JP2003313518A - 耐熱性粘着テープ - Google Patents
耐熱性粘着テープInfo
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Abstract
よび樹脂モールド工程での電極保護に使用される半導体
固定用再剥離型耐熱性テープで、ワイヤーボンド時には
電極とチップを保持しモールド工程では電極表面への樹
脂汚染を抑止するに十分な粘着特性を有するが、加熱時
にはアウトガスを生じることが無く、使用後には容易に
剥離可能な耐熱性アクリル系粘着テープを提供する。 【解決手段】 200℃加熱の熱収縮率が0.2%以下
である耐熱性フィルムの粗面化された表面に放射線硬化
型アクリル系粘着剤を積層した半導体固定用再剥離型耐
熱性粘着テープ。
Description
面に粘着剤層を設け、粘着剤層側にセパレータを設けて
なる粘着テープに関するものである。さらに詳しくは、
半導体装置を製造するにあたりウェハ等を固定し、ワイ
ヤーボンドした後、さらに樹脂封止工程でモールド樹脂
の流れに抗してチップを保持しながらモールド樹脂の漏
れを抑制するために使用される半導体固定用再剥離型耐
熱性粘着テープに関する。
ては、パターン形成後の半導体ウェハ等は個々のチップ
に切断分離(ダイシング)する工程と、チップをリード
フレーム等にマウントする工程、チップと電極間のワイ
ヤーボンド工程、さらに樹脂等で封止する工程からなっ
ている。QFN(Quad Flat Non-Lead)パッケージの組
み立て工程では、ワイヤーボンド工程から樹脂モールド
工程までの間でリードフレームとチップの保持およびリ
ードフレーム電極面を保護するために粘着テープが使用
されるが、工程を通じて180℃前後の高温度に晒され
る。したがって、加熱の前後でも粘着力が変化しにくい
耐熱性の粘着テープとして、耐熱性のポリイミドフィル
ム基材を用いたシリコーン系粘着テープが使用されてい
る。ワイヤーボンド時にはリードフレームを保持し、樹
脂モールド工程では、電極面への樹脂漏れを抑制するこ
とが求められているうえ、使用後には容易に剥離できる
ことと糊残りによる汚染のないことも必要とされてい
る。
いるシリコーン系粘着剤の問題点は、加熱時に粘着剤構
成成分であるシロキサンが揮発ガス成分として放出され
ることである。放出されるシロキサンは高沸点のものが
多いことから、低温部位に接触して皮膜を形成しやす
く、ワイヤーボンドされるはんだボール上に付着するよ
うな場合にはワイヤーボンド不良の原因となり易いこと
が懸念されている。シリコーン系粘着剤をアクリル系粘
着剤へと変更することで、シロキサンガスによる汚染は
無くなり、材料コストも低減されることが容易に推測で
きる。しかし、一般的なアクリル系粘着剤ではその耐熱
性が低く加熱前後では粘着特性が変化し易いことから上
記工程での利用が難しいと考えられている。そこで、本
発明は半導体製造工程における半導体装置の固定および
樹脂モールド工程での電極保護に使用されるのに好適な
半導体固定用再剥離型耐熱性テープを提供することを目
的とする。より詳しく言えば、ワイヤーボンド時には電
極とチップを保持しモールド工程では電極表面への樹脂
汚染を抑止するに十分な粘着特性を有するが、加熱時に
はシロキサン等のアウトガスを生じることが無く、使用
後には容易に剥離可能な耐熱性のアクリル系粘着テープ
を提供することを目的とするものである。
ために鋭意検討した結果、耐熱性フィルムの粗面化され
た表面に特定の放射線硬化型アクリル系粘着剤を積層す
ることにより、半導体製造工程においてシロキサンガス
を生じないアクリル系粘着テープは加熱前後の粘着特性
変化が低減できることを見いだし、耐熱性粘着テープを
開発するに至った。すなわち、本発明は、(1)200
℃加熱の熱収縮率が0.2%以下である耐熱性フィルム
の粗面化された表面に放射線硬化型アクリル系粘着剤を
積層したことを特徴とする半導体固定用再剥離型耐熱性
粘着テープ、(2)前記耐熱性フィルムは、粘着剤塗工
面の表面粗さRzが1μmを越えるものであることを特
徴とする(1)に記載の半導体固定用再剥離型耐熱性粘
着テープ、及び、(3)前記放射線硬化型アクリル系粘
着剤が少なくとも側鎖に放射線硬化性炭素−炭素二重結
合、水酸基及びカルボキシル基を有するアクリル系共重
合体を主成分とし、かつゲル分率が60%以上であるこ
とを特徴とする(1)又は(2)に記載の半導体固定用
再剥離型耐熱性粘着テープ、を提供するものである。な
お、ここで言う放射線とは、紫外線のような光線、又は
電子線のような電離性放射線をさす。
なくとも側鎖に放射線硬化性炭素−炭素二重結合、水酸
基及びカルボキシル基を有するアクリル系重合体を含む
ものが好ましい。本発明におけるこのアクリル系共重合
体(A)はどのようにして製造されたものでもよいが、
例えば、アクリル系共重合体またはメタクリル系共重合
