JP4584028B2 - 半導体素子用粘着フィルムおよび半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子用粘着フィルムおよびそれを用いた半導体装置に関し、更に詳しくは、半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材との接着材料、すなわちダイボンド用に好適な半導体素子接着用粘着フィルム、およびその半導体素子接着用粘着フィルムを用いて製造される半導体装置に関する。

半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材との接着材料としては、従来、Ａｕ−Ｓｉ共晶合金、半田、銀ペースト、粘着フィルム等が知られている。これらのなかで、Ａｕ−Ｓｉ共晶合金及び半田は弾性率が大きく、半導体素子の高集積化に対応した大型チップへの適用が困難なため、近年は、弾性率が小さい銀ペーストや粘着フィルムが主に使用されている。銀ペーストは耐熱信頼性の点から熱硬化性樹脂を主成分としたものが主流であり、粘着フィルムはフィルム形成性の点から熱可塑性樹脂を用いたものが主流であるが、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを用いた粘着フィルムも提案されている。特に、チップサイズパッケージ、スタックパッケージ、システムインパッケージ等の実装面積の小さい高密度実装半導体装置においては、ペースト状粘着剤に比べて厚み精度やはみ出し制御性に優れたフィルム状粘着剤が広く適用されるようになってきている。
特開平５−３３１４４４号公報 特許第２９９６８５７号明細書 特開平９−５９５８９号公報 特開平１１−９２７４４号公報

熱硬化性樹脂を主成分とした銀ペーストは、半導体パッケージの組み立て加熱時に、銀ペーストから発生するアウトガスが半導体素子を汚染し、ワイヤボンド工程におけるワイヤボンダビリティ（ワイヤボンド特性）が低下する問題がある。また、アウトガスが加熱装置を汚染するという問題もある。

熱可塑性樹脂を用いた粘着フィルムは、加熱時に発生するアウトガス量が少なく、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いると接着温度を低くすることができ、リードフレームの酸化等、チップに与えるダメージを少なくすることができる。しかし、融点の低い熱可塑性樹脂を用いた粘着フィルムは、熱時の粘着力が低いのでダイボンド後の熱処理（例えばワイヤボンド工程、封止工程等）に耐えられないという問題がある。

また、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを用いた粘着フィルムは、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いることによって接着温度の低温化を図り、熱硬化性樹脂を使用することによって、熱時における高い粘着力と共に実装時における２６０℃前後の半田付け熱処理にも耐えることができるが、熱硬化性樹脂を含有するため加熱時にアウトガスが発生し易い問題がある。

本発明の目的は、半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板とを接着させる粘着フィルムであって、熱時における高い粘着力と共に実装時における２６０℃前後の半田付け熱処理にも耐え、かつ、アウトガス発生が少なく、それゆえ、半導体素子や加熱装置の汚染、ワイヤボンド特性の低下等の問題も解決する粘着フィルムを提供することである。

熱硬化性樹脂を主成分とした銀ペーストや熱硬化性樹脂を含む半導体素子用粘着フィルムが加熱された時に発生するアウトガス成分を分析したところ、これは主として使用した熱硬化性樹脂の未反応樹脂、溶剤又は反応性希釈剤に起因することが分かった。そこで、種々の熱硬化性樹脂の検討を行い、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、第一の発明は、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤を含有する半導体素子接着用粘着フィルムであって、上記エポキシ樹脂硬化剤が分子内に芳香環を３個以上有する一般式（１）で表されるアラルキルフェノール系化合物である粘着フィルムに関する。



（一般式（I）中、Ｒ１〜Ｒ１１はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基又は水酸基を表し、ｍは１〜１０の正数を表わし、Ｘは２価の有機基または単結合を表す。）
ここで、上記粘着フィルムは、基材に粘着フィルムが付着しているもの（すなわち、基材付き粘着フィルム）であってもよい。
熱可塑性樹脂が、ポリイミド樹脂であることは、耐熱性の点で好ましい態様である。

また、ポリイミド樹脂が、一般式（II）で表されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂であることは生産が容易である点で好ましい態様である。

（一般式（II）中、Ｘは、−Ｏ−、−Ｏ−Ｙ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｙ−ＯＣＯ−からなる群より選ばれた２価の基であり、Ｙは２価の有機基を表す。）
更にフィラーを含有することは、耐熱性の点で好ましい態様である。

