耐熱性粘着テープ
【課題】 耐熱性粘着テープにより封止工程での樹脂漏れを好適に防止すると共に、該耐熱性粘着テープの剥離の際には、モールドした封止樹脂の剥がれや破損、或いは糊残りを防止して、歩留まりの向上が図れる耐熱性粘着テープを提供する。
【解決手段】 本発明の耐熱性粘着テープは、基材層と、該基材層上に設けられた粘着剤層を備え、前記粘着剤層は、紫外線硬化性化合物を含む紫外線硬化型粘着剤により構成され、前記粘着剤層に紫外線を照射し、更に２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅以下である。
【解決手段】 本発明の耐熱性粘着テープは、基材層と、該基材層上に設けられた粘着剤層を備え、前記粘着剤層は、紫外線硬化性化合物を含む紫外線硬化型粘着剤により構成され、前記粘着剤層に紫外線を照射し、更に２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性粘着テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩの実装技術に於いて、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ／Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）技術が注目されている。この技術のうち、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ ｐａｃｋａｇｅ）に代表されるリード端子がパッケージ内部に取り込まれた形態のパッケージは、小型化と高集積の面で特に注目されるパッケージ形態のひとつである。この様なＱＦＮの製造方法のなかでも、近年では複数のＱＦＮ用チップをリードフレームのパッケージパターン領域のダイパッド上に整然と配列し、金型のキャビティ内で封止樹脂にて一括封止した後、切断によって個別のＱＦＮ構造物に切り分けることにより、リードフレーム面積あたりの生産性を飛躍的に向上させる製造方法が、特に注目されている。
【０００３】
この様な、複数の半導体チップを一括封止するＱＦＮの製造方法に於いては、樹脂封止時のモールド金型によってクランプされる領域はパッケージパターン領域より更に外側に広がった樹脂封止領域の外側だけである。従って、パッケージパターン領域、特にその中央部に於いては、アウターリード面をモールド金型に十分な圧力で押さえることができない。この為、封止樹脂がアウターリード側に漏れ出すのを抑えることが非常に難しく、ＱＦＮの端子等が樹脂で被覆されるという問題が生じ易い。
【０００４】
前記の様なＱＦＮの製造方法に対しては、リードフレームのアウターリード側に粘着テープを貼り付け、この粘着テープの自着力（マスキング）を利用したシール効果により、樹脂封止時のアウターリード側への樹脂漏れを防ぐ製造方法が特に効果的と考えられる。
【０００５】
例えば、下記特許文献１では、５０〜２５０℃に於ける線熱膨張係数１．０×１０−５〜３．０×１０−５／Ｋの基材層と、厚さ１０μｍ以下の粘着剤層とから構成される耐熱性粘着テープを用いることにより、封止工程での樹脂漏れを好適に防止しながら、しかも貼着したテープが一連の工程で支障を来たしにくい半導体装置の製造方法が開示されている。
【０００６】
前記製造方法に於いては、封止工程後の任意の段階で耐熱性粘着テープが剥離される。従って、耐熱性粘着テープが強粘着力を有する場合、剥離が困難になるだけでなく、場合によっては剥離の際の応力によって、モールドした封止樹脂の剥がれや破損、あるいは耐熱性粘着テープの粘着剤層の一部がパッケージ裏面に付着する場合がある。従って、耐熱性粘着テープの粘着剤層が、封止樹脂の樹脂漏れを抑制できる粘着力以上に強粘着性であることはむしろ好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１８４８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記問題点に基づきなされたものであり、その目的は、封止工程での樹脂漏れを好適に防止すると共に、剥離の際には、モールドした封止樹脂の剥がれや破損、或いは糊残りを防止して、歩留まりの向上が図れる耐熱性粘着テープを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前記目的を達成すべく、耐熱性粘着テープの物性、材料等について鋭意研究した。その結果、放射線硬化型粘着剤を含み構成される粘着剤層を備えた耐熱性粘着テープを使用し、且つ封止樹脂の封止工程前にリードフレーム側から紫外線照射を行い、粘着剤層に紫外線による硬化反応を誘起させることにより粘着力を低下させることで、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は、基材層と、該基材層上に設けられた粘着剤層を備える耐熱性粘着テープであって、
前記粘着剤層は、紫外線硬化性化合物を含む紫外線硬化型粘着剤により構成され、
前記粘着剤層に紫外線を照射し、更に２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅以下である。
【００１１】
前記粘着剤層を２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が５Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることが好ましい。
【００１２】
前記基材層の線熱膨張係数が１．０×１０−５〜３．０×１０−５／Ｋであることが好ましい。
【００１３】
前記紫外線硬化性化合物の配合量は、前記紫外線硬化型粘着剤を構成する粘着剤１００重量部に対し５〜５００重量部であることが好ましい。
【００１４】
前記粘着剤がアクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤であることが好ましい。
【００１５】
前記粘着剤が架橋剤をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
前記架橋剤の含有量は、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対し０．１〜１５重量部であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、封止樹脂による半導体チップの封止前に、リードフレームに貼着している耐熱性粘着テープの粘着剤層に予め放射線を照射することにより、該粘着剤層の粘着力を低下させておくので、耐熱性粘着テープにより封止工程での樹脂漏れを好適に防止すると共に、該耐熱性粘着テープの剥離の際には、モールドした封止樹脂の剥がれや破損、糊残りを防止することができる。即ち、本発明の耐熱性粘着テープによれば、歩留まりを向上させて半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明の一実施形態に於けるリードフレームの一例を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は要部拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態に於ける耐熱性粘着テープをリードフレームに貼り合わせた状態を示す図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に於ける封止工程の一例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図を参照しながら以下に説明する。但し、説明に不要な部分は省略し、また説明を容易にする為に拡大又は縮小等して図示した部分がある。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法は、図１（ａ）〜１（ｄ）に示すように、耐熱性粘着テープ２０の貼着工程と、半導体チップ１５をボンディングする搭載工程と、ボンディングワイヤー１６による結線工程と、耐熱性粘着テープ２０に放射線を照射する放射線照射工程と、封止樹脂１７による封止工程と、耐熱性粘着テープ２０の剥離工程とを有する。
【００２１】
前記貼着工程は、図１（ａ）に示すように、放射線硬化型粘着剤を含み構成される粘着剤層を備えた耐熱性粘着テープ２０を、リードフレーム１０のアウターパッド側に貼り合わせる工程である。耐熱性粘着テープ２０の詳細については、後述する。
