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JP3385711B2 - 耐熱性接着材料 - Google Patents

耐熱性接着材料

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Publication number
JP3385711B2
JP3385711B2 JP7224394A JP7224394A JP3385711B2 JP 3385711 B2 JP3385711 B2 JP 3385711B2 JP 7224394 A JP7224394 A JP 7224394A JP 7224394 A JP7224394 A JP 7224394A JP 3385711 B2 JP3385711 B2 JP 3385711B2
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JP
Japan
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heat
resistant adhesive
resistant
adhesive material
resin
Prior art date
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JP7224394A
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English (en)
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JPH06346030A (ja
Inventor
與倉  三好
誠 小村
康男 三浦
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26413381&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3385711(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP7224394A priority Critical patent/JP3385711B2/ja
Publication of JPH06346030A publication Critical patent/JPH06346030A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3385711B2 publication Critical patent/JP3385711B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性接着材料に関する
ものであり、さらに詳しくは、リードフレーム周辺材料
として使用される耐熱性接着材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器のより小型、高性能化が進む中
で半導体実装分野でも、小型、薄型、軽量、高密度のパ
ッケージが求められてきている。
【0003】この半導体実装技術のなかで、部品同志を
接合するための高性能な耐熱性接着テープの開発が求め
らるようになってきた。
【0004】例えば、リードフレーム上にICチップを
両面接着テープで固定するLOC(lead on chip)用接
着テープ、またICチップの放熱のためICチップと金
属の放熱板を接着するヒートスップレッダー用接着テー
プなどである。
【0005】現在この接着テープは、一般にリードフレ
ームメーカで、リードフレーム上にテ−ピングされた
後、半導体メ−カでICチップと熱圧着し、さらにチッ
プとリードフレームを超音波をかけながら 250℃前後の
温度でワイヤボンディングし、約180 ℃乃至200 ℃前後
の温度で樹脂封止される。その後、 250℃前後の温度の
半田リフローによって実装される。このため、接着テー
プには電気特性は勿論のことテーピング直後の十分な室
温接着力、ICチップとの接着力、ワイヤボンディング
特性さらに半田耐熱性などの総合特性の良好なことが要
求される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】現在、この接着テープ
としては、ポリイミドフィルムの両面にエポキシ系の熱
硬化性接着剤を塗工したものが使用されている。しかし
ながら、このエポキシ系樹脂を、例えばLOC用接着テ
ープに使用する場合は、NIKKEI MICRODEVICES 1989年9
月号などに記載されているごとく、キュア時の発生ガス
