JPH0364386A - 電子部品用接着テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、主に樹脂封止型半導体装置内において使用さ
れる接着テープに関する。

従来の技術 従来、樹脂封止型半導体装置内において使用されてきた
接着テープには、リードフレーム固定用接着テープ、ダ
イバヅドテープ、タブテープ等があり、例えば、リード
フレーム固定用接着テープの場合は、リードフレームの
リードピンを固定し、リードフレーム自体及び半導体ア
センブリ工程全体の生産歩留まり及び生産性の向上を目
的として使用されており、一般にリードフレームメーカ
ーでリードフレーム上にテーピングされ、半導体メーカ
ーに持ち込まれてＩＣ搭載後、樹脂封止される。そのた
めリードフレーム固定用接着テープには、半導体レベル
での一般的な信頼性及びテーピング時の作業性等は勿論
のこと、テーピング直後の十分な室温接着力、ＩＣ組立
て工程での加熱に耐える十分な耐熱性等が要求される。

従来、このような用途に使用される接着テープとしては
、例えば、ポリイミドフィルム等の支持体フィルム上に
、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エステル或い
はアクリロニトリル−ブタジェン共重合体等の合成ゴム
系樹脂等を単独又は他の樹脂で変性したもの、或いは他
の樹脂と混合した接着剤を塗工し、Ｂステージ状態とし
たものが使用されてきた。

発明が解決しようとする課題 ところが、最近になって、第１図〜第３図に示されるよ
うな構造のプラスチックパッケージが開発または製造さ
れるようになってきている。第１図においては、リード
ピン３とプレーン２とが、接着層８によって接続され、
半導体チップＩがブレーンｚ上に搭載・されており、半
導体チップ１とリードピン８との間のボンディングワイ
ヤー４と共に、樹脂５によって封止された構造を有して
いる。第２図においては、リードフレームのり−ドピン
３が半導体チップ１と接着層６によって固定されており
、ボンディングワイヤー４と共に、樹脂５によって封止
された構造を有している。また第３図においては、ダイ
パッド７の上に半導体チップ１が搭載され、また電極８
が接着層６によって固定されており、そして、半導体チ
ップ１と電極８との間及び電極８とリードピン３との間
が、それぞれボンディングワイヤー４．４によって連結
され、それ等が樹脂５によって封止された構造を有して
いる。

これ等第１図ないし第３図に示される構造のプラスチッ
クパッケージにおける接着層において、従来の接着剤を
塗布した接着テープを使用した場合には、耐熱性、高温
時の接着力等が十分でない等の問題があった。

そこで、接着剤として耐熱性の高いポリイミド系樹脂な
どを用いることも考えられるが、ポリイミド系樹脂を用
いた電子部品用の接着テープは未だ知られていない。ポ
リイミド系接着剤を用いて接着テープを製造する場合、
接着剤の用途に使用できるポリイミド系ワニスを、溶媒
に希釈した形で耐熱性フィルム上に塗布するか、或いは
場合により溶剤を含まない状態で加熱溶融し、耐熱性フ
ィルムの上に押出す等の手法がとられる。ところが、こ
の様な手法によって形成された接着テープを、半導体リ
ードフレーム等の電子部品の接着に適用すると、次のよ
うな問題点があることが判明した。

■接着可能温度が２５０〜４００℃と高すぎる。

■接着時の樹脂の溶融粘度が高く、例えばリードフレー
ムの細かいパターンに樹脂がうまく回り込まない。

本発明は、従来の上記のような問題点に鑑みてなされた
ものである。

したがって、本発明の目的は、比較的低温で接着、硬化
でき、十分な耐熱性、信頼性等を存する電子部品用接着
テープを提供することにある。

課題を解決するだめの手段 本発明者等は、上記のような問題点を解決するために検
討した結果、接着剤として使用するポリイミド系ワニス
の溶媒として、特定のものを用い、その一部を残留させ
ることによって、接着温度を８０〜１８０℃に低下させ
ることができ、そして、リードフレーム等の金属材料や
、セラミック等の無機材料或いは場合により耐熱性有機
材料などで作成された微細パターンに十分に樹脂を回り
込ませることができることを発見し、本発明を完成する
に至った。

