JPH10107090A

JPH10107090A - Ｔａｂ用接着剤付きテープおよび半導体装置

Info

Publication number: JPH10107090A
Application number: JP8255936A
Authority: JP
Inventors: Yukitsuna Konishi; 幸綱小西; Hiroshi Hatano; 拓波多野; Shoji Kigoshi; 将次木越
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】接着性および絶縁性に優れた新規なＴＡＢ用
接着剤付きテープを得、これを使用した半導体装置の信
頼性および経済性を向上させる。【解決手段】有機絶縁性フィルムおよび接着剤層を有
する積層体より構成され、該接着剤層がポリアミド樹脂
およびアルキレングリコール鎖を分子内に有したエポキ
シ樹脂を必須成分として含むことを特徴とするＴＡＢ用
接着剤付きテープおよびそれを用いた半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路の実
装方法であるテープオートメーテッドボンディング（Ｔ
ＡＢ）方式に用いられる接着剤付きテープ（以下、ＴＡ
Ｂ用テープと称する）およびそれを用いた半導体装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】通常の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、スプロケットおよび
デバイス孔の穿孔、銅箔との熱ラミネート、パター
ン形成（レジスト塗布、エッチング、レジスト除去）、
スズまたは金−メッキ処理などの加工工程を経てＴＡ
Ｂ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に本発明の半導体装置の
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、一般にテープ
キャリアパッケージ（ＴＣＰ）型半導体装置と称する。
最後に、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）、Ｓ
ＯＰ（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，ＣＳ
Ｐ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いずれも最終的
にＴＡＢ用テープの接着剤層は、パッケージ内に残留す
るため、絶縁性、耐熱性、接着性が要求される。近年電
子機器の小型化、高密度化が進行するに伴い、ＴＡＢ方
式における導体幅が非常に狭くなってきており、高い接
着強度および絶縁性を有する接着剤の必要性が高まって
いる。

【０００６】このような観点から、従来のＴＡＢ用テー
プの接着剤層にはエポキシ樹脂および／またはフェノー
ル樹脂とポリアミド樹脂の混合組成物が主として用いら
れてきた（特開平２−１４３４４７号公報、特開平３−
２１７０３５号公報等）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の接着性
および絶縁性において、従来のＴＡＢ用テープは必ずし
も十分とはいえない。たとえば、導体幅が細くなるに従
い、接着強度が低下し、ボンディング等の後工程で導体
の剥離を生じ、集積回路、回路基板と接続できないこと
がある。これは接着強度の絶対値の不足と、導体と接着
剤の間へのメッキ液の侵入による実効の接着面積の減少
が主な原因である。また、高温高湿での連続した電圧印
加状態における絶縁劣化が早いので、今後実装密度が増
加し、導体間距離が短くなると絶縁耐久性の点で不安が
ある。

【０００８】本発明はこのような問題点を解決し、接着
性および絶縁性に優れた新規なＴＡＢ用テープおよびそ
れを用いた半導体装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するためにＴＡＢ用テープの接着剤成分の化学
構造と金属に対する接着性および絶縁性との関係を鋭意
検討した結果、アルキレングリコール鎖を含むエポキシ
樹脂とポリアミド樹脂とを巧みに組み合わせることによ
り、接着性および絶縁性に優れたＴＡＢ用テープが得ら
れることを見い出し、本発明に至ったものである。

【００１０】すなわち、本発明は、有機絶縁フィルム上
に接着剤層を有する積層体より構成され、該接着剤層が
ポリアミド（Ａ）樹脂およびエポキシ樹脂（Ｂ）を必須
成分として含有するＴＡＢ用接着剤付きテープであっ
て、前記エポキシ樹脂（Ｂ）が、１分子内に２個以上の
エポキシ基を有しかつ下記式（１）で表される基を１個
以上有するエポキシ樹脂（ｂ）を必須成分として含むこ
とを特徴とするＴＡＢ用接着剤付きテープおよびそれを
用いた半導体装置である。

【００１１】

【化２】（但し、ＲはＣ₁〜Ｃ₁₂の炭化水素残基、ｎは１から１
２までの自然数を示す。）

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で使用するエポキシ樹脂
（ｂ）は、１分子内に２個以上のエポキシ基を有かつ上
記式（１）で表される基を１個以上有するエポキシ樹脂
を必須成分とし含むであれば特に限定されない。例えば
上記式（１）において、Ｒがエチル基、プロピル基、ブ
チル基、イソプロピル基、フェニル基などを有するエポ
キシ樹脂が含まれる。

