WO1998015975A1 - Dispositif semi-conducteur, substrat de montage d'une puce de semi-conducteur, leurs procedes de fabrication, adhesif, et film a double couche d'adhesif - Google Patents

Description

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明細書 半導体装置、 半導体チ ッ プ搭載用基板、 それ ら の製造法、 接着剤、 お よび、 両面接着フ ィ ルム 技術分野 本発明は、 半導体装置、 その製造法並びに前記半導体装 置の製造に好適に使用 さ れる 半導体チ ッ プ搭載用基板、 そ の製造法、 接着剤お よ び両面接着フ ィ ルム に関する 。 背景技術 近年、 電子機器の小型化、 高周波数動作化の動向に と も な い、 こ れに搭載する 半導体パ ッ ケー ジは基板に高密度で 実装する こ と が要求さ れ、 小型 · 軽量化が進む と と も に、 外部端子がパ ッ ケー ジ下部にエ リ ア ア レイ 状配置 さ れたマ イ ク 口 B G A (ボールグ リ ッ ド ア レイ ） や C S P (チ ッ プ サイ ズパ ッ ケー ジ） と 呼ばれる小型のパ ッ ケー ジの開発が 進め ら れてい る 。

これ ら のパ ッ ケー ジは、 2 層配線構造を有する ガ ラ ス ェ ポキ シ基板や 1 層配線構造のポ リ イ ミ ド基板な どの有機基 板の上に絶縁性接着剤 を介 してチ ッ プを搭載 し 、 チ ッ プ側 の端子 と配線板側端子 とが ワ イ ヤボ ン ド な い し は T A B (テー プオー ト メ 一テ ッ ド ボ ンディ ン グ） のイ ンナ一ボ ン ディ ン グ方式で接続さ れ、 接続部 と チ ッ プ上面部ない し は 端面部 とがエポキ シ系封止材ない し はエポキ シ系液状封止 材で封止 し 、 配線基板裏面に はんだボールな ど金属端子が エ リ ア ア レイ 状に配置さ れてい る構造が採用 さ れてい る 。 そ して、 これ ら のパ ッ ケージの複数個が電子機器の基板に はんだ リ フ ロ ー方式で高密度で面付け一括実装する方式が 採用 さ れつつ あ る。

しカゝ し 、 こ れ ら のパ ッ ケー ジに用 い ら れる絶縁性の接着 剤の一例 と しては、 動的粘弹性装置で測定さ れる 2 5 °Cで の貯蔵弾性率が 3 0 0 0 M P a 以上の液状のエポキ シダイ ボ ン ド材が用 い ら れて いて、 パ ッ ケ― ン を基板に実装 し た 後のはんだボール接続部 （ 2 次側 ) の接続信頼性が悪 く 、 耐温度サイ ク ル信頼性に劣っ ていた。

さ ら に、 他の事例では、 絶縁性の接着剤 と して 2 5 °Cで の貯蔵弾性率が 1 0 M P a 以下の液状シ リ コ ン系エ ラ ス ト マが提案さ れてお り 、 上記 した耐温度サイ ク ル性に は優れ る も も のの配線基板表面に対する 高温時の接着性に劣 り 耐 吸湿 リ フ ロ ー性に劣る と い う 問題があ っ た

特に、 耐 リ フ 口 一性につ いては両者の事例にお いて も 、 液状の絶縁性接着剤 を有機基板に塗布する過程でボイ ド を 巻き込み易 く 、 ボイ ド が起点 と な つ て、 吸湿 リ フ ロ ー時に ク ラ ッ ク が進展 した り 、 有機基板が膨れた り する不良モー ド が観察さ れた。

また、 電子機器の発達に伴い電子部品の搭載密度が高 く な り 、 低コ ス 卜 が期待でき る プ リ ン ト 配線板への半導体の ベアチ ッ プ実装が進め ら れてきてい る。

半導体チ ッ プの実装用基板 と してはァル ミ ナ等のセ ラ ミ ッ ク 基板が多 く 用 い ら れてきた。 これは、 半導体チ ッ プの 熱膨張係数力 s約 4 p p m / °C と小さ いので、 接続信頼性を 確保する ため に熱膨張係数の比較的小 さ い実装用基板の使 用が求め ら れて いた こ と と 、 半導体チ ッ プが発生する熱を 外部へ放熱さ せやす く する ため に熱伝導率の比較的高 い実 装用基板の使用 が求め ら れていた こ とが主な理由 でめ っ た こ のよ う なセ ラ ミ ッ ク ¾板への半導体チ ッ プ実装 に は銀ぺ 一ス ト に代表 さ れる液状の接着剤が使われて い る

また、 フ ィ ルム状接着剤は、 フ レキ シブルプ リ ン ト 配線 板等で用 い ら れてお り 、 ァ ク リ ロ ニ ト リ ルブ夕 ジェ ン ゴム を主成分 とする 系が多 く 用 い ら れてい る

プ リ ン ト 配線板関連材料 と しての検討では、 吸湿後のは んだ耐熱性を 向上さ せた も の と しては、 特開昭 6 0 - 2 4 3 1 8 0 号公報 に示さ れる ア ク リ ル系樹脂、 ェポキ シ榭脂 ポ リ イ ソ シァ ネー ト およ び無機フ ィ ラ ー を含む接着剤があ り 、 ま た特開昭 6 1 — 1 3 8 6 8 0 号公報に示さ れる ァ ク リ ル系樹脂、 エポキ シ樹脂、 分子中 に ゥ レ 夕 ン結合を有す る両末） W力 S第 1 級ァ ミ ン化合物お よび無機フ イ ラ一を含む 接着剤があ る が、 P C T (プ レ ッ シ ャ ー ク ッ カ ーテス 卜 ） 処理等の厳 し い条件下での耐湿性試験を行つ た場合に は、 劣化が大き く 不十分であ つ た。 セ ラ ミ ッ ク 基板への半導体チ ッ プ実装 に銀べ一ス ト接着 剤 を使用する と 、 銀フ ィ ラ ーの沈降があ る ため分散が均一 ではな い こ と 、 ペース 卜 の保存安定性に留意 し な ければな ら ない こ と 、 半導体チ ッ プ実装の作業性が L 0 C ( リ ー ド オ ンチ ッ プ） 等に比較 して劣る こ と な どの問題があ っ た。

また、 フ ィ ルム状接着剤は、 ァ ク リ ロ 二 ト リ ルブ夕 ジェ ン ゴム を主成分 とする 系が多 く 用 い ら れて い る も のの、 高 温で長時間処理 した後の接着力 の低下が大き い こ とや、 耐 電食性に劣る こ とな どの欠点があ つ た。 特に 、 半導体関連 部品の信頼性評価で用 い ら れる P C T処理等の厳 し い条件 下で耐湿性試験を行つ た場合の劣化が大きか つ た。

特開昭 6 0 - 2 4 3 1 8 0 号公報、 特開昭 6 1 - 1 3 8 6 8 0 号公報に示さ れる も のでは、 P C T処理等の厳 し い 条件下での耐湿性試験を行っ た場合には、 劣化が大き く 不 十分であ つ た

これ ら プ リ ン ト 配線板関連材料 と して の接着剤 を用 いて 半導体チ ッ プを プ リ ン ト 配線板に実装する 場合 に は、 半導 体チ ッ プと プ リ ン 卜配線板の熱膨張係数の差が大き く リ フ ロ ー時に ク ラ ッ ク が発生する ため に使用 できなか っ た。 ま た、 温度サィ ク ルテス ト ゃ P C T処理等の厳 し い条件下で の耐湿性 を行っ た場合の劣化が大き く 、 使用できなか つ た。 発明の開示 本発明は、 ガ ラ ス エポキ シ基板や フ レキ シブル基板等の プ リ ン ト 配線板に熱膨張係数の差が大き い半導体チ ッ プを 実装する 場合 に必要な耐熱性、 耐電食性、 耐湿性を有 し 、 特 に、 P C T処理等、 厳 し い条件下での耐湿性試験を行つ た場合の劣化が小さ く な る接着剤 、 接着フ ィ ルムおよび こ の接着フ ィ ルム を用 いて半導体チ ッ プと配線板を接着さ せ た半導体装置を提供する も のであ る 。

また本発明 は、 有機系支持基板に接着材を介 して半導体 チ ッ プを搭載 し 、 外部端子が基板裏面にエ リ ア ア レイ 状に 配列 さ れた半導体装置にお いて、 実装後の耐温度サイ ク ル 性を向上する と と も に、 耐吸湿 リ フ ロ ー性を向上する 半導 体装置、 その製造法並びに前記半導体装置の製造に好適に 使用 さ れる 半導体チ ッ プ搭載用基板、 その製造法、 接着剤 お よび両面接着フ ィ ルム を提供する も のであ る 。

本発明 の半導体装置は、 有機系支持基板に接着部材を介 して半導体チ ッ プが搭載さ れた半導体装置であ っ て、 前記 有機系支持基板の半導体チ ッ プが搭載さ れる側 に は所定の 配線が形成さ れてお り 、 前記有機系支持基板の半導体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側には外部接続用端子がエ リ ァ ァ レイ 状に形成さ れてお り 、 前記所定の配線は半導体チ ッ プ 端子及び前記外部接続用端子 と接続さ れてお り 、 少な く と も前記半導体チ ッ プ端子 と所定の配線 と の接続部が樹脂封 止さ れてお り 、 前記接着部材は接着剤層 を備え る も ので、 前記接着剤の動的粘弾性測定装置で測定さ れる 2 5 °C の貯 蔵弾性率が 1 0 〜 2 0 0 O M P a かつ 2 6 0 °C での貯蔵弾 性率が 3 〜 5 0 M P a であ る こ と を特徴 とする 。

本発明の半導体チ ッ プ搭載用基板は、 接着部材を介 して 半導体チ ッ プが搭載さ れる有機系基板の半導体チ ッ プ搭載 用基板であ っ て、 前記有機系基板の、 半導体チ ッ プが搭載 さ れる側および半導体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側の少 な く と も いずれかの側に は所定の配線が形成さ れてお り 、 前記有機系基板の半導体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側に は外部接続用端子がエ リ ア ア レイ 状に形成さ れてお り 、 前 記接着部材は接着剤層 を備え る も ので、 前記接着剤硬化物 の動的粘弾性測定装置で測定さ れる 2 5 °C の貯蔵弾性率が 1 0 〜 2 0 0 O M P a かつ 2 6 0 °Cでの貯蔵弾性率が 3 〜 5 0 M P a であ り 、 前記接着部材は所定の大き さ で前記有 機系基板上の所定の箇所に形成さ れてい る こ と を特徴 とす る 。

本発明の半導体チ ッ プ搭載用基板の製造法は、 半導体チ ッ プが搭載さ れる側お よび半導体チ ッ プが搭載さ れる側の 反対側の少な く と も いずれかの側 に は所定の配線が形成さ れ、 半導体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側 には外部接続用 端子がエ リ ア ア レイ 状に形成さ れた有機系基板に、 動的粘 弾性測定装置で測定さ れる硬化物の 2 5 : の貯蔵弾性率が 1 0 〜 2 0 0 O M P a かつ 2 6 0 °Cでの貯蔵弾性率が 3 〜 5 0 M P a であ る接着剤層 を備え る接着部材であ り 前記接 着剤が D S C (示差熱量計） を用 いて測定 した場合の全硬 化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた半硬化状態の も の であ る接着部材フ ィ ルム を、 所定の大き さ に切断 し 刖記有 機系基板上に熱圧着する こ と を含む こ と を特徴 とする 。

本発明 の半導体装置の製造法は、 半導体チ ッ プが搭載さ れる側および半導体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側の少な く と も いずれかの側に は所定の配線が形成さ れ半専体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側に は外部接続用端子がエ リ ア ァ レイ 状に形成さ れた有機系基板の半導体搭載用基板に、 励 的粘弾性測定装置で測定される硬化物の 2 5 °C の貯蔵弾性 率が 1 0 〜 2 0 0 0 M P a かつ 2 6 0 °Cでの貯蔵弾性率が 3 〜 5 0 M P a であ る接着剤層 を備え る接着部材を接着す る 工程、 接着部材を介 して半導体チ ッ プ ¾r搭載する 工程、 前記所定の配線を半導体チ ッ プ端子及び前記外部接 ' ι¾用 子 と接続する工程、 少な く と ¾ 刖記半導体チ ッ プ端子 と所 定の配線 と の接続部を樹脂封止する 工程を備え る こ と を特 徴 とする 。

本発明の接着剤は下記の A 〜 D の組成よ り な る 。

A . ( 1 ) エポキ シ樹脂及びその硬化剤 1 0 0 重量部に対 し 、 （ 2 ) グ リ シ ジル （ メ タ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重 量％ を含む T g (ガ ラ ス転移温度） が ー 1 0 °C以上で かつ重量平均分子量が 8 0 万以上であ る エポキ シ基含 有ァ ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに ( 3 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部 を含む接着剤。

B . ( 1 ) エポキ シ樹脂及びその硬化剤 1 0 0 重量部に対 し 、 （ 2 ) エポキ シ樹脂 と相溶性があ り かつ重量平均 分子量が 3 万以上の高分子量樹脂 1 0 〜 4 0 重量部、 ( 3 ) グ リ シ ジル （メ タ ） ァ ク リ レ一 卜 2 〜 6 重量％ を含む T g (ガ ラ ス転移温度） が — 1 0 °C以上でかつ 重量平均分子量が 8 0 万以上であ る ェポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 4 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部を含む接着剤

C . ( 1 ) エポキ シ樹脂及びフ エ ノ ール樹脂 1 0 0 重量部 に対 し 、 （ 2 ) グ リ シジル （メ タ ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含む T g が— 1 0 °C以上でかつ重量平均分 子量が 8 0 万以上であ る エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共 重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 3 ) 硬化促進 剤 0 . 1 〜 5 重量部を含む接着剤。

D . ( 1 ) エポキ シ樹脂及びフ エ ノ ール樹脂 1 0 0 重量部 に対 し 、 （ 2 ) フ エ ノ キ シ樹脂 1 0 〜 4 0 重量部、 ( 3 ) グ リ シジル （メ タ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含む T g がー 1 0 °C以上でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上であ る エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 4 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部を含む接着剤。

本発明の両面接着フ ィ ルム は、 下記 E 〜 Hの三層構造の も のであ る 。 E . 耐熱性熱可塑性 フ ィ ルム を コ ア材に用 い、 コ ア材の両 面 に、 （ 1 ) エポキ シ樹脂及びその硬化剤 1 0 0 重量 部に対 し 、 （ 2 ) グ リ シジル （メ タ ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含む T g (ガ ラ ス転移温度） がー 1 0 °C 以上でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上で あ る ェポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 3 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部を含む接着 剤 を有する三層構造の両面接着フ ィ ルム。

F . 耐熱性熱可塑性 フ ィ ルム を コ ア材に用 い、 コ ア材の両 面に、 （ 1 ) エポキ シ樹脂及びその硬化剤 1 0 0 重量 部に対 し 、 （ 2 ) エポキ シ樹脂 と相溶性があ り かつ重 量平均分子量が 3 万以上の高分子量樹脂 1 0 〜 4 0 重 量部、 （ 3 ) グ リ シジル （メ タ ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含む T g (ガ ラ ス転移温度） がー 1 0 °C以上 でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上であ る エポキ シ基 含有ア ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら び に （ 4 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部を含む接着剤 を 有する三層構造の両面接着フ ィ ルム。

G . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム を コ ア材に用 い、 コ ア材の両 面に、 （ 1 ) エポキ シ樹脂及びフ エ ノ ール樹脂 1 0 0 重量部に対 し 、 （ 2 ) グ リ シ ジル （ メ タ ） ァ ク リ レー 卜 2 〜 6 重量％ を含む T gがー 1 0 °C以上でかつ重量 平均分子量が 8 0 万以上であ る エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 3 ) 硬 化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部を含む接着剤 を有する三層 構造の両面接着フ ィ ルム。

H . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム を コ ア材に用 い、 コ ア材の両 面に、 （ 1 ) エポキ シ樹脂及びフ エ ノ ール樹脂 1 0 0 重量部に対 し 、 （ 2 ) フ エ ノ キ シ樹脂 1 0 〜 4 0 重量 部、 （ 3 ) グ リ シ ジル （メ タ ） ア タ リ レー ト 2 〜 6 重 量％ を含む T g がー 1 0 以上でかつ重量平均分子量 が 8 0 万以上であ る エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合 体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 4 ) 硬化促進剤 0 1 〜 5 重量部を含む接着剤 を有する三層構造の両面接 着 フ ィ ルム。

本発明の半導体装置に於いて、 所定の配線は半導体チ ッ プ端子 と 、 ワイ ヤボ ン ド 又は T A B (テー プオー ト メ ーテ ッ ド ボ ンディ ン グ） のイ ンナ一ボ ンディ ン グ方式等によ り 直接に接続する こ と ができ る 。

本発明 の半導体装置で接着部材はフ ィ ルム状であ る こ と が好ま し く 、 接着部材は接着剤層 を備え る も ので、 接着剤 の樹脂成分 と しては、 エポキ シ樹脂、 エポキ シ基含有ァ ク リ ル共重合体、 エポキ シ樹脂硬化剤及びエポキ シ樹脂硬化 促進剤 を含む も のが使用 さ れる。

