JP3449821B2 - Ｔａｂ用接着テープ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの組立
工程において、デバイスの多ピン化、小型化、高密度実
装に際し注目されているＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍ
ａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）方式に用いられる、保護層、
接着剤層、絶縁フィルムの３層構造からなるＴＡＢ用接
着テープに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、ＴＡＢ用接着テープは、次のよう
に加工されてフィルムキャリアテープとなる。 １）スプロケット，デバイスホールをスタンピングによ
り穿孔する。 ２）穿孔されたテープに銅箔を熱圧着した後、加熱によ
り接着剤を硬化させる。 ３）フォトレジストを塗布し、マスクを通して紫外線等
を照射した後現像する。 ４）デバイスホールの裏打ち、銅のエッチング、レジス
ト除去、裏打ちの除去を行い、回路を作製し、ソルダー
レジストをかける。 ５）錫、金メッキを行う。 以上の工程を経て作製されたフィルムキャリアテープ
に、チップがインナーリードボンディングされた後、リ
ードを切断し、プリント基盤等にアウターリードボンデ
ィングし、樹脂で封止する。或いは、インナーリードボ
ンディングした後、樹脂で封止し、周辺回路も含めて切
断し、アウターリードボンディングする。 【０００３】ところで最近ＩＣの多ピン化が進む中、銅
箔パターン間が狭くなることにより絶縁信頼性が問題に
なる。絶縁信頼性は接着剤の特性に起因するところが多
い。特に接着剤の耐湿熱性、電気抵抗もさることなが
ら、接着剤中に含有されるイオン性不純物（特に塩素）
のイオン化などにより絶縁信頼性は左右される。従来用
いられてきたＴＡＢ用接着テープの接着剤は、主に接着
剤の一成分であるエポキシ樹脂中に、イオン性不純物
（特に塩素）が多く含有される。接着剤の成分として使
用されるエポキシ樹脂以外の樹脂、すなわちポリアミド
樹脂、ポリエステル樹脂、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ポリビニル
アセタール樹脂等の熱可塑性樹脂にも塩素を含有する可
能性は有るが、これらの樹脂はその製造方法から、エポ
キシ樹脂と比較し、その塩素量は無視できる含有量であ
る。この主にエポキシ樹脂に由来する塩素のため電気抵
抗が低く、またイオン化した不純物により金属の腐食等
を招き、その結果、従来のＴＡＢ方式の半導体デバイス
は、銅パターン間の金属移行を含め、絶縁劣化が問題に
なっている。特に絶縁劣化に影響を与える塩素として
は、暴露される環境にもよるが、例えば１２１℃、２ａ
ｔｍ、２０時間（通称ＰＣＴ）等の条件での煮沸により
抽出される塩素に代表される、短時間の暴露で比較的イ
オン化し易い塩素が問題となってきた。 【０００４】しかしながら、前述のとおり集積回路の高
集積化、高機能化が進む現在、ＴＡＢ用接着テープを用
いたフィルムキャリアテープも高密度化しており、従来
技術によるＴＡＢ用接着テープでは、益々高まる絶縁信
頼性への要求を十分満足しきれていない。つまり従来の
要求レベルは例えば８５℃、８５％ＲＨで１０００時間
の絶縁性維持であったものが、最近は２０００時間にま
で高まっている。一方、ＩＣの初期不良テスト（バーン
インテスト）も従来は１２０℃程度であった条件が１５
０℃と高温化しており、テープへの信頼要求がより厳し
くなっている。このような状況になると、従来のような
低温、短時間の比較的暖やか（例えば１００℃３０分や
１２０℃２０時間）煮沸抽出により抽出される塩素だけ
でなく、接着剤中に含有される全ての塩素が問題となっ
てくる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、従来
のＴＡＢ用接着テープにおける上記の様な問題を解決す
ることを目的とするものである。すなわち、エポキシ樹
脂を５から３０重量％接着剤中に含有し、絶縁劣化に与
える塩素量として接着剤中に含有される全塩素量を２０
０ｐｐｍ以下に制限することによって、銅パターン間の
