JP4654062B2 - 半導体装置製造用接着シート及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

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    • H01L2924/15747—Copper [Cu] as principal constituent
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Description

本発明は、ＱＦＮ等の半導体装置（半導体パッケージ）を製造する際に用いて好適な半導体装置製造用接着シートに関する。
近年、携帯型パソコン、携帯電話等の電子機器の小型化、多機能化に伴い、電子機器を構成する電子部品の小型化、高集積化の他、電子部品の高密度実装技術が必要になっている。このような背景下、従来のＱＦＰ(Quad Flat Package)やＳＯＰ(Small Outline Package)等の周辺実装型の半導体装置に代わって、高密度実装が可能なＣＳＰ(Chip Scale Pakeage)等の面実装型の半導体装置が注目されている。また、ＣＳＰの中でも特にＱＦＮ(Quad Flat Non-leaded)は、従来の半導体装置の製造技術を適用して製造できるため好適であり、主に１００ピン以下の少端子型の半導体装置として用いられている。
従来、ＱＦＮの製造方法として、概略下記の方法が知られている。
はじめに、接着シート貼着工程において、リードフレームの一方の面に接着シートを貼着し、次いで、ダイアタッチ工程において、リードフレームに複数形成された半導体素子搭載部（ダイパッド部）に、ＩＣチップ等の半導体素子を各々搭載する。次に、ワイヤボンディング工程において、リードフレームの各半導体素子搭載部の外周に沿って配設された複数のリードと半導体素子とをボンディングワイヤにより電気的に接続する。次に、樹脂封止工程において、リードフレームに搭載された半導体素子を封止樹脂により封止する。その後、接着シート剥離工程において、接着シートをリードフレームから剥離することにより、複数のＱＦＮが配列されたＱＦＮユニットを形成することができる。最後に、ダイシング工程において、このＱＦＮユニットを各ＱＦＮの外周に沿ってダイシングすることにより、複数のＱＦＮを同時に製造することができる。
従来、上記概略説明したＱＦＮの製造方法においては、シリコーン粘着剤を使用した接着シートが使用されてきた。しかし、シリコーン粘着剤に起因してワイヤボンディング性や、モールドフラッシュの問題が生じることがあった。そこで、この問題の改善を目的として、熱硬化型接着剤を適用した開発が行なわれている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−３３６０１５号公報
ところで、ワイヤボンディング工程前にプラズマクリーニングを実施することで、表面に付着した不純物を除去することにより、ワイヤボンディング特性をさらに向上させることが一般化している。
しかしながら、上記構成の従来の半導体装置製造用接着シートを用いた場合、半導体装置製造用接着シートの接着剤露出面表層がプラズマクリーニングにより粗化され、半導体用接着シートの剥離時に、半導体装置の接続端子、封止樹脂面への接着剤移行（以下「糊残り」と表記することがある）が発生することがあった。このような糊残りが発生した場合に、封止樹脂により封止した部分や、その近傍のリードの外部接続端子部分に接着剤が付着するため、製造された半導体装置を配線基板等に実装する際に、接続不良が発生する恐れがあった。
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、ＱＦＮ等の半導体装置の製造に用いた場合に、熱硬化型接着剤のワイヤボンディング性、モールドフラッシュ特性を維持したまま、糊残りを防止することができ、半導体装置の不良品化を防止することができる半導体装置製造用接着シートを目的とする。
本発明の半導体装置製造用接着シート（以下、「接着シート」と略記することがある。）は、半導体装置のリードフレームまたは配線基板に剥離可能に貼着される半導体装置製造用接着シートにおいて、基材と、フッ素樹脂を含有した接着剤層とを具備することを特徴とするものである。
