專利名稱：半導(dǎo)體器件使用的粘接帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，具體地涉及特別適合于表面安裝型半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，該粘接帶可用于半導(dǎo)體器件的組裝工藝，和用于以TAB(Tape Automated Bonding)方式的適合于器件的高密度安裝的TAB用帶；特別適合于BGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip Scale Package)等內(nèi)置的TCP(Tape Carrier Package)用帶；固定引線框架使用的帶；以及通過引線結(jié)合連接引線框架和薄膜載帶等。
背景技術(shù)：
近年來，由于對小型、薄型、重量輕、高安裝密度的半導(dǎo)體器件的要求在日益提高，因此構(gòu)成電子產(chǎn)品核心的多管腳(ピン)IC(半導(dǎo)體集成電路)封裝從過去的周邊連接型逐漸變成稱做面(エリア)連接型BGA、CSP的高密度安裝的IC封裝。
在BGA和CSP封裝的內(nèi)部設(shè)置表面柵格形的焊點(diǎn)作為外部連接端子。IC安裝于為了再布線等的電路基板(以下，稱做再布線基板)上，并構(gòu)成IC封裝(BGA、CSP)，然后裝載在作為母板的硬質(zhì)印刷基板等上。
就再布線基板的種類而言，BGA可以大致區(qū)分為柔性(プラスチツク)BGA(P-BGA)和帶BGA(T-BGA)。在T-BGA之中，有采用使用過去的TAB的ILB(內(nèi)引線結(jié)合)方式型和采用引線結(jié)合方式型，特別是后者也稱做細(xì)節(jié)距(ファインピツチ)BGA(FBGA)或帶CSP(T-CSP)。
過去，就上述BGA的再布線基板而言，以玻璃環(huán)氧基板等的硬質(zhì)基板為主，但是近年來，隨著便攜電話等的普及，對重量輕、薄型化的要求提高，并且由于與一般的硬質(zhì)基板相比需要制造更高密度的布線，因此帶基板逐漸變成主流，盛行采用使用這種帶基板的T-BGA(TCP型和利用引線結(jié)合方式型的FBGA或是T-CSP)。特別地，從過去的T-BGA的扇出方式到扇入方式，T-CSP實(shí)現(xiàn)了小型化和安裝面積狹小化，今后還期待進(jìn)一步發(fā)展。
如上所述，作為用于這些TAB方式的封裝(TCP)、FBGA的基板，使用通過粘接劑在聚酰亞胺膜上層疊金屬箔制成的基板。并且對于這里使用的粘接劑，要求可彎曲性和粘接性。
此外，對于引線結(jié)合方式的T-CSP，結(jié)合時，用金線等將帶基板上設(shè)置的IC芯片上的鋁電極部分和TAB帶基板上的電極布線(焊盤部分)部分連接時，由于在高溫下并由結(jié)合工具施加壓力，對粘接劑在高溫下的硬度就有要求。也就是，為了使帶基板具有良好的引線結(jié)合性要求粘接劑在高溫下具有一定范圍的硬度。
此外，由于是封裝用基板，因此對于帶基板，必須具有回流焊等的安裝性、銅遷移等的絕緣可靠性以及其它的可靠性。
過去，使用含有熱固化性樹脂、環(huán)氧樹脂/NBR(丙烯腈-丁二烯共聚物)系列粘接劑(特開平6-181227號公報(第2-5頁))以及硅酮系列粘接劑作為上述粘接劑。其中，環(huán)氧樹脂/NBR系列的粘接劑由于低成本且容易使用等而被上述基板，但不限于上述基板，廣泛使用。但是，使用環(huán)氧樹脂/NBR系列粘接劑的帶基板，引線結(jié)合時由于NBR很柔軟，存在焊盤部分沉入、線不能附著到焊盤部分等引線結(jié)合性問題。并且，長時間的溫度變化以及高溫和高濕度下，存在耐回流焊性、引線結(jié)合性以及絕緣性的問題。這是由于NBR是從二烯烴化合物為初始原料，所以長時間曝露在高溫下時，就會因氧化使主鏈含有的雙鍵開裂，漸漸失去了彈性，使應(yīng)力緩沖作用消失，產(chǎn)生焊點(diǎn)部位的連接可靠性等問題。并且，特別是當(dāng)布線基板進(jìn)一步細(xì)節(jié)距化時，在高溫高濕下，由于NBR的丙烯腈基引入了銅離子，產(chǎn)生了銅遷移等問題。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的粘接劑存在的問題，也就是提供一種引線結(jié)合性優(yōu)異的半導(dǎo)體器件用粘接帶。