体などの放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有するもの
で、かつ、官能基をもつ化合物Iと、その官能基と反応
し得る官能基をもつ化合物IIとを反応させて得たものが
用いられる。このうち、前記の放射線硬化性炭素−炭素
二重結合および官能基を有する化合物Iは、アクリル酸
アルキルエステルまたはメタクリル酸アルキルエステル
などの放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する単量体
I−1と、官能基を有する単量体I−2とを共重合させ
て得ることができる。
ヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、イ
ソオクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレ
ート、ドデシルアクリレート、デシルアクリレート、ま
たは炭素数5以下の単量体である、ペンチルアクリレー
ト、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、メチルアクリレート、または
これらと同様のメタクリレートなどを列挙することがで
きる。単量体I−1として、炭素数の大きな単量体を使
用するほどガラス転移点は低くなるので、所望のガラス
転移点のものを作製することができる。また、ガラス転
移点の他、相溶性と各種性能を上げる目的で酢酸ビニ
ル、スチレン、アクリロニトリルなどの炭素−炭素二重
結合をもつ低分子化合物を配合することも5重量%以下
の範囲内でできる。単量体I−2が有する官能基として
は、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、環状酸無水
基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げることが
でき、単量体I−2の具体例としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、けい皮酸、イタコン酸、フマル酸、フタル
酸、2−ヒドロキシアルキルアクリレート類、2−ヒド
ロキシアルキルメタクリレート類、グリコールモノアク
リレート類、グリコールモノメタクリレート類、N−メ
チロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルア
ミド、アリルアルコール、N−アルキルアミノエチルア
クリレート類、N−アルキルアミノエチルメタクリレー
ト類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、無水マ
レイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸、無水フタル
酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
ト、アリルグリシジルエーテル、ポリイソシアネート化
合物のイソシアネート基の一部を水酸基またはカルボキ
シル基および放射線硬化性炭素−炭素二重結合を有する
単量体でウレタン化したものなどを列挙することができ
る。前記化合物IIにおいて、用いられる官能基として
は、化合物I、つまり単量体I−2の有する官能基が、
カルボキシル基または環状酸無水基である場合には、水
酸基、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げること
ができ、水酸基である場合には、環状酸無水基、イソシ
アネート基などを挙げることができ、アミノ基である場
合には、エポキシ基、イソシアネート基などを挙げるこ
とができ、エポキシ基である場合には、カルボキシル
基、環状酸無水基、アミノ基などを挙げることができ、
具体例としては、単量体I−2の具体例で列挙したもの
と同様のものを列挙することができる。前記の化合物I
と化合物IIの反応において、未反応の官能基を残すこと
により、酸価または水酸基価などの特性に関して、所望
のものを製造することができる。
応を溶液重合で行う場合の有機溶剤としては、ケトン
系、エステル系、アルコール系、芳香族系のものを使用
することができるが、中でもトルエン、酢酸エチル、イ
ソプロピルアルコール、ベンゼンメチルセロソルブ、エ
チルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトンなど
の、一般にアクリル系ポリマーの良溶媒で、沸点60〜
120℃の溶剤が好ましく、重合開始剤としては、α,
α′−アゾビスイソブチルニトリルなどのアゾビス系、
ベンゾベルペルオキシドなどの有機過酸化物系などのラ
ジカル発生剤を通常用いる。この際、必要に応じて触
媒、重合禁止剤を併用することができ、重合温度および
重合時間を調節することにより、所望の分子量の共重合
体(A)を得ることができる。また、分子量を調節する
