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JPS58112335A - 半導体素子固定用接着フイルム - Google Patents

半導体素子固定用接着フイルム

Info

Publication number
JPS58112335A
JPS58112335A JP56210852A JP21085281A JPS58112335A JP S58112335 A JPS58112335 A JP S58112335A JP 56210852 A JP56210852 A JP 56210852A JP 21085281 A JP21085281 A JP 21085281A JP S58112335 A JPS58112335 A JP S58112335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive film
semiconductor elements
semiconductor element
fixing
die bonding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP56210852A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Iko
伊香　和夫
Fujio Kitamura
北村　富士夫
Hideto Suzuki
秀人 鈴木
Takahiko Moriuchi
森内　孝彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Electric Industrial Co Ltd filed Critical Nitto Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP56210852A priority Critical patent/JPS58112335A/ja
Publication of JPS58112335A publication Critical patent/JPS58112335A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体素子をステムあるいはリードフレーム
に固定するためのいわゆるダイボンディング用の接着フ
ィルムに関する。
半導体装置、たとえばトランジスタでは、第１図（Ａ）
　、　（Ｂ）に示される如く、リードフレームｌ−上に
半導体素子２を導電性接着材料３によってダイボンデ４
ングし、上記素子２上の電極４，４を他のリードフレー
ムｌｂ、ｌｃに金属線５．５を介して電気的に接続し、
さらにこれらを一体に封止樹脂６によって包囲している
。上記の導電性接着材料２としては、従来、エポキシ樹
脂をバインダ成分とした導電性銀ペーストが用いられ、
これをリードフレームｌ−上に所定量塗工しこの上に半
導体素子２を配置したのち、加熱硬化させて上記素子２
をダイボンディングするという手法がとられてきた。
ところか、導電性銀ペーストによる従来のダイボンディ
ングでは、塗工時の計量やペタベタとした作業環境の悪
化などダイボンディング作業性に著るしく劣る欠点があ
り、またペーストの保存中に銀粉が沈降分離してくると
いった問題もあった。
しかも、第２図に示されるように、リードフレームｌ−
上に均一厚みに塗工しにくいためにこれに設けられる半
導体素子２が傾斜してくることがあリ、これがワイヤボ
ンディングに悪影響を寿えたり、半導体素子に不均一な
歪みを生じさせる屋内となっていた。
この発明は、上記の問題を解消することを主目的として
なされたものであり、その要旨とするところは、熱硬化
性樹脂に銀粉を加えた混線物を未硬化ないし半硬化状に
フィルム成形してなる半導体素子固定用接着フィルムに
ある。すなわち、この発明では、ダイボンディング用の
導電性接着材料を未硬化ないし半硬化状のフィルム成形
品としたものであり、これによれば従来のペースト状物
の如き作業性の問題や保存性の問題を一切きたすおそれ
がなく、使用に当って適宜の大きさに切断して所定箇所
に施工しこの上に半導体素子を設けて加熱硬化させるこ
とにより、上記素子を接着強度良好に固定することがで
きる。また、かかるフィルム成形品では、接着層の厚み
が不均一となるおそれがないため、従来のように半導体
素子を傾斜させる心配がなく、ワイヤボンディングに支
障をきたしたり半導体素子に不均一な歪みを生じさせる
問題もおこらない。
ところで、ダイボンディング用以外の用途に、ある種す
金属箔上に導電性粘着剤組成物を塗工してなる導電性粘
着テープが知られているが、ダイボンディング用として
は接着強度が不足し、また、ダイボンディング用とする
場合、両面粘着テープとしなければならないが、この場
合全体の厚みが厚くなることとベースとして金属箔を用
いていることとにより、可撓性が悪くなってステムやリ
ードフレームへの施工作業性に著るしく欠け、また密着
不良部分を生じて、電気特性にも好結果を与えなくなる
。
これに対して、この発明の接着フィルムは、熱硬化性樹
脂をバインダとしこれに銀粉を混練したものを単独でフ