が基板金属表面を汚染し、接着力低下やパッケージクラ
ックの発生などの問題がある。
【0007】また、接着テープには、低温で部品同志の
接合(ラミ)ができるという特性が要求される。すなわ
ち、Cuなどの部品と接合(ラミ)を300℃をこえる
温度で行うと、Cuが酸化され接着力などの特性が低下
してしまうため、300℃以下の低温で部品同志の接合
(ラミ)ができる接着剤が望まれているのである。
【0008】このような状況の中で最近、熱可塑性接着
剤を用いて、キュア時の発生ガスを抑制し、低温ラミを
可能とする方法が検討されるようになった。
【0009】従来、熱可塑性接着剤(いわゆるホットメ
ルト接着剤)は被着体同志を合わせ加熱、加圧だけで容
易に接着できキュア不要ですぐに使用できるため各種分
野に広範囲に使用されているのは周知のとおりである。
例えば、製本分野、包装紙器、木工・合板、製靴・アッ
センブラーなどである。これらの、ベースポリマは、エ
チレン−酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
カーボネート、ポリビニルアセタールなど用途、目的に
よって種々のものが使用されている。
【0010】しかしながら、LOCやヒートスプレッダ
ー用となどの接着テープには半田リフロー時や樹脂封止
時の高温で接着力が低下しないという特性も要求される
ため、これらの熱可塑性接着剤(ホットメルト接着剤)
をポリイミド樹脂フィルムに塗工した接着剤材料は、半
導体実装分野には耐熱性不足のため使用できない。なぜ
なら、通常の熱可塑性接着剤は、部品同志の接合(ラ
ミ)の温度をこえると、接着剤は可塑化し接着力を失う
からである。いいかえると、部品同志の接合(ラミ)の
温度以上の高温度で半田リフローや樹脂封止を行うこと
は不可能であった。
【0011】本発明は、かかる従来技術の諸欠点に鑑
み、接着剤層および耐熱性樹脂層を特定することによっ
て創案されたものであって、その目的とするところは、
熱可塑性樹脂を使用したものでありながら、低温度で部
品同志が接合(ラミ)でき、かつ半田リフロー時や樹脂
封止時の高温度で接着力低下が少ないという、相矛盾す
るような特性を有する高性能耐熱性接着材料で、加熱時
に発生するガス量が極めて少なく、しかも優れた接着
性、耐薬品性および寸法安定性を有する耐熱性接着材料
を提供するところにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
耐熱性樹脂層の少なくとも片面に熱可塑性耐熱性接着剤
層Aを有する耐熱性接着材料であって、該熱可塑性耐熱
性接着剤層Aの厚みが0.1μm以上15μm以下であ
り、かつ該熱可塑性耐熱性接着剤層Aの200℃におけ
る弾性率が106dyn/cm2以上109dyn/cm2
以下であり、熱可塑性耐熱性接着剤層Aのガラス転移点
が50℃以上200℃以下であることを特徴とする耐熱
性接着材料により達成される。また、本発明の目的は、
耐熱性樹脂層Bの少なくとも片面に熱可塑性耐熱性接着
剤層Aを有する耐熱性接着材料であって、該熱可塑性耐
熱性接着剤層Aの厚みが0.1μm以上15μm以下で
あり、かつ該熱可塑性耐熱性接着剤層Aの200℃にお
ける弾性率が10 6 dyn/cm 2 以上10 9 dyn/c
2 以下であり、熱可塑性耐熱性接着剤層Aがポリイミ
ド系樹脂であることを特徴とする耐熱性接着材料によっ
ても達成される。
【0013】すなわち、従来は、耐熱性樹脂層の少なく
とも片面に形成される接着剤層は、厚みが20μm程度
と分厚いものであったのを、本発明においては0.1μ
m以上15μm以下と薄くし、かつ特定の弾性率を有す
る材質を用いることによって本発明の目的を達成したも
のである。
【0014】本発明の耐熱性接着材料における熱可塑性
耐熱性接着剤層Aは、200℃における弾性率が106
dyn/cm2以上109dyn/cm2以下であること
が重要である。より好ましくは5×107dyn/cm2
以上5×108dyn/cm2以下である。200℃にお
ける弾性率が109dyn/cm2をこえる場合は、耐熱
性接着材料を、例えばLOC用両面接着テープとして使
用する場合、リードフレームとのラミネート可能になる
温度が300℃を越える高温度になるため、例えばヒー
トスプレッダー用途の銅系の金属と張り合わせる場合に
金属が酸化され接着力低下などが問題になる。また、
6 dyn/cm2未満の場合は、半田リフロー時の接着
力低下が大きい。
【0015】該熱可塑性耐熱性接着剤層Aは、耐熱性樹
脂層Bの少なくとも片面に塗工されるが、その厚みは
0.1μm以上15μm以下であることが重要である。
より好ましくは0.5μm以上12μm以下であるが、
