JP2003318354A - 複合フィルム及びそれを付着したリードフレーム - Google Patents
複合フィルム及びそれを付着したリードフレームInfo
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- JP2003318354A JP2003318354A JP2002127067A JP2002127067A JP2003318354A JP 2003318354 A JP2003318354 A JP 2003318354A JP 2002127067 A JP2002127067 A JP 2002127067A JP 2002127067 A JP2002127067 A JP 2002127067A JP 2003318354 A JP2003318354 A JP 2003318354A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複合フィルムをリードフレーム上で打抜くと
バリと異物が発生する。 【解決手段】 基材フィルムに接着剤が積層された構造
の複合フィルムにおいて、複合フィルムと基材フィルム
の弾性係数をそれぞれE、EBとし、複合フィルムの基
材フィルムと接着剤との界面密着力をFADとしたとき、
前記弾性係数と前記界面密着力が下記数式5、6を満た
すことを特徴とする複合フィルム。 【数5】 【数6】 E :複合フィルムの弾性係数(GPa:単位109N/
m2) EB:基材フィルムの弾性係数(GPa:単位109N/
m2) FAD:複合フィルムの基材フィルムと接着剤との界面密
着力(単位gf/10mm)
バリと異物が発生する。 【解決手段】 基材フィルムに接着剤が積層された構造
の複合フィルムにおいて、複合フィルムと基材フィルム
の弾性係数をそれぞれE、EBとし、複合フィルムの基
材フィルムと接着剤との界面密着力をFADとしたとき、
前記弾性係数と前記界面密着力が下記数式5、6を満た
すことを特徴とする複合フィルム。 【数5】 【数6】 E :複合フィルムの弾性係数(GPa:単位109N/
m2) EB:基材フィルムの弾性係数(GPa:単位109N/
m2) FAD:複合フィルムの基材フィルムと接着剤との界面密
着力(単位gf/10mm)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体チップとリー
ドフレームとを接着させるLOC(Lead on Chip)やCOL
(Chip on Lead)などの半導体パッケージ、或いは防熱
板付きリードフレーム等の半導体パッケージに用いられ
る複合フィルム及び前記複合フィルムを付着したリード
フレームに関する。
ドフレームとを接着させるLOC(Lead on Chip)やCOL
(Chip on Lead)などの半導体パッケージ、或いは防熱
板付きリードフレーム等の半導体パッケージに用いられ
る複合フィルム及び前記複合フィルムを付着したリード
フレームに関する。
【0002】
【従来の技術】LOCやCOLなどの半導体パッケー
ジ、または防熱板付き複合リードフレームなどの半導体
パッケージにおいて、リードフレームと半導体チップと
を接着させるために、基材フィルムに接着剤が積層され
た構造の複合フィルムを使用する。
ジ、または防熱板付き複合リードフレームなどの半導体
パッケージにおいて、リードフレームと半導体チップと
を接着させるために、基材フィルムに接着剤が積層され
た構造の複合フィルムを使用する。
【0003】一般に、複合フィルムは、リードフレーム
の所定の部位に打抜き・付着するが、常温での打抜き
(punching)時、複合フィルムに高い法線応力(normal
stress)及び剪断応力(shear stress)が伸張及び圧
縮の形態で発生し、これにより複合フィルムに粉及び糸
状の異物やバリ(burr)が発生することになる。このよ
うな異物及びバリはフィルム付着リードフレームの収率
及び生産性を低下させる原因となる。また、複合フィル
ムに発生するバリ及び異物は、半導体パッケージチップ
の信頼性にも致命的な影響を与える。
の所定の部位に打抜き・付着するが、常温での打抜き
(punching)時、複合フィルムに高い法線応力(normal
stress)及び剪断応力(shear stress)が伸張及び圧
縮の形態で発生し、これにより複合フィルムに粉及び糸
状の異物やバリ(burr)が発生することになる。このよ
うな異物及びバリはフィルム付着リードフレームの収率
及び生産性を低下させる原因となる。また、複合フィル
ムに発生するバリ及び異物は、半導体パッケージチップ
の信頼性にも致命的な影響を与える。
【0004】これを改善するために、USP5,593,
774号、USP5,998,020号では、複合フィル
ムの基材フィルムとして特定範囲の縁端引裂抵抗(edge
tearing resistance)を有するフィルムを使用するこ
とにより、複合フィルムに発生するバリと異物を最小化
する方法を提示している。
774号、USP5,998,020号では、複合フィル
ムの基材フィルムとして特定範囲の縁端引裂抵抗(edge
tearing resistance)を有するフィルムを使用するこ
とにより、複合フィルムに発生するバリと異物を最小化
する方法を提示している。
【0005】ところが、実際に複合フィルムをリードフ
レーム上で打抜きする時に発生するバリと異物は、基材
フィルムだけでなく、接着剤にも多く発生するため、前
記先行特許に提示されているように、単に基材フィルム
の縁端引裂抵抗のみを限定する方法はあまり実用的では
ないという問題点がある。
レーム上で打抜きする時に発生するバリと異物は、基材
フィルムだけでなく、接着剤にも多く発生するため、前
記先行特許に提示されているように、単に基材フィルム
の縁端引裂抵抗のみを限定する方法はあまり実用的では
ないという問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、複合フィルムの打抜き時に異物及びバリが発生せ
ず、半導体パッケージ製造時の収率及び生産性が高い半
導体パッケージ用複合フィルムを提供することにある。
は、複合フィルムの打抜き時に異物及びバリが発生せ
ず、半導体パッケージ製造時の収率及び生産性が高い半
導体パッケージ用複合フィルムを提供することにある。
【0007】本発明の他の目的は、本発明に係る複合フ
ィルムを打抜いてリードフレームの所定の部位に付着さ
せて、信頼性に優れた複合フィルム付着リードフレーム
を提供することにある。
ィルムを打抜いてリードフレームの所定の部位に付着さ
せて、信頼性に優れた複合フィルム付着リードフレーム
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複合フィルムと基材フィルムの弾性係数、