過去，半導(dǎo)體器件用粘接帶的引線結(jié)合性僅考慮由粘接劑的貯存彈性系數(shù)所決定。粘接劑的厚度也是規(guī)定的一般厚度，但是這不是考慮了引線結(jié)合性之后的設(shè)定。
本發(fā)明人等的專心探討研究結(jié)果表明，如果貯存彈性系數(shù)及損失彈性系數(shù)都低時，通過使粘接劑的厚度變薄，則可以提高半導(dǎo)體器件使用的粘接帶的引線結(jié)合性。
也就是本發(fā)明的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶是具有絕緣性膜和設(shè)置在該絕緣性膜的至少一面上的熱固化性粘接劑層的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，其特征在于，所述熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的損失彈性系數(shù)的乘積大于0.25MPa/μm。
并且，對于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，優(yōu)選所述熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的貯存彈性系數(shù)的乘積大于1MPa/μm。
并且，優(yōu)選所述熱固化性粘接劑層含有聚酰胺樹脂，該聚酰胺樹脂是使用碳原子數(shù)36的不飽和脂肪酸二聚物獲得的。
并且，所述碳原子數(shù)36的不飽和脂肪酸二聚物，優(yōu)選是用亞油酸得到的。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式下面詳細(xì)說明本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，是在絕緣性膜的至少一面上形成熱固化性粘接劑層的粘結(jié)帶，熱固化性粘接劑層的厚度(μm)的倒數(shù)與固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的損失彈性系數(shù)(Mpa)的乘積(損失彈性系數(shù)×1/厚度)應(yīng)大于0.25MPa/μm。
根據(jù)本發(fā)明的絕緣性膜是具有電絕緣性的膜。作為絕緣性膜，例如可以使用聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烴、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚苯硫醚、聚醚酮等膜。其中，聚酰亞胺膜的絕緣性和耐熱性最佳，所以是優(yōu)選的。聚酰亞胺膜在市場上有銷售，優(yōu)選使用東レ·デュポン公司的商品名聚酰亞胺膜(カプトン)、宇部輿產(chǎn)社的商品名環(huán)氧類樹脂(ュ-ピレツクス)、鐘淵化學(xué)工業(yè)公司的商品名アピカル等。
絕緣性膜的厚度優(yōu)選為20μm～200μm，更優(yōu)選為25μm～125μm。如果絕緣性膜厚度小于20μm，由于半導(dǎo)體器件使用的粘接帶的硬度不夠，使操作性變差，當(dāng)厚度比200μm厚時，將難以得到小型的半導(dǎo)體器件。
根據(jù)本發(fā)明的熱固化性粘接劑層，是具有通過熱而固化的性質(zhì)的粘接劑構(gòu)成的層。
而且，本發(fā)明的熱固化性粘接劑層的特征在于，它的厚度(μm)的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的損失彈性系數(shù)(MPa)的乘積(損失彈性系數(shù)×1/厚度)大于0.25MPa/μm。也就是，如果損失彈性系數(shù)低，并且粘接劑的厚度薄，那么引線結(jié)合性就會提高。而且，引線結(jié)合性由粘接劑層的損失彈性系數(shù)和粘接劑層厚度的倒數(shù)的乘積決定。更優(yōu)選，熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的損失彈性系數(shù)的乘積在0.6MPa/μm以上。