ここで、接着剤層が熱硬化性樹脂成分（ａ）と熱可塑性樹脂成分（ｂ）を含有し、該熱硬化性樹脂成分（ａ）と熱可塑性樹脂成分（ｂ）のいずれかが、フッ素を含有するオレフィン系樹脂であることが望ましい。
また、半導体装置のリードフレームに貼着して硬化した接着剤層の１５０〜２００℃における接着強度が０.０３〜５Ｎ／ｃｍであることが望ましい。
また、接着剤層の熱硬化性樹脂成分（ａ）及び熱可塑性樹脂成分（ｂ）の質量比率（ａ）／（ｂ）が０.０５〜０.４３であることが望ましい。
熱可塑性樹脂成分（ｂ）の質量平均分子量は２,０００〜１,０００,０００であることが望ましい。
接着剤層の硬化後の貯蔵弾性率は、１５０〜２５０℃にて、０.１ＭＰａ以上であることが望ましい。
基材は、ガラス転位温度が１５０℃以上、熱膨張係数が５〜５０ｐｐｍ／℃の耐熱性フィルム、又は、熱膨張係数が５〜５０ｐｐｍ／℃の金属箔であることが望ましい。
接着剤層の片面に保護フィルムが設けられていることが望ましい。
本発明の半導体装置並びにその製造方法は、上記半導体装置製造用接着シートを用いて製造することを特徴とするものである。
本発明の半導体装置製造用接着シートであれば、接着剤層がプラズマクリーニングに曝されても、適切な剥離性を保持し、糊残りが発生しないため、本発明の接着シートを用いて、ＱＦＮ等の半導体装置を製造することにより、ワイヤボンディング不良、モールドフラッシュはもとより、糊残りを防止することができ、半導体装置の不良品化を防止できる。
以下、本発明について詳述する。
本発明の接着シートは、半導体装置のリードフレームまたは配線基板に剥離可能に貼着されるものである。ここで、リードフレームとは、金属板をエッチング又はプレス等により導体パターンを形成したものであり、配線基板とは、電気絶縁性基板の表面（または内面を含むことがある）に、導体パターンを導電性材料で形成し、固着したもののことである。
尚、以下の説明では、便宜的に、リードフレームを貼着対象として説明するが、配線基板に対しても同様である。
本発明の接着シートは、基材と、剥離性付与のためにフッ素樹脂を含有している接着剤層とを積層した構成のものである。
基材としては、耐熱性のあるもの、例えば、耐熱性樹脂フィルムや金属箔等を挙げることができる。
本発明の接着シートを用いてＱＦＮ等の半導体装置を製造する際に、接着シートは、ダイアタッチ工程、ワイヤボンディング工程、樹脂封止工程において、１５０〜２５０℃の高温に曝されるが、基材として耐熱性樹脂フィルムを用いる場合、該耐熱性フィルムの熱膨張係数はガラス転位温度（Ｔｇ）以上になると急激に増加し、金属製のリードフレームとの熱膨張差が大きくなるため、室温に戻した際に、耐熱性フィルムとリードフレームに反りが発生する恐れがある。そして、このように、耐熱性フィルムとリードフレームに反りが発生した場合には、樹脂封止工程において、金型の位置決めピンにリードフレームを装着することができず、位置ずれ不良を起こす恐れがある。
したがって、基材として耐熱性フィルムを用いる場合、ガラス転位温度が１５０℃以上の耐熱性フィルムであることが好ましく、更に１８０℃以上であることがより好ましい。また、耐熱性フィルムの１５０〜２５０℃における熱膨張係数が５〜５０ｐｐｍ／℃であることが好ましく、更に１０〜３０ｐｐｍ／℃であることがより好ましい。かかる特性を有する耐熱性フィルムとしては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、トリアセチルセルロース、ポリエーテルイミド等からなるフィルムを例示することができる。
また、基材として金属箔を用いる場合においても、前記耐熱性フィルムと同様の理由から、金属箔の１５０〜２５０℃における熱膨張係数が５〜５０ｐｐｍ／℃であることが好ましく、更に１０〜３０ｐｐｍ／℃であることがより好ましい。金属としては、金、銀、銅、白金、アルミニウム、マグネシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、パラジウム、カドミウム、インジウム、錫、鉛からなる箔や、これらの金属を主成分とした合金箔、あるいはこれらのメッキ箔を例示することができる。
