JP2004259939A - 半導体用接着フィルム、半導体用接着フィルム付きリードフレーム及びこれらを用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤がリードフレームや封止材に付着残留することなく剥離可能な半導体用接着フィルム、半導体用接着フィルム付きリードフレーム及びこれらを用いた半導体装置の提供。
【解決手段】支持フィルムの少なくとも片面に接着剤層が形成されており、前記支持フィルムの少なくとも接着剤層が形成されている面が一般式（Ｉ）
【化１】

（式中、ｎは０〜１０の整数を表し、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立に炭素数１〜６の２価の有機基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５はそれぞれ独立に炭素数１〜６の一価の有機基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表す）で示したシランカップリング剤で処理されたものである半導体用接着フィルム。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレーム裏面に接着フィルムを貼り付けて保護し、封止後に引き剥がす方法に使用される半導体用接着フィルムに関し、特にリードフレーム及び封止材から簡便に引き剥がせることができ、半導体装置を高い作業性で製造することができる半導体用接着フィルム、半導体用接着フィルム付きリードフレーム及びこれらを用いた半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置（半導体パッケージ）は、ダイパッド上に銀ペースト等の接着剤により半導体素子を接着し、これとリードフレームをワイヤで接合した後に、外部接続用のアウターリードを残して全体を封止する構造のパッケージが用いられてきた。しかし近年、半導体パッケージの高密度化、小面積化、薄型化等の要求に伴い、さまざまな構造のパッケージが開発されてきている。その中には、例えば、ＬＯＣ（ｌｅａｄ ｏｎ ｃｈｉｐ）やＣＯＬ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｌｅａｄ）構造などがあるが、小面積化、薄型化の点では限界がある。
【０００３】
一方、これらの課題を解決するために、パッケージの片面（半導体素子側）のみを封止し、裏面のむき出しのリードフレームを外部接続用に用いる構造のパッケージが開発されてきた（特開平５−１２９４７３号公報、特開平１０−１２７７３号公報）。この構造のパッケージはリードフレームが封止材から突出していないので、小面積化及び薄型化が図れる。このパッケージ構造の半導体装置を製造する方法の一つとして、次に示す工程からなる製造方法がある。
（１）リードフレーム裏面に半導体用接着フィルムを接着する工程
（２）リードフレームのダイパッドに半導体素子を接着する工程
（３）リードフレームのインナーリードと半導体素子を接続する工程
（４）封止材で封止する工程
（５）封止材を硬化する工程
（６）半導体用接着フィルムをリードフレーム及び封止材から引き剥がす工程
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１２９４７３号公報、
【特許文献２】
特開平１０−１２７７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この方法による半導体装置の製造に用いられ半導体用接着フィルムは、一般的に支持フィルムの片面または両面に接着剤層が形成されており、接着フィルムを引き剥がす際に接着剤層が支持フィルムから剥離し、接着剤がリードフレームや封止材に付着残留する問題があった。
【０００６】
本発明は、上記半導体装置の製造方法に使用される半導体用接着フィルムであって、接着剤がリードフレームや封止材に付着残留することなく剥離でき、半導体装置を高い作業性で製造することができる半導体用接着フィルム、半導体用接着フィルム付きリードフレーム及びこれらを用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のリードフレーム裏面に接着フィルムを貼り付けて保護し、封止後に引き剥がす方法に使用される半導体用接着フィルムであって、支持フィルムの少なくとも片面に接着剤層が形成されており、前記支持フィルムの少なくとも接着剤層が形成されている面が一般式（Ｉ）
【化３】

（式中、ｎは０〜１０の整数を表し、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立に炭素数１〜６の２価の有機基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５はそれぞれ独立に炭素数１〜６の一価の有機基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表す、なお、一般式（Ｉ）において、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５がアルコキシ基の場合、加水分解して水酸基となっていても良く、アルコキシ基と水酸基の両者を含んでいても良い。）で示したシランカップリング剤で処理されたものであることを特徴とする半導体用接着フィルムである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、リードフレーム裏面に接着フィルムを貼り付けて保護し、封止後に引き剥がす方法に使用される半導体用接着フィルムであって、支持フィルムの片面に接着剤層が形成されており、かつその反対面に接着性を有しない非接着剤層が形成されている前記支持フィルムの少なくとも接着剤層が形成されている面が一般式（Ｉ）
【化４】

