JP2001152107A

JP2001152107A - 積層接着フィルム、半導体チップ搭載用基板及び半導体装置

Info

Publication number: JP2001152107A
Application number: JP33394699A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yanagisawa; 諭柳沢; Yoshihiro Nomura; 好弘野村; Yoichi Hosokawa; 羊一細川; Hiroyuki Kuritani; 弘之栗谷
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】発生する熱応力を緩和させて接続信頼性を高
く維持できる作業性の優れた積層接着フィルム、このフ
ィルムを接着した半導体チップ搭載用基板を提供する。【解決手段】２つの接着剤層からなる積層接着フィル
ムにおいて、一方の接着剤層（Ａ）が示差走査熱分析
（以下ＤＳＣとする）を用いて測定した場合の全硬化発
熱量の１０〜２５％の発熱を終え、熱圧着時の溶融流動
性を示すフロー量が５００〜２０００μｍである半硬化
状態のエポキシ基含有アクリル共重合体及びエポキシ樹
脂よりなる複合樹脂であり、他方の接着剤層（Ｂ）がＤ
ＳＣを用いて測定した場合の全硬化発熱量の２５〜４０
％の発熱を終え、熱圧着時の溶融流動性を示すフロー量
が３００〜５００μｍである半硬化状態のエポキシ基含
有アクリル共重合体及びエポキシ樹脂よりなる複合樹脂
で構成されている積層接着フィルム、このフィルムを用
いた半導体チップ搭載用基板、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、半導体チップの接
着及び半導体チップ搭載用基板の接着に用いられる絶縁
性を有する積層接着フィルム、このフィルムを接着した
半導体チップ搭載用基板及びこのフィルムを用いて製造
される半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高周波数動作
化の動向に伴い、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格子状に配
置されたマイクロＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）やＣ
ＳＰ（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エポキシ基板や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ＴＡＢ（テープオート
メーテッドボンディング）のインナーボンディング方式
で接続され、接続部とチップ上面部ないしは端面部とが
エポキシ系樹脂封止材ないしはエポキシ系液体封止材で
封止され、配線基板裏面にはんだボールなど金属端子が
格子状に配置された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。しかし、これらのパッケージに用いられる
絶縁性接着剤の一例としては、動的粘弾性装置で測定さ
れる２５℃での貯蔵弾性率が３０００ＭＰａ以上の液状
のエポキシダイボンド材が用いられていて、パッケージ
を実装した後のはんだボール接続部の接続信頼性が悪
く、耐温度サイクル信頼性に劣っていた。接続信頼性を
向上する方法として絶縁性接着剤に液状のシリコン系エ
ラストマをコーティングして用いる技術が提案されてい
る。しかしながら、シリコーン系エラストマを用いる方
法では、耐温度サイクル性には優れるものの、作業性や
配線基板表面に対する高温時の接着性に劣り耐リフロー
性に劣るという問題があった。これらの方法を解決する
方法として、半導体チップと実装用基板の間の熱膨張係
数の違いにより発生する熱応力を緩和させて接続信頼性
を高く維持できる、作業性良好な低弾性接着フィルムが
提案されている（国際公開公報ＷＯ９８／１５９７５
号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の公報に
記載されている接着剤を用いて半導体チップと有機基板
を圧着し、チップの端子と配線板のインナーリードを接
続する場合、配線間のピッチが狭い高密度配線の有機基
板を用い、配線間の段差に接着剤が十分に埋め込まれる
条件で圧着すると接着剤がチップ側端子まではみ出るた
め、インナーリードの接合が不完全になるという問題が
あった。本発明は、上記の問題を解決し、かつ半導体チ
ップと実装用基板の間の熱膨張係数の違いにより発生す
る熱応力を緩和させて接続信頼性を高く維持でき、作業
