JP2526666B2 - リ―ドフレ―ムへのフィルム貼り付け方法 - Google Patents

リ―ドフレ―ムへのフィルム貼り付け方法

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JP2526666B2 JP13518489A JP13518489A JP2526666B2 JP 2526666 B2 JP2526666 B2 JP 2526666B2 JP 13518489 A JP13518489 A JP 13518489A JP 13518489 A JP13518489 A JP 13518489A JP 2526666 B2 JP2526666 B2 JP 2526666B2
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秀夫 畠山
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、半導体集積回路素子(以下、IC素子とい
う)を搭載するリードフレームにポリエーテルイミド等
の高温軟化型接着剤によりポリイミド等のフィルムを貼
り付ける方法に関する。
<従来の技術> 従来、多ピンリードフレームにおいては、リードの変
形防止の目的で、ポリイミドフィルムがしばしば貼り付
けられている。この場合、前記フィルムの接着剤はアク
リル系又はエポキシ系の熱硬化性接着剤が用いられ、貼
り付け温度は140〜180℃である。また接着に要する時間
も1秒以下と短時間である。
最近ICの大型化と高信頼性の両面の要求から、シリコ
ンチップの絶縁層としてポリイミド等のフィルムを貼り
付けたリードフレームが実用化されつつある。この場合
は前述したリードの変形防止の場合とは異なり、ポリエ
ーテルイミド系等の高温熱可塑性接着剤が使用されるこ
とが多い。このために貼り付け温度が300℃以上と高温
になることと共に貼り付けに要する(実際に押し付けて
いる)時間も2〜10秒と長くなっている。
<発明が解決しようとする課題> ところで、前述のアクリル系あるいはエポキシ系接着
剤は不純物の含有量が多く、最近のICの大部分に用いら
れているレジン封止の場合のわずかな吸湿により、リー
ド間に電流のリークを生じやすい。このため、特に大面
積のフィルムを貼り付ける場合には信頼性を損なうため
これらの接着剤は使用が難しい。
一方高信頼性が得られるポリエーテルイミド系接着剤
は、純度が高く電流リーク等の不都合を生じにくいの
で、高信頼性が得られるが、前述のように高温かつ長時
間貼り付けとなるのが欠点となる。具体的には、フィル
ムの反りを生じることがあげられる。リードフレーム材
としてよく用いられる42Ni−Fe合金の熱膨張率は、約4
×10-6/℃であるのに対し、一方ポリイミドフィルムの
それは17〜20×10-6/℃であり、大きな差が存在するの
が反りの原因である。リードフレーム貼り付け部でフィ
ルムの反りを生じると、例えばリード変形防止用では、
反り自体が変形要因となり、ワイヤボンディングの不良
の原因となり、また、前記したシリコン素子の絶縁材と
して用いる場合は前記素子の搭載時のダイボンディング
で支障をきたすことになる。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、
高信頼性の得られる高温軟化型接着剤を用いて、高温圧
着しても反りの生じないようにIC素子を搭載するリード
フレームにフィルムを貼り付けるためのリードフレーム
へのフィルム貼り付け方法を提供することにある。
<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、半導体集積回
路素子を搭載するリードフレームに高温軟化型接着剤に
よりフィルムを貼り付けるに際して、 仮付け後、本圧着時にリードフレーム側押し板の温度
が、フィルム側押し板の温度よりも100〜350℃高くした
ことを特徴とするリードフレームへのフィルム貼り付け
方法を提供するものである。
前記本圧着時のリードフレームとフィルムとの押し付
け時間は、4秒以内であるのが好ましい。
前記リードフレームのフィルムへの実質的貼り付け面
