JP3195315B2 - Wiring tape with adhesive layer for semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
Wiring tape with adhesive layer for semiconductor device and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電気特性，実装信頼
性，組立性に優れた高密度，多ピン化，高速伝送対応の
配線テープ，半導体装置及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-density, multi-pin, high-speed transmission-compatible wiring tape excellent in electrical characteristics, mounting reliability, and assemblability, a semiconductor device, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年電気，電子部品の高性能化に伴い半
導体装置の高集積化および高密度化が強く望まれてい
る。そのため半導体素子はＬＳＩ，ＶＬＳＩ，ＵＬＳＩ
へと高集積，高機能化され、素子の大型化，多ピン化，
高速化，高消費電力化が進んできた。これに対応して多
ピン用の半導体装置のパッケージ構造は素子の二辺に接
続端子を有する構造から四辺すべてに端子を有する構造
に変化してきた。さらに多ピン化対応として多層キャリ
ア基板を用いて実装面全体に接続端子が格子上に有する
グリッドアレイ構造が実用化されている。このグリッド
アレイ構造の中には高速信号伝送を可能にするため接続
端子長を短縮したボールグリッドアレイ構造（ＢＧＡ）
が適用されている。接続端子としてのボール型構造は導
体幅も太くなるため低インダクタンス化にも効果的であ
る。さらに最近ではより高速対応として多層キャリア基
板に比較的誘電率の低い有機材料が検討されている。し
かし有機材料は一般に半導体素子に比べて熱膨張率が大
きいため、その熱膨張率差により発生する熱応力のため
接続信頼性等に問題がある。最近このようなＢＧＡパッ
ケージにおいて、キャリア基板を用いない構造が提案さ
れている。即ち、半導体素子と実装基板との熱膨張率差
により発生する熱応力を低弾性率のエラストマ材料で緩
和することにより接続信頼性を向上させる新しい半導体
素子パッケージ構造が提案されている(米国特許第51482
65号）。このパッケージ構造は半導体素子と実装基板の
電気的接続をキャリア基板の代わりにポリイミド等から
構成される配線テープを用いている。そのため電気的接
続箇所としては半導体素子と配線テープはワイヤボンデ
ィング法あるいはリードによるボンディング接続がとら
れており、配線テープと実装基板ははんだボール端子に
よる電気的接続がなされている。この従来技術に用いら
れるエラストマは耐熱性に優れた低弾性率材料という観
点からシリコーン系材料が一般的に用いられている。シ
リコーン系材料を用いた応力緩衝層の一般的な形成方法
としては配線テープに未硬化の液状樹脂をマスク等を用
いて印刷して、その後硬化物を得る工程が用いられてい
る。この方法は印刷により得られる緩衝層の平坦性を確
保することが困難なことと印刷工程が繁雑で時間がかか
る問題点を有する。そのため量産工程に対して不利であ
ると同時に緩衝層の平坦性が確保できないため組立歩留
り及び実装信頼性に問題を有する。2. Description of the Related Art In recent years, there has been a strong demand for higher integration and higher density of semiconductor devices along with higher performance of electric and electronic components. Therefore, semiconductor elements are LSI, VLSI, ULSI
Higher integration, higher functionality, larger elements, more pins,
Higher speed and higher power consumption have been advanced. In response, the package structure of a multi-pin semiconductor device has changed from a structure having connection terminals on two sides of an element to a structure having terminals on all four sides. Further, a grid array structure in which connection terminals are arranged on a grid on the entire mounting surface using a multilayer carrier substrate has been put to practical use to cope with the increase in the number of pins. In this grid array structure, a ball grid array structure (BGA) with a reduced connection terminal length to enable high-speed signal transmission
Has been applied. The ball-type structure as the connection terminal also has a large conductor width, and is thus effective in reducing inductance. Further, recently, organic materials having a relatively low dielectric constant have been studied for a multilayer carrier substrate to cope with a higher speed. However, since organic materials generally have a higher coefficient of thermal expansion than semiconductor elements, there is a problem in connection reliability and the like due to thermal stress generated by a difference in the coefficient of thermal expansion. Recently, in such a BGA package, a structure not using a carrier substrate has been proposed. That is, a new semiconductor element package structure has been proposed in which connection reliability is improved by relaxing thermal stress generated due to a difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element and the mounting substrate with an elastomer material having a low elastic modulus (U.S. Pat. 51482
No. 65). This package structure uses a wiring tape made of polyimide or the like instead of the carrier substrate for electrical connection between the semiconductor element and the mounting substrate. Therefore, as an electrical connection portion, the semiconductor element and the wiring tape are connected by wire bonding or bonding by a lead, and the wiring tape and the mounting board are electrically connected by solder ball terminals. As the elastomer used in the prior art, a silicone-based material is generally used from the viewpoint of a low elastic modulus material having excellent heat resistance. As a general method for forming a stress buffer layer using a silicone-based material, a step of printing an uncured liquid resin on a wiring tape using a mask or the like and thereafter obtaining a cured product is used. This method has problems that it is difficult to secure the flatness of the buffer layer obtained by printing, and that the printing process is complicated and time-consuming. Therefore, it is disadvantageous to the mass production process and, at the same time, cannot secure the flatness of the buffer layer.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は半導体装置に
おいて、熱応力を低減するためのエラストマ材料として
フィルム材料を用いることにより平坦性に優れた応力緩
衝層を得られる技術を開示するとともに量産性に優れた
半導体装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention discloses a technique for obtaining a stress buffer layer having excellent flatness by using a film material as an elastomer material for reducing thermal stress in a semiconductor device. Another object of the present invention is to provide an excellent semiconductor device.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の手段を提供する。その手段は配線層
を有するテープ材料と半導体素子が電気的に接続され、
その配線テープ上に実装基板と電気的に接続するための
外部端子を有し、配線テープと半導体素子を絶縁性を保
持した状態で接着する材料にフィルム材料を用いた半導
体装置において、接着用フィルム材料の物性として実装
リフロー条件の温度領域（２００〜２５０℃）の弾性率
が１ＭＰａ以上であることを特徴とする半導体装置を提
供することにより達成される。In order to achieve the above object, the present invention provides the following means. The means is that the tape material having the wiring layer and the semiconductor element are electrically connected,
In a semiconductor device having a film material as a material having external terminals for electrically connecting to a mounting substrate on the wiring tape and bonding the wiring tape and the semiconductor element while maintaining insulation, the bonding film This is achieved by providing a semiconductor device characterized in that the material has an elastic modulus of 1 MPa or more in a temperature range (200 to 250 ° C.) under mounting reflow conditions.
【０００５】前記接着用フィルム材料としては、半導体
装置の製造工程において実装基板と接続するためのはん
だボール等による外部端子を形成する工程、あるいは実
装基板に本発明の半導体素子を実装するためのはんだリ
フロー工程を経る。このリフロー温度は一般に２００〜
２５０℃の高温で処理されるため、吸湿した半導体装置
は水分が蒸発してその蒸気圧でフィルム材料が膨潤して
あるしきい値を超えると発泡現象を生じ、ボイド，剥離
等の欠陥を生じる。そのため用いるフィルム材料はでき
るだけ吸湿率が低いことと同時にリフロー温度での弾性
率が高いことが要求される。本発明では各種フィルム材
料を検討してリフロー工程の温度領域での接着材料の弾
性率が１ＭＰａ以上であればリフロー特性に優れている
ことを見い出した。材料の弾性率の温度依存性の例を図
１に示す。[0005] The adhesive film material may be a step of forming external terminals using solder balls or the like for connection to a mounting board in a manufacturing process of a semiconductor device, or a solder for mounting a semiconductor element of the present invention on a mounting board. Through a reflow process. This reflow temperature is generally 200 to
Since the semiconductor device which has been treated at a high temperature of 250 ° C. absorbs moisture, the moisture evaporates and the film material swells due to its vapor pressure. . Therefore, the film material used is required to have as low a moisture absorption rate as possible and at the same time to have a high elastic modulus at the reflow temperature. In the present invention, various film materials have been studied, and it has been found that if the elastic modulus of the adhesive material in the temperature range of the reflow step is 1 MPa or more, the reflow characteristics are excellent. FIG. 1 shows an example of the temperature dependence of the elastic modulus of the material.
【０００６】また、実装リフロー条件の温度領域（２０
０〜２５０℃）の弾性率が１ＭＰａ以上を維持する材料
を用いることにより耐リフロー特性に良好な結果が得ら
れることを見い出している。膨潤量は蒸気圧と弾性率の
比で決まり、弾性率が高いほど膨潤量が小さくなる。こ
の膨潤量が材料の機械特性である破断伸び量を超えると
発泡現象が生じる。また弾性率は接着用フィルム材料の
機械強度とも相関があり、弾性率が高いほど一般的に破
断強度，破断伸び量は大きくなる傾向にある。そのため
リフロー温度域での弾性率の高い材料を用いることによ
り膨潤量，機械特性の両面の観点からリフロー特性がよ
くなる。この時接着用フィルム材料としては熱硬化性樹
脂あるいは熱可塑性樹脂から構成される。Further, the temperature range (20
(0 to 250 ° C.), it has been found that good results in reflow resistance can be obtained by using a material that maintains an elastic modulus of 1 MPa or more. The swelling amount is determined by the ratio between the vapor pressure and the elastic modulus, and the higher the elastic modulus, the smaller the swelling amount. When the swelling amount exceeds the breaking elongation amount which is a mechanical property of the material, a foaming phenomenon occurs. The elastic modulus also has a correlation with the mechanical strength of the adhesive film material, and the higher the elastic modulus, the larger the breaking strength and the breaking elongation generally tend to be. Therefore, by using a material having a high elastic modulus in the reflow temperature range, the reflow characteristics are improved in terms of both the swelling amount and the mechanical characteristics. At this time, the adhesive film material is made of a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
【０００７】また接着層としては上記材料による接着剤
の他、粘着性樹脂，粘接着性樹脂から構成される場合も
ある。リフロー工程の温度領域で１ＭＰａ以上の弾性率
を維持するためには熱可塑性樹脂の場合にはリフロー工
程の温度領域（200〜250℃）以上に弾性率の変化点であ
るガラス転移温度があることが望ましい。また熱硬化性
樹脂の場合には、ガラス転移温度より高温のゴム領域で
ある程度の化学的ないし物理的な橋架け構造を有するこ
とが必要である。即ち、ゴム領域の弾性率と橋架け密度
は一般に比例関係にあり、弾性率を高くするためには橋
架け密度を高くすることが必要である。またフィルム材
料は応力緩衝層として機能するため室温の弾性率が４０
００ＭＰａ以下の低弾性率樹脂から構成されていること
が望ましい。The adhesive layer may be made of an adhesive resin or an adhesive resin in addition to the above-mentioned adhesive. In order to maintain an elastic modulus of 1 MPa or more in the temperature range of the reflow process, in the case of a thermoplastic resin, the glass transition temperature, which is a change point of the elastic modulus, must be higher than the temperature range of the reflow process (200 to 250 ° C). Is desirable. In the case of a thermosetting resin, it is necessary to have a certain degree of chemical or physical crosslinking structure in a rubber region having a temperature higher than the glass transition temperature. That is, the elastic modulus of the rubber region and the bridge density are generally in a proportional relationship, and it is necessary to increase the bridge density in order to increase the elastic modulus. Further, since the film material functions as a stress buffer layer, it has an elastic modulus of 40 at room temperature.
