JPH06218880A

JPH06218880A - 接着性絶縁テープおよびそれを用いた半導体装置

Info

Publication number: JPH06218880A
Application number: JP5303708A
Authority: JP
Inventors: Moriji Morita; 守次森田; Kimiteru Tagawa; 公照田川; Kenji Abe; 憲治阿部; Naoshi Mineta; 直志峯田; Takayuki Kubo; 隆幸久保; Shigeo Koba; 繁夫木場; Etsuo Ookawado; 悦夫大川戸; Kenji Tanabe; 健二田辺
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1994-08-09
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JP3048300B2

Abstract

(57)【要約】【構成】イミド結合を有する重合体を主体とした絶
縁性基体上の片面または両面にイミド結合を有する熱可
塑性重合体の層を有することを特徴とする絶縁テープで
あり、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度が特定の温度範
囲であり、また２５℃の弾性率が特定の値で且つ２５０
℃〜３００℃の弾性率が１０²〜１０⁹dyne/cm²の範囲
であるもの。【効果】リード及びチップとの接着性を有し、且つ
ワイヤーボンディング工程に於ける加熱処理に対する耐
熱性を有し、且つ長期信頼性に優れた絶縁テープが提供
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子工業素材として、
加熱溶融接着可能な高絶縁性、高耐熱性を有する接着性
絶縁テープおよびそれを用いた半導体装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】樹脂封止型半導体装置においては、ＬＳ
Ｉの高機能化、高速化、高集積化に伴いＩＣチップの大
型化、発熱量の増大が避けられ無いのが現状である。Ｉ
Ｃチップが大型化すると、パッケージサイズは規格化さ
れていること等から大きくできないため、パッケージ側
端とＩＣチップとの隙間が少なくなる方向にある。その
為に、ＩＣチップ内の配線を外部に取り出すリードフレ
ームを配置する余裕は極端に低減し、パッケージ内に埋
設するリードフレームの強度及び長期使用の信頼性に問
題が生じている。それに対し、特開昭６１−２１８１３
９および米国特許４８６２２４５に記載されているが、
ＩＣチップの上部又は下部にリードフレームを配置する
装置が提案されており実用化も進んでいる。ＩＣチップ
の上部にリードフレームが配置された場合の断面の模式
図は図１のようである。ＩＣチップからの発熱量増大に
対しては、チップを載せるダイあるいはタブの代わりに
熱伝導性が良く熱容量が大きいヒートスプレッダを使用
し、そのヒートスプレッダとインナーリードを絶縁材料
で固定した装置が提案され実用化が進んでいる。この場
合の断面の模式図は図２のようである。該装置では、リ
ードフレームとＩＣチップあるいはヒートスプレッダと
の直接の接触を避ける為に、接着性絶縁テープを使用す
ることが行われている。このテープの断面の模式図は図
３のように表せる。

【０００３】従来、該接着性絶縁テープは、ポリイミド
フィルム等の絶縁性基体上にエポキシ樹脂、アクリル樹
脂等の接着性樹脂を塗布し、その接着剤による、絶縁テ
ープとＩＣチップ及びリードフレーム、絶縁テープとヒ
ートスプレッダ及びリードフレームとの接合が検討され
てきた。該方法では、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の
接着剤に含有するイオン性不純物が長期間の使用により
溶出し、ＩＣチップ上に配置された回路を破壊する為に
半導体装置の長期使用信頼性が低いと言う問題点があ
る。さらに加えて、それらの接着剤を用いて工業的に高
温短時間接着を行うと接着剤成分の一部が揮発しリード
フレーム、ＩＣチップ、ヒートスプレッダ表面を汚染
し、その表面への接着信頼性が低下するため、ＩＣチッ
プとリードフレームを電気的に接合するためのワイヤー
ボンドの信頼性が低下するという問題点がある。また、
接着剤を硬化させるための時間が必要であり生産性が劣
るという問題点もある。それらを改良する目的で、特開
平２−１５６６３、特開平２−３６５４２などでアミド
系あるいはイミド系の接着剤を使用したテープ提案され
ている。

【０００４】しかしながら、特開平２−１５６６３では
半硬化状のポリイミド系接着剤を使用しており、リード
フレームへテープを固定後、溶剤の除去、イミド化反応
の完結というプロセスが必要であり、その際発生する溶
剤、水分はリードフレームを依然として汚染するのでそ
れらを除去する必要があり生産性の点で不十分である。
また、特開平２−３６５４２では接着性絶縁テープの接
着剤として、テープがリードフレームと接着する側に熱
可塑性重合体としてポリエーテルアミドまたはポリエー
テルアミドイミドを用いており、テープがＩＣチップと
接着する側には熱硬化性のポリイミド系ダイボンド剤あ
るいはエポキシ系ダイボンド剤を用いている。その結
果、アミド構造を持つため吸水率が高くなることが避け
られず、接着時の乾燥が不十分な場合には接着時にボイ
ドを発生したり、吸水テスト後、半導体装置が半田リフ
ロー等の急激な加熱を受けると熱可塑性重合体層が膨れ
を起こす等、半導体製造時および半導体性能の上で改善
が必要である。そのほか、熱硬化性樹脂特有の問題点は
避けられない。

【０００５】米国特許４８６２２４５では一般論として
ポリイミドフィルム等をalpha barriersとして、その両
側にエポキシ、アクリル、シリコン、ポリイミド、シリ
コンを含むポリイミドから選択された接着層を設け、半
導体チップとリードフレームを固定する概念が開示され
ている。特にリードフレーム側の第２層の接着層にはエ
ポキシ、アクリルから選択された接着層が望ましいと記
載されている。これらの中にも、ポリイミドの記載はあ
るがポリイミドの接着剤の種類等の記載は無く、また、
ポリイミドのメリットも記載されていない。そのため、
どの様な種類、構造の接着剤が最適かは明確ではない。

【０００６】一方、これらの接着性絶縁テープとは異な
った概念の接着性ポリイミドフィルム積層体が米国特許
４５４３２９５で提案されている。すなはち熱可塑性ポ
リイミドをポリイミドフィルムの両面に形成したフィル
ム積層体等であり、接着対象はポリイミドフィルムおよ
び金属である。このフィルムを用いて半導体用のリード
フレーム、ヒートスプレッダ、ポリイミド系のバッファ
ーコート付ＩＣチップ等を接着することは可能である。
このフィルムを用いた場合、従来の接着性絶縁テープや
前記に提案されているテープの改善すべき点である、イ
オン性不純物、接着時に発生する揮発成分、吸水率等に
ついては改善される可能性がある良い提案である。この
提案では熱可塑性ポリイミド全体を含んでいるが、例示
されているポリイミドはＬＡＲＣー２、ＬＡＲＣ−３，
ＬＡＲＣ−４でありガラス転移温度は各々２４７℃、２
６９℃、２９７℃である。これらの接着剤はやや脆い特
性があり、接着条件も３４０〜３７０℃の温度で圧力３
〜２１ｋｇ／ｃｍ²で約５分が適当であると書かれてい
る。

【０００７】近年の半導体業界の進歩は目ざましく、生
産性は極めて高くなっており、また、接着力等の要求物
性も高度になっている。接着プロセスも接着温度は半導
体の保護も含めて４００℃以下が望まれている。そのた
め、接着条件としては温度４００℃以下、圧力５０ｋｇ
／ｃｍ²以下、時間は、なんと、１０秒以下好ましくは
３秒以下が要求されている。また、半導体では、ポリイ
ミドのバッファーコートを用いなく窒化珪素等のセラミ
ックや燐ガラス等のガラス質をパッシベーション膜とし
て直接熱可塑性ポリイミドで接着を要求される場合もあ
る。このような条件では、ＬＡＲＣ−２、ＬＡＲＣ−
３，ＬＡＲＣ−４での半導体材料への接着力は必ずしも
十分ではない。例えば、ＬＡＲＣ−２を用いた接着性テ
ープをつくり、温度３７０℃、圧力２１ｋｇ／ｃｍ²、
時間５秒で半導体用リードフレーム材料の４２ＮｉＦｅ
合金シートと接着したところ、ピール強度は０．５ｋｇ
／ｃｍであった。時間を５分にした場合は１．５ｋｇ／
ｃｍであった。そこで、熱可塑性ポリイミド接着剤とし
ては、短時間接着に適するようにガラス転移温度が適切
な範囲で接着温度でのポリイミドの流動性が適切である
こと、ワイヤーボンド温度での樹脂の弾性率が適切であ
ること、多種の半導体材料への接着に適する柔軟なポリ
マー構造あるいは適切な官能基を持った構造であること
等が要求されている。