（式中、ｎは０〜１０の整数を表し、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立に炭素数１〜６の２価の有機基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５はそれぞれ独立に炭素数１〜６の一価の有機基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表す。なお、一般式（Ｉ）において、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５がアルコキシ基の場合、加水分解して水酸基となっていても良く、アルコキシ基と水酸基の両者を含んでいても良い。）で示したシランカップリング剤で処理されたものであることを特徴とする半導体用接着フィルムである。
【０００９】
本発明の請求項３は、支持フィルムの材質が、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリスルホン、芳香族ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリアリレート、芳香族ポリエーテルエーテルケトン及びポリエチレンナフタレートよりなる群から選ばれるものである請求項１または請求項２に記載の半導体用接着フィルムである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、支持フィルムがイミド化後にシランカップリング剤で処理された芳香族ポリイミドである請求項１または請求項２に記載の半導体用接着フィルムである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、芳香族ポリイミドが、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビスフタル酸ヘキサフルオロイソプロピリデン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物から選ばれる酸二無水物と芳香族ジアミンとの反応により得られる芳香族ポリイミドである請求項３または請求項４に記載の半導体用接着フィルムである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、支持フィルムの厚さが５μｍ以上、１００μｍ以下である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の半導体用接着フィルムである。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、支持フィルムのガラス転移温度が、２００℃以上である請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の半導体用接着フィルムである。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明は、リードフレームの片面に請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の半導体用接着フィルムを貼り付けた、半導体用接着フィルム付きリードフレームである。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の半導体用接着フィルムまたは請求項８に記載の半導体用接着フィルム付きリードフレームを用いて作製した半導体装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について詳しく説明する。
本発明の半導体用接着フィルムは、支持フィルムの少なくとも片面に接着剤層が形成されており、支持フィルムの少なくとも接着剤層が形成されている面が、一般式（Ｉ）
【化５】

（式中、ｎは０〜１０の整数を表し、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立に炭素数１〜６の２価の有機基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５はそれぞれ独立に炭素数１〜６の一価の有機基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表す。なお、一般式（Ｉ）において、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５がアルコキシ基の場合、加水分解して水酸基となっていても良く、アルコキシ基と水酸基の両者を含んでいても良い。）で示したシランカップリング剤で処理されていることを特徴としている。支持フィルムの表面が上記一般式（Ｉ）で示したシランカップリング剤で処理されていると、支持フィルムと接着剤層の密着性が高く、例えば、リードフレーム裏面に半導体用接着フィルムを貼り付け、封止後に引き剥がす方法による半導体装置の製造に用いる場合、接着剤層がリードフレームや封止材に付着残留したり、裂けることなく引き剥がすことができ、本発明の半導体用接着フィルムは前記半導体装置の製造方法に好適に使用することができる。支持フィルムの表面が一般式（Ｉ）で示したシランカップリング剤で処理されなかったり、一般式（Ｉ）に示した以外のシランカップリング剤やその他のカップリング剤で処理した場合、支持フィルムと接着剤層の密着性が劣り、接着フィルムを引き剥がす際に、接着剤がリードフレームや封止材に付着残留したり、裂けるおそれがある。
【００１７】
上記一般式（Ｉ）におけるＲ_１及びＲ_２は、それぞれ独立に炭素数１〜６の二価の有機基であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等が挙げられる。
【００１８】
上記一般式（Ｉ）におけるＲ_３、Ｒ_４及びＲ_５はそれぞれ独立に炭素数１〜６の一価の有機基または炭素数１〜６のアルコキシ基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【００１９】
上記一般式（Ｉ）におけるｎは０〜１０の整数であり、シランカップリング剤としては、一般式（Ｉ）のｎが０〜１０の混合物であってもよい。
【００２０】
上記一般式（Ｉ）としては、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン及びＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシランが入手が容易で経済性に優れ、好ましい。これらは２種以上を併用してもよい。