また、本発明の接着シートを用いて半導体装置を製造する際に、接着シート剥離工程における糊残りを防止するためには、基材と接着剤層との接着強度Ｓａと、封止樹脂及びリードフレームと接着剤層との接着強度Ｓｂとの比（接着強度比）Ｓａ／Ｓｂが１.５以上であることが好ましい。Ｓａ／Ｓｂが１.５未満の場合では、接着シート剥離工程において糊残りが発生しやすいため好ましくない。なお、接着強度比Ｓａ／Ｓｂを１.５以上とするためには、耐熱性フィルムの場合には、接着剤層を形成する前に、耐熱性フィルムの接着剤層を形成する側の表面に、コロナ処理、プラズマ処理、プライマー処理、サンドブラスト等の、耐熱性フィルムと接着剤層との接着強度Ｓａを高くするような処理をあらかじめ施しておくことが好適である。また、金属箔の場合では、その製法から圧延金属箔と電解金属箔とに分類されるが、接着強度比Ｓａ／Ｓｂを１.５以上とするために、電解金属箔を用いると共に粗面化された側の面に接着剤層を設けて調整することが好ましい。また、電解金属箔の中でも特に、電解銅箔を用いることが特に好ましい。
また、リードフレームに対する接着剤層の硬化後の１５０〜２００℃における接着強度が０.０３〜５Ｎ／ｃｍであることがモールドフラッシュを防止できるので好ましい。０.０３Ｎ／ｃｍ未満では、モールドフラッシュが発生し易く、５Ｎ／ｃｍ超では糊残りが生じやすい。また、リードフレームに対する接着剤層の未硬化における常温の接着強度は０.９８Ｎ／ｃｍ以上であることが製造工程上、好ましい。０.９８Ｎ／ｃｍ未満では、製造工程における搬送時にリードフレームから接着剤層が剥離し易くなるからである。
本発明の接着剤層は、フッ素樹脂を含有したものである。ここで、フッ素樹脂とは、広く、フッ素元素を構成成分として含んだ樹脂を云う。
接着剤層は、熱硬化性樹脂成分（ａ）、熱可塑性樹脂成分（ｂ）を含有し、熱硬化性樹脂成分（ａ）または熱可塑性樹脂成分（ｂ）のいずれかがフッ素樹脂を含有していることが望ましい。この場合、熱硬化性樹脂成分（ａ）と熱可塑性樹脂成分（ｂ）の質量比率（ａ）／（ｂ）は０.０５〜０.４３が好ましく、０.１１〜０.２５がより好ましい。
（ａ）／（ｂ）が０.４３より大きい場合、フッ素を含有している樹脂成分とフッ素を含有していない樹脂成分とが、塗料作製時に分離し接着剤層が形成できなくなる恐れがある。（ａ）／（ｂ）が０.０５未満の場合、接着剤層の凝集力が低下する為、樹脂封止工程でモールドフラッシュが発生しやすくなるおそれがある。
半導体装置を製造するための樹脂封止工程においては、１５０〜２００℃に加熱しながら、５〜１０ＧＰａの圧力をかけて半導体素子を樹脂封止により封止する。そのため、接着シートの接着剤層が高温に曝される結果、接着剤層の接着力（接着剤層とリードフレームとの接着強度）が低下し、封止樹脂の圧力により、接着剤層がリードフレームから部分的に剥離してモールドフラッシュが発生する場合があるが、上記熱硬化性樹脂成分（ａ）、熱可塑性樹脂成分（ｂ）を有する接着剤層を用いた本発明の接着シートでは、接着剤層の接着力がより低下しないため上記問題は生じない。
熱硬化性樹脂成分（ａ）としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、イソシアナート樹脂、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、ナジイミド樹脂等を例示することができる。なお、これらの樹脂は単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。この中でもエポキシ樹脂とフェノール樹脂の少なくとも１種を含有することによって、ワイヤボンディング工程における処理温度下で高弾性率を有すると共に、樹脂封止工程における処理温度下でリードフレームとの接着強度が高い接着剤層が得られるため好ましい。
また、フッ素を含有する熱硬化性樹脂成分としては、上記熱硬化性樹脂成分にフッ素を導入したものや、二フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル等のオレフィン系樹脂に反応性官能基を有するモノマーを含有させた重合体またはそれらの２種類以上を組み合わせた共重合体等を例示することができる。更にエチレンやプロピレン、アルキルビニルエーテル等を加えた共重合体でも良い。これらの中でも特にフッ素含有オレフィン系樹脂が含有するフッ素量が多くワイヤボンディング前のプラズマクリーニングへの耐性が高いことからより好ましい。