【０００８】また、これら接着性絶縁フィルムにおいて
絶縁性基体と接着剤との接着力が重要であることは言う
までもない事である。しかしながら、熱可塑性ポリイミ
ド接着剤の場合、絶縁性基体との接着力が絶縁性基体の
両側共に、工業的、安定的に高く保つことは実現されて
いない。特に、イミド結合を有する絶縁性基体の場合、
コロナ処理では安定的に高い接着力を得るのは不可能と
思われる。また、サンドブラストでの表面粗化では微少
なサンドが表面に残り不純物イオンやα線の原因となる
恐れがある等適切な表面処理が見いだされていない。近
年、ある種類の熱可塑性ポリイミド接着剤において被着
体である絶縁性基体の表面を化学的・物理的処理を施し
た後接着を行うことが可能であることが一般論として特
開平５−５９３４４に処理方法名が開示されている。し
かしながら、どの方法が最適かは記載が無い。また、ポ
リイミドフィルム等のフィルムをプラズマ処理すること
により表面改質し接着剤との接着性を上げる事が、特公
平４−７４３７２に記載されている。しかしながら、熱
硬化性のアクリル系接着剤と熱硬化性のポリアミド接着
剤が接着剤として例示されている他は接着剤の説明は無
い。本発明の対象は、半導体装置における特性向上の為
に有用な接着性絶縁テープおよびそれを用いた半導体装
置である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、近年の半
導体産業に求められている、リードフレーム、ヒートス
プレッダ及びＩＣチップ等の金属導電体及び半導体等の
電子部品との接着において優れた特性、信頼性と量産性
を有する接着性絶縁テープを提供することおよびそのテ
ープを用いた半導体装置を提供することにある。さらに
は、米国特許４５４３２９５のいわゆる熱可塑性ポリイ
ミドにおいて、半導体材料の量産接着に、はるかに短時
間で、且つより優れた接着力を与える、好適な他の熱可
塑性ポリイミド接着剤を見いだすことにより、半導体接
着用の非常に優れた接着性絶縁テープを供給することに
ある。その接着性絶縁テープは長期間の使用信頼性に優
れた絶縁性能を有すること、また、半導体産業に好適に
利用される為に、接着温度が４００℃以下、接着時間が
１０秒以下の短時間接着で各種半導体材料にたいし十分
な接着力が得られ、その接着の際、リードフレームやＩ
Ｃチップ表面にワイヤーボンドに有害な汚染をしないこ
と、また、リードフレームとＩＣチップの配線の為のワ
イヤーボンディング工程での加熱に対して、リードの位
置移動等の無い優れた耐熱性を有すること等が必要であ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、１．絶縁性基体上の両面又は片面に熱可塑性ポリイミド
を必須成分とする熱可塑性重合体の層を有し、該熱可塑
性重合体のガラス転移温度が１８０℃〜２８０℃の温度
範囲であり、弾性率が、２５℃に於いて１０¹⁰〜１０¹¹
dyne/cm²の範囲であり、２５０〜３００℃において１０
²〜１０⁹dyne/cm² の範囲であることを特徴とする接着
性絶縁テープであり、また、２．熱可塑性重合体のガラス転移温度が１８０℃〜２４
０℃の温度範囲であり、弾性率が２５０℃において１０
²〜１０⁹dyne/cm²の範囲である項１記載の接着性絶縁
テープであり、また、３．熱可塑性重合体のガラス転移温度が２００℃〜２６
０℃の温度範囲であり、弾性率が少なくとも２７０℃に
おいて１０²〜１０⁹dyne/cm²の範囲である項１記載の
接着性絶縁テープであり、また、４．熱可塑性重合体のガラス転移温度が２５０℃〜２８
０℃の温度範囲であり、弾性率が少なくとも２７０〜３
００℃において１０²〜１０⁹dyne/cm²の範囲である項
１記載の接着性絶縁テープであり、また、５．熱可塑性重合体が熱可塑性ポリイミドとシランカッ
プリング剤を該熱可塑性ポリイミドの合成時あるいは合
成後に反応あるいは混合してなるシランカップリング剤
変成熱可塑性ポリイミドを必須成分とするものである項
１記載の接着性絶縁テープであり、また、６．熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポリイミドの構
造が、式（１）、〔化５〕の構造単位からなる項１ある
いは２記載の接着性絶縁テープであり、また、

【００１１】

【化５】７．熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポリイミドの構
造が、式（１）の構造単位においてポリマー分子端が式
（２）、〔化６〕で表されるジカルボン酸無水物で封止
されている項１あるいは２記載の接着性絶縁テープであ
り、また、

【００１２】

【化６】（式中、Ｚは単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基また
は芳香族基が直接または架橋員により相互に連結された
非縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた２価の基
をしめす）８．熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポリイミドの構
造が、式（３）、〔化７〕の構造単位からなり式（３）
においてｍ：ｎ＝１〜９０：９９〜１０、好ましくは
ｍ：ｍ＝３０〜７０：７０〜３０である項１あるいは３
記載の接着性絶縁テープであり、また、

【００１３】

【化７】９．熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポリイミドの構
造が、式（３）の構造単位を有し式（３）においてｍ：
ｎ＝１〜９０：９９〜１０、好ましくはｍ：ｎ＝３０〜
７０：７０〜３０であり、ポリマー分子端が式（２）で
表されるジカルボン酸無水物で封止されている項１ある
いは３記載の接着性絶縁テープであり、また、１０．熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポリイミドの
構造が、式（４）、〔化８〕の構造単位からなる項１あ
るいは４記載の接着性絶縁テープであり、また、

【００１４】

【化８】１１．絶縁性基体の表面がプラズマ処理および、あるい
はオゾン処理されている項１〜５の何れかに記載の接着
性絶縁テープである。また、１２．半導体リードフレームのインナーリードが項１〜
５の何れかに記載のテープのなかの絶縁性基体上の片面
に熱可塑性重合体を有する接着性絶縁テープで固定され
ていることを特徴とするリードフレームであり、また、１３．半導体リードフレームのインナーリードが項１〜
５記載の何れかに記載のテープのなかの絶縁性基体上の
片面に熱可塑性重合体を有する接着性絶縁テープで固定
されており、かつ少なくともその固定された部分が樹脂
封止材で封止されていることを特徴とする半導体装置で
あり、また、１４．半導体リードフレームのインナーリードが項１〜
５の何れかに記載のテープのなかの絶縁性基体上の両面
に熱可塑性重合体を有する接着性絶縁テープで固定され
ており、ＩＣチップあるいはヒートスプレッダと接着可
能になったことを特徴とする半導体リードフレームであ
り、また、１５．リードオンチップあるいはチップオンリード構造
の半導体装置に於てインナーリードとＩＣチップが項１
〜５の何れかに記載のテープのなかの絶縁性基体上の両
面に熱可塑性重合体を有する接着性絶縁テープで固定さ
れていることを特徴とする半導体装置であり、また、１６．ヒートスプレッダ付リードフレーム構造の半導体
装置に於てインナーリードとヒートスプレッダが項１〜
５の何れかに記載のテープのなかの絶縁性基体上の両面
に熱可塑性重合体を有する接着性絶縁テープで固定され
ていることを特徴とする半導体装置である。

【００１５】以下、本題において開示される発明のう
ち、特に代表的なものの態様を簡単に説明すれば、下記
の通りである。（１）絶縁性基体上の両面又は片面に熱可塑性ポリイミ
ドを必須成分とする熱可塑性重合体の層を有し、該熱可
塑性重合体のガラス転移温度が１８０℃〜２８０℃の温
度範囲であり、弾性率が、２５℃に於いて１０¹⁰〜１０
¹¹dyne/cm²の範囲であり、２５０〜３００℃において１
０²〜１０⁹dyne/cm²の範囲であることを特徴とする接
着性絶縁テープを用いるもの。（２）（１）において熱可塑性重合体に含まれる熱可塑
性ポリイミドの構造が、式（１）、〔化９〕の構造単位
である、あるいは式（１）、〔化９〕の構造単位におい
てポリマー分子端が式（２）、〔化１０〕で表されるジ
カルボン酸無水物で封止されていることを特徴とする接
着性絶縁テープを用いるもの。