【００１３】本発明においては、可撓性のあるアルキレ
ングリコール鎖を分子内に有したエポキシ樹脂を用いる
ことにより、接着剤層の接着性を向上させることができ
る。

【００１４】本発明で使用するエポキシ樹脂（ｂ）の基
本骨格は、１分子内に２個以上のエポキシ基を有するエ
ポキシ樹脂であれば特に制限されないが、ビスフェノー
ルＦ、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ジヒドロ
キシナフタレン等のジグリシジルエーテル、エポキシ化
フェノールノボラック、エポキシ化クレゾールノボラッ
ク、エポキシ化トリスフェニロールメタン、エポキシ化
テトラフェニロールエタン、エポキシ化メタキシレンジ
アミン、等が挙げられる。

【００１５】また本発明で使用するエポキシ樹脂（Ｂ）
は２種以上のエポキシ樹脂が含まれたものであってもよ
い。

【００１６】本発明で使用されるポリアミド樹脂（Ａ）
は、種々のものが使用できる。特に、接着剤層に可撓性
を持たせ、かつ低吸水率のため絶縁性にすぐれる、炭素
数が３６であるジカルボン酸（いわゆるダイマー酸）を
構成成分として含むものが好適である。ダイマー酸を含
むポリアミド樹脂は、常法によるダイマー酸とジアミン
の重縮合により得られるが、この際にダイマー酸以外の
アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等のジカルボン
酸を共重合成分として含有してもよい。ジアミン構成成
分としてはエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、ピペラジン、等の公知のものが使用でき、吸湿性、
溶解性の点から２種以上の混合でもよい。

【００１７】本発明においてエポキシ樹脂（Ｂ）とポリ
アミド樹脂（Ａ）との配合割合は、通常ポリアミド樹脂
（Ａ）１００重量部に対してエポキシ樹脂（Ｂ）５〜１
００重量部、好ましくは２０〜７０重量部である。エポ
キシ樹脂（Ｂ）が５重量部未満では接着性が十分でな
い。また、１００重量部を越えると絶縁性が低下するの
で好ましくない。

【００１８】本発明において、エポキシ樹脂（Ｂ）中に
おいてエポキシ樹脂（ｂ）は通常、２０重量％以上、好
ましくは５０重量％以上、より好ましくは７０重量％以
上である。エポキシ樹脂（Ｂ）中には、接着性および絶
縁性を損なわない範囲で、公知の他のエポキシ樹脂も併
用添加することができる。公知の他のエポキシ樹脂の添
加量はエポキシ樹脂（Ｂ）中において８０重量％未満で
ある。

【００１９】さらに、接着剤層にノボラック型フェノー
ル樹脂、レゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂
を含有してもよく、絶縁性および熱変形等の耐熱性の向
上に効果がある。フェノール樹脂の添加量はポリアミド
樹脂１００重量部に対して５〜１００重量部であると好
ましい。

【００２０】本発明の接着剤層にエポキシ樹脂およびフ
ェノール樹脂の硬化剤および硬化促進剤を添加すること
は何等制限されない。たとえば、芳香族ポリアミン、三
フッ化ホウ素トリエチルアミン錯体等の三フッ化ホウ素
のアミン錯体、２−アルキル−４−メチルイミダゾー
ル、２−フェニル−４−アルキルイミダゾール等のイミ
ダゾール誘導体、無水フタル酸、無水トリメリット酸等
の有機酸、ジシアンジアミド、トリフェニルフォスフィ
ン等公知のものが使用できる。添加量はポリアミド樹脂
１００重量部に対して０．１〜１０重量部であると好ま
しい。

【００２１】以上の成分以外に、接着剤の特性を損なわ
ない範囲で酸化防止剤、イオン捕捉剤などの有機、無機
成分を添加することは何ら制限されるものではない。

【００２２】本発明でいう絶縁性フィルムとは例えば、
ポリイミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケト
ン、アラミド、ポリカーボネート、ポリアリレート等の
プラスチックあるいはエポキシ樹脂含浸ガラスクロス等
の複合材料からなるフィルムが挙げられ、好ましくは厚
さ２５〜１２５μｍの可撓性を有するフィルムであり、
これらから選ばれる複数のフィルムを積層して用いても
良い。また必要に応じて、フィルム表面には加水分解、
コロナ放電、低温プラズマ、物理的粗面化、易接着コー
ティング処理等の表面処理を施すことができる。

【００２３】本発明では通常接着剤層上に保護フィルム
を積層する。この保護フィルム層は、銅箔を熱ラミネー
トする前に接着剤面からＴＡＢ用テープの形態を損なう
ことなく剥離できるものであれば特に限定されないが、
たとえばシリコーンあるいはフッ素化合物のコーティン
グ処理を施したポリエステルフィルム、ポリオレフィン
フィルム、およびこれらをラミネートした紙が挙げられ
る。