本発明の電子部品用接着テ・−プは、厚さ７〜１３０　
ｔｍの耐熱性フィルムの少なくとも一面に、厚さ３〜５
０μｍの耐熱性接着層を設けてなり、そして該耐熱性接
着層が、溶剤として、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルホルムアミ
ド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリ
ドン、ピリジン、エチレングリコールジメチルエーテル
、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリ
コールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、
ジエチレングリコールジブチルエーテル、テトラヒドロ
フラン、メチレンクロライド、ジオキサン、ブチルラク
トン、シクロヘキサノンよりなる群から選択された１種
又はそれ以上を用いたポリイミド系樹脂ワニスを塗布し
て形成されたものであり、かつ、該耐熱性接着層に残留
する溶剤の含有量が、該接着テープの重量を基準にして
、７〜４０重量％であることを特徴とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

（耐熱性フィルム） 厚さ７〜１３０　ｍ、好ましくは、１０．０〜８０Ｉｌ
！ｍの、例えば、ポリイミド、ポリエーテルイミド、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、ポリパラバン酸及び場合によりポリエチレンテレフ
タレート等の耐熱性フィルムや、エポキシ樹脂−ガラス
クロス、エポキシ樹脂−ポリイミド−ガラスクロス等の
複合耐熱性フィルムが使用される。

耐熱性フィルムの厚さが上記の範囲よりも薄すぎる場合
には、接着テープの腰が不十分になり、接着作業などが
難しくなり、また上記の範囲よりも厚すぎる場合には、
接着テープの打ち抜き性が聞届になるので上記の範囲に
あることが必要である。

（耐熱性接着層） 耐熱性接着層は、ポリイミド樹脂を溶剤に溶解して成る
ポリイミド系樹脂ワニスを用いて形成される。ポリイミ
ド系樹脂ワニスに使用される溶剤としては、次のものが
使用される。

Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、Ｎ、Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチル
アセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ピリジン、エチ
レングリコールジメチルエーテル、エチレングリコール
ジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコール
ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、メチレンクロ
ライド、ジオキサン、ブチルラクトン、シクロヘキサノ
ン。

これ等の溶剤は、■蒸気圧が低く、沸点が比較的高いた
めに、接着時に気泡が生じにくい、■−般的なポリイミ
ド系樹脂の良溶媒であるため、接着剤を塗布、乾燥、硬
化した後の接着剤の物性が安定している、等の利点を有
している。

一方、ポリイミド樹脂としては、上記溶剤に可溶なもの
が使用され、具体的には、三井東圧化学■製ＬＡＲＣＴ
ＰＩのようなポリアミック酸状態の樹脂や、カネボウＮ
ＳＣ調製す−ミッド系樹脂のようにイミド環の閉環反応
が一部又は全部終了していて、両末端にイミド基以外の
反応性基を有しているものや、アモコジャバン社製のポ
リアミドイミド樹脂のように、イミド環は完全に閉環し
ており、分子構造の一部が他の構造（例えば、アミド、
シリコーン、エステル、エーテル基など）で置き換わっ
ているものなどが使用でき、また、これらのものを混合
して使用することもできる。

耐熱性接着層は、これらのポリイミド樹脂を上記の溶媒
に溶解させて得られるワニスを、耐熱性フィルム上に塗
布し、乾燥させることによって形成する。この際、乾燥
後の耐熱性接着層に残留する溶剤の含有量が、該接着テ
ープの重量を基準にして、７〜４０重量％になるように
コントロールする。