【００２１】
本発明において、上記一般式（Ｉ）で示したシランカップリング剤による支持フィルム表面の処理方法としては、特に制限はないが、例えば、支持フィルムの表面にシランカップリング剤を塗布して乾燥させる方法や支持フィルムをシランカップリング剤中に浸して塗布した後に乾燥させる方法がある。支持フィルムがポリイミドの場合は、シランカップリング剤による処理はイミド化の後に行った方が好ましい。イミド化の前に処理すると、イミド化の際にシランカップリング剤が分解して、密着性が低下することがある。
【００２２】
シランカップリング剤の塗布は、扱い易さ、コストの観点から、シランカップリング剤を適当な溶媒に溶かして行うのが好ましい。溶媒としては、水、あるいはメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブチルアルコール等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、２−ペンタノン、３−ペンタノン等のケトン系溶媒、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン等の脂肪族・芳香族のハロゲン化炭化水素系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールイソプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール−ｔ−ブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールイソプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコール−ｔ−ブチルエーテルアセテート等のアルキレングリコールエーテル系溶媒、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル−２−ピロリドン等のアミド系溶媒、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、数種を組み合わせてもよい。
【００２３】
溶液の濃度は、特に制限はないが、０．１重量％以上、５０重量％以下が好ましく、１重量％以上３０重量％以下がより好ましい。濃度が０．１重量％未満では、支持フィルムと接着剤層の密着性が低下する傾向にあり、５０重量％を超えてると経済性に劣る。
【００２４】
塗布方法としては、グラビアコーター方式、ロールコーター方式、エアプレートコーター方式、スプレーコーター方式、カーテンコーター方式、ディップ方式による塗工方法など、その他種々の方式を挙げることができ、いかなる方式で塗布してもよい。塗布後、８０℃以上、好ましくは１２０℃以上で３分以上乾燥させるのが好ましい。乾燥温度の上限は、カップリング剤、支持フィルム、接着剤の熱分解温度より低い温度であれば特に制限はなく、例えば１５０℃〜２５０℃が好ましく、１６０℃から２００℃がより好ましい。乾燥時間の上限は、特に制限はないが、生産性の観点から１０分以内が好ましく、５分以内がより好ましい。乾燥方法としては、特に制限はなく、例えば、熱風オーブン等が好適に用いられる。
【００２５】
本発明の半導体用接着フィルムに用いる支持フィルムとしては、特に制限はないが、接着剤の塗工、乾燥、半導体装置組立工程中の熱に耐えられる樹脂からなるフィルムが好ましく、例えば、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリスルホン、芳香族ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリアリレート、芳香族ポリエーテルエーテルケトン及びポリエチレンナフタレートよりなる群から選ばれることが好ましい。特に、耐熱性の点から、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビスフタル酸ヘキサフルオロイソプロピリデン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物から選ばれる酸無水物と芳香族ジアミンとの反応により得られる芳香族ポリイミドであることが好ましい。
【００２６】
芳香族ジアミンとしては、特に制限は無く、例えば、フェニレンジアミン、トルイレンジアミン、キシリレンジアミン、ナフタレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、４，４′−ジアミノジベンズアニリド、３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、３，３′−ジアミノベンゾフェノン、３，３′−ジメチルジフェニル−４，４′−ジアミン、３，３′，５，５′−テトラメチル−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′，５，５′−テトライソプロピル−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、１，４−ビス（４−アミノクミル）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノクミル）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ビフェニル、４，４′−ジアミノビフェニル、３，４′−ジアミノビフェニル、３，３′−ジアミノビフェニル等が挙げられる。
【００２７】
また。支持フィルムのガラス転移温度は、耐熱性を向上させるために２００℃以上であることが好ましく、２５０℃以上であることがより好ましい。上記の耐熱性樹脂を支持フィルムとして用いることにより、接着工程、ワイヤボンド工程、封止工程、引き剥がし工程などの熱の加わる工程において、支持フィルムが軟化せず、効率よく作業を行うことができる。
【００２８】
上記の支持フィルムの厚さは特に制限はないが、半導体用接着フィルムをリードフレームに貼り付けた後のリードフレームの反りを低減するために、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下がより好ましく、２５μｍ以下がさらに好ましい。なお支持フィルムの厚さは、接着剤層を自己支持することから５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましい。