及び基材フィルムと接着剤との界面密着力が後述する特
定の関係式を満足させる(満たす)複合フィルム及びそ
れを付着したリードフレームを提供する。
に本発明は、複合フィルムと基材フィルムの弾性係数、
及び基材フィルムと接着剤との界面密着力が後述する特
定の関係式を満足させる(満たす)複合フィルム及びそ
れを付着したリードフレームを提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者は、複合フィルムの打抜き時に異物及びバリが
発生する関係を鋭意研究したところ、複合フィルムの基
材フィルムと接着剤層との界面に作用する集中応力(弾
性係数×変形率)が複合フィルムの構成物にそれぞれ異
なる変形を発生させることにより、界面剥離が発生する
ことを確認した。通常、複合材料の場合、応力が加えら
れると、異種材料の界面に応力が集中することが知られ
ている。即ち、複合フィルムの基材フィルムと接着剤と
の密着性が弱い場合、打抜き時に受ける集中応力が複合
フィルムの界面に集中し、これにより打抜き切断面に界
面剥離が発生する。界面密着力の増加に伴って、界面剥
離現象がバリ及び異物発生現象に転移する。また、界面
密着力がある水準に達すると、バリと異物が著しく減少
し、複合フィルムの基材フィルムと接着剤との界面密着
性が同一の場合、基材フィルムと複合フィルムの弾性係
数が近似しているほど、界面剥離とバリ及び異物の発生
度合が減少する。このような原因は、集中応力を受ける
とき、それぞれ基材フィルムと複合フィルム間の弾性係
数の差が大きいほど、基材フィルムと複合フィルムの変
形率が相違するからである。即ち、弾性係数の差が大き
くて変形率の差が大きいほど、界面剥離が発生し易くな
る。勿論、打抜き時の集中応力を減少させるために、打
抜き機(punching tool)のクリアランス(clearance)
を最適に調節するなどいろいろの機構的な解決方法が考
えられるが、本発明者は複合フィルムのバリ及び異物が
複合フィルムの基材フィルムと接着剤層との界面密着性
及び弾性係数と密接な関係にあることを発見し、本発明
を完成するに至った。
本発明者は、複合フィルムの打抜き時に異物及びバリが
発生する関係を鋭意研究したところ、複合フィルムの基
材フィルムと接着剤層との界面に作用する集中応力(弾
性係数×変形率)が複合フィルムの構成物にそれぞれ異
なる変形を発生させることにより、界面剥離が発生する
ことを確認した。通常、複合材料の場合、応力が加えら
れると、異種材料の界面に応力が集中することが知られ
ている。即ち、複合フィルムの基材フィルムと接着剤と
の密着性が弱い場合、打抜き時に受ける集中応力が複合
フィルムの界面に集中し、これにより打抜き切断面に界
面剥離が発生する。界面密着力の増加に伴って、界面剥
離現象がバリ及び異物発生現象に転移する。また、界面
密着力がある水準に達すると、バリと異物が著しく減少
し、複合フィルムの基材フィルムと接着剤との界面密着
性が同一の場合、基材フィルムと複合フィルムの弾性係
数が近似しているほど、界面剥離とバリ及び異物の発生
度合が減少する。このような原因は、集中応力を受ける
とき、それぞれ基材フィルムと複合フィルム間の弾性係
数の差が大きいほど、基材フィルムと複合フィルムの変
形率が相違するからである。即ち、弾性係数の差が大き
くて変形率の差が大きいほど、界面剥離が発生し易くな
る。勿論、打抜き時の集中応力を減少させるために、打
抜き機(punching tool)のクリアランス(clearance)
を最適に調節するなどいろいろの機構的な解決方法が考
えられるが、本発明者は複合フィルムのバリ及び異物が
複合フィルムの基材フィルムと接着剤層との界面密着性
及び弾性係数と密接な関係にあることを発見し、本発明
を完成するに至った。
【0010】本発明は、基材フィルムに接着剤が積層さ
れた構造の複合フィルムにおいて、前記複合フィルムと
基材フィルムの弾性係数をそれぞれE、EBとし、複合
フィルムの基材フィルムと接着剤との界面密着力をFAD
としたとき、前記弾性係数と前記界面密着力が下記数式
3、4を満たすことを特徴とする複合フィルム及びそれ
を付着したリードフレームに関する。
れた構造の複合フィルムにおいて、前記複合フィルムと
基材フィルムの弾性係数をそれぞれE、EBとし、複合
フィルムの基材フィルムと接着剤との界面密着力をFAD
としたとき、前記弾性係数と前記界面密着力が下記数式
3、4を満たすことを特徴とする複合フィルム及びそれ
を付着したリードフレームに関する。
【0011】
【数3】
【数4】
E :複合フィルムの弾性係数(GPa:単位109N/
m2) EB:基材フィルムの弾性係数(GPa:単位109N/
m2) FAD:複合フィルムの基材フィルムと接着剤との界面密
着力(単位gf/10mm)
m2) EB:基材フィルムの弾性係数(GPa:単位109N/
m2) FAD:複合フィルムの基材フィルムと接着剤との界面密
着力(単位gf/10mm)
【0012】本発明において、複合フィルムは基材フィ
ルムの両面に接着剤を塗布した後、乾燥工程を経て製造
される。基材フィルムの表面に接着剤を塗布・乾燥させ
た後、裏面に接着剤を塗布・乾燥させる方法でもよく、
両面に同時或いは順次接着剤を塗布した後、乾燥させる
方法でもよいが、両面にそれぞれ異なる接着剤を適用す
ることもできる。
ルムの両面に接着剤を塗布した後、乾燥工程を経て製造
される。基材フィルムの表面に接着剤を塗布・乾燥させ
た後、裏面に接着剤を塗布・乾燥させる方法でもよく、
両面に同時或いは順次接着剤を塗布した後、乾燥させる
方法でもよいが、両面にそれぞれ異なる接着剤を適用す
ることもできる。
【0013】本発明で使用される基材フィルムとして
は、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリフェ
ニレンスルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルス
ルホンなどのような耐熱性エンジニアリングプラスチッ
クフィルムが適合であり、好ましい厚さは約10〜15
0μm、さらに好ましい厚さは20〜100μmであ
る。
は、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、ポリフェ
ニレンスルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルス
ルホンなどのような耐熱性エンジニアリングプラスチッ
クフィルムが適合であり、好ましい厚さは約10〜15
0μm、さらに好ましい厚さは20〜100μmであ
る。
【0014】本発明の複合フィルムは、半導体パッケー
ジの製造時に300℃以上の高温工程に使用されるの
で、高いガラス転移温度及び低い熱膨張係数を有する基