It is desirable to be made of a resin having a low elastic modulus of 00 MPa or less.
【０００８】またフィルム材料の特性としてはリフロー
特性の観点から８５℃／８５％ＲＨ，１６８時間での吸
湿率が３％以下であることが望ましい。フィルム材料の
場合シリコーン系以外の低弾性率材料が適用可能であ
る。またフィルム材料の構成としては接着剤成分のみか
らなる均一構造だけでなく、例えば支持体の両面に接着
剤層を有する三層構造で構成されている場合、多孔質の
支持体に接着剤が含浸されて構成されている場合等もあ
る。フィルム形状としては各種打抜きによる形状，メッ
シュ形状等がある。メッシュ形状は貼付け面積を小さく
することができ吸湿時の耐リフロー性向上にさらに効果
的である。Further, as the characteristics of the film material, from the viewpoint of reflow characteristics, it is desirable that the moisture absorption at 85 ° C./85% RH for 168 hours is 3% or less. In the case of a film material, a low elastic modulus material other than silicone can be used. In addition, when the film material has a three-layer structure having an adhesive layer on both sides of the support as well as a uniform structure including only the adhesive component, the porous support is impregnated with the adhesive. In some cases, it is configured. Examples of the film shape include a shape obtained by various punching and a mesh shape. The mesh shape can reduce the sticking area and is more effective in improving the reflow resistance during moisture absorption.
【０００９】三層構造で代表される多層構造の場合、支
持体，接着層は上記の熱硬化性樹脂，熱可塑性樹脂，粘
着性樹脂，粘接着性樹脂等二種類以上を組み合わせるこ
とが可能である。また接着層は両面あるが、それぞれ違
う材料であることも可能である。例えば配線テープ側の
配線層の凹凸を埋めるためには流動性の高い熱硬化性樹
脂を用い、反対側の平坦な半導体素子を接着する部分に
は高温で短時間で接着可能な熱可塑性樹脂の組み合わせ
等がある。In the case of a multi-layer structure represented by a three-layer structure, the support and the adhesive layer can be a combination of two or more of the above-mentioned thermosetting resins, thermoplastic resins, adhesive resins, adhesive resins and the like. It is. Although the adhesive layer has both surfaces, it is possible to use different materials. For example, in order to fill the unevenness of the wiring layer on the wiring tape side, a thermosetting resin having a high fluidity is used, and a portion of the opposite side where a flat semiconductor element is bonded is made of a thermoplastic resin which can be bonded in a short time at a high temperature. There are combinations and the like.
【００１０】本発明の一般的な半導体装置の製造工程を
図２に示す。代表的な製造工程は次の３種類に分類され
る。ひとつは（図２−ａ）（１）配線層を有するテープ
に接着用フィルムを貼り付ける工程、（２）配線層を有
するテープに接着用フィルムを介して半導体素子と絶縁
性を保持した状態で貼り付ける工程、（３）テープ上に
形成されている配線層と半導体素子上のパッドとを電気
的に接続する工程、（４）上記電気的に接続した箇所を
絶縁物により封止する工程、（５）テープ上に実装基板
と接続するための外部端子を形成する工程、からなる半
導体素子の製造方法である。FIG. 2 shows a manufacturing process of a general semiconductor device of the present invention. Typical manufacturing processes are classified into the following three types. One is (FIG. 2-a) (1) a step of attaching an adhesive film to a tape having a wiring layer, and (2) a step of attaching the tape having a wiring layer to the semiconductor element via the adhesive film while maintaining insulation. Affixing step, (3) a step of electrically connecting a wiring layer formed on the tape and a pad on the semiconductor element, and (4) a step of sealing the electrically connected portion with an insulator. (5) A method of manufacturing a semiconductor element, comprising: forming an external terminal for connecting to a mounting substrate on a tape.
【００１１】この方法は後述するように配線テープとフ
ィルム材料を長尺のリール工程で扱うことができ、量産
性を上げるのに効果的な製造方法である。また第二の製
造方法としては（図２−ｂ）（１）半導体素子に接着用
フィルムを形成する工程、（２）配線層を有するテープ
を接着用フィルムを介して半導体素子と絶縁的に貼り付
ける工程、（３）テープ上に形成されている配線層と半
導体素子上のパッドとを電気的に接続する工程、（４）
上記電気的に接続した箇所を絶縁物により封止する工
程、（５）テープ上に実装基板と接続するための外部端
子を形成する工程、からなる半導体素子の製造方法があ
る。この方法はウエハ段階の状態で半導体素子上に応力
緩衝層を形成することも可能で、半導体素子そのものの
分留り向上に効果的な製造方法である。This method is an effective manufacturing method that can handle a wiring tape and a film material in a long reel process as described later, and improves mass productivity. In addition, as a second manufacturing method (FIG. 2-b), (1) a step of forming an adhesive film on a semiconductor element, and (2) a tape having a wiring layer is insulatively attached to the semiconductor element via the adhesive film. Attaching step, (3) electrically connecting a wiring layer formed on the tape and a pad on the semiconductor element, (4)
There is a method for manufacturing a semiconductor element, comprising the steps of sealing the electrically connected portion with an insulator, and (5) forming an external terminal for connecting to a mounting substrate on a tape. This method can also form a stress buffer layer on a semiconductor element at the wafer stage, and is an effective manufacturing method for improving the yield of the semiconductor element itself.
【００１２】三つ目の方法としては（図２−ｃ）（１）
接着用フィルムを介して配線層を有するテープと半導体
素子を位置合わせして一括で絶縁的に貼り合わせる工
程、（２）テープ上に形成されている配線層と半導体素
子上のパッドとを電気的に接続する工程、（３）上記電
気的に接続した箇所を絶縁物により封止する工程、
（４）テープ上に実装基板と接続するための外部端子を
形成する工程、からなる半導体素子の製造方法がある。
これは製造工程数を減少することができ、製造時間の短
縮に有効である。As a third method (FIG. 2C) (1)
A step of aligning a tape having a wiring layer and a semiconductor element via an adhesive film and bonding them together in an insulative manner; (2) electrically connecting a wiring layer formed on the tape to a pad on the semiconductor element; (3) a step of sealing the electrically connected portion with an insulator;
(4) a step of forming external terminals for connecting to a mounting substrate on a tape;
This can reduce the number of manufacturing steps and is effective in reducing the manufacturing time.
【００１３】これら製造方法は基本的には次の工程から
形成されている。即ち配線層を形成したテープ材料と半
導体素子の間に本発明における接着性フィルム材料を何
らかの方法で設置して所定温度，所定圧力，所定時間の
条件により一括あるいは逐次で両者を接着する。その後
テープ上の配線層と半導体素子の接続パッドを電気的に
接続する。接続方法としてはあらかじめ配線テープに回
路により形成された接続リードを用いて半導体素子と接
続する方法、この場合はシングルポイントボンディング
あるいは一括ギャングボンディング法等が用いられる。These manufacturing methods are basically formed by the following steps. That is, the adhesive film material of the present invention is placed between the tape material on which the wiring layer is formed and the semiconductor element by any method, and the two are adhered collectively or sequentially under the conditions of a predetermined temperature, a predetermined pressure and a predetermined time. Thereafter, the wiring layer on the tape and the connection pads of the semiconductor element are electrically connected. As a connection method, a method of connecting to a semiconductor element using a connection lead formed in advance on a wiring tape by a circuit, in this case, a single point bonding, a collective gang bonding method, or the like is used.
【００１４】また別の接続技術としては両者をワイヤボ
ンディングにより接続する方法等が用いられる。次に接
続部分を絶縁材料により封止して、最後に配線テープ上
に実装基板との電気的接続端子である外部端子を形成す
る。外部端子としては一般的にははんだボールを用いる
場合、めっきによるボール形成法を用いることが多い。
めっきの場合金属としては金，ニッケル，銅，はんだ等
が挙げられる。As another connection technique, a method of connecting the both by wire bonding or the like is used. Next, the connection portion is sealed with an insulating material, and finally, external terminals as electrical connection terminals with the mounting substrate are formed on the wiring tape. Generally, when a solder ball is used as the external terminal, a ball forming method by plating is often used.
In the case of plating, examples of metals include gold, nickel, copper, and solder.
【００１５】製造工程で量産性を上げるためには、例え
ば（図２−ａ）で示したように接着用フィルム材料をあ
らかじめ配線テープと一体化する工程が重要である。In order to increase the mass productivity in the manufacturing process, it is important to integrate the adhesive film material with the wiring tape in advance as shown in FIG. 2A, for example.
【００１６】この場合の一般的な製造方法としては図３
に示すように配線層を形成したテープを長尺のリール工
程で搬送して接着用フィルムを所定の大きさに打抜きな
がら貼り付けていく方法が量産性に有効である。この場
合接着層が熱硬化性樹脂の場合は未硬化のＡステージあ
るいは半硬化のＢステージの状態で配線テープに接着す
る。得られた接着性フィルム付配線テープを用いて半導
体素子と接着する工程で樹脂はさらに硬化が進み最終的
にＣステージに達する。あるいは接着剤が配線テープと
一体化する工程で既にＣステージに達する場合には硬化
したフィルム部分の上に接着成分を新たに形成する場合
もある。FIG. 3 shows a general manufacturing method in this case.
