JPH10178060A

JPH10178060A - 半導体集積回路接続用基板およびそれを構成する部品ならびに半導体装置

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Publication number: JPH10178060A
Application number: JP9216518A
Authority: JP
Inventors: Taiji Sawamura; 泰司澤村; Yoshio Ando; 芳雄安藤; Shoji Kigoshi; 将次木越
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】耐リフロー性、サーマルサイクル性に優れた半
導体集積回路接続用基板およびそれを構成する部品なら
びに半導体装置を工業的に提供し、表面実装用の半導体
装置の信頼性を向上させる。【解決手段】絶縁体層および導体パターンからなる配線
基板層、導体パターンが形成されていない層および接着
剤層をそれぞれ少なくとも１層以上有する半導体集積回
路接続用基板であって、該接着剤層を構成する接着剤組
成物がエポキシ樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）か
らなる熱硬化型の接着剤組成物であることを特徴とする
半導体集積回路接続用基板およびそれを構成する部品な
らびに半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路
（ＩＣ）を搭載し、パッケージ化する際に用いられる半
導体集積回路接続用基板（インターポーザー）およびそ
れを構成する部品ならびに半導体装置に関する。さらに
詳しくは、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、ランドグ
リッドアレイ（ＬＧＡ）方式の表面実装パッケージに用
いられる半導体集積回路接続用基板を構成する絶縁層お
よび導体パターンからなる配線基板層と、たとえば金属
補強板（スティフナー、ヒートスプレッター）等の導体
パターンが形成されていない層の間を、半田耐熱性、サ
ーマルサイクル性等の信頼性に優れた接着剤組成物によ
り接着し積層した構造の半導体集積回路接続用基板およ
びそれを用いた半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体集積回路（ＩＣ）パッケー
ジとして、デュアルインラインパッケージ（ＤＩＰ）、
スモールアウトラインパッケージ（ＳＯＰ）、クアッド
フラットパッケージ（ＱＦＰ）等のパッケージ形態が用
いられてきた。しかし、ＩＣの多ピン化とパッケージの
小型化に伴って、最もピン数の多くできるＱＦＰにおい
ても限界に近づいている。これは特にプリント基板に実
装する際に、外部端子（リード）間の狭ピッチ化による
取扱い性の困難化とプリント基板上の半田の印刷精度が
得にくいことによる。そこで近年、多ピン化、小型化の
手段としてＢＧＡ方式、ＬＧＡ方式、ＰＧＡ方式等が実
用化されてきた。中でも、ＢＧＡ方式はプラスチック材
料の利用による低コスト化、、軽量化、薄型化が図れる
だけでなく、表面実装可能なことから高く注目されてい
る。

【０００３】図１にＢＧＡ方式の例を示す。ＢＧＡ方式
は、ＩＣを接続した半導体集積回路接続基板の外部接続
端子としてＩＣのピン数にほぼ対応する半田ボールを格
子状（エリアアレイ）に有することを特徴としている。
プリント基板への接続は、半田ボール面をすでに半田が
印刷してあるプリント基板の導体パターン上に一致する
ように乗せて、リフローで半田を溶解する一括リフロー
により行われる。パッケージとしての特徴は、従来の
ＱＦＰ等周辺に接続端子を配列したＩＣパッケージに比
べて、パッケージ裏面に接続端子を配列する点であり、
より多くの接続端子を少ないスペースに広い間隔で配列
できるところにある。このため、実装面では、低実装面
積化と高実装効率化が図れる。

【０００４】この機能をさらに進めたものに、チップス
ケールパッケージ（ＣＳＰ）があり、その類似性からマ
イクロＢＧＡと称されている。本発明は、これらのＢＧ
Ａ構造を有するＣＳＰにも適用できる。

【０００５】一方、ＢＧＡパッケージには以下の課題が
ある。（ａ）半田ボール面の平面性、（ｂ）耐リフロー
性、（ｃ）放熱性、（ｃ）サーマルサイクル性である。

【０００６】これらを改善する方法として、半導体集積
回路接続用基板に補強（平面性維持）、放熱、電磁的シ
ールドを目的とする金属板等の材料を積層する方法が一
般的に用いられている。特に、ＩＣを接続するための絶
縁層および導体パターンからなる配線基板層にＴＡＢテ
ープやフレキシブル基板を用いた場合に重要になる。