材フィルムが要求される。特に、ガラス転移温度250
℃以上、熱膨張係数(ASTMD−691−91)30
ppm/℃以下のものが好ましい。
ジの製造時に300℃以上の高温工程に使用されるの
で、高いガラス転移温度及び低い熱膨張係数を有する基
材フィルムが要求される。特に、ガラス転移温度250
℃以上、熱膨張係数(ASTMD−691−91)30
ppm/℃以下のものが好ましい。
【0015】基材フィルムと接着剤間の接着力を高める
には、いろいろな方法を使用することができる。その中
でも、表面処理方法にはアルカリ処理、シランカップリ
ング処理等の化学的処理とサンドブラスト(Sand blast
ing)、プラズマ(Plasma)、コロナ(Corona)処理等
の物理的処理方法がある。また、使用される接着剤と基
材フィルムによって表面処理を組み合せて複合的に適用
することが可能である。特に、プラズマ処理方法とサン
ドブラスト方法が接着力の向上面で最も効果的な方法で
ある。
には、いろいろな方法を使用することができる。その中
でも、表面処理方法にはアルカリ処理、シランカップリ
ング処理等の化学的処理とサンドブラスト(Sand blast
ing)、プラズマ(Plasma)、コロナ(Corona)処理等
の物理的処理方法がある。また、使用される接着剤と基
材フィルムによって表面処理を組み合せて複合的に適用
することが可能である。特に、プラズマ処理方法とサン
ドブラスト方法が接着力の向上面で最も効果的な方法で
ある。
【0016】一方、基材フィルムの製造時、基材フィル
ムの表裏面にガラス転移温度150〜300℃の表裏面
層をそれぞれ0.5〜5μmの厚さで共押出して製造され
る共押出基材フィルムを使用する方法も、基材フィルム
と接着剤との接着力を高めることが可能な方法である。
この際、表裏面層のガラス転移温度は、基材フィルムの
ガラス転移温度より少なくとも30℃低く設計すること
が好ましく、共押出基材フィルムの厚さは薄いほど好ま
しい。最後に、基材フィルムと接着剤との間に下塗り
(primer coating)を行って基材フィルムと接着剤との
接着力を向上させる方法もある。ガラス転移温度200
℃以下の下塗り剤(primer)を1μm以下、さらに好ま
しくは0.2μm以下で基材フィルムの両面に予め塗布
した後、接着剤を塗布する方法がある。この際の下塗り
剤は接着剤よりガラス転移温度が低くなければならない
が、約50℃以下が好ましい。この他にも、接着剤塗布
後の乾燥温度の調節、或いは溶媒の適切な選定と配合の
みで密着力を向上させることができる。
ムの表裏面にガラス転移温度150〜300℃の表裏面
層をそれぞれ0.5〜5μmの厚さで共押出して製造され
る共押出基材フィルムを使用する方法も、基材フィルム
と接着剤との接着力を高めることが可能な方法である。
この際、表裏面層のガラス転移温度は、基材フィルムの
ガラス転移温度より少なくとも30℃低く設計すること
が好ましく、共押出基材フィルムの厚さは薄いほど好ま
しい。最後に、基材フィルムと接着剤との間に下塗り
(primer coating)を行って基材フィルムと接着剤との
接着力を向上させる方法もある。ガラス転移温度200
℃以下の下塗り剤(primer)を1μm以下、さらに好ま
しくは0.2μm以下で基材フィルムの両面に予め塗布
した後、接着剤を塗布する方法がある。この際の下塗り
剤は接着剤よりガラス転移温度が低くなければならない
が、約50℃以下が好ましい。この他にも、接着剤塗布
後の乾燥温度の調節、或いは溶媒の適切な選定と配合の
みで密着力を向上させることができる。
【0017】本発明に使用される接着剤は、耐熱性の熱
可塑性樹脂を主成分とし、135℃〜250℃のガラス
転移温度を有するものが適する。前記熱可塑性樹脂とし
ては、15,000以上100,000以下の重量平均分
子量を有するポリイミド系またはポリアミド系接着剤が
適する。ここで、ポリイミドは一般的なポリイミドだけ
でなく、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリ
エーテルイミドのようなイミド結合をもっている樹脂も
含む。
可塑性樹脂を主成分とし、135℃〜250℃のガラス
転移温度を有するものが適する。前記熱可塑性樹脂とし
ては、15,000以上100,000以下の重量平均分
子量を有するポリイミド系またはポリアミド系接着剤が
適する。ここで、ポリイミドは一般的なポリイミドだけ
でなく、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリ
エーテルイミドのようなイミド結合をもっている樹脂も
含む。
【0018】耐熱接着剤のガラス転移温度が135℃よ
り低い場合には、ワイヤ接着工程中に内部リードが動く
などの問題が生ずる。また、ガラス転移温度が250℃
より高い場合には、リードまたはチップの高温接着工程
中の接着温度があまりにも高くなり、接着時間があまり
にも長くなるなどの問題が発生する。一方、接着剤が熱
可塑性の場合、接着剤の重量平均分子量が15,000
未満であれば、打抜き時に接着剤が打抜き機を著しく汚
染させる欠点があり、分子量が100,000を超えれ
ば、塗布時の粘度が上昇するなどの問題が発生する。
り低い場合には、ワイヤ接着工程中に内部リードが動く
などの問題が生ずる。また、ガラス転移温度が250℃
より高い場合には、リードまたはチップの高温接着工程
中の接着温度があまりにも高くなり、接着時間があまり
にも長くなるなどの問題が発生する。一方、接着剤が熱
可塑性の場合、接着剤の重量平均分子量が15,000
未満であれば、打抜き時に接着剤が打抜き機を著しく汚
染させる欠点があり、分子量が100,000を超えれ
ば、塗布時の粘度が上昇するなどの問題が発生する。
【0019】本発明の接着剤は、有機粒子、無機粒子を
加えて弾性係数を調節することができるが、特に無機粒
子と耐熱性接着剤との結合力を向上させるために、カッ
プリング剤を添加することができる。カップリング剤と
しては、ビニールトリメトキシシラン(vinyltrimetoxy
silane)、ビニールトリエトキシシラン(vinyltrietox
ysilane)、ガンマ−メタクリルオキシ−プロピルトリ
メトキシシラン(γ−methacryloxy−propyltrimethoxy
silane)などのシランカップリング剤と、チタネート
(titanate)、アルミニウムキレート(aluminum chela
te)、ジルコニウムアルミネート(zircoaluminate)な
どを使用することができる。接着剤溶液は、熱可塑性樹
脂を主成分とする接着剤を有機溶媒に溶解して製造す
る。また、接着剤溶液は、塗布工程後、熱処理等によっ
て耐熱性接着剤に変化する耐熱性接着剤の前駆体構造に
なることもある。例えば、ポリイミドの前駆体であるポ