As shown in (1), a method in which the tape on which the wiring layer is formed is transported in a long reel process and the adhesive film is attached while being punched into a predetermined size is effective for mass productivity. In this case, when the adhesive layer is a thermosetting resin, the adhesive layer is adhered to the wiring tape in an uncured A stage or a semi-cured B stage. In the step of bonding to the semiconductor element using the obtained wiring tape with an adhesive film, the resin further hardens and finally reaches the C stage. Alternatively, if the adhesive has already reached the C stage in the process of being integrated with the wiring tape, an adhesive component may be newly formed on the cured film portion.
【００１７】形成法として一般的には塗布法，フィルム
貼付け法がある。接着成分が室温で粘着性がない場合が
望ましいが、粘着性が有する時は離型紙等を用いる場合
がある。As a forming method, there are generally a coating method and a film sticking method. It is desirable that the adhesive component has no tackiness at room temperature, but if it has tackiness, release paper or the like may be used.
【００１８】図４にこの場合の接着性フィルム付配線テ
ープの構成を示す。この配線テープは半導体素子と接着
が可能である。この場合、配線テープ側の接着層に熱硬
化性樹脂を用い、半導体素子を接着する側を熱可塑性樹
脂を用いることによりより簡便に図４に示す接着能を有
する配線テープを供給することができる。FIG. 4 shows the structure of the wiring tape with an adhesive film in this case. This wiring tape can be bonded to a semiconductor element. In this case, by using a thermosetting resin for the adhesive layer on the wiring tape side and using a thermoplastic resin for the side to which the semiconductor element is bonded, it is possible to more easily supply the wiring tape having the adhesive ability shown in FIG. .
【００１９】次に接着層が熱可塑性，粘着性あるいは粘
接着性材料の場合は配線テープとの接着と半導体素子と
の接着の二段階の条件は全く同じにすることも可能であ
る。熱硬化性樹脂の場合と異なり反応を途中段階で制御
する必要がなく、作業性に優れた製造工程を提供するこ
とが可能である。Next, when the adhesive layer is made of a thermoplastic, tacky or sticky material, the conditions of the two steps of bonding to the wiring tape and bonding to the semiconductor element can be exactly the same. Unlike a thermosetting resin, there is no need to control the reaction at an intermediate stage, and it is possible to provide a manufacturing process with excellent workability.
【００２０】粘着性あるいは粘接着性材料の場合、接着
温度は室温も可能で半導体素子の反りの点からも有利な
材料である。あらかじめ接着用フィルムが配線テープと
一体化している場合は半導体素子を接着する際の位置合
せが容易になる。そのため接着装置の治具も非常に簡便
になり、量産性工程に有利である。In the case of a sticky or sticky material, the bonding temperature can be room temperature, which is an advantageous material from the viewpoint of warpage of the semiconductor element. If the adhesive film is integrated with the wiring tape in advance, the alignment when bonding the semiconductor elements becomes easy. Therefore, the jig of the bonding apparatus is also very simple, which is advantageous for the mass production process.
【００２１】また本発明における半導体装置は配線テー
プ上の配線回路の凹凸をフィルムの接着層で埋め込む場
合もあり、この場合も配線テープとの接着時に埋め込み
性の良否を配線テープとの一体化の工程で確認でき、半
導体素子を接続する前に不良を除くことが可能で、半導
体素子の無駄を防ぐことができ歩留り向上の点からも有
利である。In the semiconductor device of the present invention, irregularities of the wiring circuit on the wiring tape may be buried with an adhesive layer of a film. It can be confirmed in the process, and it is possible to remove defects before connecting the semiconductor element, it is possible to prevent waste of the semiconductor element and it is advantageous from the viewpoint of improving the yield.
【００２２】フィルム材料の接着成分を構成する代表的
な熱硬化性及び熱可塑性樹脂としてはエポキシ樹脂，ポ
リイミド樹脂，ポリアミド樹脂，シアネート樹脂，イソ
シアネート樹脂，含フッ素樹脂，含ケイ素樹脂，ウレタ
ン樹脂，アクリル樹脂，スチレン樹脂，マレイミド樹
脂，フェノール樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，ジアリ
ルフタレート樹脂，シアナミド樹脂，ポリブタジエン樹
脂，ポリアミドイミド樹脂，ポリエーテル樹脂，ポリス
ルホン樹脂，ポリエステル樹脂，ポリオレフィン樹脂，
ポリスチレン樹脂，ポリ塩化ビニル樹脂，トランスポリ
イソプレン樹脂，ポリアセタール樹脂，ポリカーボネー
ト樹脂，ポリフェニレンエーテル樹脂，ポリフェニレン
スルフィド樹脂，ポリアリレート樹脂，ポリエーテルイ
ミド樹脂，ポリエーテルスルホン樹脂，ポリエーテルケ
トン樹脂，液晶ポリエステル樹脂，ポリアリルエーテル
ニトリル樹脂，ポリベンゾイミダゾール樹脂、その他各
種ポリマーブレンド，ポリマーアロイ等が挙げられる。Typical thermosetting and thermoplastic resins constituting the adhesive component of the film material include epoxy resin, polyimide resin, polyamide resin, cyanate resin, isocyanate resin, fluorine-containing resin, silicon-containing resin, urethane resin, and acrylic resin. Resin, styrene resin, maleimide resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, cyanamide resin, polybutadiene resin, polyamide imide resin, polyether resin, polysulfone resin, polyester resin, polyolefin resin,
Polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, trans polyisoprene resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, polyphenylene sulfide resin, polyarylate resin, polyetherimide resin, polyether sulfone resin, polyether ketone resin, liquid crystal polyester resin, Examples thereof include polyallyl ether nitrile resin, polybenzimidazole resin, various other polymer blends, and polymer alloys.
【００２３】これら熱硬化及び熱可塑性樹脂は加熱によ
り溶融あるいは軟化により接着性を有する材料である。
これに対して粘着及び粘接着性材料は圧力をかけること
により接着性を有する材料である。These thermosetting and thermoplastic resins are materials having an adhesive property by melting or softening by heating.
In contrast, tacky and tacky materials are materials that have adhesive properties when pressure is applied.
【００２４】粘着及び粘接着性材料としてはシリコーン
系，ブタジエン，イソプレン等のゴム系，アクリル樹脂
系，ポリビニルエーテル系等がある。このうち粘接着性
材料には室温硬化型，熱、ＵＶ，ＥＢ等による硬化型，
促進剤併用型等がある。このうち室温硬化型は空気中の
水分で反応する湿気反応型，光開始剤を含有している太
陽光反応型，過酸化物等を含む嫌気型材料がある。熱硬
化型は一般的にはチウラム系，フェノール系，イソシア
ネート系等の架橋剤を含有しており、所定の温度で粘着
成分が三次元架橋して接着層になる。Examples of the adhesive and adhesive materials include silicones, rubbers such as butadiene and isoprene, acrylic resins, and polyvinyl ethers. Among these, adhesive materials include room temperature curing type, curing type by heat, UV, EB, etc.
There is a type used in combination with an accelerator. Among them, the room temperature curing type includes a moisture reaction type that reacts with moisture in the air, a sunlight reaction type containing a photoinitiator, and an anaerobic type material including a peroxide. The thermosetting type generally contains a thiuram-based, phenol-based, or isocyanate-based cross-linking agent, and the adhesive component is three-dimensionally cross-linked at a predetermined temperature to form an adhesive layer.
【００２５】ＵＶ，ＥＢ反応型は各種光開始剤を含有し
た材料である。促進剤併用型は反応促進剤，架橋剤等を
含んだ溶液が粘着層表面に塗布されており、接着圧力に
より両成分が混合して経時的に反応が進行して最終的に
接着層を形成する。本発明における粘接着剤としては熱
硬化性型が比較的好適である。これを用いることにより
室温で配線テープと半導体素子を位置合わせして接着
後、恒温槽等により多数個一度に所定温度に上げて硬化
反応を進め接着強度を確保することにより量産性に優
れ、かつ信頼性に優れた半導体装置を提供できる。The UV and EB reaction types are materials containing various photoinitiators. In the combined accelerator type, a solution containing a reaction accelerator, a cross-linking agent, etc. is applied to the surface of the adhesive layer, and both components are mixed by the adhesive pressure, and the reaction progresses with time to finally form an adhesive layer. I do. A thermosetting type is relatively suitable as the adhesive in the present invention. By using this, after aligning and bonding the wiring tape and the semiconductor element at room temperature, the temperature is raised to a predetermined temperature at a time in a constant temperature bath or the like, and the curing reaction is advanced to secure the adhesive strength, so that mass productivity is excellent, and A semiconductor device having excellent reliability can be provided.
【００２６】接着用フィルム材料の弾性率は高温域では
リフロー特性の観点から高弾性率であることが望ましい
が室温域ではできるだけ弾性率が低いことが望ましい。
それは半導体素子と実装基板は一般に熱膨張率が異なる
ため実装時にはんだボール等から構成される外部端子に
熱応力が発生して接続信頼性が重要課題になる。The elastic modulus of the adhesive film material is preferably high in a high temperature range from the viewpoint of reflow characteristics, but is preferably as low as possible in a room temperature range.
Since a semiconductor element and a mounting board generally have different coefficients of thermal expansion, thermal stress is generated in external terminals formed of solder balls or the like during mounting, and connection reliability becomes an important issue.