【０００７】このため、半導体集積回路接続用基板は、
図２に例示するように、ＩＣを接続するための絶縁体層
１１および導体パターン１３からなる配線基板層、補強
板（スティフナー）、放熱板（ヒートスプレッター）、
シールド板等の導体パターンが形成されていない層１
５、およびこれらを積層するための接着剤層１４をそれ
ぞれ少なくとも１層以上有する構造となっている。これ
らの半導体集積回路接続用基板は、あらかじめ配線基板
層または導体が形成されいない層のいずれかに接着剤組
成物を半硬化状態で積層あるいは塗布・乾燥した中間製
品としての部品を作成しておき、パッケージ組立工程で
貼り合わせ、加熱硬化させて作成される。

【０００８】最終的に、接着剤層１４は、パッケージ内
部に残留する。以上の点から接着剤層１４に要求される
特性として、（ａ）耐リフロー性、（ｂ）温度サイクル
やリフローの際に、配線基板層と補強板等の異種材料間
で発生する応力吸収（低応力性）、（ｃ）易加工性、
（ｄ）配線上に積層する場合の絶縁性などが挙げられ
る。

【０００９】中でも、重要な要求項目は耐リフロー性と
耐サーマルサイクル性である。

【００１０】耐リフロー性は、半田浴浸漬、不活性ガス
の飽和蒸気による加熱（ベーパーフェイズ法）や赤外線
リフローなどパッケージ全体が２１０〜２７０℃の高温
に加熱される実装方式において、接着剤層が剥離しパッ
ケージの信頼性を低下するというものである。リフロー
工程における剥離の発生は、接着剤層を硬化してから実
装工程の間までに吸湿された水分が加熱時に爆発的に水
蒸気化、膨張することに起因するといわれており、その
対策として後硬化したパッケージを完全に乾燥し密封し
た容器に収納して出荷する方法が用いられている。

【００１１】耐サーマルサイクル性は、ＢＧＡなどピン
数の多いパッケージは動作時１００℃を越える高温にな
るため要求される特性であり、線膨張係数の異なる材料
間を接続する接着剤には発生応力を緩和する目的で、低
弾性率化が要求されている。

【００１２】このようなことから、接着剤の改良も種々
検討されたいる。例えば、耐サーマルサイクル性に優れ
た接着剤層として、低弾性率の熱可塑性樹脂あるいはシ
リコーンエラストマー（特公平６−５０４４８号公報）
などが提案されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに乾燥パッケー
ジを容器に封入する方法は製造工程および製品の取扱い
が煩雑にあるうえ、製品価格がきわめて高価になる欠点
がある。

【００１４】また、種々提案された接着剤も耐サーマル
サイクル性は優れるものの、耐リフロー性を満足するも
のではなかった。

【００１５】本発明の目的は、かかるリフロー工程に生
じる問題点を解消し、信頼性が高く、耐リフロー性およ
びサーマルサイクル性に優れた半導体集積回路接続用基
板およびそれを構成する部品ならびに半導体装置を提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】すなわち、絶縁体層およ
び導体パターンからなる配線基板層、導体パターンが形
成されていない層および接着剤層をそれぞれ少なくとも
１層以上有する半導体集積回路接続用基板であって、該
接着剤層を構成する接着剤組成物がエポキシ樹脂（Ａ）
および熱可塑性樹脂（Ｂ）からなる熱硬化型の接着剤組
成物であることを特徴とする半導体集積回路接続用基板
およびそれを構成する部品ならびに半導体装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を詳述する。

【００１８】本発明における半導体集積回路接続用基板
とは、半導体素子を接続するものであり、絶縁体層およ
び導体パターンからなる配線基板層、導体パターンが形
成されていない層、接着剤層をそれぞれ少なくとも１層
以上有するものであれば、形状、材料および製造方法は
特に限定されない。したがって、最も基本的なものは３
層構造であるが、それ以上の多層構造もこれに含まれ
る。

【００１９】配線基板層は、半導体素子の電極パッドと
パッケージの外部（プリント基板等）を接続するための
導体パターンを有する層であり、絶縁体層の片面または
両面に導体パターンが形成されているものである。

【００２０】ここでいう絶縁体層は、ポリイミド、ポリ
エステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルエーテルケトン、アラミド、ポリ
カーボネート、ポリアリレート等のプラスチックあるい
はエポキシ樹脂含浸ガラスクロス等の複合材料からな
る、厚さ１０〜１２５μｍの可撓性を有する絶縁性フィ
ルム、アルミナ、ジルコニア、ソーダガラス、石英ガラ
ス等のセラミック基板が好適であり、これから選ばれる
複数の層を積層して用いてもよい。また、必要に応じ
て、絶縁体層に加水分解、コロナ放電、低温プラズマ、
物理的粗面化、易接着コーティング処理等の表面処理を
施すことができる。