【００２４】次にＴＡＢ用接着剤付きテープの通常の製
造方法について説明する。

【００２５】可撓性を有する絶縁性フィルムに、上記接
着剤組成物を溶剤に溶解した塗料を塗布、乾燥する。接
着剤層の膜厚は１０〜２５μｍとなるように塗布するこ
とが好ましい。乾燥条件は、１００〜２００℃、１〜５
分である。溶剤は特に限定されないが、トルエン、キシ
レン、クロルベンゼン等の芳香族系とメタノール、エタ
ノール、プロパノール等のアルコール系の混合が好適で
ある。このようにして得られた積層体に保護フィルムを
ラミネートし、最後に３５〜１５８ｍｍ程度の幅にスリ
ットする。

【００２６】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実
施例の説明に入る前に評価方法について述べる。

【００２７】評価方法（１）評価用サンプル作成方法ＴＡＢ用接着剤付きテープサンプルに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、接着強
度および絶縁性の評価用サンプルをそれぞれ作成した。

【００２８】（２）スズメッキ処理上記（１）の方法で得られたサンプルを、ホウフッ酸系
の無電解スズメッキ液に７０℃、５分浸漬処理し、０．
５μｍ厚のメッキを施した。

【００２９】（３）剥離強度上記（１）および（２）の方法で得た導体幅５０μｍの
評価用サンプルを用いて、導体を９０°方向に５０ｍｍ
／min の速度で剥離し、その際の剥離力を測定した。

【００３０】参考例（ポリアミド樹脂の合成）表１に示す酸／アミンを用いて、酸／アミン反応物、消
泡剤および１％以下のリン酸触媒を加え、反応体を調製
した。この反応体を、１４０℃，１時間撹拌加熱後、２
０５℃まで昇温し、約１．５時間撹拌した。約１５ｍｍ
Ｈｇの真空下で、０．５時間保持し、温度を低下させ
た。最後に、酸化防止剤を添加し、ポリアミド樹脂（Ａ
１）を取り出した。

【００３１】実施例１参考例で得た表１に示したポリアミド樹脂（Ａ１）（酸
価１０．０）、フェノール樹脂（昭和高分子（株）製、
ＣＫＭ１２８２）、表２に示したアルキレングリコール
鎖を含むエポキシ樹脂（ｂ１）をそれぞれ表３の組成比
となるように配合し、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）を
添加した後、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媒に３０℃で撹拌、混合して
接着剤溶液を作製した。この接着剤をバーコータで、厚
さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東
レ（株）製”ルミラー”）に約１８μｍの乾燥厚さとな
るように塗布し，１００℃、１分および１６０℃で５分
間の乾燥を行ない、接着剤シートを作製した。さらに、
得られた接着剤シートを厚さ７５μｍのポリイミドフィ
ルム（宇部興産（株）製“ユーピレックス”７５Ｓ）に
１２０℃、０．１ＭＰａの条件でラミネートしてＴＡＢ
用接着剤付きテープを作成した。特性を表３に示す。

【００３２】上記の手順で得られたＴＡＢ用接着剤付き
テープを用いて、前述の評価方法（１）および（２）と
同一の方法で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。

【００３３】さらにこのパターンテープを用いて、４５
０℃，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”１
３２０−６１７）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。

【００３４】実施例２〜４および比較例１、２実施例１と同様の方法で、それぞれ表１〜３に示した原
料および組成比で調合した接着剤を用いてＴＡＢ用接着
剤付きテープを得た。特性を表３に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】表３の実施例および比較例から本発明によ
り得られるＴＡＢ用接着剤付きテープは、接着性に優
れ、従って絶縁性に優れることがわかる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は接着性および絶縁性に優れた新
規なＴＡＢ用接着剤付きテープおよびそれを用いた半導
体装置を工業的に提供するものであり、本発明のＴＡＢ
用接着剤付きテープによって高密度実装用の半導体装置
の信頼性および経済性を向上させることができる。

【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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機絶縁フィルム上に接着剤層を有する積
層体より構成され、該接着剤層がポリアミド樹脂（Ａ）
およびエポキシ樹脂（Ｂ）を必須成分として含有するＴ
ＡＢ用接着剤付きテープであって、前記エポキシ樹脂
（Ｂ）が、１分子内に２個以上のエポキシ基を有しかつ
下記式（１）で表される基を１個以上有するエポキシ樹
脂（ｂ）を必須成分として含むことを特徴とするＴＡＢ
用接着剤付きテープ。【化１】（但し、ＲはＣ₁〜Ｃ₁₂の炭化水素残基、ｎは１から１
２までの自然数を示す。）
【請求項２】エポキシ樹脂（Ｂ）の含有量が、ポリアミ
ド樹脂１００重量部に対し、５〜１００重量部であるこ
とを特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテー
プ。
【請求項３】ポリアミド樹脂（Ａ）が炭素数３６のジカ
ルボン酸を必須構成成分として含むことを特徴とする請
求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテープ。
【請求項４】接着剤層がフェノール樹脂を含有すること
を特徴とする請求項１記載のＴＡＢ用接着剤付きテー
プ。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか記載のＴＡＢ用接
着剤付きテープを用いた半導体装置。