性に優れた積層接着フィルム、このフィルムを接着して
なる半導体チップ搭載用基板及びこのフィルムを用いて
製造された半導体装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、硬化状態が
異なった、エポキシ基含有アクリル共重合体及びエポキ
シ樹脂よりなる複合樹脂を接着層として用いた、積層接
着フィルムが上記の問題を解決し、耐熱性、耐食性、耐
湿性に優れ、かつ、取り扱い性及び作業にも優れている
ことを突き止め本発明に至った。本発明は、２つの接着
剤層からなる積層接着フィルムにおいて、一方の接着剤
層（Ａ）が示差走査熱分析（以下ＤＳＣとする）を用い
て測定した場合の全硬化発熱量の１０〜２５％の発熱を
終え、熱圧着時の溶融流動性を示すフロー量が５００〜
２０００μｍである半硬化状態のエポキシ基含有アクリ
ル共重合体及びエポキシ樹脂を含む複合樹脂であり、他
方の接着剤層（Ｂ）がＤＳＣを用いて測定した場合の全
硬化発熱量の２５〜４０％の発熱を終え、熱圧着時の溶
融流動性を示すフロー量が３００〜５００μｍである半
硬化状態のエポキシ基含有アクリル共重合体及びエポキ
シ樹脂を含む複合樹脂で構成されている積層接着フィル
ム（以下、請求項１の発明とする）に関する。また、本
発明は、少なくとも一方の接着剤層が（１）エポキシ樹
脂及びその硬化剤１００重量部に対し、（２）グリシジ
ル（メタ）アクリレート２〜６重量％を含むＴｇ（ガラ
ス転移温度）が−１０℃以上でかつ重量平均分子量が８
０００００以上であるエポキシ基含有アクリル系共重合
体１００〜３００重量部ならびに（３）硬化促進剤０．
１〜５重量部を含む樹脂組成である積層接着フィルム
（以下、請求項２の発明とする）に関する。また、本発
明は、請求項２の発明において、さらに（４）エポキシ
樹脂と相溶性がありかつ重量平均分子量が３００００以
上の高分子量樹脂１０〜４０重量部を含む樹脂組成であ
る積層接着フィルム（以下、請求項３の発明とする）に
関する。また、本発明は、請求項３の発明において、
（４）エポキシ樹脂と相溶性がありかつ重量平均分子量
が３００００以上の高分子量樹脂が、フェノキシ樹脂で
ある組成の積層接着フィルム（以下、請求項４の発明と
する）に関する。また、本発明は、請求項３の発明にお
いて、硬化剤がフェノール樹脂である組成の積層接着フ
ィルム（以下、請求項５の発明とする）に関する。ま
た、本発明は、請求項１〜５の発明において、少なくと
も一方の接着剤層が、接着剤１００体積部に対して無機
フィラーを２０体積部以下含む組成の積層接着フィルム
（以下、請求項６の発明とする）に関する。また、本発
明は、請求項１〜６のいずれかの発明の積層接着フィル
ムを接着してなる半導体チップ搭載用基板に関する。ま
た、本発明は、請求項１〜６のいずれかの発明の積層接
着フィルムを用いて製造される半導体装置に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】接着剤ワニスを耐熱性フィルム上
に塗布し、加熱乾燥し、溶剤を除去して接着フィルムを
得ることができる。耐熱性フィルムの材質としては、ポ
リエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴ）、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリス
チレン等が挙げられる。また、耐熱性フィルムは剥がし
て使用するため、その表面に例えばシリコーン等で離型
処理することが好ましい。ワニス化の溶剤は、比較的低
沸点の、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブ
チルケトン、２−エトキシエタノール、トルエン、ブチ
ルセルソルブ、メタノール、エタノール、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、ジメチルアセトアミド、ジメチルホ
ルムアミド、メチルピロリドン、シクロヘキサノンなど
が挙げられる。ワニスの製造は、無機フィラーの分散を
考慮する場合には、らいかい機、３本ロール、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。塗工方法は特に制限するものではないが、例えば、
ロールコート、リバースロールコート、グラビアコー
ト、バーコート等が挙げられる。２つの接着剤層からな
る積層接着フィルムは、前記の方法により得られた、硬
化状態の異なった、２つの接着フィルムを熱ラミネーシ
ョンで貼り合わせることにより得ることができる。ラミ
ネートの圧力は接着フィルムの変形が起こらない圧力で
行うことが好ましい。