【００２１】導体パターンの形成は、一般にサブトラク
ティブ法あるいはアディティブ法のいずれかで行われる
が、本発明ではいずれを用いてもよい。

【００２２】サブトラクティブ法では、絶縁体層にに銅
箔等の金属板を絶縁性接着剤で接着するか、あるいは金
属板に絶縁体層の前駆体を積層し、加熱処理などにより
絶縁体層を形成する方法で作成した材料を、薬剤処理で
エッチィングすることによりパターン形成する。材料の
具体例としては、リジッドあるいはフレキシブルプリン
ト基板用銅貼り材料やＴＡＢテープなどが挙げられる。
中でも、少なくとも１層以上のポリイミドフィルムを絶
縁体層とし、銅箔を導体パターンとするフレキシブルプ
リント基板用銅貼り材料やＴＡＢテープが好ましく用い
られる。

【００２３】アディティブ法では、絶縁体層に無電解メ
ッキ、電解メッキ、スパッタリング等により直接導体パ
ターンを形成する。

【００２４】いずれの場合も、形成された導体に腐食防
止のため耐食性の高い金属がメッキされていてもよい。
また、配線基板層には必要に応じてビアホールが形成さ
れ、両面に形成された導体パターンがメッキにより接続
されていてもよい。

【００２５】導体パターンが形成されていない層は、半
導体集積回路接続用基板の補強および寸法安定化（補強
板あるいはスティフナーと称される）、外部とＩＣの電
磁的なシールド、ＩＣの放熱（ヒートスプレッター、ヒ
ートシンクと称される）、半導体集積回路接続基板への
難燃性の付与、半導体集積回路接続用基板の形状的によ
る識別性の付与等の機能を担持するものである。したが
って、形状は層状だけでなく、たとえば放熱用としては
フィン構造を有するものでもよい。上記の機能を有する
ものであれば絶縁体、導電体のいずれであってもよく、
材料も特に限定されない。金属としては、銅、鉄、アル
ミニウム、金、銀、ニッケル、チタン等、無機材料とし
てはアルミナ、ジルコニア、ソーダーガラス、石英ガラ
ス、カーボン等、有機材料としてはポリイミド系、ポリ
アミド系、ポリエステル系、ビニル系、フェノール系、
エポキシ系等のポリマー材料が挙げられる。また、これ
らの組み合わせによる複合材料も使用できる。例えば、
ポリイミドフィルム上に薄い金属メッキをした形状のも
の、ポリマーにカーボンを練り込んで導電性をもたせた
もの、金属板に有機絶縁性ポリマーをコーティングした
もの等が挙げられる。また、必要に応じて、絶縁体層
に加水分解、コロナ放電、低温プラズマ、物理的粗面
化、易接着コーティング処理等の表面処理を施すことが
できる。本発明における接着剤層は、エポキシ樹脂
（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）を含有する熱硬化型の
接着剤であることが重要である。

【００２６】本発明の接着剤層に含有されるエポキシ樹
脂（Ａ）は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有する
ものなら特に限定されず、これらの具体例としては、例
えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、下記式（１）で表されるエ
ポキシ樹脂、

【化３】（ただし、Ｒ１〜Ｒ１０は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の
低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）線状脂肪
族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキ
シ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂およびハロゲン化エ
ポキシ樹脂などが挙げられる。

【００２７】これらのエポキシ樹脂（Ａ）の中で、特に
本発明で好ましく用いられるものは高接着で電気特性お
よび耐リフロー性に優れるフェノールノボラック型エポ
キシ樹脂または上記式（１）の骨格を有するエポキシ樹
脂である。そして、エポキシ樹脂（Ａ）は、フェノール
ノボラック型エポキシ樹脂または上記式（１）で表され
る骨格を有するエポキシ樹脂の少なくとも１つをエポキ
シ樹脂（Ａ）中に２０重量％以上、さらには５０重量％
以上含有することが好ましい。

【００２８】上記式（１）で表される骨格を有するエポ
キシ樹脂において、Ｒ１〜Ｒ１０の好ましい具体例とし
ては、水素原子、メチル基、エチル基、ｓｅｃ−ブチル
基、ｔ−ブチル基、塩素原子、臭素原子などが挙げられ
る。

【００２９】上記式（１）で表されるエポキシ樹脂の好
ましい具体例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＦ型エ
ポキシ樹脂などが挙げられる。