金属移行および絶縁劣化を防ぎ、その結果高い絶縁信頼
性が得られ、また有機絶縁フィルム、金属箔との接着性
やフレキシビリティ等ＴＡＢ用接着テープに要求される
基本性能を有したＴＡＢ用接着テープを提供することに
ある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するためになされたもので、その概要は、絶縁フ
ィルム上に、接着剤層及び保護層を設けてなるＴＡＢ用
接着テープにおいて、前記接着剤層が、ポリアミド樹
脂、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ポリビニルアセタール樹脂の少な
くとも一種と、フェノール化合物と、マレイミド化合物
と、エポキシ樹脂とを含有し、かつ該エポキシ樹脂の含
有率が５重量％から３０重量％の範囲であり、接着剤中
の全塩素含有量が２００ｐｐｍ以下であることを特徴と
するＴＡＢ用接着テープである。 【０００７】図１は、本発明の一実施例であるＴＡＢ用
接着テープの模式的断面図であって、絶縁フィルム１の
片面に、接着剤層２と保護層となる保護フィルム３が順
次積層されている。図１においては、接着剤層２は１層
構造としたものを示しているが、２層以上の層構成を有
するものであってもよい。絶縁フィルムとしては、厚さ
２５〜１８８μｍ、好ましくは５０〜１２５μｍのポリ
イミド、ポリエーテルイミド、、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリエーテルエーテルケトン等の耐熱性プラス
チックフィルムやエポキシ樹脂−ガラスクロス、エポキ
シ樹脂−ポリイミド−ガラスクロス等の複合耐熱フィル
ムからなる絶縁フィルムが使用できる。 【０００８】また本発明を構成する接着剤層は熱硬化型
のもので半硬化状であることが必要であり少なくとも１
層より構成される。接着剤層の層厚は１０〜４０μｍ、
好ましくは１５〜３０μｍの層より成る。接着剤層は、
絶縁フィルムに直接接するので、高温時においても高い
粘着性を示し、絶縁フィルムとの高い接着力を示し、ま
た、銅箔との高い接着性とフィルムキャリアへの加工時
にさらされる薬液に対して優れた耐薬品性を有すること
が要求される。その様な条件を満たすために、本発明に
おいては、硬化後の接着剤層にフレキシビリティーを与
える成分として、ポリアミド樹脂、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ポ
リビニルアセタール樹脂等の熱可塑性樹脂の少なくとも
１種が併用される。 【０００９】本発明における接着剤層の硬化成分は、そ
の構造中に官能基を有し、同成分、及び他の成分と反応
を起こし、硬化する成分を使用することができる。例え
ばエポキシ化合物、フェノール化合物、マレイミド化合
物を挙げることができる。エポキシ化合物は、１分子中
に２個以上のエポキシ基を含有することが必要であり、
エポキシ基以外に水酸基、アルコキシ基、ビニル基を含
有しても差しつかえない。具体的にはアリルグリシジル
エーテル、ブチルグリシジルエーテル、グリシジルメタ
クリレート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキ
シルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキ
サンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンカルボキ
シレート、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、ジペン
テンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジオキサイ
ド、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシ
ルメチル）アジペート、テトラヒドロフタル酸ジグリシ
ジルエステル、フェノールノボラックエポキシ樹脂、ト
リグリシジルイソシアネートビスフェノールＡとエピク
ロルヒドリンから得られるビスフェノールＡジグリシジ
ルエーテルなどのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エ