接着部材は、 コ ア材 と してポ リ イ ミ ド 、 ポ リ エーテルス ルホ ン、 ポ リ ア ミ ド イ ミ ド またはポ リ エーテルイ ミ ド フ ィ ルム等のガ ラ ス転移温度が 2 0 0 °C以上の耐熱性熱可塑性 フ ィ ルム を使用 し 、 その コ ア材の両面 に接着剤層が形成さ れた構造の も のが好ま し い。 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム と し て液晶ポ リ マ フ イ ルム も使用 される 。 接着剤層の 中 の残存 溶媒量は 5 重量％以下が好ま し い。

本発明の半導体チ ッ プ搭載用基板に於いて、 接着部材は フ ィ ルム状であ る こ とが好ま し く 、 接着部材は接着剤層 を 備え る も ので、 接着剤の樹脂成分 と しては、 エポキ シ樹脂 エポキ シ基含有ア ク リ ル共重合体、 エポキ シ樹脂硬化剤及 びエポキ シ樹脂硬化促進剤 を含む も のが使用 さ れる 。

接着部材は、 コ ア材 と してポ リ イ ミ ド 、 ポ リ エーテルス ルホ ン、 ポ リ ア ミ ド イ ミ ド またはポ リ エーテルイ ミ ド フ ィ ルム等のガ ラ ス転移温度が 2 0 O t 以上の耐熱性熱可塑性 フ ィ ルム を使用 し 、 その コ ア材の両面に接着剤層が形成さ れた構造の も のが好ま し い。 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム と し て液晶ポ リ マ フ イ ルム も使用 さ れる 。 接着剤層の 中 の残存 溶媒量は 5 重量％ 以下が好ま し い。

有機系基板上の所定の箇所に形成さ れた接着部材は所定 の大き さ に打ち抜き用金型で打ち抜かれた フ ィ ルムが使用 さ れ、 有機系基板上の所定の箇所に形成 さ れた接着部材は その接着部材の接着剤が D S C を用 いて測定 し た場合の全 硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた半硬化状態の フ ィ ルムであ り 、 所定の大き さ に切断さ れた後前記有機系基 板上に熱圧着さ れる 。

本発明の半導体チ ッ プ搭載用基板の製造法に於いて、 切 断 した接着部材フ ィ ルム は、 個々 に精密位置決め後、 熱プ レスで仮接着 し 、 複数の接着部材フ ィ ルム を多連の有機系 基板に載置 し た後、 加熱 した離型表面処理金型で押圧 し一 括 して接着する こ と ができ る 。 離型表面処理金型の表面離 型材はテ フ ロ ン及びシ リ コ ー ンの少な く と も一種が好ま し い。 接着部材フ ィ ルム の搬送時に発生する静電気を除く ェ リ ミ ノ ス タ ツ ト 工程を接着部材フ ィ ルム切断工程前に少な く と も 1 工程加え る こ とができ る 。

本発明の半導体装置の製造法に於いて、 半導体搭載用基 板の下面側 と 半導体チ ッ プ側の両面か ら 加熱 し 、 少な く と もチッ プ側の温度を高 く する こ とができ る 。

本発明の接着剤 に於いて、 D S C を用 いて測定 し た場合 の全硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた状態に して 使用する のが好ま し く 、 動的粘弾性測定装置を用 いて測定 し た場合の接着剤硬化物の貯蔵弾性率が 2 5 °Cで 1 0 〜 2 O O O M P a であ り 、 2 6 0 °Cで 3 〜 5 0 M P a であ る こ とが好ま し い。

無機フ ィ ラ ーが、 接着剤樹脂成分 1 0 0 体積部に対 して 2 〜 2 0 体積部使用 さ れ、 無機フ イ ラ 一 はアル ミ ナ、 シ リ 力 が好ま し い。

接着剤 をべ一ス フ ィ ルム上に形成 して接着フ ィ ルム と し こ の接着フ ィ ルム を用 いて半導体チ ッ プと配線板を接着さ せ半導体装置を得る こ ができ る。

本発明の両面接着フ ィ ルム に於いて、 接着剤は D S C を 用 いて測定 し た場合の全硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱 を終えた状態に して使用する のが好ま し く 、 動的粘弾性測 定装置を用 いて測定 した場合の接着剤硬化物の貯蔵弾性率 力 2 5 °Cで 1 0 〜 2 0 0 0 M P a であ り 、 2 6 0 °Cで 3 〜 5 0 M P a であ る こ と が好ま し い。 無機フ イ ラ 一が、 接着 剤樹脂成分 1 0 0 体積部に対 して 2 〜 2 0 体積部使用 さ れ 無機フ イ ラ 一はアルミ ナ、 シ リ カ が好ま し い。

コ ア材に用 い る耐熱性熱可塑性フ ィ ルム はガ ラ ス転移温 度 2 0 0 °C以上であ る も のが好ま し く 、 こ のよ う なガ ラ ス 転移温度 2 0 0 °C以上の耐熱性熱可塑性フ ィ ルム と しては ポ リ イ ミ ド 、 ポ リ エーテルスルホ ン、 ポ リ ア ミ ド イ ミ ド ま た はポ リ エーテルイ ミ ド フ ィ ルムが好ま し い。 コ ア材に用 い る耐熱性熱可塑性フ ィ ルム と して液晶ポ リ マ フ イ ルム も 使用 さ れる。

従来の技術で述べた課題 を解決する ため に 、 まず有機配 線基板上に絶縁性接着剤 を介 して半導体チ ッ プを搭載 し 、 チ ッ プ側端子 と配線板側端子 とが金 ワイ ヤボ ンディ ン グで 接続さ れ、 はんだボール外部端子が基板裏面にエ リ ア ァ レ ィ 状に配列 さ れた半導体パ ッ ケー ジにつ いて、 こ れに用 い る絶縁性接着剤の物性 と マザ一ボー ド実装後の耐温度サイ ク ル性 と の関係を F E M弹塑性解析手法を用 いて調べた。

その結果、 チ ッ プの C T E (線熱膨張係数 ： 3 . 5 p p m ) と マザ一ボー ド の C T E ( 1 4 〜 ： 1 8 p p m ) と の差 か ら 生ずる 基板はんだボール外部端子部にかか る応力 は絶 緣性接着剤 の弾性率 E を低下させる ほ ど少な く な り 、 動的 粘弾性測定装置で測定さ れる 、 弾性率 E が 2 0 0 O M P a 以下、 望ま し く は 1 0 0 O M P a 以下であれば、 再外周部 の はんだ端子の相当歪みは十分小 さ く 、 C o f f i n - M a n s o n 則 に 当てはめて も 、 — 5 5 °C 〜 1 2 5 °C の温度 サイ ク ルで 1 0 0 0 サイ ク ル以上の疲労寿命があ る こ とが わかっ た。

逆に、 通常のエポキ シ系ダイ ボ ンディ ン グ材の弾性率 E は 3 0 0 0 M P a 以上であ り 、 はんだボールの耐温度サイ ク ル信頼性に対 して問題があ る こ とがわか っ た

一方、 絶縁性接着剤の弾性率 E を シ リ コ ンェ ラ ス ト マ程 度の 1 0 M P a 以下に下げる と、 リ フ ロ ー温度の上限温度 2 6 0 °Cでは弾性率 E は測定限界を越え る ほ ど小さ く な り 強度メ ンバ— と しての機能がな く な る領域にな り 、 基板表 面およびシ リ コ ンチ ッ プと の接着保持を期待できな く な る 剪断接着強度の温度依存性は弾性率の温度依存性 と 同様の 傾向があ り 、 温度が高 く なる ほ ど小さ く な る 。 すなはち 、 リ フ ロ ー温度 2 6 0 °Cでの弾性率 E が少な く と も 3 M P a 以上ない と 剪断接着強度が期待できな い。 リ フ ロ ー温度 2 6 0 °Cでチ ッ プあ る い は基板 と の界面に剥離が生ずれば、 その後に実施する耐温度サィ ク ル試験での金 ヮ ィ ヤー断線 不良や耐湿性試験での腐食断線不良に至る 。

したがつ て、 チ ッ プを有機配線基板に搭載する ための絶 縁性接着剤 (接着剤硬化物 ) の常温時の弾性率 と しては 1 0 〜 2 0 0 0 M P a の範囲、 望ま し く は 5 0 〜 1 5 0 0 M P a 、 最 も望ま し く は 1 0 0 〜 1 0 0 0 M P a の範囲、 リ フ ロ ー温度 2 6 0 °Cでの弾性率 と しては 3 〜 5 0 M P a の 範囲の も の を使用する こ とが、 耐温度サイ ク ル性お よび耐 吸湿 リ フ ロ ー性を満足する ための条件であ る こ とがわかつ た。

上記 し た弾性率の温度依存性を持つ各種熱硬化性樹脂を 探索 した結果、 エポキ シ基含有ア ク リ ル共重合体が、 その 範囲の物性を具現でき る好適な接着剤であ る こ とがわかつ た。

さ ら に、 耐吸湿 リ フ ロ ー性を劣化さ せ る要因 と して、 有 機配線基板 と絶縁性接着剤 と の界面に発生する ボイ ドがぁ る 。 液状の熱硬化性接着剤 を少量滴下させ塗布する通常の 方式では、 ボイ ド を巻き込み易 く 、 吸湿 リ フ ロ ー時に ク ラ ッ ク 、 基板膨れの原因 にな る 。

そ こ で、 上記 し たエポキ シ含有ア ク リ ル共重合体を フ ィ ルム状に加工 し 、 残存溶媒量を 5 %以下、 望ま し く は 2 % 以下に乾燥する と と も に、 D S C (示差熱量計） を用 いて 測定 し た場合の全硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の 8 — ス テ一 ジ硬化状態に し た接着フ ィ ルム を、 所定の寸法に切断 し、 有機配線基板に熱プ レス にて貼付けて、 半導体搭載用基板 を得る 。

その後、 チ ッ プを搭載 ' 熱圧着 し、 ワイ ヤ一ボ ンディ ン グ工程、 封止工程をへて、 パ ッ ケー ジ完成品 を得る 。

こ のよ う に して得 ら れたパ ッ ケー ジは、 チ ッ プおよび基 板 と の界面に隙間やボィ ドが発生 し に く い力 、 チ ッ プの熱 圧着時に半導体搭載用基板側のみな ら ずチ ッ プ側の両面か ら も加熱する ほ う がチ ッ プと接着剤 と の界面に隙間が発生 し に く く 、 基板の配線部間 に樹脂が充分に埋め込まれ、 耐 吸湿 リ フ 口 一性が向上する こ と を見い だ し た。 さ ら に、 上 記 した接着 フ ィ ルム の残存溶媒量を 5 % 以下望ま し く は 2 % 以下に コ ン 卜 ロ ールすれば、 接着 フ ィ ルム の硬化過程で 気泡が発生 し 、 耐吸湿 リ フ ロ ー性が低下する よ う な こ とが な い こ と を見いだ し た

上記 し た物性を持つ接着フ ィ ルム の適用 は、 チ ッ プ側端 子 と配線板側端子 とが金 ワイ ヤボ ンディ ン グで接続さ れ、 外部端子が基板裏面にエ リ ア ァ レイ 状に配列 さ れた半導体 パ ッ ケー ジ につ いてのみな らず、 チ ッ プ側端子 と 配線板側 端子 と が T A B (テ一プオー ト メ 一テ ツ ド ボ ンディ ン グ） のイ ンナ一ボ ンディ ン グ方式で接続さ れた八。 ッ ケー ジ （チ ッ プ側端子 と配線板側端子と が直接接続さ れた方式のパ ッ ケー ン ) に も 同 じ作用 と効果があ り 、 半導体チ ッ プが接着 剤 を介 して有機配線巷板に接着さ れて い る構造を持つエ リ ァ ア レイ パ ッ ケ— ン全ての耐温度サイ ク ル性お よ び耐吸湿

πη -uu

リ フ 口 一性を 同時に満足する。 外部接続用顺子はエ リ ア ァ レイ 状、 すなわち 、 基板裏面の、 全面に格子状に または周 辺部に一列 あ る い は数列配置さ れて い る

有機配線基板 と して は、 B T ( ビス マ レイ ミ ド ） 基板、 ガ ラ ス ェポキ シ基板な ど F R — 4 基板であ っ て も 、 ポ リ イ j _?

ミ ド フ ィ ルム基板な ど基板材質に限定さ れな い。 ま た、 上 記 した接着フ ィ ルム は上記 し た物性を持つ熱硬化性接着剤 で形成する こ と も 出来るが、 テープと して巻いた り 、 送つ た り する 時の剛性を確保する ため に、 ポ リ イ ミ ド フ ィ ルム の両面に塗布 した 3 層構造に して も よ い。 上記 し た同 じ作 用 と効果があ る こ と を見いだ した。

接着フ ィ ルム の有機配線基板への接着方法は、 接着フ ィ ルム を所定の形状に切断 し 、 その後、 切断させた フ ィ ルム の正確な位置合わせを行い、 有機配線基板に熱圧着する 。

接着フ ィ ルム の切断方法は、 フ ィ ルム を所定の形状に正 確 に切断する方法な ら いずれの方法で も 良いが、 作業性、 貼 り 付け性を考える と 、 打ち 抜き金型を用 いて接着フ ィ ル ム を切断 し 、 その後有機配線基板に仮圧着、 ま た は本圧着 さ せる のが好ま し い。

切断さ れた接着フ ィ ルム の有機配線基板への熱圧着は、 接着フ ィ ルム切断後、 プ レス材に吸引 に よ り 吸着さ せ位置 合わせを正確に行っ た後、 有機配線基板上に仮圧着 し 、 そ の後熱プレス で本圧着する方法 と 、 打ち抜き用金型で接着 フ ィ ルム を打ち抜き後仮圧着 し 、 その後熱プ レス で本圧着 する方法があ る 。 ま た、 打ち 抜き金型を用 いた場合は、 打 ち 抜き金型で打ち抜かれたテープをその ま ま本圧着する方 法があ る 。

仮圧着は打ち 抜かれた接着テー プが有機配線基板に接着 すれば良 く 、 特に条件は限定 しな い。

本圧着時の接着フ ィ ルム の圧着温度は 3 0 〜 2 5 0 °Cが 好ま し く 、 7 0 〜 1 5 0 °Cが更に好ま し い。 圧着温度圧が 3 0 °C以下では接着フ ィ ルム の弾性率が高 く 、 接着力が低 い ばか り か、 有機配線基板の配線上に接着さ せる 時に は、 配線の周 り への接着剤 の埋め込み性が悪 く 好ま し く な い。 接着温度が 2 5 0 で以上では配線が酸化さ れ、 ま た有機配 線基板が柔 ら か く な り 作業性上好ま し く な い。

本圧着の圧力 は 1 〜 2 O k g c m ²が好ま し く 、 3 〜 1 0 k g c m ²が更に好ま し い。 圧着圧力が l k g Z c m ²以下では接着フ ィ ルム の接着力 、 配線周 り の埋め込み 性が悪 く 、 2 0 kg/ c m ²以上では接着剤が所定の位置以外 に はみ出 し接着剤の寸法精度が悪 く な る 。

本圧着時間は前記圧着温度、 圧着時間で接着出来る時間 な ら 良いが、 作業性を考え る と 0 . 3 〜 6 0 秒が好ま し く 0 . 5 〜 1 0 秒が更に好ま し い。

本圧着用熱プ レス は接着剤がプ レス表面 に接着 しな い様 に表面 に離型剤 した も のが好ま し く 、 特にテ フ ロ ン、 シ リ コ ー ン を用 いた も のが離型性や作業性上好ま し い。

本発明 にお いて使用 さ れる エポキ シ樹脂は、 硬化 して接 着作用 を呈する も のであればよ い。 二官能以上で、 好ま し く は分子量が 5 0 0 0 未満、 よ り 好ま し く は 3 0 0 0 未満 のエポキ シ樹脂が使用 さ れる 。 特に、 分子量が 5 0 0 以下 の ビス フ エ ノ ール A型または ビス フ エ ノ ール F 型液状樹脂 を用 い る と積層時の流動性を向上する こ とができて好ま し い。 分子量が 5 0 0 以下の ビス フ エ ノ ール A型ま た は ビス フ エ ノ ール F 型液状樹脂は、 油化 シェルエポキ シ株式会社 か ら 、 ェ ピ コ 一 ト 8 0 7 、 ェ ピ コ ー ト 8 2 7 、 ェ ピ コ ー ト 8 2 8 と い う 商品名で市販さ れて い る 。 ま た、 ダウ ケ ミ カ ル 日 本株式会社か ら は、 D . E . R . 3 3 0 、 D . E . R 3 3 1 、 D . E . R . 3 6 1 と い う 商品名で市販さ れて い る 。 さ ら に、 東都化成株式会社か ら 、 Y D 1 2 8 、 Y D F 1 7 0 と い う 商品名で市販さ れてい る 。

エポキ シ樹脂と しては、 高 T g (ガ ラ ス転移温度） 化を 目 的に多官能エポキ シ樹脂を加えて も よ く 、 多官能ェポキ シ樹脂 と しては、 フ エ ノ ールノ ボ ラ ッ ク 型エポキ シ樹脂、 ク レゾール ノ ボ ラ ッ ク 型エポキ シ樹脂等が例示さ れる 。