超音波併用によるワイヤボンディングを行う場合には接
着力が実用レベルを満足する範囲内で、できるだけ薄い
ほうが好ましい。15μmをこえる場合は、ワイヤボン
ディング時の超音波による加熱効率が減少する。0.1
μm未満では接着力が確保できない。
【0016】熱可塑性耐熱性接着剤層Aのガラス転移点
は、50℃以上200℃以下であることが好ましい。ガ
ラス転移点が50℃未満の場合は、接合(ラミ)可能温
度は低いが、半田リフロー時や樹脂封止温度での接着力
低下が大きくなるので好ましくない。また、200℃を
こえる場合には、接合(ラミ)可能温度が300℃以上
となるので好ましくない。
【0017】熱可塑性耐熱性接着剤層Aの材料として
は、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミド
イミド系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂などが挙げ
られるが、耐熱性の点から、ポリイミド系樹脂が好まし
い。さらに、ポリイミド系樹脂が、シロキサン系ジアミ
ンを5モル%以上含むジアミン成分と芳香族テトラカル
ボン酸よりなるポリアミック酸をイミド化して得られる
薄膜であることが好ましい。
【0018】芳香族テトラカルボン酸としては、3,3
´,4,4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物、2,2´,3,3´−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物、2,2´,3,3´−ビフェニルテトラ
カルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3
´,4,4´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
2,2´,3,3´−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)
プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキ
シフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)エ−テル二無水物、ビス(3,4−ジ
カルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,1−ビス
(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビ
ス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、
2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無
水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二
無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二
無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸
二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボ
ン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラ
カルボン酸二無水物などが用いられる。これらは単独ま
たは2種以上混合して用いられる。
【0019】ジアミン成分としては、上述のようにジア
ミン成分中にシロキサン系ジアミンを5モル%以上含む
ものが好ましい。より好ましくは10モル%以上96モ
ル%以下であり、さらに好ましくは50モル%以上94
モル%以下である。
【0020】シロキサン系ジアミンとしては、次の一般
式[I]で表わされるものが挙げられる。
【0021】
【化2】 (ただし、式中nは1以上の整数を示す。またR1 およ
びR2 は、それぞれ同一または異なって、低級アルキレ
ン基またはフェニレン基を示し、R3 、R4 、R5 およ
びR6 は、それぞれ同一または異なって、低級アルキル
基、フェニル基またはフェノキシ基を示す)一般式
[I]で表されるものの具体例としては、1,1,3,
3−テトラメチル−1,3−ビス(4−アミノフェニ
ル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ
−1,3−ビス(4−アミノエチル)ジシロキサン、
1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス
(4−アミノフェニル)トリシロキサン、1,1,3,
3−テトラフェニル−1,3−ビス(2−アミノエチ
ル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−
1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン、
1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメチル−
1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、
1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ
−1,5ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、
1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ
−1,5ビス(5−アミノペンチル)トリシロキサン、
1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(2−ア
ミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメ
チル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサ
ン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(4
−アミノブチル)ジシロキサン、1,3−ジメチル−
1,3−ジメトキシ−1,3−ビス(4−アミノブチ
ル)ジシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−
3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(2−アミノエチ
ル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−
3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−アミノブチ
ル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−
3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−アミノペンチ
ル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサ
メチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロ
>キサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサエチル−
1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、
1,1,3,3,5,5−ヘキサプロピル−1,5−ビ
ス(3−アミノプロピル)トリシロキサンなどが挙げら
れる。
【0022】これらのシロキサン系ジアミンは、単独ま
たは二種以上混合して用いられる。また、シロキサン系
ジアミン以外のジアミン成分として、従来公知のジアミ
ン成分を併用することができる。
【0023】上記芳香族テトラカルボン酸とジアミンと
の反応は、従来公知の方法に準じて行うことができる。
例えば、略化学量論量の酸成分とジアミン成分とを、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、N−メチル−2ピロリドン等の有機溶媒中
で、0〜80℃の温度で反応させれば良い。これらの溶
媒は、単独あるいは2種以上混合して用いられ、ポリア
ミック酸が折出しない程度であれば、ベンゼン、トルエ
ン、ヘキサン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、
メチルエチルケトン等を加えても良い。
【0024】ポリアミック酸ワニス濃度は、特に限定さ
れず、塗工する装置あるいは塗工する膜厚などによって
適宜選定すれば良い。
【0025】耐熱性樹脂層Bとしては、250 ℃における
弾性率が108 dyn/cm2 以上1010dyn/cm2 以下の範囲のも
のが好ましい。250 ℃における弾性率が108 dyn/cm2
満のものは、耐熱性が不足であり、例えばLOC用接着
テープとして使用した場合にはICチップとリードフレ
ームを超音波をかけながらワイヤボンディングする工程
において樹脂が軟化してボンディング不良の原因になる