如果熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的損失彈性系數(shù)的乘積在0.25MPa/μm以下，那么在引線結(jié)合工藝時，金線將不能附著在焊盤部分上，或者由于金線和焊盤部的連接不夠充分，引線結(jié)合工藝后，會產(chǎn)生所謂金線從焊盤部分剝離的問題。另外，這里所說的熱固化之后，是指從70℃左右的低溫起通過預(yù)定的程序增加溫度，并且在150～170℃下進(jìn)行1～10小時左右的熱處理。這可以利用含有聚酰胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等的低分子量的反應(yīng)性物質(zhì)、或者利用含有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂的反應(yīng)性的固化性物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。
考慮到粘接劑對電路用銅箔的凹凸表面處的埋入性和粘接力時，熱固化性粘接劑層的厚度優(yōu)選3μm以上，這時的損失彈性系數(shù)可以是0.75Mpa左右。并且當(dāng)熱固化性粘接劑層的靜態(tài)彈性系數(shù)高時，由于粘接劑與絕緣性膜的熱膨脹和靜態(tài)彈性系數(shù)不同容易發(fā)生卷曲等現(xiàn)象，考慮封裝的薄膜化時，優(yōu)選熱固化性粘接劑層的厚度越薄越好。
并且，熱固化性粘接劑層優(yōu)選其厚度(μm)的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的貯存彈性系數(shù)(MPa)的乘積(貯存彈性系數(shù)×1/厚度)大于1MPa/μm。當(dāng)熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的貯存彈性系數(shù)的乘積為1MPa/μm以下時，引線結(jié)合工藝時金線和焊盤的連接十分困難。
特別地，優(yōu)選熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的貯存彈性系數(shù)的乘積大于3MPa/μm，而且最好大于10MPa/μm。要實(shí)現(xiàn)上述目的，可以通過在熱固化性粘接劑層中含有聚酰亞胺樹脂和酚醛樹脂等的交聯(lián)點(diǎn)間的分子量小、常溫下彈性系數(shù)高的樹脂。
這里，可以利用DMA[動態(tài)機(jī)械測定器(Dynamic Mechanical Analyzer)]測量損失彈性系數(shù)和貯存彈性系數(shù)。在實(shí)施例中說明損失彈性系數(shù)和貯存彈性系數(shù)的測量條件。
用于熱固化性粘接劑層的粘接劑層使用的材料，是具有因熱而固化的性質(zhì)的粘接劑，作為這種材料，可以舉出，例如，含有聚酰胺和固化性樹脂的物質(zhì)。
聚酰胺樹脂優(yōu)選利用碳原子數(shù)4以上的脂肪族二胺與不飽和脂肪酸二聚物縮聚合成的。此時作為碳原子數(shù)4以上的脂肪族二胺的具體例子，可以舉出，丁二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺、八亞甲基二胺、十亞甲基二胺、十二亞甲基二胺等。其中碳原子數(shù)4～18的脂肪族二胺較好，碳原子數(shù)4～12的脂肪族二胺更好，碳原子數(shù)6～12的脂肪族二胺最好。這樣，和現(xiàn)有的乙二胺相比，由于使用了更多碳原子數(shù)(長分子)的脂肪族二胺，因此熱固化性粘接劑層即使在高溫時也顯示出高粘度(粘接性)，而且由于顯示出高粘接力，因此可以得到與絕緣性膜良好的粘貼力。并且，含有聚酰胺樹脂的熱固化性粘接劑層即使在濕熱時也可以得到優(yōu)良的高絕緣性，且熱收縮性也降低了。
對于不飽和脂肪酸二聚物，就可彎曲性、連接性以及低吸濕性而言，優(yōu)選使用碳原子數(shù)36的不飽和脂肪酸二聚物。碳原子數(shù)36的不飽和脂肪酸二聚物可以通過縮合碳原子數(shù)18的不飽和脂肪酸得到。作為該碳原子數(shù)18的不飽和脂肪酸例如有油酸、亞油酸、亞麻酸等。其中，特別優(yōu)選亞油酸，由于容易調(diào)整上述(損失彈性系數(shù)×1/厚度)達(dá)到比0.25MPa/μm大，并且最好是由99.1～80質(zhì)量％的亞油酸和0.1～20質(zhì)量％的油酸以及亞麻酸構(gòu)成。