【００１６】

【化９】

【００１７】

【化１０】（式中、Ｚは単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基また
は芳香族基が直接または架橋員により相互に連結された
非縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた２価の基
を示す）（３）（１）において熱可塑性重合体に含まれる熱可塑
性ポリイミドの構造が、式（３）、〔化１１〕の構造単
位である、あるいは式（３）、〔化１１〕の構造単位に
おいてポリマー分子端が式（２）で表されるジカルボン
酸無水物で封止されていることを特徴とする接着性絶縁
テープを用いるもの。式（３）においてｍ：ｎ＝１〜９
０：９９〜１０、好ましくはｍ：ｎ＝３０〜７０：７０
〜３０である。ｍ，ｎは繰り返し単位の全ポリマーに対
する割合を示しており、ブロックコポリマー、ランダム
コポリマー等を含んでいる。

【００１８】

【化１１】（４）（１）において熱可塑性重合体に含まれる熱可塑
性ポリイミドの構造が、式（４）、〔化１２〕の構造単
位であることを特徴とする接着性テープを用いるもの。

【００１９】

【化１２】

【００２０】これより以降の説明において、式（１）の
構造単位を有するポリイミドをＰＩ−Ｘ、式（１）の構
造単位において式（２）で表されるジカルボン酸無水物
で封止されているポリイミドをＰＩ−Ｘｈ、式（３）の
構造単位を有するポリイミドをＰＩ−Ｙ、式（３）の構
造単位において式（２）で表されるジカルボン酸無水物
で封止されているポリイミドをＰＩ−Ｙｈ、式（４）の
構造単位を有するポリイミドをＰＩ−Ｚとする。（５）（１）〜（４）において熱可塑性重合体が熱可塑
性ポリイミドとシランカップリング剤を該熱可塑性ポリ
イミドの合成時あるいは合成後に反応あるいは混合して
なるシランカップリング剤変成熱可塑性ポリイミドを必
須成分とすることを特徴とする接着性絶縁テープを用い
るもの。（６）絶縁性基体がポリイミド結合を有する重合体であ
り、その表面がプラズマエッチング処理および、あるい
はオゾンエッチング処理されていることを特徴とする前
記（１）〜（５）の接着性絶縁テープを用いるもの。（７）前記（１）〜（６）の接着性絶縁テープのなか
で、熱可塑性重合体が絶縁性基体の片面に形成されてい
るテープを用い、半導体リードフレームのインナーリー
ドを熱可塑性重合体を介して熱圧着し固定するもの。（８）前記（１）〜（６）の接着性絶縁テープのなか
で、熱可塑性重合体が絶縁性基体の両面に形成されてい
るテープを用い、半導体リードフレームのインナーリー
ドに熱可塑性重合体層を介して接着性絶縁テープを熱圧
着で固定するもの。（９）前記（８）のインナーリードが片面に固定された
接着性絶縁テープを用い、インナーリードが固定されて
いない他の片面の熱可塑性重合体を介してＩＣチップを
熱圧着で固定するもの。

【００２１】次に、本発明の理解を助けるために、模式
図で説明する。図１はリードオンチップ構造のＩＣパッケージを示す模
式図図２はヒートスプレッダ付リードフレームを持ったＩＣ
パッケージを示す模式図図３は本発明に係わる接着性絶縁テープの層構造を示す
模式図図４は接着力テスト、及び、リーク電流テストに用いら
れるサンプルの構造を示す平面図図５は図４に示したテストサンプルの側面図図６はワイヤーボンドのテストサンプルの構造を示す側
面図図１、図２の中で、１はＩＣチップ、２はリードフレー
ム、３は樹脂封止材４は接着性絶縁テープ、５は金線、
６はヒートスプレッダ、７はダイボンダーである。この
タイプのＩＣでは、ＩＣチップ１は、接着性絶縁テープ
４によりリードフレーム２の上に接着され、極細の金線
５によって電気的に接続された上、樹脂封止材３によっ
て封止される。図２に示すタイプのＩＣでは、ＩＣチッ
プ１は、ダイボンダー７によってヒートスプレッダ６の
上に接着される。リードフレーム２もまた、接着性絶縁
テープ４によりヒートスプレッダ６の上に接着されてお
り、両者は金線５で電気的に結合されている。本発明に
係わる接着性絶縁テープの典型的な層構造は図３に示さ
れている。即ち、本発明に係わる接着性絶縁テープ４
は、ベースとなる絶縁性基体４１の片面には熱可塑性重
合体からなる接着層４２を、他の一面には接着層４２と
同一または異なった熱可塑性重合体からなる接着層４３
を、それぞれコートして成るものである。この接着性絶
縁テープ４は、図４、５及び６に示したデバイスにより
テストされた。これらの図に示されているように、ＩＣ
チップ１とリードフレーム２のリード２１及び一本のワ
イヤーボンディング用のテストバー８が接着性絶縁テー
プ４で接着固定されている。尚図中２１ａはリード２１
の銀メッキされた部分を示す。ワイヤーボンディングテ
ストする時は、図６に示されているように、金線５によ
ってリード２１の銀メッキ部分２１ａとテストバー８が
結合された。以下に述べるテストの成績は、これらのテ
ストデバイスによるものである。

【００２２】以下に、本発明の接着性絶縁テープの好ま
しい実施態様について、より詳細に説明する。勿論、本
例により本願発明の範囲が制限を受けるものではない。
絶縁性基体４１の材料としては、イミド結合を有する重
合体を使用することができる。例えばカプトン（登録商
標）Ｈ、Ｖ、Ｅ、Ｋ、ＺＴ（東レ・デュポン(株 )社
製）、ユーピレックス（登録商標）Ｍ，Ｓ、ＳＧＡ，Ｓ
ＧＡＰＡ（宇部興産( 株 )社製）、アピカル（登録商
標）ＡＨ、ＮＰＩ（鐘淵化学工業( 株 )社製）、レグル
ス（登録商標、三井東圧化学( 株 )社製）等のポリイミ
ドフィルム、またアラミカ（商標、旭化成( 株 )社製）
等のアラミドフィルム等が利用することができる。吸水
率の低いポリイミドフィルムが、より好適に使用でき、
その中でもユーピレックスＳタイプ、カプトンＥタイプ
が更に好適に使用できる。

【００２３】これらの基体の厚みについては臨界的な制
限はないが、１〜５００μｍを利用することが好まし
い。より好ましくは５〜１００μｍである。また、該基
体上に熱可塑性ポリイミドを必須成分とする熱可塑性重
合体層を両面または片面に形成するに先立って、基体の
表面をプラズマ処理および、あるいはオゾン処理するこ
とが好ましい。これらの処理により基体表面を物理的に
粗化したり、化学的にカルボキシル基等の官能基を形成
できることは公知である。しかしながら、本発明の熱可
塑性重合体層においてはその処理の効果は予想外に顕著
であり、該基体との接着力が大幅に増強、安定化するこ
とが出来きた。その結果、半導体装置の耐久信頼性を向
上できるからである。

【００２４】しかる後、該基体上に該熱可塑性重合体層
を両面または片面に形成する。該熱可塑性重合体は、ガ
ラス転移温度が１８０℃〜２８０℃の範囲であり、また
弾性率が、２５℃に於いて１０¹⁰〜１０¹¹dyne/cm²の範
囲であり、２５０〜３００℃において１０²〜１０⁹dyn
e/cm²の範囲であることが本発明を実施する上で重要な
点である。この様な特性を有する特に好ましい熱可塑性
重合体として、前記のＰＩ−Ｘ、ＰＩ−Ｘｈ、ＰＩ−
Ｙ，ＰＩ−Ｙｈ、ＰＩ−Ｚの熱可塑性ポリイミドを示す
ことができる。