ことに関しては、メルカプタン、四塩化炭素系の溶剤を
用いることが好ましい。なお、この重合反応は溶液重合
に限定されるものではなく、塊状重合、懸濁重合など別
の方法でもさしつかえない。以上のようにして、共重合
体(A)を得ることができるが、本発明において、共重
合体(A)の分子量は、10万〜80万程度が好まし
い。分子量が小さすぎると、粘着剤の凝集力が小さくな
って、最終剥離工程での剥離力が上昇して糊残りを生じ
やすくなり電極表面が汚染されることがある。分子量が
大きすぎると、合成時および塗工時にゲル化する可能性
があるからである。なお、本発明における分子量とは、
ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
して、ポリイソシアネート類、またはメラミン・ホルム
アルデヒド樹脂、またはエポキシ樹脂(B)を、共重合
体(A)100重量部に対して0.1〜10重量部、好
ましくは0.4〜3重量部の割合で含有する。(B)は
架橋剤として働き、共重合体(A)または基材フィルム
と反応した結果できる架橋構造により、共重合体(A)
および(B)を主成分とした粘着剤の凝集力を粘着剤塗
布後に向上することができる。(B)の添加量を共重合
体(A)100重量部に対して0.1〜10重量部とす
る。その量が0.1重量部未満では凝集力向上効果が十
分でなく、10重量部を越えると粘着剤の配合および塗
布作業中に硬化反応が急速に進行し、架橋構造が形成さ
れるため、作業性が損なわれる。このようにして得られ
た粘着剤の放射線照射後の粘着力低減効果を向上し、な
おかつ放射線照射後の粘着剤の流動性を損なわないた
め、さらに、共重合体(A)100重量部に対して放射
線硬化性の炭素−炭素二重結合を少なくとも1個有する
分子量1万未満のシアヌレート化合物またはイソシアヌ
レート化合物(C)を0.1〜10重量部を含有させて
も良い。さらに、この発明に用いられる放射線硬化型粘
着剤には必要に応じて粘着付与剤、粘着調整剤、界面活
性剤など、あるいはその他の改質剤および慣用成分を配
合することができる。
れるものではないが、通常2〜50μmである。ワイヤ
ーボンド時に加えれられる超音波振動エネルギーを減衰
させることなく電極およびワイヤーへ伝えるためには出
来る限り薄くすることが好ましいが、樹脂漏れに抗する
ための粘着特性を維持するためには2〜10μm程度が
好ましく、被着体へ接する糊表面の表面粗さは小さいほ
うが好ましい。本発明における耐熱性フィルムは、例え
ば銅箔、アルミ箔、リードフレーム用合金箔、ポリイミ
ドフィルム、芳香族ポリアミドフィルム等の金属、プラ
スチックなどを用いるのが好ましく、200℃加熱の熱
収縮率が0.2%以下、好ましくは0.18%以下であ
る限りにおいて特に制限されるものではないが、半導体
製品に使用されるリードフレーム材と同程度の線膨張係
数を有する材料が好ましい。200℃加熱の熱収縮率が
0.2%を越えると、加熱による基材フィルムの収縮に
より粘着剤層に被着体方向への応力が働き、粘着剤が被
着体へ強固に食い込み、剥離が困難で糊残り等が生ず
る。なお、ここでいう200℃加熱の熱収縮率とは、J
IS C2151により200℃で加熱し測定した場合
の熱収縮率である。また、耐熱性フィルムの糊塗工面の
表面粗さRzは、アクリル系粘着剤層との密着力を確保
するために1μmを越え12μm以下程度であることが
好ましい。1μm以下の表面粗さでは、アクリル系粘着
剤の硬化収縮に伴う接着界面への応力集中から耐熱性フ
ィルムと粘着剤層間で剥離が生じやすくなるため、再剥
離工程で粘着剤層が被着体リードフレームへ転着しやす
い。12μm以上では、表面粗さを吸収して粘着剤表面
を平滑に塗工するために必要となる粘着剤使用量が増加
するため経済的でない上に、加熱時に粘着剤層から発生
する有機ガス成分も増加することから好ましくない。
更に詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定され
るものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で
さまざまな実施の形態を取り得るものである。アクリル
系共重合体Aの合成例ブチルアクリレート、2−ヒドロ
キシエチルアクリレート、アクリル酸を原料として、下
記表1に示した配合比で周知の溶液重合法にて重合を行
い共重合体Aを得た。この重合体に2−イソシアネート
エチルメタクリレートを下記表1の配合比で付加反応さ
せ、共重合体A1、A2を得た。A3については、2−
イソシアネートエチルメタクリレートの付加を行わない
ものである。
て硬化剤としてポリイソシアネート化合物(日本ポリウ
レタン社製、商品名コロネートL)を1重量部の配合比
で混合し、粘着剤を得た。得られた粘着剤を厚さ18μ
m耐熱性銅箔フィルム(古河サーキットフォイル社製、
STD−GTS、質量厚さ158g/m2、200℃加