【００２２】
リードフレーム１０とは、例えば銅等の金属を素材としてＱＦＮの端子パターンが刻まれたものであり、その電気接点部分には、銀、ニッケル、パラジウム、金等の素材で被覆（めっき）されている場合もある。リードフレーム１０の厚みは、１００〜３００μｍが一般的である。
【００２３】
リードフレーム１０は、ダイシングし易い様に、個々のＱＦＮの配置パターンが整然と並べられているものが好ましい。例えば図２に示すように、リードフレーム１０上に縦横のマトリックス状に配列された形状等は、マトリックスＱＦＮあるいはＭＡＰ−ＱＦＮ等と呼ばれ、もっとも好ましいリードフレーム形状のひとつである。
【００２４】
前記搭載工程は、図１（ｂ）に示すように、アウターパッド側（図の下側）に耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせた金属製のリードフレーム１０のダイパッド１１ｃ上に半導体チップ１５をボンディングする工程である。ボンディングは、半導体チップ１５を耐熱性粘着テープ２０の粘着剤層に直接貼り付けたり、銀ペーストを用いて接着等することにより行うことができる。
【００２５】
図２（ａ）及び２（ｂ）に示すように、リードフレーム１０のパッケージパターン領域１１には、隣接した複数の開口１１ａに端子部１１ｂを複数配列した、ＱＦＮの基板デザインが整然と配列されている。一般的なＱＦＮの場合、各々の基板デザイン（図２（ａ）の格子で区分された領域）は、開口１１ａの周囲に配列された、アウターリード面を下側に有する端子部１１ｂと、開口１１ａの中央に配置されるダイパッド１１ｃと、ダイパッド１１ｃを開口１１ａの４角に支持させるダイバー１１ｄとで構成される。
【００２６】
耐熱性粘着テープ２０は、図３（ａ）及び２（ｂ）に示すように、少なくともパッケージパターン領域１１より外側に貼着され、樹脂封止される樹脂封止領域の外側の全周を含む領域に貼着するのが好ましい。リードフレーム１０は、通常、樹脂封止時の位置決めを行うための、ガイドピン用孔１３を端辺近傍に有しており、それを塞がない領域に貼着するのが好ましい。また、樹脂封止領域はリードフレーム１０の長手方向に複数配置されるため、それらの複数領域を渡るように連続して耐熱性粘着テープ２０を貼着するのが好ましい。
【００２７】
前記のようなリードフレーム１０上に、半導体チップ１５、即ち半導体集積回路部分であるシリコンウエハ・チップが搭載される。リードフレーム１０上にはこの半導体チップ１５を固定するためダイパッド１１ｃと呼ばれる固定エリアが設けられており、このダイパッド１１ｃヘのボンディング（固定）の方法は導電性ペースト１９を使用したり、接着テープ、接着剤等各種の方法が用いられる。導電性ペーストや熱硬化性の接着剤等を用いてダイボンドする場合、一般的に１５０〜２００℃程度の温度で３０分〜９０分程度加熱キュアする。
【００２８】
結線工程は、図１（ｃ）に示すように、リードフレーム１０の端子部（インナーリード）１１ｂの先端と半導体チップ１５上の電極パッド１５ａとをボンディングワイヤー１６で電気的に接続する工程である。ボンディングワイヤー１６としては、例えば金線又はアルミ線等が用いられる。一般的には１５０〜２５０℃に加熱された状態で、超音波による振動エネルギーと印加加圧による圧着エネルギーの併用により結線される。その際、リードフレーム１０に貼着した耐熱性粘着テープ２０面を真空吸引することで、ヒートブロックに確実に固定することができる。
【００２９】
前記放射線照射工程は、リードフレーム１０側から前記耐熱性粘着テープ２０に放射線を照射することにより、該耐熱性粘着テープ２０に於ける粘着剤層の粘着力を低下させる工程である。本工程は、封止樹脂と粘着剤層とがリードフレーム１０を介して接触する封止工程の前であれば特に限定されず、何れの段階で行ってもよい。
【００３０】
放射線の種類としては、粘着剤層に含まれる放射線硬化型粘着剤の種類に応じて適宜設定される。具体的には、例えば紫外線、電子線等が例示できる。本発明に於いては、これらの放射線のうち、特に紫外線が好ましい。
【００３１】
紫外線の発生方式に於いては特に限定はされず、従来公知の発生方式を採用することができる。具体的には、例えば放電ランプ方式（アークランプ）、フラッシュ方式、レーザー方式等が例示できる。これらの方式の中で工業的な生産を考慮した場合、放電ランプ方式が好ましく、更に放電ランプ方式の中でも高圧水銀ランプやメタルハライドランプを使用した照射方法は、紫外線の照射効率の観点から本発明に特に適している。
【００３２】
本発明に使用される紫外線の波長に関して紫外領域の波長は特に限定されない。しかし、一般的な光重合に用いられる波長及び前記照射方法にて使用する紫外線発生源の波長を考慮すると、２５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３３】
本発明に使用される紫外線の照射量は、紫外線による重合開始剤の効果を生み出せるものであれば特に限定されない。具体的には、例えば１０〜１０００ｍＪ／ｃｍ２程度が好ましい。更に好ましくは５０〜６００ｍＪ／ｃｍ２である。照射強度が１０ｍＪ／ｃｍ２未満の場合、粘着剤層が硬化しない場合がある。照射強度が１０００ｍＪ／ｃｍ２を超える場合、粘着剤層の硬化が進行し過ぎて、粘着剤層が割れるおそれがある。
【００３４】
前記封止工程は、半導体チップ１５側を封止樹脂１７により片面封止する工程である（図１（ｄ）及び図３（ａ）参照）。リードフレーム１０のアウターリード側には耐熱性粘着テープ２０が貼り付けられているので、該耐熱性粘着テープ２０の自着力（マスキング）を利用したシール効果により、樹脂封止時のアウターリード側への樹脂漏れを防止する。本工程は、リードフレーム１０に搭載された半導体チップ１５やボンディングワイヤー１６を保護するために行われ、とくにエポキシ系の樹脂をはじめとした封止樹脂１７を用いて金型中で成型されるのが代表的である。その際、図４に示すように、複数のキャビティを有する上金型１８ａと下金型１８ｂからなる金型１８を用いて、複数の封止樹脂１７にて同時に封止工程を行うのが一般的である。具体的には、例えば樹脂封止時の加熱温度は１７０〜１８０℃であり、この温度で数分間キュアした後、更に、ポストモールドキュアを数時間行う。尚、耐熱性粘着テープ２０はポストモールドキュアの前に剥離するのが好ましい。
【００３５】
前記剥離工程は、耐熱性粘着テープ２０をリードフレーム１０から剥離する工程である。本工程は、封止工程後であれば、任意の段階で行われる。本工程は、耐熱性粘着テープ２０の粘着剤層の粘着力を、放射線の照射により予め低減させているので、容易に行うことができる。また、剥離の際の応力によって、モールドした封止樹脂１７が剥がれたり、破損するのを防止し、更に、粘着剤層の一部がパッケージ裏面に付着するのを防止することもできる。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る耐熱性粘着テープ２０について説明する。耐熱性粘着テープ２０は、基材層上に少なくとも粘着剤層が設けられた構成を有する。
【００３７】
耐熱性粘着テープ２０（即ち、粘着剤層）の粘着力は、２００℃の加熱を１時間程実施した後に於いて、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて測定した粘着力が５Ｎ／１９ｍｍ幅以下、より好ましくは０．１Ｎ／１９ｍｍ幅以上、３．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下である。粘着力が５Ｎ／１９ｍｍ幅を超えると、耐熱性粘着テープ２０の剥離の際に導電性パターン（リードフレーム１０）上に粘着剤層の一部が付着し（いわゆる糊残り）、良好なパッケージが得られない場合がある。尚、粘着力が０．１Ｎ／ｇｍｍ未満の場合、導電性パターンに耐熱性粘着テープ２０を貼り付けることが困難になり、或いは貼付後搬送を含む工程中で剥離する可能性がある。
【００３８】