【００２５】ガラス転移温度が１８０℃未満であった
り、２５０〜３００℃での弾性率が１０²dyne/cm²未満
あると２５０℃以上でのワイヤボンデング工程において
インナーリードが動いてしまったり、超音波加熱におい
てインナーリードにエネルギーが適切に伝播できない等
の問題が生じる。またガラス転移温度が２８０℃を越え
たり、２５０〜３００℃での弾性率が１０⁹dyne/cm²を
越えるとリードフレームやＩＣチップと接着性テープと
の短時間熱溶融接着が困難となる。

【００２６】また、該基体上に形成された熱可塑性重合
体に含まれる溶剤量が１％以下であること、熱可塑性ポ
リイミドが実質的にイミド化反応が完結していることも
本発明を実施する上でより好ましい事である。これによ
り高温（一般的に２７０℃以上）での短時間熱溶融接着
での溶剤揮発やイミド化反応で生ずる水分の揮発による
リードフレームやＩＣチップ表面の有害な汚染、接着層
等に生ずるボイドを防止できる。

【００２７】また、接着性絶縁テープで接着するＩＣチ
ップの表面が窒化珪素等のセラミックや燐ほう酸ガラス
等のガラスである場合には、該基体上の両面、少なくと
もＩＣチップ表面に接着する片面に熱可塑性ポリイミド
とシランカップリング剤を該熱可塑性ポリイミドの合成
時あるいは合成後に反応あるいは混合してなる熱可塑性
重合体層を形成させる事が重要である。反応あるいは混
合させるシランカップリング剤の量は熱可塑性ポリイミ
ドの０．５〜４％が好適である。更に好適には１〜３％
である。シランカップリング剤の種類としてはエポキシ
シラン、チオールシラン、アミノシラン（ＫＢＭ−４０
３、ＫＢＭ−８０３、ＫＢＭ−６０２、ＫＢＭ−５７３
等、信越化学( 株 )社製）等が好適である。特にＫＢＭ
−４０３、ＫＢＭ−８０３が好適である。シランカップ
リング剤の量があまり少なく、例えば０．５％未満であ
ったり、またあまり多く例えば４％を越える場合には、
セラミックやガラスとの耐湿接着力が不十分であった
り、過剰のシランカップリング剤が高温熱溶融接着時に
揮発してリードフレームを汚染する恐れがある場合があ
るので必ずしも適当ではない。その際、該熱可塑性重合
体のガラス転移温度が１８０℃〜２８０℃の温度範囲で
あり、弾性率が、２５℃に於いて１０¹⁰〜１０ ¹¹dyne/c
m²の範囲であり且つ２５０〜３００℃において１０²〜
１０⁹dyne/cm²の範囲であることは前記と同様な理由で
重要である。

【００２８】本発明の熱可塑性重合体中のナトリウム、
カリウム、塩素、硫酸等のイオン性不純物は極めて微量
であり、１μｇ／ｇ程度である（熱水抽出法、１２０℃
の水で２４時間抽出したイオン量から計算）。そのた
め、本接着性絶縁テープ周辺の電子回路が本テープ中の
イオン性不純物により腐食されたり、金属のマイグレー
ションによる回路のショート等の生じたりすることがな
い。また、半導体記憶装置でのソフトエラーの原因とな
るウラン、トリウム等の放射性元素の量は放射化分析装
置での検出限界（０．６ｐｐｂ）以下であり、半導体装
置の長期信頼性が非常に高い。

【００２９】また、本発明の熱可塑性重合体の吸水率は
１．２％以下（２３℃の純水に２４時間浸漬）である。
この値は一般的なポリエーテルアミドやポリエーテルア
ミドイミドの１／２〜１／５であり高温短時間で接着す
る際に発生し易い水の蒸気圧によるボイドの発生確率が
大幅に減少する事ができる。

【００３０】熱可塑性ポリイミドを必須成分とする熱可
塑性重合体層の形成方法は、ポリイミドの前駆体である
ポリアミド酸を含有するポリアミド酸ワニス、ポリイミ
ドとして溶解しているポリイミドワニスあるいは、ポリ
アミド酸の重合時あるいは重合後にシランカップリング
剤を添加し、ポリアミド酸とシランカップリング剤を反
応あるいは混合させたワニスを基体上に流延塗布し、乾
燥及びイミド化後形成することができる。さらに、これ
らのワニスを基体上に流延塗布する前に必要に応じてウ
ラン、トリウム等の放射性元素を含まない溶融シリカ等
のフィラーやＥＯＣＮ−１０２７（日本化薬社製）等の
エポキシ樹脂をワニスに混合しても良い。これらの熱可
塑性重合体のなかで熱可塑性ポリイミドは重量比で５０
％以上、好ましくは７５％以上含むことが必要で有る。
また、これら熱可塑性重合体層の厚みには特に制限はな
いが、１μｍ〜１００μｍが好適に利用できる。好まし
くは、３〜５０μｍである。

【００３１】流延塗布の方法としてはコンマコータ、３
本リバースコータ、ダイコータ等の公知のコート方法が
適用できる。乾燥、イミド化方法としては基体上の片面
に熱可塑性重合体を形成する場合は通常のロール搬送の
ドライヤーが使用できる。また、基体上の両面に熱可塑
性重合体を形成する場合はフローティングドライヤーが
好適である。熱可塑性重合体層に含まれる溶剤量が１５
WT％以下の場合はサポートロール間の距離を１〜５ｍと
りサポートロール間に遠赤外線ヒータを備えたドライヤ
ーを設置して加熱乾燥することは熱可塑性重合体と半導
体材料との接着性を向上させるために好ましい方法であ
る。これらの乾燥条件は熱可塑性重合体の厚み、ワニス
の濃度、乾燥方法等にも依存するので一概には言えない
が、ワニス濃度が２５％、乾燥後の厚みが２５μｍの場
合、１００〜１５０℃で２〜３０分、１５０℃〜２００
℃で２〜３０分、２００〜２５０℃で２〜３０分、２５
０〜３００℃で０〜３０分程度で行うのが一般である。
更により短時間で乾燥を進めるために３００〜４００℃
での乾燥工程を１０分以下で加えてもよい。

【００３２】これらの乾燥により熱可塑性重合体に残存
する溶剤は１％以下、更に好ましくは０．１％以下、特
に好ましくは０．０５％以下にすることが加熱溶融圧着
時に発生するガスを低下できるので望ましい。これらの
乾燥工程を経ることにより、ポリアミド酸は実質的にポ
リイミドに変化する。これらの乾燥はクリーン度１００
０以下、好ましくは１００以下の空気中で行なう。必要
に依っては同一クリーン度の窒素中で行う場合もある。
熱可塑性重合体層を基体上に形成する場合は通常３００
ｍｍ以上の幅のシートとして行い、しかる後、使用に適
した幅にスリットを行い接着性絶縁テープとする。

【００３３】かかるポリアミド酸ワニスあるいはポリイ
ミドワニスの製法の例を次に説明するが、方法として特
に限定されるものではない。

【００３４】芳香族ジアミンをＮメチルピロリドン等の
極性溶剤に溶解し、そのジアミン量にたいして芳香族テ
トラカルボン酸無水物をジアミン量に対して当量比で９
０〜１１０％程度の範囲で添加し反応させポリイミドの
前駆体であるポリアミド酸のワニスを作成する。その当
量比は、好ましくは９５〜１０５％であり、特に好まし
くは、９７〜１０２％である。このようなアミド酸重合
物は対数粘度η( N,N-ジメチルアセトアミド溶媒、濃度
0.5g/100ml溶媒、35℃で測定 )が０．３〜３ｄｌ／ｇ程
度のものであり、好ましくは０．５〜１．５である。前
記のＰＩ−Ｘは特開昭６１−２９１６７０号、ＰＩ−Ｙ
は特開平５−５９３４４号、ＰＩ−Ｚについては特開昭
６２−６８８１７号公報（米国特許４８４７３４９号）
記載の方法等で合成出来る。

