテープの放置条件を２３℃、 ４０％RH、 ２日間処理とすること以外は、実施例１と全く同様にして水分率０．５９％のＴＡＢ用接着剤付きテープを得た。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの水分率、反り、うねりの測定結果を表１に示した。
【００４２】
比較例１
ＴＡＢ用接着剤付きテープの放置条件を真空乾燥１２時間処理すること以外は、実施例１と全く同様にして水分率０．１４％のＴＡＢ用接着剤付きテープを得た。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの水分率、反り、うねりの測定結果を表１に示した。
【００４３】
比較例２
ＴＡＢ用接着剤付きテープの放置条件を２３℃、 ９０％RH、 ２日間とすること以外は、実施例１と全く全く同様にして水分率１．２１％のＴＡＢ用接着剤付きテープを得た。得られたＴＡＢ用接着剤付きテープの水分率、反り、うねりの測定結果を表１に示した。
【００４４】
【表１】
0004168456.tif 000002
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、ＴＡＢテープの加工工程において、反りやうねりにより実装時にピッチずれ等の問題が生じることなく、ＴＡＢテープの歩留まり低下の問題を発生することなく高歩留まりで製造でき、高性能で良品のＴＡＢテープを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを加工して得られた、半導体集積回路搭載前のパターンテープの一態様の斜視図。
【図２】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置の一態様の断面図。
【図３】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置（ＢＧＡ）の一態様の断面図。
【図４】本発明のＴＡＢ用接着剤付きテープを用いた半導体装置（ＣＳＰ）の一態様の断面図。
【符号の説明】
１   可撓性を有する絶縁性フィルム
２，１３，２１  接着剤
３  スプロケット孔
４  デバイス孔
５，１４，２２  半導体集積回路接続用の導体
６  インナーリード部
７  アウターリード部
８，１５，２３  半導体集積回路
９，１６，２４  封止樹脂
１０，１７，２５．金バンプ
１１  保護膜
１８，２６  ハンダボール
１９  補強板
２７  ソルダーレジスト
【図１】
0004168456.tif 000003
【図２】
0004168456.tif 000004
【図３】
0004168456.tif 000005
【図４】
0004168456.tif 000006