【００３０】本発明においてエポキシ樹脂（Ａ）の配合
量は、接着剤組成物中５〜９０重量％、好ましくは１０
〜７０重量％、さらに好ましくは２０〜６０重量％であ
る。

【００３１】本発明の接着剤層に含有される熱可塑性樹
脂（Ｂ）は、接着剤層に可撓性を与えるものであれば特
に限定されないが、その具体例としては、アクリロニト
リルーブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、アクリロニトリ
ル−ブタジエンゴム−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリブ
タジエン、スチレン−ブタジエン−エチレン樹脂（ＳＥ
ＢＳ）、アクリル、ポリビニルブチラール、ポリアミ
ド、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、ポリウレタン等が挙げられる。また、これ
らの熱可塑性樹脂は耐熱性向上のため、前述のエポキシ
樹脂（Ａ）と反応可能な官能基を有することが好まし
い。具体的には、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ
基、水酸基、メチロール基、イソシアネート基、ビニル
基、シラノール基等が挙げられる。

【００３２】中でも、接着性、可撓性、熱応力緩和性の
点で、ブタジエンを必須共重合成分とする共重合体が好
ましく用いられる。特に、金属との接着性、耐薬品性等
の観点からアクリロニトリル−ブタジエン共重合体（Ｎ
ＢＲ）、スチレン−ブタジエン−エチレン樹脂（ＳＥＢ
Ｓ）、スチレン−ブタジエン樹脂（ＳＢＳ）等は好まし
い。さらにブタジエンを必須共重合成分としかつカルボ
キシル基を有する共重合体は好ましく、具体例としては
ＮＢＲ（ＮＢＲ−Ｃ）およびＳＥＢＳ（ＳＥＢＳ−Ｃ）
が挙げられる。

【００３３】本発明の接着剤層において、接着剤層に無
機質充填剤（Ｃ）を添加することにより、耐リフロー
性、耐サーマルサイクル性を一層向上することができ
る。無機質充填剤（Ｃ）の具体例としては、水酸化アル
ミニウム、アルミナ、水酸化マグネシウム、カルシウム
・アルミネート水和物、シリカ、酸化ジルコニウム、酸
化亜鉛、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酸化マ
グネシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化
クロム、タルク、アルミニウム、金、銀、ニッケル、鉄
が挙げられる。中でも、分散性の点から、水酸化アルミ
ニウム、アルミナ、シリカが好ましく、その平均粒径は
０．１〜２０μｍのものが好ましく用いられる。

【００３４】無機質充填剤（Ｃ）の配合量は、接着剤組
成物中１〜９０重量％、好ましくは５〜７０重量％、さ
らに好ましくは１０〜５０重量％である。

【００３５】本発明の接着剤層において、接着剤層にフ
ェノール樹脂（Ｄ）を添加することにより、耐リフロー
性および絶縁信頼性を一層向上させることができる。フ
ェノール樹脂（Ｄ）の具体例としては、たとえばフェノ
ールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビス
フェノールＡ型樹脂や各種レゾール樹脂などが挙げられ
る。

【００３６】フェノール樹脂の配合割合は、通常エポキ
シ樹脂１当量に対してフェノール性水酸基０．５〜１
０．０当量、好ましくは０．７〜７．０当量となる範囲
であることが望ましい。

【００３７】本発明の接着剤層にエポキシ樹脂（Ａ）の
単独反応、エポキシ樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）や
フェノール樹脂（Ｄ）との反応を促進させる硬化促進剤
を含有することができる。硬化促進剤は硬化反応を促進
するものならば特に限定されず、その具体例としては、
たとえば、２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチル
イミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、
２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル
イミダゾールおよび２−ヘプタデシルイミダゾールなど
のイミダゾール化合物、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、２
−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−
トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールおよび１，
８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセンー７など
の３級アミン化合物、ジルコニウムテトラメトキシド、
ジルコニウムテトラプロポキシド、テトラキス（アセチ
ルアセトナト）ジルコニウムおよびトリ（アセチルアセ
トナト）アルミニウムなどの有機金属化合物、およびト
リフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエ
チルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メ
チルフェニル）ホスフィンおよびトリ（ノニルフェニ
ル）ホスフィンなどの有機ホスフィン化合物が挙げられ
る。

【００３８】なお、これらの硬化促進剤は、用途によっ
て２種類以上を併用してもよく、その添加量は、エポキ
シ樹脂（Ａ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部
の範囲が好ましい。