ので好ましくない。また、1010dyn/cm2 をこえる場合
は、熱可塑性耐熱性接着剤層Aと被着体の間に数μm〜
15μm程度のシリコンウエハ粉など洗浄で取り除けな
かった異物などが存在する場合には、この異物を「包み
込む」ような緩衝効果がないため接着不良の問題が生じ
やすいので好ましくない。
【0026】耐熱性樹脂層Bの例として、ポリフェニレ
ンスルフィド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹
脂、ポリイミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリアミ
ドイミド系樹脂ポリエーテルイミド系樹脂、ポリパラバ
ン酸系樹脂、ポリスルホン系樹脂、エポキシ系樹脂など
の熱硬化系または熱可塑系樹脂などが挙げられるが、吸
水率、寸法安定性、耐熱性、接着性などの点からポリフ
ェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリア
ラミド系樹脂などが好ましい。これらの樹脂には無機お
よび有機フィラーなどを必要に応じて添加することもで
きる。
【0027】また、耐熱性樹脂層Bは必要に応じて、上
記樹脂が単独あるいは積層して使用されても良い。
【0028】さらに、これらの樹脂はコロナ放電、低温
プラズマ、樹脂コーティングなど周知の接着性改良など
の表面処理が施されていることが好ましい。
【0029】例えば、減圧下で行う低温プラズマ処理の
方法としては、ドラム状電極と複数の棒状電極からなる
対極電極を有する内部電極型の放電処理装置内に被処理
基材をセットし、前記処理ガスを0.01〜10Tor
r、好ましくは、0.02〜1Torrに調整した状態
で電極間に直流あるいは交流の高電圧を印加して放電を
行い、前記ガスのプラズマ発生させ、該プラズマに基材
表面を晒して処理すればよい。低温プラズマ処理の条件
は、処理装置、ガスの種類、圧力、電源の周波数などに
よって異なるので適宜最適条件を選択すれば良い。
【0030】低温プラズマ処理に用いるガスとしては、
Ar,N2 ,He,CO2 ,CO,空気、水蒸気、O2
などのガスが単独または混合して使用でき、特に限定さ
れるものではない。
【0031】本発明の耐熱性接着材料は、目的に応じ、
耐熱性樹脂フィルムの片面または両面に積層して使用さ
れる。耐熱性樹脂フィルムの例としては、ポリフェニレ
ンスルフィド系樹脂、ポリエーテルエテルケトン系樹
脂、ポリイミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリアミ
ドイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリパラ
バン酸系樹脂、ポリスルホン系樹脂、フッソ系樹脂など
の公知のフィルムが挙げられる。当然のことながら、こ
れらの樹脂は前述の耐熱性樹脂層Bと同様にコロナ放
電、低温プラズマ、樹脂コーティングなど周知の接着性
改良などの表面処理が施されていることが好ましい。
【0032】本発明の耐熱性接着材料は、加熱温度10
0〜300℃において発生するガス量が500ppm以
下の条件を満足することが好ましい。より好ましくは2
50ppm以下、さらに好ましくは100ppm以下で
ある。発生ガス量の少ないものほど、金属箔、耐熱樹脂
などと接着した場合の発泡を少なくすることができる。
【0033】ここで、耐熱接着材料の加熱温度100〜
300℃において発生するガス量とは該耐熱接着材料の
サンプルについて後述するDT・DTG−MS法 TG :Thermogravimetoric Analysis
(熱重量分析) DTG:Derivative Thermogravimetoric Analysis
(微分熱重量分析) MS :Mass Spectorometory
(質量分析) 」 により測定して求めたものである。
【0034】次に、本発明の耐熱性接着材料の具体的な
例として2軸配向ポリ−p−ポリフェニレンスルフィド
樹脂フィルムをベースとした例の製造方法を次にあげ
る。
【0035】すなわち低温プラズマ処理したポリフェニ
レンスルフィド樹脂フィルム上に、上記ポリアミック酸
ワニスを5〜40重量%含む溶媒溶液を乾燥後の膜厚が
0.1μm以上15μm以下になるように塗工する。こ
の塗工方法としてはロールコータ、ナイフコータ、密封
コータ、コンマコータ、ドクターブレードフロートコー
タなどによるものが挙げられる。
【0036】次に上記のように耐熱性樹脂フィルムに塗
工した溶液の溶媒を、通常60℃以上190℃程度の温
度で連続的または断続的に10〜60分間で加熱除去し
た後、さらに必要によってはイミド化するための加熱処