此外，合成聚酰胺樹脂時，除碳原子數(shù)4以上的脂肪族二胺和不飽和脂肪酸二聚物之外，還可以使用作為次要成分的少量三官能以上的酸成分、三官能以上的胺成分合成分支狀聚酰胺樹脂。作為次要成分的三官能以上的酸成分(或三官能以上的胺成分)，優(yōu)選的是聚酰胺樹脂中的全酸成分(或全胺成分)的20摩爾％以內(nèi)，在10摩爾％以內(nèi)更好。如果次要成分超過20摩爾％，那么固化后的熱固化性粘接劑層的可彎曲性變差。
就溶劑的溶解性而言，聚酰胺樹脂的質(zhì)量平均分子量優(yōu)選為500～50000，更優(yōu)選為1000～20000。用凝膠滲透色譜分析法(GPC)法測量質(zhì)量平均分子量。此外，聚酰胺樹脂的胺值優(yōu)選為0.5～60，最好為5～60。如果胺值小于0.5，那么電氣絕緣性容易變差，如果胺值超過60，那么容易發(fā)生未反應(yīng)的氨基的殘留而污染電路，并容易發(fā)生導(dǎo)致結(jié)合不好等問題。此外，如果使用胺值不同的2種聚酰胺樹脂，由于容易控制固化后的熱固化性粘接劑層的可彎曲性，因此是優(yōu)選的。這里，對于聚酰胺樹脂的胺值，是用甲苯/n-丁醇的混合溶液溶解1g的聚酰胺樹脂，用溴甲酚綠的0.1％甲醇溶液作為指示劑，用0.1N的鹽酸作為滴定液，用當(dāng)量的氫氧化鉀的mg表示。
此外，對于聚酰胺樹脂的酰胺基之間的分子量(將酸和二胺的分子量求和除2)，對于250～400的粘接劑的常溫凝聚力下降，確保了平坦性，結(jié)果半導(dǎo)體用粘接帶在常溫下不發(fā)生因熱固化性粘接劑層導(dǎo)致的卷曲，提高操作性，所以是優(yōu)選的。
下面介紹構(gòu)成粘接劑層用材料的固化性樹脂。
固化性樹脂可以使用具有如熱固化性、光固化性等固化性的樹脂。其中，由于熱固化性樹脂，特別是酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、酰亞胺樹脂，能得到優(yōu)良的電氣絕緣性和高耐熱性，因此是優(yōu)選的。對于酚醛樹脂，可列舉的有，例如，烷基酚醛樹脂、p-苯基酚醛樹脂、雙酚A型酚醛樹脂等的線型酚醛清漆型(ノボラツクフエノ-ル)樹脂和甲階酚醛樹脂、聚苯基對苯酚(ポリフエニルパラフエノ-ル)樹脂等。特別是，由于甲階酚醛樹脂可得到高耐熱性，具有使后述的環(huán)氧樹脂固化的作用，因此是優(yōu)選的。酚醛樹脂是為得到熱固化性粘接劑層的耐熱性的重要成分，質(zhì)量平均分子量為2000～50000，優(yōu)選為2000～15000，最好為2000～8000，可以得到良好的耐熱性，所以是優(yōu)選的。而且，酚醛樹脂的軟化點(diǎn)在151℃以上，可以進(jìn)一步提高耐熱性，所以是優(yōu)選的。
此外，對于環(huán)氧樹脂，只要具有2個以上環(huán)氧基的樹脂都可以使用。具體地，可以舉出，例如，雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型等的雙酚型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂、可溶性酚醛清漆型(フエノ-ルノボラツク)環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、四縮水甘油酚醛鏈烷烴型環(huán)氧樹脂、雙縮水甘油酚醛丙烷型環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、三羥基苯甲烷型環(huán)氧樹脂等的2官能或多官能環(huán)氧樹脂，特別優(yōu)選使用耐熱性優(yōu)良的多官能環(huán)氧樹脂。
此外，對于酰亞胺樹脂，優(yōu)選使用雙馬來酰亞胺系列等的樹脂。
此外，對于粘接劑層使用的材料，可以同時使用上述酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、酰亞胺樹脂以外的固化性樹脂成分。進(jìn)而，也可含有多胺、酸酐、咪唑化合物作為固化促進(jìn)劑。而且，對于熱固化性粘接劑層，在含固化性樹脂的樹脂成分之中，聚酰胺樹脂的含量為20～80質(zhì)量％，就耐熱性和耐化學(xué)試劑性而言是優(yōu)選的，而更優(yōu)選者為30～70質(zhì)量％。