積の前記フィルム面積に対する面積比率は、40%以下で
あるのが好ましい。
前記接着剤の軟化温度は、180℃以上であるのが好ま
しい。
<発明の作用> 本発明のリードフレームへのフィルム貼り付け方法に
おいては、高純度で電流リーク等の不都合を生ぜず、高
信頼性を得ることができるが、高温かつ長時間貼り付け
が必要な高温軟化型接着剤を用いてフィルムをリードフ
レームに貼り付ける際に、前記フィルム側の押し板の温
度を冷却により低くしておくことにより、極力フィルム
全体の温度を上げずに前記接着剤付近のみの温度を上げ
ている。従って、仮付け後の本圧着でのリードフレーム
とフィルムへの押し板の押し付け時間を短く、例えば4
秒以内にしても、十分に堅固な接着ができ、かつ前記押
し付け時間が短いので前記フィルムに反りを生じない。
リードフレームのフィルムへの実質貼り付け面積を小さ
く、例えば40%以下とするとさらに好ましい。
これらが相まって、前記リードフレームおよびこれに
接する接着剤の温度は、貼り付けに必要なだけ上っても
前記フィルムの平均温度は低く保たれ、十分に堅固な接
着ができるし、しかも前記フィルムの反りを生じない。
<実施態様> 以下に、本発明のリードフレームへのフィルムの貼り
付け方法を添付の図面に示す好適実施例に基づいて詳細
に説明する。
第1図は、本発明のリードフレームへのフィルムの貼
り付け方法を実施する圧着装置の概略断面模式図であ
る。
同図に示すように、圧着装置は、リードフレーム側押
し板であるヒートブロック1の上にリードフレーム2を
移送し、このリードフレーム2に予め仮付けされている
接着剤付きフィルム3をフィルム側押し板4で圧着す
る。押し付け力はホルダ7と押し板4の間に設けられた
付勢手段であるバネ5で発生する。また、押し板4のホ
ルダ7には水冷用穴6が設けられ、ホルダ7の上側に
は、加熱ヒータ8が設けられる。
ここでリードフレーム側押し板であるヒートブロック
1の温度とフィルム側押し板4の温度との温度差は100
〜350℃とするのが好ましい。
本発明法に適用されるリードフレームは通常公知のリ
ードフレームであればよく、例えば代表的に、42アロイ
(42Ni−Fe合金)などのNi−Fe合金、Fe系合金、銅およ
び銅系合金等の金属製リードフレームが挙げられる。
本発明法に適用されるフィルムは、絶縁性を有し、熱
変形性すなわち、熱膨張率があまり大きくないのが好ま
しく、例えば、代表的にポリイミドフィルムなど公知の
フィムを用いることができる。
本発明法に用いられる高温軟化型接着剤は、高純度で
あって、耐熱型のすなわち接着にあたって高温を必要と
する高温熱可塑性もしくは熱硬化性樹脂接着剤であれば
どのようなものでもよい。熱可塑性接着剤は文字通り加
熱により軟かくなるものであり、一方、熱硬化性接着剤
は高温軟化後反応が進んで硬化するものである。好まし
くは、本発明法に用いられる接着剤の軟化温度は180℃
以上であるのがよい。
また、この接着剤の接着可能温度範囲は、200℃以上
であるのが好ましい。より好ましくは、250〜400℃、さ
らに好ましくは、250〜350℃がよい。このような接着剤
としては、例えば、代表的に、ポリエーテルイミド系、
ポリエーテルアミドイミド系、ポリアミドイミド系、フ
ッ素系などの耐熱型接着剤が挙げられる。これらの接着
剤には、少量例えば5重量%以下の溶剤を含ましめても
よい。この理由は、この接着剤の高温軟化流動性を改善
し、接着性を良くして、仮付け時にごく僅かな力でかつ
短時間で接着できるからである。
ここで、第1図に示す圧着装置10により本圧着は、リ
ードフレームに貼り付けるフィルム片を1枚もしくは数
枚、移動させない程度に所定位置に位置合せして1ヶ所
もしくは数ヶ所点付けする仮付けを行い、前記接着剤中
の余分な溶媒の除去および前記フィルム片の脱湿を行な
うために仮付け温度以下でベーキング処理をした後に、
1枚もしくは数枚同時に行われる。ここで、本圧着時に
は発泡などが生ぜず、十分に堅固な接着を行うことがで
きるが、フィルムの反りなどを少なくするため、本圧着
時のリードフレームとフィルムとの押し付け時間は、短
いほうが好ましい。あまり、長くなると前記フィルムの