フ エ ノ ール ノ ボ ラ ッ ク 型エポキ シ樹脂は、 日 本化薬株式 会社か ら 、 E P P N — 2 0 1 と い う 商品名で市販さ れて い る 。 また、 ク レ ゾ一ル ノ ボ ラ ッ ク 型エポキ シ樹脂は、 住友 化学工業株式会社か ら 、 E S C N — 0 0 1 、 E S C N — 1 9 5 と い う 商品名で、 また、 前記 日 本化薬株式会社か ら 、 E O C N 1 0 1 2 , E O C N 1 0 2 5 E O C N 1 0 2 7 と い う 商品名で市販さ れて い る。 ま た、 エポキ シ樹脂 と し て、 ブロ ム化エポキ シ樹脂、 ブロ ム化 ビス フ エ ノ ール A型 エポキ シ樹脂 （例え ば住友化学工業株式会社製商品名 E S B - 4 0 0 ) 、 ブロ ムィ匕フ エ ノ 一ル ノ ボ ラ ッ ク 型エポキ シ 樹脂 （例え ば 日 本化薬株式会社製商品名 B R E N - 1 0 5 B R E N — S ) 等が使用でき る。

エポキ シ樹脂の硬化剤は、 エポキ シ樹脂の硬化剤 と して 通常用 い ら れて い る も の を使用でき 、 ァ ミ ン、 ポ リ ア ミ ド 酸無水物、 ポ リ スルフ イ ツ ド 、 三弗化硼素及びフ エ ノ ール 性水酸基を 1 分子中 に 2 個以上有する化合物であ る ビス フ エ ノ 一ル八、 ビス フ エ ノ ール F 、 ビス フ エ ノ ール S 等が挙 げ ら れる 。 特 に吸湿時の耐電食性に優れる ため フ エ ノ ール 1

樹脂であ る フ エ ノ ール ノ ボ ラ ッ ク樹脂、 ビス フ エ ノ ール ノ ポ ラ ッ ク 樹脂またはク レ ゾ一ルノ ボ ラ ッ ク 樹脂等を用 い る のが好ま し い。

こ のよ う な好ま し い と した硬化剤は、 大 日 本ィ ンキ化学 工業株式会社か ら 、 フ エ ノ ライ 卜 F 2 8 8 2 、 フ エ ノ ラ ィ 卜 L F 2 8 2 2 、 フ エ ノ ライ 卜 T D - 2 0 9 0 、 フ エ ノ ラ イ 卜 T D - 2 1 4 9 、 フ エ ノ ラ ィ 卜 V H 4 1 5 0 、 フ エ ノ ライ 卜 V H 4 1 7 0 と い う 商品名で市販さ れて い る。 ま た、 硬化剤 と して、 ブロ ムィ匕 フ エ ノ ール化合物であ る テ ト ラ ブロ モ ビス フ エ ノ ール A (帝人化成株式会社製商品名 フ ア イ ヤーガー ド F G - 2 0 0 0 ) 等が使用でき る 。

硬化剤 と と も に硬化促進剤 を用 い る のが好ま し く 、 硬化 促進剤 と しては、 各種イ ミ ダゾ一ル類を用 い る のが好ま し レ 。 イ ミ ダゾ一ル と しては、 2 — メ チルイ ミ ダゾール、 2 一 ェチル一 4 一 メ チルィ ミ ダゾ一ル、 1 一 シァ ノ エチル ー 2 — フ エ 二ルイ ミ ダゾ一リレ、 1 ー シァ ノ エチル 一 2 - フ エ ニルイ ミ ダゾ リ ゥム 卜 リ メ リ テー 卜 等が挙げ ら れる。

ィ ミ ダゾ一ル類は、 四国化成工業株式会社か ら 、 2 E 4 M Z、 2 P Z - C N、 2 P Z - C N S と い う 商品名で市販 さ れて い る 。

エポキ シ樹脂 と相溶性があ り かつ重量平均分子量が 3 万 以上の高分子量樹脂 と しては、 フ エ ノ キ シ樹脂、 高分子量 エポキ シ樹脂、 超高分子量エポキ シ樹脂、 極性の大き い官 能基含有 ゴム 、 極性の大き い官能基含有反応性ゴムな どが 挙げ ら れる 。 B ステージにお ける接着剤の タ ッ ク 性の低減 や硬化時の可撓性を向上させる ため重量平均分子量が 3 万 以上 と さ れる 。 前記極性の大き い官能基含有反応性ゴム は ア ク リ ルゴム にカルボキ シル基の よ う な極性が大き い官能 基を付加 した ゴムが挙げ ら れる 。 こ こ で、 エポキ シ樹脂と 相溶性があ る と は、 硬化後にエポキ シ樹脂 と分離 して二つ 以上の相 に分かれる こ とな く 、 均質混和物 を形成する性質 を言う 。

フ エ ノ キ シ樹脂は 、 東都化成株式会社か ら 、 フ エ ノ ト 一 卜 Y P — 4 0 、 フ エ ノ ト ー ト Y P — 5 0 、 フ エ ノ ト 一 ト Y P _ 6 0 等の商品名で市販さ れてい る。 高分子量エポキ シ 樹脂は、 分子量が 3 万〜 8 万の高分子量エポキ シ樹脂、 さ ら には、 分子量が 8 万を超え る超高分子量エポキ シ樹脂 (特公平 7 - 5 9 6 1 7 号、 特公平 7 — 5 9 6 1 8 号、 特 公平 7 — 5 9 6 1 9 号、 特公平 7 一 5 9 6 2 0 号、 特公平 7 - 6 4 9 1 1 号、 特公平 7 — 6 8 3 2 7 号公報参照） が あ り 、 何れ も 日 立化成工業株式会社で製造 して い る 。 極性 の大き い官能基含有反応性ゴム と して、 カルボキ シル基含 有ア ク リ ルゴム は、 帝国化学産業株式会社か ら 、 H T R — 8 6 0 P と い う 商品名で市販さ れて い る 。

上記ェボキ シ樹脂 と相溶性があ り かつ重量平均分子量が 3 万以上の高分子量樹脂の添加量は、 エポキ シ樹脂を主成 分 とする相 (以下ェポキ シ樹脂相 と い う ） の可撓性の不足 タ ッ ク 性の低減ゃク ラ ッ ク 等によ る絶縁性の低下 を防止す る ため 1 0 重量部以上、 ェポキ シ榭脂相の T g の低下を防 止する ため 4 0 重量部以下 と される 。

グ リ シジル (メ 夕 ) ァ ク リ レ一 卜 2 〜 6 重量 % を含む、 T g が— 1 0 °C以上でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上で あ る エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体は、 帝国化学産業 株式会社か ら 市販さ れてい る商品名 H T R - 8 6 0 P - 3 を使用する こ とができ る 。 官能基モ ノ マ一が、 カ ルボ ン酸 タ イ プの ァ ク リ ル酸や、 水酸基タ イ プの ヒ ド □ キ シメ チル ( メ タ ） ァ ク リ レー 卜 を用 い る と 、 架橋反応が進行 しやす く 、 ワニス 状態でのゲル化、 B ス テ— ン状態での硬化度の 上昇に よ る接着力 の低下等の問題があ る ため好ま し く ない ま た、 官能基モ ノ マ— と して用 い る グ リ シ ジ レ ( メ タ） ァ ク リ レー 卜 の量は、 2 〜 6 重量％ の共重合体比 とする 。 接 着力 を得る ため 、 2 重量％以上 と し 、 ゴム のゲル化 を防止 する た め に 6 重量％ 以下 と さ れる 。 残部はェチル （ メ タ ） ァ ク リ レー 卜 やブチル （メ タ ) ァ ク リ レー ト ま たは両者の 混合物を用 い る こ と ができ るが、 混合比率は、 共重合体の T g を考慮 して決定する 。 T g 力 S — 1 0 未満であ る と B ス テー ジ状態での接着フ ィ ルム の タ ッ ク 性が大き く な り 取 扱性が悪化する ので、 一 1 0 °c以上 と さ れる 。 重合方法は パール重合、 溶液重合等が挙げ ら れ、 こ れ ら に よ り 得る こ と ができ る 。

エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体の重量平均分子量は 8 0 万以上 と さ れ、 こ の範囲では、 シー ト 状、 フ ィ ルム状 での強度や可撓性の低下やタ ッ ク 性の増大が少な いか ら で あ る。

上記ェポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体添加量は、 フ ィ ルム の強度の低下やタ ッ ク 性が大き く な る の を防止する た め 1 0 0 重量部以上 と さ れ、 ェポキ シ基含有ァ ク リ ルゴム の添加量が増え る と 、 ゴム成分の相が多 く な り 、 エポキ シ 樹脂相が少な く な る ため、 高温での取扱い性の低下が起 こ る ため、 3 0 0 重量部以下 と さ れる 。

接着剤 に は、 異種材料間の界面糸口 □ よ く する ため に、 力 ッ プ リ ン グ剤 を配合する こ と ちでき る 。 力 ッ プ リ ン グ剤 と しては、 シ ラ ン力 ッ プ リ ン グ剤が好ま し い 。

シ ラ ン力 ッ プ リ ン グ剤 と しては、 T ー グ リ シ ド キ シプロ ピル 卜 リ メ 卜 キ シ シ ラ ン、 ァ ー メ ルカ プ ト プ口 ビル ト リ メ 卜 キ シ シ ラ ン 、 Ύ — ァ ミ ノ プ口 ピル ト リ エ 卜 十 シ シ ラ ン、 ァ ー ウ レィ ド プロ ピル 卜 リ ェ 卜 キ シ シ ラ ン 、 N — — ア ミ ノ エチル ノ プロ ピル 卜 リ メ ト キ シ シ ラ ン等が挙 げ ら れる

前 した シ ラ ンカ ツ プ リ ン グ剤は、 ァ — グ リ シ ド キ シプ 口 ピル ト リ メ ト キ シ シ ラ ンが N U C A — 1 8 7 、 ァ 一 メ ルカ プ ト プロ ビル ト リ メ ト キ シ シ ラ ン力 N U C A - 1 8 9 、 r - ァ ミ ノ プロ ピリレ ト リ エ ト キ シ シ ラ ンが N U C A

- 1 1 0 0 、 了 一 ウ レイ ド プロ ピル ト リ エ ト キ シ シ ラ ンが N U C A — 1 1 6 0 、 N — )3 — ア ミ ノ エチル ー ァ 一 ア ミ ノ プロ ピル ト リ メ ト キ シ シ ラ ンが N U C A — 1 1 2 0 と い う 商品名で、 いずれも 日 本ュニ力 一株式会社か ら 市販さ れてお り 、 好適に使用する こ とができ る 。

カ ッ プ リ ン グ剤の配合量は、 添加によ る効果や耐熱性お よ びコ ス ト 力ゝ ら 、 樹脂 1 0 0 重量部に対 し 0 . 1 〜 1 0 重 量部を添加する のが好ま し い。

さ ら に、 イ オ ン性不純物を吸着 して、 吸湿時の絶縁信頼 性 を よ く する ため に、 イ オ ン捕捉剤 を配合する こ とができ る 。 イ オ ン捕捉剤の配合量は、 添加によ る効果や耐熱性、 コ ス ト よ り 、 5 〜 1 0 重量部が好ま し い。 イ オ ン捕捉剤 と しては、 銅がイ オ ン化 して溶け出すの を防止する ため銅害 防止剤 と して知 ら れる化合物例え ば、 ト リ ア ジ ンチオール 化合物、 ビス フ エ ノ ール系還元剤 を配合する こ と も でき る ビス フ エ ノ ール系還元剤 と しては、 2 ， 2 ' ー メ チ レ ン 一 ビス 一 （ 4 — メ チル一 6 —第 3 — ブチリレフ エ ノ ーリレ） 、 4 4 ' — チオ ー ビス — （ 3 — メ チル— 6 —第 3 — ブチル フ エ ノ ール） 等が挙げ ら れる 。

ト リ ア ジ ンチオール化合物を成分 とする銅害防止剤は、 三協製薬株式会社か ら 、 ジス ネ ッ ト D B と い う 商品名で市 販さ れてい る 。 また ビス フ エ ノ ール系還元剤 を成分 とする 銅害防止剤は、 吉富製薬株式会社か ら 、 ヨ シ ノ ッ ク ス B B と い う 商品名で市販さ れて い る。

さ ら に 、 接着剤の取扱い性や熱伝導性 をよ く する こ と 、 難燃性を与え る こ と 、 溶融粘度を調整する こ と 、 チク ソ ト 口 ピ ッ ク 性 を付与する こ と 、 表面硬度の向上'な ど を 目 的 と して、 無機 フ ィ ラ ー を接着剤樹脂成分 1 0 0 体積部に対 し て 2 〜 2 0 体積部配合する こ とが好ま し い。 配合の効果の 点か ら 配合量が 2 体積部以上、 配合量が多 く な る と 、 接着 剤の貯蔵弾性率の上昇、 接着性の低下、 ボイ ド残存に よ る 電気特性の低下等の問題を起 こすので 2 0 体積部以下 と さ れる 。

無機フ ィ ラ ー と しては、 水酸化アルミ ニウム 、 水酸化マ グネ シゥム 、 炭酸カ ルシウム、 炭酸マ グネ シウム、 ケィ 酸 カ ルシウム 、 ケィ 酸マ グネ シウム 、 酸化カ ルシウ ム 、 酸化 マ グネ シウ ム 、 アル ミ ナ粉末、 窒化アル ミ ニウ ム粉末、 ほ う 酸アル ミ ウイ ス カ 、 窒化ホウ素粉末、 結晶性シ リ カ 、 非 晶性シ リ 力 な どが挙げ ら れる。

熱伝導性を よ く する ため に は、 アル ミ ナ、 窒化アル ミ 二 ゥ ム、 窒化ホ ウ 素、 結晶性シ リ カ 、 非晶性シ リ カ 等が好ま し い。

こ の内、 アル ミ ナは、 放熱性が良 く 、 耐熱性、 絶縁性が 良好な点で好適であ る 。 また、 結晶性 シ リ カ ま た は非晶性 シ リ カ は、 放熱性の点ではアルミ ナよ り 劣るが、 イ オ ン性 不純物が少な いため、 P C T処理時の絶縁性が高 く 、 銅箔 アルミ 線、 アル ミ 板等の腐食が少な い点で好適であ る 。

難燃性を与え る ため に は、 水酸化アル ミ ニウム 、 水酸化 マ グネ シウム、 三酸化ア ンチモ ン等が好ま し い。

溶融粘度の調整やチ ク ソ ト ロ ピ ッ ク 性の付与の 目 的 に は 水酸化アル ミ 二ゥ ム 、 水酸化マ グネ シ ウ ム、 炭酸カ ル シ ゥ ム 、 炭酸マ グネ シウム、 ケィ 酸カ ル シウム 、 ケィ 酸マ グネ シ ゥ ム 、 酸化カ ルシウ ム、 酸化マ グネ シウ ム、 アル ミ ナ、 結晶性シ リ カ 、 非晶性シ リ カ 等が好ま し い。

表面硬度の向上に関 しては、 短繊維アル ミ ナ、 ほ う 酸ァ ル ミ ウイ ス カ 等が好ま し い。

本発明の接着フ ィ ルム は、 接着剤の各成分を溶剤 に溶解 な い し分散 して ワニス と し 、 ベース フ ィ ルム上に塗布、 加 熱 し溶剤 を除去する こ と によ り 、 接着剤層 をベース フ ィ ル ム上に形成 して得 ら れる 。 ベース フ ィ ルム と しては、 ポ リ テ 卜 ラ フルォ ロ エチ レ ン フ ィ ルム 、 ポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト フ ィ ルム 、 離型処理 し たポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー 卜 フ ィ ルム、 ポ リ エチ レ ン フ イ リレム 、 ポ リ プロ ピ レ ン フ ィ ルム 、 ポ リ メ チルペ ンテ ン フ ィ ルム、 ポ リ イ ミ ド フ ィ ルム な どの プラ ス チ ッ ク フ ィ ルムが使用でき る 。 ベース フ ィ ル ム は、 使用時に剥離 して接着フ ィ ルム のみを使用する こ と もでき る し 、 ベース フ ィ ルム と と も に使用 し 、 後で除去す る こ と もでき る 。

本発明で用 い る プラ スチ ッ ク フ ィ ルム と しては、 例え ば カ プ ト ン （東 レ、 デュ ポ ン株式会社製商品名） 、 ア ビカ ル (鐘淵化学工業株式会社製商品名） 等のポ リ イ ミ ド フ ィ ル ム 、 ル ミ ラ 一 （東 レ、 デュポ ン株式会社製商品名） 、 ピュ 一レ ッ ク ス （帝人株式会社製商品名） 等のポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト フ ィ ルムな どを使用する こ とができ る。

ワ ニス化の溶剤は、 比較的低沸点の 、 メ チルェチルケ ト ン、 アセ ト ン、 メ チルイ ソ ブチルケ ト ン、 2 — エ ト キ シェ タ ノ ール、 ト ルエ ン、 ブチルセルソ ルブ、 メ タ ノ ール、 ェ 夕 ノ ール、 2 — メ ト キ シエタ ノ ールな ど を用 い る のが好ま し い。 また、 塗膜性を向上するな どの 目 的で、 高沸点溶剤 を加えて も 良い。 高沸点溶剤 と しては、 ジメ チルァセ ト ァ ミ ド 、 ジ メ チルホルム ア ミ ド 、 メ チル ピ ロ リ ド ン、 シ ク ロ へキサ ノ ンな どが挙げ ら れる。

ワニス の製造は、 無機フ イ ラ一 の分散を考慮 した場合に は、 ら いか い機、 3 本 ロ ール及びビーズミ ル等に よ り 、 ま た これ ら を組み合わせて行な う こ とができ る 。 フ ィ ラー と 低分子量物 を あ ら か じ め混合 した後、 高分子量物を配合す る こ と によ り 、 混合に要する時間 を短縮する こ と も可能 と な る。 また、 ワ ニス と した後、 真空脱気に よ り ワ ニス 中 の 気泡を除去す る こ とが好ま し い。