また、耐熱性粘着テープ２０の粘着力は、放射線照射後に２００℃の加熱を１時間程実施した後、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて測定した粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅以下であり、より好ましくは０．５Ｎ／１９ｍｍ幅以下である。粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅を超えると、耐熱性粘着テープ２０の剥離の際に封止樹脂１７に粘着剤層の一部が付着し、良好なパッケージが得られない場合があるからである。
【００３９】
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法に於いては、耐熱性粘着テープ２０を予めリードフレーム１０に貼着した後に行われる。従って、貼着工程以降の各工程で、耐熱性粘着テープ２０は加熱される場合がある。例えば、半導体チップ１５の搭載工程の場合に於いては、一般に、１５０〜２００℃程度の温度で約３０分〜９０分間加熱キュアする。ワイヤボンディングを行う結線工程の場合は、例えば１６０〜２３０℃程度の温度で加熱される。当該工程に於いては、一枚のリードフレームから多くの半導体装置を製造する場合、全ての半導体装置に対するワイヤーボンディングが終了するまでの時間として、リードフレーム一枚あたり１時間以上を要することも考えられる。更に、樹脂封止する場合も、樹脂が十分に溶融している温度である必要性から１７５℃程度の温度をかけることになる。従って、本発明の耐熱性粘着テープ２０は、これらの加熱条件に対して十分な耐熱性を有している必要がある。
【００４０】
前記基材層としては特に限定されるものではない。しかし、リードフレーム１０に貼着されることから、例えば封止工程に於いてリードフレーム１０と共に加熱されることになる。また、封止工程に於いては、封止樹脂が十分に溶融する温度にする必要性があることから、約１７５℃まで加熱することになる。従って、基材層は、この様な加熱条件に対して十分な耐熱性を備えている必要がある。この様な観点から、基材層としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエーテルサルフオン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）フィルム、ポリサルフオン（ＰＳＦ）フィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィルム、ポリアリレート（ＰＡＲ）フィルム、アラミドフィルム、ポリイミドフィルム、又は液晶ポリマー（ＰＣＰ）フィルム等が挙げられる。
【００４１】
ここで、耐熱性粘着テープ２０が貼り合わされるリードフレーム１０は、前述のように銅をはじめとした金属素材である。よって、リードフレーム１０の線熱膨張係数は、１．８〜１．９×１０−５／Ｋ程度であることが一般的である。一方、リードフレーム１０に貼り合わされる耐熱性粘着テープ２０の線熱膨張係数とリードフレーム１０の線熱膨張係数との差異が大きいと、両者を貼り合わせた状態で加熱した場合に、両者の熱膨張の差異により生じるひずみが大きくなり過ぎ、結果的に耐熱性粘着テープ２０にシワや剥がれを生じる場合がある。従って、耐熱性粘着テープ２０を構成する基材層の線熱膨張係数は、リードフレーム１０の線熱膨張係数と近似しているのが好ましい。より具体的には、基材層として、その線熱膨張係数が１．０×１０−５〜３．０×１０−５／Ｋのものを用いるのが好ましく、より好ましくは１．５×１０−５〜２．５×１０−５／Ｋ以下である。線熱膨張係数は、ＡＳＴＭ Ｄ６９６に準拠して、ＴＭＡ（サーモ・メカニカル・アナリシス）により測定される値である。
【００４２】
前記数値範囲内の線熱膨張係数を有する基材層としては、前記に例示した各フィルムの中から選択してもよく、またアルミ等の金属箔を使用してもよい。本発明に於いては、線熱膨張係数２．０×１０−５〜２．４×１０−５／Ｋ程度のポリイミド材料は、加工性やハンドリング性が他の材料と比較して良好であることから、最も好ましい素材のひとつである。
【００４３】
基材層の厚みは、５〜２５０μｍの範囲内であることが好ましい。厚みが当該数値範囲内であると、耐熱性粘着テープ２０の折れや裂けを防止し、好適なハンドリング性が得られる。
【００４４】
前記粘着剤層の粘着力は、２００℃の加熱を２時間程実施した後の場合、５．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることが好ましく、０．１Ｎ／１９ｍｍ幅以上、３．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることがより好ましい。粘着力が５．０Ｎ／１９ｍｍ幅を超える場合、粘着剤層とリードフレーム１０又は封止樹脂１７との粘着力が強固なため、粘着剤層を無理に引き剥がすと粘着剤層の一部が完成したパッケージの導電性パターン又は封止樹脂上に残ってしまい、良好なパッケージが得られないからである。また、放射線を照射した後、２００℃の加熱を１時間程実施した場合の粘着力は、１．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることが好ましく、０．５Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることがより好ましい。尚、粘着力は何れも、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した値である。
【００４５】
粘着剤層を構成する粘着剤としては、耐熱性を有するものであれば特に限定されない。具体的には、例えばアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、エポキシ系粘着剤等の各種粘着剤が用いられる。前記アクリル系粘着剤として、例えば、アルキル（メタ）アクリレートを少なくとも含むモノマーの共重合から得られたアクリル系共重合体からなるものが挙げられる。更に、アルキル（メタ）アクリレートの例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、デシシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。尚、アルキル（メタ）アクリレートとは、アルキルアクリレート及び／又はアルキルメタクリレートをいい、本発明の（メタ）とは全て同様の意味である。
【００４６】
また、前記アクリル系粘着剤には、適宜な架橋剤を含有し得る。前記の架橋剤としては、例えば、イソシアネート架橋剤、エポキシ架橋剤、アジリジン系化合物、キレート系架橋剤等が例示できる。これらの架橋剤の含有量は特に限定されない。具体的には、例えば、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対して０．１〜１５重量部が好ましく、０．５〜１０重量部がより好ましい。含有量が０．１重量部未満であると、粘着剤層の粘弾性が大きくなり過ぎ、導電性パターン又は封止樹脂に対する粘着剤層の粘着力が増大し、耐熱性粘着テープの剥離時に封止樹脂を剥離若しくは破損し、又は粘着剤層の一部が導電性パターンや封止樹脂に付着する恐れがある。その一方、含有量が１５重量部を超えると、粘着剤層の硬化が進行し過ぎて、粘着剤層が割れるおそれがある。
【００４７】
前記粘着剤層には、放射線硬化型粘着剤が含まれている。放射線硬化型粘着剤としては、紫外線により硬化可能な紫外線硬化性化合物が好ましい。該紫外線硬化性化合物としては、紫外線照射後の三次元網状化が効率よくなされるものが好ましい。この様な紫外線硬化性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート等が挙げられる。これらの化合物は単独で、又は２種以上を併用してもよい。
【００４８】
紫外線硬化性化合物としては紫外線硬化性樹脂を用いてもよく、例えば、分子末端に（メタ）アクリロイル基を有するエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、アクリル樹脂（メタ）アクリレート、分子末端にアリル基を有するチオール−エン付加型樹脂や光力チオン重合型樹脂、ポリビニルシンナマート等のシンナモイル基含有ポリマー、ジアゾ化したアミノノポラック樹脂やアクリルアミド型ポリマー等、感光性反応基含有ポリマーあるいはオリゴマー等が挙げられる。更に、紫外線で反応するポリマーとしては、エポキシ化ポリブタジエン、不飽和ポリエステル、ポリグリシジルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリビニルシロキサン等が挙げられる。