なお、残留する溶剤の含有量は、次のようにして求めら
れる。

■　接着テープに保護フィルムがある場合には、それを
取り除き、測定用サンプルとして、１．０〜３．０ｇを
採取する。

■　５０ｇ以下のガラスシャーレ（上蓋のないもの）を
用意し、その重量をｇ単位で小数点以下４桁まで精秤す
る。（この値をａとする） ■　上記ガラスシャーレにサンプルを採り、ｇ単位にて
小数点以下４桁まで精秤する。（この値をｂとする） ■　サンプルの入ったガラスシャーレを熱風循環型オー
ブンに入れて２５０℃で２時間放置する。

■　加熱後、サンプルの入ったガラスシャーレをら湿度
６５％ＲＨ１温度２０℃で２４時間放置する。

■　調温調湿の終了したサンプルの入ったガラスシャー
レの重量をｇ単位にて小数点以下４桁まで測定する。（
この値をＣとする） ■　以下の計算式によって接着テープの溶剤の含有量を
算出する。

−ａ 溶剤の含有量−−Ｘ１００ −　ａ ■　この操作を３回繰り返し、その平均値をもって接着
テープの残留する溶剤の含有量とする。

耐熱性接着層に残留する溶剤の含有量を上記のように７
〜４０重量％にコントロールすることによって、接着テ
ープの接着可能温度及び接着時の樹脂溶融粘度をコント
ロールすることができる。耐熱性接着層に残留する溶剤
の含有量が７％よりも低い場合には、接着テープ内に溶
剤を残留させる効果が乏しく、十分な接着性が得られな
い。また、４０％を越える場合には、接着テープ表面の
ベタツキが大きすぎ、作業性が充分でなくなる。

本発明において、耐熱性接着層の厚さは、３〜５０虜、
好ましくは、１０〜３０．ａの範囲に設定する。

耐熱性接着層の厚さが３虜よりも薄いと十分な接着効果
が得られなく、また５０ａよりも厚いと、接着テープの
反りが著しくなり、実用上問題が生じる。

また、本発明において、耐熱性フィルムの両面に耐熱性
接着層を設ける場合、両者の耐熱性接着層の厚さの差（
Ｚ）が、下記式で算出した場合０．１以下であるのが望
ましい。

Ａ−Ｂ − Ａ＋Ｂ （但し、Ａは一方の耐熱性接着層の厚さを示し、Ｂは他
方の耐熱性接着層の厘さを示し、Ｚは両者の耐熱性接着
層の厚さの差を示す） 両者の耐熱性接着層の厚さの差が０，１以下である場合
には、接着テープの反りを実用上問題のないレベルまで
抑えることができる。

また、耐熱性接着層には、接着テープの諸物性、例えば
熱膨張率、吸水率、熱伝導率などを調整するために、或
いは、コストを下げるために、無機又は有機フィラーを
添加することが有用である。

特に接着剤の吸水率を低下させるために、無機フィラー
として、アルミナ、シリカ等、また、有機フィラーとし
て、シリコーンアミド、フェノール系等のフィラーを添
加するのが好ましい。

また、プラスチックパッケージの製造工程において、接
着テープの光反射率によっては、金ワイヤ−ボンディン
グ時に、ワイヤーボンダーによるリードビン等の視認性
が悪い場合が生じるが、その様な場合には、耐熱接着層
にカーボンを添加するのが好ましい。その際のカーボン
ブラックの添加量は、接着剤に対して０．０１〜１０重
量％の範囲にあることが好ましい。何故ならば、添加量
が上記の範囲よりも少なすぎる場合には、カーボン添加
の効果が充分でなく、また、多すぎる場合には、電気絶
縁性が不十分になるなどの問題が生じるからである。

（保護フィルム） 本発明の接着テープにおいては、必要に応じて、耐熱性
接着層の上に膜厚１〜２００　ｍ、好ましくは１０〜１
００虜の保護フィルムを設けてもよい。保護フィルムを
設けることにより、耐熱性接着層を保護してその表面の
清浄度を維持することができ、また、残留する溶剤の含
有量が変化するのを避けることができるので、接着テー
プを保存する場合に、保護フィルムを設けるのが好まし
い。