【００３９】本発明の半導体集積回路接続用基板の部品
（以下部品と称する）とは、半導体集積回路接続用基板
および半導体装置を作成するために用いられる中間加工
段階の材料である。該部品は、絶縁体層および導体パタ
ーンからなる配線基板層および／または導体パターンが
形成されていない層、保護フィルム層を有する接着剤層
をそれぞれ少なくとも１層以上有する構成のものであ
る。たとえば、絶縁体層および導体パターンからなる配
線基板層としてフレキシブルプリント基板あるいはＴＡ
Ｂテープを用い、その片面あるいは両面にシリコーン処
理したポリエステル保護フィルムを有するＢステージの
接着剤層を積層した接着剤付き配線基板や導体パターン
が形成されていない層として銅、ステンレス、４２アロ
イ等の金属板を用い、その片面あるいは両面に上記と同
様に保護フィルム層を有するＢステージの接着剤層を積
層した接着剤付き金属板（接着剤付きスティフナー等）
が本発明の部品に該当する。絶縁体層および導体パター
ンからなる配線基板層および導体パターンが形成されて
いない層をそれぞれ１層以上有する場合でも、その最外
層に保護フィルム層を有するＢステージの接着剤層を積
層した、いわゆる接着剤付き半導体集積回路接続用基板
も本発明の部品に包含される。

【００４０】ここでいう保護フィルム層とは、接着剤層
を接着する前にその形態および機能を損なうことなく剥
離できれば特に限定されず、その具体例としてはポリエ
ステル、ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、
ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフ
ッ化ビニル、ポリビニルブチオラール、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート等のプラ
スチックフィルム、これらにシリコーンあるいはフッ素
化合物等の離型剤のコーティング処理を施したフィルム
およびこれらのフィルムをラミネートした紙、離型性の
ある樹脂を含浸あるいはコーティング処理した紙等が挙
げられる。保護フィルム層の厚みは、耐熱性の点から２
０μｍ以上、好ましくは２５μｍ以上、さらに好ましく
は３５μｍ以上である。

【００４１】保護フィルム層の接着剤層に対する剥離力
は、好ましくは１〜２００Ｎ／ｍ、さらに好ましくは３
〜１００Ｎ／ｍである。１Ｎ／ｍより低い場合は、保護
フィルムそうが脱落しやすく、２００Ｎ／ｍを越えると
剥離が困難になるので好ましくない。

【００４２】本発明でいう半導体装置とは本発明の半導
体集積回路接続用基板を用いたものをいい、例えば、Ｂ
ＧＡタイプ、ＬＧＡタイプパッケージであれば特に形状
や構造は限定されない。半導体集積回路接続用基板とＩ
Ｃの接続方法は、ＴＡＢ方式のギャングボンディングお
よびシングルポイントボンディング、リードフレームに
用いられるワイヤーボンディング、フリップチッップ実
装での樹脂封止、異方性導電フィルム接続等のいずれで
もよい。また、ＣＳＰと称されるパッケージも本発明の
半導体装置に含まれる。

【００４３】次に、本発明の半導体集積回路接続用基板
およびそれを構成する部品ならびに半導体装置の製造方
法の例について説明する。

【００４４】（１）絶縁体層および導体パターンからな
る配線基板の作成：ポリイミドフィルム上に接着剤層お
よび保護フィルム層を積層した３層構造のＴＡＢテープ
を下記の（ａ）〜（ｄ）の工程により加工する。（ａ）
スプロケットおよびデバイス孔の穿孔、（ｂ）銅箔との
熱ラミネート、（ｃ）パターン形成（レジスト塗布、エ
ッチィング、レジスト除去）、（ｄ）スズまたは金メッ
キ処理。図３に得られたＴＡＢテープ（パターンテー
プ）の形状を例示する。

【００４５】（２）導体パターンが形成されていない層
の作成：厚さ０．０５〜０．５ｍｍの銅板あるいはステ
ンレス板をアセトンにより脱脂する。

【００４６】（３）接着剤層の作成：接着剤組成物を溶
剤に溶解した塗料を、離型性を有するポリエステルフィ
ルム上に塗布、乾燥する。接着剤層の膜厚は１０〜１０
０μｍとなるように塗布することが好ましい。乾燥条件
は、１００〜２００℃、１〜５分である。溶剤は特に限
定されないが、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等
の芳香族系、メチルエチルケトン、メチルエチルイソブ
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メチルピロドリン等の非プロトン
系極性溶剤単独あるいは混合物が好適である。塗工、乾
燥した接着剤層上にさらに剥離力の弱い離型性を有する
ポリエステルあるいはポリオレフィン系の保護フィルム
をラミネートして接着剤シートを得る。さらに接着剤厚
みを増す場合は、該接着剤シートを複数回積層すればよ
く、場合によってはラミネート後に、例えば４０〜１０
０℃で１〜２００時間程度エージングして硬化度を調整
してもよい。