【０００６】上記のように、接着剤層は、基材となる耐
熱性フィ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、この時、接着剤
組成物の硬化反応が進行しゲル化し、その際の硬化状態
が接着剤の流動性に影響するため、硬化状態を一定範囲
内にする必要がある。硬化状態は、ＤＳＣで求めた発熱
量及び溶融流動性を示すフロー量によって規定すること
ができる。本発明のフィルムは、フレキシブル基板、ポ
リイミドテープ上に配線が施されたＴＡＢテープ等の半
導体チップ搭載用基板と半導体チップを貼り合わせる、
２つの接着層からなる積層接着フィルムであり、接着剤
層（Ａ）は、ＤＳＣを用いて測定した全硬化発熱量の１
０〜２５％の発熱を終えた状態であり、かつ熱圧着時の
溶融流動性を示すフロー量が５００〜２０００μｍであ
る半硬化状態とされる。接着剤層（Ｂ）は、ＤＳＣを用
いて測定した全硬化発熱量の２５〜４０％の発熱を終え
た状態であり、かつ熱圧着時の溶融流動性を示すフロー
量が３００〜５００μｍである半硬化状態とされる。接
着剤層（Ａ）は、ＴＡＢテープ等の基板に貼り付け、接
着剤層（Ｂ）は半導体チップに貼り付けに使用するが、
接着剤層（Ａ）、（Ｂ）それぞれの硬化状態を前述の範
囲にすることにより、基板上の配線間の段差埋め込みが
良好で、かつチップ端子まで接着剤のはみ出しが無い良
好な構造となる。接着剤層（Ａ）について、ＤＳＣで測
定した時の発熱量が全硬化発熱量の２５％を越えたり、
熱圧着時のフロー量が５００μｍ未満では、配線板の段
差埋め込みができなくなり、また、発熱量が全硬化発熱
量の１０％未満で、フロー量が２０００μｍを越える
と、接着剤の貼り付け時に接着剤中にボイドが発生す
る。接着剤（Ｂ）層について、ＤＳＣで測定した発熱量
が全硬化発熱量の２５％未満でフロー量が５００μｍを
越えると、チップ端子まで接着剤がはみ出し、チップ端
子と配線板のインナーリードの接合が不完全になる。ま
た、発熱量が全硬化発熱量の４０％を越えたり、フロー
量が３００μｍ未満では、接着剤の接着性が低下し、リ
フロー時にチップと接着剤から剥離が起きる。

【０００７】ＤＳＣ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、市販の測定装置を用いて測定される。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２５０℃まで５〜１０℃／分の昇温
速度で測定し、前記した発熱量を求める。つぎに、前記
コア材となる耐熱性フィルムに塗布し、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、２５℃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硬化発熱量を測定し、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全硬化発熱量に
対する発熱）は、次の数１で与えられる。

【０００８】

【数１】Ｃ（％）＝（Ａ−Ｂ）×１００／Ａ

【０００９】本発明の接着剤層のフロー量は、接着剤を
ガラス板に圧着温度１６０℃、圧力２ＭＰａ、圧着時間
１８秒で圧着したときに接着剤がはみだした長さを測定
して行われる。

【００１０】本発明に用いられる接着剤層中のエポキシ
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、好ましくは重量平均分子量（ポリスチレ
ン換算値、以下同様）が５０００未満、より好ましくは
３０００未満のエポキシ樹脂が使用される。特に、分子
量が５００以下のビスフェノールＡ型またはビスフェノ
ールＦ型液状樹脂を用いると積層時の流動性を向上でき
好ましい。分子量が５００以下のビスフェノールＡ型ま
たはビスフェノールＦ型液状樹脂は、油化シェルエポキ
シ株式会社から、エピコート８０７、エピコート８２
７、エピコート８２８等の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
３０、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３１、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３６１等の商
品名で市販されている。さらに、東都化成株式会社か
ら、ＹＤ１２８、ＹＤＦ１７０、ＹＤ８１２５等の商品
名で市販されている。