此外，在熱固化性粘接劑層中除了聚酰胺樹脂和固化性樹脂之外，也可以含有熱塑性樹脂。由于含有熱塑性樹脂，可以賦予固化后的熱固化性粘接劑層可彎曲性。作為熱塑性樹脂，可列舉的有，與前述聚酰胺樹脂的組成不同的聚酰胺樹脂(例如，以原子數(shù)3以下的脂肪族二胺作為縮合成份的聚酰胺樹脂)；含羧基的丙烯腈-丁二烯的共聚物、含氨基的丙烯腈-丁二烯的共聚物、含縮水甘油基的丙烯腈-丁二烯的共聚物等的丙烯腈-丁二烯的共聚物、熱塑性聚酯樹脂、丙烯酸橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚物等，如果是含有氨基、羧基、羥基等的官能基的熱塑性樹脂，由于更容易控制可彎曲性，因此優(yōu)選使用。
此外，在熱固化性粘接劑層中，還可以含有平均粒徑1μm以下的填料。對于填料可以使用氧化硅、氧化鈦、氧化鋁、氮化硅、滑石粉、石英粉、氧化鎂等的無機(jī)填料、由聚硅氧烷樹脂、聚酰胺樹脂、酚醛樹脂等的樹脂粉末形成的有機(jī)填料中的任意一種，優(yōu)選使用這些中的絕緣性的填料。對于100質(zhì)量份的樹脂固體成份，添加填料的添加量可以到30質(zhì)量份的范圍。
制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用粘接帶時，用有機(jī)溶劑溶解上述粘接劑層使用的材料，經(jīng)混合作成液體狀態(tài)的樹脂組合物，在絕緣性膜的至少單面上用該組合物作為涂料涂覆、層疊、干燥形成熱固化性粘接劑層。熱固化性粘接劑層干燥后的厚度優(yōu)選3μm～150μm，更優(yōu)選8μm～20μm。熱固化性粘接劑層優(yōu)選為干燥的半固化狀態(tài)。
制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用粘接帶時，在絕緣性膜上可以直接涂覆液態(tài)的樹脂組合物，也可以將涂覆在剝離性膜等的臨時支撐體上得到的粘接片貼合到絕緣性膜上。
對于調(diào)制液態(tài)樹脂組合物優(yōu)選使用的有機(jī)溶劑，舉例的有，N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯、1，4-二氧雜環(huán)己烷、四氫呋喃、乙醇、異丙醇、甲基溶纖劑等。這些有機(jī)溶劑可以2種以上同時使用。
此外，在熱固化性粘接劑層的表面上優(yōu)選設(shè)置保護(hù)膜，使用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用粘接帶時，剝離掉該保護(hù)膜后使用。作為保護(hù)膜，可以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚烯烴等的膜，優(yōu)選使用由有機(jī)硅等進(jìn)行剝離處理賦予剝離性的膜。
實(shí)施例以下通過實(shí)施例說明本發(fā)明。
在由經(jīng)過剝離處理的厚度38μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜構(gòu)成的保護(hù)膜的單面上，以干燥后的厚度為12μm地涂覆下列組成的粘接劑層用涂料，在130℃經(jīng)5分鐘干燥制成粘接膜。
隨后，在粘接膜上重疊由厚度75μm的聚酰亞胺構(gòu)成的絕緣性膜，在100℃和1kg/cm2的條件下經(jīng)熱壓粘結(jié)制成本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用粘接帶。
(形成粘接劑層使用的涂料)·混合25質(zhì)量％的以由90質(zhì)量％的亞油酸和10質(zhì)量％的油酸得到的不飽和脂肪酸二聚物和六亞甲基二胺作為縮聚合成分形成的聚酰胺樹脂(胺值20，質(zhì)量平均分子量2800)的異丙醇/甲苯混合溶液64質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的萘型環(huán)氧樹脂(大日本インキ化學(xué)工業(yè)公司制造的商品名エピクロンHP7200)的甲基乙基酮溶液15質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的線型酚醛清漆型樹脂(昭和高分子公司制造的商品名CKM2400)的甲基乙基酮溶液6.5質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的線型酚醛清漆型樹脂(昭和高分子公司制造的商品名ELS373Z)的甲基乙基酮溶液13質(zhì)量份·混合1質(zhì)量％的2-乙基-4-甲基咪唑的甲基乙基酮溶液3質(zhì)量份[實(shí)施例2]除了作為粘接劑層形成用涂料使用下面組成的物質(zhì)之外，用與實(shí)施例1相同的方式制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用粘接帶。粘接劑層的厚度為20μm。