【００２７】半導体素子と実装基板の間に存在する接着
用フィルム材料の弾性率が低ければこの部分が応力緩衝
層になり接続信頼性の観点から有利になる。室温の弾性
率として４０００ＭＰａ以下であることが望ましい。さ
らに願わくば温度サイクル試験全域（−５５℃〜１５０
℃）での弾性率が２０００ＭＰａ以下であることが望ま
しい。このような高温で弾性率を維持しつつ、室温を含
む低温域で比較的低弾性率材料としてはシリコーン系材
料が用いられることが多い。シリコーン系材料からなる
フィルム材料は本発明において極めて重要な材料の一種
である。If the elasticity of the adhesive film material existing between the semiconductor element and the mounting substrate is low, this portion becomes a stress buffer layer, which is advantageous from the viewpoint of connection reliability. The elastic modulus at room temperature is desirably 4000 MPa or less. Further, hopefully, the entire temperature cycle test (-55 ° C to 150 ° C)
C) is preferably 2000 MPa or less. As a material having a relatively low elastic modulus in a low temperature range including room temperature while maintaining the elastic modulus at such a high temperature, a silicone-based material is often used. A film material composed of a silicone-based material is one of extremely important materials in the present invention.
【００２８】しかし上記特性を満足するシリコーン系以
外のフィルム材料はシリコーンと比較して次の利点を有
している。即ち、シリコーンは凝集エネルギーが小さい
ため高温放置等（例えば１５０℃以上）の長期加熱処理
において環状の低分子化合物が徐々に熱分解して周囲へ
の汚染の原因になる場合もある。However, non-silicone-based film materials satisfying the above characteristics have the following advantages as compared with silicone. That is, since silicone has low cohesive energy, cyclic low-molecular compounds may be gradually thermally decomposed during long-term heat treatment such as high-temperature storage (for example, at 150 ° C. or higher), causing contamination to the surroundings.
【００２９】本発明のフィルム材料の構成としては接着
剤成分のみからなる均一構造だけでなく、例えば支持体
の両面に接着剤層を有する三層構造で構成されている場
合、多孔質の支持体に接着剤が含浸され構成されている
場合等もある。フィルム材料の支持体としてはポリイミ
ド，エポキシ，ポリエチレンテレフタレート，セルロー
ス，アセテート，含フッ素ポリマ等のフィルムあるいは
多孔質材料が挙げられる。The structure of the film material of the present invention is not limited to a uniform structure consisting of only an adhesive component. For example, when the film material has a three-layer structure having an adhesive layer on both sides of a support, a porous support may be used. May be impregnated with an adhesive. Examples of the support for the film material include a film or a porous material such as polyimide, epoxy, polyethylene terephthalate, cellulose, acetate, and fluorine-containing polymer.
【００３０】フィルム形状としては各種打抜きによる形
状，メッシュ形状等がある。メッシュ形状は貼付け面積
を小さくすることができ吸湿時の耐リフロー特性の向上
に有効である。三層構造の場合、両面の接着層の厚さ，
種類を任意に制御することができ、貼り付け時の流動性
の制御が容易である。また中央の支持体により確実に絶
縁層が確保できる利点がある。As the film shape, there are various punched shapes, mesh shapes and the like. The mesh shape can reduce the sticking area and is effective in improving the reflow resistance during moisture absorption. In the case of a three-layer structure, the thickness of the adhesive layer on both sides,
The type can be arbitrarily controlled, and the fluidity at the time of pasting can be easily controlled. Further, there is an advantage that the insulating layer can be reliably secured by the center support.
【００３１】接着用フィルム材料の８５℃／８５％ＲＨ
の飽和吸湿率が３％以下の材料を用いることによりリフ
ロー時の吸湿による蒸気圧の値を低く抑えることがで
き、良好なリフロー特性が得られる。85 ° C./85% RH of adhesive film material
By using a material having a saturated moisture absorption of 3% or less, the value of vapor pressure due to moisture absorption during reflow can be suppressed, and good reflow characteristics can be obtained.
【００３２】配線層を有するテープは一般にフレキシブ
ル回路基板から構成される。即ち絶縁層としてはポリイ
ミド系材料，導体との接着層としてはエポキシ系材料，
ポリイミド系材料，フェノール系材料，ポリアミド系材
料等が用いられる。また導体層としては多くの場合銅が
用いられる。配線回路としては銅の上にニッケル，金め
っき等で被覆されることもある。フレキシブル回路基板
の中には導体との接着層を用いないポリイミド絶縁層に
直接銅が形成された材料を用いることもある。また配線
層を有するテープは多層配線構造をとる場合もある。こ
の時は配線テープ内に信号配線層以外に電源層，グラン
ド層等を形成することができ、電気特性に優れた半導体
装置を提供することが可能になる。A tape having a wiring layer is generally formed of a flexible circuit board. That is, a polyimide material is used as the insulating layer, an epoxy material is used as the adhesive layer with the conductor,
Polyimide-based materials, phenol-based materials, polyamide-based materials, and the like are used. Copper is often used as the conductor layer. The wiring circuit may be coated on copper with nickel, gold plating, or the like. In some flexible circuit boards, a material in which copper is directly formed on a polyimide insulating layer that does not use an adhesive layer with a conductor may be used. The tape having a wiring layer may have a multilayer wiring structure. In this case, a power supply layer, a ground layer, and the like can be formed in the wiring tape in addition to the signal wiring layer, and a semiconductor device having excellent electric characteristics can be provided.
【００３３】配線層を有するテープ材料と半導体素子を
電気的に接続するための半導体素子上のバッド端子の配
置構造としては代表的には次の二つの型がある。There are typically the following two types of arrangements of pad terminals on a semiconductor element for electrically connecting a tape material having a wiring layer to the semiconductor element.
【００３４】一つは図５に示すような周辺パッド配置構
造である。この場合半導体装置の外部端子の配置構造と
して図６に示すように三種類の構造がある。即ち外部端
子が半導体素子の下にある場合（Fan Inタイプ，図６−
１）、半導体素子の外側にある場合（Fan Outタイプ，
図６−２）、その両方にある場合（Fan In／Outタイ
プ，図６−３）が挙げられる。One is a peripheral pad arrangement structure as shown in FIG. In this case, there are three types of structures for arranging external terminals of the semiconductor device as shown in FIG. That is, when the external terminal is below the semiconductor element (Fan In type, Fig. 6-
1) When it is outside the semiconductor device (Fan Out type,
FIG. 6-2), and a case where both are present (Fan In / Out type, FIG. 6-3).
【００３５】パッド配置の別な場合としては図７に示す
中央配置構造がある。この場合の半導体装置は図８に示
す構造がとられる。As another example of the pad arrangement, there is a central arrangement structure shown in FIG. The semiconductor device in this case has the structure shown in FIG.
【００３６】本発明において半導体素子とはＳｉ，Ｇａ
Ａｓ等の半導体からなるウエハ上にメモリ，ロジック，
ゲートアレイ，カスタム，パワートランジスタ等のＩ
Ｃ，ＬＳＩ等を形成し、リード，バンプ等に接続する端
子を有する素子である。In the present invention, the semiconductor element is Si, Ga
Memory, logic,
I for gate array, custom, power transistor, etc.
This is an element that forms terminals such as C and LSI and has terminals that are connected to leads, bumps, and the like.
【００３７】本発明は配線層を有するテープを半導体素
子と実装基板の電気的接続の仲介材料として用いた半導
体装置において配線テープと半導体素子との絶縁性を保
持した状態で接着材料として高温域であるリフロー温度
領域(２００〜２５０℃)での弾性率が１ＭＰａ以上のフ
ィルム材料を用いることにより耐リフロー特性，接続信
頼性に優れた半導体装置を提供することが可能になっ
た。フィルム材料を用いることにより従来の印刷法等に
比べてより量産性に優れた製造方法を提供することが可
能になる。According to the present invention, in a semiconductor device using a tape having a wiring layer as a mediating material for electrical connection between a semiconductor element and a mounting substrate, an adhesive material is used in a high-temperature region while maintaining insulation between the wiring tape and the semiconductor element. By using a film material having an elastic modulus of 1 MPa or more in a certain reflow temperature range (200 to 250 ° C.), it has become possible to provide a semiconductor device having excellent reflow resistance and connection reliability. By using a film material, it is possible to provide a manufacturing method which is more excellent in mass productivity than a conventional printing method or the like.
【００３８】[0038]
【発明の実施の形態】（実施例１）エポキシ系接着フィ
ルム（日立化成，AS3000，厚さ５０μｍ）を半導体素子
と配線テープの間に位置合わせをして設置して１７０℃
１分，圧力５０kgｆ／cm2で接着して、さらに１８０℃
６０分恒温槽中で後硬化を実施した。次に配線テープ上
にある接続リードを用いて半導体素子のパッドとシング
ルポイントボンディングにより電気的に接続した。接続
部分をエポキシ系封止材料（日立化成，RC021C）で封止
した。最後に配線テープ上に実装基板との接続端子であ
るはんだボールを取り付けて図６−１に示す半導体装置
を得た。(Embodiment 1) An epoxy-based adhesive film (Hitachi Chemical, AS3000, thickness 50 μm) is placed between a semiconductor element and a wiring tape at 170 ° C.
Bonded for 1 minute at a pressure of 50 kgf / cm 2 , and at 180 ° C
Post-curing was performed in a thermostat for 60 minutes. Next, it was electrically connected to the pads of the semiconductor element by single point bonding using the connection leads on the wiring tape. The connection was sealed with an epoxy-based sealing material (Hitachi Chemical, RC021C). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG.
【００３９】得られた半導体装置を８５℃／８５％ＲＨ
の恒温恒湿層で１６８時間吸湿後、最高温度２４５℃の
赤外線リフローに入れて接着層に発泡現象による剥離，
ボイド等の欠陥が発生しないか確認した。さらに得られ
た半導体装置のリード及びはんだバンプの接続信頼性を
確認した。このとき実装基板としてはガラス布基材エポ
キシ樹脂銅張積層板ＦＲ−４（日立化成，ＭＣＬ−Ｅ−
６７）を用いた。信頼性試験は温度サイクル（−５５℃
←→１５０℃，１０００回）条件で評価した。 （実施例２）ポリイミドフィルム（宇部興産，ＳＧＡ，
厚さ５０μｍ）の両面にダイボンディング用フィルム材
料からなる接着剤（日立化成，ＤＦ３３５）を各５０μ
ｍ塗布して三層構造のフィルム材料とした。得られたフ
ィルム材料を配線テープに位置合わせをして貼り付け
た。この時接着条件は１７０℃５秒，圧力３０kgｆ／cm
2 とした。この条件では未接着の接着層は半導体素子を
貼り付けるのに十分な接着能を有している。The obtained semiconductor device was heated at 85 ° C./85% RH.
