JP6173656B2 - 両面接着フィルム及びこれを用いた電子部品モジュール - Google Patents
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Description
(式中、aは0〜5の整数を表す。)
で表されるエポキシ樹脂[E−XL−24、E−XL−3L(三井化学(株)、商品名)]、ウレタン変性エポキシ樹脂[EPU−15、EPU−18(旭電化工業(株)、商品名)]、ゴム変性エポキシ樹脂[EPR−4032、EPR−1309(旭電化工業(株)、商品名)]、キレート変性エポキシ樹脂[EP−49−10、EPU−78−11(旭電化工業(株)、商品名)]、グリシジルエステル型エポキシ樹脂[YD−171、YD−172(東都化成(株)、商品名)、AK−601(日本化薬(株)、商品名)]が挙げられる。
(式中、R1はメチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基を示し、R2は水素又はメチル基、エチル基等の炭素数1〜6のアルキル基を示し、bは2〜4の整数を示す。)で表される特殊フェノール樹脂[PP−700−300(日本石油化学(株)製、商品名)]、ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールAD、ビスフェノールS、アリル化ビスフェノールF、アリル化ビスフェノールA、アリル化ビスフェノールAD、アリル化ビスフェノールS、多官能フェノール[p−CR、TrisP−PHBA、MTPC、TrisP−RS(本州化学工業(株)、商品名)]等のフェノール化合物、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)スルフィド、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルフィド、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、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、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチルアミノプロピルアミン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(4−アミノフェニル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ビス(4−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(2−アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ビス(3−アミノブチル)ジシロキサン、1,3−ジメチル−1,3−ジメトキシ−1,3−ビス(4−アミノブチル)ジシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス(4−アミノフェニル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラフェニル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(2−アミノエチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(4−アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5−テトラメチル−3,3−ジメトキシ−1,5−ビス(5−アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサエチル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサプロピル−1,5−ビス(3−アミノプロピル)トリシロキサン、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、トリスジメチルアミノメチルフェノール、ピペリジン、メンタンジアミン、ボロントリフルオライドモノエチルアミン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−ウンデセン−7、6−ブチル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−ウンデセン−7、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−ノネン−5等のアミン化合物、ジシアンジアミド、二塩基酸ジヒドラジド[ADH、PDH、SDH(いずれも日本ヒドラジン工業(株)製、商品名)]、エポキシ樹脂とアミン化合物の反応物からなるマイクロカプセル型硬化剤[ノバキュア(旭化成工業(株)製、商品名)]、U−CAT3502T、U−CAT3503N(サンアプロ(株)、商品名)等の尿素化合物、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水ドデシルコハク酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、3又は4−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、3又は4−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチルビシクロ[2.2.1]へプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、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、4,4’−(4,4’イソプロピリデンジフェノキシ)−ビス(フタル酸無水物)、4,4’−[デカン−1,10ジイルビス(オキシカルボニル)]ジフタル酸無水物、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の酸無水物、KT−990、CP−77(旭電化工業(株)、商品名)、SI−L85、SI−L145(三新化学工業(株)、商品名)等のカチオン重合触媒、ポリメルカプト化合物、ポリアミド化合物が挙げられる。これらの硬化剤を2種以上適宜組み合わせて用いてもよい。
製造例1
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた500mlの四つ口フラスコに、ジアミンとして1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(0.03mol)及び1,12−ジアミノドデカン(0.08mol)と、溶剤としてN−メチル−2−ピロリドン150gを入れ、60℃で攪拌した。
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた500mlの四つ口フラスコに、ジアミンとして1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(0.07mol)及び4,9−ジオキサデカン−1,12−ジアミン(0.03mol)と、NMP150gを入れ、60℃で攪拌した。
攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた四つ口フラスコに、窒素雰囲気下、オルソクレゾール/ノボラック型エポキシ樹脂(13.2質量%、東都化成製、商品名YDCN703)、キシレン変性フェノール樹脂(11.1質量%、三井化学製、商品名XLC−LL)、微細シリカフィラ(7.8質量%、日本アエロジル製、商品名R972V)、メルカプトン系カップリング剤(0.4質量%、日本ユニカー製、商品名A189)、ウレイドシラン系カップリング剤(0.8質量%、日本ユニカー製、商品名A−1160)、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール(0.025質量%、四国化学製、商品名2PZ−CN)及びエポキシ含有アクリルゴム(66.6質量%、帝国化学産業製、商品名HTR−860P−3)を加え、よく混錬してワニスを得た。