【００２９】
本発明の半導体用接着フィルムは、上記のようにシランカップリング剤で処理を施した支持フィルムの少なくとも片面に接着剤層を形成することにより得ることができる。
【００３０】
本発明の半導体用接着フィルムに用いる接着剤は、特に制限はないが、アミド基（−ＮＨＣＯ−）、エステル基（―ＣＯ−Ｏ−）、イミド基（−ＣＯ−Ｎ−ＣＯ−）、エーテル基（−Ｏ−）又はスルホン基（−ＳＯ_２−）を有する熱可塑性樹脂であることが好ましい。具体的には、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリエーテル、芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルアミド、芳香族ポリエステルイミド及び芳香族ポリエーテルイミド等が挙げられる。これらのなかで、芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルイミド及び芳香族ポリエーテルアミドが、耐熱性、接着性の点からより好ましい。
【００３１】
支持フィルム上に接着剤層を形成する方法は、特に制限はないが、接着剤をＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド等の溶剤に溶解して作製した接着剤ワニスを、支持フィルムの片面又は両面上に塗工した後、加熱処理して溶剤を除去することにより、二層構造又は三層構造の接着フィルムを得ることができる。また、接着剤ワニスとして、加熱処理等によって耐熱性樹脂（例えばポリイミド樹脂）となる樹脂の前駆体（例えばポリアミド酸）を溶剤に溶解した前駆体ワニスを用いてもよい。
【００３２】
上記おいて、ワニスを塗工した支持フィルムを溶剤除去のために加熱処理する場合の温度は、溶剤が除去できる温度であればよい。塗布した接着剤ワニスの乾燥は、特に制限するものではないが、例えば、約６０〜１５０℃で数分〜数時間加熱した後、約１５０〜３５０℃で数分〜数時間加熱して溶剤を除去するのが好ましい。接着剤ワニスとして前駆体ワニスを用いる場合には、イミド化させるために樹脂のガラス転移温度以上の処理温度が好ましい。
【００３３】
上記において、支持フィルムの少なくとも片面に塗布される接着剤ワニスの塗工方法には、特に制限はないが、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、コンマコート等を用いて行なうことができる。また、接着剤ワニス中に支持フィルムを通して塗工しても良い。
【００３４】
本発明において、接着剤層の厚さは１〜２０μｍであることが好ましく、３〜１５μｍであることがより好ましく、４〜１０μｍであることがさらに好ましい。
【００３５】
本発明において、溶剤除去時の接着剤の体積減少に起因する半導体用接着フィルムのカールを相殺するために、支持フィルムの両面に接着剤層を設けてもよい（図６参照）。また支持フィルムの片面に接着剤層を設け、反対面に高温で軟化しにくい接着性を有しない非接着剤層を設けてもよい（図５参照）。この場合、非接着剤層を形成する支持フィルムの表面は、一般式（Ｉ）のシランカップリング剤により処理されている方が好ましい。
【００３６】
本発明においては、接着剤層にセラミック粉、ガラス粉、銀粉、銅粉、樹脂粒子、ゴム粒子等のフィラーや、カップリング剤を添加してもよい。
【００３７】
フィラーを添加する場合、その添加量は、接着剤１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましく、５〜１５重量部がより好ましい。
【００３８】
カップリング剤を添加する場合、接着剤１００重量部に対して、１〜１５重量部が好ましく、２〜１０重量部がより好ましい。
【００３９】
上記カップリング剤としては、特に制限はなく、例えば、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシラン、チタネート、アルミキレート、ジルコアルミネート等のカップリング剤が使用できるが、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシランなどのシランカップリング剤が好ましい。
【００４０】
本発明の半導体用接着フィルム付きリードフレームは、上記半導体用接着フィルムを、接着剤層をリードフレームの片面に接して接着することにより製造することができる（図２参照）。
【００４１】
本発明において、リードフレームへの半導体用接着フィルムの接着条件は特に制限はないが、接着温度は１５０〜４００℃の間であることが好ましく、１８０〜３５０℃がより好ましく、２００〜３００℃がさらに好ましい。温度が１５０℃未満の場合、リードフレームと接着剤層の接着強度が低下する傾向がある。また４００℃を超えると、リードフレームが劣化する傾向がある。
【００４２】
本発明において、リードフレームへの半導体用接着フィルムの接着圧力は０．５〜３０ＭＰａの間が好ましく、１〜２０ＭＰａがより好ましく、３〜１５ＭＰａがさらに好ましい。接着圧力が０．５ＭＰａ未満の場合、接着剤層とリードフレームとの接着強度が低下する傾向がある。また３０ＭＰａを超えると、リードフレームが破損しやすい傾向がある。
【００４３】
本発明において、リードフレームへの半導体用接着フィルムの接着時間は０．１〜６０秒の間が好ましく、１〜３０秒がより好ましく、３〜２０秒がさらに好ましい。接着時間が０．１秒未満の場合、接着剤層とリードフレームとの接着強度が低下しやすい傾向がある。また６０秒を超えると、作業性と生産性が低下しやすい傾向がある。また、圧力を加える前に、５〜６０秒程度の予備加熱を行うことが好ましい。
【００４４】
本発明において、リードフレームの材質には特に制限はないが、例えば、４２アロイなどの鉄系合金または銅や銅系合金などを用いることができる。また、銅や銅系合金のリードフレームの表面には、パラジウム、金、銀などを被覆することもできる。
【００４５】