【００１１】エポキシ樹脂としては、高Ｔｇ化を目的に
多官能エポキシ樹脂を加えてもよく、多官能エポキシ樹
脂としては、フェ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
ェ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、ＥＰＰＮ−２０１の商品名で市販されている。
また、クレゾー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、ＥＳＣＮ−００１、ＥＳＣＮ−１
９５等の商品名で、また、前記日本化薬株式会社から、
ＥＯＣＮ１０１２、ＥＯＣＮ１０２５、ＥＯＣＮ１０２
７等の商品名で市販されている。さらに、東都化成株式
会社からＹＤＣＮ−７０３の商品名で市販されている。
エポキシ基含有アクリル共重合体はエポキシ基を有する
化合物、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エス
テル等を共重合させて得られる。

【００１２】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、アミ
ン、ポリアミド、酸無水物、ポリスルフィド、三弗化硼
素及びフェノール性水酸基を１分子中に２個以上有する
化合物であるビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビ
スフェノールＳ等が挙げられる。特に吸湿時の耐電食性
に優れるためフェノールノボラック樹脂、ビスフェノー
ルノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂を用
いるのが好ましい。このような硬化剤は、大日本インキ
化学工業株式会社から、フェノライトＬＦ２８８２、フ
ェノライトＬＦ２８２２、フェノライトＴＤ−２０９
０、フェノライトＴＤ−２１４９、フェノライトＶＨ４
１５０、フェノライトＶＨ４１７０等の商品名で市販さ
れている。エポキシ樹脂とその硬化剤の割合は、硬化性
からエポキシ樹脂４５〜５５重量部、硬化剤５５〜４５
重量部の範囲が好ましい。

【００１３】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、各種イミダゾール類を用
いるのが好ましい。イミダゾール類としては、２−メチ
ルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾー
ル、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１
−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリ
テート等が挙げられる。イミダゾール類は、四国化成工
業株式会社から、２Ｅ４ＭＺ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺ−
ＣＮＳ等の商品名で市販されている。硬化促進剤はエポ
キシ樹脂及びその硬化剤１００重量部に対して本発明の
発熱量、フロー量から０．１〜５重量部の範囲が好まし
い。

【００１４】グリシジル（メタ）アクリレート２〜６重
量％を含むＴｇが−１０℃以上でかつ重量平均分子量が
８０００００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ＨＴＲ−８６０Ｐ−３を使用することができる。官能
基モノマーとして用いるグリシジル（メタ）アクリレー
トの量は、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。残部はエチル（メタ）ア
クリレート、ブチル（メタ）ア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Ｔｇを考慮して決定する。Ｔｇが−１０℃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、−１０℃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。エポキシ基含有アクリル系共重
合体の重量平均分子量は、８０００００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。エポキシ基
含有アクリル系共重合体の添加量は、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１００重
量部以上とされ、エポキシ基含有ア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、３００重量部以下とされる。エポキシ樹脂と相溶性
がありかつ重量平均分子量が３００００以上の高分子量
樹脂としては、フェノキシ樹脂、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３００
００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。フェノキシ樹脂は、東都化成
株式会社から、フェノトートＹＰ−４０、フェノトート
ＹＰ−５０、フェノトートＹＰ−６０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３００
００〜８００００の高分子量エポキシ樹脂、さらには、
分子量が８００００を超える超高分子量エポキシ樹脂が
あり、いずれも日立化成工業株式会社により製造され、
特公平７−５９６１７号、特公平７−５９６１８号、特
公平７−５９６１９号公報等に記載される。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、ＨＴＲ−８
６０Ｐの商品名で市販されている。前記エポキシ樹脂と
相溶性がありかつ重量平均分子量が３００００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
（以下エポキシ樹脂相という）の可撓性の不足、タック
性の低減やクラック等による絶縁性の低下を防止するた
め１０重量部以上、エポキシ樹脂相のＴｇの低下を防止
するため４０重量部以下とされる。