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた500mlの四つ口フラスコに、窒素雰囲気下、2,2−ビス[4−(4アミノフェノキシ)フェニル]プロパン258.3g(0.63mol)及び1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサン10.4g(0.042mol)を入れ、NMP1450gに溶解した。
製造例1〜4で得たワニスを剥離処理済みのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、80℃で30分、続いて150℃で30分加熱し、その後、室温(25℃)でポリエチレンテレフタレートフィルムを剥して、厚さ25μmの接着剤層を得た。
厚さ50μmのポリイミドフィルム(宇部興産(株)製のユーピレックスSGA、線膨張係数:30ppm)を準備し、これを「支持フィルム1」として使用した。支持フィルム1の片面に製造例1のワニスを塗布し、80℃で30分、続いて150℃で30分加熱して支持フィルム1の片面に厚さ25μmの第一の接着剤層を形成させた。
第一の接着剤層及び第二の接着剤層の両方を製造例1のワニスを用いて形成したこと以外は実施例1と同様の工程を経て、5層構成の両面接着フィルムを得た。
第一の接着剤層及び第二の接着剤層を製造例3のワニスを用いて形成したこと以外は実施例1と同様の工程を経て、5層構成の両面接着フィルムを得た。
支持フィルム1に代えて、厚さ50μmのポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム製)を「支持フィルム2」として使用したこと以外は実施例1と同様の工程を経て、5層構成の両面接着フィルムを得た。
支持フィルム1に代えて、厚さ50μmのポリエチレンフィルム(タマポリ製、商品名NF−15、線膨張係数:160ppm)を「支持フィルム3」として使用したこと以外は実施例1と同様の工程を経て、5層構成の両面接着フィルムを得た。
支持フィルム1に代えて、厚さ50μmのポリプロピレンフィルム(東レ製、トレファン、線膨張係数:115ppm)を「支持フィルム4」として使用したこと以外は実施例1と同様の工程を経て、5層構成の両面接着フィルムを得た。
第一の接着剤層及び第二の接着剤層を製造例4のワニスを用いて形成したこと以外は実施例1と同様の工程を経て、5層構成の両面接着フィルムを得た。
両面にカバーフィルムをラミネートしなかったこと以外は実施例1と同様の工程を経て、3層構成の両面接着フィルムを作製した。
両面にカバーフィルムをラミネートしなかったこと以外は実施例2と同様の工程を経て、3層構成の両面接着フィルムを作製した。
両面にカバーフィルムをラミネートしなかったこと以外は実施例3と同様の工程を経て、3層構成の両面接着フィルムを作製した。
両面にカバーフィルムをラミネートしなかったこと以外は実施例4と同様の工程を経て、3層構成の両面接着フィルムを作製した。
製造例1のワニスを剥離処理済みのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、80℃で30分、続いて150℃で30分加熱し、その後、室温(25℃)でポリエチレンテレフタレートフィルムを剥して、厚さ100μmの接着剤層を形成させた。さらに、その両側に、ポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム製、商品名GE−50)を140℃/0.2MPa、1.0m/minでラミネートした。こうして単層の接着剤層の両側にポリエチレンテレフタレートフィルムをカバーフィルムとして積層した3層構成の両面接着フィルムを得た。
実施例及び比較例で用いた各支持フィルムから、4×20mmの大きさの試料を切り出した。この試料について、セイコー電子製のTMA120を用いて、Extension、昇温スピード:5℃/min、試料測定長さ:10mmの条件で試料の変位量を測定して線膨張係数を得た。各支持フィルムの線膨張係数を表2に示す。
1.外観異物
各実施例及び比較例で得た両面接着フィルムから100mm×100mmの試料を切り出し、ポンチ又はカッターナイフを使用して、試料の10箇所に0.5〜10mmの穴を開けた。
各実施例及び比較例で得た両面接着フィルムから、カバーフィルムがある場合はこれを剥がしてから、80mm×80mmサイズの試験片を切り出した。切り出された試験片の各辺中央にそれぞれ評点を打ち、相対する評点間の長さを0.001mm単位まで測定した。
各実施例及び比較例で得た両面接着フィルムから、カバーフィルムがある場合はこれを剥がしてから、12mm×12mmサイズの試験片に正確に切り出した。切り出した試験片を42Aのリードフレーム上に置いた。
熱盤の温度:第二の接着剤層の硬化後のガラス転移温度+80℃(例えば、第二の接着剤層を製造例2のワニスを用いて形成した両面接着フィルムの場合、熱盤の温度は52℃+60℃=112℃に設定した。)
シリコンチップの圧着条件:10N×10sec
表3に、両面接着フィルムの構成と評価結果を示す。表中、第一の接着剤層及び第二の接着剤層の番号1、2、3及び4は、それぞれ、製造例1、2、3及び4のワニスを用いて形成されたものであることを示す。
Claims (6)
- 支持フィルムと、
該支持フィルムの両面にそれぞれ積層された接着剤層と、
それぞれの該接着剤層の前記支持フィルムとは反対側の面に積層されたカバーフィルムと、を備え、
それぞれの前記接着剤層が、100℃以下のガラス転移温度を有する熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂と、フィラーとを含有し、
硬化後の前記接着剤層が100℃未満のガラス転移温度を有する、半導体素子及び/又はMEMS素子を基板に接着するために用いられる両面接着フィルム。 - 前記支持フィルムが100ppm以下の線膨張係数を有する、請求項1に記載の両面接着フィルム。
- 前記支持フィルムが、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート及び液晶ポリマーからなる群から選ばれるポリマーのフィルムである、請求項1又は2に記載の両面接着フィルム。
- それぞれの前記接着剤層が互いに同じ組成を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の両面接着フィルム。
- 基板と、該基板に搭載された、半導体素子及びMEMS素子から選ばれる複数の素子と、前記基板と前記素子との間に介在する接着層と、を備え、前記接着層が、カバーフィルムが除去された請求項1〜4のいずれか一項に記載の両面接着フィルムから形成されている、電子部品モジュール。
- 基板と、該基板に搭載された、半導体素子及びMEMS素子から選ばれる複数の素子と、前記基板と前記素子との間に介在する接着層と、を備える電子部品モジュールの製造方法であって、
支持フィルムと、該支持フィルムの両面にそれぞれ積層された接着剤層と、それぞれの該接着剤層の前記支持フィルムとは反対側の面に積層されたカバーフィルムと、を備える両面接着フィルムを穴開け加工する工程と、
穴開け加工された前記両面接着フィルムから一方のカバーフィルムを除去し、一方の接着剤層を前記基板に熱圧着した後、他方のカバーフィルムを除去し、他方の接着剤層を前記素子に熱圧着する、又は、穴開け加工された前記両面接着フィルムから両方のカバーフィルムを除去し、前記基板及び前記素子を両方の接着剤層に同時に熱圧着する工程と、
を備える、製造方法。
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