本発明の半導体用接着フィルムを用いて製造される半導体装置の構造は特に限定されないが、例えばパッケージの片面（半導体素子側）のみを封止し、裏面のむき出しのリードフレームを外部接続用に用いる構造のパッケージ（Ｎｏｎ Ｌｅａｄ Ｔｙｐｅ Ｐａｃｋａｇｅ）が挙げられる。上記パッケージの具体例としては、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）やＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）等が挙げられる。
【００４６】
本発明の半導体装置は、例えば、次に示す工程により製造することができる。すなわち、
（１）リードフレーム裏面に半導体用接着フィルムを接着する工程、
（２）リードフレームのダイパッドに半導体素子を接着する工程、
（３）リードフレームのインナーリードと半導体素子を接続する工程、
（４）半導体素子及び半導体素子とリードフレームのインナーリードを接続するワイヤを封止材で封止する工程、
（５）封止材を硬化する工程、
（６）封止された半導体用接着フィルム付きリードフレームから半導体用接着フィルムを引き剥がす工程により、本発明の半導体装置が製造される。本発明の半導体用接着フィルムを用いて製造される半導体装置は、高密度化、小面積化、薄型化等の点で優れており、例えば携帯電話等の情報機器に好適に組み込まれる。
【００４７】
【実施例】
次に実施例により、図１〜図６を参照しながら、本発明を具体的に説明するが、これらは本発明を制限するものではない。
【００４８】
製造例１（実施例１〜５に使用した芳香族ポリエーテルアミドイミド接着剤ワニスの製造）
温度計、撹拌機、窒素導入管及び分留塔をとりつけた５リットルの４つ口フラスコに窒素雰囲気下、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン２９５．２ｇ（０．７２モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン４４．６ｇ（０．１８モル）を入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１５００ｇに溶解した。さらにこの溶液を０℃に冷却し、この温度で無水トリメリット酸クロライド１８７．３ｇ（０．８９モル）を添加した。無水トリメリット酸クロライドが溶解した後、トリエチルアミン１００ｇを添加した。室温（２５℃）で２時間撹拌を続けた後、１８０℃に昇温して５時間反応させてイミド化を完結させた。得られた反応液をメタノール中に投入して重合体を単離させた。これを乾燥した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解しメタノール中に投入して再度重合体を単離した。その後、減圧乾燥して精製されたポリエーテルアミドイミド粉末を得た。得られたポリエーテルアミドイミド粉末１２０ｇ及びシランカップリング剤（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名：ＳＨ６０４０）６．０ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン３６０ｇに溶解し、芳香族ポリエーテルアミドイミド接着剤ワニスを得た。
【００４９】
製造例２（実施例３、５に使用した芳香族ポリエーテルアミドイミド非接着剤ワニスの製造）
温度計、撹拌機、窒素導入管及び分留塔をとりつけた５リットルの４つ口フラスコに窒素雰囲気下、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン１７２．４ｇ（０．４２モル）、４，４′−メチレンビス（２，６−ジイソプロピルアニリン）１５３．７ｇ（０．４２モル）を入れ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１５５０ｇに溶解した。さらにこの溶液を０℃に冷却し、この温度で無水トリメリット酸クロライド１７４．７ｇ（０．８３モル）を添加した。無水トリメリット酸クロライドが溶解した後、トリエチルアミン１３０ｇを添加した。室温（２５℃）で２時間撹拌を続けた後、１８０℃に昇温して５時間反応させてイミド化を完結させた。得られた反応液をメタノール中に投入して重合体を単離させた。これを乾燥した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶解しメタノール中に投入して再度重合体を単離した。その後、減圧乾燥して精製されたポリエーテルアミドイミド粉末を得た。得られたポリエーテルアミドイミド粉末１２０ｇ及びシランカップリング剤（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名：ＳＨ６０４０）６ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン３６０ｇに溶解し、芳香族ポリエーテルアミドイミド非接着剤ワニスを得た。
【００５０】
実施例１
支持フィルムとして厚さ７５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製ユーピレックスＳ）を、シランカップリング剤として３−アミノプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業株式会社製 ＫＢＥ−９０３）を用いた。支持フィルムの片面に、シランカップリング剤の１重量％ジエチレングリコールジメチルエーテル（以下ジグライムと略す）溶液を塗布し、９０℃で５分、１４０℃で１０分乾燥して、支持フィルム表面の処理を行った。この支持フィルムの処理を施した面に、製造例１で製造した芳香族ポリエーテルアミドイミド接着剤ワニスを７０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、支持フィルム２の片面に厚さ１５μｍの接着剤層１がついた図１の構成の半導体用接着フィルムを得た。次に、得られた半導体用接着フィルムを温度２５０℃、圧力８ＭＰａ、時間１０秒でパラジウムを被覆した銅リードフレーム（５０ｍｍ×２００ｍｍ）に接着した。得られた半導体用接着フィルム付きリードフレームは図２の構成のものが複数繋がった構造である。