第二の発明は、半導体素子を上記のフィルムを用いて支持部材に接着し、半導体素子を封止材で封止した半導体装置である。

本発明の半導体素子接着用粘着フィルムは、半導体素子等の電子部品とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材の接着材料として、低温粘着性、良好な熱時粘着力及び高い半田耐熱性を有し、かつ、アウトガスの発生が少ないので、半導体素子や加熱装置の汚染、ワイヤボンド特性の低下等の問題を招かない。また本発明の半導体装置は、実装時の２６０℃前後の半田付け熱処理に耐え得る高い半田耐熱性を有し、信頼性が高い。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の半導体素子接着用粘着フィルムに含有される熱可塑性樹脂は、限定されるものではなく、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シロキサンポリイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエ−テルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエ−テルケトン樹脂等があるが、好ましいものはポリイミド樹脂である。ポリイミド樹脂については、後に詳しく述べる。

本発明の粘着フィルムに含有するエポキシ樹脂は、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を含むものであれば限定されず、下記の式（１）〜（３）で表される化合物等が例示できる。




(式（１）〜（３）中、Ｒ１は２価の有機基、Ｒ２は３価の有機基、Ｒ３は４価の有機基を表す。)
式中、２価の有機基としては、炭素数１〜１０のアルキル基が例示でき、３価の有機基としては、炭素数１〜１０のアルキル基が例示でき、４価の有機基としては、炭素数１〜１０のアルキル基が例示できる。

このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ型のグリシジルエーテル、ビスフェノールＡＤ型のグリシジルエーテル、ビスフェノールＳ型のグリシジルエーテル、２，６−キシレノール型のグリシジルエーテル、水添加ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、１，４−シクロヘキサンジメタノール型のグリシジルエーテル、ジフェニルエーテル型のグリシジルエーテル、エチレンオキサイド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、プロピレンオキサイド付加体ビスフェノールＡ型のグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール型のグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール型のグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール型のグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオール型のグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ナフタレン樹脂のグリシジルエーテル、３官能のグリシジルエーテル、４官能のグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂のグリシジルエーテル、ダイマー酸のグリシジルエステル、３官能のグリシジルアミン、４官能のグリシジルアミン、ナフタレン樹脂のグリシジルアミン、ポリサルファイド変性エポキシ樹脂、ポリブタジエン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。これらに１官能エポキシ体が含まれていてもよい。

本発明の粘着フィルムに含有するエポキシ樹脂硬化剤は、分子内に芳香環を３個以上有するアラルキルフェノール系化合物である。そのようなエポキシ樹脂硬化剤として好ましいものは、下記の一般式（４）で表されるアラルキルフェノール系化合物である。


上記一般式（４）中、Ｒ1〜Ｒ11はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基又は水酸基を表し、ｍは１〜１０の正数を表す。また、Ｘは単結合または２価の有機基を表す。Ｘとしては、例えば下記の基が挙げられる。





炭素数１〜１０のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、２−メチルエチル等が挙げられる。
このようなアラルキルフェノール系化合物の中でも、下記一般式（５）で表される化合物が強い粘着力を発現する点で特に好ましい。

（式（５）中、ｍは１〜１０の正数を表す。）
本発明の粘着フィルムに含まれるフィラーとしては、銀粉、金粉、銅粉等の金属フィラー、シリカ、アルミナ、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック、窒化ホウ素等の無機フィラー、ポリメチルメタクリレート、ブタジエン−スチレン系、シリコーン樹脂等の有機フィラー等がある。

本発明において使用できる熱可塑性樹脂は、前記したように特に限定するものではないが、好ましいものはポリイミド樹脂である。ポリイミド樹脂は、通常、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて製造できる。

使用できるテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２′，３，３′−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ベンゼン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、３，４，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，２′，３−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，７−ジクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラクロルナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、フエナンスレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、チオフエン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，４，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，２′，３′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１、１，３，３−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、ｐ−フェニレンビス（トリメリテート無水物）、エチレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス（エキソ−ビシクロ〔２，２，１〕ヘプタン−２，３−ジカルボン酸二無水物）スルホン、ビシクロ−（２，２，２）−オクト（７）−エン２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフイド二無水物、１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸二無水物）、１，３−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸二無水物）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、等が挙げられるが、下記一般式（II）で表されるテトラカルボン酸二無水物が強い粘着力を発現する点、および取扱の容易さから特に好ましい。