リアミド酸は、熱処理によってポリイミドに転換され
る。一方、塗布性を良好にするために界面活性剤を少量
投入すると、コーティング面状を良好に製造することが
できる上、基材フィルムとの濡れ性(wetting propert
y)を向上させて基材フィルムと接着剤との密着力を向
上させることができる。
加えて弾性係数を調節することができるが、特に無機粒
子と耐熱性接着剤との結合力を向上させるために、カッ
プリング剤を添加することができる。カップリング剤と
しては、ビニールトリメトキシシラン(vinyltrimetoxy
silane)、ビニールトリエトキシシラン(vinyltrietox
ysilane)、ガンマ−メタクリルオキシ−プロピルトリ
メトキシシラン(γ−methacryloxy−propyltrimethoxy
silane)などのシランカップリング剤と、チタネート
(titanate)、アルミニウムキレート(aluminum chela
te)、ジルコニウムアルミネート(zircoaluminate)な
どを使用することができる。接着剤溶液は、熱可塑性樹
脂を主成分とする接着剤を有機溶媒に溶解して製造す
る。また、接着剤溶液は、塗布工程後、熱処理等によっ
て耐熱性接着剤に変化する耐熱性接着剤の前駆体構造に
なることもある。例えば、ポリイミドの前駆体であるポ
リアミド酸は、熱処理によってポリイミドに転換され
る。一方、塗布性を良好にするために界面活性剤を少量
投入すると、コーティング面状を良好に製造することが
できる上、基材フィルムとの濡れ性(wetting propert
y)を向上させて基材フィルムと接着剤との密着力を向
上させることができる。
【0020】基材フィルムに接着剤溶液を塗布する場
合、コンマ(Comma)型、リバース(Reverse)型、ダイ
(Die)型のコーターを使用することができる。この中
でも、ダイ型コーターが外部異物及びバブル発生抑制な
どの面で最も好まれる。塗布後、ポリイミド接着溶液を
乾燥させる乾燥部は、フィルムの片面または両面を塗布
する際、一般的にフィルムをロールにのせてフィルムを
移動させるロールキャリア(Roll Carrier)形態のもの
が使用される。また、両面に塗布する場合には、フィル
ムがロールなどに接触することなく移送されるフローテ
ィングキャリア(Floating Carrier)形態のものが使用
される。塗布工程において表面と裏面に同時或いは順次
接着剤を塗布し乾燥させる方法が、生産性及び工程性の
面で有利な方法であるが、フローティング方法を使用し
なければならないので、初期乾燥時に乾燥温度及び風量
を細かく検討して最適化しなければならない。
合、コンマ(Comma)型、リバース(Reverse)型、ダイ
(Die)型のコーターを使用することができる。この中
でも、ダイ型コーターが外部異物及びバブル発生抑制な
どの面で最も好まれる。塗布後、ポリイミド接着溶液を
乾燥させる乾燥部は、フィルムの片面または両面を塗布
する際、一般的にフィルムをロールにのせてフィルムを
移動させるロールキャリア(Roll Carrier)形態のもの
が使用される。また、両面に塗布する場合には、フィル
ムがロールなどに接触することなく移送されるフローテ
ィングキャリア(Floating Carrier)形態のものが使用
される。塗布工程において表面と裏面に同時或いは順次
接着剤を塗布し乾燥させる方法が、生産性及び工程性の
面で有利な方法であるが、フローティング方法を使用し
なければならないので、初期乾燥時に乾燥温度及び風量
を細かく検討して最適化しなければならない。
【0021】接着剤溶液を基材フィルムに適用した後、
接着剤溶液の溶剤を取り除くために、乾燥温度を50〜
250℃になるように、3〜20分間かけて徐々に昇温
させなければならない。もし急速に加熱すれば、接着剤
層に発生した気泡によって、リードフレームとの接着時
に接着不良が発生して半導体の信頼性が低下する。従っ
て、基材フィルムに塗布された接着剤溶媒の90%が乾
燥するまで乾燥温度を徐々に昇温させて気泡のない安定
した塗布層を形成することが好ましい。
接着剤溶液の溶剤を取り除くために、乾燥温度を50〜
250℃になるように、3〜20分間かけて徐々に昇温
させなければならない。もし急速に加熱すれば、接着剤
層に発生した気泡によって、リードフレームとの接着時
に接着不良が発生して半導体の信頼性が低下する。従っ
て、基材フィルムに塗布された接着剤溶媒の90%が乾
燥するまで乾燥温度を徐々に昇温させて気泡のない安定
した塗布層を形成することが好ましい。
【0022】基材フィルムに形成された接着層は、一方
の層の厚さが5〜50μmであることが好ましい。接着
剤の厚さが5μm未満の場合、リードフレームとの接着
時に接着力の低いリードフレームが発生することがあ
る。
の層の厚さが5〜50μmであることが好ましい。接着
剤の厚さが5μm未満の場合、リードフレームとの接着
時に接着力の低いリードフレームが発生することがあ
る。
【0023】本発明のリードフレームは、本発明で開発
された複合フィルムを打抜きしてリードフレームに付着
させた複合フィルムとリードフレームからなる。リード
フレームはいずれの形態の構造でも構成することができ
るが、典型的な形態は内部リード部分がチップに取り付
けられ、外部リード部が外部回路に連結され、複合フィ
ルムが予め定められた位置に付着した形態である。複合
フィルムの付いたリードフレームは、複合フィルムをリ
ードフレームに接着させることにより製造される。この
ように本発明に係る複合フィルムの付いたリードフレー
ムを用いて製造された半導体パッケージは、優れた信頼
性を有する。
された複合フィルムを打抜きしてリードフレームに付着
させた複合フィルムとリードフレームからなる。リード
フレームはいずれの形態の構造でも構成することができ
るが、典型的な形態は内部リード部分がチップに取り付
けられ、外部リード部が外部回路に連結され、複合フィ
ルムが予め定められた位置に付着した形態である。複合
フィルムの付いたリードフレームは、複合フィルムをリ
ードフレームに接着させることにより製造される。この
ように本発明に係る複合フィルムの付いたリードフレー
ムを用いて製造された半導体パッケージは、優れた信頼
性を有する。
【0024】例えば、複合フィルムの一方の接着層をリ
ードフレームに付着させる工程を効率よく行なうため
に、リードフレームストリップに打抜き機で連続して圧
力0.5〜70MPa、時間約0.2〜3秒の条件下に予
め定められたリードフレームの位置に複合フィルムを付
着させる。また、チップの形態、リードフレームに付着
するチップの位置、リードフレームの形態などによって
打抜きで切断される複合フィルムの形態は様々である。
複合フィルムの打抜き時、リードフレームは約200〜
500℃で加熱される。