【００３５】また、より低温、低圧で接着が必要な場合
は、接着温度での熱可塑性ポリイミドの流動性を上げる
目的で式（２）、〔化１３〕

【００３６】

【化１３】（式中、Ｚは単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基また
は芳香族基が直接または架橋員により相互に連結された
非縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた２価の基
を示す。なお、この架橋員とは、−ＣＯ−，−Ｏ−，−
Ｓ−，−ＳＯ₂−，−ＣＨ₂−，−Ｃ( ＣＨ₃）₂−，
−Ｃ（ＣＦ₃）₂−等を示す）で表されるジカルボン酸
無水物を使用してアミド酸の末端のアミンを封止する。
このジカルボン酸無水物は前記アミド酸重合物製造の初
期から加えても良く、アミド酸重合物製造後加えても良
い。末端のアミンを封止されたアミド酸重合物のワニス
はこのまま絶縁性基体上に流延塗布しても良いが、ワニ
ス中で加熱により熱イミド化反応させて、ポリイミドワ
ニスとしてから流延塗布しても良い。前記のＰＩ−Ｘｈ
およびＰＩ−Ｙｈは各々特開平４−１１１１６７号、特
開平５−５９３４４号公報記載の方法等で合成出来る。

【００３７】ＰＩ−Ｘ，ＰＩ−Ｘｈ、ＰＩ−Ｙ、ＰＩ−
Ｙｈ、ＰＩ−Ｚについては、これらのポリアミド酸ワニ
ス、あるいはポリイミドワニスを作成する際、これらの
ワニスを乾燥しフィルム化した後の特性が本発明が規定
しているガラス転移温度、高温時の弾性率範囲内であれ
ば、これらポリアミド酸あるいはポリイミドの構成成分
である芳香族ジアミン、芳香族テトラカルボン酸無水
物、ジカルボン酸無水物の一部を、他の芳香族ジアミ
ン、芳香族テトラカルボン酸無水物、ジカルボン酸無水
物と置き換えても問題無い。置き換え可能な芳香族ジア
ミンとしては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、ｏ−
フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−ア
ミノベンジルアミン、ｏ−アミノベンジルアミン、３−
クロロ−1,2−フェニレンジアミン、４−クロロ−1,2
−フェニレンジアミン、2,3 −ジアミノトルエン、2,4
−ジアミノトルエン、2,5 −ジアミノトルエン、2,6 −
ジアミノトルエン、3,4 −ジアミノトルエン、3,5 −ジ
アミノトルエン、２−メトキシ−1,4 −フェニレンジア
ミン、４−メトキシ−1,2 −フェニレンジアミン、４−
メトキシ−1,3 −フェニレンジアミン、ベンジジン、3,
3'−ジメチルベンジジン、3,3'−ジメトキシベンジジ
ン、3,3'−ジクロロベンジジン、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
ミノジフェニルスルホキシド、3,4'−ジアミノジフェニ
ルスルホキシド、4,4'−ジアミノジフェニルスルホキシ
ド、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'−ジアミノベンゾフェノン、3,4'−ジアミノ
ベンゾフェノン、4,4'−ジアミノベンゾフェノン、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、ビス〔４
−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、ビス
〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、1,
1 −ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕エ
タン、1,2 −ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェ
ニル〕エタン、

【００３８】1,1 −ビス〔４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル〕プロパン、1,2 −ビス〔４−（４−アミ
ノフェノキシ）フェニル〕プロパン、1,3 −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−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパ
ン、1,1 −ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕ブタン、1,2 −ビス〔４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル〕ブタン、1,3−ビス〔４−（４−アミノ
フェノキシ）フェニル〕ブタン、1,4 −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−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、
2,3 −ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕
プロパン、２−〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕−２−〔４−（４−アミノフェノキシ）−３−メチ
ルフェニル〕プロパン、2,2'−ビス〔４−（４−アミノ
フェノキシ）−３−メチルフェニル〕プロパン、２−
〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕−２−〔４
−（４−アミノフェノキシ）−3,5−ジメチルフェニ
ル〕プロパン、2,2'−ビス〔４−（４−アミノフェノキ
シ）−3,5 −ジメチルフェニル〕プロパン、2,2'−ビス
〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕−1,1,1,3,
3,3 −ヘキサフルオロプロパン、2,2'−ビス〔３−（４
−アミノフェノキシ）フェニル〕−1,1,1,3,3,3 −ヘキ
サフルオロプロパン、2,2'−ビス〔４−（３−アミノフ
ェノキシ）フェニル〕−1,1,1,3,3,3 −ヘキサフルオロ
プロパン、2,2'−ビス〔３−（３−アミノフェノキシ）
フェニル〕−1,1,1,3,3,3 −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、1,3 −
ビス（４−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、1,4 −ビス（３−
アミノフェノキシ）ベンゼン、4,4'−ビス（３−アミノ
フェノキシ）ビフェニル、3,3'−ビス（３−アミノフェ
ノキシ）ビフェニル、ビス〔３−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル〕ケトン、ビス〔４−（４−アミノフェノ
キシ）フェニル〕ケトン、ビス〔４−（３−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕ケトン、ビス〔３−（３−アミノフ
ェノキシ）フェニル〕ケトン、

【００３９】ビス〔３−（４−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〔３−（３−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〕スルフィド、ビス〔４−
（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホキシド、ビ
ス〔３−（４−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、ビス〔３−（３−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕スルホン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フ
ェニル〕スルホン、ビス〔４−（３−アミノフェノキ
シ）フェニル〕エーテル、ビス〔４−（４−アミノフェ
ノキシ）フェニル〕エーテル、ビス〔３−（３−アミノ
フェノキシ）フェニル〕エーテル、ビス〔３−（４−ア
ミノフェノキシ）フェニル〕エーテル、1,4 −ビス〔４
−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕ベンゼン、1,
3 −ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル〕
ベンゼン、1,4 −ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）
ベンゾイル〕ベンゼン、1,3 −ビス〔４−（４−アミノ
フェノキシ）ベンゾイル〕ベンゼン、4,4'−ビス（３−
アミノフェノキシ）−３−メチルビフェニル、4,4'−ビ
ス（３−アミノフェノキシ）−3,3'−ジメチルビフェニ
ル、4,4'−ビス（３−アミノフェノキシ）−3,5 −ジメ
チルビフェニル、4,4'−ビス（３−アミノフェノキシ）
−3,3',5,5' −テトラメチルビフェニル、4,4'−ビス
（３−アミノフェノキシ）−3,3'−ジクロロビフェニ
ル、4,4'−ビス（３−アミノフェノキシ）−3,5 −ジク
ロロビフェニル、4,4'−ビス（３−アミノフェノキシ）
−3,3',5,5' −テトラクロロビフェニル、4 ,4' −ビス
（３−アミノフェノキシ）−3,3'−ジブロモビフェニ
ル、4,4'−ビス（３−アミノフェノキシ）−3,5 −ジブ
ロモビフェニル、4,4'−ビス（３−アミノフェノキシ）
−3,3',5,5'−テトラブロモビフェニル、ビス〔４−
（３−アミノフェノキシ）−３−メトキシフェニル〕ス
ルフィド、〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕
〔４−（３−アミノフェノキシ）−3,5 −ジメトキシフ
ェニル〕スルフィド、ビス〔４−（３−アミノフェノキ
シ）−3,5 −ジメトキシフェニル〕スルフィド、ビス
〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、ビ
ス〔３−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、
1,1 −ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕
エタン、1,2 −ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フ
ェニル〕エタン、

【００４０】1,1 −ビス〔４−（３−アミノフェノキ
シ）フェニルプロパン、1,2 −ビス〔４−（３−アミノ
フェノキシ）フェニル〕プロパン、1,3 −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−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパ
ン、1,1 −ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニ
ル〕ブタン、1,2 −ビス〔４−（３−アミノフェノキ
シ）フェニル〕ブタン、1,3 −ビス〔４−（３−アミノ
フェノキシ）フェニル〕ブタン、1,4 −ビス〔４−（３
−アミノフェノキシ）フェニル〕ブタン、2,2 −ビス
〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ブタン、2,
3 −ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ブ
タン、1 ,3−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）−
α，α−ジメチルベンジル〕ベンゼン等が挙げられる。