After absorbing moisture for 168 hours with a constant temperature and humidity layer, the adhesive layer was subjected to infrared reflow at a maximum temperature of 245 ° C.
It was confirmed that defects such as voids did not occur. Furthermore, the connection reliability of the leads and solder bumps of the obtained semiconductor device was confirmed. At this time, as a mounting substrate, a glass cloth base epoxy resin copper-clad laminate FR-4 (Hitachi Chemical, MCL-E-
67) was used. The reliability test was performed using a temperature cycle (-55 ° C).
← → 150 ° C., 1000 times). (Example 2) Polyimide film (Ube Industries, SGA,
Adhesive made of a die bonding film material (Hitachi Chemical Co., DF335) is applied to both sides of each 50 μm (thickness: 50 μm).
m to give a three-layer film material. The obtained film material was positioned and attached to a wiring tape. At this time, the bonding conditions were 170 ° C. for 5 seconds and a pressure of 30 kgf / cm.
And 2 . Under these conditions, the unbonded adhesive layer has a sufficient adhesive ability to attach the semiconductor element.
【００４０】フィルム材料を貼り付けた配線テープと半
導体素子の接着は２００℃１分，圧力３０kgｆ／cm2 と
した。さらに２００℃６０分恒温槽中で後硬化を実施し
た。次に配線テープ上にある接続リードを用いて半導体
素子のパッドとギャングボンディングにより電気的に接
続した。接続部分をエポキシ系封止材料（日立化成，RC
021C）で封止した。最後に配線テープ上に実装基板との
接続端子であるはんだボールを取り付けて図６−２に示
す半導体装置を得た。The bonding between the wiring tape to which the film material was attached and the semiconductor element was performed at 200 ° C. for 1 minute and at a pressure of 30 kgf / cm 2 . Further, post-curing was performed in a thermostat at 200 ° C. for 60 minutes. Next, it was electrically connected to the pad of the semiconductor element by gang bonding using the connection lead on the wiring tape. Epoxy-type sealing material (Hitachi Chemical, RC
021C). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG. 6-2.
【００４１】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００４２】（実施例３）エポキシ樹脂とアクリル系ゴ
ムから構成される低弾性率接着フィルム（日立化成，試
作品，厚さ１５０μｍ）を半導体素子と配線テープの間
に位置合わせをして設置して１８０℃３０秒，圧力１０
０kgｆ／cm2 で接着して、さらに１８０℃６０分恒温槽
中で後硬化を実施した。次に配線テープ上にある接続リ
ードを用いて半導体素子のパッドとワイヤボンディング
により電気的に接続した。接続部分をシリコーン系封止
材料(東芝シリコーン，TSJ3150）で封止した。最後に配
線テープ上に実装基板との接続端子であるはんだボール
を取り付けて図６−３に示す半導体装置を得た。Example 3 A low-modulus adhesive film (Hitachi Chemical, prototype, 150 μm thick) composed of an epoxy resin and an acrylic rubber was placed between a semiconductor element and a wiring tape. 180 ° C for 30 seconds, pressure 10
After bonding at 0 kgf / cm 2 , post-curing was further performed in a thermostat at 180 ° C. for 60 minutes. Next, the semiconductor device was electrically connected to the pads of the semiconductor element by wire bonding using the connection leads on the wiring tape. The connection was sealed with a silicone-based sealing material (Toshiba Silicone, TSJ3150). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG. 6-3.
【００４３】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００４４】（実施例４）ガラス布基材エポキシ樹脂積
層板（日立化成，ＭＣＬ−Ｅ−６７９の両面銅箔エッチ
ング除去品，厚さ５０μｍ）の両面にエポキシ樹脂とア
クリル系ゴムから構成される低弾性率接着フィルム（日
立化成，試作品，厚さ５０μｍ）を貼合せて三層構造の
フィルム材料とした。(Example 4) A glass cloth-based epoxy resin laminate (Hitachi Chemical, MCL-E-679 with double-sided copper foil etched and removed, thickness 50 μm) is composed of epoxy resin and acrylic rubber on both sides. A low-modulus adhesive film (Hitachi Chemical, prototype, thickness 50 μm) was laminated to form a three-layer film material.
【００４５】このフィルム材料を用いて半導体素子と配
線テープの間に位置合わせをして設置して２００℃２０
秒，圧力８０kgｆ／cm2 で接着して、さらに１８０℃６
０分恒温槽中で後硬化を実施した。次に配線テープ上に
ある接続リードを用いて半導体素子のパッドとシングル
ポイントボンディングにより電気的に接続した。接続部
分をシリコーン系封止材料(東芝シリコーン，TSJ3153）
で封止した。最後に配線テープ上に実装基板との接続端
子であるはんだボールを取り付けて図８に示す半導体装
置を得た。Using this film material, a semiconductor device and a wiring tape are positioned and installed at 200 ° C. and 20 ° C.
Bonding at a pressure of 80 kgf / cm 2 for a second
Post-curing was performed in a thermostat for 0 minutes. Next, it was electrically connected to the pads of the semiconductor element by single point bonding using the connection leads on the wiring tape. Silicone sealing material for connecting part (Toshiba Silicone, TSJ3153)
And sealed. Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG.
【００４６】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００４７】（実施例５）三層構造を有するＬＯＣフィ
ルム（日立化成，HM122U，厚さ１００μｍ）を配線テー
プに位置合わせをして貼り付けた。この時接着条件は３
００℃２秒，圧力１５０kgｆ／cm2 とした。貼り付けに
あたっては図２に示した長尺の装置を用いてフィルムを
所定の形状に打抜きながら配線テープに連続的に貼り付
けた。このフィルムの接着層は熱可塑性樹脂のため、未
接着部分の接着層は半導体素子を貼り付けるのに十分な
接着能を有している。Example 5 A LOC film (Hitachi Chemical Co., HM122U, thickness 100 μm) having a three-layer structure was positioned and attached to a wiring tape. At this time, the bonding condition is 3
The temperature was set to 00 ° C. for 2 seconds and the pressure was set to 150 kgf / cm 2 . At the time of attaching, the film was continuously attached to the wiring tape while punching the film into a predetermined shape using the long device shown in FIG. Since the adhesive layer of this film is a thermoplastic resin, the adhesive layer in the non-adhered portion has sufficient adhesive ability to attach a semiconductor element.
【００４８】フィルム材料を貼り付けた配線テープと半
導体素子の接着は３００℃１０秒，圧力１００kgｆ／cm
2 とした。次に配線テープ上にある接続リードを用いて
半導体素子のパッドとシングルポイントボンディングに
より電気的に接続した。接続部分をエポキシ系封止材料
（北陸塗料，チップコート８１０７）で封止した。最後
に配線テープ上に実装基板との接続端子であるはんだボ
ールを取り付けて図６−１に示す半導体装置を得た。The bonding between the wiring tape to which the film material is attached and the semiconductor element is performed at 300 ° C. for 10 seconds and at a pressure of 100 kgf / cm.
And 2 . Next, it was electrically connected to the pads of the semiconductor element by single point bonding using the connection leads on the wiring tape. The connection portion was sealed with an epoxy-based sealing material (Hokuriku paint, chip coat 8107). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG.
【００４９】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００５０】（実施例６）熱可塑性ポリイミドフィルム
（三井東圧化学，レグルスＰＩ−ＵＡＹ，厚さ１００μ
ｍ）を半導体素子に位置合わせをして貼り付けた。この
時接着条件は２５０℃２秒，圧力３０kgｆ／cm2 とし
た。このフィルムは熱可塑性樹脂のため、さらに配線テ
ープを貼り付けるのに十分な接着能を有している。Example 6 Thermoplastic polyimide film (Mitsui Toatsu Chemicals, Regulus PI-UAY, thickness 100 μm)
m) was positioned and attached to a semiconductor element. At this time, the bonding conditions were 250 ° C. for 2 seconds and a pressure of 30 kgf / cm 2 . Since this film is a thermoplastic resin, it has sufficient adhesive ability to attach a wiring tape.
【００５１】配線テープとフィルム材料を貼り付けた半
導体素子の接着は２５０℃１０秒，圧力２０kgｆ／cm2
とした。次に配線テープ上にある接続リードを用いて半
導体素子のパッドとワイヤボンディングにより電気的に
接続した。接続部分をエポキシ系封止材料（北陸塗料，
チップコート８１０７）で封止した。最後に配線テープ
上に実装基板との接続端子であるはんだボールを取り付
けて図６−２に示す半導体装置を得た。Bonding of the semiconductor element to which the wiring tape and the film material were adhered was performed at 250 ° C. for 10 seconds and at a pressure of 20 kgf / cm 2.
And Next, the semiconductor device was electrically connected to the pads of the semiconductor element by wire bonding using the connection leads on the wiring tape. Epoxy sealing material (Hokuriku paint,
(Chip coat 8107). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG. 6-2.
【００５２】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００５３】（実施例７）ポリイミドフィルム（宇部興
産，ＳＧＡ，厚さ５０μｍ）の片面に含フッ素ポリイミ
ド（ヘキサフルオロビスフェノールＡＦとビス（４−ア
ミノフェノキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンの反
応物，ガラス転移温度２６０℃）を５０μｍ塗布し、も
う一方の片面にはポリエーテルエーテルケトン（ジヒド
ロオキシナフタレンとジフルオロベンゾフェノンの反応
物，ガラス転移温度１５４℃）を５０μｍ塗布して二種
類の接着剤層を有する三層構造のフィルム材料を作製し
た。Example 7 One side of a polyimide film (Ube Industries, SGA, 50 μm thickness) was coated on one surface with a reaction product of fluorinated polyimide (hexafluorobisphenol AF and bis (4-aminophenoxyphenyl) hexafluoropropane, glass transition temperature. 260 ° C.) is applied at 50 μm, and the other side is coated with polyether ether ketone (a reaction product of dihydrooxynaphthalene and difluorobenzophenone, glass transition temperature: 154 ° C.) at 50 μm, and has three types of adhesive layers. A film material having a structure was prepared.