さらに、この半導体用接着フィルム付きリードフレームを用いて、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程及び封止工程を行った。得られたパッケージは、図３のパッケージが複数繋がった構造のものである。半導体素子の接着には銀ペーストを用い、１５０℃で６０分加熱して銀ペーストを硬化させた。ワイヤボンドは、ワイヤとして金線を用い、２６０℃で５分加熱して行った。封止工程には封止材としてビフェニル封止材（日立化成工業株式会社製、商品名：ＣＥＬ−９２００）を用い、温度１８０℃、圧力１０ＭＰａ、時間３分で行い、その後、１８０℃で５時間の加熱を行い、封止材を硬化させた。いずれの工程でも問題は生じなかった。図３において、３は半導体用接着フィルム、８はワイヤ、９は封止材、４はリードフレーム、７は半導体素子 、６はダイパッド、５はインナーリードを表す（銀ペーストは図示せず）。封止工程後、２３５℃でリードフレームと封止材から半導体用接着フィルムを引き剥がしたところ（引き剥がし速度：毎分３００ｍｍ、以下同様）、接着剤がリードフレーム及び封止材に付着残留することなく簡単に引き剥がせた。得られたパッケージは図４のパッケージが複数繋がった構造のものである。
【００５１】
さらに、このパッケージを分割して、図４に示した各々１つの半導体素子を有するパッケージを作製したが、工程中、問題はなかった。
【００５２】
実施例２
支持フィルムとして厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製ユーピレックスＳ）を、シランカップリング剤としてＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製 ＫＢＭ−６０３）を用いた。支持フィルムの片面に、シランカップリング剤の１重量％ジグライム溶液を塗布し、９０℃で５分、１４０℃で１０分乾燥して、支持フィルム表面の処理を行った。この支持フィルムの処理を施した面に、製造例１で製造した芳香族ポリエーテルアミドイミド接着剤ワニスを６０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥し、厚さ１０μｍの接着剤層を形成して図１の構成の半導体用接着フィルムを作製した。作製した半導体用接着フィルムを実施例１と同様にしてパラジウムを被覆した銅リードフレームに接着し、図２の構成が複数繋がった構造の半導体用接着フィルム付きリードフレームを得た。次に、実施例１と同様にして、半導体素子の接着、ワイヤボンド工程、封止工程を行い、図３のパッケージが複数繋がった構造のパッケージを作製した。次に、２３５℃の温度で半導体用接着フィルムをリードフレームと封止材から引き剥がしたところ、接着剤がリードフレーム及び封止材に付着残留することなく、簡単に引き剥がすことができた。得られたパッケージは図４のパッケージが複数繋がった構造のものである。
【００５３】
さらに、このパッケージを分割して、図４に示した各々１つの半導体素子を有するパッケージを作製したが、工程中、問題はなかった。
【００５４】
実施例３
支持フィルムとして厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製ユーピレックスＳ）を、シランカップリング剤として３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製 ＫＢＭ−９０３）を用いた。支持フィルムの片面に、シランカップリング剤の１重量％ジグライム溶液を塗布し、９０℃で５分、１４０℃で１０分乾燥して、支持フィルム表面の処理を行った。同様の操作を行い、支持フィルムのもう片方の面も処理を行った。この支持フィルムに、製造例１で製造した芳香族ポリエーテルアミドイミド接着剤ワニスを６０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、厚さ１０μｍの接着剤層を形成した。さらに、支持フィルムの反対面に、製造例２で製造した芳香族ポリエーテルアミドイミド非接着剤ワニスを６０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、厚さ１０μｍの非接着剤層を形成し、図５のように、支持フィルム２に接着剤層１と非接着剤層１０が片面ずつに塗布された３層構造の半導体用接着フィルムを得た。
【００５５】
次に、得られた半導体用接着フィルムの接着剤層面側を、温度２５０℃、圧力８ＭＰａ、時間１０秒でパラジウムを被覆した銅リードフレームに接着し、図２の構成が複数繋がった構造の半導体用接着フィルム付きリードフレームを得た。このものは、搬送時に剥がれる等不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールはほとんどなく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この半導体用接着フィルム付きリードフレームを用いて、実施例１と同様にして半導体素子の接着、ワイヤボンド工程及び封止工程を行ない、図３のパッケージが複数繋がった構造のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、２０５℃でリードフレームと封止材から半導体用接着フィルムを引き剥がしたところ、接着剤がリードフレーム及び封止材に付着残留することなく、簡単に引き剥がすことができた。得られたパッケージは図４のパッケージが複数繋がった構造のものである。
【００５６】
さらに、このパッケージを分割して、図４に示した各々１つの半導体素子を有するパッケージを作製したが、工程中、問題はなかった。
【００５７】
実施例４
支持フィルムとして厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製ユーピレックスＳ）を、シランカップリング剤として３−アミノプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業株式会社製 ＫＢＥ−９０３）を用いた。シランカップリング剤の１重量％ジグライム溶液中に支持フィルムを浸した後、９０℃で５分、１４０℃で１０分乾燥して、支持フィルムの両面に処理を施した。この支持フィルムに、製造例１で製造した芳香族ポリエーテルアミドイミド接着剤ワニスを７０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、厚さ１５μｍの接着剤層を形成した。さらに、支持フィルムの反対面に、製造例１で製造した芳香族ポリエーテルアミドイミド接着剤ワニスを７０μｍの厚さに流延し、１００℃で１０分、３００℃で１０分乾燥して、厚さ１５μｍの接着剤層を形成し、図６のように、支持フィルム２の両面に接着剤層１が塗布された半導体用接着フィルムを得た。