【００４９】
紫外線硬化性化合物の配合量は、例えば、粘着剤１００重量部に対して５〜５００重量部であることが好ましく、１５〜３００重量部であることがより好ましく、２０〜１５０重量部であることが特に好ましい。
【００５０】
前記粘着剤層には、前記成分の他に、紫外線硬化性化合物を硬化させるための紫外線重合開始剤や、熱重合開始剤等の適宜な添加剤を必要に応じて配合してもよい。前記紫外線重合開始剤としては、公知の重合開始剤を適宜選択できる。その配合量としては、粘着剤１００重量部に対して、０．１〜１０重量部であることが好ましく、１〜５重量部であることがより好ましい。尚、必要に応じて、紫外線開始剤と共に紫外線重合促進剤を併用してもよい。
【００５１】
その他の任意成分として、可塑剤、顔料、染料、老化防止剤、帯電防止剤、弾性率等の粘着剤層の物性改善のために加えられる充填剤等の各種添加剤を添加することもできる。
【００５２】
更に、粘着剤層の厚みに関しても特に限定されるものではないが、耐熱性粘着テープ２０の剥離性及びシール性を考慮すると、１〜５０μｍであることが好ましく、５〜２５μｍであることがより好ましい。当該数値範囲内であると、相反する両特性をバランスよく満たすことが可能になる。粘着剤層の厚みが５０μｍを超えると、剥離時の粘着力が増加し、耐熱性粘着テープ２０の剥離の際に、封止樹脂の剥離や破損、或いは粘着剤層の一部が封止樹脂面に付着する等の問題を誘起し易い。その一方、厚みが１μｍ未満であると、耐熱性粘着テープ２０が封止工程に於いて十分なシール性を発揮しない場合がある。
【実施例】
【００５３】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００５４】
（実施例１）
ブチル（メタ）アクリレートモノマー１００重量部に対して、構成モノマーとしての（メタ）アクリル酸モノマーを５重量部配合してアクリル系共重合体を得た。このアクリル系共重合体１００重量部に対して、エポキシ系架橋剤（三菱ガス化学製：Ｔｅｂａｄ‐Ｃ）を０．５重量部添加したアクリル系粘着剤に、紫外線硬化性化合物５０重量部と、紫外線硬化開始剤３重量部とを添加して、粘着剤組成物を調製した。
【００５５】
次に、２５μｍ厚のポリイミドフィルム（東レデュポン製：カプトン１００Ｈ）を基材層として、前記粘着剤組成物を塗布して乾燥し、厚さ約１０μｍの粘着剤層を有する耐熱性粘着テープを作成した。
【００５６】
続いて、この耐熱性粘着テープの粘着力を測定した。即ち、紫外線を照射せずにステンレス板に貼り合わせた状態で２００℃にて１時間加熱し、その後の粘着力をＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した。その結果、粘着力は２．８Ｎ／１９ｍｍ幅であった。また、空冷式高圧水銀灯により４６０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を耐熱性粘着テープの粘着剤層側から照射した後に、この耐熱性粘着テープをステンレス板に貼り合せ、更に、貼り合わせた状態で２００℃にて１時間加熱し、その後の粘着力を前記と同様にして測定した。その結果、粘着力は０．３Ｎ／１９ｍｍ幅であった。
【００５７】
この耐熱性粘着テープを、端子部に銀めっきが施された一辺１６ＰｉｎタイプのＱＦＮが４個×４個に配列された銅製のリードフレームのアウターパッド側に貼り合わせた。次に、リードフレームのダイパッド部分に半導体チップをエポキシフェノール系の銀ぺーストを用いて接着し、１８０℃にて１時間ほどキュアすることで固定した。
【００５８】
更に、エポキシ系封止樹脂（日東電工製：ＨＣ−３００Ｂ６）により、これらをモールドマシン（ＴＯＷＡ製Ｍｏｄｅｌ−Ｙ−ｓｅｒｉｓｅ）を用いて、１７５℃で、プレヒート設定３秒、インジェクション時間１２秒、キュア時間９０秒にてモールドした後、耐熱性粘着テープを剥離した。この様にして得られたＱＦＮは封止樹脂の樹脂漏れもなく、また、耐熱性粘着テープの剥離も容易に行うことができた。更に、完成したパッケージに対しても、封止樹脂に糊付着による著しい汚染等が認められず、良好なパッケージを得ることができた。
【００５９】
（実施例２）
リードフレームの材質をＮｉ／Ｐｄ ＰＰＦに変更したこと以外は、実施例１と同様して行った。その結果、封止樹脂の樹脂漏れも無く、またモールド終了時に耐熱性粘着テープを剥離する際にも、該耐熱性粘着テープを容易に剥離することができた。更に、完成したパッケージに対しても、封止樹脂に糊付着による著しい汚染等が認められず、良好なパッケージを得ることができた。
【００６０】
（比較例１）
前記耐熱性粘着テープを貼着しないでリードフレーム単体に半導体チップをボンディングし、その後、実施例１と同様にして樹脂封止を行った。その結果、樹脂漏れが発生した。
【００６１】
（比較例２）
粘着剤層に紫外線硬化性化合物を添加しなかったこと以外は、実施例１で使用したのと同じ組成のアクリル系粘着剤を用いて、本比較例に係る耐熱性粘着テープを作成した。この耐熱性粘着テープをステンレス板に貼り合わせた状態で、２００℃にて１時間加熱し、その後の粘着力をＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した。その結果、粘着力は２．５Ｎ／１９ｍｍ幅であった。
【００６２】
次に、実施例１と同様にして、耐熱性粘着テープを銅製のリードフレームのアウターパッド側に貼り合わせた後、リードフレームのダイパッド部分に半導体チップをボンディングし、更に１８０℃にて１時間ほどキュアすることで固定した。続いて、実施例１と同様にして、エポキシ系封止樹脂を用いてモールドした後、耐熱性粘着テープを剥離した。
【００６３】
その結果、封止樹脂の樹脂漏れは防止することができた。しかし、耐熱性粘着テープの剥離の際に、粘着剤層の粘着力が著しく大きかった為、無理に剥離すると、パッケージの封止樹脂に粘着剤層の一部が付着していた。
【００６４】
【表１】
【符号の説明】
【００６５】
１０ リードフレーム
１１ パッケージパターン領域
１１ａ 開口
１１ｂ 端子部
１１ｃ ダイパッド
１１ｄ ダイバー
１２ インジェクション時間
１３ ガイドピン用孔
１５ 半導体チップ
１５ａ 電極パッド
１６ ボンディングワイヤー
１７ 封止樹脂
１８ 金型
１８ａ 上金型
１８ｂ 下金型
１９ 導電性ペースト
２０ 耐熱性粘着テープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性粘着テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩの実装技術に於いて、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ／Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）技術が注目されている。この技術のうち、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−ｌｅａｄｅｄ ｐａｃｋａｇｅ）に代表されるリード端子がパッケージ内部に取り込まれた形態のパッケージは、小型化と高集積の面で特に注目されるパッケージ形態のひとつである。この様なＱＦＮの製造方法のなかでも、近年では複数のＱＦＮ用チップをリードフレームのパッケージパターン領域のダイパッド上に整然と配列し、金型のキャビティ内で封止樹脂にて一括封止した後、切断によって個別のＱＦＮ構造物に切り分けることにより、リードフレーム面積あたりの生産性を飛躍的に向上させる製造方法が、特に注目されている。
【０００３】
この様な、複数の半導体チップを一括封止するＱＦＮの製造方法に於いては、樹脂封止時のモールド金型によってクランプされる領域はパッケージパターン領域より更に外側に広がった樹脂封止領域の外側だけである。従って、パッケージパターン領域、特にその中央部に於いては、アウターリード面をモールド金型に十分な圧力で押さえることができない。この為、封止樹脂がアウターリード側に漏れ出すのを抑えることが非常に難しく、ＱＦＮの端子等が樹脂で被覆されるという問題が生じ易い。
【０００４】
前記の様なＱＦＮの製造方法に対しては、リードフレームのアウターリード側に粘着テープを貼り付け、この粘着テープの自着力（マスキング）を利用したシール効果により、樹脂封止時のアウターリード側への樹脂漏れを防ぐ製造方法が特に効果的と考えられる。