熱可塑性樹脂成分（ｂ）としては、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、アクロロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、スチレン−ブタジエン−エチレン樹脂（ＳＥＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン樹脂（ＳＢＳ）、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリウレタン、アクリルゴム等が例示できる。
また、フッ素を含有する熱可塑性樹脂成分としては、上記熱可塑性樹脂成分にフッ素を導入したものや、オレフィン系樹脂として、二フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル等の重合体または２種類以上を組み合わせた共重合体を例示することができる。更にエチレンやプロピレン、アルキルビニルエーテル等を加えた共重合体でも良い。特にオレフィン系樹脂によるものがフッ素量を多くすることができ、ワイヤボンディング前のプラズマクリーニングへの耐久性が高いことからより好ましい。
また、熱可塑性樹脂成分（ｂ）の質量平均分子量が２,０００〜１,０００,０００、好ましくは５,０００〜８００,０００、更に好ましくは１０,０００〜５００,０００である場合には、接着剤層の凝集力を高めることができ、接着シート剥離工程における糊残りを更に防止することができるため好ましい。
また、接着剤層の熱膨張係数、熱伝導率、表面タック、接着性等を調整するために、接着剤層に無機、または有機フィラーを添加することが好ましい。ここで、無機フィラーとしては、粉砕型シリカ、溶融型シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、窒化チタン、窒化珪素、窒化硼素、硼化チタン、硼化タングステン、炭化珪素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化モリブデン、マイカ、酸化亜鉛、カーボンブラック、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン等からなるフィラー、あるいはこれらの表面にトリメチルシロキシル基等を導入したもの等を例示することができる。また、有機フィラーとしては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ナイロン、シリコーン樹脂等からなるフィラーを例示することができる。
基材の一方の面に接着剤層を形成する方法としては、基材上に直接接着剤を塗布し、乾燥させるキャスティング法や、接着剤を離型性フィルム上に一旦塗布し、乾燥させた後、基材上に転写させるラミネート法等が好適である。なお、熱硬化性樹脂成分（ａ）、熱可塑性樹脂成分（ｂ）のいずれも有機溶剤、例えばトルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族系、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の非プロトン系極性溶剤、テトラヒドロフラン等の単独あるいは混合物に対して１％以上好ましくは５％以上溶解して接着剤塗布液として使用することが好ましい。
本発明の接着シートの接着剤層上に剥離可能な保護フィルムを貼着し、半導体装置製造直前に保護フィルムを剥離する構成としても良い。この場合には、接着シートが製造されてから使用されるまでの間に、接着剤層が損傷されることを防止することができる。保護フィルムとしては離型性を有するものであればいかなるフィルムを用いても良いが、例えばポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等のフィルムや、これらフィルムの表面をシリコーン樹脂又はフッ素化合物で離型処理したフィルム等を例示することができる。
また、１５０℃から２５０℃の温度範囲全てにおける前記接着剤層の硬化後の貯蔵弾性率は、０.１ＭＰａ以上、好ましくは１ＭＰａ以上、更に５ＭＰａ以上であることが好ましい。なお、ここでいう硬化後とは、ダイアタッチ工程において加熱処理された状態における接着剤層のことをいう。貯蔵弾性率の測定条件等については後述する実施例で説明する。半導体装置を製造するためのワイヤボンディング工程においては、ボンディングワイヤを用いて半導体素子とリードフレームとを接続するために、該ボンディングワイヤの両端を１５０〜２５０℃に加熱して６０〜１２０ｋＨｚの超音波で融着する際、リードフレームの直下に位置する接着シートの接着剤層は、上記加熱による高温に曝されて低弾性化し、超音波を吸収し易くなり、その結果リードフレームが振動してワイヤボンディング不良が発生しやすいが、上記貯蔵弾性率を有する接着剤層をもつ接着シートの場合は、このような問題が発生しにくくなる。