上記プラ ス チ ッ ク フ ィ ルム等のベ一ス フ イ ルム上に接着 剤 ワニス を塗布 し 、 加熱乾燥 して溶剤 を除去する が、 これ に よ り 得 ら れる接着剤 は、 D S C を用 いて測定 し た全硬化 発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた状態 と さ れる 。 溶剤 を除去する 際 に加熱す る が、 こ の時、 接着剤組成物の硬化 反応が進行 しゲル化 して く る 。 その際の硬化状態が接着剤 の流動性に影響 し 、 接着性や取扱い性を適正化する 。 D S C (示差走査熱分析） は、 測定温度範囲内で、 発熱、 吸熱 の無い標準試料 と の温度差をたえず打ち 消すよ う に熱量を 供給ま た は除去するゼ ロ位法を測定原理 とする も のであ り 測定装置が市販さ れてお り それを用 いて測定でき る 。 樹脂 組成物の反応は、 発熱反応であ り 、 一定の昇温速度で試料 を昇温 して い く と 、 試料が反応 し熱量が発生する 。 その発 熱量をチャ ー ト に出力 し、 ベース ラ イ ン を基準 と して発熱 曲線と ベース ラ イ ンで囲 まれた面積を求め、 こ れを発熱量 とする 。 室温か ら 2 5 0 °Cまで δ Ι Ο ^ Ζ分の昇温速度 で測定 し 、 上記 し た発熱量を求め る 。 こ れ ら は、 全 自動で 行な う も の も あ り 、 それを使用する と 容易 に行な う こ と が でき る 。 つ ぎに、 上記べ一ス フ イ ルム に塗布 し 、 乾燥 して 得た接着剤の発熱量は、 つぎのよ う に し て求め る 。 まず、 2 5 °Cで真空乾燥器を用 いて溶剤 を乾燥さ せた未硬化試料 の全発熱量を測定 し 、 これを A ( J / g ) とする 。 つぎに 塗工、 乾燥 し た試料の発熱量を測定 し 、 こ れを B とする 。 試料の硬化度 C ( % ) (加熱、 乾燥に よ り 発熱を終えた状 態） は、 つ ぎの数式 （ 1 ) で与え ら れる 。

C ( % ) = ( A - B ) X 1 0 0 / A "- ( 1 ) 本発明の接着剤の動的粘弾性測定装置で測定 し た貯蔵弾 性率は、 2 5 °〇で 2 0 〜 2 , O O O M P a で、 2 6 0 で 3 〜 5 0 M P a と い う 低弾性率でな ければな ら な い。 貯蔵 弾性率の測定は、 接着剤硬化物 （ D S C を用 いて測定 し た 場合の全硬化発熱量の 9 5 〜 1 0 0 % の発熱を終えた接着 剤） に 引張 り 荷重をか けて、 周波数 1 0 H z 、 昇温速度 5 〜 1 O t: /分で — 5 0 でか ら 3 0 0 °C ま で測定する温度依 存性測定モー ドで行っ た。 2 5 ^での貯蔵弾性率が 2 ， 0 0 O M P a を超え る も のでは、 半導体チ ッ プと プ リ ン ト 配 線板の熱膨張係数の差によ っ て リ フ ロ ー時に発生する応力 を緩和 さ せる効果が小 さ く なる ため ク ラ ッ ク を発生さ せて し ま う 。 一方、 貯蔵弾性率が 2 0 M P a 未満では、 接着剤 の取扱性が悪 く なる 。 好ま し く は 5 0 〜 1 0 0 O M P a で あ る。

本発明は、 エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体 と ェポキ シ樹脂系接着剤 にお いて、 室温付近での弾性率が低い こ と を特徴 と して い る。 ェポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体は 室温付近での弾性率が低いため、 エポキ シ基含有ア ク リ ル 系共重合体の混合比を大き く する こ と で、 半導体チ ッ プと プ リ ン ト 配線板の熱膨張係数の差に起因 して、 リ フ ロ ー時 の加熱冷却過程で発生する応力 を緩和する効果に よ り ク ラ ッ ク を抑制する こ とができ る 。 ま た、 エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体はェポキ シ樹脂と の反応性に優れる ため、 接着剤硬化物が化学的、 物理的に安定する ため P C T処理 に代表さ れる耐湿性試験に優れた性能を示す。 ま た、 下記 の方法によ り 、 従来の接着フ ィ ルム の強度の低下、 可撓性 の低下、 タ ッ ク 性の増大等取 り 扱い性の点での 問題を解決 し た。

1 ) 本発明で規定 し たエポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体 を使用する こ と に よ り 、 リ フ 口 一時の ク ラ ッ ク 発生を 抑制でき る 。

2 ) 分子量の大き いァ ク リ ル系共重合体を使用する こ と で 共重合体の添加量が少ない場合で も 、 接着フ ィ ルム の フ ィ ルム強度、 可撓性を確保でき る 。

3 ) エポキ シ樹脂 と相溶性があ り かつ重量平均分子量 3 万 以上の高分子量樹脂を加え る こ と で、 タ ッ ク 性を低減 する こ と ができ る 。

さ ら に、 本発明の接着剤では、 エポキ シ樹脂 と 高分子量 樹脂とが相溶性が良 く 均一になっ てお り 、 ア ク リ ル系共重 合体に含 まれる エポキ シ基がそれ ら と部分的に反応 し 、 未 反応のエポキ シ樹脂を含んで全体が架橋 してゲル化する た め に、 それが流動性を抑制 し 、 エポキ シ樹脂等を多 く 含む 場合にお いて も取扱い性を損な う こ と がない。 ま た、 未反 応のエポキ シ樹脂がゲル中 に多数残存 してい る ため、 圧力 がかか っ た場合、 ゲル中 よ り 未反応成分が し みだすため、 全体がゲル化 した場合で も 、 接着性の低下が少な く な る 。

接着剤の乾燥時に は、 エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合 体に含まれる エポキ シ基やエポキ シ樹脂が と も に反応する が、 エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体は分子量が大き く 1 分子鎖中 にエポキ シ基が多 く 含まれる ため 、 反応が若千 進んだ場合で も ゲル化する 。 通常、 D S C を用 いて測定 し た場合の全硬化発熱量の 1 0 か ら 4 0 % の発熱を終えた状 態、 すなわち A ま たは B ステー ジ前半の段階でゲル化がお こ る。 そのた め 、 エポキ シ樹脂等の未反応成分 を多 く 含ん だ状態でゲル化 し てお り 、 溶融粘度がゲル化 して いな い場 合に比べて、 大幅に増大 してお り 、 取扱い性を損な う こ と がない。 ま た圧力がかか っ た場合、 ゲル中 よ り 未反応成分 が しみだすため 、 ゲル化 した場合で も 、 接着性の低下が少 な い。 さ ら に、 接着剤がエポキ シ樹脂等の未反応成分を多 く 含んだ状態でフ イ リレム化でき る ため、 接着フ ィ ルム の ラ ィ フ （有効使用期間） が長 く な る と い う 利点があ る 。

従来のエポキ シ樹脂系接着剤では B ス テージの後半か ら 、 C ス テー ジ状態で初めてゲル化が起 こ り 、 ゲル化が起 こ つ た段階でのエポキ シ樹脂等の未反応成分が少な いため、 流 動性が低 く 、 圧力がかか っ た場合で も 、 ゲル中 よ り しみだ す未反応成分が少な いた め、 接着性が低下する 。

なお、 ア ク リ ル系共重合体に含 まれる エポキ シ基 と低分 子量のエポキ シ樹脂のエポキ シ基の反応 しやす さ につ いて は明 ら かではないが、 少な く と も 同程度の反応性を有 して いればよ く 、 ア ク リ ル系共重合体に含 ま れる エポキ シ基の みが選択的 に反応する も のであ る必要はな い。

なお こ の場合、 A 、 B 、 C ス テー ジは、 接着剤の硬化の 程度を示す。 Aステー ジはほぼ未硬化でゲル化 し て いな い 状態であ り 、 D S C を用 いて測定 し た場合の全硬化発熱量 の 0 〜 2 0 % の発熱を終えた状態であ る 。 B ス テー ジは若 干硬化、 ゲル化が進んだ状態であ り 全硬化発熱量の 2 0 〜 6 0 % の発熱を終えた状態であ る 。 C ス テー ジはかな り 硬 化が進み、 ゲル化 した状態であ り 、 全硬化発熱量の 6 0 〜 1 0 0 % の発熱を終えた状態であ る。

ゲル化の判定につ いては、 T H F (テ ト ラ ヒ ド ロ フ ラ ン） 等の浸透性の大き い溶剤 中 に接着剤 を浸 し 、 2 5 で で 2 0 時間放置 した後、 接着剤が完全に溶解 しな いで膨潤 した状 態にあ る も の をゲル化 し た と判定 した。 なお 、 実験的には 以下のよ う に判定 した。

T H F 中 に接着剤 （重量 W 1 ) を浸 し 、 2 5 で 2 0 時 間放置 し た後、 非溶解分を 2 0 0 メ ッ シ ュ のナイ ロ ン布で 濾過 し 、 こ れを乾燥 し た後の重量を測定 （重量 W 2 ) した T H F抽出率 （ ％ ) をつ ぎの数式 （ 2 ) のよ う に算出 した T H F抽出率が 8 0 重量％ を越え る も の をゲル化 していな い と し 、 8 0 重量％ 以下の も のをゲル化 し て い る と判定 し た。

tWl—重量 W2) X 100

THF抽出率 （直量％) =- (2) 重量 W1

本発明では、 フ ィ ラ ー を添加す る こ と によ り 、 溶融粘度 が大き く でき 、 さ ら にチク ソ ト ロ ピ ッ ク 性 を発現でき る た め に、 上記効果を さ ら に大き く する こ と が可能 と な る。 さ ら に、 上記の効果に加えて、 接着剤 の放熱性向上、 接 着剤 に難燃性を付与、 接着時の温度にお いて適正な粘度を も たせる こ と 、 表面硬度の向上等の特性 も付与でき る 。 本 発明の接着フ ィ ルム を用 いて半導体チ ッ プ と配線板を接着 させた半導体装置は、 耐リ フ 口一性、 温度サイ ク ルテス ト 耐電食性、 耐湿性 （耐 P C T性） 等に優れていた。

本発明でコ ア材に用 い ら れる耐熱性熱可塑性フ ィ ルム は ガ ラ ス転移温度 T g が 2 0 0 以上のポ リ マ または液晶ポ リ マ を用 いた フ イ ルムであ る こ と が好ま し く 、 ポ リ イ ミ ド ポ リ エーテルスルホ ン、 ポ リ ア ミ ド イ ミ ド 、 ポ リ エーテル イ ミ ド ま たは全芳香族ポ リ エステルな どが好適に用 い られ る 。 フ イ リレム の厚みは、 5 〜 2 0 0 ; mの範囲内で用 い る のが好ま し いが、 限定する も のではな い。 T g が 2 0 0 °C 以下の熱可塑性フ ィ ルム を コ ア材に用 いた場合は、 はんだ リ フ ロ ー時な どの高温時に塑性変形を起 こす場合があ り 、 好ま し く ない。

本発明でコ ア材の両面に形成さ れる接着剤 は、 接着剤の 各成分を溶剤 に溶解な い し分散 して ワ ニス と し 、 コ ア材 と な る耐熱性熱可塑性フ ィ ルム上に塗布、 加熱 し溶剤 を除去 する こ と によ り 作製する こ と ができ 、 接着剤層 を コ ア材 と な る耐熱性熱可塑性 フ ィ ルム上に形成する こ と に よ り 三層 構造の両面接着フ ィ ルム を得る こ とができ る 。 接着剤の厚 みは、 2 〜 ： 1 5 0 mの範囲で用 い ら れ、 こ れよ り 薄い と 接着性や熱応力緩衝効果に乏 し く 、 厚い と経済的でな く な る が、 制限する も のでない。

また、 接着剤の各成分を溶剤 に溶解な い し分散 して ヮ ニ ス と し 、 こ の ヮ ニス をベース フ ィ ルム上に塗布、 加熱 し溶 剤 を除去する こ と によ り 接着剤成分のみか ら な る接着フ ィ ルム を作製 し 、 こ の接着剤成分のみか ら な る接着フ ィ ルム を コ ア材 と な る耐熱性熱可塑性フ ィ ルム の両面 に貼 り 合わ せる こ と によ り 三層構造の両面接着フ ィ ルム を得る こ と も でき る 。 こ こ で、 接着剤成分のみか ら な る接着フ ィ ルム を 作製する ため のベース フ ィ ルム と しては、 ボ リ テ ト ラ フル ォ ロ エチ レ ン フ ィ ルム 、 ポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト フ ィ ルム、 離型処理 したポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト フ ィ ルム ポ リ エチ レ ン フ ィ ルム 、 ポ リ プロ ピ レ ン フ ィ ルム 、 ポ リ メ チルペ ンテ ン フ ィ ルム 、 ポ リ イ ミ ド フ ィ ルムな どの プラ ス チ ッ ク フ ィ ルムが使用 でき る。 プラ ス チ ッ ク フ ィ ルム と し ては、 例え ば、 カ プ ト ン （東 レ、 デュ ポ ン株式会社製商品 名） 、 ア ビカ ル （鐘淵化学工業株式会社製商品名） 等のポ リ イ ミ ド フ ィ ルム、 ル ミ ラ一 （東 レ、 デュ ポ ン株式会社製 商品名） 、 ピ ュ ー レ ッ ク ス （帝人株式会社製商品名） 等の ポ リ エチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト フ ィ ルムな ど を使用する こ と ができ る 。

ワ ニス化の溶剤は、 比較的低沸点の、 メ チルェチルケ ト ン、 アセ ト ン、 メ チルイ ソ プチルケ ト ン、 2 — エ ト キ シェ 夕 ノ ール、 ト ルエ ン、 ブチルセルソルブ、 メ タ ノ ール、 ェ 夕 ノ ール、 2 — メ ト キ シエタ ノ ールな ど を用 い る のが好ま し い。 また、 塗膜性を 向上する な どの 目 的で、 高沸点溶剤 を加えて も 良い。 高沸点溶剤 と しては、 ジメ チルァセ ト ァ ミ ド 、 ジ メ チルホルム ア ミ ド 、 メ チル ピ ロ リ ド ン、 シ ク ロ へキサ ノ ンな どが挙げ ら れる 。

ワニス の製造は、 無機 フ ィ ラーの分散を考慮 し た場合に は、 ら いか い機、 3 本 ロ ール及びビーズミ ル等に よ り 、 ま た これ ら を組み合わせて行な う こ とができ る 。 フ ィ ラー と 低分子量物 を あ ら か じ め混合 した後、 高分子量物 を配合す る こ と によ り 、 混合に要する 時間 を短縮する こ と も可能 と な る。 また、 ヮ ニス と し た後、 真空脱気に よ り ワ ニス 中 の 気泡を除去する こ とが好ま し い。

上記接着剤は 、 コ ア材 と な る耐熱性熱可塑性フ イ リレム ま た はプラ ス チ ッ ク フ ィ ルム等のベ一ス フ イ ルム上 に接着剤 ワ ニス を塗布 し 、 加熱乾燥 して溶剤 を除去する こ と によ り 得 ら れる が、 こ れに よ り 得 ら れる接着剤 は、 D S C を用 い て測定 し た全硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた状 態 とする のが好ま し い。 溶剤 を除去する 際 に加熱する が、 こ の時、 接着剤組成物の硬化反応が進行 しゲル化 して く る その際の硬化状態が接着剤の流動性に影響 し 、 接着性や取 扱い性を適正化する 。 D S C (示差走査熱分析 ) は、 測定 温度範囲内で、 発熱、 吸熱の無い標準試料 と の温度差をた えず打ち 消すよ う に熱量を供給ま た は除去するゼ口位法を 測定原理 とする も のであ り 、 測定装置が市販さ れてお り そ れを用 いて測定でき る 。 樹脂組成物の反応は、 発熱反応で あ り 、 一定の昇温速度で試料を昇温 して い く と 、 試料が反 応 し熱量が発生する 。 その発熱量をチ ャ ー ト に出力 し、 ベ ース ラ イ ン を基準 と して発熱曲線 と ベース ラ イ ンで囲 まれ た面積を求め、 こ れを発熱量 とする 。 室温か ら 2 5 0 °C ま で 5 〜 1 0 で /分の昇温速度で測定 し 、 上記 した発熱量を 求め る 。 こ れ ら は、 全 自 動で行な う も の も あ り 、 それを使 用する と容易 に行な う こ とができ る 。

上記コ ア材 と な る耐熱性熱可塑性フ ィ ルム ま た はベース フ ィ ルム に塗布 し 、 乾燥 して得た接着剤の発熱量は、 つ ぎ の よ う に して求め る 。 まず、 接着剤成分のみを取 り 出 し 、

2 5 °Cで真空乾燥器を用 いて溶剤 を乾燥さ せた未硬化試料 の全発熱量を測定 し 、 こ れを A ( J / g ) とする 。 つ ぎに 塗工、 乾燥 した試料の発熱量を測定 し 、 こ れを B とする 。 試料の硬化度 C ( % ) (加熱、 乾燥に よ り 発熱を終えた状 態） は、 つ ぎの数式 （ 1 ) で与え ら れる 。