【００４１】芳香族テトラカルボン酸二無水物として
は、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタ
ンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンカルボン
酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4' −ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3' −
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、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（3,
4 −ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、2,2 −
ビス（2,3 −ジカルボキシフェニル）プロパン二無水
物、ビス（3,4 −ジカルボキシフェニル）エーテル二無
水物、ビス（2,3 −ジカルボキシフェニル）エーテル二
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、ビス（2,3 −ジカルボキシフェニル）スルホ
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、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、1,2 −ビス（2,3 −ジカル
ボキシフェニル）エタン二無水物、1,2 −ビス（3,4 −
ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、1,3 −ビス
（2,3 −ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン、1,3 −ビ
ス（3,4 −ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン、1,4 −
ビス（2,3 −ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン、1,4
−ビス（3,4 −ジカルボキシフェノキシ）ベンゼン、2,
3,6,7 −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、5、6−
ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4 −ベン
ゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4 ,9,10 −ペリレン
テトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7 −アントラセンテ
トラカルボン酸二無水物、1,2,7,8 −フェナントレンテ
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）−1,1,1,3,3,3 −ヘキサフルオロプロパ
ン二無水物、2,2 −ビス（2,3 −ジカルボキシフェニ
ル）−1,1,1,3,3,3 −ヘキサフルオロプロパン二無水
物、1,3 −ビス（４−（1,2 −ジカルボキシ）フェノキ
シ）ベンゼン二無水物、1,3 −ビス（３−（1,2 −ジカ
ルボキシ）フェノキシ）ベンゼン二無水物、1,4−ビス
（４−（1,2 −ジカルボキシ）フェノキシ）ベンゼン二
無水物、1,4 −ビス（３−（1,2 −ジカルボキシ）フェ
ノキシ）ベンゼン二無水物、1,3 −ビス（４−（（1,2
−ジカルボキシ）−α, α−ジメチル）ベンジル）ベン
ゼン二無水物、1,3 −ビス（３−（（1,2 −ジカルボキ
シ）−α, α−ジメチル）ベンジル）ベンゼン二無水
物、1,4 −ビス（３−（（1,2 −ジカルボキシ）−α,
α−ジメチル）ベンジル）ベンゼン二無水物、1,4 −ビ
ス（４−（（1,2 −ジカルボキシ）−α, α−ジメチ
ル）ベンジル）ベンゼン二無水物、2,2 −ビス〔４−
（４−（1,2 −ジカルボキシ）フェノキシ）フェニル〕
プロパン二無水物、2,2 −ビス〔４−（３−（1,2 −ジ
カルボキシ）フェノキシ）フェニル〕プロパン二無水
物、ビス〔４−（４−（1,2 −ジカルボキシ）フェノキ
シ）フェニル〕ケトン二無水物、ビス〔４−（３−（1,
2 −ジカルボキシ）フェノキシ）フェニル〕ケトン二無
水物、ビス〔４−（４−（1,2 −ジカルボキシ）フェノ
キシ）フェニル〕スルホン二無水物、ビス〔４−（３−
（1,2 −ジカルボキシ）フェノキシ）フェニル〕スルホ
ン二無水物、4 ,4' −ビス〔４−（1,2 −ジカルボキ
シ）フェノキシ）〕ビフェニル二無水物、4,4'−ビス
〔３−（1,2 −ジカルボキシ）フェノキシ）〕ビフェニ
ル二無水物、2,2 −ビス〔４−（４−（1,2 −ジカルボ
キシ）フェノキシ）フェニル〕スルフィド二無水物、2,
2 −ビス〔４−（３−（1,2 −ジカルボキシ）フェノキ
シ）フェニル〕スルフィド二無水物、2,2 −ビス〔４−
（４−（1,2 −ジカルボキシ）フェノキシ）フェニル〕
−1,1,1,3,3,3 −トリフルオロプロパン二無水物、2,2
−ビス〔４−（３−（1,2 −ジカルボキシ）フェノキ
シ）フェニル〕−1,1,1,3,3,3 −トリフルオロプロパン
二無水物等である。

【００４２】ジカルボン酸無水物としては２，３−ベン
ゾフェノンジカルボン酸無水物、３，４−ベンゾフェノ
ンジカルボン酸無水物、２，３−ジカルボキシフェニル
フェニルエーテル無水物、３，４−ジカルボキシフェニ
ルフェニルエーテル無水物、２，３−ビフェニルジカル
ボン酸無水物、３，４−ビフェニルジカルボン酸無水
物、２，３−ジカルボキフェニルフェニルスルホン無水
物、３，４−ジカルボキフェニルフェニルスルホン無水
物、２，３−ジカルボキシフェニルフェニルスルフィド
無水物、１，２−ナフタレンジカルボン酸無水物、１，
８−ナフタレンジカルボン酸無水物、１，２−アントラ
センジカルボン酸無水物、２，３−アントラセンジカル
ボン酸無水物、１，９−アントラセンジカルボン酸無水
物が挙げられる。これらのジカルボン酸無水物はアミン
またはジカルボン酸無水物と反応性を有しない基で置換
されていても差し支えない。

【００４３】本発明に係わるワニスの製造に用いる溶剤
としてはＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジルメ
チルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ，Ｎ−ジ
エチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセト
アミド、ジメチルスルホキシド、ピリジン、ジメチルス
ルホン、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチル尿
素、Ｎ−メチルカプロラクタム、プチロラクタム、テト
ラヒドロフラン、ｍ−ジオキサン、ｐ−ジオキサン、
１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチ
ル）エーテル、１，２−ビス（２−メトキシエトキシ）
エタン、ビス２−（２−メトシエトキシ）エチルエーテ
ル、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキサン、１，４
−ジオキサン、ピリジン、ピコリン、ジメチルスルホキ
シド、ジメチルスルホン、Ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾ
ール、ｐ−クレゾール、クレゾール酸、ｐ−クロロフェ
ノール、アニソール等が挙げられる。

【００４４】かくして形成された本発明の絶縁テープの
使用方法の一例により更に詳細に説明する。リードフレ
ーム及びＩＣチップ等の電子器材と接着性絶縁テープと
の接着方法は、基本的な加熱圧着法で行うことができ
る。接着温度としては、２５０℃〜４５０℃の温度範囲
が好ましく更に２７０℃〜４００℃の温度範囲が好まし
い。接着時間としては、特に制限はないが、半導体産業
に好適に利用できることから、０．１秒〜１０秒間の範
囲が好ましく更に０．１秒〜５秒の時間範囲が好まし
い。圧力としては１〜５０ｋｇ／ｃｍ²の圧力範囲が好
ましく更に５〜３０ｋｇ／ｃｍ²の圧力範囲が好まし
い。また、銅系リードフレーム等高温で酸化反応を受け
易く脆弱な酸化層を形成しやすい材料の場合は、加熱圧
着の環境の酸素濃度を４％以下好ましくは１％以下とし
て酸化層の形成を防止することが望ましい。

【００４５】本発明の接着性絶縁テープの特性として
は、本熱可塑性重合体が半導体材料への接着性に優れて
いること、ガラス転移温度が１８０℃以上であるため、
樹脂封止材の一般的な成形温度である１７５℃より高
く、樹脂封止の際に熱可塑性重合体の変形、流れがなく
加工性に優れていること、また、ガラス転移温度が１８
０〜２８０℃のため加熱圧着条件は前記のように工業生
産的に優れていることである。さらに、２５０〜３００
℃において熱可塑性重合体の弾性率は１０²〜１０ ⁹dyn
e/cm²であるため、インナーリードとＩＣチップの配線
を２４０〜２８０℃で行うワイヤーボンディング工程で
のインナーリード位置移動等の異常は全く生じなく、ボ
ンディングによる電気的信頼性は十分に優れている。加
えて、アウターリードとプリント基板との接合における
半田リフロー工程においてもはがれ等の問題を全く生じ
ることがない接着力を得ることができる。長期信頼性に
おいては、プレッシャークッカー中の１２１℃、９０％
相対湿度の加速試験において接着性絶縁テープとリード
フレーム及びあるいはＩＣチップの剥がれは全く無く、
しかも、絶縁性基体と熱可塑性重合体との剥離も全く無
い。加うるに接着後の絶縁特性は、体積固有抵抗とし
て、１０¹⁰〜１０¹⁸Ω・ｃｍ、表面抵抗として１０ ¹⁰〜
１０¹⁸Ωであり、またイオン性不純物が極めて少ないた
め、プレッシャークッカー中の１２１℃、９０％相対湿
度、５Ｖの加電圧試験という加速試験を１０００時間以
上行う長期信頼性において絶縁特性がわずか５％以下の
低下率に止まるという優れた電気特性を得ることが出来
る。