（半導体装置の製造方法）
図１、図２に基づいて、本発明の接着シートを用いて、半導体装置を製造する方法の一例について説明する。以下、半導体装置としてＱＦＮを製造する場合を例として説明する。なお、図１はリードフレームを半導体素子を搭載する側から見たときの概略平面図であり、図２（ａ）〜（ｆ）は、図１に示すリードフレームからＱＦＮを製造する方法を示す工程図であって、リードフレームを図１のＡ−Ａ’線の拡大概略断面図である。
はじめに、図１に示す概略構成のリードフレーム２０を用意する。リードフレーム２０は、ＩＣチップ等の半導体素子を搭載する島状の複数の半導体素子搭載部（ダイパッド部）２１を具備し、各半導体素子搭載部２１の外周に沿って多数のリード２２が配設されたものである。次に、図２（ａ）に示すように、接着シート貼着工程において、リードフレーム２０の一方の面上（下面）に、本発明の接着シート１０を接着剤層（図示略）側がリードフレーム２０側となるように貼着する。なお、接着シート１０をリードフレーム２０に貼着する方法としては、ラミネート法等が好適である。次に、図２（ｂ）に示すように、ダイアタッチ工程において、リードフレーム２０の半導体素子搭載部２１に、接着シート１０が貼着されていない側からＩＣチップ等の半導体素子３０を、ダイアタッチ剤（図示略）を用いて搭載する。
次に、ワイヤボンディング直前までにかかる熱履歴で、接着シートや、ダイアタッチ剤等から発生するアウトガス成分が、リードフレームに付着し、ワイヤの接合不良による歩留低下を防止するため、ワイヤボンディング工程実施前に、前記接着シート、ダイアタッチ剤、ＩＣチップが搭載されたリードフレームをプラズマクリーニングする。
次に、図２（ｃ）に示すように、ワイヤボンディング工程において、半導体素子３０とリードフレーム２０のリード２２とを、金ワイヤ等のボンディングワイヤ３１を介して電気的に接続する。次に、図２（ｄ）に示すように、樹脂封止工程において、図２（ｃ）に示す製造途中の半導体装置を金型内に載置し、封止樹脂（モールド材）を用いてトランスファーモールド（金型成型）することにより、半導体素子３０を封止樹脂４０により封止する。
次に、図２（ｅ）に示すように、接着シート剥離工程において、接着シート１０を封止樹脂４０及びリードフレーム２０から剥離することにより、複数のＱＦＮ５０が配列されたＱＦＮユニット６０を形成することができる。最後に、図２（ｆ）に示すように、ダイシング工程において、ＱＦＮユニット６０を各ＱＦＮ５０の外周に沿ってダイシングすることにより、複数のＱＦＮ５０を製造することができる。
このように本発明の接着シート１０を用いてＱＦＮ等の半導体装置を製造することにより、熱硬化型接着剤のワイヤボンディング性、モールドフラッシュ防止性を維持したまま、該接着シートがプラズマクリーニング工程を経た状態においても、糊残りを防止することができ、半導体装置の不良品化を防止することができる。
次に、本発明に係る実施例及び比較例について説明する。
各実施例、比較例において、接着剤を調製して接着シートを作製し、得られた接着剤層や接着シートの評価を行った。
＜実施例１、２、４＞
下記表１に示す組成及び配合比（質量部）でトルエンに混合し接着剤溶液を作製した。
次に、耐熱性基材としてポリイミド樹脂フィルム（東レ・デュポン社製 商品名：カプトン１００ＥＮ、厚さ２５μm、ガラス転移温度３００℃以上、熱膨張係数１６ｐｐｍ／℃）を用い、その上に乾燥後の厚さが６μmになるように、上記接着剤溶液を塗布した後、１２０℃で５分間乾燥させ、接着剤層を有する本発明の接着シートを得た。
＜実施例３、６、７＞
下記表１に示す組成及び配合比でメチルエチルケトンに混合した接着剤溶液に変更した以外は実施例１と同様にして本発明の接着シートを得た。
＜実施例５＞
実施例１と同様の組成及び配合比で接着剤溶液を作製し、次に耐熱性基材として３／４オンスの銅箔（三井金属鉱業社製 商品名：３ＥＣ−ＶＬＰ、厚さ２５μm、熱膨張係数１６ｐｐｍ／℃）を使用し、その粗化面上に乾燥後の厚さが８μmになるように上記接着剤溶液を塗布し、１２０℃で５分間乾燥させ、接着剤層を有する本発明の接着シートを得た。