（一般式（II）中、Ｘは、−Ｏ−、−Ｏ−Ｙ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｙ−ＯＣＯ−からなる群より選ばれた２価の基であり、Ｙは２価の有機基を表す。）
Ｙの２価の有機基としては、炭素数１〜１０のアルキル基が例示できる。
特に好ましいポリイミド樹脂は、前記の式（II）のテトラカルボン酸二無水物の含量が全テトラカルボン酸二無水物の３０モル％以上、より好ましくは５０モル％以上であるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂である。

前記式（II）で表されるテトラカルボン酸二無水物の具体例としては、４,４’−オキシジフタル酸無水物、３,４’−オキシジフタル酸無水物、３,３’−オキシジフタル酸無水物、４,４’−（４,４’−イソプロピリデンジフェノキシ）ビス（無水フタル酸）、４,４’−ハイドロキノンビス（無水フタル酸）、２,２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンジベンゾエート−３,３’,４,４’−テトラカルボン酸二無水物、１,２エチレンビス（トリメリット酸モノエステル無水物）、ｐ−フェニレンビス（トリメリット酸モノエステル無水物）等が挙げられるが、中でも４,４’−オキシジフタル酸無水物が好ましい。
全テトラカルボン酸二無水物に対して上記式（II）で表されるテトラカルボン酸二無水物の含まれる量を３０モル％以上、より好ましくは６０％以上とすることにより、粘着フィルムの低温粘着性を保つことができる。

前記ポリイミド樹脂原料の一つであるジアミンとしては、１，２−ジアミノエタン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン等の脂肪族ジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３′−ジアミノジフェニルエーテル、３，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ジアミノジフェニルメタン、３，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，４′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、４，４′−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、３，４′−ジアミノジフェニルスルホン、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、３，３′−ジアミノジフェニルスルフイド、３，４′−ジアミノジフェニルスルフイド、４，４′−ジアミノジフェニルスルフイド、３，３′−ジアミノジフェニルケトン、３，４′−ジアミノジフェニルケトン、４，４′−ジアミノジフェニルケトン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、２，２′−（３，４′−ジアミノジフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−（３，４′−ジアミノジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３′-（１，４−フェニレンビス(１−メチルエチリデン)）ビスアニリン、３，４′-（１，４−フェニレンビス(１−メチルエチリデン)）ビスアニリン、４，４′-（１，４−フェニレンビス(１−メチルエチリデン)）ビスアニリン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフエノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルフイド、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルフイド、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン等の芳香族ジアミンを挙げることができる。これは２種以上を混合して用いてもよい。

テトラカルボン酸二無水物とジアミンの縮合反応は、有機溶媒中で行う。この場合、テトラカルボン酸二無水物とジアミンは等モル又はほぼ等モルで用いるのが好ましく、各成分の添加順序は任意である。用いる有機溶媒としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリメチルベンゼン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、ｍ−クレゾール、ｏ−クロルフェノール等がある。
反応温度は８０℃以下、好ましくは０〜５０℃である。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇する。この場合、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。

ポリイミドは、上記反応物（ポリアミド酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は１２０℃〜２５０℃で熱処理する方法や化学的方法を用いて行うことができる。なお、本発明においてポリイミド樹脂とは、ポリイミド及びその前駆体を総称する。ポリイミドの前駆体には、ポリアミド酸のほか、ポリアミド酸が部分的にイミド化したものも含まれる。
本発明の製造法で用いられるエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤は、熱により橋かけ（架橋）反応を起こす。この反応を促進するために、硬化促進剤（触媒）を適宜、使用することができる。

本発明の粘着フィルムの製造において、熱可塑性樹脂１００重量部に対してエポキシ樹脂を好ましくは１〜１００重量部、更に好ましくは２〜５０重量部用い、前記のエポキシ樹脂硬化剤を好ましくは０．０２〜１２０重量部、更に好ましくは０．１〜８０重量部用いる。
エポキシ樹脂の使用量が１００重量部を超え、エポキシ樹脂硬化剤の使用量が１２０重量部を超えると、粘着フィルム加熱時の重量減少量及びアウトガス発生量が多くなり、また、フィルム形成性も悪くなる傾向となる。また、エポキシ樹脂の使用量が１重量部未満及びエポキシ樹脂硬化剤の使用量が０．０２重量部未満では、熱時粘着力が低下する傾向となる。

熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及び前記エポキシ樹脂硬化剤と共にフィラーを含有させる場合のフィラーとしては、先に述べたような金属フィラー、無機フィラー又は有機フィラーを用いる。フィラーのうち、前記金属フィラーは粘着フィルムに導電性またはチクソ性を付与する目的で添加され、無機フィラーは粘着フィルムに低熱膨張性、低吸湿性を付与する目的で添加され、有機フィラーは粘着フィルムに靭性を付与する目的で添加される。これら金属フィラー、無機フィラー又は有機フィラーはそれぞれ２種以上を用いることもできる。フィラーを用いた場合の混合・混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、組み合せて行うことができる。

フィラーの含有量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し０〜１００重量部、好ましくは０〜５０重量部の範囲である。１００重量部よりも多いと粘着性が低下する場合がある。
フィラー含有の粘着フィルムは、熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂及び前記エポキシ樹脂硬化剤を有機溶媒に溶解後、フィラーを加え、必要に応じ他の成分を加え、混合・混練する。得られたペースト状混合物を、基材上に均一に塗布し、加熱・乾燥して製造する。

上記粘着フィルムの製造の際に用いる有機溶媒は、材料を均一に溶解、混練または分散でき、加熱によって容易に除去できる溶媒とする。例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリメチルベンゼン、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、ジオキサン等がある。

加熱・乾燥は使用した溶媒が十分に揮散する条件、すなわち、概ね６０〜２００℃の温度で、０．１〜９０分間加熱して行う。その後、粘着フィルムは通常、室温下で基材から剥がして使用する。あるいは、基材付きのまま使用することもできる。
粘着フィルムの製造時に使用する基材は、上記の粘着フィルム製造時の加熱・乾燥条件に耐えるものであれば特に限定するものではない。例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等がある。これらのフィルムは、シリコーン系やシリカ系の離型剤で処理されたものであってもよい。

粘着フィルムは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子と、４２アロイリードフレーム、銅リードフレーム等のリードフレーム、樹脂基板等の支持部材との接着に用いることができる。すなわち、前記したような半導体素子と支持部材との間に本発明の粘着フィルムを挾み、１００〜３００℃、０．１〜３００秒間、加熱圧着して、両者を接着させる。その後、ワイヤーボンディング工程、封止材による封止工程を経て半導体装置（半導体パッケージ）とされる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（ポリイミド合成例１）
攪拌機、窒素導入管、温度計、メシチレンを満たしたディーンスターク管を備えた３００ｍｌの五つ口のセパラブルフラスコに、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−ｐ−アミノベンゾエート（イハラケミカル工業株式会社製、商品名：エラスマー１０００、平均分子量１２６８）１８．７５ｇ、オキシ−４，４’−ジフタル酸二無水物（マナック株式会社製、商品名：ＯＤＰＡ−Ｍ）４５．８７ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１０２ｇ、メシチレン４４ｇを計り取り、窒素雰囲気下で溶解させ、そこにビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン（信越化学工業株式会社製、商品名：ＰＡＭ−Ｅ）３２．００ｇを少量ずつ添加した。その後、窒素導入管を溶液内に挿入し（バブリング状態にし）、系内の温度を１７０℃〜１８０℃に加熱し、水を共沸除去しながら１２時間保持した。冷却後、メシチレン１４６ｇを加えて希釈し、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジヒドロキシビフェニル（和歌山精化工業株式会社製、商品名：ＨＡＢ）０．９３ｇを添加し、ポリイミド（Ｐ−１）の溶液を得た。このポリイミド（Ｐ−１）の３５℃における対数粘度を、ウベローデ粘度計を用いて測定した結果、０．８１ｄｌ／ｇであった。

（ポリイミド合成例２）
攪拌機、窒素導入管、温度計、メシチレンを満たしたディーンスターク管を備えた３００ｍｌの五つ口のセパラブルフラスコに、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−ｐ−アミノベンゾエート（イハラケミカル工業株式会社製、商品名：エラスマー１０００、平均分子量１２６８）１８．１６ｇ、オキシ−４，４’−ジフタル酸二無水物（マナック株式会社製、商品名：ＯＤＰＡ−Ｍ）４４．４３ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１００ｇ、メシチレン４３ｇを計り取り、窒素雰囲気下で溶解させ、そこにビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン（信越化学工業株式会社製、商品名：ＰＡＭ−Ｅ）３１．００ｇを少量ずつ添加した。その後、窒素導入管を溶液内に挿入し（バブリング状態にし）、系内の温度を１７０℃〜１８０℃に加熱し、水を共沸除去しながら１２時間保持した。冷却後、メシチレン１４３ｇを加えて希釈し、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（三井化学株式会社製、商品名：ＡＰＢ）１．２２ｇを添加し、ポリイミド（Ｐ−２）の溶液を得た。このポリイミド（Ｐ−２）の３５℃における対数粘度を、ウベローデ粘度計を用いて測定した結果、０．８８ｄｌ／ｇであった。