【０００５】
例えば、下記特許文献１では、５０〜２５０℃に於ける線熱膨張係数１．０×１０−５〜３．０×１０−５／Ｋの基材層と、厚さ１０μｍ以下の粘着剤層とから構成される耐熱性粘着テープを用いることにより、封止工程での樹脂漏れを好適に防止しながら、しかも貼着したテープが一連の工程で支障を来たしにくい半導体装置の製造方法が開示されている。
【０００６】
前記製造方法に於いては、封止工程後の任意の段階で耐熱性粘着テープが剥離される。従って、耐熱性粘着テープが強粘着力を有する場合、剥離が困難になるだけでなく、場合によっては剥離の際の応力によって、モールドした封止樹脂の剥がれや破損、あるいは耐熱性粘着テープの粘着剤層の一部がパッケージ裏面に付着する場合がある。従って、耐熱性粘着テープの粘着剤層が、封止樹脂の樹脂漏れを抑制できる粘着力以上に強粘着性であることはむしろ好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１８４８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記問題点に基づきなされたものであり、その目的は、封止工程での樹脂漏れを好適に防止すると共に、剥離の際には、モールドした封止樹脂の剥がれや破損、或いは糊残りを防止して、歩留まりの向上が図れる耐熱性粘着テープを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前記目的を達成すべく、耐熱性粘着テープの物性、材料等について鋭意研究した。その結果、放射線硬化型粘着剤を含み構成される粘着剤層を備えた耐熱性粘着テープを使用し、且つ封止樹脂の封止工程前にリードフレーム側から紫外線照射を行い、粘着剤層に紫外線による硬化反応を誘起させることにより粘着力を低下させることで、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は、基材層と、該基材層上に設けられた粘着剤層を備える耐熱性粘着テープであって、
前記粘着剤層は、紫外線硬化性化合物を含む紫外線硬化型粘着剤により構成され、
前記粘着剤層に紫外線を照射し、更に２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅以下である。
【００１１】
前記粘着剤層を２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が５Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることが好ましい。
【００１２】
前記基材層の線熱膨張係数が１．０×１０−５〜３．０×１０−５／Ｋであることが好ましい。
【００１３】
前記紫外線硬化性化合物の配合量は、前記紫外線硬化型粘着剤を構成する粘着剤１００重量部に対し５〜５００重量部であることが好ましい。
【００１４】
前記粘着剤がアクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤であることが好ましい。
【００１５】
前記粘着剤が架橋剤をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
前記架橋剤の含有量は、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対し０．１〜１５重量部であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、封止樹脂による半導体チップの封止前に、リードフレームに貼着している耐熱性粘着テープの粘着剤層に予め放射線を照射することにより、該粘着剤層の粘着力を低下させておくので、耐熱性粘着テープにより封止工程での樹脂漏れを好適に防止すると共に、該耐熱性粘着テープの剥離の際には、モールドした封止樹脂の剥がれや破損、糊残りを防止することができる。即ち、本発明の耐熱性粘着テープによれば、歩留まりを向上させて半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明の一実施形態に於けるリードフレームの一例を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は要部拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態に於ける耐熱性粘着テープをリードフレームに貼り合わせた状態を示す図であり、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に於ける封止工程の一例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図を参照しながら以下に説明する。但し、説明に不要な部分は省略し、また説明を容易にする為に拡大又は縮小等して図示した部分がある。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法は、図１（ａ）〜１（ｄ）に示すように、耐熱性粘着テープ２０の貼着工程と、半導体チップ１５をボンディングする搭載工程と、ボンディングワイヤー１６による結線工程と、耐熱性粘着テープ２０に放射線を照射する放射線照射工程と、封止樹脂１７による封止工程と、耐熱性粘着テープ２０の剥離工程とを有する。
【００２１】
前記貼着工程は、図１（ａ）に示すように、放射線硬化型粘着剤を含み構成される粘着剤層を備えた耐熱性粘着テープ２０を、リードフレーム１０のアウターパッド側に貼り合わせる工程である。耐熱性粘着テープ２０の詳細については、後述する。
【００２２】
リードフレーム１０とは、例えば銅等の金属を素材としてＱＦＮの端子パターンが刻まれたものであり、その電気接点部分には、銀、ニッケル、パラジウム、金等の素材で被覆（めっき）されている場合もある。リードフレーム１０の厚みは、１００〜３００μｍが一般的である。
【００２３】
リードフレーム１０は、ダイシングし易い様に、個々のＱＦＮの配置パターンが整然と並べられているものが好ましい。例えば図２に示すように、リードフレーム１０上に縦横のマトリックス状に配列された形状等は、マトリックスＱＦＮあるいはＭＡＰ−ＱＦＮ等と呼ばれ、もっとも好ましいリードフレーム形状のひとつである。
【００２４】
前記搭載工程は、図１（ｂ）に示すように、アウターパッド側（図の下側）に耐熱性粘着テープ２０を貼り合わせた金属製のリードフレーム１０のダイパッド１１ｃ上に半導体チップ１５をボンディングする工程である。ボンディングは、半導体チップ１５を耐熱性粘着テープ２０の粘着剤層に直接貼り付けたり、銀ペーストを用いて接着等することにより行うことができる。
【００２５】
図２（ａ）及び２（ｂ）に示すように、リードフレーム１０のパッケージパターン領域１１には、隣接した複数の開口１１ａに端子部１１ｂを複数配列した、ＱＦＮの基板デザインが整然と配列されている。一般的なＱＦＮの場合、各々の基板デザイン（図２（ａ）の格子で区分された領域）は、開口１１ａの周囲に配列された、アウターリード面を下側に有する端子部１１ｂと、開口１１ａの中央に配置されるダイパッド１１ｃと、ダイパッド１１ｃを開口１１ａの４角に支持させるダイバー１１ｄとで構成される。
【００２６】
耐熱性粘着テープ２０は、図３（ａ）及び２（ｂ）に示すように、少なくともパッケージパターン領域１１より外側に貼着され、樹脂封止される樹脂封止領域の外側の全周を含む領域に貼着するのが好ましい。リードフレーム１０は、通常、樹脂封止時の位置決めを行うための、ガイドピン用孔１３を端辺近傍に有しており、それを塞がない領域に貼着するのが好ましい。また、樹脂封止領域はリードフレーム１０の長手方向に複数配置されるため、それらの複数領域を渡るように連続して耐熱性粘着テープ２０を貼着するのが好ましい。
【００２７】
前記のようなリードフレーム１０上に、半導体チップ１５、即ち半導体集積回路部分であるシリコンウエハ・チップが搭載される。リードフレーム１０上にはこの半導体チップ１５を固定するためダイパッド１１ｃと呼ばれる固定エリアが設けられており、このダイパッド１１ｃヘのボンディング（固定）の方法は導電性ペースト１９を使用したり、接着テープ、接着剤等各種の方法が用いられる。導電性ペーストや熱硬化性の接着剤等を用いてダイボンドする場合、一般的に１５０〜２００℃程度の温度で３０分〜９０分程度加熱キュアする。