ードフレームに付着させる工程を効率よく行なうため
に、リードフレームストリップに打抜き機で連続して圧
力0.5〜70MPa、時間約0.2〜3秒の条件下に予
め定められたリードフレームの位置に複合フィルムを付
着させる。また、チップの形態、リードフレームに付着
するチップの位置、リードフレームの形態などによって
打抜きで切断される複合フィルムの形態は様々である。
複合フィルムの打抜き時、リードフレームは約200〜
500℃で加熱される。
【0025】このような打抜き時に発生するバリと異物
はワイヤボンディング工程に問題を引き起こすが、本発
明に係る関係式を満たす弾性係数及び界面密着力を有す
る複合フィルム、基材フィルム及び接着剤を使用する場
合、前記のようなバリ及び異物の発生を抑制させること
が可能なことを実験によって確認した。
はワイヤボンディング工程に問題を引き起こすが、本発
明に係る関係式を満たす弾性係数及び界面密着力を有す
る複合フィルム、基材フィルム及び接着剤を使用する場
合、前記のようなバリ及び異物の発生を抑制させること
が可能なことを実験によって確認した。
【0026】以下、実施例及び比較実施例によって本発
明を詳しく説明するが、本発明の権利範囲はこれら実施
例に限定されるものではない。
明を詳しく説明するが、本発明の権利範囲はこれら実施
例に限定されるものではない。
【0027】下記実施例及び比較実施例に言及された特
性値のうち、ガラス転移温度はJISK7121評価法
によって測定された値、弾性係数はASTM D882
によって常温(25℃)で測定された値、界面密着力は
180℃剥離(PEEL)実験(測定温度:25℃、剥
離速度:50mm/min)によって測定された値であ
る。
性値のうち、ガラス転移温度はJISK7121評価法
によって測定された値、弾性係数はASTM D882
によって常温(25℃)で測定された値、界面密着力は
180℃剥離(PEEL)実験(測定温度:25℃、剥
離速度:50mm/min)によって測定された値であ
る。
【0028】(実施例1)ガラス転移温度300℃以
上、熱膨張係数12ppm/℃、縁端引裂抵抗(edge t
earing resistance)77kgf/20mmを有する7
5μmのポリイミドフィルムにプラズマ処理を行った
後、ガラス転移温度205℃のポリイミド系接着剤(重
量平均分子量50,000、Mw/Mn=2.1)を1
5.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ1
05.0μm、基材フィルムに対する複合フィルムの弾
性係数比0.80、界面密着力620gf/10mmの
複合フィルムを製造した。前記複合フィルムを380℃
で加熱されたニッケル合金42リードフレーム上にのせ
て打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、10MPa
圧力で0.6秒間圧着して複合フィルム付着リードフレ
ームを製造した。打抜きされた複合フィルムの端面を顕
微鏡で観察したところ、バリと異物が発見されなかっ
た。
上、熱膨張係数12ppm/℃、縁端引裂抵抗(edge t
earing resistance)77kgf/20mmを有する7
5μmのポリイミドフィルムにプラズマ処理を行った
後、ガラス転移温度205℃のポリイミド系接着剤(重
量平均分子量50,000、Mw/Mn=2.1)を1
5.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ1
05.0μm、基材フィルムに対する複合フィルムの弾
性係数比0.80、界面密着力620gf/10mmの
複合フィルムを製造した。前記複合フィルムを380℃
で加熱されたニッケル合金42リードフレーム上にのせ
て打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、10MPa
圧力で0.6秒間圧着して複合フィルム付着リードフレ
ームを製造した。打抜きされた複合フィルムの端面を顕
微鏡で観察したところ、バリと異物が発見されなかっ
た。
【0029】(比較実施例1)ガラス転移温度300℃
以上、熱膨張係数12ppm/℃、縁端引裂抵抗(edge
tearing resistance)77kgf/20mmを有する
75μmのポリイミドフィルムにプラズマ処理を行わ
ず、実施例1と同様の方法で複合フィルムを製造して、
基材フィルムに対する複合フィルムの弾性係数比0.8
0、複合フィルムの界面密着力420gf/10mmの
複合フィルムを得た。前記複合フィルムを用いて実施例
1と同一の方法で複合フィルム付着リードフレームを製
造した。打抜きされた複合フィルムの端面を顕微鏡で観
察したところ、バリと異物が発見された。
以上、熱膨張係数12ppm/℃、縁端引裂抵抗(edge
tearing resistance)77kgf/20mmを有する
75μmのポリイミドフィルムにプラズマ処理を行わ
ず、実施例1と同様の方法で複合フィルムを製造して、
基材フィルムに対する複合フィルムの弾性係数比0.8
0、複合フィルムの界面密着力420gf/10mmの
複合フィルムを得た。前記複合フィルムを用いて実施例
1と同一の方法で複合フィルム付着リードフレームを製
造した。打抜きされた複合フィルムの端面を顕微鏡で観
察したところ、バリと異物が発見された。
【0030】(実施例2)ガラス転移温度300℃以
上、熱膨張係数12ppm/℃、縁端引裂抵抗44kg
f/20mmを有する50μmのポリイミドフィルムに
コロナ処理を行った後、ガラス転移温度157℃のポリ
イミド系接着剤(重量平均分子量50,000、Mw/
Mn=2.1)を15.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥
させて、総厚さ80μm、複合フィルムの弾性係数比
0.75、複合フィルムの界面密着力535gf/10
mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィルムを3
80℃で加熱されたニッケル合金42リードフレーム上
にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、下方
のリードフレームのリードと10MPa圧力で0.6秒
間圧着し、複合フィルム付着リードフレームを製造し
た。打抜きされた複合フィルムの端面を顕微鏡で観察し
たところ、バリと異物が発見されなかった。
上、熱膨張係数12ppm/℃、縁端引裂抵抗44kg
f/20mmを有する50μmのポリイミドフィルムに
コロナ処理を行った後、ガラス転移温度157℃のポリ
イミド系接着剤(重量平均分子量50,000、Mw/
Mn=2.1)を15.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥
させて、総厚さ80μm、複合フィルムの弾性係数比
0.75、複合フィルムの界面密着力535gf/10
mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィルムを3
80℃で加熱されたニッケル合金42リードフレーム上
にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、下方
のリードフレームのリードと10MPa圧力で0.6秒
間圧着し、複合フィルム付着リードフレームを製造し
た。打抜きされた複合フィルムの端面を顕微鏡で観察し
たところ、バリと異物が発見されなかった。
【0031】(比較実施例2)ガラス転移温度300℃
以上、熱膨張係数12ppm/℃、縁端引裂抵抗47k
gf/20mmを有する50μmのポリイミドフィルム
に、ガラス転移温度205℃のポリイミド系接着剤(重
量平均分子量50,000、Mw/Mn=2.1)を1
5.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ8
0μm、弾性係数比0.77、界面密着力450gf/
10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィルム
を380℃で加熱されたニッケル合金42リードフレー
ム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、
10MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム付着
リードフレームを製造した。打抜きされた複合フィルム
の端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発見さ
れた。
以上、熱膨張係数12ppm/℃、縁端引裂抵抗47k
gf/20mmを有する50μmのポリイミドフィルム
に、ガラス転移温度205℃のポリイミド系接着剤(重
量平均分子量50,000、Mw/Mn=2.1)を1
5.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ8
0μm、弾性係数比0.77、界面密着力450gf/
10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィルム
を380℃で加熱されたニッケル合金42リードフレー
ム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、
10MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム付着
リードフレームを製造した。打抜きされた複合フィルム
の端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発見さ
れた。
【0032】(実施例3)ガラス転移温度300℃以
上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗40
kgf/20mmを有する50μmのポリイミドフィル
ムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.1)を
25.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ
100μm、弾性係数比0.57、界面密着力610g
f/10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィ
ルムを320℃で加熱されたニッケル合金42リードフ
レーム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした
後、10MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム
付着リードフレームを製造した。打抜きされた複合フィ
ルムの端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発
見されなかった。
上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗40
kgf/20mmを有する50μmのポリイミドフィル
ムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.1)を
25.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ
100μm、弾性係数比0.57、界面密着力610g
f/10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィ
ルムを320℃で加熱されたニッケル合金42リードフ
レーム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした
後、10MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム
付着リードフレームを製造した。打抜きされた複合フィ
ルムの端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発
見されなかった。
【0033】(比較実施例3)ガラス転移温度300℃
以上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗5
5kgf/20mmを有する50μmのポリイミドフィ
ルムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.1)を
25.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ
100μm、弾性係数比0.45、界面密着力650g
f/10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィ
ルムを400℃で加熱されたニッケル合金42リードフ
レーム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした
後、10MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム
付着リードフレームを製造した。打抜きされた複合フィ
ルムの端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発
見された。
以上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗5
5kgf/20mmを有する50μmのポリイミドフィ
ルムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.1)を
25.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ
100μm、弾性係数比0.45、界面密着力650g
f/10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィ
ルムを400℃で加熱されたニッケル合金42リードフ
レーム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした
後、10MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム
付着リードフレームを製造した。打抜きされた複合フィ
ルムの端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発
見された。
【0034】(実施例4)ガラス転移温度300℃以
上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗15
kgf/20mmを有する25μmのポリイミドフィル
ムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.1)を
15.0μmずつ両面に塗布・乾燥させて、総厚さ55.
0μm、弾性係数比0.55、界面密着力625gf/
10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィルム
を300℃で加熱されたニッケル合金42リードフレー
ム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、
10MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム付着
リードフレームを製造した。打抜きされた複合フィルム
の端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発見さ
れなかった。
上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗15
kgf/20mmを有する25μmのポリイミドフィル
ムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.1)を
15.0μmずつ両面に塗布・乾燥させて、総厚さ55.
0μm、弾性係数比0.55、界面密着力625gf/
10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィルム
を300℃で加熱されたニッケル合金42リードフレー
ム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、
10MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム付着
リードフレームを製造した。打抜きされた複合フィルム
の端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発見さ
れなかった。
【0035】(比較実施例4)ガラス転移温度300℃
以上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗4
0kgf/20mmを有する50μmのポリイミドフィ
ルムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量50,000、Mw/Mn=2.1)を
25.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ
100μm、弾性係数比0.57、界面密着力510g
f/10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィ
ルムを320℃で加熱されたニッケル合金42リードフ
レーム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした
後、下方のリードフレームのリードと10MPa圧力で
0.6秒間圧着し、複合フィルム付着リードフレームを
製造した。打抜きされた複合フィルムの端面を顕微鏡で
観察したところ、バリと異物が発見された。
以上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗4
0kgf/20mmを有する50μmのポリイミドフィ
ルムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量50,000、Mw/Mn=2.1)を
25.0μmの厚さで両面に塗布・乾燥させて、総厚さ
100μm、弾性係数比0.57、界面密着力510g
f/10mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィ
ルムを320℃で加熱されたニッケル合金42リードフ
レーム上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした
後、下方のリードフレームのリードと10MPa圧力で
0.6秒間圧着し、複合フィルム付着リードフレームを
製造した。打抜きされた複合フィルムの端面を顕微鏡で
観察したところ、バリと異物が発見された。
【0036】(実施例5)ガラス転移温度300℃以
上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗27
kgf/20mmを有する25μmのポリイミドフィル
ムの両面に、ガラス転移温度125℃のポリイミド系接
着剤(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.
5)を両面に0.1μmずつ塗布した後、ガラス転移温
度155℃のポリイミド系接着剤(重量平均分子量3
5,000、Mw/Mn=2.5)を15.0μmずつ両
面に塗布・乾燥させ、総厚さ55.2μm、弾性係数比
0.52、界面密着力700gf/10mmの複合フィ
ルムを製造した。前記複合フィルムを300℃で加熱さ
れたニッケル合金42リードフレーム上にのせて打抜き
機で複合フィルムを打抜きした後、10MPa圧力で
0.6秒間圧着し、複合フィルム付着リードフレームを
製造した。打抜きされた複合フィルムの端面を顕微鏡で
観察したところ、バリと異物が発見されなかった。
上、熱膨張係数10ppm/℃以下、縁端引裂抵抗27
kgf/20mmを有する25μmのポリイミドフィル
ムの両面に、ガラス転移温度125℃のポリイミド系接
着剤(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.