【００５８】
次に、得られた半導体用接着フィルムを、温度２２０℃、圧力８ＭＰａ、時間１０秒で銅リードフレームに接着し、図２の構成が複数繋がった構造の半導体用接着フィルム付きリードフレームを得た。このものは、搬送時に剥がれる等不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールはほとんどなく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この半導体用接着フィルム付きリードフレームを用いて、実施例１と同様にして半導体素子の接着、ワイヤボンド工程及び封止工程を行ない、図３のパッケージが複数繋がった構造のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、２０５℃でリードフレームと封止材から半導体用接着フィルムを引き剥がしたところ、接着剤がリードフレーム及び封止材に付着残留することなく、簡単に引き剥がすことができた。得られたパッケージは図４のパッケージが複数繋がった構造のものである。
【００５９】
さらに、このパッケージを分割して、図４に示した各々１つの半導体素子を有するパッケージを作製したが、工程中、問題はなかった。
【００６０】
実施例５
支持フィルムとして厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン株式会社製 カプトンＥＮ）を用いた以外は実施例３と同様の操作により、図５に示した３層構造の半導体用接着フィルムを作製した。接着剤層と非接着剤層の厚みは共に１０μｍであった。
【００６１】
次に、得られた半導体用接着フィルムの接着剤層側を、温度２５０℃、圧力８ＭＰａ、時間１０秒でパラジウムを被覆した銅リードフレームに接着し、図２の構成が複数繋がった構造の半導体用接着フィルム付きリードフレームを得た。このものは、搬送時に剥がれる等不具合は生じなかった。また半導体用接着フィルムのカールはほとんどなく、接着時の作業性は良好であった。さらに、この半導体用接着フィルムを接着したリードフレームを用いて、実施例１と同様にして半導体素子の接着、ワイヤボンド工程及び封止工程を行ない、図３のパッケージが複数繋がった構造のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、２０５℃でリードフレームと封止材から半導体用接着フィルムを引き剥がしたところ、接着剤がリードフレーム及び封止材に付着残留することなく、簡単に引き剥がすことができた。得られたパッケージは図４のパッケージが複数繋がった構造のものである。
【００６２】
さらに、このパッケージを分割して、図４に示した各々１つの半導体素子を有するパッケージを作製したが、工程中、問題はなかった。
【００６３】
比較例１
支持フィルムとして厚さ７５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製ユーピレックスＳ）を用いた。この支持フィルムの表面にシランカップリング剤による処理を施さずに、実施例１と同様にして支持フィルムの片面に厚さ１５μｍの接着剤層を形成して図１の半導体用接着フィルムを作製した。次に、作製した半導体用接着フィルムを温度２５０℃、圧力８ＭＰａ、時間１０秒でパラジウムを被覆した銅リードフレームに接着し、図２の構成が複数繋がった構造の半導体用接着フィルム付きリードフレームを得た。このものは搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。さらに、半導体用接着フィルム付きリードフレームを用いて、実施例１と同様に半導体素子の接着、ワイヤボンド工程及び封止工程を行い、図３のパッケージが複数繋がった構造のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、２３５℃でリードフレームと封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、接着剤層が支持フィルムから剥離して、接着剤がリードフレーム及び封止材に大量に付着残留した。残留した接着剤はＮ−メチル−２−ピロリドンで洗浄しても除去するのが難しかった。
【００６４】
比較例２
支持フィルムとして厚さ７５μｍのポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製ユーピレックスＳ）を、シランカップリング剤として３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（日本ユニカー株式会社製 Ａ−１８９）を用いた以外は実施例１と同様の操作を行い、図２に示した接着剤層の厚さが１５μｍの半導体用接着フィルムを作製した。
【００６５】
次に、作製した半導体用接着フィルムを温度２５０℃、圧力８ＭＰａ、時間１０秒でパラジウムを被覆した銅リードフレームに接着し、図２の構成が複数繋がった構造の半導体用接着フィルム付きリードフレームを得た。このものは搬送時に剥がれる不具合は生じなかった。さらに、半導体用接着フィルム付きリードフレームを用いて、実施例１と同様に半導体素子の接着、ワイヤボンド工程及び封止工程を行い、図３のパッケージが複数繋がった構造のパッケージを作製したが、いずれの工程でも問題は生じなかった。封止工程後、２３５℃でリードフレームと封止材から接着フィルムを引き剥がしたところ、接着剤層が支持フィルムから剥離して、接着剤がリードフレーム及び封止材に大量に付着残留した。残留した接着剤はＮ−メチル−２−ピロリドンで洗浄しても除去するのが難しかった。
【００６６】