C ( % ) = ( A - B ) X 1 0 0 / A - ( 1 ) 本発明の接着剤成分の動的粘弾性測定装置で測定 した貯 蔵弾性率は、 2 5 で 2 0 〜 2 , O O O M P a で、 2 6 0 °Cで 3 〜 5 O M P a と い う 低弾性率であ る こ と が好ま し い 貯蔵弾性率の測定は、 接着剤硬化物 に 引張 り 荷重 をか けて 周波数 1 0 H z 、 昇温速度 5 〜 1 0 °C Z分で — 5 0 °Cか ら

3 0 0 °C まで測定する温度依存性測定モー ド で行っ た。 2 5 °Cでの貯蔵弾性率が 2 , 0 0 O M P a を超え る も のでは 半導体チ ッ プと プ リ ン ト 配線板の熱膨張係数の差によ っ て リ フ ロ ー時に発生する応力 を緩和 さ せる 効果が小 さ く な る た め ク ラ ッ ク を発生さ せて し ま う 。 一方、 貯蔵弾性率が 2 0 M P a 未満では、 取扱性が悪 く な る 。

本発明では、 コ ア材に耐熱性熱可塑性フ ィ ルム を用 い る 三層構造を と る こ と で、 エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合 体 と エポキ シ樹脂系接着剤 において、 室温付近での弾性率 が低い こ と に起因する接着フ ィ ルム の取 り 扱い性を容易 に する こ と を特徴 と して い る。 すなわち 、 本発明 の三層構造 によ り 、 室温付近での剛性のな い接着 フ ィ ルム の位置合せ 等の作業を容易 に 自 動化する こ とができ 、 しか も 、 本接着 剤系の優れた熱応力緩和効果を発現する こ とができ る 。 本 発明では、 下記の方法に よ り 、 従来の低弾性率接着 フ ィ ル ム の剛性の低下等に よ る取 り 扱い性の点での問題 を解決 し た。

1 ) コ ア材に耐熱性熱可塑性フ ィ ルム を配 した三層構造を と る こ と で低弾性率の接着剤 を フ ィ ルム状で容易 に取 り 扱う こ とができ る 。

2 ) 本発明で規定 した コ ア材 とな る耐熱性熱可塑性フ ィ ル ム を用 い る こ と によ り 、 リ フ ロ ー時の接着フ ィ ルム の 塑性変形 を抑制でき る 。

さ ら に、 本発明では、 エポキ シ樹脂 と 高分子量樹脂 と が 相溶性が良 く 均一にな っ てお り 、 ア ク リ ル系共重合体に含 まれる エポキ シ基がそれ ら と部分的に反応 し 、 未反応のェ ポキ シ樹脂を含んで全体が架橋 してゲル化する ため に、 そ れが流動性を抑制 し 、 エポキ シ樹脂等を多 く 含む場合にお いて も取扱い性を損な う こ とがな い。 ま た、 未反応のェポ キ シ樹脂がゲル中 に多数残存 して い る ため、 圧力がかか つ た場合、 ゲル中 よ り 未反応成分が しみだすため、 全体がゲ ル化 し た場合で も 、 接着性の低下が少な く な る 。

接着剤の乾燥時に は、 エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合 体に含まれる エポキ シ基やエポキ シ樹脂が と も に反応する が、 エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体は分子量が大き く 1 分子鎖中 にエポキ シ基が多 く 含まれる ため、 反応が若干 進んだ場合で もゲル化する 。 通常、 D S C を用 いて測定 し た場合の全硬化発熱量の 1 0 か ら 4 0 % の発熱を終えた状 態、 すなわち A または B ステージ前半の段階でゲル化がお こ る 。 そのため、 エポキ シ樹脂等の未反応成分を多 く 含ん だ状態でゲル化 してお り 、 溶融粘度がゲル化 していな い場 合に比べて、 大幅に増大 してお り 、 取扱い性を損な う こ と がない。 また圧力がかか っ た場合、 ゲル中 よ り 未反応成分 が しみだすため、 ゲル化 した場合で も 、 接着性の低下が少 な い。 さ ら に、 接着剤がエポキ シ樹脂等の未反応成分を多 く 含んだ状態で フ ィ ルム化でき る ため 、 接着フ ィ ルム の ラ ィ フ （有効使用期間） が長 く な る と い う 利点があ る。

従来のエポキ シ樹脂系接着剤では B ス テー ジの後半か ら C ス テー ジ状態で初めてゲル化が起 こ り 、 ゲル化が起 こ つ た段階でのエポキ シ樹脂等の未反応成分が少な いため、 流 動性が低 く 、 圧力がかか っ た場合で も 、 ゲル中 よ り しみだ す未反応成分が少ないため、 接着性が低下する 。

なお、 ア ク リ ル系共重合体に含まれる エポキ シ基 と低分 子量のエポキ シ樹脂のエポキ シ基の反応 しやすさ につ いて は明 ら かではないが、 少な く と も 同程度の反応性を有 して いればよ く 、 ア ク リ ル系共重合体に含 まれる エポキ シ基の みが選択的に反応する も のであ る必要はな い。 なお こ の場合、 A、 B 、 C ステージは、 接着剤の硬化の 程度を示す。 Aステージはほぼ未硬化でゲル化 していない 状態であ り 、 D S C を用 いて測定した場合の全硬化発熱量 の 0 〜 2 0 % の発熱を終えた状態である。 B ステージは若 千硬化、 ゲル化が進んだ状態であ り 全硬化発熱量の 2 0 〜 6 0 % の発熱を終えた状態である。 C ステージはかな り 硬 化が進み、 ゲル化した状態であ り 、 全硬化発熱量の 6 0 〜 1 0 0 % の発熱を終えた状態である。 ゲル化の判定については、 T H F (テ ト ラ ヒ ド ロ フ ラ ン） 等の浸透性の大きい溶剤中に接着剤を浸 し、 2 5 でで 2 0 時間放置した後、 接着剤が完全に溶解しないで膨潤 した状 態にあ る もの をゲル化した と判定した。 なお、 実験的には、 以下のよ う に判定した。

T H F 中に接着剤 （重量 W 1 ) を浸 し、 2 5 °Cで 2 0 時 間放置 した後、 非溶解分を 2 0 0 メ ッ シュ のナイ ロ ン布で 濾過し、 これを乾燥 した後の重量を測定 （重量 W 2 ) した。

T H F抽出率 （％ ) をつぎの数式 （ 2 ) のよ う に算出 した。

T H F抽出率が 8 0 重量％ を越える も の をゲル化 していな い と し、 8 0 重量％以下の ものをゲル化 している と判定し た。

(重量 W1—重量 W2) X 100

THF抽出率 （重量％) = (2)

重量 W1 本発明では、 フ イ ラ 一 を添加する こ と によ り 、 溶融粘度 が大き く でき 、 さ ら にチク ソ ト ロ ピ ッ ク 性を発現でき る た め に、 上記効果を さ ら に大き く する こ とが可能 と な る 。

さ ら に、 上記の効果に加えて、 接着剤の放熱性向上、 接 着剤 に難燃性の付与、 接着時の温度にお いて適正な粘度を も たせる こ と 、 表面硬度の向上等の特性 も付与でき る 。 図面の簡単な説明 図 1 ( a ) は本発明 によ る単層 の熱硬化性接着フ ィ ルム の断面図、 図 1 ( b ) は本発明 によ る 3 層接着フ ィ ルム の 断面図であ る 。

図 2 は、 接着部材を有機配線基板に熱圧着 した半導体搭 載用基板の断面図であ る 。

図 3 は、 接着部材を有機配線基板に熱圧着 した半導体搭 載用基板の断面図であ る 。

図 4 は、 本発明の半導体装置の断面図であ る 。

図 5 は、 本発明の半導体装置の他の例の断面図であ る 。 図 6 は、 半導体搭載用基板および半導体装置の一実施例 の製造工程を示す断面図であ る。

図 7 は、 半導体搭載用基板および半導体装置の他の実施 例の製造工程 を示す断面図であ る 。 図 8 は、 本発明の半導体装置の他の例の断面図であ る 。 発明 を実施する ための最良の形態 以下、 図面に基づき本発明 の各種実施例 につ いて説明す る 。

<実施例 1 >

図 1 ( a ) は単層の熱硬化性接着フ ィ ルム の断面図であ り 、 動的粘弹性装置で測定さ れるその硬化物の 2 5 °C にお ける弾性率が 1 0 力、 ら 2 0 0 O M P a の範囲であ り 、 かつ 2 6 0 °C にお ける弾性率が 3 か ら 5 0 M P a の範囲で規定 さ れ、 D S C (示差熱量計） を用 いて測定 し た場合の全硬 化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた半硬化状態の熱硬 化性接着剤 1 か ら な る 。 熱硬化性接着フ ィ ルム 内 に残存す る溶媒量を 2 % 以下に乾燥さ れたエポキ シ基含有ァ ク リ ル 共重合体フ ィ ルム を用 いた。

図 1 ( b ) は熱硬化性接着剤 1 をポ リ イ ミ ド フ ィ ルム 2 の両面に塗工 さ れた 3 層 の接着フ ィ ルム の断面図 を示す。 こ の例ではボ リ イ ミ ド フ ィ ルム と して宇部興産製の 5 0 m厚のユー ピ レ ッ ク ス （商品名） を用 いた。

図 2 は ワ イ ャボ ンディ ン グ方式で半導体端子部 と配線基 板側端子部 と を接続する の に好適な、 接着部材 3 を有機配 線基板 4 に熱圧着 し た半導体搭載用基板の断面図 、 図 3 は T A B のイ ンナーボ ンディ ン グ方式で半導体端子部 と配線 板側端子部 と接続す る の に好適な、 接着部材 3 をテープ状 配線基板 5 に熱圧着 し た半導体搭載用基板の断面図であ る 図 4 は図 2 の半導体搭載用基板にチ ッ プ 6 を フ ェイ ス ア ツ プで接着 し 、 半導体端子部 と配線板側端子部 と がワイ ヤ 7 に よ り ワ イ ヤボ ンディ ン グさ れ、 封止材で封止さ れてな る 半導体装置の断面図 、 図 5 は図 3 の半導体搭載用基板にチ ッ プ 6 を フ ェイ ス ダウ ンで接着 した のち T A B のイ ンナー ボ ンディ ン グ方式で半導体端子部 と基板側端子部 と が接続 さ れ、 チ ッ プ 6 端面が液状封止材 8 で封止 さ れてな る 半導 体装置の断面図であ る 。 なお、 図 8 に示すよ う に、 配線 9 を基板の半導体チ ッ プ搭載側 と は反対側 に形成 して も よ い こ の場合、 外部接続端子 1 2 は、 半導体チ ッ プ搭載側 と は 反対の側 に形成さ れた配線 9 の表面に形成さ れる 。 また、 配線 9 の露出部分は、 レ ジス ト 1 1 に よ り 覆われる 。

図 6 に半導体搭載用基板および半導体装置の製造工程 を 示す。

動的粘弾性装置で測定さ れるその硬化物の 2 5 °C にお け る 弾性率が 1 0 力 ら 2 0 0 O M P a の範囲であ り 、 かつ 2 6 0 °C にお ける 弾性率力 3 か ら 5 O M P a の範囲で規定 さ れ、 D S C を用 いて測定 し た場合の全硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた半硬化状態の熱硬化性接着剤 1 で構 成さ れる 熱硬化性接着テー プ （接着部材） 3 を所定の大き さ に切断プ レスで切断する （図 6 ( a ) ) 。

切断さ れた熱硬化性接着テープ 3 を 、 1 層 の C u 配線が 施さ れ、 外部はんだ端子用 スルーホールが形成さ れたポ リ イ ミ ド フ ィ ルム基板 （有機配線基板） 4 上面に精密に位置 合わせ し た後、 熱プ レス にて熱圧着 し半導体搭載用基板を 得る （図 6 ( b ) ) 。

こ の例では、 熱硬化性接着フ ィ ルム の切断、 およびポ リ イ ミ ド フ ィ ルム基板への精密位置決め搭載及び仮固定は個 々 に行い 、 その後、 搭載 した熱硬化性接着フ ィ ルム を一括 して熱プ レス にて本圧着 して 7 連の フ レーム状半導体搭載 用基板を得た。 さ ら に こ の例では、 熱硬化性接着フ ィ ルム 3 を切断する 工程の前に 、 帯電 し た空気を吹き付ける エ リ ミ ノ ス 夕 ッ ト （静電気除去） 工程 を実施 し 、 帯電 した絶縁 性の フ ィ ルムが切断工程時に治具に貼 り 付 く こ と を防止 し た。 ま た、 さ ら に仮接着な ら びに一括 して本接着をする 際 の熱硬化性接着 フ ィ ルム 3 に接触する熱プ レス の上型に は テ フ ロ ンな い し はシ リ コ ンの離型表面処理 を施 し 、 熱硬化 性フ ィ ルムが上型に粘着する こ と を防止 し た。 こ う して得 ら れた多連半導体搭載用 フ レーム基板に半導体チ ッ プ 6 を フ ェイ ス ア ッ プにて精密位置決め搭載 し 、 熱プ レス にて加 圧 し接着する チ ッ プマ ウ ン ト 工程 を経る 。 こ の例では半導 体チ ッ プ側の加熱温度 を少な く と も 半導体搭載用基板側よ り 高 く 設定 し 、 両面か ら 加熱 ' 圧着 した。

その後、 半導体チ ッ プ側の端子部 と基板側端子部 と を金 線で ワ イ ヤボ ンディ ン グする ワイ ヤボ ンディ ン グ工程 （図 6 ( c ) ) 、 お よびエポキ シ系封止材にて ト ラ ンス フ ァ ー モール ド成形 し て封止する封止工程 （図 6 ( d ) ) 、 そ し て はんだボールを搭載 し リ フ ロー工程をへて外部端子 9 を 形成する はんだボール形成工程をへて、 本発明 に よ る 半導 体装置を得た （図 6 ( e ) ) 。 封止材 8 と して 日 立化成製 ビ フ エニル系エポキ シ封止材 C E L — 9 2 0 0 (商品名） を用 いた。

<比較例 1 >

1 層 の C u 配線が施さ れ、 外部はんだ端子用 スルーホー ルが形成さ れたポ リ イ ミ ド フ ィ ルム配線基板 （実施例 1 1 で使用 し た の と 同 じ） 上面に、 エポキ シ樹脂を主成分 と し その硬化物の D M A (動的粘弾性測定装置） で測定さ れる 2 5 °C の弾性率が 3 0 0 0 M P a の絶縁性液状接着剤 をダ ィ ボ ン ド装置にて滴下 · 塗布 し、 半導体チ ッ プを精密に位 置決め し搭載 し た。 その後、 ク リ ー ンオー ブン内で所定の 硬化時間 を経たのち 、 実施例 1 と 同 じ ワ イ ヤボ ンディ ン グ 工程、 封止工程、 及びはんだボール形成工程をへて半導体 装置を得た。

<比較例 2 >

実施例 1 で使用 したの と 同 じポ リ イ ミ ド配線基板に、 シ リ コ ン樹脂を主成分 と しその硬化物の 2 5 °C の弾性率が 1 0 M P a であ り 、 かつ 2 6 0 °C にお け る 弾性率が測定不可 能な ほ ど小さ い絶緣性液状接着剤、 を ダイ ボ ン ド装置にて 滴下 ' 塗布 し 、 半導体チ ッ プを搭載 し 、 その後、 実施例 1 と 同 じ工程をへて半導体装置を得た。

<実施例 2 >

図 7 に半導体搭載用基板および半導体装置の製造工程を 示す。

動的粘弾性装置で測定さ れるその硬化物の 2 5 °C にお け る 弾性率が 1 0 カゝ ら 2 0 0 O M P a の範囲であ り 、 かつ 2 6 0 °C にお け る 弾性率が 3 か ら 5 O M P a の範囲で規定さ れ、 D S C を用 いて測定 した場合の全硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた半硬化状態の熱硬化性接着剤 1 で構 成さ れる 熱硬化性接着テープ （接着部材） 3 を所定の大き さ に切断プ レスで切断する （図 7 ( a ) ) 。

切断さ れた熱硬化性接着テープ 3 を 、 1 層の C u 配線が 施 さ れ、 T A B テー プ同様のイ ンナー リ ー ド部 と外部はん だ端子用 のスルーホールが形成さ れたポ リ イ ミ ド フ ィ ルム 基板 5 の上面に精密 に位置合わせ した後、 熱プ レス にて熱 圧着 して半導体搭載用基板を得た （図 7 ( b ) ) 。

こ の例では、 実施例 1 に記載さ れた切断工程前の静電気 除去工程、 お よ び熱プ レス上型面への離型表面処理 を施 し た 同 じ工程にて、 多連半導体搭載用 フ レーム基板を得た。

その後、 半導体搭載用 フ レーム基板に半導体チ ッ プ 6 を フ ェイ ス ダウ ンで精密位置合わせ して順次搭載 し 、 熱プ レ ス にて熱圧着 し た （図 7 ( c ) ) 。 その後、 基板側端子で あ る C u イ ンナー リ ー ド 部 1 0 を個々 に T A B イ ンナー リ ー ド ボ ン ダ一 （ こ の例ではシ ン グルポイ ン ト ボ ンダ一） を 用 いて、 チ ッ プ側の端子部に接続する イ ンナー リ ー ドボ ン デイ ン グを経て （図 7 ( d ) ) 、 チ ッ プ端面 と ポ リ イ ミ ド フ ィ ルム基板 5 の上面 と をエポキ シ系液状封止材 8 をディ ス ペ ンス にて被覆 し （図 7 ( e ) ) 、 所定の加熱 · 硬化時 間 を経て、 半導体装置を得た （図 7 ( f ) ) 。 こ の例では イ ンナー リ ー ド部に は C u の上に S n め っ きが施さ れた も の を用 い 、 半導体端子部には A u め っ きバ ンプが形成さ れ て い る も の を用 いて A u Z S n 接合 によ り 接続 した。