【００１５】接着剤には、異種材料間の界面結合をよく
するために、カップリング剤を配合することもできる。
カップリング剤としては、シランカップリング剤が好ま
しい。シランカップリング剤としては、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン等が挙げられる。前記したシランカップリング
剤は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが
ＮＣＵＡ−１８７、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシランがＮＣＵＡ−１８９、γ−アミノプロピル
トリエトキシシランがＮＣＵＡ−１１００、γ−ウレ
イドプロピルトリエトキシシランがＮＣＵＡ−１１６
０、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシランがＮＣＵＡ−１１２０の商品名で、いず
れも日本ユニカー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から、エポキシ樹脂
及びその硬化剤１００重量部に対し５重量部以下として
添加するのが好ましい。

【００１６】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、コストよりエポキシ樹脂及びその硬化
剤１００重量部に対して１５重量部以下が好ましい。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、ビスフェノール系還元剤を配
合することもできる。ビスフェノール系還元剤として
は、２，２′−メチレン−ビス−（４−メチル−６−第
３−ブチルフェノール）、４，４′−チオ−ビス−（３
−メチル−６−第３−ブチルフェノール）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ＤＢの商品名で
市販されている。またビスフェ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ＢＢの商品名で市販されている。

【００１７】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、チクソトロ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１００体
積部に対して２０体積部以下として配合することもでき
る。配合の効果の点から、配合量が２０体積部より多く
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、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、
炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシ
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、非晶性シリカ、三酸化ア
ンチモン等が挙げられる。熱伝導性をよくするために
は、アルミナ、窒化アルミニウム、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、ＰＣＴ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
ミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウ
ム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、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、ほう酸アルミウイスカ
等が好ましい。

【００１８】本発明では、フィラーを添加することによ
り、溶融粘度を大きくでき、さらにチクソトロピック性
を発現できるために、前記効果をさらに大きくすること
が可能となる。さらに、前記の効果に加えて、接着剤の
放熱性向上、接着剤の難燃性付与、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。

【００１９】本発明は、エポキシ基含有アクリル共重合
体とエポキシ樹脂を含む複合材料を積層接着フィルムと
して用いることにより、被着体の熱膨張係数違いにより
発生する応力を接着層で緩和する働きがある。本発明に
なる積層接着フィルムを接着した半導体チップ搭載用基
板にシリコンチップを圧着後、封止材を注入しこのフィ
ルム及び封止材を硬化させて半導体装置とされる。

【００２０】以下実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。

【実施例】（実施例１）離型処理を施した、５０μｍの
ＰＥＴフィルム（帝人（株）製ピューレックス）の離型
処理面に、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（エポキシ当量２００、油化シェルエポキシ
（株）製のエピコート８２８を使用）３０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２２
０、住友化学工業（株）製のＥＳＣＮ００１を使用）１
０重量部、エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノールノボ
ラック樹脂（大日本インキ化学工業（株）製のプライオ
ーフェンＬＦ２８８２を使用）２５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３００００以上
の高分子量樹脂としてフェノキシ樹脂（分子量５０００
０、東都化成（株）製のフェノトートＹＰ−５０を使
用）１０重量部、エポキシ基含有アクリルゴムとしてエ
ポキシ基含有アクリルゴム（分子量１００００００、帝
国化学産業（株）製のＨＴＲ−８６０Ｐ−３を使用）１
００重量部、硬化促進剤として硬化促進剤（四国化成工
業（株）製の２ＰＺ−ＣＮ）０．５重量部、シランカッ
プリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン（日本ユニカー（株）製のＮＵＣＡ−１８７
を使用）０．５重量部からなる樹脂組成物に、シクロヘ
キサノンを加えて撹拌混合し、真空脱気して得られたワ
ニスを塗布し、１４０℃で５分間加熱乾燥して、膜厚が
７５μｍのＢステージ状態の接着剤層（Ａ）を得た。更
に同じワニスを塗布し、１６０℃で５分間加熱乾燥し
て、膜厚が７５μｍのＢステージ状態の接着剤層（Ｂ）
を得た。次に、熱ラミネーションで接着剤層（Ａ）と
（Ｂ）を貼り合わせることにより、積層接着フィルムを
得た。なお、２つの接着剤層からなる接着フィルムの接
着剤層（Ａ）の硬化度は、ＤＳＣ（理学電機（株）製Ｄ
ＳＣ８２３０）を用いて測定（昇温速度、１０℃／分）
した結果、全硬化発熱量の１５％の発熱を終えた半硬化
状態であった。また、接着剤（Ｂ）の硬化度は、全硬化
発熱量の３０％の発熱を終えた半硬化状態であった。さ
らに、接着剤（Ａ）のフロー量は、７００μｍ、接着剤
（Ｂ）のフロー量は、４００μｍ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、２５℃で３６０ＭＰａ、２６０℃で４Ｍ
Ｐａであった。