(形成粘接劑層使用的涂料)·混合25質(zhì)量％的以由85質(zhì)量％的亞油酸和15質(zhì)量％的油酸得到的不飽和脂肪酸二聚物和六亞甲基二胺作為縮聚合成分形成的聚酰胺樹脂(胺值50，質(zhì)量平均分子量2300)的異丙醇/甲苯混合溶液47質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的以由80質(zhì)量％的亞油酸和20質(zhì)量％的油酸得到的不飽和脂肪酸二聚物和六亞甲基二胺作為縮聚合成分形成的聚酰胺樹脂(胺值15，質(zhì)量平均分子量8000)的甲基乙基酮混合溶液20質(zhì)量份
·混合50質(zhì)量％的線型酚醛清漆型樹脂(昭和高分子公司制造的商品名CKM908A)的甲基乙基酮溶液33質(zhì)量份[實(shí)施例3]除了作為粘接劑層形成用涂料使用下面組成的物質(zhì)之外，用和實(shí)施例1相同的方式制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用粘接帶。粘接劑層的厚度為12μm。
(形成粘接劑層使用的涂料)·混合25質(zhì)量％的以由80質(zhì)量％的亞油酸和20質(zhì)量％的亞麻酸得到的不飽和脂肪酸二聚物和六亞甲基二胺作為縮聚合成分形成的聚酰胺樹脂(胺值20，質(zhì)量平均分子量2300)的異丙醇/甲苯混合溶液64質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的萘型環(huán)氧樹脂(大日本インキ化學(xué)工業(yè)公司制造的商品名エピクロンHP7200)的甲基乙基酮溶液15質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的線型酚醛清漆型樹脂(昭和高分子公司制造的商品名CKM2400)的甲基乙基酮溶液6.5質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的線型酚醛清漆型樹脂(昭和高分子公司制造的商品名ELS373Z)的甲基乙基酮溶液13質(zhì)量份·混合1質(zhì)量％的2-乙基-4-甲基咪唑的甲基乙基酮溶液3質(zhì)量份[實(shí)施例4]除了作為粘接劑層形成用涂料使用下面組成的物質(zhì)之外，用和實(shí)施例1相同的方式制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用粘接帶。粘接劑層的厚度為8μm。
(形成粘接劑層使用的涂料)·混合25質(zhì)量％的聚酰胺樹脂(ヘンケルヅヤパン公司制造的商品名マクロメルト6238，胺值7，質(zhì)量平均分子量8000)的異丙醇/甲苯混合溶液40質(zhì)量份·混合30質(zhì)量％的聚酰亞胺樹脂(質(zhì)量平均分子量40000)的四氫呋喃溶液22質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的萘型環(huán)氧樹脂(大日本インキ化學(xué)工業(yè)公司制造的商品名エピクロンHP7200)的甲基乙基酮溶液20質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的線型酚醛清漆型樹脂(昭和高分子公司制造的商品名CKM2400)的甲基乙基酮溶液6.5質(zhì)量份·混合1質(zhì)量％的2-乙基-4-甲基咪唑的甲基乙基酮溶液3質(zhì)量份[實(shí)施例5]
除了作為粘接劑層形成用涂料使用下面組成的物質(zhì)之外，用和實(shí)施例1相同的方式制造本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用粘接帶。粘接劑層的厚度為3μm。