<比較例 3 >

1 層の C u 配線が施さ れ 、 T A B テ一 ブのィ ンナー リ 一 ド部 と外部はんだ端子用 のスルーホールが形成さ れた実施 例 2 と 同 じ ポ リ イ ミ ド フ ィ ルム基板の上面に、 エポキ シ樹 脂を主成分 と し 、 その硬化物の D M Aで測定さ れる 2 5 °C の弾性率が 3 0 0 0 M P a の絶縁性液状接着剤 を ダイ ボ ン ド 装置にて滴下 ， 塗布 し 、 半導体ナ ツ フ を精密に位置決め し搭載 し た。 しか し 、 樹脂がィ ンナーボ ンディ ン グ部に ま で流れ、 その後のィ ンナーボ ンデイ ン グができなか っ たが その ま ま実施例 2 と 同様にチ ッ プ ¾面 をェポキ シ樹脂を主 体 とする液状封止材で封止 し 、 はんだボールを形成 した比 較品 を得た。

<比較例 4 >

1 層 の C u 配線が施さ れ、 T A B テー プのイ ンナー リ ー ド 部 と外部はんだ端子用 のスルーホールが形成さ れた実施 例 2 と 同 じ ポ リ イ ミ ド フ ィ ルム基板の上面に、 シ リ コ ン樹 脂を主成分 と しその硬化物の 2 5 °C の弾性率力 1 O M P a であ り 、 かつ 2 6 0 で にお ける弾性率が測定不可能なほ ど 小 さ い絶縁性液状接着剤、 を ダイ ボ ン ド 装置にて滴下 · 塗 布 し、 実施例 2 と 同様に半導体チ ッ プを搭載 し た。 しか し 樹脂がィ ンナーボ ンディ ン グ部に ま で流れ、 その後のィ ン ナーボ ンディ ン グができなか っ たが、 その ま ま実施例 2 と 同様にチ ッ プ端面をエポキ シ樹脂を主体 とする液状封止材 で封止 し 、 はんだボールを形成 した比較品 を得た。

<比較例 5 >

シ リ コ ン樹脂を主成分 と しその硬化物の 2 5 °C の弾性率 が 1 0 M P a であ り 、 かつ 2 6 0 °C にお ける弾性率が測定 不可能な ほ ど小 さ い絶縁性液状接着剤 をテ フ 口 ン板に注型 し 、 その後、 所定の加熱温度 • 時間 によ り 硬化 さ せて、 低 弾性の フ ィ ルム を得た。 こ の フ ィ レム の両面に比較例 3 に 記載 し たエポキ シ樹脂を主体 とする熱硬化性接着剤 を両面 に塗布 し 、 1 層 の C u 配線が施さ れ T A B テー プのィ ンナ ― リ ー ド部 と外部はんだ端子用 のスルーホールが形成 さ れ た実施例 2 と 同 じポ リ イ ミ ド フ ィ ルム基板の上面 に、 熱プ レスで熱圧着 し 、 その後、 半導体チ ッ プを フ ヱイ ス ダウ ン で接着 し た後、 実施例 2 に記載 し たイ ンナー リ 一 ド ボ ンデ イ ン グ工程、 封止工程 をへてはんだボールを形成 し た比較 品 を得た 実施例 1 、 実施例 2 、 比較例 1 〜 5 の半導体装置の につ いて、 耐吸湿 リ フ ロ— 式験を実施する と と も に、 F R - 4 配線基板に リ フ ロ ー実装 した各半導体装置につ いて耐温度 サイ ク ル試験 を実施 し た結果を表 1 に示す。 吸湿 リ フ ロ ー 試験につ いては、 吸湿前 と 8 5 °C 8 5 % R Hの条件下で 2

4 時間お よ び 4 8 時間吸湿さ せたのち 向 inn £ 2 4 0 °Cの I R リ フ ロ ー を実施 し た試験品中 の剥離、 ク ラ ッ ク を S A T (超音波探査探傷装置） で調べた結果を表示 し た。 ま た 各サ ン プルの耐温度サイ ク ル試験は、 基板実装後に 一 2 5 °C ( 3 0 分、 a i r 5 0 °C ( 3 0 分、 a i r ) の温 度サイ ク ルを実施 し た のち 、 パ ッ ケ一ジ外部端子の はんだ ボールの接続抵抗を 4 端子法で測定 し、 5 0 m Ω以上にな つ た も の を不良 と し た。 表 1

耐リ フ ロー性 耐温度サイクル性 初 期 85"C85¾RH24h 85°C85¾RH48h -50°C〜 '150°C

IR + IR + IR 500Cycle lOOOCycle 実施例 1 〇 〇 〇 〇 〇

比較例 1 Δ Δ X 〇 X

比較例 2 X X X 〇 〇

実施例 2 〇 〇 〇 〇 〇

比較例 3 X X X

比較例 4 X X X

比較例 5 Δ X X 〇 〇 (注）

耐 リ フ ロ ー性

〇 ： チ ッ プ 6 および有機配線基板 4 、 5 と熱硬化性接着剤 3 と の界面に剥離およびボイ ド が極めて少な く 、 S A T (超音波探査探傷装置） で検知できない。

△ ： 熱硬化性接着剤 3 の塗布時に有機配線基板の配線間へ の埋め込みが充分でな く ボイ ド が観察さ れ、 その箇所 か ら 剥離が進展 してい る も のが、 サ ンプル 1 0 中 2 〜 3 。

X ： 上記 し た剥離がパ ッ ケー ジ外部に ま で至 り 、 リ フ ロ ー 後はパ ッ ケージ に膨れ、 ク ラ ッ ク が観察さ れる もがサ ン プル 1 0 中 1 0 。 剥離 して ワ イ ヤーボ ンディ ン グ部 ゃィ ンナー リ ー ド部の断線に ま で至る も のが観察され る 。

耐温度サイ ク ル性

〇 ： はんだボール接続部の接続抵抗が変化 し な い。

X ： はんだボール接続部の接続抵抗が 5 0 m Ω を越え る端 子が 1 つで も存在する 。

一 ： イ ンナ一ボ ンディ ン グが出来ず、 接続抵抗を測定でき な い。 評価不可。 ぐ実施例 3 >

ェポキ シ樹脂 と して ビス フ エ ノ ール A型エポキ シ樹脂 (ェポキ シ 2 0 0 、 油化 シェルエポキ シ株式会社製の ェ ピコ一 卜 8 2 8 を使用） 4 5 重量部、 ク レ ゾール ノ ボ ラ ッ ク 型ェポキ シ樹脂 （エポキ シ当 量 2 2 0 、 住友化学工業 株式会社製の E S C N 0 0 1 を使用） 1 5 重量部、 ェポキ シ樹脂の硬化剤 と して フ エ ノ ールノ ボ ラ ッ ク 樹脂 （大 日 本 イ ンキ化学ェ業株式会社製の プラ イ ォー フ ヱ ン L F 2 8 8 2 を使用） 4 0 重量部、 エポキ シ樹脂 と相溶性があ り かつ 重量平均分 が 3 万以上の高分子量樹脂 と して フ エ ノ キ シ樹脂 (分 5 万、 東都化成株式会社製の フ エ ノ ト ー ト Y P — 5 0 を使用） 1 5 重量部、 エポキ シ基含有ア ク リ ル ゴム と してェポキ シ基含有ア ク リ ルゴム （分子量 1 0 0 万 帝国化学産業株式会社製の H T R — 8 6 0 P — 3 を使用） 1 5 0 部、 硬化促進剤 と して硬化促進剤 1 ー シァ ノ エ チルー 2 一 フ ェニルイ ミ ダゾ一ル （キ ュ ア ゾ一ル 2 P Z — C N ) 0 . 5 重量部、 シ ラ ンカ ッ プ リ ン グ剤 と して ァ ー グ リ シ ド キ シプ口 ビル ト リ メ ト キ シ シ ラ ン （ 日 本ュニ力 一株 式会社製の N U C A — 1 8 7 を使用） 0 . 7 重量部か ら な る組成物 に 、 メ チルェチルケ ト ン を加えて撹拌混合 し 、 真空脱気 し た。 得 ら れた ワ ニス を 、 厚さ 7 5 x mの離型処 理 したポ リ ェチ レ ンテ レ フ 夕 レー ト フ ィ ルム上 に塗布 し 、 1 4 0 °Cで 5 分間加熱乾燥 して、 膜厚が 8 0 mの Β ス テ ー ジ状態の を形成 し接着フ ィ ルム を作製 し た。 なお こ の状態での接着剤の硬化度は、 D S C (ァ ュホ ン 社製 9 1 2 型 D S C ) を用 いて測定 （昇温速度、 1 0 °C Z 分） した結果、 全硬化発熱量の 1 5 % の発熱を終えた状態 であ っ た。 ま た、 T H F 中 に接着剤 （重量 W 1 ) を浸 し 、 2 5 °Cで 2 0 時間放置 し た後、 非溶解分を 2 0 0 メ ッ シュ のナイ ロ ン布で濾過 し 、 これを乾燥 し た後の重量を測定 (重量 W 2 ) し 、 T H F抽出率 （ = ( W 1 - W 2 ) X 1 0 0 / W 1 ) を求めた と こ ろ 、 T H F 抽出率は 3 5 重量％ で あ っ た。 さ ら に、 接着剤硬化物の貯蔵弾性率を動的粘弾性 測定装置 （ レォ ロ ジ製、 D V E - V 4 ) を用 いて測定 （サ ンプルサイ ズ 長さ 2 O m m , 幅 4 m m、 膜厚 8 0 m、 昇温速度 5 °C Z分、 引張 り モー ド 自 動静荷重 ) し た結果 2 5 °Cで 3 6 0 M P a 、 2 6 0 °Cで 4 M P a であ っ た。

<実施例 4 >

実施例 3 で用 いた フ エ ノ キ シ樹脂を、 カ ルボキ シル基含 有ア ク リ ロ ニ ト リ ルブタ ジエ ンゴム （分子量 4 0 万、 日 本 合成ゴム株式会社製の P N R — 1 を使用） に変更 し た ほか 実施例 1 と 同様に して接着フ ィ ルム を作製 し た。 なお、 こ の状態での接着剤の硬化度は、 D S C を用 いて測定 し た結 果、 全硬化発熱量の 2 0 % の発熱を終えた状態であ っ た。 T H F抽出率は、 3 5 重量％ であ っ た。 さ ら に、 接着剤硬 化物の貯蔵弾性率を動的粘弾性測定装置を用 いて測定 し た 結果、 2 5 ^cCで 3 0 0 M P a 、 2 6 0 でで 3 ^ ? 3 でぁ っ た。

<実施例 5 >

実施例 3 の接着剤 ワ ニス の接着剤固形分 1 0 0 体積部に 対 して シ リ カ を 1 0 体積部添加 し 、 ビーズミ ルで 6 0 分間 混練 し た ワニス を用 いて実施例 1 と 同様に して接着フ ィ ル ム を作製 し た。 D S C を用 いて測定 し た結果、 全硬化発熱 量の 1 5 % の発熱を終えた状態であ っ た。 T H F抽出率は

3 0 重量％ であ っ た。 さ ら に、 接着剤硬化物の貯蔵弾性率 を動的粘弾性測定装置を用 いて測定 し た結果、 2 5 °Cで 1 5 0 0 M P a 、 2 6 0 °Cで l O M P a であ っ た。

<実施例 6 >

実施例 3 で用 いた フ エ ノ キ シ樹脂を用 いな い こ と以外実 施例 1 と 同様に して接着フ ィ ルム を作製 した。 D S C を用 いて測定 し た結果、 全硬化発熱量の 1 5 % の発熱を終えた 状態であ っ た。 丁 H F 抽出率は、 3 5 重量％ であ っ た。 さ ら に、 接着剤硬化物の貯蔵弾性率を動的粘弾性測定装置を 用 いて測定 し た結果、 2 5 °Cで 3 5 0 M P a 、 2 6 0 °Cで

4 M P a であ っ た。

<比較例 6 〉

実施例 3 のエポキ シ基含有ア ク リ ルゴム の量を 1 5 0 重 量部か ら 5 0 重量部に し た こ と以外は実施例 1 と 同様に し て接着フ ィ ルム を作製 し た。 D S C を用 いて測定 した結果 全硬化発熱量の 2 0 % の発熱を終えた状態であ っ た。 T H F 抽出率は、 4 0 重量％ であ っ た。 さ ら に、 接着剤硬化物 の貯蔵弾性率を、 動的粘弾性測定装置を用 いて測定 した結 果、 2 5 °Cで 3 , 0 0 0 M P a 、 2 6 0 °Cで 5 M P a であ つ た。 ぐ比較例 7 >

実施例 3 のエポキ シ基含有ア ク リ ルゴム の量を 1 5 0 重 量部か ら 4 0 0 重量部に し た こ と以外は実施例 1 と 同様に して接着フ ィ ルム を作製 した。 D S C を用 いて測定 し た結 果、 全硬化発熱量の 2 0 % の発熱を終えた状態であ っ た。 T H F 抽出率は、 3 0 重量％ であ っ た。 さ ら に、 接着剤硬 化物の貯蔵弾性率を動的粘弾性測定装置を用 いて測定 し た 結果、 2 5 °C で 2 0 0 M P a 、 2 6 0 °Cで I M P a であ つ た。 ぐ比較例 8 >

実施例 3 のエポキ シ基含有ア ク リ ルゴム の 1 5 0 重量部 を フ エ ノ キ シ樹脂に変更 （フ エ ノ キ シ樹脂 1 6 0 重量部） し た他、 実施例 1 と 同様に して接着フ ィ ルム を作製 し た。 こ の接着フ イ リレム の全硬化発熱量は 2 0 % であ り 、 T H F 抽出率は、 9 0 重量％ であ っ た。 また、 貯蔵弾性率は、 2 5 °Cで 3 , 4 0 0 M P a 、 2 6 0 °Cで 3 M P a であ っ た。

<比較例 9 > 実施例 3 のエポキ シ基含有ァ ク リ ルゴム を ァ ク リ ロ ニ ト リ ルブタ ジエ ン ゴム に変更 した他は、 実施例 1 と 同様に し て接着フ ィ ルム を作製 した。 こ の接着フ ィ ルム の全硬化発 熱量は、 2 0 % 、 T H F 抽出率は、 9 0 重量％ であ っ た。 また、 貯蔵弾性率は、 2 5 T で 5 0 0 M P a 、 2 6 0 °Cで 2 M P a であ っ た。 得 ら れた接着フ ィ ルム を用 いて作製 し た半導体装置につ いて、 耐熱性、 耐電食性、 耐湿性を調べた。 耐熱性の評価 方法に は、 半導体チ ッ プと厚み 2 5 mのポ リ イ ミ ド フ ィ ルム を基材に用 いた フ レキ シブルプ リ ン ト 配線板を接着 フ イ ルムで貼 り 合せた半導体装置サ ン プル （片面にはんだボ ールを形成） の耐 リ フ ロ ー ク ラ ッ ク 性 と温度サイ ク ル試験 を適用 し た。 耐 リ フ ロ ー ク ラ ッ ク 性の評価は、 サ ン プル表 面の最高温度が 2 4 0 °Cで こ の温度を 2 0 秒間保持する よ う に温度設定 し た I R (赤外線） リ フ ロ ー炉にサ ンプル を 通 し 、 室温で放置する こ と によ り 冷却する処理 を 2 回繰 り 返 したサ ン プル中 の ク ラ ッ ク の観察で行っ た。 ク ラ ッ ク の 発生 して いな い も の を 良好 と し 、 発生 して いた も の を不良 と した。 温度サイ ク ル試験は、 サ ン プルを 一 5 5 °C雰囲気 に 3 0 分間放置 し 、 その後 1 2 5 °C の雰囲気に 3 0 分間放 置する 工程を 1 サイ ク ル と して、 破壊が起き る ま でのサイ ク ル数を示 し た。 また、 耐電食性の評価は、 F R — 4 基板 に ライ ン /ス ペース = 7 5 / 7 5 の く し形パ タ ー ン を 形成 し 、 こ の上 に接着 フ ィ ルム を貼 り 合せたたサ ン プルを 作製 し 、 8 5 °じ 8 5 % 1 11 /^/ 0 〇 6 印加の条件下で 1 0 0 0 時間後の絶縁抵抗値を測定する こ と によ り 行っ た。 絶縁抵抗値が 1 0 Ω 以上を示 した も の を 良好 と し 、 1 0 Ω 未満であ っ た も の を不良 と した。 また、 耐湿性評価は、 半 導体装置サ ンプルを プ レ ッ シ ャ ー ク ッ カ ーテス 夕 一中で 9 6 時間処理 （ P C T処理） 後接着フ ィ ルム の剥離及び変色 を観察する こ と によ り 行っ た。 接着 フ ィ ルム の剥離及び変 色の認め ら れなか っ た も の を良好 と し 、 剥離の あ っ た も の 又は変色のあ っ た も の を不良 と した。 その結果を表 2 に示 す。

【表 2】 特 性 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6 比較例 6 比較例 7 比較例 8 比較例 9 耐熱性