熱のMD方向、TD方向共に熱収縮率0%)のM面(表
面粗さRz=8μm)にコンマコータを用いて塗工後、
加熱乾燥し厚さ27μmの半導体固定用再剥離型耐熱性
粘着テープを作成した。 (実施例2)実施例1において、耐熱性銅箔フィルムを
STD−GTS35μm(古河サーキットフォイル社
製、質量厚さ285g/m2、200℃加熱の熱収縮率
0%、M面表面粗さRz=10μm)および加熱乾燥後
の粘着テープ厚さを40μmとした以外は実施例1と同
様にして、半導体固定用再剥離型耐熱性粘着テープを作
成した。 (実施例3)実施例1において、共重合体A1の替わり
にA2を使用し、耐熱性銅箔フィルムをF3−WS18
μm(古河サーキットフォイル社製、質量厚さ158g
/m 2、200℃加熱の熱収縮率0%、処理面表面粗さ
Rz=2μm)とした以外は同様にして、半導体固定用
再剥離型耐熱性粘着テープを作成した。
箔フィルムをF0−WS18μm(古河サーキットフォ
イル社製、質量厚さ158g/m2、200℃加熱の熱
収縮率0%、処理面表面粗さRz=1μm)とした以外
は同様にして、半導体固定用再剥離型耐熱性粘着テープ
を作成した。 (比較例2)実施例1において、共重合体A1の替わり
に、共重合体A3を使用した以外は実施例1と同様にし
て、半導体固定用再剥離型耐熱性粘着テープを作成し
た。 (比較例3)実施例1において、耐熱性銅箔フィルムの
替わりに厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフ
ィルム(200℃加熱のMD方向熱収縮率2%、TD方
向熱収縮率0.5%)を用い、加熱乾燥後のテープ厚を
30μmとした以外は実施例1と同様にして、半導体固
定用再剥離型耐熱性粘着テープを作成した。
ついて、その各特性を次のように試験し、その得られた
結果を下記の表2、表3に示した。 (1)ゲル分率:粘着剤層約0.05gを秤取し、キシ
レン50mlに120℃で24時間浸漬した後、200
メッシュのステンレス製金網で濾過し、金網上の不溶解
分を110℃にて120分間乾燥する。次に、乾燥した
不溶解分の重量を秤量し、下記に示す式にてゲル分率を
算出した。 ゲル分率(%)=(不溶解分の重量/秤取した粘着剤層
の重量)×100 (2)剥離力:銅板を被着体とし耐熱性テープを貼合し
た後、剥離速度50mm/分にて180度剥離にかかる
剥離力を測定した。「初期」とは、貼合した後60分放
置した後、剥離した場合であり、「加熱後」とは貼合し
た後180℃で30分加熱後に室温に戻し、剥離した場
合である。 (3)糊残り:銅板に耐熱テープ゜を貼合した後180
℃で30分加熱後に室温に戻し、上記と同様に紫外線を
照射し、剥離速度50mm/分にて180度剥離した際
の銅板表面の糊残りを目視にて検査した。 評価基準 ○:糊残りがない ×:糊残り有る、あるいは糊が全て被着体へ移行してい
る。 (4)モールド評価(樹脂漏れ):0.3mm間隔のス
リット形状を有するリードフレーム(古河電工製、EFTE
C64T)に耐熱性粘着テープを貼合し、リードフレーム面
側から10×10×3mmの形状にモールド樹脂(住友
ベークライト社製、EME-6300)を180℃トランスファ
ーモールド成形し、リードフレームスリット間への樹脂
漏れを顕微鏡観察により検査した。 評価基準 ○:倍率50倍の顕微鏡観察で0.3mmのスリット間
隔がはっきりと認識でき、樹脂とフレームの境界が明瞭
な場合 △:倍率50倍の顕微鏡観察により樹脂とフレームの境
界が不明瞭であり、0.01mm程度のスリット幅変動
が確認できる場合 ×:目視により、スリット形状の変形が確認できる場合
着テープは、アクリル系粘着剤を熱収縮率の低い耐熱性
フィルムに積層したものであり、ワイヤーボンド工程か
ら樹脂モールド工程まで使用できる。そして、加熱時で
の接着力は充分でシロキサンガスの発生が無いので、絶
縁不良やワイヤーボンド不良が起こらず、また、電極表
面への樹脂汚染も殆ど無い。そのうえ、使用後の剥離は
容易で糊残りも検知できない。さらに、シリコーン系粘
着テープに比べ安価である。
Claims (3)
- 【請求項1】 200℃加熱の熱収縮率が0.2%以下
である耐熱性フィルムの粗面化された表面に放射線硬化
型アクリル系粘着剤を積層したことを特徴とする半導体
固定用再剥離型耐熱性粘着テープ。 - 【請求項2】 前記耐熱性フィルムは、粘着剤塗工面の
表面粗さRzが1μmを越えるものであることを特徴と
する請求項1に記載の半導体固定用再剥離型耐熱性粘着
テープ。 - 【請求項3】 前記放射線硬化型アクリル系粘着剤が少
なくとも側鎖に放射線硬化性炭素−炭素二重結合、水酸
基及びカルボキシル基を有するアクリル系共重合体を主
成分とし、かつゲル分率が60%以上であることを特徴
とする請求項1又は2に記載の半導体固定用再剥離型耐
熱性粘着テープ。
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