【００２８】
結線工程は、図１（ｃ）に示すように、リードフレーム１０の端子部（インナーリード）１１ｂの先端と半導体チップ１５上の電極パッド１５ａとをボンディングワイヤー１６で電気的に接続する工程である。ボンディングワイヤー１６としては、例えば金線又はアルミ線等が用いられる。一般的には１５０〜２５０℃に加熱された状態で、超音波による振動エネルギーと印加加圧による圧着エネルギーの併用により結線される。その際、リードフレーム１０に貼着した耐熱性粘着テープ２０面を真空吸引することで、ヒートブロックに確実に固定することができる。
【００２９】
前記放射線照射工程は、リードフレーム１０側から前記耐熱性粘着テープ２０に放射線を照射することにより、該耐熱性粘着テープ２０に於ける粘着剤層の粘着力を低下させる工程である。本工程は、封止樹脂と粘着剤層とがリードフレーム１０を介して接触する封止工程の前であれば特に限定されず、何れの段階で行ってもよい。
【００３０】
放射線の種類としては、粘着剤層に含まれる放射線硬化型粘着剤の種類に応じて適宜設定される。具体的には、例えば紫外線、電子線等が例示できる。本発明に於いては、これらの放射線のうち、特に紫外線が好ましい。
【００３１】
紫外線の発生方式に於いては特に限定はされず、従来公知の発生方式を採用することができる。具体的には、例えば放電ランプ方式（アークランプ）、フラッシュ方式、レーザー方式等が例示できる。これらの方式の中で工業的な生産を考慮した場合、放電ランプ方式が好ましく、更に放電ランプ方式の中でも高圧水銀ランプやメタルハライドランプを使用した照射方法は、紫外線の照射効率の観点から本発明に特に適している。
【００３２】
本発明に使用される紫外線の波長に関して紫外領域の波長は特に限定されない。しかし、一般的な光重合に用いられる波長及び前記照射方法にて使用する紫外線発生源の波長を考慮すると、２５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３３】
本発明に使用される紫外線の照射量は、紫外線による重合開始剤の効果を生み出せるものであれば特に限定されない。具体的には、例えば１０〜１０００ｍＪ／ｃｍ２程度が好ましい。更に好ましくは５０〜６００ｍＪ／ｃｍ２である。照射強度が１０ｍＪ／ｃｍ２未満の場合、粘着剤層が硬化しない場合がある。照射強度が１０００ｍＪ／ｃｍ２を超える場合、粘着剤層の硬化が進行し過ぎて、粘着剤層が割れるおそれがある。
【００３４】
前記封止工程は、半導体チップ１５側を封止樹脂１７により片面封止する工程である（図１（ｄ）及び図３（ａ）参照）。リードフレーム１０のアウターリード側には耐熱性粘着テープ２０が貼り付けられているので、該耐熱性粘着テープ２０の自着力（マスキング）を利用したシール効果により、樹脂封止時のアウターリード側への樹脂漏れを防止する。本工程は、リードフレーム１０に搭載された半導体チップ１５やボンディングワイヤー１６を保護するために行われ、とくにエポキシ系の樹脂をはじめとした封止樹脂１７を用いて金型中で成型されるのが代表的である。その際、図４に示すように、複数のキャビティを有する上金型１８ａと下金型１８ｂからなる金型１８を用いて、複数の封止樹脂１７にて同時に封止工程を行うのが一般的である。具体的には、例えば樹脂封止時の加熱温度は１７０〜１８０℃であり、この温度で数分間キュアした後、更に、ポストモールドキュアを数時間行う。尚、耐熱性粘着テープ２０はポストモールドキュアの前に剥離するのが好ましい。
【００３５】
前記剥離工程は、耐熱性粘着テープ２０をリードフレーム１０から剥離する工程である。本工程は、封止工程後であれば、任意の段階で行われる。本工程は、耐熱性粘着テープ２０の粘着剤層の粘着力を、放射線の照射により予め低減させているので、容易に行うことができる。また、剥離の際の応力によって、モールドした封止樹脂１７が剥がれたり、破損するのを防止し、更に、粘着剤層の一部がパッケージ裏面に付着するのを防止することもできる。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る耐熱性粘着テープ２０について説明する。耐熱性粘着テープ２０は、基材層上に少なくとも粘着剤層が設けられた構成を有する。
【００３７】
耐熱性粘着テープ２０（即ち、粘着剤層）の粘着力は、２００℃の加熱を１時間程実施した後に於いて、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて測定した粘着力が５Ｎ／１９ｍｍ幅以下、より好ましくは０．１Ｎ／１９ｍｍ幅以上、３．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下である。粘着力が５Ｎ／１９ｍｍ幅を超えると、耐熱性粘着テープ２０の剥離の際に導電性パターン（リードフレーム１０）上に粘着剤層の一部が付着し（いわゆる糊残り）、良好なパッケージが得られない場合がある。尚、粘着力が０．１Ｎ／ｇｍｍ未満の場合、導電性パターンに耐熱性粘着テープ２０を貼り付けることが困難になり、或いは貼付後搬送を含む工程中で剥離する可能性がある。
【００３８】
また、耐熱性粘着テープ２０の粘着力は、放射線照射後に２００℃の加熱を１時間程実施した後、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて測定した粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅以下であり、より好ましくは０．５Ｎ／１９ｍｍ幅以下である。粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅を超えると、耐熱性粘着テープ２０の剥離の際に封止樹脂１７に粘着剤層の一部が付着し、良好なパッケージが得られない場合があるからである。
【００３９】
本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法に於いては、耐熱性粘着テープ２０を予めリードフレーム１０に貼着した後に行われる。従って、貼着工程以降の各工程で、耐熱性粘着テープ２０は加熱される場合がある。例えば、半導体チップ１５の搭載工程の場合に於いては、一般に、１５０〜２００℃程度の温度で約３０分〜９０分間加熱キュアする。ワイヤボンディングを行う結線工程の場合は、例えば１６０〜２３０℃程度の温度で加熱される。当該工程に於いては、一枚のリードフレームから多くの半導体装置を製造する場合、全ての半導体装置に対するワイヤーボンディングが終了するまでの時間として、リードフレーム一枚あたり１時間以上を要することも考えられる。更に、樹脂封止する場合も、樹脂が十分に溶融している温度である必要性から１７５℃程度の温度をかけることになる。従って、本発明の耐熱性粘着テープ２０は、これらの加熱条件に対して十分な耐熱性を有している必要がある。
【００４０】
前記基材層としては特に限定されるものではない。しかし、リードフレーム１０に貼着されることから、例えば封止工程に於いてリードフレーム１０と共に加熱されることになる。また、封止工程に於いては、封止樹脂が十分に溶融する温度にする必要性があることから、約１７５℃まで加熱することになる。従って、基材層は、この様な加熱条件に対して十分な耐熱性を備えている必要がある。この様な観点から、基材層としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエーテルサルフオン（ＰＥＳ）フィルム、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）フィルム、ポリサルフオン（ＰＳＦ）フィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィルム、ポリアリレート（ＰＡＲ）フィルム、アラミドフィルム、ポリイミドフィルム、又は液晶ポリマー（ＰＣＰ）フィルム等が挙げられる。
【００４１】