ィルム成形したものであって、ペースとしての金属箔を
有しないため、前記粘着テープに較べて比較的良好な可
撓性が得られ、ステムやリードフレームに対して作業性
および密着性良好に適用することができる。また、これ
を加熱硬化させることにより半導体素子の接着強度を大
きく向上でき、従来のペースト状物とほとんど遜色のな
いダイボンディングが可能となる。
この発明において用いられる熱硬化性樹脂としては、エ
ポキシ樹脂の如き加熱によって三次元に架橋硬化する一
般の熱硬化性樹脂や、ポリアミド酸の如き加熱によって
閉環（イミド化）して硬化するタイプの各種ポリイミド
系樹脂の前駆体などが挙げられる。このうちでも、とく
に好適なものはポリイミド系樹脂の前駆体であり、かか
る前駆体によればダイボンディング部の耐熱性の面で良
好な結果が得られ、電気的特性の向上を図ることができ
る。
ポリイミド系樹脂の前駆体には、ジアミンとテトラカル
ボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミド酸や
、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物の誘導体（たと
えば低級ジアルキルエステル）とを反応させて得られる
ポリアミド酸誘導体のほか、ジアミンとともにジアミノ
アミドを併用しこれらとテトラカルボン酸二無水物ない
Ｌ−ｔ−の誘導体とを反応させて得られるポリイミド−
イソインドロキナシリジオン樹脂の前駆体などが広く包
含される。
これも前駆体の重合度（分子量）としては、溶媒として
Ｎ−メチル−２−ピロリドンを使用し測定温度３０±０
．０１℃（恒温槽）でっぎの式；％式％） 【；ウベローデ粘度計で測定されるポリマー溶液の落下
時間 ｔＯ；上記同様に測定される溶媒の落下時間Ｃ；ポリイ
ミド系樹脂の前駆体濃度（０，５重量％とした） で表わされる固有粘度〔η〕が０．３〜３．０程度とな
るものが望ましい。
上記の前駆体の合成に用いられるジアミンとしては、た
とえば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メタン、４・４′−ジアミノジ
フェニルスルホン、４・４−ジアミノジフェニルサルフ
ァイド、ベンジジン、メタフェニレンジアミン、パラフ
ェニレンジアミン、１・５−ナフタレンジアミン、２・
６−ナフタレンジアミン、エチレンジアミン、シクロヘ
キサンジアミンなどが用いられる。これらは一種であっ
ても二種以上を併用してもよい。
また、上記ジアミンと併用できるジアミノアミドとして
は、たとえば４・４′−ジアミノジフェニルエーテル−
３−スルホンアミド、３・４′−ジアミノジフェニルエ
ーテル−４−スルホンアミド、３・４′−ジアミノジフ
ェニルメタン−４−スルポンアミド、３・４′−ジアミ
ノジフェニルスルポン−４−スルホンアミド、４・４′
−ジアミノジフェニルエーテル−３−カルボンアミド、
３・４′−ジアミノジフェニルエーテル−４−カルボン
アミド、４・４−ジアミノジフェニルメタン−３−カル
ボンアミド、４・４′−ジアミノジフェニルスルホン−
３−カルボンアミド、４・４′−ジアミノジフェニルサ
ルファイド−３−カルボンアミド、３・４′−ジアミノ
ジフェニルサルファイド−３′−スルホンアミドなどが
ある。これらは一種であっても二種以上を併用してもよ
い。
上記のアミン類と反応させるテトラカルボン酸二無水物
としては、たとえばピロメリット酸二無水物、３・３′
・４・４′−ジフェニルテトラカルボン酸二婉水ｅｍ、
ａ・３′・４・４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物、シクロペンタ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
、２・３・６・７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、２・３・５・６−ピリジンテトラカルボン酸二無水
物、３４・９・１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水
物、４・４′−スルホニルシフタル酸二無水物、ブタン
テトラカルボン酸二無水物などが用いられる。これらは
一種であっても二種以上を併用してもよい。また、上記
二無水物の誘導体としては低級ジアルキルエステル化物
やハロゲン化物などが挙げられる。
この発明において用いられる銀粉は、その製法により各
種の形状のものがあり、樹状粉、鱗片状粉、粒状粉、多
孔質粉、針状粉などが挙げられる。
好ましくは樹状粉、鱗バ状粉を使用するのがよい。
これら銀粉の粒子径は一般に１００メツシユフリーパス
、好適には３２５メツシユフリーパスであるのがよい。
使用量は、混練物全体の固形分中通常６０〜９５重量％
、好適には７０〜９０重量％である。
この発明では、前記の熱硬化性樹脂に上記゛の銀粉を混
練するが、この混線に当たって適宜の硬化剤を加えるこ
とができるほか、ダイポンディング時の密着性を向上さ
せるなどの目的で必要に応じてシランカップリング剤や
ポリシロキサンなどの各種の任意成分を添加しても差し