理を行なう。イミド化するための加熱処理としては18
0〜300℃の範囲で0.5〜15分程度の加熱処理を
行うことが好ましい。
【0037】このようにして作製された耐熱性接着材料
の熱可塑性耐熱性接着剤層Aの弾性率、ガラス転移点、
耐熱性樹脂層Bの弾性率は、接着剤層、樹脂層等を削り
とり、分析することにより測定することができる。
【0038】本発明にかかる耐熱性接着材料の使用例の
一部として、耐熱樹脂フィルム同志の積層、金属との積
層、例えば銅箔と積層するフレキシブルプリント基板用
途、TAB用キャリアテープおよびリードフレーム固定
用接着テープ、LOC用接着テープ、ヒートスプレッダ
ー用接着テープなどのリードフレーム周辺材料など種々
あげられる。
【0039】具体例として、LOC用両面接着テープに
使用する場合には、本発明品を使用目的の幅にスリット
したあと、熱可塑性耐熱性接着剤上の保護フィルムを剥
がし吸着水分を除去後、リードフレームと重ね合わせ1
50℃以上300℃程度の温度で加熱圧着し、さらにI
Cチップを接着固定すれば良い。接着力向上のためには
さらに加熱キュアを施したほうが好ましい。圧着の温
度、圧力および加熱キュアの条件は樹脂の組成、膜厚、
などによって適宜選定すればよい。また、加熱圧着の方
法は、ヒートプレス、加熱ロールなど製造工程によって
好ましく選定すれば良い。
【0040】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、以下の説明で弾性率、加熱時の発生ガス量、接着
力、膜厚およびワイヤボンディング性はそれぞれ次の方
法で評価および測定したものである。
【0041】[弾性率]試料(4mm×40mm)を2
3℃、50%RHで、24時間以上調節後測定した。
【0042】測定機および測定条件はつぎのとおりであ
る。
【0043】測定機 ; RHEO VIBRON D
DV−II−EA[(株)ORIENTEC製] 測定温度;室温〜280℃(測定温度間隔;2℃) 駆動周波数;110Hz [発生ガス量]イミド化した薄膜を有する試料約100
mgを精密科学天秤で秤量後、DT・DTG−MS法に
よって測定した。
【0044】DT・DTG−MS法とは、TG装置にM
S装置を直結して、重量変化と同時に、加熱時に試料か
ら発生するガスの濃度変化を温度の関数として追跡する
手法である。測定機および測定条件はつぎのとおりであ
る。
【0045】測定機 ;島津製作所(株)製TG(マ
クロ天秤)−MS同時測定装置 データ処理;東レリサーチセンター製データ処理システ
ム “THADAP−TGMS” 測定精度 ;10ppm 測定モード;試料を白金製容器に入れてあらかじめ50
℃で6時間真空乾燥した後、TG装置にセット後、乾燥
ヘリウムを50ml/分で12時間以上流してから、1
0℃/分で昇温を開始し、400℃までのTG−MS曲
線を測定し、150℃から300℃の発生ガスの総量を
求めた。
【0046】[接着力]JIS C−6481に準拠
し、幅2mmの試料を90°剥離をテンシロンにて、引
張り速度50mm/分で測定した。実用的には、0.8
kg/cm以上の接着力が必要とされる。
【0047】[膜厚]ベースフィルム、耐熱性樹脂層お
よび熱可塑性耐熱性接着剤層の厚みは次の装置で測定し
た。
【0048】測定機;表面粗さ形状測定機 「サ−フコム1500A」(株)東京精密製 (測定精度;nm〜μm) [ワイヤボンディング性]セカンドボンディング後のリ
ードフレーム(42アロイ)上の金線のつぶれの状態を光
学顕微鏡で観察した。
【0049】試験機;NTC BONDER WA-1472
; 海上電気(株)製 ボンディング条件;基板加熱温度;250 ℃ 超音波周波数;60kHz (5W) 金線径 ;30μm ワニスの合成 [ワニスA]温度計、攪拌装置、還流コンデンサおよび
乾燥N2 吹込口を供えた300mlの4口フラスコに反
応装置にN,N−ジメチルアセトアミド146g入れ窒
素気流下でビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサン14.0g(90mol%)およびp−フェ
ニレンジアミン0.68g(10mol%)を溶解した
あと、3,3´,4,4´−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物20.3g(100mol%)を加え、
10℃で1時間攪拌を続けた。その後50℃で3時間攪
拌して反応させポリアミック酸ワニスAを得た。
【0050】該ワニスAを銅箔(35μm)鏡面上に乾
燥後の膜厚が約20μmになるようにバーコータで塗工
後、80℃で10分乾燥し、さらに、150℃で10分
乾燥さらに、250℃で30分加熱処理を施した。その