【００４７】（４）半導体集積回路接続用基板の部品
（接着剤付き配線基板）の作成：上記（１）の配線基板
層に、上記（３）で作成した接着剤シートの片面の保護
フィルム層を剥がした後にラミネートする。ラミネート
面は導体パターンがある面、またはない面のいずれでも
よい。ラミネート温度２０〜２００℃、圧力０．１〜３
ＭＰａが好適である。最後に半導体装置の形状によっ
て、適宜打ち抜き、切断加工が施される。図４に本発明
の部品を例示する。

【００４８】（５）半導体集積回路接続用基板の部品
（接着剤付きスティフナー）の作成：上記（２）金属板
に、上記（３）で作成した接着剤シートの片側の保護フ
ィルム層を剥がした後にラミネートする。ラミネート温
度２０〜２００℃、圧力０．１〜３ＭＰａが好適であ
る。また、（Ｂ）に上記（３）の塗料を直接塗布して乾
燥させ、保護フィルムをラミネートしてもよい。最後に
半導体装置の形状によって、適宜打ち抜き、切断加工が
施される。図５に本発明の部品の例を示す。

【００４９】（６）半導体集積回路接続用基板の作成：（ａ）接着剤付き配線基板を用いる方法（４）の部品（接着剤付き配線基板）から接着剤層の保
護フィルムを剥がし、適当な形状に打ち抜いた金属
板に貼り合わせる。金属板は、たとえば外形が角型で中
央に配線基板のデバイス孔に合わせて、やはり角型の穴
がある形状に打ち抜いたものが例示できる。貼り合わせ
条件は温度２０〜２００℃、圧力０．１〜３ＭＰａが好
適である。最後に、熱風オーブン内で該接着剤の加熱硬
化のため８０〜２００℃で１５〜１８０分程度のポスト
キュアを行なう。

【００５０】（ｂ）接着剤付きスティフナーを用いる方
法（５）の部品（接着剤付きスティフナー）を、金型で打
ち抜き、たとえば角型で中央にやはり角型の穴がある形
状の接着剤付きスティフナーとする。該接着剤付きステ
ィフナーから保護フィルム層を剥がし、上記（１）の配
線基板層の導体パターン面または裏面のポリイミドフィ
ルム面に、該接着剤付きスティフナーの中央の穴を、配
線基板のデバイス孔に一致させ貼り合わせる。貼り合わ
せ条件は温度２０〜２００℃、圧力０．１〜３ＭＰａが
好適である。最後に、熱風オーブン内で該接着剤の加熱
硬化のため８０〜２００℃で１５〜１８０分程度のポス
トキュアを行なう。

【００５１】以上述べた半導体集積回路接続用基板の例
を図２に示す。

【００５２】（７）半導体装置の作成：（６）の半導体
集積回路接続用基板のインナーリード部を、ＩＣの金バ
ンプに熱圧着（インナーリードボンディング）し、ＩＣ
を搭載する。次いで、封止樹脂による樹脂封止工程を経
て半導体装置を作成する。得られた半導体装置を、他の
部品を搭載したプリント回路基板等と半田ボールを介し
て接続し、電子機器への実装をする。また、あらかじめ
ＩＣを上記（１）の配線基板に接続し、樹脂封止を行っ
た、いわゆるＴＣＰ型半導体装置を用いることもでき
る。図１に本発明の半導体装置の一態様の断面図を示
す。

【００５３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。

【００５４】［実施例１〜３、比較例１］下記熱可塑性
樹脂、エポキシ樹脂およびその他添加剤を、それぞれ表
１に示した組成比となるように配合し、濃度２８重量％
となるようにＤＭＦ／モノクロルベンゼン／ＭＩＢＫ混
合溶媒に４０℃で撹拌、溶解して接着剤溶液を作成し
た。