【００２１】（実施例２）実施例１で用いたフェノキシ
樹脂を除いたほか、実施例１と同様にして２つの接着剤
層からなる積層接着フィルムを作製した。なお、この接
着フィルムの接着剤層（Ａ）の硬化度は、全硬化発熱量
の１５％の発熱を終えた半硬化状態であった。また、接
着剤層（Ｂ）の硬化度は、全硬化発熱量の３０％の発熱
を終えた半硬化状態であった。さらに、接着剤（Ａ）の
フロー量は、７００μｍ、接着剤（Ｂ）のフロー量は、
４００μｍ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、２５℃
で３００ＭＰａ、２６０℃で３ＭＰａであった。

【００２２】（比較例１）実施例１と同様のワニスをＰ
ＥＴフィルム上に塗布し、１４０℃で５分で加熱乾燥し
て、膜厚が７５μｍのＢステージ状態の塗膜を２枚作製
した。さらに、８０℃の熱ラミネーションにより、２つ
の接着剤層からなる積層接着フィルムを作製した。接着
剤の硬化度は、全硬化発熱量の１５％の発熱を終えた状
態であった。さらに、接着剤のフロー量は、７００μｍ
であった。

【００２３】（比較例２）実施例１と同様のワニスをＰ
ＥＴフィルム上に塗布し、１６０℃で５分で加熱乾燥し
て、膜厚が７５μｍのＢステージ状態の塗膜を２枚作製
した。さらに、８０℃の熱ラミネーションにより、２つ
の接着剤層からなる積層接着フィルムを作製した。接着
剤の硬化度は、全硬化発熱量の３０％の発熱を終えた状
態であった。さらに、接着剤のフロー量は、４００μｍ
であった。