後銅箔をエッチング除去し、水洗、乾燥したフィルムの
発生ガス量を測定したところ60ppm以下であった。
200℃の弾性率は、2×108 dyn/cm2 であった。ガ
ラス転移点は92℃であった。
【0051】[ワニスB]温度計、攪拌装置、還流コン
デンサおよび乾燥N2 吹込口を供えた300mlの4口
フラスコにN,N−ジメチルアセトアミド146g入れ
窒素気流下でビス(3−アミノプロピル)テトラメチル
ジシロキサン3.73g(30mol%)および4,4
´−ジアミノジフェニルエーテル10.30g(70m
ol%)を溶解したあと、3,3´,4,4´−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物16.11g(10
0mol%)を加え、10℃で1時間攪拌を続けた。そ
の後50℃で3時間攪拌して反応させポリアミック酸ワ
ニスBを得た。
【0052】該ワニスBを銅箔(35μm)鏡面上に乾
燥後の膜厚が約20μmになるようにバーコータで塗工
後、80℃で10分乾燥し、さらに、150℃で10分
乾燥さらに、250℃で30分加熱処理を施した。その
後銅箔をエッチング除去し、水洗、乾燥したフィルムの
発生ガス量を測定したところ60ppm以下であった。
250℃の弾性率は、2×109 dyn/cm2 であった。
【0053】実施例1 ワニスBを、あらかじめAr雰囲気中で低温プラズマ処
理した50μmのポリイミド樹脂フィルム(“ユーピレ
ックス”50S (宇部興産(株)製)に乾燥後の膜厚が2
0μmになるように塗工し80℃で10分乾燥し、さら
に、130℃で10分乾燥さらに、160℃で15分乾
燥した。該塗工品の上に上記ワニスAを乾燥後の膜厚が
3μmになるように塗工し80℃で10分乾燥し、さら
に、150℃で10分乾燥さらに、イミド化のため25
0℃で30分加熱処理を施した。該フィルムの発生ガス
量を測定したところ60ppm以下であった。
【0054】上記作製フィルムを、幅30mmにスリッ
ト加工し、リードフレーム用金属箔として用いられてい
る42合金と重ね合わせ、表面温度220℃に加熱した
プレスで圧力7kg/cm2 、加熱時間5秒で張り合わ
せた。ラミネートした物の発泡は認められなく、接着力
1.6kg/cmであった。ワイヤボンディング後の金
線のつぶれ性も良好であった。LOC用接着テープ、ヒ
ートスプレッダー用接着テープ、リードフレーム固定用
接着テープとして実用レベルを十分満足するものであっ
た。
【0055】実施例2 ワニスAを実施例1と同様に低温プラズマ処理した70
μmのポリフェニレンサルファイド樹脂フィルム(“ト
レリナ”東レ(株)製 250 ℃の弾性率;3×109 dy
n/cm2 )に乾燥後の膜厚が1μmになるように塗工し8
0℃で10分乾燥し、さらに、120℃で10分乾燥さ
らに、150℃で15分乾燥し、さらに210℃で5分
加熱処理を施した。該フィルムの発生ガス量を測定した
ところ60ppm以下であった。
【0056】上記作製フィルムの樹脂塗工面と、200
μmのリードフレーム用42アロイと重ね合わせ表面温
度250℃に加熱した加熱プレスで圧力30kg/cm
2 、加熱時間5秒で張り合わせた。接着力は1.7kg
/cmであり接着力の強い張り合せ品が得られた。ワイ
ヤボンディング後の金線のつぶれ性も良好であった。L
OC用接着テープ、ヒートスプレッダー用接着テープ、
リードフレーム固定用接着テープとして実用レベルを十
分満足するものであった。
【0057】実施例3 ワニスAを実施例1と同様に低温プラズマ処理した70
μmのポリフェニレンサルファイド樹脂フィルム(“ト
レリナ”東レ(株)製250 ℃の弾性率;3×109 dyn/
cm2 )に乾燥後の膜厚が10μmになるように塗工した
80℃で10分乾燥し、さらに、120℃で10分乾燥
さらに、150℃で15分乾燥し、さらに220℃で5
分間熱処理を施した。該フィルムの発生ガス量を測定し
たところ100ppm以下であった。
【0058】上記作製フィルムの樹脂塗工面と、200
μmのリードフレーム用42アロイと重ね合せ表面温度
220℃に加熱した加熱プレスで圧力7kg/cm2
加熱時間5秒で張り合わせた。接着力は1.5kg/c
mであり接着力の強い張り合わせ品が得られた。ワイヤ
ボンディング後の金線のつぶれ性も良好であった。LO
C用接着テープ、ヒートスプレッダー用接着テープ、リ
ードフレーム固定用接着テープとして実用レベルを十分
満足するものであった。
【0059】比較例1 ワニスAを実施例1と同様に低温プラズマ処理した70
μmのポリフェニレンサルファイド樹脂フィルム(“ト
レリナ”東レ(株)製 250 ℃の弾性率;3×109 dy