反りが大きくなるので好ましくない。例えば、前記押し
付け時間は、4秒以内とするのがより好ましい。
また、フィルムの反りを減らし、前記押し付け時間を
少なくしても、十分に堅固な接着が得られるように、前
記リードフレームの前記フィルムへの実質的な貼り付け
面積の前記フィルム面積に対する面積比率(以下、実質
貼り付け面積率という)は、小さいほうがよく、例え
ば、40%以下であるのが好ましい。
第1図に示す圧着装置を用い、リードフレーム側押し
板(ヒートブロック1)とフィルム側押し板4との温度
差および、実質貼り付け面積率を変えて、42Ni−Fe合金
リードフレーム2(250μm厚さ)にポリエーテルイミ
ド(20μm厚さ)の接着層を有するポリイミドフィルム
3(125μm厚さ)を貼り付けた場合のフィルムの反り
を求めた。ここで、接着剤の接着可能温度範囲は250℃
〜300℃である。また、フィルム大きさは長手方向15m
m、幅方向5mmである。
第2図は、実質貼り付け面積率が35%で、本圧着での
押し付け時間が3秒の場合の両押し板の温度差に対する
フィルム反り寸法の値である。
第2図から明らかなように、フィルム反りの値は、ヒ
ートブロック1およびフィルム押し板4の両方を250℃
にした場合約70μmであったが、それぞれ350℃、50℃
に設定した時約16μmに改善された。
第3図は、同じ貼り付け条件で、温度差200℃の場合
の実質貼り付け面積率に対するフィルム反り寸法の値で
ある。
ここで、第3図から明らかなように、面積率100%即
ちフィルムとリードフレーム貼り付け部の面積が同じ場
合は95μmの反りを生じたのに対して10%まで下げた場
合は12μm程度にまで反りが改善された。
<発明の効果> 以上、詳述したように、本発明によれば、ポリエーテ
ルイミドなどの高温軟化型接着剤を用いて、リードフレ
ーム側の押し板の温度は、前記接着剤の接着可能温度以
上とし、フィルム側の押し板の温度は十分に低くして、
前記接着剤は十分高い温度とし、極力前記フィルム全体
の温度を低くすることにより、十分に堅固なリードフレ
ームとフィルムの接着を、フィルムの反りのないあるい
は極めて小さい状態で得ることができる。
また、実質貼り付け面積率を小さくすることにより、
また、リードフレームとフィルムとの押し付け時間を短
時間にしても十分に堅固であって、反りの極めて小さい
接着を実現できる。
従って、本発明法によって高温貼り付け型フィルムを
反りのないもしくは小さい状態で貼り付けられたリード
フレームを用いることにより、リード変形を十分に防止
でき、ワイヤボンデイングの不良を生じさせず、また、
ダイボンデイング不良などを生じさせることがないの
で、また、本発明法では、高純度で不純物の極めて少な
い接着剤を利用できるので、レジン封止等における吸湿
等によるリード間の電流のリーク等がない、信頼性の高
いIC等を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のリードフレームへのフィルムの貼り
付け方法を実施する圧着装置の概略断面模式図である。 第2図は、本発明法において、リードフレーム側押し板
とフィルム側押し板との温度差に対する前記フィルムの
反り寸法の変化を示すグラフである。 第3図は、本発明法において、実質貼り付け面積率に対
する前記フィルムの反り寸法の変化を示すグラフであ
る。 符号の説明 1……ヒートブロック、 2……リードフレーム、 3……フィルム、 4……押し板、 5……押しバネ、 6……水冷用穴、 7……ホルダ、 8……ヒータ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体集積回路素子を搭載するリードフレ
    ームに高温軟化型接着剤によりフィルムを貼り付けるに
    際して、 仮付け後、本圧着時にリードフレーム側押し板の温度
    が、フィルム側押し板の温度よりも100〜350℃高くした
    ことを特徴とするリードフレームへのフィルム貼り付け
    方法。
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