保護フィルムとして使用可能なものとしては、ポリプロ
ピレンフィルム、フッ素樹脂系フィルム、ポリエチレン
フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、紙及
び場合によってこれ等にシリコーン樹脂等で剥離性を付
与したものがあげられる。

本発明において、これ等保護フィルムは、使用に際して
剥離する必要があるため、その９０″　ビール剥離強度
が０．０１〜７ｇの範囲にあることが望ましい。何故な
らば、剥離強度が上記の範囲よりも低い場合には、接着
テープ搬送時に保護フィルムが簡単に剥離するなどの問
題を生じ、また上記範囲よりも大きい場合には、保護フ
ィルムが耐熱性接着層から奇麗に剥がれず、作業性が悪
いなどの問題を起こすからである。

実施例 以下、本発明を実施例によって詳記する。なお、配合部
数は全て重ｆ［である。

例１ 接着剤として、ポリイミド樹脂（シネボウＮ８０社製、
ＩＰ−６０３）をジメチルアセトアミド：テトラヒドロ
フラン−２＝１の溶媒中に、固形分率２０％になるよう
に溶解させたポリイミド系樹脂ワニスを用意した。また
、ベースフィルムである耐熱性フィルムとして、厚さ５
０廂のポリイミドフィルム（宇部興産■製、ユービレッ
クス５０８　）を使用した。この耐熱性フィルムの両面
に、上記ポリイミド系樹脂ワニスを、乾燥後の厚さが各
々２ｏ±２屑になるように塗工した。この際、乾燥条件
をコントロールして、残留する溶剤の含有率を制御し、
それぞれ０．１％以下、３〜５％、７〜９％、３５〜３
８％、４５〜５０％の接着テープ（接着テープ磁１〜５
）を得た。

これらの接着テープを使用し、第１図に示すパッケージ
を組み立て、接着テープに関する評価を行った。なお、
パッケージに使用するリードフレームの組み立ては、以
下の手順で行った。

■　接着テープ打ち抜き 金型による接着テープのリング状打ち抜き。

■　接着テープ仮接着 １００℃のホットプレート上にブレーンを置き、リング
状に打ち抜いた接着テープをブレーンに金属ウッドで２
秒間押し付け、仮接着する。

■　リードフレーム組み立て 板接着したブレーンとリードフレーム本体を位置合わせ
し、１２０℃に加熱したホットプレート上にて加熱加圧
し、リードフレームとブレーンを接着テープを介して貼
り合わせる。

■　接着テープのキュア 上記のようにして組み立てたリードフレームを熱風循環
型オーブンに入れ、窒素置換し、１００℃で５時間、次
いで２５０℃で１時間熱処理し、硬化させる。

接着テープの評Ｉは、次の項目について行った。

ａ）テーピング可能な温度；接着テープを容易かつ迅速
に被着体に接着できるか否かの評価を行った。テーピン
グマシンでテープをリードフレームに接着することがで
きる温度域を測定した。

ｂ）接着カニ十分な接着力があり、そのバラツキは小さ
いか否かについての評価を、せん断接着強度を測定して
行った。

Ｃ）ボイド：接着剤を硬化させる際に接着剤内に発生す
るボイドが実用上問題になるレベルにあるか否かを試作
したリードフレームの断面を研磨し、顕微鏡観察により
評価した。

ｄ）作業性：接着テープ使用時のハンドリング性につい
て評価を行った。

これらの評価結果を第１表に示す。

第１表の結果から明らかなように、残留溶剤含有量が７
〜４０％である本発明の接着テープの場合には、パッケ
ージを良好に作成することができる。

例２ 接着剤として、ポリイミド樹脂（三井東圧■製、ラーク
ＴＰＩ　＞　をＮ−メチルピロリドン中に、固形分率２
５％になるように溶解させたポリイミド系樹脂ワニスを
用意した。また、ベースフィルムである耐熱性フィルム
として、厚さ５０辱のポリイミドフィルム（鐘淵化学■
製、アビカル５［ＩＡＩ）を使用した。この耐熱性フィ
ルムの両面に、上記ポリイミド系樹脂ワニスを、乾燥後
の厚さが下記の値になるように両面塗工し、熱風循環型
オーブン中で乾燥して、接着テープ（接着テープ徹６〜
ｇ）を作成した。