【００５５】Ａ．エポキシ樹脂１．ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキ
シ当量：２００）２．ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量：
１８６）Ｂ．熱可塑性樹脂ＳＥＢＳ−Ｃ（旭化成（株）製、ＭＸ−０７３）Ｃ．無機質充填剤水酸化アルミニウム（平均粒径：２μｍ）Ｄ．フェノール樹脂フェノールノボラック樹脂（水酸基当量：１０７）Ｅ．添加剤１．４，４’−ジアミノジフェニルスルホン２．２−ヘプタデシルイミダゾールこれらの接着剤溶液をバーコータで、厚さ２５μｍのシ
リコート処理されたポリエチレンテレフタレートフィル
ム１に、約５０μｍの乾燥厚さとなるように塗布し、１
００℃、１分および１５０℃で５分間乾燥し接着剤シー
トを作成した。一方、ポリエチレンテレフタレート１よ
り剥離力の低いポリエチレンテレフタレートフィルム２
に、接着剤溶液を同様に約５０μｍとなるように塗布・
乾燥した後、先の接着剤シートと接着剤面どうしをラミ
ネートして厚さ１００μｍの接着剤シートを作成した。

【００５６】［接着力］ポリイミドフィルム（７５μ
ｍ：宇部興産（株）製「ユーピレックス７５Ｓ」）上に
接着剤シートを４０℃、１ＭＰａの条件でラミネートし
た。その後、２５μｍ厚のＳＵＳ３０４を先のポリイミ
ドフィルム上にラミネートした接着剤シート面に１３０
℃、１ＭＰａの条件でさらにラミネートした後、エアオ
ーブン中で、１００℃、１時間、１５０℃、１時間の順
次加熱処理を行い、評価用サンプルを作成した。

【００５７】ポリイミドフィルムを５ｍｍ幅にスリット
した後、５ｍｍ幅のポリイミドフィルムを９０°方向に
５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離し、その際の接着力を測
定した。

【００５８】［耐リフロー性］３０ｍｍ角の０．２５ｍ
ｍ厚ＳＵＳ３０４基板上に、接着剤シートの片面保護フ
ィルムを剥がした後、４０℃、１ＭＰａの条件でラミネ
ートし、接着剤付きスティフナーを作成した。次に、導
体幅１００μｍ、導体間距離１００μｍの模擬パターン
を形成した３０ｍｍ角の半導体接続用基板上に、接着剤
付きスティフナーの保護フィルムを剥がして、１５０
℃、７５ＭＰａ、５秒の条件で圧着した。その後、１５
０℃、２時間の条件で硬化し耐リフロー性評価用サンプ
ルを作成した。

【００５９】３０ｍｍ□サンプル２０個を８５℃／８５
％ＲＨの条件下、１２時間吸湿させた後、Ｍａｘ．２３
０℃、１０秒のＩＲリフローにかけ、その剥離状態を超
音波短傷機により観察した。

【００６０】［サーマルサイクル性］耐リフロー性評価
用サンプルと同じ方法で作成した３０ｍｍ角のサンプル
１０個を、ー２０℃〜１００℃、最低および最高温度で
各１時間保持の条件でサイクル処理し、超音波探傷機を
用いて内部剥離を観察した。

【００６１】

【表１】

【００６２】表１の結果から明らかなように、本発明に
より得られた半導体集積回路接続用基板の部品は、接着
力が高く耐リフロー性、サーマルサイクル性に優れるこ
とが分かる。一方、本発明の半導体集積回路接続用基板
の部品を用いていない比較例１は、接着性が低いばかり
か耐リフロー性においても劣っている。

【００６３】

【発明の効果】本発明は耐リフロー性、サーマルサイク
ル性に優れた熱硬化型の半導体集積回路用接続基板およ
びそれを構成する部品ならびに半導体装置を工業的に提
供するものであり、表面実装用の半導体装置の信頼性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体装置用接着剤組成物および半導
体接着剤シートを用いたＢＧＡ型半導体装置の一態様の
断面図。