支えない。また、熱硬化性樹脂（とくに固型のエポキシ
樹脂や各種のポリイミド系樹脂の前駆体など）を溶解さ
せる適宜の有機溶剤を使用してもよい。
このようにして調製される混線物は、これを硬化させた
のちプレッシャークツカー状態（１２１℃、２気圧、１
００％Ｒ，Ｈ）ないしこれに近い状態下で水抽出される
アルカリ金属イオンおよび・・ロゲンイオンが共に１０
０　ｐｐｍ以下であるのが望ましい。これらのアルカリ
金属イオンおよびノ・ロゲンイオンは主として熱硬化性
樹脂の製造過程で混入してくるものであり、使用する原
料を精製したりまた樹脂製造とに適宜の精製処理を行な
って、上記の浪人を可及的に防止する。アルカリ金属イ
オンやハロゲンイオンを上記範囲に抑えることにより耐
湿特性などの面で好結果を得ることができる。
この発明の半導体素子固定用接着フィルムは、一般に、
上記の混練物をセパレータ上に塗工し有機溶剤を使用し
たものではこれを加熱乾燥することにより、得ることが
できる。塗布ないし加熱乾燥の条件は、混線物中の樹脂
が未硬化ないし半硬化となる条件とされる。この接着フ
ィルムの厚みとしては、一般に５〜２０μｍ程度である
。
つぎに、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。
実施例１ シェル化学社製のエポキシ樹脂（エピコート＃１００４
）２０ｒ、２−メチルイミダゾール０．４２および鱗片
状銀粉７９．６Ｐを、１００℃に予備加熱された３本ロ
ールで混練して半硬化させたのち、トリクロロエチレン
中に溶解させた。これを塗工機によりセパレータ紙上に
塗布、乾燥して、１０μ厚の半導体素子固定用の接着フ
ィルムを作製した。
このフィルムを所定の大きさに切断し、真空ピンセット
でダイボンディングプレート上にのせ、さらにその上に
半導体素子をのせ、１６０℃で５分間加熱硬化させてダ
イボンディングした。半導体素子とプレートとの接着強
度は非常に良好であり、また半導体素子の傾斜は全く認
められなかつ、た。
このように、上記方法によると、接着フィルムを所定の
形状に打ち抜くだけでよいため、従来のペースト状物の
如き作業性の問題はおこらず、半導体素子を接着強度良
好にかつ歪みを生じさせることなくプレート上に接着固
定することができる。
実施例２ 無水ピロメリット酸とジアミノジフェニルエーテルとを
反応させて、つぎの構造式； で表わ噛れるポリイミド前駆体（ポ１エピロメリタミツ
ク酸）を合成した。溶媒にはＮ−メチルピロリドンを用
い、樹脂濃度を１０重量％にした。この前駆体溶液２５
０ｆ（樹脂分２５ｖ）に樹状銀粉７５９を加え、３本ロ
ールにより常温で混練した。この混線物を、塗工機によ
りセパレータ紙上に塗布、乾燥して、１５μｍ、厚の半
導体素子固定用の接着フィルムを得た。
この接着フィルムを・所定の形状に切・断して真空ピン
セットでダイボンディングプレート上にのせ、さらにそ
の上に半導体素子をのせ、２００℃で１時間加熱硬化（
イミド化）させてダイボンディングした。半導体素子と
プレートとの接着強度は非常に良好であり、また半導体
素子の傾斜は全く認められなかった。
このように、上記方法によると、実施例１の場合と同様
に、作業性に問題をきたすことなく、半導体素子を接着
強度良好にかつ歪みを生じさせることなくプレート上に
接着固定することができる。
また、この実施例では、実施例１よりもダイボンディン
グ部の耐熱性が良好で電気特性上より好結果が得られた
。さらに、熱硬化性樹脂として使用するポリイミド前駆
体に含まれるアルカリ金属イオンやハロゲンイオンを可
及的小なくすることにより、上記電気特性を一層改善す
ることができた。
【図面の簡単な説明】
第１図＋Ａ＋は半導体装置の一例を示す要部断面図、第
１図（′Ｂ）は同平面図、第２図は従来のダイボンディ
ング状態を示す断面図である。 特許出願人　　日東電気工業株式会社 第　　１　１ 第　　２１留

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）熱硬化性樹脂に銀粉を加えた混線物を未硬化ない
    し半硬化状にフィルム成形してなる半導体素子固定用接
    着フィルム。
  2. （２）熱硬化性樹脂がポリイミド系樹脂の前駆体である
    特許請求の範囲第（１）項記載の半導体素子固定用接着
    フィルム。
  3. （３）硬化ごプレッシャークツカー状態ないしそれに近
    い状態下で水抽出されるハロゲンイオンおよびアルカリ
    金属イオンがいずれも１００　ｐｐｍ以下である特許請
    求の範囲第（１）項または第（２）項記載の半導体素子
    固定用接着フィルム。
JP56210852A 1981-12-26 1981-12-26 半導体素子固定用接着フイルム Pending JPS58112335A (ja)

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JP56210852A JPS58112335A (ja) 1981-12-26 1981-12-26 半導体素子固定用接着フイルム

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