【００５４】得られたフィルム材料のガラス転移温度の
低い接着層を用いて配線テープに位置合わせをして貼り
付けた。この時接着条件は２００℃１分，圧力３０kgｆ
／cm2 とした。このフィルムの接着層は熱可塑性樹脂の
ため、さらに半導体素子を貼り付けるのに十分な接着能
を有している。フィルム材料を貼り付けた配線テープと
半導体素子の接着は３００℃１０秒，圧力８０kgｆ／cm
2 とした。次に配線テープ上にある接続リードを用いて
半導体素子のパッドとギャングボンディングにより電気
的に接続した。接続部分をエポキシ系封止材料（北陸塗
料，チップコート８１０７）で封止した。最後に配線テ
ープ上に実装基板との接続端子であるはんだボールを取
り付けて図６−３に示す半導体装置を得た。Using the adhesive layer having a low glass transition temperature of the obtained film material, the film material was positioned and attached to a wiring tape. At this time, the bonding conditions were 200 ° C. for 1 minute and a pressure of 30 kgf.
/ Cm 2 . Since the adhesive layer of this film is a thermoplastic resin, the adhesive layer has sufficient adhesive ability to attach a semiconductor element. Adhesion of the wiring tape with the film material attached to the semiconductor element is at 300 ° C for 10 seconds and at a pressure of 80 kgf / cm.
And 2 . Next, it was electrically connected to the pad of the semiconductor element by gang bonding using the connection lead on the wiring tape. The connection portion was sealed with an epoxy-based sealing material (Hokuriku paint, chip coat 8107). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG. 6-3.
【００５５】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００５６】（実施例８）シリコーンフィルム(東レダ
ウコーニング，JCR6126，厚さ１５０μｍプレス成形
品）の片面にシリコーン接着剤（信越化学，KE1820）を
２０μｍ塗布し、配線テープに位置合わせをして貼り付
けた。この時接着条件は１５０℃１分，圧力３０kgｆ／
cm2 とした。さらに半導体素子を貼り付けるためもう一
方の片面に同様にシリコーン接着剤（信越化学，ＫＥ１
８２０）を２０μｍ塗布し、フィルム材料を貼り付けた
配線テープと半導体素子を接着した。接着条件は２００
℃３０秒，圧力２０kgｆ／cm2 とした。次に配線テープ
上にある接続リードを用いて半導体素子のパッドとギャ
ングボンディングにより電気的に接続した。接続部分を
シリコーン系封止材料（東レダウコーニング，DA6501）
で封止した。最後に配線テープ上に実装基板との接続端
子であるはんだボールを取り付けて図８に示す半導体装
置を得た。Example 8 One side of a silicone film (Toray Dow Corning, JCR6126, 150 μm thick press-formed product) was coated with a 20 μm silicone adhesive (Shin-Etsu Chemical, KE1820), and positioned and attached to a wiring tape. I attached. At this time, the bonding conditions were 150 ° C. for 1 minute and a pressure of 30 kgf /
cm 2 . Further, a silicone adhesive (Shin-Etsu Chemical, KE1
820) was applied to a thickness of 20 μm, and the wiring tape to which the film material was attached and the semiconductor element were bonded. Adhesion condition is 200
The temperature was 30 seconds and the pressure was 20 kgf / cm 2 . Next, it was electrically connected to the pad of the semiconductor element by gang bonding using the connection lead on the wiring tape. Silicone sealing material for connection part (Toray Dow Corning, DA6501)
And sealed. Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG.
【００５７】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００５８】（実施例９）両面ＢＴ樹脂を塗布した多孔
質ポリテトラフルオロエチレン（ジャパンゴアテック，
厚さ１９０μｍ）を用いて配線テープに位置合わせをし
て貼り付けた。この時接着条件は１５０℃１分，圧力３
０kgｆ／cm2 とした。このフィルムの接着層は熱硬化性
樹脂のＢステージ状態（半硬化）であるため、さらに半
導体素子を貼り付けるのに十分な接着能を有している。Example 9 Porous polytetrafluoroethylene coated with BT resin on both sides (Japan Gore-Tech,
(With a thickness of 190 μm) and attached to the wiring tape with alignment. At this time, the bonding conditions were 150 ° C. for 1 minute and a pressure of 3
0 kgf / cm 2 . Since the adhesive layer of this film is in the B-stage state (semi-cured) of the thermosetting resin, it has sufficient adhesive ability to attach a semiconductor element.
【００５９】フィルム材料を貼り付けた配線テープと半
導体素子の接着は２００℃２分，圧力７０kgｆ／cm2 と
した。次に配線テープ上にある接続リードを用いて半導
体素子のパッドとギャングボンディングにより電気的に
接続した。接続部分をエポキシ系封止材料（日立化成，
Ｒ０２１Ｃ）で封止した。最後に配線テープ上に実装基
板との接続端子であるはんだボールを取り付けて図６−
１に示す半導体装置を得た。The bonding between the wiring tape to which the film material was attached and the semiconductor element was performed at 200 ° C. for 2 minutes and at a pressure of 70 kgf / cm 2 . Next, it was electrically connected to the pad of the semiconductor element by gang bonding using the connection lead on the wiring tape. Epoxy sealing material (Hitachi Chemical,
R021C). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting board, are mounted on the wiring tape and
1 was obtained.
【００６０】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００６１】（実施例１０）三層構造を有する粘着フィ
ルム（寺岡製作所，テープＮo.７６０，厚さ１４５μ
ｍ，カプトンフィルムの両面にシリコーン系粘着剤）を
配線テープに位置合わせをして貼り付けた。この時接着
条件は室温５秒，圧力５０kgｆ／cm2 とした。貼り付け
にあたっては図２に示した長尺の装置を用いてフィルム
を所定の形状に打抜きながら配線テープに連続的に貼り
付けた。このフィルムの接着層は粘着性樹脂のため、未
接着部分の接着層は半導体素子を貼り付けるのに十分な
接着能を有している。Example 10 Adhesive film having a three-layer structure (Teraoka Seisakusho, tape No. 760, thickness 145 μm)
m, a silicone-based adhesive) was attached to both sides of the Kapton film on the wiring tape with alignment. At this time, the bonding conditions were a room temperature of 5 seconds and a pressure of 50 kgf / cm 2 . At the time of attaching, the film was continuously attached to the wiring tape while punching the film into a predetermined shape using the long device shown in FIG. Since the adhesive layer of this film is an adhesive resin, the adhesive layer in the non-adhered portion has sufficient adhesive ability to attach a semiconductor element.
【００６２】フィルム材料を貼り付けた配線テープと半
導体素子の接着は室温１０秒，圧力５kgｆ／cm2 とし
た。次に配線テープ上にある接続リードを用いて半導体
素子のパッドとシングルポイントボンディングにより電
気的に接続した。接続部分をシリコーン系封止材料（東
芝シリコーン，TSJ3150)で封止した。最後に配線テープ
上に実装基板との接続端子であるはんだボールを取り付
けて図６−２に示す半導体装置を得た。The bonding between the wiring tape to which the film material was attached and the semiconductor element was performed at room temperature for 10 seconds and at a pressure of 5 kgf / cm 2 . Next, it was electrically connected to the pads of the semiconductor element by single point bonding using the connection leads on the wiring tape. The connection was sealed with a silicone-based sealing material (Toshiba Silicone, TSJ3150). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG. 6-2.
【００６３】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００６４】（実施例１１）三層構造を有する粘接着フ
ィルム（厚さ１５０μｍ，アラミド不織布（１００μ
ｍ）の両面にブタジェン系粘接着剤）を半導体素子と配
線テープの間に位置合わせをして一括で貼り付けた。こ
の時接着条件は室温５秒，圧力５０kgｆ／cm2とした。
この状態では粘着状態なのである程度の位置合わせの修
正が可能である。このフィルムの接着層は粘接着性樹脂
のため、さらに１８０℃６０分恒温槽中で硬化させ三次
元架橋構造の接着状態とした。Example 11 Adhesive film having a three-layer structure (thickness: 150 μm, aramid nonwoven fabric (100 μm)
On both sides of m), butadiene-based adhesives) were collectively affixed between the semiconductor element and the wiring tape with alignment. At this time, the bonding conditions were a room temperature of 5 seconds and a pressure of 50 kgf / cm 2 .
In this state, the alignment state can be corrected to some extent because it is in the adhesive state. Since the adhesive layer of this film was an adhesive resin, it was further cured in a thermostat at 180 ° C. for 60 minutes to obtain a three-dimensional crosslinked structure.
【００６５】次に配線テープ上にある接続リードを用い
て半導体素子のパッドとシングルポイントボンディング
により電気的に接続した。接続部分をシリコーン系封止
材料（東芝シリコーン，TSJ3150)で封止した。最後に配
線テープ上に実装基板との接続端子であるはんだボール
を取り付けて図６−３に示す半導体装置を得た。Next, the connection leads on the wiring tape were electrically connected to the pads of the semiconductor element by single point bonding. The connection was sealed with a silicone-based sealing material (Toshiba Silicone, TSJ3150). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG. 6-3.
【００６６】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００６７】（実施例１２）ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物（和光純薬）とビス−（４−（２−アミ
ノフェノキシフェニル）エーテル（合成品）をジメチル
アセトアミド中、５℃で等量反応させポリアミド酸を形
成し、さらに２５０℃に加熱してポリイミドを得た。得
られたポリイミド１００ｇ中に４,４′−グリシジル−
３，３′,５,５′−テトラメチルビフェニルエーテル
(油化シェル）１９.５ｇとフェノールノボラック(明和
化成）１０.６ｇ，触媒としてトリフェニルフォスフェ
ート（和光純薬)０.２ｇをジメチルアセトアミド中で混
合して不揮発分２０重量％のワニスを作製して厚さ１０
０μｍのフィルムを作製した。Example 12 Benzophenone tetracarboxylic dianhydride (Wako Pure Chemical Industries) and bis- (4- (2-aminophenoxyphenyl) ether (synthetic product) were reacted in dimethylacetamide at 5 ° C. in equal amounts. A polyamic acid was formed and heated to 250 ° C. to obtain a polyimide, and 4,4′-glycidyl-in 100 g of the obtained polyimide.