＜比較例１、２＞
下記表１に示す組成及び配合比でメチルエチルケトンに混合した接着剤溶液に変更した以外は実施例１と同様にして比較用の接着シートを得た。
表１に示す各成分は次の通り。
［熱硬化性樹脂成分（ａ）］
・フッ素樹脂：旭硝子社製、商品名：ルミフロンLF２００Ｆ
・エポキシ樹脂Ａ：大日本インキ化学工業社製、商品名：HP−７２００
・エポキシ樹脂Ｂ：ジャパンエポキシレジン社製、商品名：エピコート８２８
・フェノール樹脂Ａ：昭和高分子社製、商品名：ＣＫＭ２４００
・フェノール樹脂Ｂ：新日本石油化学社製、商品名：ＤＰＰ−６０９５Ｈ
［熱可塑性樹脂成分（ｂ）］
・ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂）：ＪＳＲ社製、商品名：ＰＮＲ−１Ｈ、質量平均分子量３３０,０００
・エチレン−メチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体樹脂：住友化学社製、商品名：ボンドファースト７Ｍ、質量平均分子量７０,０００
・アクリル酸エステル−グリシジルアクリレート−アクリロニトリル共重合体：帝国化学産業社製、ＳＧ Ｐ−３ＤＲ、質量平均分子量１,０００,０００
・ＳＢＲ（スチレン−ブタジエン共重合体）：旭化成社製、商品名：タフテックＭ１９１１、質量平均分子量１１０,０００
・フッ素ゴム：デュポン・ダウ社製、商品名：バイトン ＶＴＲ−７１１９、質量平均分子量３００,０００
［その他］
・硬化剤：日本ポリウレタン工業社製、商品名：コロネートＬ
・硬化促進剤：四国化成社製、２−エチル４−メチルイミダゾール（２Ｅ４ＭＺ）
Figure 0004654062
＜貯蔵弾性率の測定＞
前記実施例及び比較例において得られた接着剤溶液を離型フィルム上に塗布した後、接着シートを作製する際と同じ乾燥条件にて乾燥し、更にダイアタッチ工程の熱処理条件（１７５℃で２時間）で熱処理を行い、接着剤層付き離型性フィルムを作製した。なお、乾燥後の厚さが０.１ｍｍになるように接着剤の塗布、乾燥を行った。得られたサンプルを５ｍｍ×３０ｍｍに切断し、弾性率測定装置（オリエンテック社製レオバイブロンＤＤＶ−II）を用いて、周波数１１Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎ、測定温度範囲１５０℃〜２５０℃で測定を行い、その結果を表２に示した。なお、表２の数値は、測定温度範囲１５０℃〜２５０℃における貯蔵弾性率の最小値を示す。
＜接着シートの評価＞
１．ワイヤボンディング不良
各実施例及び比較例において得られた接着シートを、外寸２００ｍｍ×６０ｍｍのＱＦＮ用リードフレーム（Ａｕ−Ｐｄ−ＮｉメッキＣｕリードフレーム、４×１６個（計６４個）のマトリックス配列、パッケージサイズ１０ｍｍ×１０ｍｍ、８４ピン）にラミネート法により貼着した。次いで、エポキシ系ダイアタッチ剤を用いてアルミニウムが蒸着されたダミーチップ（６ｍｍ×６ｍｍ、厚さ０.４ｍｍ）をリードフレームの半導体素子搭載部に搭載した。得られたサンプルの半数について、プラズマクリーニングを行った。プラズマクリーニング条件は、プラズマエッチング装置（ヤマト科学社製、商品名：Ｖ１０００）を用いて、使用ガス：Ａｒ、ガス流量：４５sccm、ＲＦ出力：４５０Ｗ、処理時間：５分である。その後、ワイヤボンダー（新川社製、ＵＴＣ−４７０ＢＩ）を用い、加熱温度を２１０℃、ＵＳ ＰＯＷＥＲを３０、荷重を０.５９Ｎ、処理時間を１０ｍｓｅｃ／ピンとして、ダミーチップとリードとを金ワイヤにより電気的に接続した。得られた半導体装置６４個を検査し、リード側接続不良が発生した半導体装置数を、ワイヤボンディング不良の発生個数として検出し、その結果を表２に示した。
２．モールドフラッシュ
ワイヤボンディング不良の評価後のリードフレームを用いてモールドフラッシュの評価を行った。先ずプラズマクリーニングを実施したフレームと実施しないフレームに分け、それぞれエポキシ系モールド剤（ビフェニルエポキシ系、フイラー量８５質量％）を用い、加熱温度を１８０℃、圧力を１０ＭＰａ、処理時間を３分間として、トランスファーモールド（金型成型）により、ダミーチップを封止樹脂により封止した。樹脂封止後の半導体装置６４個を検査し、リードの外部接続用部分（リードの接着シート側の面）に封止樹脂が付着している半導体装置数を、モールドフラッシュの発生個数として検出し、その結果を表２に示した。