接着テープ　残留溶剤　　両接着層の厚さ魔　　　　含
有量　　　（両者の差） ６３％　　Ｌ５ａ／１７虜（Ｚ−０，０６）７　　　　
２０％　　１５ｍ／　１７ａ　（Ｚ−０，０８）８２０
％　　１５ｍ／　２０ａ　（Ｚ−０，１４）９４５％　
　Ｌ５ｍ／　１７ａ（Ｚ−０，０８）これ等の接着テー
プを使用し、第２図で示される構造のパッケージを組み
立て、接着テープに関する評価を行った。なお、カール
の測定法は、次の通りである。すなわち、幅３０ｍｍの
両面接着テープ（サンプル）を用意し、５０ｍ＋ｓの長
さに切断して平坦な面の上に置き、温度２２℃、湿度６
５％の下で湾曲した高さを測定した。

なお、パッケージの組み立て手順は、以下の通りに行っ
た。

■　接着テープを所定の通りに打ち抜く。

■　半導体チップに接着テープを貼り付ける。

■　半導体チップとリードフレームを、接着テープを介
して貼り付ける。

■　金ワイヤーにて、インナーリード先端部とチップワ
イヤーパッド部をワイヤーボンディングする。

■　樹脂封止する。

■　ホーミング、ダムカット、アウターリード部のメツ
キその他の工程を含め、パッケージを仕上げる。

評価の結果を第２表に示す。

第２表 第２表の結果から明らかなように、本発明の接着テープ
は、総合的にみて優れたものであることが分かる。

発明の効果 本発明の電子部品用接着テープは、８０〜１８０℃の比
較的低温で接着、硬化でき、十分な耐熱性を有する。し
たがって、それを用いて作成された電子部品は、良好な
信頼性を有するものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、それぞれ電子部品用接着テープ
を使用してプラスチックパッケージを組立てた図である
。 １・・・半導体チップ２・・・ブレーン、３・・・リー
ドビン、４・・・ボンディングワイヤー、５・・・樹脂
、６・・・接着層、７・・・ダイパッド、８・・・電極
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚さ７〜１３０μｍの耐熱性フィルムの少なくと
   も一面に、厚さ３〜５０μｍの耐熱性接着層を設けてな
   る電子部品用接着テープであって、該耐熱性接着層が、
   溶剤として、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチ
   ルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ、
   Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ピ
   リジン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレ
   ングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ
   ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
   ル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレ
   ングリコールジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、
   メチレンクロライド、ジオキサン、ブチルラクトン、シ
   クロヘキサノンよりなる群から選択された１種又はそれ
   以上を用いたポリイミド系樹脂ワニスを塗布して形成さ
   れたものであり、かつ、該耐熱性接着層に残留する溶剤
   の含有量が、該接着テープの重量を基準にして、７〜４
   ０重量％であることを特徴とする電子部品用接着テープ
   。
2. （２）耐熱性接着層が耐熱性フィルムの両面に設けられ
   てなり、下記式で算出される両者の耐熱性接着層の厚さ
   の差（Ｚ）が０．１以下であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の電子部品用接着テープ。 Ｚ＝｜Ａ−Ｂ｜／（Ａ＋Ｂ） （但し、Ａは一方の耐熱性接着層の厚さを示し、Ｂは他
   方の耐熱性接着層の厚さを示し、Ｚは両者の耐熱性接着
   層の厚さの差を示す）
3. （３）耐熱性接着層が有機または無機フィラーを含有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲１項に記載の電子部
   品用接着テープ。
4. （４）耐熱性接着層が、フィラーとして、カーボンを耐
   熱性接着層に対して０．０１〜１０重量％含有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電子部品用
   接着テープ。