耐リフロークラック性 良好 良好 良好 良好 不良 良好 不良 良好

；曰 并ノ 7

. T1 ノノ 1し ÷マ

レ"） xs krC V+ノ ^1 II

mJ¾ ノノレ ,υυυ ,υυυ ,υυυ ,υυυ /UU ,υυυ 1 ,ΌΌΌ 耐電食性 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 不良 耐湿性 (耐 PCT性）

接着性 良好 良好 良好 良好 良好 良好 不良 不良 接着フィルム取扱性 良好 良好 良好 良好 . 良好 不良 良好 良好 接着フィルム貯蔵弾性率（MPa)

25°C 360 300 1 ,500 350 3,000 200 3,400 500

260°C 4 3 10 4 5 1 3 2

DSC発熱状態 15 20 15 15 20 20 20 20

THF抽出率（重量％) 35 35 30 35 40 30 90 90

実施例 3 、 4 及び 5 は、 いずれも 、 エポキ シ樹脂及びそ の硬化剤、 エポキシ樹脂 と相溶性の高分子量樹脂、 ェポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体、 硬化促進剤 を と も に含む接 着剤であ り 、 実施例 6 は、 エポキ シ樹脂及びその硬化剤、 エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体、 硬化促進剤 を と も に 含む接着剤であ り 、 本発明で規定 した 2 5 °C及び 2 6 0 °C での貯蔵弾性率を示 して い る 。 こ れ ら は、 耐 リ フ ロ ー ク ラ ッ ク 性、 温度サイ ク ル試験、 耐電食性、 耐 P C T性が良好 であ っ た。

比較例 6 は、 本発明で規定 したェポキ シ基含有ア ク リ ル 系共重合体の量が少な いため貯蔵弾性率が高 く 応力 を緩和 できずに耐 リ フ ロー ク ラ ッ ク 性、 温度サイ ク リレテス ト での 結果が悪 く 信頼性に劣る 。 また、 比較例 7 は、 本発明で規 定 したエポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体の量が多すぎる ため貯蔵弾性率が低 く 良好であ る が、 接着フ ィ ルム の取扱 性が悪い。 比較例 8 は、 本発明で規定 したェポキ シ基含有 ァ ク リ ル系共重合体を含まない組成であ る ため貯蔵弾性率 が高 く 比較例 1 と 同様、 応力 を緩和できずに耐 リ フ ロ ー ク ラ ッ ク 性、 温度サイ ク ルテス 卜 での結果が悪い。 比較例 9 は、 本発明で規定 し たェポキ シ基含有ァ ク リ リレ系共重合体 を含まず、 それ以外の ゴム成分を含み 2 5 °Cでの貯蔵弾性 率が低いが耐電食性に劣る結果を示 し た

<実施例 7 > エポキ シ樹脂 と して ビス フ エ ノ ール A型エポキ シ樹脂 (エポキ シ 当量 2 0 0 、 油化 シェルエポキ シ株式会社製商 品名 のェ ピ コ ー ト 8 2 8 を使用） 4 5 重量部、 ク レ ゾール ノ ボ ラ ッ ク 型エポキ シ樹脂 （エポキ シ当量 2 2 0 、 住友化 学工業株式会社製商品名 の E S C N 0 0 1 を使用） 1 5 重 量部、 エポキ シ樹脂の硬化剤 と して フ エ ノ ール ノ ボ ラ ッ ク 樹脂 （大 日 本イ ンキ化学工業株式会社製商品名 の プラ イ ォ 一フ ェ ン L F 2 8 8 2 を使用） 4 0 重量部、 エポキ シ樹脂 と相溶性があ り かつ重量平均分子量が 3 万以上の高分子量 樹脂と して フ エ ノ キ シ樹脂 （分子量 5 万、 東都化成株式会 社製商品名 の フ エ ノ ト ー ト Y P — 5 0 を使用） 1 5 重量部 エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体 と してエポキ シ基含有 ア ク リ ルゴム （分子量 1 0 0 万、 帝国化学産業株式会社製 商品名 の H T R — 8 6 0 P — 3 を使用） 1 5 0 重量部、 硬 化促進剤 と して硬化促進剤 1 — シァ ノ エチル ー 2 — フ エ 二 ルイ ミ ダゾ一ル （キ ュ ア ゾール 2 P Z — C N ) 0 . 5 重量 部、 シ ラ ンカ ッ プ リ ン グ剤 と して ァ ― グ リ シ ド キ シプロ ピ ル ト リ メ ト キ シ シ ラ ン （ 日 本ュニカ ー株式会社製商品名 の N U C A — 1 8 7 を使用） 0 . 7 重量部か ら な る 組成物 に 、 メ チルェチルケ ト ン を加えて攪拌混合 し 、 真空脱気 し た。 得 ら れた ワ ニス を、 厚さ 5 0 の プラ ズマ処理を施 し たポ リ イ ミ ド フ イ リレム上に塗布 し 、 1 3 0 °Cで 5 分間加 熱乾燥 して、 膜厚が 5 0 ^ mの B ステー ジ状態の塗膜を形 成 し片面接着フ ィ ルム を作製 した。 つ ぎに、 こ の片面接着 フ イ リレム のポ リ イ ミ ド フ ィ リレム の接着剤 を塗布 していな い 面に同 じ ヮ ニス を塗布 し 、 1 4 0 °Cで 5 分間加熱乾燥 して 膜厚が 5 0 mの B ス テ― ジ状態の塗膜を形成 し三層構造 の両面接着 フ イ リレム を作製 した。

なお こ の状態での接着 フ イ リレム の接着剤成分の硬化度は D S C (デュ ポ ン社製商品名 9 1 2 型 D S C ) を用 いて測 定 （昇温速度、 1 0 °C /分） した結果、 全硬化発熱量の 1

5 % の発熱を終えた状態であ っ た。 ま た、 T H F 中 に接着 剤 （重量 W 1 ) を浸 し 、 2 5 °Cで 2 0 時間放置 した後、 非 溶解分を 2 0 0 メ ッ シュ の ナイ ロ ン布で濾過 し 、 こ れを乾 燥 した後の重量を測定 （重量 W 2 ) し 、 T H F 抽出率 （ = ( W 1 - W 2 ) X 1 0 0 / W 1 ) を求めた と こ ろ 、 T H F 抽出率は 3 5 重量％ であ つ た。 さ ら に、 接着剤硬化物の貯 蔵弾性率を動的粘弾性測定装置を用 いて測定 し た結果、 2

5 °Cで 3 6 0 M P a 、 2 6 0 °Cで 4 M P a であ つ た。

<実施例 8 >

実施例 7 で用 いた フ エ ノ キ シ樹脂を 、 カ ルボキ シル基含 有ア ク リ ロ ニ ト リ ルブタ ジエ ンゴム （分子量 4 0 万、 日 本 合成ゴム株式会社製商品名 の P N R — 1 を使用） に変更 し た ほか、 実施例 1 と 同様に して三層構造の両面接着フ ィ ル ム を作製 した。 なお、 こ の状態での接着 フ ィ ルム の接着剤 成分の硬化度は、 D S C を用 いて測定 し た結果、 全硬化発 熱量の 2 0 % の発熱を終えた状態であ っ た。 T H F 抽出率 は、 3 5 重量％ であ っ た。 さ ら に、 接着剤硬化物の貯蔵弹 性率を動的粘弾性測定装置を用 いて測定 した結果、 2 5 °C で 3 0 0 M P a 、 2 6 0 °Cで 3 M P a でぁ っ た。

<実施例 9 >

実施例 7 で用 いた接着剤 ワ ニス を厚さ 5 0 mのポ リ エ チ レ ンテ レ フ タ レ一 ト フ イ ルム上に塗布 し 、 1 4 0 °Cで 5 分間加熱乾燥 して、 膜厚が 5 0 mの B ス テー ジ状態の塗 膜を形成 し 、 コ ア材と な る耐熱性熱可塑性 フ ィ ルム に貼 り 合わせる ため の接着フ ィ ルム を作製 し た。 こ の接着フ ィ ル ム を厚さ 5 0 mのプラ ズマ処理を施 し たポ リ イ ミ ド フ ィ ルム の両面に真空 ラ ミ ネ一夕 を用 いて、 ラ ミ ネ一夕 ロ ール 温度 8 0 で 、 送 り 速度 0 . 2 mZ分、 線圧 5 k g の ラ ミ ネ ー ト 条件で貼 り 合わせる こ と によ り 三層構造の両面接着フ イ ルム を作製 し た。 なお、 こ の状態での接着フ ィ ルム の接 着剤成分の硬化度は、 D S C を用 いて測定 し た結果全硬化 発熱量の 2 0 % の発熱を終えた状態であ っ た。 T H F抽出 率は、 3 5 重量％ であ っ た。 さ ら に、 接着剤硬化物の貯蔵 弾性率を動的粘弾性測定装置を用 いて測定 した結果、 2 5 。(： で 3 6 0 M P a 、 2 6 0 °(：で 4 1^ ? 3 でぁ っ た。

<比較例 1 0 >

実施例 7 で用 いた接着剤 ワ ニス を厚さ 5 0 mのポ リ エ チ レ ンテ レ フ タ レー ト フ ィ ルム上に塗布 し 、 1 4 0 °Cで 5 分間加熱乾燥 して、 膜厚が 7 5 mの B ス テー ジ状態の塗 膜を形成 して接着フ ィ ルム を作製 し た。 こ の接着 フ ィ ルム を 2 枚用 い、 実施例 3 と 同様の ラ ミ ネー ト 条件で貼 り 合わ せて、 コ ア材を用 いない接着フ ィ ルム を作製 した。 得 ら れ た接着フ ィ ルム の接着剤成分の全硬化発熱量は 2 0 %であ り 、 T H F抽出率は 3 5 重量％であ っ た。 また、 貯蔵弾性 率は、 2 5 °Cで 3 6 0 M P a 、 2 6 0 °Cで 4 M P a であ つ た。 ぐ比較例 1 1 >

実施例 7 の コ ア材 と なる耐熱性熱可塑性フ ィ ルム と して 用 いたポ リ イ ミ ド フ イ レム をポ リ プロ ピ レ ン フ ィ ルム に変 更 した他は、 実施例 1 と 同様に して三層構造の両面接着フ イ ルム を作製 した。 こ の接着フ ィ ルム の接着剤成分の全硬 化発熱量は、 2 0 % 、 T H F抽出率は、 3 5 重量％ であ つ た。 ま た、 貯蔵弾性率は、 2 5 °Cで 3 6 0 M P a 、 2 6 0 °Cで 4 M P a であ っ た。 ぐ比較例 1 2 >

実施例 7 のエポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体を フ エ ノ キ シ樹脂に変更 した他 （ フ エ ノ キ シ樹脂 1 6 5 重量部） 、 実施例 1 と 同様に して三層構造の両面接着フ ィ ルム を作製 した。 こ の接着フ ィ ルム の接着剤成分の全硬化発熱量は 2 0 %であ り 、 T H F抽出率は、 9 0 重量％ であ っ た。 ま た 貯蔵弾性率は、 2 5 °Cで 3 ， 4 0 0 P a , 2 6 0 T:で 3 M P a であ っ た。 <比較例 1 3 >

実施例 7 のエポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体を ァ ク リ ロ ニ ト リ ルブタ ジエ ン ゴム に変更 した他は、 実施例 1 と 同 様に して三層構造の両面接着フ ィ ルム を作製 した。 こ の接 着フ ィ ルム接着剤成分の全硬化発熱量は、 2 0 % 、 T H F 抽出率は、 9 0 重量％ であ っ た。 また、 貯蔵弾性率は、 2

5 °Cで 5 0 0 M P a 、 2 6 0 °Cで 2 M P a でぁ っ た。 得 ら れた接着フ ィ ルム につ いて 、 耐熱性、 耐電食性、 耐 湿性を調べた。 耐熱性の評価方法には、 半導体チ ッ プと プ リ ン ト 配線板を三層構造の両面接着フ ィ ルムで貼 り 合せた サ ンプルの耐 リ フ ロ ー ク ラ ッ ク 性 と温度サイ ク ル試験を適 用 した。 耐 リ フ ロ ー ク ラ ッ ク 性の評価は、 サ ン プル表面の 最高温度が 2 4 0 °Cで こ の温度を 2 0 秒間保持する よ う に 温度設定 し た I R リ フ ロ ー炉にサ ン プルを通 し 、 室温で放 置する こ と に よ り 冷却する処理を 2 回繰 り 返 し たサ ンプル 中 の ク ラ ッ ク の観察で行っ た。 ク ラ ッ ク の発生 して いな い も の を 良好 と し 、 発生 して いた も の を不良 と し た。 温度サ ィ ク ル試験は、 サ ンプルを 一 5 5 °C雰囲気に 3 0 分間放置 し 、 その後 1 2 5 °Cの雰囲気に 3 0 分間放置する 工程を 1 サイ ク ル と して 、 破壊が起き る までのサイ ク ル数を示 し た また、 耐電食性の評価は、 F R — 4 基板に ラ イ ン Zスぺ一 ス = 7 5 / 7 5 mの く し形ノ \°タ ー ン を形成 し 、 こ の上に 接着フ ィ ルム を貼 り 合せたサ ンプルを作製 し 、 8 5 °C Z 8 5 % R H Z D C 6 V印加の条件下で 1 ， 0 0 0 時間後の絶 縁抵抗値を測定する こ と によ り 行っ た。 絶縁抵抗値が 1 0 Ω以上を示 した ものを良好と し、 1 0 Ω未満であ っ た も の を不良と した。 また、 耐湿性評価は、 耐熱性評価サンプル をプレ ッ シャ ーク ッ カーテス ター中で 9 6 時間処理 （ P C T処理） 後接着フ ィ ルムの剥離及び変色を観察する こ と に よ り 行っ た。 接着フ ィ ルムの剥離及び変色の認め られなか つ た ものを良好と し、 剥離のあっ た もの又は変色のあっ た も のを不良 と した。 その結果を表 3 に示す。

【表 3】 特 性 実施例 7 実施例 8 実施例 9 比較例 1 0 比較例 1 1 比較例 1 2 比較例 1 取り扱い性 良好 良好 良好 不良 良好 良好 良好 耐热性

耐リ フ口一クラ ック性 良好 良好 不良 良好 不良 不良 良好 温度サイクルテス ト [サイクル] 3000く 3000く 3000ぐ 3000 < 1 000 500 1 500 耐電食性 良好 良好 良好 良好 良好 良好 不良 耐湿性 （耐 P C T性） 良好 良好 良好 良好 良好 不良 不良 接着剤成分の貯蔵弾性率 [ M P a]

2 5。C 360 300 360 360 360 3400 500

2 6 0 "C 4 3 4 4 4 3 2

実施例 7 、 8 、 9 は、 何れ も 、 コ ア材に耐熱性熱可塑性 フ ィ ルム を用 いた三層構造の両面接着 フ ィ ルムであ り 、 接 着剤成分にエポキ シ樹脂及びその硬化剤、 エポキ シ樹脂と 相溶性の高分子量樹脂、 エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合 体を と も に含ため、 本発明で規定 し た 2 5 °C及び 2 6 0 °C での貯蔵弾性率を示 してい る 。 こ れ ら は、 取 り 扱い性に優 れ、 耐 リ フ ロ ー ク ラ ッ ク 性、 温度サイ ク ル試験、 耐電食性 耐 P C T性が良好であ っ た。

比較例 1 0 は、 本発明で規定 し た コ ア材に耐熱性熱可塑 性 フ ィ ルム を用 いた三層構造の両面接着 フ ィ ルムではな い ため、 取 り 扱い性に劣っ ていた。 比較例 1 1 は、 コ ア材に 耐熱性に劣る ポ リ プロ ピ レ ン フ イ リレム を用 いたため、 耐 リ フ ロ ー性及び温度サイ ク ル試験結果に劣っ ていた。 比較例 1 2 は、 本発明で規定 したエポキ シ基含有ア ク リ ル系共重 合体を含ま な い組成であ っ たため に、 規定 した 2 5 °Cでの 貯蔵弾性率を超えた高 い値を示 してお り 、 耐 リ フ ロ ー ク ラ ッ ク 性及び温度サイ ク ル試験結果に劣っ て いた。 比較例 1 3 は、 本発明で規定 し たエポキ シ基含有ア ク リ ルゴム を含 まずに規定 し た 2 5 °Cでの貯蔵弾性率に合わせて いたため に 、 耐電食性ゃ耐 P C T性に劣る 結果を示 し た。 産業上の利用可能性 本発明 に よ り 、 耐吸湿 リ フ ロ ー性に優れ、 かつマザーボ ― ド に実装 し た状態での耐温度サイ ク ル性 に優れる 半導体 パ ッ ケー ジ を製造する こ とができ る 。

本発明の接着剤及び接着フ ィ ルム は、 室温付近での弾性 率が低いため に、 ガ ラ ス エポキシ基板やポ リ イ ミ ド基板に 代表さ れる リ ジ ッ ド プ リ ン ト 配線板及びフ レキ シブルプ リ ン 卜 配線板に半導体チ ッ プを実装 した場合の熱膨張係数の 差がも とで起き る加熱冷却時の熱応力 を緩和 さ せる こ と が でき る 。 そのため、 リ フ 口 一時の ク ラ ッ ク の発生が認め ら れず、 耐熱性に優れて い る 。 また、 エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重合体を低弾性率成分 と して含んでお り 、 耐電食性 耐湿性、 特に P C T処理等厳 し い条件下で耐湿試験を行な つ た場合の劣化が少な く 優れた特徴を有する接着材料を提 供する こ と ができ る 。