(形成粘接劑層使用的涂料)·混合25質(zhì)量％的聚酰胺樹脂(ヘンケルヅヤパン公司制造的商品名マクロメルト6900，酸值2，胺值0.5，質(zhì)量平均分子量55000)的異丙醇/甲苯混合溶液63質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的環(huán)氧樹脂(油化シエル公司制造的商品名エピコ-ト1001)的甲基乙基酮溶液20質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的線型酚醛清漆型樹脂(昭和高分子公司制造的商品名CKM2400)的甲基乙基酮溶液13質(zhì)量份·混合1質(zhì)量％的2-乙基-4-甲基咪唑的甲基乙基酮溶液5質(zhì)量份[比較例1]除了作為粘接劑層形成用涂料使用下面組成的物質(zhì)之外，用和實(shí)施例1相同的方式制造比較用的半導(dǎo)體器件用粘接帶。粘接劑層的厚度為12μm。
(形成粘接劑層使用的涂料)·混合25質(zhì)量％的聚酰胺樹脂(胺值7，質(zhì)量平均分子量10000)的異丙醇/甲苯混合溶液40質(zhì)量份·混合30質(zhì)量％的聚酰亞胺樹脂(質(zhì)量平均分子量40000)的四氫呋喃溶液22質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的萘型環(huán)氧樹脂(大日本インキ化學(xué)工業(yè)公司制造的商品名エピクロンHP7200)的甲基乙基酮溶液20質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的線型酚醛清漆型樹脂(昭和高分子公司制造的商品名CKM2400)的甲基乙基酮溶液6.5質(zhì)量份·混合1質(zhì)量％的2-乙基-4-甲基咪唑的甲基乙基酮溶液5質(zhì)量份[比較例2]除了作為粘接劑層形成用涂料使用下面組成的物質(zhì)之外，用和實(shí)施例1相同的方式制造比較用的半導(dǎo)體器件用粘接帶。粘接劑層的厚度為12μm。
(形成粘接劑層使用的涂料)·混合25質(zhì)量％的聚酰胺樹脂(ヘンケルヅヤパン公司制造的商品名マクロメルト6900，酸值2，胺值0.5，質(zhì)量平均分子量55000)的異丙醇/甲苯混合溶液63質(zhì)量份
·混合50質(zhì)量％的環(huán)氧樹脂(油化シエル公司制造的商品名エピコ-ト1001)的甲基乙基酮溶液20質(zhì)量份·混合50質(zhì)量％的線型酚醛清漆型樹脂(昭和高分子公司制造的商品名CKM2400)的甲基乙基酮溶液13質(zhì)量份·混合1質(zhì)量％的2-乙基-4-甲基咪唑的甲基乙基酮溶液5質(zhì)量份[比較例3]用與實(shí)施例1同樣的方式制作比較用的半導(dǎo)體器件用粘接帶。而且，粘接劑層的厚度為100μm。
剝離實(shí)施例1～5和比較例1～3的半導(dǎo)體器件用粘接帶的保護(hù)膜之后，一邊在80℃加熱由絕緣性膜和熱固化性粘接劑層構(gòu)成的疊層體，一邊從絕緣性膜上剝離熱固化性粘接劑層。然后，制作后述的試驗(yàn)體時，使熱固化性粘接劑層和電解銅箔粘接，并在加熱的條件下，加熱固化熱固化性粘接劑層單體。對于熱固化后的熱固化性粘接劑層，接下來用DMA[動態(tài)機(jī)械測定器(Dynamic Mechanical Analyzer)]測量損失彈性系數(shù)和貯存彈性系數(shù)，表1和表2示出了200℃時的結(jié)果。對于DMA，使用電子振動(バイブロン)測定器(オリエンテシク公司制造的RHEOVIBRON DDV-II-EP)，在頻率110Hz、升溫溫度3℃/min、負(fù)載量5.0g下進(jìn)行測量。樣品寬0.5cm，長3cm，并且厚度為涂覆后的粘接劑層的厚度。
(1)試驗(yàn)體的制備剝離實(shí)施例1～5和比較例1～3的半導(dǎo)體器件用粘接帶的保護(hù)膜，在130℃，1kg/cm2的條件下，將約18μm厚的電解銅箔貼合在熱固化性粘接劑層的表面上作為疊層體。此后，從70℃到160℃等速升溫加熱疊層體8小時，再于170℃加熱6小時，固化熱固化性粘接劑層。接著，再于銅箔上層疊光致抗蝕劑膜，進(jìn)行曝光圖形、蝕刻、鍍鎳、鍍金、形成引線結(jié)合用的結(jié)合焊盤。由此，得到由鍍金的厚度為0.5μm的電路形成的試驗(yàn)體。
(2)特性評估①引線結(jié)合性在實(shí)施例1～和比較例1～3的試驗(yàn)體的管芯焊盤(ダイパツド)部位上設(shè)置IC芯片之后，通過球形接合法用金線連接IC芯片上的鋁電極部分和結(jié)合焊盤部分。