5)を両面に0.1μmずつ塗布した後、ガラス転移温
度155℃のポリイミド系接着剤(重量平均分子量3
5,000、Mw/Mn=2.5)を15.0μmずつ両
面に塗布・乾燥させ、総厚さ55.2μm、弾性係数比
0.52、界面密着力700gf/10mmの複合フィ
ルムを製造した。前記複合フィルムを300℃で加熱さ
れたニッケル合金42リードフレーム上にのせて打抜き
機で複合フィルムを打抜きした後、10MPa圧力で
0.6秒間圧着し、複合フィルム付着リードフレームを
製造した。打抜きされた複合フィルムの端面を顕微鏡で
観察したところ、バリと異物が発見されなかった。
【0037】(比較実施例5)ガラス転移温度300℃
以上、熱膨張係数10pPm/℃以下、縁端引裂抵抗2
7kgf/20mmを有する25μmのポリイミドフィ
ルムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.5)を
15.0μmずつ両面に塗布・乾燥させて、総厚さ55.
0μm、弾性係数比0.52、界面密着力500gf/1
0mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィルムを
380℃で加熱されたニッケル合金42リードフレーム
上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、1
0MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム付着リ
ードフレームを製造した。打抜きされた複合フィルムの
端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発見され
た。
以上、熱膨張係数10pPm/℃以下、縁端引裂抵抗2
7kgf/20mmを有する25μmのポリイミドフィ
ルムに、ガラス転移温度155℃のポリイミド系接着剤
(重量平均分子量35,000、Mw/Mn=2.5)を
15.0μmずつ両面に塗布・乾燥させて、総厚さ55.
0μm、弾性係数比0.52、界面密着力500gf/1
0mmの複合フィルムを製造した。前記複合フィルムを
380℃で加熱されたニッケル合金42リードフレーム
上にのせて打抜き機で複合フィルムを打抜きした後、1
0MPa圧力で0.6秒間圧着し、複合フィルム付着リ
ードフレームを製造した。打抜きされた複合フィルムの
端面を顕微鏡で観察したところ、バリと異物が発見され
た。
【0038】前記実施例及び比較例の特性を下記表1に
示す。
示す。
【表1】
【0039】
【発明の効果】前記実施例及び比較実施例からも明らか
なように、本発明に係る複合フィルムは、リードフレー
ム上で打抜きする時、異物とバリ及び界面剥離が発生し
ないため、信頼性に優れた複合フィルム付着リードフレ
ームを提供することが可能な有用性がある。
なように、本発明に係る複合フィルムは、リードフレー
ム上で打抜きする時、異物とバリ及び界面剥離が発生し
ないため、信頼性に優れた複合フィルム付着リードフレ
ームを提供することが可能な有用性がある。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ザン,キョン ホ
大韓民国、ソウル、クンチョン−ク、カサ
ン−ドン 770
Fターム(参考) 4F100 AK01B AK43A AK46A AK49A
AK54A AK55A AK57A BA02
BA10A BA10B JK06 JK07A
JL11B YY00
4J004 AA11 CA06 CC02 FA05 FA08
5F067 AA01 AA06 AB02 BB08 BB19
BE10 CA01 CC02 CC03 CC08
Claims (7)
- 【請求項1】基材フィルムに接着剤が積層された構造の
複合フィルムにおいて、複合フィルムと基材フィルムの
弾性係数をそれぞれE、EBとし、複合フィルムの基材
フィルムと接着剤との界面密着力をFADとしたとき、前
記弾性係数と前記界面密着力が下記数式1、2を満たす
ことを特徴とする複合フィルム。 【数1】 【数2】 E :複合フィルムの弾性係数(GPa:単位109N/
m2) EB:基材フィルムの弾性係数(GPa:単位109N/
m2) FAD:複合フィルムの基材フィルムと接着剤との界面密
着力(単位gf/10mm) - 【請求項2】基材フィルムはガラス転移温度が250℃
以上、熱膨張係数が30ppm/℃以下であることを特
徴とする請求項1記載の複合フィルム。 - 【請求項3】接着剤はガラス転移温度が135〜250
℃であり、樹脂の重量平均分子量が15,000〜10
0,000であることを特徴とする請求項1又は請求項
2記載の複合フィルム。 - 【請求項4】接着剤の一方の層の厚さは5〜50μmの
範囲にあることを特徴とする請求項1乃至請求項3のい
ずれかに記載の複合フィルム。 - 【請求項5】基材フィルムがポリイミド、ポリアミド、
ポリスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリアリレートの中から選択され
た樹脂を単独で或いは混合して製造されたことを特徴と
する請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の複合フィ
ルム。 - 【請求項6】接着剤がポリイミド或いはポリアミドであ
ることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに
記載の複合フィルム。 - 【請求項7】基材フィルムに接着剤が積層された構造の
複合フィルムを付着したリードフレームにおいて、前記
複合フィルムとして請求項1乃至請求項6のいずれかに
記載の複合フィルムが使用されたことを特徴とする複合
フィルム付着リードフレーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002127067A JP2003318354A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 複合フィルム及びそれを付着したリードフレーム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002127067A JP2003318354A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 複合フィルム及びそれを付着したリードフレーム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003318354A true JP2003318354A (ja) | 2003-11-07 |
Family
ID=29541292
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003318354A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG109496A1 (en) * | 2002-04-22 | 2005-03-30 | Saehan Micronics Inc | Composite film and lead frame with composite film attached |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002127067A patent/JP2003318354A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG109496A1 (en) * | 2002-04-22 | 2005-03-30 | Saehan Micronics Inc | Composite film and lead frame with composite film attached |
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Legal Events
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