【００４６】

【実施例】以下、実施例により更に詳細に説明する。但
しこの実施例は、本願発明のより良き理解のため、その
好ましい実施の態様を、技術的に具体的なレベルで示し
た一例に過ぎないものであり、本願発明の技術的範囲は
なんらこの実施例の範囲に限られるものではないことを
注意されたい。まず、ポリアミド酸ワニスおよびポリイ
ミドワニスの合成例を以下に示す。

【００４７】（合成例１）攪拌機、還流冷却器および窒
素導入管を備えた容器に、1,3-ビス（3-フェノキシ）ベ
ンゼン１４．６ｇ（０．０５モル）とN,N-ジメチルアセ
トアミド９２．１ｇを装入し、室温で窒素雰囲気下に3,
3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物１
６．０ｇ（０．０４９５モル）を４分割して加え、室温
で２０時間攪拌した。かくして得られたポリアミド酸の
ηは０．９５ｄｌ／ｇであった。

【００４８】（合成例２）攪拌機、還流冷却器および窒
素導入管を備えた容器に、4,4'- ビス（3-アミノフェノ
キシ）ビフェニル３６．８ｇ（０．１モル）とN,N-ジメ
チルアセトアミド１３７．６ｇを装入し、室温で窒素雰
囲気下において、ピロメリット酸二無水物１０．３６ｇ
（０．０４７５モル）及び3,3',4,4'-ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物１３．９７ｇ（０．０４７５モル）
を分割して加え、室温で２０時間攪拌した。かくして得
られたポリアミド酸のηは０．５５ｄｌ／ｇであった。

【００４９】（合成例３）攪拌機、還流冷却器および窒
素導入管を備えた容器に、4,4'- ビス（3-アミノフェノ
キシ）ビフェニル３６．８ｇ（０．１モル）とN,N-ジメ
チルアセトアミド１７５．８ｇを装入し、室温で窒素雰
囲気下において、ピロメリット酸二無水物２１．５ｇ
（０．１モル）を分割して加え、室温で２０時間攪拌し
た。かくして得られたポリアミド酸のηは１．４５ｄｌ
／ｇであった。

【００５０】（合成例４）撹拌器、還流冷却器および窒
素導入管を備えた容器に、1,3-ビス（3-フェノキシ）ベ
ンゼン２９２．２ｇ（１．０モル）とＮ−メチル−２−
ピロリドン１８３８．４ｇを装入し、室温で窒素雰囲気
下で撹拌し溶解した。これに撹拌下3,3',4,4'-ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸二無水物３２０．５９ｇ（０．
９９５モル）を分割して加え、５０℃に昇温し１時間撹
拌した。その後、無水フタル酸４．４３４ｇ（０．０３
モル）を加えた後、５０℃でさらに２時間撹拌をつづけ
た。かくして得られたポリアミド酸溶液に、γ−ピコリ
ンを９３．１ｇ（０．１モル）装入し、窒素気流下撹拌
しながら加熱昇温した。昇温中、イミド化反応に伴う生
成水を系外に除去した。１８０℃昇温後、５時間の熱イ
ミド化を行い、その間も生成水および窒素気流により運
ばれる反応溶媒を一部系外に除去した。熱イミド化を５
時間行った後加熱を止め、撹拌下約２時間にて室温まで
冷却し、その後１０時間撹拌を続けた。得られたポリイ
ミドワニスの粘度は６０ポイズであった（Ｅ型粘度計、
２５℃）。そのポリイミドのηは０．５５ｄｌ／ｇであ
った。

【００５１】（合成例５）攪拌機、還流冷却器および窒
素導入管を備えた容器に、4,4'- ビス（3-アミノフェノ
キシ）ビフェニル３６．８ｇ（０．１モル）とN,N-ジメ
チルアセトアミド１３７．６ｇを装入し、室温で窒素雰
囲気下において、ピロメリット酸二無水物１０．３６ｇ
（０．０４７５モル）及び3,3',4,4'-ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物１３．９７ｇ（０．０４７５モル）
を分割して加え、５０℃に昇温し１時間攪拌した。その
後無水フタル酸０．８８６ｇ（０．００６モル）を加え
た後、５０℃でさらに２時間攪拌を続けた。かくして得
られたポリアミド酸溶液にγ−ピコリンを９．３１ｇ
（０．０１モル）装入し、窒素気流下撹拌しながら加熱
昇温した。昇温中、イミド化反応に伴う生成水を系外に
除去した。１８０℃昇温後５時間熱イミド化を行い、そ
の間も生成水および窒素気流により運ばれる反応溶媒を
一部系外に除去した。熱イミド化を５時間行った後加熱
を止め、撹拌下約２時間にて室温まで冷却し、その後１
０時間撹拌を続けた。得られたポリイミドワニスの粘度
は８０ポイズであった（Ｅ型粘度計、２５℃）。そのポ
リイミドのηは０．６０ｄｌ／ｇであった。

【００５２】（合成例６）攪拌機、還流冷却器および窒
素導入管を備えた容器に、1,3-ビス（3-フェノキシ）ベ
ンゼン１４．６ｇ（０．０５モル）とN,N-ジメチルアセ
トアミド９２．１ｇを装入し、室温で窒素雰囲気下に3,
3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物１
４．４ｇ（０．０４４６モル）を３分割して加え、室温
で２時間攪拌した。その後、エポキシ系シランカップリ
ング剤のＫＢＭ−４０３（信越化学社製）を０．６１ｇ
添加し室温で２０時間攪拌した。その後、3,3',4,4'-ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物を１．４ｇ
（０．００４４モル）加え、室温で４時間攪拌した。か
くして得られたシランカップリング剤変成のポリアミド
酸のηは０．８５ｄｌ／ｇであった。

【００５３】（合成例７）攪拌機、還流冷却器および窒
素導入管を備えた容器に、4,4'- ビス（3-アミノフェノ
キシ）ビフェニル２５．８ｇ（０．０７モル）、4,4'-
ジアミノジフェニルエーテル６．０ｇ（０．０３モル）
とN,N-ジメチルアセトアミド１７５．８ｇを装入し、室
温で窒素雰囲気下において、ピロメリット酸二無水物２
１．５ｇ（０．１モル）を分割して加え、室温で２０時
間攪拌した。かくして得られたポリアミド酸のηは１．
３０ｄｌ／ｇであった。

【００５４】（合成例８）攪拌機、還流冷却器および窒
素導入管を備えた容器に、1,3-ビス（3-フェノキシ）ベ
ンゼン１３８．７ｇ（０．４７５モル）、amine-termin
ated polydimethylsiloxane （TORAY DOW CORNING SIKI
CONE社製、ＢＹ１６−８５３）３２．５ｇ（０．０２５
モル）とN,N-ジメチルアセトアミド９９８ｇを装入し、
室温で窒素雰囲気下に3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物１６２ｇ（０．５０モル）を４分割
して加え、室温で２０時間攪拌した。かくして得られた
ポリアミド酸のηは０．４５ｄｌ／ｇであった。

【００５５】上記の合成例で得たワニスと、種々のベー
スフィルムを用いて接着性絶縁テープを製造し、各種テ
ストを行った。

【００５６】製造方法と試験の内容は以下の通りであ
る。尚、一部の実施例において、下記と異なった条件が
採用されているが、その条件は表の下に付記してある。
即ち、ベースフィルムに、前記の合成例で製造したワニ
スを塗布し、１００℃から２５０℃迄、３０℃ずつ段階
的に温度を上げながら、各々の段階で５分間ずつ乾燥
し、イミド化を行い、所望の厚みの熱可塑性ポリイミド
層を形成し、接着性絶縁テープを作成する。このとき使
用した熱可塑性ポリイミドを、上記と同じ条件で、単独
でフィルム化し、バイブロン（商標）viscoelastmeter
を用いてガラス転移温度の測定を行い、さらに２５℃及
び２５０℃における弾性率を測定する。

【００５７】次いで、その接着性絶縁テープを１０ｍｍ
角に切り出し、図４および図５に示されている様に、ポ
リイミドコートされたＳｉチップ１の上に置き、更にそ
の上に４２ＮｉＦｅ合金製の櫛形リードフレーム２１お
よびテストバー８を配置し、２７０℃、３０ｋｇ／ｃｍ
²、５秒間で加熱圧着を行い、リード２１をフレームか
ら切り離して、図４及び５に示されているようなテスト
サンプルＭ及びＳをそれぞれ複数個作成した。テストに
用いたリードフレームは、リード数１６本の櫛形リード
フレームであり、テストサンプルＭに用いられたのは、
幅及び間隔が何れも0.3mm 、テストサンプルＳに用いら
れたのは、幅及び0.15mmのリードであった。尚、何れの
リードも、厚さは0.15ｍｍ、先端の0.15mmの領域には銀
メッキが施されていた。