ここで、耐熱性粘着テープ２０が貼り合わされるリードフレーム１０は、前述のように銅をはじめとした金属素材である。よって、リードフレーム１０の線熱膨張係数は、１．８〜１．９×１０−５／Ｋ程度であることが一般的である。一方、リードフレーム１０に貼り合わされる耐熱性粘着テープ２０の線熱膨張係数とリードフレーム１０の線熱膨張係数との差異が大きいと、両者を貼り合わせた状態で加熱した場合に、両者の熱膨張の差異により生じるひずみが大きくなり過ぎ、結果的に耐熱性粘着テープ２０にシワや剥がれを生じる場合がある。従って、耐熱性粘着テープ２０を構成する基材層の線熱膨張係数は、リードフレーム１０の線熱膨張係数と近似しているのが好ましい。より具体的には、基材層として、その線熱膨張係数が１．０×１０−５〜３．０×１０−５／Ｋのものを用いるのが好ましく、より好ましくは１．５×１０−５〜２．５×１０−５／Ｋ以下である。線熱膨張係数は、ＡＳＴＭ Ｄ６９６に準拠して、ＴＭＡ（サーモ・メカニカル・アナリシス）により測定される値である。
【００４２】
前記数値範囲内の線熱膨張係数を有する基材層としては、前記に例示した各フィルムの中から選択してもよく、またアルミ等の金属箔を使用してもよい。本発明に於いては、線熱膨張係数２．０×１０−５〜２．４×１０−５／Ｋ程度のポリイミド材料は、加工性やハンドリング性が他の材料と比較して良好であることから、最も好ましい素材のひとつである。
【００４３】
基材層の厚みは、５〜２５０μｍの範囲内であることが好ましい。厚みが当該数値範囲内であると、耐熱性粘着テープ２０の折れや裂けを防止し、好適なハンドリング性が得られる。
【００４４】
前記粘着剤層の粘着力は、２００℃の加熱を２時間程実施した後の場合、５．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることが好ましく、０．１Ｎ／１９ｍｍ幅以上、３．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることがより好ましい。粘着力が５．０Ｎ／１９ｍｍ幅を超える場合、粘着剤層とリードフレーム１０又は封止樹脂１７との粘着力が強固なため、粘着剤層を無理に引き剥がすと粘着剤層の一部が完成したパッケージの導電性パターン又は封止樹脂上に残ってしまい、良好なパッケージが得られないからである。また、放射線を照射した後、２００℃の加熱を１時間程実施した場合の粘着力は、１．０Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることが好ましく、０．５Ｎ／１９ｍｍ幅以下であることがより好ましい。尚、粘着力は何れも、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した値である。
【００４５】
粘着剤層を構成する粘着剤としては、耐熱性を有するものであれば特に限定されない。具体的には、例えばアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、エポキシ系粘着剤等の各種粘着剤が用いられる。前記アクリル系粘着剤として、例えば、アルキル（メタ）アクリレートを少なくとも含むモノマーの共重合から得られたアクリル系共重合体からなるものが挙げられる。更に、アルキル（メタ）アクリレートの例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、デシシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。尚、アルキル（メタ）アクリレートとは、アルキルアクリレート及び／又はアルキルメタクリレートをいい、本発明の（メタ）とは全て同様の意味である。
【００４６】
また、前記アクリル系粘着剤には、適宜な架橋剤を含有し得る。前記の架橋剤としては、例えば、イソシアネート架橋剤、エポキシ架橋剤、アジリジン系化合物、キレート系架橋剤等が例示できる。これらの架橋剤の含有量は特に限定されない。具体的には、例えば、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対して０．１〜１５重量部が好ましく、０．５〜１０重量部がより好ましい。含有量が０．１重量部未満であると、粘着剤層の粘弾性が大きくなり過ぎ、導電性パターン又は封止樹脂に対する粘着剤層の粘着力が増大し、耐熱性粘着テープの剥離時に封止樹脂を剥離若しくは破損し、又は粘着剤層の一部が導電性パターンや封止樹脂に付着する恐れがある。その一方、含有量が１５重量部を超えると、粘着剤層の硬化が進行し過ぎて、粘着剤層が割れるおそれがある。
【００４７】
前記粘着剤層には、放射線硬化型粘着剤が含まれている。放射線硬化型粘着剤としては、紫外線により硬化可能な紫外線硬化性化合物が好ましい。該紫外線硬化性化合物としては、紫外線照射後の三次元網状化が効率よくなされるものが好ましい。この様な紫外線硬化性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート等が挙げられる。これらの化合物は単独で、又は２種以上を併用してもよい。
【００４８】
紫外線硬化性化合物としては紫外線硬化性樹脂を用いてもよく、例えば、分子末端に（メタ）アクリロイル基を有するエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、アクリル樹脂（メタ）アクリレート、分子末端にアリル基を有するチオール−エン付加型樹脂や光力チオン重合型樹脂、ポリビニルシンナマート等のシンナモイル基含有ポリマー、ジアゾ化したアミノノポラック樹脂やアクリルアミド型ポリマー等、感光性反応基含有ポリマーあるいはオリゴマー等が挙げられる。更に、紫外線で反応するポリマーとしては、エポキシ化ポリブタジエン、不飽和ポリエステル、ポリグリシジルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリビニルシロキサン等が挙げられる。
【００４９】
紫外線硬化性化合物の配合量は、例えば、粘着剤１００重量部に対して５〜５００重量部であることが好ましく、１５〜３００重量部であることがより好ましく、２０〜１５０重量部であることが特に好ましい。
【００５０】
前記粘着剤層には、前記成分の他に、紫外線硬化性化合物を硬化させるための紫外線重合開始剤や、熱重合開始剤等の適宜な添加剤を必要に応じて配合してもよい。前記紫外線重合開始剤としては、公知の重合開始剤を適宜選択できる。その配合量としては、粘着剤１００重量部に対して、０．１〜１０重量部であることが好ましく、１〜５重量部であることがより好ましい。尚、必要に応じて、紫外線開始剤と共に紫外線重合促進剤を併用してもよい。
【００５１】
その他の任意成分として、可塑剤、顔料、染料、老化防止剤、帯電防止剤、弾性率等の粘着剤層の物性改善のために加えられる充填剤等の各種添加剤を添加することもできる。
【００５２】
更に、粘着剤層の厚みに関しても特に限定されるものではないが、耐熱性粘着テープ２０の剥離性及びシール性を考慮すると、１〜５０μｍであることが好ましく、５〜２５μｍであることがより好ましい。当該数値範囲内であると、相反する両特性をバランスよく満たすことが可能になる。粘着剤層の厚みが５０μｍを超えると、剥離時の粘着力が増加し、耐熱性粘着テープ２０の剥離の際に、封止樹脂の剥離や破損、或いは粘着剤層の一部が封止樹脂面に付着する等の問題を誘起し易い。その一方、厚みが１μｍ未満であると、耐熱性粘着テープ２０が封止工程に於いて十分なシール性を発揮しない場合がある。
【実施例】
【００５３】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００５４】
（実施例１）
ブチル（メタ）アクリレートモノマー１００重量部に対して、構成モノマーとしての（メタ）アクリル酸モノマーを５重量部配合してアクリル系共重合体を得た。このアクリル系共重合体１００重量部に対して、エポキシ系架橋剤（三菱ガス化学製：Ｔｅｂａｄ‐Ｃ）を０．５重量部添加したアクリル系粘着剤に、紫外線硬化性化合物５０重量部と、紫外線硬化開始剤３重量部とを添加して、粘着剤組成物を調製した。
【００５５】
次に、２５μｍ厚のポリイミドフィルム（東レデュポン製：カプトン１００Ｈ）を基材層として、前記粘着剤組成物を塗布して乾燥し、厚さ約１０μｍの粘着剤層を有する耐熱性粘着テープを作成した。
【００５６】
続いて、この耐熱性粘着テープの粘着力を測定した。即ち、紫外線を照射せずにステンレス板に貼り合わせた状態で２００℃にて１時間加熱し、その後の粘着力をＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した。その結果、粘着力は２．８Ｎ／１９ｍｍ幅であった。また、空冷式高圧水銀灯により４６０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を耐熱性粘着テープの粘着剤層側から照射した後に、この耐熱性粘着テープをステンレス板に貼り合せ、更に、貼り合わせた状態で２００℃にて１時間加熱し、その後の粘着力を前記と同様にして測定した。その結果、粘着力は０．３Ｎ／１９ｍｍ幅であった。