ポキシ化クレゾールノボラック樹脂、上記エポキシ化合
物を脂肪酸で部分変性したエポキシ化合物などが例示さ
れる。さらにその他の構造のエポキシ化合物例えば、シ
リコン、ＮＢＲ ＳＢＲ、ＢＲ、ダイマー酸等の各種エ
ラストマー変性エポキシ樹脂等を併用することもでき
る。 【００１０】本発明では、接着剤層中に存在する全塩素
含有量を２００ｐｐｍ以下にするために、使用するエポ
キシ樹脂は、下記に示す方法で全塩素含有量約７００ｐ
ｐｍ以下に低減したものとする事が望ましい。またエポ
キシ樹脂の接着剤中の含有率は、接着剤の耐熱性向上の
点から高い方が望ましく、また絶縁フィルムとの接着性
やフレキシビリティの点からは低い方が望ましい。本点
を考慮するとエポキシ樹脂の接着剤中の含有率は、５重
量％から３０重量％であることが必要である。すなわ
ち、本発明においてエポキシ樹脂の含有率が５重量％以
下であると接着剤の耐熱性が低下する。該耐熱性が低下
するとフィルムキャリアテープのインナーリードボンデ
ィング及びアウターリードボンディング等の加熱工程に
おいて銅箔パターンが絶縁フィルムの基材から剥離する
問題を生ずる。一方、該含有率が３０重量％以上である
と前記の銅箔と絶縁フィルムとの接着性の低下とフレキ
シビリティの低下を生ずる。塩素含有量を低減する方法
としては、一般には接着剤に使用される樹脂を所定の溶
剤で希釈し〔例として分子量４００のビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（例えば油化シェル社製エピコート８２
８）の場合は、アセトン及びメタノールの混合溶媒等で
希釈する〕、次に本溶液を電気電導度５μＳ／ｃｍ以
下、の純水中に徐々に投入し、再沈澱物を採取すること
により、塩素低減樹脂が得られる。また例えば特公平３
−１２０８８号公報に開示されている方法により塩素含
有量を減少させたエポキシ樹脂を使用することもでき
る。また全塩素含有量約７００ｐｐｍ以下に低減したエ
ポキシ樹脂が望ましいのは、高温高湿下でイオン化しや
すい塩素が低減されていることによる。またエポキシ樹
脂は一般的に塩素含有量が高いため、本発明の目的を達
成するには、接着剤にエポキシ樹脂を使用しないことも
考えられるが、前記のとおり接着剤の耐熱性向上のた
め、および金属との接着性や比較的安価であることから
エポキシ樹脂は必須の成分である。 【００１１】また、本発明において、接着剤層には硬化
促進の目的で、イミダゾール化合物を含有してもよい。
接着剤層の保護層としては、保護フィルムが使用され、
例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、
ポリプロピレン等のフィルムが例示できる。次に、本発
明のＴＡＢ用テープの製造方法について説明する。図２
は、製造工程を示すもので、（イ）保護フィルム３の上
に所定の配合の接着剤を、乾燥後の膜厚が上記の範囲に
なるように塗布し、接着剤層２を形成する。その際、半
硬化状の状態にするために、その加熱条件は、１５０〜
１８０℃で２分間の加熱条件にて乾燥させることが必要
である。次に、（ロ）形成された接着剤層２の表面に、
絶縁フィルム１を重ね合わせ、（ハ）１００〜１３０℃
で１ｋｇ／ｃｍ² 以上の条件で熱圧着し、（ニ）保護フ
ィルム３の上に接着剤層２を介して絶縁フィルム１を積
層した本発明のＴＡＢ用接着テープを得る。得られた本
発明のＴＡＢ用接着テープは巻回されて、例えば、幅３
０〜２００ｍｍで３０〜３００ｍの長さのものが得られ
る。 【００１２】 【作用】本発明において、接着剤層中に存在する塩素イ
オンの含有量を２００ｐｐｍ以下とすることで、絶縁信
頼性の高いＴＡＢ用接着テープを提供することができ
る。すなわち接着剤層中の塩素イオンの含有量を従来の
ものより制限する事により、銅パターン間の金属移行お
よび絶縁劣化を防ぎ、その結果、絶縁信頼性の高いＴＡ
Ｂ用接着テープを提供できるものである。つまり接着剤
が高温高湿バイアス下に暴露されると、接着剤中に含有
される塩素がイオン化し、この塩素イオンにより銅パタ
ーンの腐食が助長され、その結果バイアス下銅イオンの
移動が起こり、しいては絶縁劣化が起こる。よって高温
高湿バイアス下での絶縁劣化の大きな要因である塩素量
を制限することはきわめて重要なことである。ところが