3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl ether
19.5 g of (oiled shell), 10.6 g of phenol novolak (Meiwa Kasei), and 0.2 g of triphenyl phosphate (Wako Pure Chemical) as a catalyst in dimethylacetamide to prepare a varnish having a nonvolatile content of 20% by weight. And thickness 10
A 0 μm film was produced.
【００６８】作製したフィルムを配線テープに位置合わ
せをして貼り付けた。この時接着条件は１７０℃１０
秒，圧力３０kgｆ／cm2 とした。この条件では未接着の
接着層は半導体素子を貼り付けるのに十分な接着能を有
している。フィルム材料を貼り付けた配線テープと半導
体素子の接着は２００℃１分，圧力３０kgｆ／cm2 とし
た。さらに２００℃６０分恒温槽中で後硬化を実施し
た。次に配線テープ上にある接続リードを用いて半導体
素子のパッドとギャングボンディングにより電気的に接
続した。接続部分をエポキシ系封止材料（日立化成，RC
021C）で封止した。最後に配線テープ上に実装基板との
接続端子であるはんだボールを取り付けて図６−２に示
す半導体装置を得た。The prepared film was attached to a wiring tape after being aligned. At this time, the bonding condition is 170 ° C. 10
Second, the pressure was 30 kgf / cm 2 . Under these conditions, the unbonded adhesive layer has a sufficient adhesive ability to attach the semiconductor element. The bonding between the wiring tape to which the film material was attached and the semiconductor element was performed at 200 ° C. for 1 minute and at a pressure of 30 kgf / cm 2 . Further, post-curing was performed in a thermostat at 200 ° C. for 60 minutes. Next, it was electrically connected to the pad of the semiconductor element by gang bonding using the connection lead on the wiring tape. Epoxy-type sealing material (Hitachi Chemical, RC
021C). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG. 6-2.
【００６９】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００７０】（実施例１３）実施例１２で作製したワニ
スをポリイミドフィルム（宇部興産，ＳＧＡ，厚さ５０
μｍ）の片面に厚さ２０μｍ塗布（熱硬化性樹脂成分）
して、さらにもう一方の片面は実施例７で作製したワニ
スである含フッ素ポリイミド（ヘキサフルオロビスフェ
ノールＡＦとビス（４−アミノフェノキシフェニル）ヘ
キサフルオロプロパンの反応物，ガラス転移温度２６０
℃）を１０μｍ塗布（熱可塑性樹脂成分）して三層構造
のフィルムを作製した。熱硬化性樹脂成分側で配線テー
プに位置合わせをして貼り付けた。(Example 13) A varnish prepared in Example 12 was applied to a polyimide film (Ube Industries, SGA, thickness 50).
μm) on one side (thickness: 20 μm) (thermosetting resin component)
On the other side, the varnish prepared in Example 7 was a fluorinated polyimide (a reaction product of hexafluorobisphenol AF and bis (4-aminophenoxyphenyl) hexafluoropropane, glass transition temperature 260
C.) of 10 μm (thermoplastic resin component) to produce a three-layer film. The thermosetting resin component was positioned and attached to the wiring tape on the thermosetting resin component side.
【００７１】この時接着条件は１７０℃１０秒，圧力３
０kgｆ／cm2 とした。さらに２００℃６０分恒温槽中で
後硬化を実施した。次に熱可塑性樹脂成分側を用いて半
導体素子を貼り付けた。接着条件は３５０℃２秒，圧力
８０kgｆ／cm2 とした。次に配線テープ上にある接続リ
ードを用いて半導体素子のパッドとギャングボンディン
グにより電気的に接続した。接続部分をエポキシ系封止
材料（北陸塗料，チップコート８１０７）で封止した。
最後に配線テープ上に実装基板との接続端子であるはん
だボールを取り付けて図６−２に示す半導体装置を得
た。At this time, the bonding conditions were 170 ° C. for 10 seconds and a pressure of 3
0 kgf / cm 2 . Further, post-curing was performed in a thermostat at 200 ° C. for 60 minutes. Next, a semiconductor element was attached using the thermoplastic resin component side. The bonding conditions were 350 ° C. for 2 seconds and a pressure of 80 kgf / cm 2 . Next, it was electrically connected to the pad of the semiconductor element by gang bonding using the connection lead on the wiring tape. The connection portion was sealed with an epoxy-based sealing material (Hokuriku paint, chip coat 8107).
Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG. 6-2.
【００７２】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００７３】（比較例１）シリコーン系樹脂（東レダウ
コーニング，JCR6126)を配線テープに位置合わせをして
メタルマスクにより厚さ１５０μｍのエラストマを印刷
により形成した。形成後１５０℃６０分恒温槽中で硬化
反応印刷後のエラストマの平坦度をレーザ膜厚計により
測定した。エラストマを有する配線テープに半導体素子
を貼り付けるための接着層として、エラストマ上面にシ
リコーン接着剤(信越化学，KE1820)を２０μｍ塗布し、
位置合わせをして半導体素子を貼り付けた。(Comparative Example 1) A silicone resin (Toray Dow Corning, JCR6126) was positioned on a wiring tape, and an elastomer having a thickness of 150 μm was formed by printing using a metal mask. After the formation, the flatness of the elastomer after the curing reaction printing was measured in a thermostat at 150 ° C. for 60 minutes using a laser film thickness meter. A silicone adhesive (Shin-Etsu Chemical, KE1820) is applied to the upper surface of the elastomer as a bonding layer for attaching the semiconductor element to the wiring tape having the elastomer.
The semiconductor element was attached after alignment.
【００７４】この時接着条件は１５０℃１分，圧力３０
kgｆ／cm2 とした。次に配線テープ上にある接続リード
を用いて半導体素子のパッドとギャングボンディングに
より電気的に接続した。接続部分をシリコーン系封止材
料(東芝シリコーン,TSJ3150)で封止した。最後に配線テ
ープ上に実装基板との接続端子であるはんだボールを取
り付けて図６−１に示す半導体装置を得た。At this time, the bonding conditions were 150 ° C. for 1 minute and a pressure of 30.
kgf / cm 2 . Next, it was electrically connected to the pad of the semiconductor element by gang bonding using the connection lead on the wiring tape. The connection portion was sealed with a silicone-based sealing material (Toshiba Silicone, TSJ3150). Finally, solder balls, which are connection terminals with the mounting substrate, were mounted on the wiring tape to obtain the semiconductor device shown in FIG.
【００７５】得られた半導体装置のリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。The reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps of the obtained semiconductor device were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００７６】（比較例２）ポリイミドフィルム（宇部興
産，ＳＧＡ，厚さ５０μｍ）の両面に、２００℃以下に
融点を有する熱可塑性樹脂（ポリアミド１２，融点１７
５℃）を接着層（厚さ３０μｍ）として塗布した三層構
造のフィルムを用いて実施例１と同様に半導体装置を作
製してリフロー特性及びリード及びはんだバンプの接続
信頼性を実施例１と同様な方法で確認した。Comparative Example 2 A thermoplastic resin having a melting point of 200 ° C. or less (polyamide 12, melting point 17) was coated on both sides of a polyimide film (Ube Industries, SGA, thickness 50 μm).
5 ° C.) as a bonding layer (thickness 30 μm) was used to fabricate a semiconductor device in the same manner as in Example 1 using a three-layer film, and the reflow characteristics and the connection reliability of leads and solder bumps were compared with those in Example 1. Confirmed in a similar manner.
【００７７】（比較例３）ポリイミドフィルム（宇部興
産，ＳＧＡ５０）の両面に、室温で高弾性率であるエポ
キシ樹脂（日立化成，Ｒ０２１Ｃ）を接着層（厚さ２０
μｍ）として塗布した三層構造のフィルムを用いて実施
例１と同様に半導体装置を作製してリフロー特性及びリ
ード及びはんだバンプの接続信頼性を実施例１と同様な
方法で確認した。(Comparative Example 3) An epoxy resin (Hitachi Chemical, R021C) having a high elastic modulus at room temperature was bonded to both sides of a polyimide film (Ube Industries, SGA50) with an adhesive layer (thickness: 20).
A semiconductor device was fabricated in the same manner as in Example 1 using the three-layered film applied as μm), and the reflow characteristics and the connection reliability of the leads and the solder bumps were confirmed in the same manner as in Example 1.
【００７８】[0078]
【表１】 [Table 1]
【００７９】[0079]
【発明の効果】配線層を有するテープ材料と半導体素子
が電気的に接続され、その配線テープ上に実装基板と電
気的に接続するための外部端子を有し、配線テープと半
導体素子を絶縁的に接着する材料にフィルム材料を用い
た半導体装置において、接着用フィルム材料のリフロー
温度域（２００〜２５０℃）の弾性率が１ＭＰａ以上の
材料を用いることにより耐リフロー特性に優れた半導体
装置を提供できる。半導体素子と実装基板との熱膨張率
差により生じる熱応力を緩衝する部分にフィルム材料を
用いることにより量産性に優れた製造方法を提供するこ
とができる。The tape material having the wiring layer and the semiconductor element are electrically connected to each other, and the wiring tape has external terminals for electrically connecting to the mounting substrate. In a semiconductor device using a film material as a material to be bonded to a semiconductor device, a semiconductor device having excellent reflow resistance characteristics is provided by using a material having an elastic modulus of 1 MPa or more in a reflow temperature range (200 to 250 ° C.) of the bonding film material. it can. By using a film material for a portion that buffers thermal stress caused by a difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element and the mounting board, a manufacturing method excellent in mass productivity can be provided.
【００８０】またフィルム材料は平坦度に優れており、
厚さ１５０μｍ程度に対して高低差５μｍ以内を確保す
ることができ、作業性に優れた製造工程を提供すること
ができる。フィルム材料の応力緩衝効果により、温度サ
イクル試験で配線テープと半導体素子を電気的に接合し
ているリード部分及び半導体装置と実装基板を電気的に
接続しているバンプの両方の接続信頼性を同時に満足す
ることが可能である。The film material is excellent in flatness,
A height difference of 5 μm or less can be ensured for a thickness of about 150 μm, and a manufacturing process excellent in workability can be provided. Due to the stress buffering effect of the film material, the connection reliability of both the lead part that electrically connects the wiring tape and the semiconductor element and the bump that electrically connects the semiconductor device and the mounting board in the temperature cycle test are simultaneously improved. It is possible to be satisfied.