之后，用拉線測試器拉伸連接的金線，測量結(jié)合強(qiáng)度，根據(jù)拉線強(qiáng)度評估引線結(jié)合性，結(jié)果顯示在表1和表2中。并且，使用時沒有問題的拉線強(qiáng)度為8gf的水平。引線結(jié)合也取決于溫度，在200℃下頻率60kHz下進(jìn)行。
表1

線拉伸強(qiáng)度從約8到9gf飽和。
表2

線拉伸強(qiáng)度從約8到9gf飽和。
從表1和表2中可以看出，對于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件用粘接帶，拉線強(qiáng)度為8g以上，且是實(shí)用時沒有問題的水平。特別是，過去認(rèn)為因彈性系數(shù)低不適合引線結(jié)合法的粘接劑層，由于使這種粘接劑層的厚度薄，所以可以確保引線結(jié)合性。
工業(yè)實(shí)用性以上介紹了本發(fā)明的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，其是在絕緣性膜的至少一面上形成熱固化性粘接劑層的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，由于所述熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的損失彈性系數(shù)的乘積大于0.25MPa/μm，所以可以得到優(yōu)秀的引線結(jié)合性。通過將這種半導(dǎo)體器件用粘接帶，在BGA、CSP等更加高密度化的半導(dǎo)體封裝中使用，操作性優(yōu)異，并且提高了線的連接可靠性，可以得到高可靠性的半導(dǎo)體封裝。
此外，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，如果所述熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的貯存彈性系數(shù)的乘積大于1MPa/μm的話，則具有良好的引線結(jié)合性。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，該粘接帶具有絕緣性膜和設(shè)置在該絕緣性膜的至少一面上的熱固化性粘接劑層，所述熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的損失彈性系數(shù)的乘積大于0.25MPa/μm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，所述熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的貯存彈性系數(shù)的乘積大于1MPa/μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，所述熱固化性粘接劑層含有聚酰胺樹脂，該聚酰胺樹脂是用碳原子數(shù)36的不飽和脂肪酸二聚物得到的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，所述的碳原子數(shù)36的不飽和脂肪酸二聚物是用亞油酸得到的。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件使用的粘接帶，具有絕緣性膜和設(shè)置在該絕緣性膜的至少一面上的熱固化性粘接劑層，所述熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的損失彈性系數(shù)的乘積大于0.25MPa/μm，并且可以得到優(yōu)異的引線結(jié)合性。而且，如果所述熱固化性粘接劑層的厚度的倒數(shù)與熱固化后的熱固化性粘接劑層在200℃下的貯存彈性系數(shù)的乘積大于1MPa/μm，那么半導(dǎo)體器件使用的粘接帶顯示出更好的引線結(jié)合性。
文檔編號C09J9/00GK1523651SQ20031012407
公開日2004年8月25日 申請日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者藤井俊雄, 海野清, 小林信子, 清章訓(xùn), 成島均, 子 申請人:株式會社巴川制紙所