従来は、例えばプラスチックモールドパッケージのトラ
ンスファーモールド材のイオン性不純物の評価にみられ
るように、１００℃，３０分間等もしくは１２１℃，２
０時間等の純水煮沸により抽出される塩素量だけを問題
としていた。しかしながら信頼性への要求は高まる一方
であり、前記の通り長期の試験においては接着剤中に含
まれる全ての塩素量が絶縁劣化に悪影響を与える事にな
る事から、接着剤中の全塩素含有量を制限することはき
わめて重要なことである。 【００１３】 【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。な
お、「部」は全て「重量部」を意味する。 実施例１ 厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムか
らなる保護層に、下記組成の接着剤層形成用塗料を塗布
し、１６０℃で２分間乾燥して、膜厚２０μｍの接着剤
層を形成した。 【００１４】 ・ポリアミド樹脂（トーマイドＴＸＣ−２３２−Ｃ 富士化成工業社製） の２５％イソプロピルアルコール／水混合溶液 ５０部 ・ビスマレイミド樹脂（ＢＭＩ−ＭＰ 三井東圧化学社製） の２０％ジメチルアセトアミド溶液 ３０部 ・エポキシ樹脂（ＹＬ−９８０ 油化シェル社製 全塩素含有量２５０ｐｐｍ） ５部 ・ノボラック型フェノール樹脂（タマノル７５２ 荒川化学社製） の５０％メチルエチルケトン溶液 ５部 ・２−エチルイミダゾールの１％メチルエチルケトン溶液 １５部 【００１５】次に、厚さ７５μｍのポリイミドフィルム
からなる絶縁フィルムを重ね合わせ、１３０℃、１Ｋｇ
／ｃｍ² の条件で加熱圧着して、本発明のＴＡＢ用接着
テープを作成した。次に、このＴＡＢ用接着テープの保
護層を剥離し、１オンスの電解銅箔（厚さ３５〜４０μ
ｍ）を貼り合わせ、１３０℃、１ｋｇ／ｃｍ² の条件で
加熱加圧処理を行った。その後更に６０℃で６時間、８
０℃で６時間、１２０℃で３時間、及び１５０℃で５時
間、順次加熱を行い、接着剤層の硬化を行った。更に、
常法により銅箔上にフォトレジスト膜を形成して処理
し、銅箔をエッチングし、櫛形回路を形成してフィルム
キャリアテープを作成し、これを高温高湿バイアス試も
しくは高温バイアス試験用サンプルとした。また、接着
剤中の全塩素含有量は、以下に示す２つの方法により測
定した。これらの測定用サンプルは、上記ＴＡＢ用接着
テープを６０℃で６時間、８０℃で６時間、１２０℃で
３時間、及び１５０℃で５時間順次加熱を行い、接着剤
層の硬化を行ったものを使用するが、硬化させなくとも
よい。 【００１６】〔全塩素含有量の測定〕（以下測定法−
１） １．接着テープ１ｇをサンプリングし、ニッケル線ヒー
ター内蔵の皿を備えたステンレスボンベに入れ、該皿の
中に置く。但し接着剤と絶縁フィルムの面積は同じとす
る。 ２．ステンレスボンベの底に電気電導度５μＳ／ｃｍ以
下の純水１０ｇを入れ、更に酸素を入れ、２０ｋｇ／ｃ
ｍ² の圧力にする。 ３．ニッケル線に通電し、試料を完全に燃焼させる。 ４．ボンベを冷却し、純水４０ｇを加える。 ５．ボンベ中の水の塩素濃度（Ｙｐｐｍ）を測定し、接
着剤に含まれる全塩素含有量（Ｃｌtotal ）ｐｐｍを下
式に従い算出する。 接着剤の比重：Ａ，接着剤の厚さ：Ｂ，絶縁フィルムの
比重：Ｃ，絶縁フィルムの厚さ：Ｄ，接着剤の重量：絶
縁フィルムの重量＝Ａ×Ｂ：Ｃ×Ｄ従って試料中の接着
剤の重量比率Ｗは、Ｗ＝Ａ×Ｂ／（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ） 従って接着剤に含まれた全塩素含有量は、（Ｃｌtotal
）＝５０×Ｙ／Ｗ（ｐｐｍ）により得られる。ちなみ
に本試験で用いたポリイミドフィルムからは殆ど塩素は
含有しないので、本試験で検出される塩素は全て接着剤
に起因するものとなる。 【００１７】〔比較のための抽出塩素含有量の測定〕
（以下測定法−２〕 １．接着テープ１０ｇをサンプリングする。 ２．５μＳ／ｃｍ以下の純水１００ｇがはいったテフロ
ン製の容器に試料を浸漬し、テフロン容器ごと密閉でき
る圧力ボンベにいれ、密閉し、１２１℃にて２０時間処
理する。 ３．抽出水の塩素濃度（Ｚｐｐｍ）を測定することによ
り、抽出塩素含有量を下記式により算出する。但し、Ｗ