【図１】材料の弾性率の温度依存性を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the temperature dependence of the elastic modulus of a material.
【図２】本発明における半導体装置の製造工程を示す
図、（２−ａ）フィルムを配線テープにあらかじめ貼り
付ける製造方法、（２−ｂ）フィルムを半導体素子にあ
らかじめ貼り付ける製造方法、（２−ｃ）配線テープと
半導体素子をフィルムを介して一括で貼り付ける製造方
法。FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of a semiconductor device according to the present invention, (2-a) a manufacturing method of pasting a film to a wiring tape in advance, (2-b) a manufacturing method of pasting a film to a semiconductor element in advance, (2) -C) A manufacturing method in which a wiring tape and a semiconductor element are attached together via a film.
【図３】長尺リールを用いたフィルム貼り付けの連続工
程を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a continuous process of attaching a film using a long reel.
【図４】接着剤層付フィルムを有する配線テープを示す
図。FIG. 4 is a diagram showing a wiring tape having a film with an adhesive layer.
【図５】周辺パッドを有する半導体素子を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a semiconductor device having peripheral pads.
【図６】周辺パッドを有する半導体素子を用いた半導体
装置の例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of a semiconductor device using a semiconductor element having peripheral pads.
【図７】中央部にパッドを有する半導体素子を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a semiconductor element having a pad in the center.
【図８】中央部にパッドを有する半導体素子を用いた半
導体装置の例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of a semiconductor device using a semiconductor element having a pad in a central portion.
２．１，４．１，６．１，８．１…配線テープ、２．
１．１…バンプに接続されたリード、２．２，４．２，
６．２，８．２…緩衝体フィルム、２．３，５．１，
６．３，７．１，８．３…半導体素子、２．４，６．
４，８．４…封止樹脂、２．５，６．５，８．５…外部
端子（はんだバンプ）、３．１…配線テープの長尺リー
ル、３．２…フィルムの長尺リール、３．３…打抜き治
具、３．４…配線テープ上に形成されたフィルム、４．
１．１…配線テープ上に形成されたリード、４．３…接
着剤層、５．１．１，７．１．１…接続パッド、６．６
…外枠（ヒートスプレッダ等）。2.1, 4.1, 6.1, 8.1 ... wiring tape;
1.1 Leads connected to bumps, 2.2, 4.2,
6.2, 8.2 ... buffer film, 2.3, 5.1,
6.3, 7.1, 8.3... Semiconductor elements, 2.4, 6..
4,8.4: sealing resin, 2.5, 6.5, 8.5: external terminal (solder bump), 3.1: long reel of wiring tape, 3.2: long reel of film, 3.3: punching jig; 3.4: film formed on wiring tape;
1.1 Leads formed on wiring tape, 4.3 Adhesive layer, 5.1.1, 7.1.1 Connection pads, 6.6
... Outer frame (heat spreader, etc.).
フロントページの続き (72)発明者 荻野 雅彦 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 瀬川 正則 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 石井 利昭 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 露野 円丈 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 小角 博義 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 服部 理恵 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 森島 慎 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 安生 一郎 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株式会社 日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 坪崎 邦宏 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株式会社 日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 宮崎 忠一 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株式会社 日立製作所 半導体事業部内 (72)発明者 北野 誠 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (72)発明者 御田 護 茨城県日立市助川町三丁目１番１号 日 立電線株式会社 電線工場内 (72)発明者 岡部 則夫 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電 線株式会社 システムマテリアル研究所 内 (56)参考文献 特開 平９−107046（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−111473（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−3438（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−256733（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−346030（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−31868（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−104317（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 311 H01L 23/12 Continued on the front page (72) Inventor Masahiko Ogino 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Masanori Segawa 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Shares (72) Inventor Toshiaki Ishii 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. Within Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Inventor Enjo 7-chome, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Hitachi, Ltd., Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Hiroyoshi Okado 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd., Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Rie Hattori Omikamachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 1-1, Hitachi, Ltd., Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shin Morishima 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Inventor Ichiro Yasuo Kodaira, Tokyo 5-20-1 Mizumotocho Hitachi, Ltd., Semiconductor Division (72) Inventor Kunihiro Tsubosaki 5-2-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Chuichi Miyazaki, Kamizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo No. 20-1, Hitachi Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor Division (72) Inventor Makoto Kitano 502 Kandatecho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Mamoru Mita 3-chome, Sukekawacho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Nippon Cable Co., Ltd. Inside the cable plant (72) Inventor Norio Okabe 3550 Kida Yomachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Cable, Ltd. System Materials Research Laboratory (56) References JP-A-9-107046 (JP) JP-A-8-111473 (JP, A) JP-A-4-3438 (JP, A) JP-A-6-256733 (JP, A) JP-A-6-346030 (JP, A) 8-31868 (JP, a) JP flat 6-104317 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, B name) H01L 21/60 311 H01L 23/12
Claims (15)
された配線テープと、上記配線テープを半導体素子に絶
縁的に接着するための接着層とを有し、上記接着層は応
力緩衝層であって、上記接着層の弾性率は実装リフロー
温度領域で１ＭＰａ以上であることを特徴とする半導体
装置用接着層付き配線テープ。And 1. A wiring tape for wiring on a dielectric film made of the base material is applied, and an adhesive layer for bonding the wiring tape to the semiconductor element insulating manner, the adhesive layer may respond
The elastic modulus of the adhesive layer is a force buffer layer
A wiring tape with an adhesive layer for a semiconductor device, which is 1 MPa or more in a temperature region .
は２００〜２５０℃であることを特徴とする半導体装置
用接着層付き配線テープ。2. The mounting reflow temperature according to claim 1, wherein
Is 200 to 250 [deg.] C., a wiring tape with an adhesive layer for a semiconductor device.
リフロー温度領域での弾性率が１ＭＰａ以上の接着用フ
ィルムからなることを特徴とする半導体装置用接着層付
き配線テープ。3. The method of Claim 1, the adhesive layer is the mounting reflow temperature region in the semiconductor device adhesive layer with the wiring tape modulus, characterized in that it consists of adhesive film over 1MPa of.
支持体の両面に接着剤層を有する三層構造であることを
特徴とする半導体装置用接着層付き配線テープ。4. The method of claim 3, the semiconductor device for adhesive layer-wiring tape, wherein the adhesive film is a three-layer structure having an adhesive layer on both sides of the support.
多孔質の支持体に接着剤が含浸された構成であることを
特徴とする半導体装置用接着層付き配線テープ。5. The method of claim 3, the semiconductor device for adhesive layer-wiring tape, wherein the adhesive film is configured to adhesive porous support is impregnated.
の弾性率が４０００ＭＰａ以下であることを特徴とする
半導体用接着層付き配線テープ。6. The method according to claim 1, wherein the adhesive layer has an elastic modulus at room temperature of 4000 MPa or less.
Wiring tape with adhesive layer for semiconductors .
された配線テープと、上記配線テープを半導体素子に絶
縁的に接着するための接着層とを含んで構成され、上記
接着層は実装リフロー温度領域での弾性率が１ＭＰａ以
上の接着用フィルムからなり、上記接着用フィルムは多
孔質の支持体に接着剤が含浸されていることを特徴とす
る半導体装置用接着層付き配線テープ。 7. Wiring is performed on a substrate made of a dielectric film.
Wiring tape and the above-mentioned wiring tape to the semiconductor element.
And an adhesive layer for edge bonding.
The adhesive layer has an elastic modulus of 1 MPa or more in the mounting reflow temperature range.
Consisting of the above adhesive film,
It is characterized in that the porous support is impregnated with an adhesive.
Wiring tape with an adhesive layer for semiconductor devices.
された長尺の配線テープと、上記配線テープ上に所定の
大きさでもって連続的に貼り付けられた接着用フィルム
とからなる半導体装置用接着層付き配線テープ。8. A wiring tape elongated wire is applied onto the dielectric film consisting of a substrate composed of an adhesive film affixed to continuously have on the wiring tape at a predetermined magnitude Wiring tape with adhesive layer for semiconductor devices.
実装リフロー温度領域での弾性率が１ＭＰａ以上である
ことを特徴とする半導体装置用接着層付き配線テープ。9. The method of claim 8, the semiconductor device for adhesive layer-wiring tape, wherein the modulus of elasticity at mounting reflow temperature range of the adhesive film is 1MPa or more.
度が２００〜２５０℃であることを特徴とする半導体装
置用接着層付き配線テープ。10. The method of claim 9, the semiconductor device for adhesive layer-wiring tape, characterized in that the mounting reflow temperature is 200 to 250 ° C..
が支持体の両面に接着剤層を有する三層構造であること
を特徴とする半導体装置用接着層付き配線テープ。11. The wiring tape with an adhesive layer for a semiconductor device according to claim 8, wherein said adhesive film has a three-layer structure having adhesive layers on both surfaces of a support.
が多孔質の支持体に接着剤が含浸された構成であること
を特徴とする半導体装置用接着層付き配線テープ。12. The method of claim 8, the semiconductor device for adhesive layer-wiring tape, wherein the adhesive film is configured to adhesive porous support is impregnated.
の室温での弾性率が４０００ＭＰａ以下であることを特
徴とする接着層付き配線テープ。13. The method of claim 9, the adhesive layer with the wiring tape modulus at room temperature of the adhesive film is equal to or less than 4000 MPa.
ルにより搬送し、接着用フィルムを所定の大きさに打ち
抜きながら上記配線テープに連続的に貼り付けることを
特徴とする半導体装置用接着層付き配線テープの製造方
法。14. An adhesive layer for a semiconductor device, wherein a long wiring tape having a wiring layer formed thereon is conveyed by a reel and continuously attached to said wiring tape while punching an adhesive film into a predetermined size. Of manufacturing wiring tapes
ムをリールにより搬送することを特徴とする半導体装置
用接着層付き配線テープの製造方法。15. The method according to claim 14, wherein the long adhesive film is transported by a reel.
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