本発明の コ ア材に耐熱性熱可塑性フ ィ ルム を用 いた三層 構造の両面接着フ ィ ルム は、 接着剤層 の室温付近での弾性 率が低い に もかかわ ら ず、 取扱性に優れ、 しか も 、 ガ ラ ス エポキ シ基板やポ リ イ ミ ド基板に代表さ れる リ ジ ッ ド プ リ ン ト 配線板及びフ レキ シブルプ リ ン ト 配線板に半導体チ ッ プを実装 し た場合の熱膨張係数の差がも と で起き る加熱冷 却時の熱応力 を緩和 さ せる こ とができ る 。 そのため 、 リ フ ロ ー時の ク ラ ッ ク の発生が認め ら れず、 耐熱性に優れて い る 。 また、 エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体を低弾性率 成分 と して含んでお り 、 耐電食性、 耐湿性、 特に P C T 処 理等厳 し い条件下で耐湿試験を行な っ た場合の劣化が少な gg

く 優れた特徴を有する接着材料を提供する こ とができる。

本発明の、 外部端子が基板裏面にエ リ アア レイ 状に配列 された半導体パ ッ ケージは特に携帯機器や P D A用途の小 型電子機器に搭載される のに好適であ る。

Claims

請求の範囲

1 . 有機系支持基板に接着部材を介 して半導体チッ プが 搭載された半導体装置であっ て、

前記有機系支持基板の、 半導体チッ プが搭載される側、 および、 半導体チッ プが搭載される側の反対側の少な く と も いずれかの側には、 所定の配線が形成されてお り 、

前記有機系支持基板の半導体チッ プが搭載される側の反 対側には外部接続用端子がエ リ アア レイ 状に形成されてお

Ό 、

前記所定の配線は半導体チッ プ端子および前記外部接続 用端子と接続されてお り 、

少な く と も前記半導体チッ プ端子と所定の配線との接続 部が樹脂封止されてお り 、

前記接着部材は接着剤層を備える も ので、

前記接着剤の動的粘弾性測定装置で測定される 2 5 °Cの 貯蔵弾性率が 1 0 〜 2 0 0 O M P a かつ 2 6 0 °Cでの貯蔵 弾性率が 3 〜 5 0 M P a である

こ と を特徴とする半導体装置。

2 . 所定の配線と半導体チ ッ プ端子と は、 ワイ ヤボン ド または直接に接続される請求項 1 記載の半導体装置。

3 . 接着部材がフ ィ ルム状であ る請求項 1 または 2 記載 の半導体装置。

4 . 接着剤の樹脂成分が、 エポキ シ樹脂、 エポキ シ基含 有ア ク リ ル共重合体、 エポキ シ樹脂硬化剤お よ びエポキ シ 樹脂硬化促進剤 を含む請求項 1 〜 3 の いずれか に記載の半 導体装置。

5 . 接着部材は、 コ ア材の両面に接着剤層が形成さ れた 構造であ る請求項 1 〜 4 の いずれか に記載の半導体装置。

6 . コ ア材が耐熱性熱可塑性フ ィ ルムであ る請求項 5 記 載の半導体装置。

7 . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム のガ ラ ス転移温度が 2 0 0 °C以上であ る請求項 6 記載の半導体装置。

8 . ガ ラ ス転移温度 2 0 0 で以上の耐熱性熱可塑性フ ィ ルムがポ リ イ ミ ド 、 ポ リ エーテルスルホ ン、 ポ リ ア ミ ド ィ ミ ド またはポ リ エーテルイ ミ ド あ る請求項 7 記載の半導体 装置。

9 . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルムが液晶ポ リ マであ る請求項 7 記載の半導体装置。

1 0 . 接着剤層の 中 の残存溶媒量が 5 重量％ 以下であ る 請求項 1 〜 9 の いずれか に記載の半導体装置。

1 1 . 接着部材を介 して半導体チ ッ プが搭載さ れる有機 系基板の半導体チ ッ プ搭載用基板であ っ て、 前記有機系基板の半導体チ ッ プが搭載さ れる側、 および 半導体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側の少な く と も いずれ かの側に は所定の配線が形成さ れてお り 、

前記有機系基板の半導体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側 に は外部接続用端子がエ リ ア ア レイ 状に形成さ れてお り 、 前記接着部材は接着剤層 を備え る も ので、

前記接着剤硬化物の動的粘弾性測定装置で測定さ れる 2 5 °C の貯蔵弾性率が 1 0 〜 2 0 0 O M P a かつ 2 6 0 °Cで の貯蔵弾性率が 3 〜 5 O M P a であ り 、

前記接着部材は所定の大き さ で前記有機系基板上の所定 の箇所に形成さ れてい る

こ と を特徴 とする半導体チ ッ プ搭載用基板。

1 2 . 接着部材がフ ィ ルム状であ る請求項 1 1 記載の半 導体チ ッ プ搭載用基板。

1 3 . 接着剤 の樹脂成分が、 エポキ シ樹脂、 エポキ シ基 含有ア ク リ ル共重合体、 エポキ シ樹脂硬化剤お よ びェポキ シ樹脂硬化促進剤 を含む請求項 1 1 ま た は 1 2 記載の半導 体チ ッ プ搭載用基板。

1 4 . 接着部材は、 コ ア材の両面 に接着剤層が形成さ れ た構造であ る請求項 1 1 〜 1 3 の いずれか に記載の半導体 チ ッ プ搭載用基板。

1 5 . コ ア材が耐熱性熱可塑性フ ィ ルムであ る請求項 1 記載の半導体チ ッ プ搭載用基板。

1 6 . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム のガ ラ ス転移温度が 2 0 0 °C以上であ る 、 請求項 1 5 記載の半導体チ ッ プ搭載用基 板。

1 7 . ガ ラ ス転移温度が 2 0 O :以上の耐熱性熱可塑性 フ ィ ルムがポ リ イ ミ ド 、 ポ リ エーテルスルホ ン、 ポ リ ア ミ ド イ ミ ド ま た はポ リ エーテルイ ミ ド であ る請求項 1 6 記載 の半導体チ ッ プ搭載用基板。

1 8 . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルムが液晶ポ リ マであ る請求 項 1 5 記載の半導体チ ッ プ搭載用基板。

1 9 . 接着剤層の 中 の残存溶媒量が 5 重量％ 以下であ る 請求項 1 1 〜 1 8 の いずれか に記載の半導体チ ッ プ搭載用 基板。

2 0 . 有機系基板上の所定の箇所に形成さ れた接着部材 は所定の大き さ に打ち 抜き用金型で打ち 抜かれた フ ィ ルム であ る請求項 1 1 〜 1 9 の いずれか に記載の半導体チ ッ プ 搭載用基板。

2 1 . 有機系基板上の所定の箇所に形成さ れた接着部材 は、 その接着部材の接着剤が示差熱量計を用 いて測定 し た 場合の全硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた半硬化 状態の も のであ り 、 所定の大き さ に切断さ れた後前記有機 系基板上に熱圧着さ れた フ ィ ルムであ る請求項 1 1 〜 2 0 の いずれか に記載の半導体チ ッ プ搭載用基板。

2 2 . 半導体チ ッ プが搭載さ れる側には所定の配線が形 成さ れ半導体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側には外部接続 用端子がエ リ ア ア レイ 状に形成さ れた有機系基板に、 動的 粘弹性測定装置で測定 さ れる硬化物の 2 5 °C の貯蔵弾性率 が 1 0 〜 2 0 0 0 M P a かつ 2 6 0 °Cでの貯蔵弾性率が 3 〜 5 O M P a であ る接着剤層 を備え る接着部材であ り 前記 接着剤が示差熱量計を用 いて測定 した場合の全硬化発熱量 の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた半硬化状態の も のであ る接 着部材フ ィ ルム を、 所定の大き さ に切断 し前記有機系基板 上に熱圧着する こ と を含む こ と を特徴 とする半導体チ ッ プ 搭載用基板の製造法。

2 3 . 切断 した請求項 2 2 に記載の接着部材フ ィ ルム を 個々 に精密位置決め後、 熱プ レス で仮接着 し 、 複数の接着 部材フ ィ ルム を多連の請求項 2 2 に記載の有機系基板に載 置 した後、 加熱 し た離型表面処理金型で押圧 し一括 して接 着する請求項 2 2 に記載の半導体チ ッ プ搭載用基板の製造 法。

2 4 . 離型表面処理金型の表面離型材がテ フ ロ ンおよび シ リ コ ー ンの少な く と も 一種であ る請求項 2 3 記載の半導 体チ ッ プ搭載用基板の製造法。

2 5 . 接着部材フ ィ ルム の搬送時に発生する静電気を除 く エ リ ミ ノ ス 夕 ッ ト 工程を接着部材フ ィ ルム切断工程前に 少な く と も 1 工程加えた請求項 2 2 〜 2 4 の いずれか に記 載の半導体搭載用基板の製造法。

2 6 . 半導体チ ッ プが搭載さ れる側、 お よび、 半導体チ ッ プが搭載さ れる側の反対側の少な く と も いずれかの側に は所定の配線が形成さ れ、 半導体チ ッ プが搭載さ れる側の 反対側には外部接続用端子がエ リ ア ア レイ 状に形成さ れた 有機系基板の半導体チ ッ プ搭載用基板に 、 動的粘弾性測定 装置で測定さ れる硬化物の 2 5 °Cの貯蔵弾性率が 1 0 〜 2 0 0 O M P a かつ 2 6 0 での貯蔵弾性率が 3 〜 5 0 M P a であ る接着剤層 を備え る接着部材を接着する工程、 接着部材を介 して半導体チ ッ プを搭載する工程、 前記所定の配線を半導体チ ッ プ端子およ び前記外部接続 用端子 と接続する工程、

少な く と も 前記半導体チ ッ プ端子 と所定の配線 と の接続 部を樹脂封止する工程

を備え る こ と を特徴 とする 半導体装置の製造法。

2 7 . 半導体チ ッ プ搭載用基板の下面側 と 半導体チ ッ プ 側の両面か ら 加熱 し 、 少な く と もチ ッ プ側の温度を高 く す る 工程を含む請求項 2 6 記載の半導体装置の製造法。

2 8 . ( 1 ) エポキ シ樹脂およ びその硬化剤 1 0 0 重量 部 と 、

( 2 ) グ リ シジル （メ タ） ァ ク リ レー ト 2 ~ 6 重量％ を含 む T g (ガ ラ ス転移温度） がー 1 0 °C以上でかつ重量平均 分子量が 8 0 万以上で あ る エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重 合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 3 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部 と を含む接着剤。

2 9 . ( 1 ) エポキ シ樹脂およびその硬化剤 1 0 0 重量 部 と 、

( 2 ) エポキ シ樹脂と相溶性があ り かつ重量平均分子量が 3 万以上の高分子量樹脂 1 0 〜 4 0 重量部、 （ 3 ) グ リ シ ジル （メ タ ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含む T g (ガ ラ ス転移温度） がー 1 0 で以上でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上であ る エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 4 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重 部 を と含む接着剤。

3 0 . ( 1 ) エポキ シ樹脂およびフ エ ノ ール樹脂 1 0 0 重量部 と 、

( 2 ) グ リ シジル （ メ タ ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含 む T g がー 1 0 °C以上でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上 であ る エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 3 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部 と を含 む接着剤。 3 1 ( 1 ) エポキ シ樹脂およ びフ エ ノ ール樹脂 1 0 0 重量部 と 、

( 2 ) フ エ ノ キ シ樹脂 1 0 〜 4 0 重量部、 （ 3 ) グ リ シ ジル （メ タ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含む T g がー 1 0 °C以上でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上であ る ェポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら び に （ 4 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部 と を含む接着剤。

3 2 . 接着剤 を、 示差熱量計を用 いて測定 した場合の全 硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた状態に した請求 項 2 7 〜 3 1 の いずれか に記載の接着剤。

3 3 . 動的粘弾性測定装置を用 いて測定 した場合の接着 剤硬化物の貯蔵弾性率が 2 5 °Cで 1 0 〜 2 0 0 O M P a で あ り 、 2 6 0 ^で 3 〜 5 0 1\[ ? & でぁ る請求項 2 7 〜 3 2 の いずれか に記載の接着剤。

3 4 . 無機 フ ィ ラ ー を、 接着剤樹脂成分 1 0 0 体積部に 対 して 2 〜 2 0 体積部含む請求項 2 7 〜 3 2 の いずれか に 記載の接着剤。

3 5 . 無機 フ ィ ラ ーがアル ミ ナであ る請求項 3 4 記載の 接着剤。

3 6 . 無機 フ ィ ラ ーがシ リ カ であ る請求項 3 4 記載の接 着剤。

3 7 . 請求項 2 7 〜 3 6 の いずれか に記載の接着剤をべ —ス フ イ ルム上に形成 して得 ら れる接着 フ ィ ルム。

3 8 . 請求項 3 7 に記載の接着フ ィ ルム を用 いて半導体 チ ッ プと配線板を接着さ せた半導体装置。

3 9 . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム を コ ア材に用 い、 コ ア材 の両面に、

( 1 ) エポキ シ樹脂およびその硬化剤 1 0 0 重量部と 、 ( 2 ) グ リ シ ジル （ メ タ ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含 む T g (ガ ラ ス転移温度） が— 1 0 °C以上でかつ重量平均 分子量が 8 0 万以上であ る エポキ シ基含有ァ ク リ ル系共重 合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 3 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部 と を含む接着剤 を有する三層構造の両面接着 フ ィ ルム。

4 0 . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム を コ ア材に用 い、 コ ア材 の両面に、

( 1 ) エポキ シ樹脂お よ びその硬化剤 1 0 0 重量部 と 、 ( 2 ) エポキ シ樹脂 と相溶性があ り かつ重量平均分子量が 3 万以上の高分子量樹脂 1 0 〜 4 0 重量部、 （ 3 ) グ リ シ ジル （メ タ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含む T g (ガ ラ ス転移温度） がー 1 0 で以上でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上であ る エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 4 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部 と を含む接着剤 を有する三層構造の両面接着フ ィ ルム。

4 1 . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム を コ ア材に用 い、 コ ア材 の両面に、

( 1 ) エポキ シ樹脂お よびフ エ ノ ール樹脂 1 0 0 重量部 と

( 2 ) グ リ シジル （メ タ ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含 む T g がー 1 O t 以上でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上 であ る エポキ シ基含有ア ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに （ 3 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部 と を含 む接着剤 を有する三層構造の両面接着フ ィ ルム。

4 2 . 耐熱性熱可塑性フ ィ ルム を コ ア材に用 い、 コ ア材 の両面に、

( 1 ) エポキ シ樹脂およびフ エ ノ ール樹脂 1 0 0 重量部 と ( 2 ) フ エ ノ キ シ樹脂 1 0 〜 4 0 重量部、 （ 3 ) ダ リ シ ジ ル （メ タ ） ァ ク リ レー ト 2 〜 6 重量％ を含む T g がー 1 0 °C以上でかつ重量平均分子量が 8 0 万以上であ る エポキ シ 基含有ア ク リ ル系共重合体 1 0 0 〜 3 0 0 重量部な ら びに ( 4 ) 硬化促進剤 0 . 1 〜 5 重量部 と を含む接着剤 を有す る三層構造の両面接着フ ィ ルム。

4 3 . 接着剤 を 、 示差熱量計を用 いて測定 し た場合の全 硬化発熱量の 1 0 〜 4 0 % の発熱を終えた状態に した請求 項 3 9 〜 4 2 の いずれか に記載の接着剤 を有する三層構造 の両面接着フ ィ ルム。

4 4 . 動的粘弾性測定装置を用 いて測定 した場合の接着 剤硬化物の貯蔵弾性率が 2 5 で 1 0 〜 2 0 0 O M P a で あ り 、 2 6 0 °Cで 3 〜 5 0 M P a でぁ る請求項 3 9 〜 4 3 の いずれか に記載の接着剤 を有する三層構造の両面接着フ イ ルム。

4 5 . 無機フ ィ ラ ー を、 接着剤樹脂成分 1 0 0 体積部に 対 して 2 ~ 2 0 体積部含む こ と を特徴 とする請求項 3 9 〜 4 4 の いずれか に記載の接着剤を有する三層構造の両面接 着フ ィ ルム。

4 6 . 無機 フ イ ラ 一がアル ミ ナまた はシ リ カ であ る請求 項 4 5 記載の接着剤 を有する三層構造の両面接着フ ィ ルム

4 7 . コ ア材に用 い る耐熱性熱可塑性フ ィ ルムがガ ラ ス 転移温度 2 0 0 °C以上であ る請求項 3 9 〜 4 2 の いずれか に記載の三層構造の両面接着フ ィ ルム。

4 8 . コ ア材に用 い る ガ ラ ス転移温度 2 0 0 °C以上の耐 熱性熱可塑性フ ィ ルムがポ リ イ ミ ド 、 ポ リ エーテルスルホ ン、 ポ リ ア ミ ドイ ミ ド ま たはポ リ エーテルイ ミ ドであ る請 求項 3 9 〜 4 2 の いずれかに記載の三層構造の両面接着フ イ ルム。

4 9 . コ ア材に用 い る耐熱性熱可塑性フ ィ ルムが液晶ポ リ マであ る請求項 3 9 〜 4 2 のいずれか に記載の三層構造 の両面接着フ ィ ルム