は前記測定法−１に準ずる。 抽出塩素含有量＝１０×（Ｚｐｐｍ）／Ｗ ちなみに本試験で用いたポリイミドフィルムからは殆ど
塩素は含有しないので、本試験で検出される塩素は全て
接着剤に起因する。以上２つの測定方法に使用される試
料はテープより剥離除去した接着剤のみの場合でもよ
い。この場合試料重量は同じとして測定方法−１の場
合、５０×Ｚにより全塩素含有量が算出される。 【００１８】 【００１９】比較例１ 接着剤層形成用塗料として、下記組成のものを用いた以
外は、実施例１と同様にして比較用のＴＡＢ用接着テー
プ及びフィルムキャリアテープを作成した。 ・ポリアミド樹脂（トーマイドＴＸＣ−２３２−Ｃ 富士化成工業社製） の２５％イソプロピルアルコール／水混合溶液 １００部 ・エポキシ樹脂（エピコート８２８ 全塩素含有量 ２０００ｐｐｍ 油化シェ ル社製） ８部 ・ポリビニルパラフェノール樹脂（マルカリンカＳ４Ｐ 丸善石油化学社製） の５０％メチルエチルケトン溶液 ５部 ・２−エチルイミダゾールの１％メチルエチルケトンの溶液 １０部 【００２０】（特性評価試験）実施例１および２、およ
び比較例１のＴＡＢ用接着テープから得られたフィルム
キャリアテープに対して、下記の特性評価試験を行っ
た。 試験１．測定法１，２による塩素含有量の測定。 試験２．線間／線幅５０／５０μｍの櫛形パターンを用
い、１５６℃／８５％ＲＨの雰囲気下で電圧５Ｖを４０
時間印加後の陽極周辺に生じた腐食物の堆積距離。 試験３．線間／線幅５０／５０μｍの櫛形パターンを用
い、１５０℃の雰囲気下で電圧５Ｖを印加し、３００時
間後の陰極周辺におけるデンドライト（マイグレーショ
ン）の発生の有無。 【００２１】 【表１】 【００２２】表１から明らかなように、本発明のＴＡＢ
用接着テープは、上記試験によって、優れた絶縁信頼性
を示すことが確認され、また全塩素含有量で塩素を制限
する重要性も確認された。 【００２３】 【発明の効果】本発明のＴＡＢ用接着テープは、接着剤
層中に存在する全塩素含有量が２００ｐｐｍ以下という
特性を有しているため、耐銅マイグレーション等絶縁信
頼性に優れている。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のＴＡＢ用接着テープの模式的断面図で
ある。 【図２】本発明のＴＡＢ用接着テープの製造工程図であ
る。 【符号の説明】 １ 絶縁フィルム ２ 接着剤層 ３ 保護フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清 章訓 静岡県静岡市用宗巴町３番１号 株式会 社巴川製紙所 電子・ディスプレイ材料 研究所内 (72)発明者 塚本 美和 静岡県静岡市用宗巴町３番１号 株式会 社巴川製紙所 電子・ディスプレイ材料 研究所内 (72)発明者 塩澤 卓士 静岡県静岡市用宗巴町３番１号 株式会 社巴川製紙所 電子・ディスプレイ材料 研究所内 (56)参考文献 特開 平６−275682（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−156127（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−29398（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−107659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−256821（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/60

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 絶縁フィルム上に、接着剤層及び保護層
   を設けてなるＴＡＢ用接着テープにおいて、前記接着剤
   層が、ポリアミド樹脂、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ポリビニルア
   セタール樹脂の少なくとも一種と、フェノール化合物
   と、マレイミド化合物と、エポキシ樹脂とを含有し、か
   つ該エポキシ樹脂の含有率が５重量％から３０重量％の
   範囲であり、接着剤中の全塩素含有量が２００ｐｐｍ以
   下であることを特徴とするＴＡＢ用接着テープ。