（実施例１〜２、比較例１〜２）
ポリイミド合成例１およびポリイミド合成例２で得られたポリイミドを熱可塑性樹脂として用い、表１の配合表に示す通り、Ｎｏ．１〜４のワニスを調合した。このワニスを２５μｍの厚さに基材（ポリエチレンテレフタレートフィルム）上に塗布し、１００℃で３０分加熱し、その後、室温で基材から剥がして、粘着フィルムを得た。得られた粘着フィルムはいずれも室温でタック性はなく、自己支持性を持つフィルムであった。なお、表１において、各記号は下記のものを意味する。
ＶＧ３１０１：エポキシ樹脂、三井化学株式会社製、商品名：ＴＥＣＨＭＯＲＥ
ＸＬＣ−３Ｌ：フェノール系硬化剤、三井化学株式会社製（←式（I）中で、R1〜R11は、水素原子、ｍは約4、ｘはメチレンである）
２ＭＡＯＫ：イミダゾール系硬化剤、四国化成工業株式会社製
１ＦＸ：シリカ系フィラー、株式会社龍森製
ＭＳ：メシチレン（トリメチルベンゼン）
実施例１〜２及び比較例１〜３の粘着フィルムの２６０℃での剪断強度、並びに２６０℃で２分間加熱したときの重量減少量についての評価試験結果を表２に示す。なお、表２の比較例３は銀ペースト（日立化成工業株式会社製、商品名エピナール）である。

（剪断粘着力の測定法）
５×５ｍｍのシリコンチップを５×５ｍｍの粘着フィルムで樹脂基板上に１３０℃／０．１ＭＰａで接着し、１８０℃／１０ｍｉｎ、１７５℃／６０ｓ／１０ＭＰａ、１８０℃／５ｈｒの順で熱履歴、圧力履歴を加えたサンプルを用いて、２６０℃で３０秒保持した後の剪断粘着力をシェアテスター（西進商事株式会社製ＳＳ−３０ＷＤ）により測定した。

（重量減少量の測定法）
適当な大きさに切断した粘着フィルムを載せた金属板を表面温度が２６０℃の熱盤上に置き、２分間加熱する。室温に冷却した後、粘着フィルムの重量を測定し、加熱処理前の粘着フィルムの重量と比べ粘着フィルムの重量変化量（単位：μｇ／ｍｍ³（粘着フィルム））を求め、これを重量減少量とした。

表１ 配合表

表２ 粘着フィルムの評価試験結果

本発明の粘着性樹脂組成物を用いることにより、実装時の半田付け熱処理に耐え、かつ、アウトガス発生量が少ないフィルム状接着を提供することが可能であり、半導体パッケージ製造においてダイボンド用材料として好適に使用することができる。

Claims (5)

1. 熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、及びエポキシ樹脂硬化剤を含有する粘着フィルムであって、
   前記エポキシ樹脂硬化剤が、下記一般式（I）で表されるアラルキルフェノール系化合物であり、
   前記エポキシ樹脂が、一般式（１）〜（３）のいずれかで表される化合物である、半導体素子用粘着フィルム。
   （一般式（I）中、Ｒ_１〜Ｒ_１１はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基又は水酸基を表し、ｍは１〜１０の正数を表わし、Ｘは２価の有機基または単結合を表す）
   （一般式（１）におけるＲ_１は、炭素数１〜１０の２価のアルキル鎖を示し；一般式（２）におけるＲ_２は、炭素数１〜１０の３価のアルキル鎖を示し；一般式（３）におけるＲ_３は、炭素数１〜１０の４価のアルキル鎖を示す）
2. 前記熱可塑性樹脂がポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子用粘着フィルム。
3. 前記ポリイミド樹脂が、一般式（II）で表されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の半導体素子用粘着フィルム。
   
   （一般式（II）中、Ｘは、−Ｏ−、−Ｏ−Ｙ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｙ−ＯＣＯ−からなる群より選ばれた２価の基であり、Ｙは２価の有機基を表す）
4. 更にフィラーを含有することを特徴とする請求項１に記載の半導体素子用粘着フィルム。
5. 半導体素子を請求項１〜４いずれかに記載の粘着フィルムで支持部材に接着し、半導体素子を封止材で封止した半導体装置。