n/cm2 )に乾燥後の膜厚が20μmになるように塗工し
80℃で10分乾燥し、さらに、120℃で10分乾燥
さらに、150℃で15分乾燥し、さらに210℃で5
分加熱処理を施した。該フィルムの発生ガス量を測定し
たところ60ppm以下であった。
【0060】上記作製フィルムの樹脂塗工面と、200
μmのリードフレーム用42アロイと重ね合わせ表面温
度250℃に加熱した加熱プレスで圧力30kg/cm
2 、加熱時間5秒で張り合わせた。接着力は1.7kg
/cmであり接着力の強い張り合せ品が得られたが、ワ
イヤボンディング後の金線のつぶれが不良でありLOC
用接着テープ、ヒートスプレッダー用接着テープ、リー
ドフレーム固定用接着テープとしては使用できないレベ
ルであった。
【0061】
【発明の効果】本発明は、上述のごとく構成したので、
300℃以下の温度で金属、耐熱性樹脂などと接着可能
な上、しかも高温度での接着力低下がなく、張り合わせ
後の発泡がなく、さらに接着性、耐熱性、電気特性、耐
薬品性が優れた耐熱性接着材料をを確実に得ることがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09J 7/02 H01L 21/52 H01L 23/10

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】耐熱性樹脂層Bの少なくとも片面に熱可塑
    性耐熱性接着剤層Aを有する耐熱性接着材料であって、
    該熱可塑性耐熱性接着剤層Aの厚みが0.1μm以上1
    5μm以下であり、かつ該熱可塑性耐熱性接着剤層Aの
    200℃における弾性率が106dyn/cm2以上10
    9dyn/cm2以下であり、熱可塑性耐熱性接着剤層A
    のガラス転移点が50℃以上200℃以下であることを
    特徴とする耐熱性接着材料。
  2. 【請求項2】耐熱性樹脂層Bの少なくとも片面に熱可塑
    性耐熱性接着剤層Aを有する耐熱性接着材料であって、
    該熱可塑性耐熱性接着剤層Aの厚みが0.1μm以上1
    5μm以下であり、かつ該熱可塑性耐熱性接着剤層Aの
    200℃における弾性率が10 6 dyn/cm 2 以上10
    9 dyn/cm 2 以下であり、熱可塑性耐熱性接着剤層A
    がポリイミド系樹脂であることを特徴とする耐熱性接着
    材料。
  3. 【請求項3】該ポリイミド樹脂が、シロキサン系ジア
    ミンを5モル%以上含むジアミン成分と芳香族テトラカ
    ルボン酸とを反応させて得られるポリアミック酸をイミ
    ド化した薄膜からなることを特徴とする請求項記載の
    耐熱性接着材料。
  4. 【請求項4】ジアミン成分がシロキサン系ジアミンを5
    0モル%以上含むことを特徴とする請求項記載の耐熱
    性接着材料。
  5. 【請求項5】シロキサン系ジアミンが次の一般式[I]
    で表わされるものであることを特徴とする請求項3また
    は4記載の耐熱性接着材料。 【化1】 (ただし、式中nは1以上の整数を示す。またRおよ
    びRは、それぞれ同一または異なって、低級アルキレ
    ン基またはフェニレン基を示し、R、R、Rおよ
    びRは、それぞれ同一または異なって、低級アルキル
    基、フェニル基またはフェノキシ基を示す。)
  6. 【請求項6】耐熱性樹脂層Bの250℃における弾性率
    が108dyn/cm2以上1010dyn/cm2以下で
    あることを特徴とする請求項1または2記載の耐熱性接
    着材料。
  7. 【請求項7】耐熱性樹脂層Bがポリフェニレンスルフィ
    ド系樹脂、ポリイミド系樹脂またはポリアラミド系樹脂
    であることを特徴とする請求項1または2記載の耐熱性
    接着材料。
  8. 【請求項8】加熱温度100℃以上300℃以下におけ
    る発生ガス量が500ppm以下であることを特徴とす
    る請求項1または2記載の耐熱性接着材料。
  9. 【請求項9】請求項1〜8のいずれか記載の耐熱性接着
    材料を耐熱性樹脂フィルムの片面または両面に積層した
    ことを特徴とする耐熱性接着材料。
  10. 【請求項10】リードフレーム周辺材料であることを特
    徴とする請求項1〜のいずれかに記載の耐熱性接着材
    料。
  11. 【請求項11】リードフレーム固定用接着テープ、リー
    ドオンチップ用接着テープまたはヒートスプレッダー用
    接着テープであることを特徴とする請求項10記載の耐
    熱性接着材料。
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