３．糊残り
プラズマクリーニングの有無を含むモールドフラッシュの評価後のリードフレームを用い、糊残りの評価を行った。先ず接着シートをリードフレームから剥離速度５００ｍｍ／ｍｉｎの条件で剥離した。接着シートの剥離後の半導体装置６４個を検査し、リードの外部接続用部分、モールド樹脂面を含む接着シート剥離面に接着剤が付着している半導体装置個数を、糊残りの発生数として表２に示した。
４．接着強度
各実施例及び比較例において得られた接着シートを１ｃｍ幅に切断し、５０ｍｍ×１００ｍｍ×０.２５ｍｍｔの銅板（三菱メテックス社製 商品名：ＭＦ−２０２）、及びに銅板に金メッキした板に、ロールラミネーションにより圧着させた。次にダイアタッチキュア（１７５℃ １時間）、モールド樹脂キュア（１８０℃ ４時間）相当の熱履歴後、常温に戻した。これらの板を１５０℃に加熱し、得られた積層体の接着剤層を板に対して９０°方向に引き剥がしたときの剥離強度を測定した。同様に、この剥離強度の測定を、板の加熱温度を１５０℃から２００℃まで５℃ごとに上昇させて行った。そして、１５０〜２００℃の各測定温度における剥離強度のうち最小値を接着シートの接着強度とし、その結果を表２に示した。
Figure 0004654062
表２に示すように、本発明の接着シートは、プラズマクリーニングを実施したリードフレームにおいて、ワイヤボンディング不良、モールドフラッシュ及び糊残りが全く発生しなかった。これに対し、フッ素を含有しない比較例では、糊残りの発生数が多かった。
本発明の半導体装置製造用接着シートを用いてＱＦＮを製造する際に用いて好適なリードフレームの一例を示す概略平面図である。 ＱＦＮの製造工程例を示すもので、図１のＡ−Ａ’断面図である。
符号の説明
１０ 半導体装置製造用接着シート
２０ リードフレーム
３０ 半導体素子
３１ ボンディングワイヤ
４０ 封止樹脂

Claims (9)

  1. 半導体装置のリードフレームまたは配線基板に剥離可能に貼着した後に該リードフレームまたは配線基板から剥離される半導体装置製造用接着シートにおいて、
    基材と樹脂成分を含有する接着剤層とを具備し、
    前記樹脂成分が熱硬化性樹脂成分（ａ）と熱可塑性樹脂成分（ｂ）からなり、該熱硬化性樹脂成分（ａ）と熱可塑性樹脂成分（ｂ）のいずれかが、フッ素を含有するオレフィン系樹脂であることを特徴とする半導体装置製造用接着シート。
  2. 半導体装置のリードフレームに貼着して硬化した接着剤層の１５０〜２００℃における接着強度が０.０３〜５Ｎ／ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用接着シート。
  3. 前記接着剤層の熱硬化性樹脂成分（ａ）及び熱可塑性樹脂成分（ｂ）の質量比率（ａ）／（ｂ）が０.０５〜０.４３であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置製造用接着シート。
  4. 熱可塑性樹脂成分（ｂ）の質量平均分子量が２,０００〜１,０００,０００であることを特徴とする請求項１、２、３のいずれか一項に記載の半導体装置製造用接着シート。
  5. 前記接着剤層の硬化後の貯蔵弾性率が、１５０〜２５０℃にて、０.１ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置製造用接着シート。
  6. 前記基材が、ガラス転位温度が１５０℃以上、熱膨張係数が５〜５０ｐｐｍ／℃の耐熱性フィルムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半導体装置製造用接着シート。
  7. 前記基材が、熱膨張係数が５〜５０ｐｐｍ／℃の金属箔であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半導体装置製造用接着シート。
  8. 接着剤層の片面に保護フィルムが設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の半導体装置製造用接着シート。
  9. 請求項１〜８のいずれかに記載の半導体装置製造用接着シートを用いて製造することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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