【図２】本発明の半導体装置用接着剤組成物を用いた半
導体集積回路接続前の半導体集積回路接続用基板の一態
様。

【図３】半導体集積回路接続用基板を構成するパターン
テープ（ＴＡＢテープ）の一態様の斜視図。

【図４】本発明の半導体集積回路接続用基板の部品（接
着剤付き配線基板）の一態様の断面図。

【図５】本発明の半導体集積回路接続用基板の部品（接
着剤付きスティフナー）の一態様の断面図。

【符号の説明】

１．半導体集積回路２．金バンプ３，１１，１７．可撓性を有する絶縁性フィルム４，１２，１８．配線基板層を構成する接着剤層５，１３，２１．半導体集積回路接続用の導体６，１４，２３．本発明の接着剤組成物より構成され
る接着剤層７，１５．導体パターンが形成されていない層８，１６．ソルダーレジスト９．半田ボール１０．封止樹脂１９．スプロケット孔２０．デバイス孔２２．半田ボール接続用の導体部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０９Ｊ 201/00 Ｃ０９Ｊ 201/00 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体層および導体パターンからなる配線
基板層、導体パターンが形成されていない層および接着
剤層をそれぞれ少なくとも１層以上有する半導体集積回
路接続用基板であって、該接着剤層を構成する接着剤組
成物がエポキシ樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）か
らなる熱硬化型の接着剤組成物であることを特徴とする
半導体集積回路接続用基板。
【請求項２】エポキシ樹脂（Ａ）が下記式（１）で示さ
れるエポキシ樹脂を必須成分として含有することを特徴
とする請求項１記載の半導体集積回路接続用基板。【化１】（ただし、Ｒ１〜Ｒ１０は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の
低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【請求項３】熱可塑性樹脂（Ｂ）がブタジエンを必須共
重合成分とする熱可塑性樹脂（Ｂ’）を含有することを
特徴とする請求項１記載の半導体集積回路用接続用基
板。
【請求項４】熱可塑性樹脂（Ｂ）がブタジエンを必須共
重合成分とする熱可塑性樹脂（Ｂ’）であって、かつカ
ルボキシル基を有する熱可塑性樹脂（Ｂ”）であること
を特徴とする請求項１記載の半導体集積回路接続用基
板。
【請求項５】接着剤層が無機質充填剤（Ｃ）を含有する
ことを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路接続用
基板。
【請求項６】無機質充填剤（Ｃ）が水酸化アルミニウム
粉末（Ｃ’）を含有することを特徴とする請求項５記載
の半導体集積回路接続用基板。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか記載の半導体集積
回路接続用基板を用いた半導体装置。
【請求項８】絶縁体層および導体パターンからなる配線
基板層および保護フィルム層を有する接着剤層をそれぞ
れ少なくとも１層以上有する半導体集積回路接続用基板
の部品であって、該接着剤層を構成する接着剤組成物が
エポキシ樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）からなる
熱硬化型の接着剤組成物であることを特徴とする半導体
集積回路接続用基板の部品。
【請求項９】導体パターンが形成されていない層および
保護フィルム層を有する接着剤層をそれぞれ少なくとも
１層以上有する半導体集積回路接続用基板の部品であっ
て、該接着剤層を構成する接着剤組成物がエポキシ樹脂
（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）からなる熱硬化型の接
着剤組成物であることを特徴とする半導体集積回路接続
用基板の部品。
【請求項１０】エポキシ樹脂（Ａ）が下記式（１）で示
されるエポキシ樹脂を必須成分として含有することを特
徴とする請求項８または９記載の半導体集積回路接続用
基板の部品。【化２】（ただし、Ｒ１〜Ｒ１０は各々水素原子、Ｃ１〜Ｃ４の
低級アルキル基またはハロゲン原子を示す。）
【請求項１１】熱可塑性樹脂（Ｂ）がブタジエンを必須
共重合成分とする熱可塑性樹脂（Ｂ’）を含有すること
を特徴とする請求項８または９記載の半導体集積回路用
接続用基板の部品。
【請求項１２】熱可塑性樹脂（Ｂ）がブタジエンを必須
共重合成分とする熱可塑性樹脂（Ｂ’）であって、かつ
カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂（Ｂ”）であるこ
とを特徴とする請求項８または９記載の半導体集積回路
接続用基板の部品。
【請求項１３】接着剤層が無機質充填剤（Ｃ）を含有す
ることを特徴とする請求項８または９記載の半導体集積
回路接続用基板の部品。
【請求項１４】無機質充填剤（Ｃ）が水酸化アルミニウ
ム粉末（Ｃ’）を含有することを特徴とする請求項１３
記載の半導体集積回路接続用基板の部品。
【請求項１５】絶縁体層および導体パターンからなる配
線基板層を構成する絶縁体層が、少なくとも１層以上の
ポリイミドフィルムから構成され、かつ導体パターンが
銅を含有することを特徴とする請求項８記載の半導体集
積回路接続用基板の部品。
【請求項１６】導体パターンが形成されていない層が、
金属板であることを特徴とする請求項９記載の半導体集
積回路接続用基板の部品。
【請求項１７】接着剤層の保護フィルム層が、離型処理
された有機フィルムであることを特徴とする請求項８ま
たは９記載の半導体集積回路接続用基板の部品。