実施例１〜５で作製した半導体用接着フィルムは、支持フィルムの接着剤層が形成される面が本発明で規定したシランカップリング剤により処理されているために、半導体装置の製造工程において、リードフレーム及び封止材から引き剥がすときに接着剤層が支持フィルムから剥離することなく簡単に引き剥がせ、半導体装置を高い作業性、生産性で製造することができる。
【００６７】
これらに対し、比較例１及び２で作製した半導体用接着フィルムは、支持フィルムの表面が本発明で規定したシランカップリング剤により処理されていないために、半導体用接着フィルムをリードフレーム及び封止材から引き剥がすときに、接着剤層が支持フィルムから剥離し、接着剤がリードフレーム及び封止材に付着残留した。そのために、歩留まりが悪く、半導体装置を効率よく製造することができない。
【００６８】
【発明の効果】
本発明になる半導体用接着フィルムは、支持フィルム表面が一般式（Ｉ）で示したシランカップリング剤で処理されているために、接着剤層と支持フィルム界面の密着性が高く、接着剤層が支持フィルムから剥離したり、裂けることなくリードフレーム及び封止材から簡便に引き剥がせるため、半導体パッケージを高い作業性と生産性で製造することを可能とするものである。
【００６９】
また、この半導体用接着フィルムを用いて作製される本発明の半導体装置は、高密度化、小面積化、薄型化の点で優れており、例えば、携帯電話等の情報機器への使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一態様の半導体用接着フィルムの断面図。
【図２】本発明の一態様の半導体用接着フィルムをリードフレームに接着した半導体用接着フィルム付きリードフレームの断面図。
【図３】本発明の一態様の半導体用接着フィルムを備えた半導体装置を示す断面図。
【図４】本発明の一態様の半導体装置を示す断面図。
【図５】本発明の一態様の半導体用接着フィルムの断面図。
【図６】本発明の一態様の半導体用接着フィルムの断面図。
【符号の説明】
１…接着剤層
２…支持フィルム
３…半導体用接着フィルム
４…リードフレーム
５…インナーリード
６…ダイパッド
７…半導体素子
８…ワイヤ
９…封止材
１０…非接着剤層

Claims (9)

1. リードフレーム裏面に接着フィルムを貼り付けて保護し、封止後に引き剥がす方法に使用される半導体用接着フィルムであって、支持フィルムの少なくとも片面に接着剤層が形成されており、前記支持フィルムの少なくとも接着剤層が形成されている面が一般式（Ｉ）
   

   

   （式中、ｎは０〜１０の整数を表し、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立に炭素数１〜６の２価の有機基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５はそれぞれ独立に炭素数１〜６の一価の有機基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表す）で示したシランカップリング剤で処理されたものであることを特徴とする半導体用接着フィルム。
2. リードフレーム裏面に接着フィルムを貼り付けて保護し、封止後に引き剥がす方法に使用される半導体用接着フィルムであって、支持フィルムの片面に接着剤層が形成されており、かつその反対面に接着性を有しない非接着剤層が形成されている前記支持フィルムの少なくとも接着剤層が形成されている面が一般式（Ｉ）
   

   

   （式中、ｎは０〜１０の整数を表し、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立に炭素数１〜６の２価の有機基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４及びＲ_５はそれぞれ独立に炭素数１〜６の一価の有機基または炭素数１〜６のアルコキシ基を表す）で示したシランカップリング剤で処理されたものであることを特徴とする半導体用接着フィルム。
3. 支持フィルムの材質が、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリスルホン、芳香族ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリアリレート、芳香族ポリエーテルエーテルケトン及びポリエチレンナフタレートよりなる群から選ばれるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体用接着フィルム。
4. 支持フィルムがイミド化後にシランカップリング剤で処理された芳香族ポリイミドであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体用接着フィルム。
5. 芳香族ポリイミドが、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビスフタル酸ヘキサフルオロイソプロピリデン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物から選ばれる酸二無水物と芳香族ジアミンとの反応により得られる芳香族ポリイミドであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の半導体用接着フィルム。
6. 支持フィルムの厚さが、５μｍ以上、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
7. 支持フィルムのガラス転移温度が、２００℃以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
8. リードフレームの片面に請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の半導体用接着フィルムを貼り付けた、半導体用接着フィルム付きリードフレーム。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の半導体用接着フィルムまたは請求項８に記載の半導体用接着フィルム付きリードフレームを用いて作製した半導体装置。

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