【００５７】
この耐熱性粘着テープを、端子部に銀めっきが施された一辺１６ＰｉｎタイプのＱＦＮが４個×４個に配列された銅製のリードフレームのアウターパッド側に貼り合わせた。次に、リードフレームのダイパッド部分に半導体チップをエポキシフェノール系の銀ぺーストを用いて接着し、１８０℃にて１時間ほどキュアすることで固定した。
【００５８】
更に、エポキシ系封止樹脂（日東電工製：ＨＣ−３００Ｂ６）により、これらをモールドマシン（ＴＯＷＡ製Ｍｏｄｅｌ−Ｙ−ｓｅｒｉｓｅ）を用いて、１７５℃で、プレヒート設定３秒、インジェクション時間１２秒、キュア時間９０秒にてモールドした後、耐熱性粘着テープを剥離した。この様にして得られたＱＦＮは封止樹脂の樹脂漏れもなく、また、耐熱性粘着テープの剥離も容易に行うことができた。更に、完成したパッケージに対しても、封止樹脂に糊付着による著しい汚染等が認められず、良好なパッケージを得ることができた。
【００５９】
（実施例２）
リードフレームの材質をＮｉ／Ｐｄ ＰＰＦに変更したこと以外は、実施例１と同様して行った。その結果、封止樹脂の樹脂漏れも無く、またモールド終了時に耐熱性粘着テープを剥離する際にも、該耐熱性粘着テープを容易に剥離することができた。更に、完成したパッケージに対しても、封止樹脂に糊付着による著しい汚染等が認められず、良好なパッケージを得ることができた。
【００６０】
（比較例１）
前記耐熱性粘着テープを貼着しないでリードフレーム単体に半導体チップをボンディングし、その後、実施例１と同様にして樹脂封止を行った。その結果、樹脂漏れが発生した。
【００６１】
（比較例２）
粘着剤層に紫外線硬化性化合物を添加しなかったこと以外は、実施例１で使用したのと同じ組成のアクリル系粘着剤を用いて、本比較例に係る耐熱性粘着テープを作成した。この耐熱性粘着テープをステンレス板に貼り合わせた状態で、２００℃にて１時間加熱し、その後の粘着力をＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した。その結果、粘着力は２．５Ｎ／１９ｍｍ幅であった。
【００６２】
次に、実施例１と同様にして、耐熱性粘着テープを銅製のリードフレームのアウターパッド側に貼り合わせた後、リードフレームのダイパッド部分に半導体チップをボンディングし、更に１８０℃にて１時間ほどキュアすることで固定した。続いて、実施例１と同様にして、エポキシ系封止樹脂を用いてモールドした後、耐熱性粘着テープを剥離した。
【００６３】
その結果、封止樹脂の樹脂漏れは防止することができた。しかし、耐熱性粘着テープの剥離の際に、粘着剤層の粘着力が著しく大きかった為、無理に剥離すると、パッケージの封止樹脂に粘着剤層の一部が付着していた。
【００６４】
【表１】
【符号の説明】
【００６５】
１０ リードフレーム
１１ パッケージパターン領域
１１ａ 開口
１１ｂ 端子部
１１ｃ ダイパッド
１１ｄ ダイバー
１２ インジェクション時間
１３ ガイドピン用孔
１５ 半導体チップ
１５ａ 電極パッド
１６ ボンディングワイヤー
１７ 封止樹脂
１８ 金型
１８ａ 上金型
１８ｂ 下金型
１９ 導電性ペースト
２０ 耐熱性粘着テープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、該基材層上に設けられた粘着剤層を備える耐熱性粘着テープであって、
前記粘着剤層は、紫外線硬化性化合物を含む紫外線硬化型粘着剤により構成され、
前記粘着剤層に紫外線を照射し、更に２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅以下である耐熱性粘着テープ。
【請求項２】
前記粘着剤層を２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が５Ｎ／１９ｍｍ幅以下である請求項１に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項３】
前記基材層の線熱膨張係数が１．０×１０−５〜３．０×１０−５／Ｋである請求項１又は２に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項４】
前記紫外線硬化性化合物の配合量は、前記紫外線硬化型粘着剤を構成する粘着剤１００重量部に対し５〜５００重量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項５】
前記粘着剤がアクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤である請求項４に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項６】
前記粘着剤が架橋剤をさらに含む請求項５に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項７】
前記架橋剤の含有量は、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対し０．１〜１５重量部である請求項６に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項１】
基材層と、該基材層上に設けられた粘着剤層を備える耐熱性粘着テープであって、
前記粘着剤層は、紫外線硬化性化合物を含む紫外線硬化型粘着剤により構成され、
前記粘着剤層に紫外線を照射し、更に２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が１Ｎ／１９ｍｍ幅以下である耐熱性粘着テープ。
【請求項２】
前記粘着剤層を２００℃で１時間加熱した後にＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した前記粘着剤層の粘着力が５Ｎ／１９ｍｍ幅以下である請求項１に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項３】
前記基材層の線熱膨張係数が１．０×１０−５〜３．０×１０−５／Ｋである請求項１又は２に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項４】
前記紫外線硬化性化合物の配合量は、前記紫外線硬化型粘着剤を構成する粘着剤１００重量部に対し５〜５００重量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項５】
前記粘着剤がアクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤である請求項４に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項６】
前記粘着剤が架橋剤をさらに含む請求項５に記載の耐熱性粘着テープ。
【請求項７】
前記架橋剤の含有量は、前記アクリル系ポリマー１００重量部に対し０．１〜１５重量部である請求項６に記載の耐熱性粘着テープ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−４６７６３（Ｐ２０１２−４６７６３Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８０１０（Ｐ２０１１−２２８０１０）
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【分割の表示】特願２００６−５９５９８（Ｐ２００６−５９５９８）の分割
【原出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【分割の表示】特願２００６−５９５９８（Ｐ２００６−５９５９８）の分割
【原出願日】平成１８年３月６日（２００６．３．６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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