【００５８】テストサンプルＭを用いて９０°剥離強度
に対するエージングテストを行い、テストサンプルＳを
用いて絶縁に対するエージングテストを行った。９０°
剥離強度に対するエージングテストのため、いくつかの
テストサンプルＭを用いて、初期の９０°剥離強度を測
定し、これと別のサンプルＭを、プレッシャクッカーの
中で温度１２１℃、相対湿度９０％の環境に１０００時
間放置後、上記と同様に９０°剥離試験を行った。

【００５９】次ぎに、テストサンプルＳの、互いに隣接
するリード間に直流５Ｖのバイアスをかけて、リード間
の電流を計測し、次いで、上記の直流５Ｖのバイアスを
かけながら、温度１２１℃、相対湿度９０％の環境下で
１０００時間のエージングを行い、再びリーク電流を計
測した。

【００６０】ワイヤーボンドのテストは、図４及び図５
に示すごとく、テストサンプルＳにテストバー８が隣接
して固定されている装置で行った。ボンディングはＡｕ
ワイヤーを使用し、ステージ温度を２６０℃、ボンディ
ング荷重を１００ｇとし超音波振動を併用し図６に示す
ようなボンディングを行い、ボンディング作業に伴うリ
ード２１の横ズレを測定し、その後、ボンディング強度
を測定した。

【００６１】種々の構成の接着性絶縁テープに対するテ
スト結果を、実施例、比較例として表１〜表４に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】

【表３】

【００６５】

【表４】

【００６６】

【発明の効果】実施例から明らかな様に、本発明の接着
性絶縁テープは、樹脂封止型半導体装置におけるリード
フレーム、ＩＣチップおよびヒートスプレッダ等との接
着に優れた特性を有し、且つ短時間に接着する特性を有
して量産性に優れ、またワイヤーボンディング工程の加
熱処理に対して、剥がれ及びリードの位置の移動を全く
生じない優れた耐熱性を有するものである。更に、プレ
ッシャークッカー中における耐久性試験において、１２
１℃、９０％相対湿度の過酷な条件において１０００時
間の長期にわたり、剥がれが全くなく、接着力の低下が
少ない接着性を有し、表面抵抗値に代表される絶縁特性
の低下が殆どない効果を提供するものである。すなわ
ち、リードフレーム、ＩＣチップ及びヒートスプレッダ
等の半導体材料への接着性能が大幅に改善され且つ長期
使用の信頼性が付与され、また工業的に利用価値のある
短時間接着が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】リードオンチップ構造のＩＣパッケージを示す
模式図

【図２】ヒートスプレッダ付リードフレームを持ったＩ
Ｃパッケージを示す模式図

【図３】本発明に係わる接着性絶縁テープの層構造を示
す模式図

【図４】接着力テスト、及び、リーク電流テストに用い
られるサンプルの構造を示す平面図

【図５】図４に示したテストサンプルの側面図

【図６】ワイヤーボンドのテストサンプルの構造を示す
側面図

【符号の説明】

１ＩＣチップ２リードフレーム３樹脂封止材４絶縁性接着テープ５金線６ヒートスプレッダー７ダイボンダー８テストバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者峯田直志神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者久保隆幸神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者木場繁夫神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者大川戸悦夫神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内 (72)発明者田辺健二神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地三井東圧化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性基体上の両面又は片面に熱可塑性
ポリイミドを必須成分とする熱可塑性重合体の層を有
し、該熱可塑性重合体のガラス転移温度が１８０℃〜２
８０℃の温度範囲であり、弾性率が、２５℃に於いて１
０¹⁰〜１０¹¹dyne/cm²の範囲であり、２５０〜３００℃
において１０²〜１０⁹dyne/cm² の範囲であることを特
徴とする接着性絶縁テープ
【請求項２】熱可塑性重合体のガラス転移温度が１８
０℃〜２４０℃の温度範囲であり、弾性率が２５０℃に
おいて１０²〜１０⁹dyne/cm²の範囲である請求項１記
載の接着性絶縁テープ。
【請求項３】熱可塑性重合体のガラス転移温度が２０
０℃〜２６０℃の温度範囲であり、弾性率が少なくとも
２７０℃において１０²〜１０⁹dyne/cm²の範囲である
請求項１記載の接着性絶縁テープ。
【請求項４】熱可塑性重合体のガラス転移温度が２５
０℃〜２８０℃の温度範囲であり、弾性率が少なくとも
２７０〜３００℃において１０²〜１０⁹dyne/cm²の範
囲である請求項１記載の接着性絶縁テープ。
【請求項５】熱可塑性重合体が熱可塑性ポリイミドと
シランカップリング剤を該熱可塑性ポリイミドの合成時
あるいは合成後に反応あるいは混合してなるシランカッ
プリング剤変成熱可塑性ポリイミドを必須成分とするも
のである請求項１記載の接着性絶縁テープ。
【請求項６】熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポリ
イミドの構造が、式（１）、〔化１〕の構造単位からな
る請求項１あるいは２記載の接着性絶縁テープ。【化１】
【請求項７】熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポリ
イミドの構造が、式（１）の構造単位においてポリマー
分子端が式（２）、〔化２〕で表されるジカルボン酸無
水物で封止されている請求項１あるいは２記載の接着性
絶縁テープ。【化２】（式中、Ｚは単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基また
は芳香族基が直接または架橋員により相互に連結された
非縮合多環式芳香族基からなる群より選ばれた２価の基
をしめす）
【請求項８】熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポリ
イミドの構造が、式（３）、〔化３〕の構造単位からな
り式（３）においてｍ：ｎ＝１〜９０：９９〜１０であ
る請求項１あるいは３記載の接着性絶縁テープ。【化３】
【請求項９】熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポリ
イミドの構造が、式（３）の構造単位を有し式（３）に
おいてｍ：ｎ＝１〜９０：９９〜１０であり、ポリマー
分子端が式（２）で表されるジカルボン酸無水物で封止
されている請求項１あるいは３記載の接着性絶縁テー
プ。
【請求項１０】熱可塑性重合体に含まれる熱可塑性ポ
リイミドの構造が、式（４）、〔化４〕の構造単位から
なる請求項１あるいは４記載の接着性絶縁テープ。【化４】
【請求項１１】絶縁性基体の表面がプラズマ処理およ
び、あるいはオゾン処理されている請求項１〜５の何れ
かに記載の接着性絶縁テープ。
【請求項１２】半導体リードフレームのインナーリー
ドが請求項１〜５の何れかに記載のテープのなかの絶縁
性基体上の片面に熱可塑性重合体を有する接着性絶縁テ
ープで固定されていることを特徴とするリードフレー
ム。
【請求項１３】半導体リードフレームのインナーリー
ドが請求項１〜５記載の何れかに記載のテープのなかの
絶縁性基体上の片面に熱可塑性重合体を有する接着性絶
縁テープで固定されており、かつ少なくともその固定さ
れた部分が樹脂封止材で封止されていることを特徴とす
る半導体装置。
【請求項１４】半導体リードフレームのインナーリー
ドが請求項１〜５の何れかに記載のテープのなかの絶縁
性基体上の両面に熱可塑性重合体を有する接着性絶縁テ
ープで固定されており、ＩＣチップあるいはヒートスプ
レッダと接着可能になったことを特徴とする半導体リー
ドフレーム。
【請求項１５】リードオンチップあるいはチップオン
リード構造の半導体装置に於てインナーリードとＩＣチ
ップが請求項１〜５の何れかに記載のテープのなかの絶
縁性基体上の両面に熱可塑性重合体を有する接着性絶縁
テープで固定されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】ヒートスプレッダ付リードフレーム構
造の半導体装置に於てインナーリードとヒートスプレッ
ダが請求項１〜５の何れかに記載のテープのなかの絶縁
性基体上の両面に熱可塑性重合体を有する接着性絶縁テ
ープで固定されていることを特徴とする半導体装置。