【００２４】実施例１と実施例２で得られたフィルムに
おいて、半導体チップとポリイミドテープ上に配線が施
されたＴＡＢテープを１３０℃、０．３ＭＰａ、５秒で
貼り合わせたサンプルについて、ＴＡＢテープの段差埋
め込み性、更に接着剤層（Ｂ）のはみ出し性を調べた。
また、比較例１と比較例２についても段差埋め込み性、
はみ出し性を調べた。段差埋め込み性の評価は、ＴＡＢ
テープの配線間の段差を完全に埋め込んでいるものを良
好とし、不完全なものを不良とした。また、はみ出し性
の評価は、接着剤が半導体チップの端子まではみ出さな
いものを良好とし、チップの端子まではみ出しているも
のを不良とした。その結果を表１に示した。また、得ら
れた積層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。
このとき、実施例１及び実施例２においては、接着剤層
（Ａ）をＴＡＢテープに、接着剤層（Ｂ）を半導体チッ
プ側に貼り付けた。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２４０℃でこの温度を２０秒間
保持するように温度設定したＩＲ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。温度サイクルテストは、サンプルを−
５５℃の雰囲気に３０分間放置し、その後１２５℃の雰
囲気に３０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、ＦＲ−４基板にライン／スペース＝７５／７５
μｍのくし形パターンを形成し、この上に接着フィルム
を貼り合わせたサンプルを作製し、８５℃／８５％ＲＨ
／ＤＣ６Ｖ印加の条件下で１，０００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１０９Ω
以上を示したものを良好とし、１０９Ω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９６時間処理
（ＰＣＴ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に示し
た。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】実施例１及び実施例２のフィルムは、段差
埋め込み性、はみ出し性、取り扱い性及び貼り付け作業
性に優れ、耐リフロークラック性、温度サイクル試験、
耐電食性及び耐ＰＣＴ性が良好であった。比較例１のフ
ィルムは、フロー量が７００μｍで、チップ端子まで接
着剤が入りこみ、はみ出し性に劣っていた。比較例２の
フィルムは、フロー量が４００μｍで、ＴＡＢテープの
段差を埋め込むことができず、耐熱性、耐湿性に劣って
いた。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明になる積層
接着フィルムは、ＴＡＢテープの段差埋め込み性に優
れ、チップ側端子まで接着剤がはみ出さず、ＴＡＢテー
プのインナーリードとチップ側端子の接合に優れてい
る。更に、取り扱い性及び、貼り付け作業性に優れ、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ＰＣＴ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く優れた特長を有する接
着材料を提供するものである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｆ 283/10 Ｃ０８Ｆ 283/10 (72)発明者細川羊一千葉県市原市五井南海岸14番地日立化成工業株式会社五井事業所内 (72)発明者栗谷弘之茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社総合研究所内Ｆターム(参考） 4J004 AA02 AA10 AA11 AA12 AA13 AA17 AA18 CA04 CA06 CC02 CE01 EA05 FA05 4J026 AB01 AB04 AB05 AB19 AB22 AC33 AC36 BA50 FA05 GA08 4J040 EB022 EC061 EC232 EE062 JA09 JB02 KA16 KA17 LA01 LA02 LA08 NA20 PA23 5F047 AA13 AA17 BA34 BB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの接着剤層からなる積層接着フィル
ムにおいて、一方の接着剤層（Ａ）が示差走査熱分析
（以下ＤＳＣとする）を用いて測定した場合の全硬化発
熱量の１０〜２５％の発熱を終え、熱圧着時の溶融流動
性を示すフロー量が５００〜２０００μｍである半硬化
状態のエポキシ基含有アクリル共重合体及びエポキシ樹
脂を含む複合樹脂であり、他方の接着剤層（Ｂ）がＤＳ
Ｃを用いて測定した場合の全硬化発熱量の２５〜４０％
の発熱を終え、熱圧着時の溶融流動性を示すフロー量が
３００〜５００μｍである半硬化状態のエポキシ基含有
アクリル共重合体及びエポキシ樹脂を含む複合樹脂で構
成されている積層接着フィルム。
【請求項２】少なくとも一方の接着剤層が（１）エポ
キシ樹脂及びその硬化剤１００重量部に対し、（２）グ
リシジル（メタ）アクリレート２〜６重量％を含むＴｇ
（ガラス転移温度）が−１０℃以上でかつ重量平均分子
量が８０００００以上であるエポキシ基含有アクリル系
共重合体１００〜３００重量部ならびに（３）硬化促進
剤０．１〜５重量部を含む樹脂組成である請求項１記載
の積層接着フィルム。
【請求項３】さらに（４）エポキシ樹脂と相溶性があ
りかつ重量平均分子量が３００００以上の高分子量樹脂
１０〜４０重量部を含む樹脂組成である請求項２記載の
積層樹脂フィルム。
【請求項４】エポキシ樹脂と相溶性がありかつ重量平
均分子量が３００００以上の高分子量樹脂が、フェノキ
シ樹脂である請求項３記載の積層接着フィルム。
【請求項５】硬化剤がフェノール樹脂である請求項３
記載の積層接着フィルム。
【請求項６】少なくとも一方の接着剤層が、接着剤１
００体積部に対して無機フィラーを２０体積部以下含む
請求項１〜５のいずれかに記載の積層接着フィルム。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の積層接
着フィルムを接着してなる半導体チップ搭載用基板。
【請求項８】請求項１〜６のいずれかに記載の積層接
着フィルムを用いて製造された半導体装置。