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公開番号2025027430
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-27
出願番号2024103939
出願日2024-06-27
発明の名称ダイボンドフィルム及び半導体装置
出願人日東電工株式会社
代理人弁理士法人藤本パートナーズ
主分類H01L 21/52 20060101AFI20250219BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本発明は、半導体チップの電極部に対するボンディングワイヤの接続不良を抑制することと、リフロー処理後においてもリードフレームに対する接着状態を十分に維持できることとを両立できるダイボンドフィルムを提供する。
【解決手段】本発明に係るダイボンドフィルムは、有機成分として熱硬化性樹脂を含むダイボンドフィルムであって、熱硬化後において、150℃における貯蔵弾性率が200MPa以上であり、銀メッキされた銅リードフレームに被着させた状態で、温度85℃かつ相対湿度60%RHの環境下に168時間曝した後において、260℃における前記銀メッキされた銅リードフレームに対するせん断接着力が3MPa以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
有機成分として熱硬化性樹脂を含むダイボンドフィルムであって、
熱硬化後において、１５０℃における貯蔵弾性率が２００ＭＰａ以上であり、
銀メッキされた銅リードフレームに被着させた状態で、温度８５℃かつ相対湿度６０％ＲＨの環境下に１６８時間曝した後において、２６０℃における前記銀メッキされた銅リードフレームに対するせん断接着力が３ＭＰａ以上である、
ダイボンドフィルム。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
１２０℃における溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ以上である、
請求項１に記載のダイボンドフィルム。
【請求項３】
前記有機成分としてアクリル系ポリマーをさらに含み、
前記有機成分の総質量に占める前記アクリル系ポリマーの割合が１５質量％以上５５質量％以下である、
請求項１または２に記載のダイボンドフィルム。
【請求項４】
前記アクリル系ポリマーは、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ以上の酸価を有する、
請求項３に記載のダイボンドフィルム。
【請求項５】
無機成分として無機フィラーをさらに含み、
前記有機成分及び前記無機成分の総質量に占める前記無機フィラーの割合が３０質量％以上６０質量％以下である、
請求項１または２に記載のダイボンドフィルム。
【請求項６】
前記熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂及びフェノール樹脂を含み、
前記エポキシ樹脂は、１７０ｇ／ｅｑ以下のエポキシ当量を有し、
前記フェノール樹脂は、１７０ｇ／ｅｑ以下の水酸基当量を有する、
請求項１または２に記載のダイボンドフィルム。
【請求項７】
熱硬化後におけるガラス転移温度Ｔｇが１４０℃以上である、
請求項１または２に記載のダイボンドフィルム。
【請求項８】
半導体チップを銀メッキされた銅リードフレームに被着させるために用いられる、
請求項１または２に記載のダイボンドフィルム。
【請求項９】
半導体チップを搭載するためのチップ搭載領域を少なくとも１つ有するリードフレームと、
少なくとも１つの前記チップ搭載領域に被着された少なくとも１つのダイボンドフィルムと、
少なくとも１つの前記ダイボンドフィルムに被着された少なくとも１つの半導体チップと、を備え、
前記ダイボンドフィルムは、請求項１または２に記載のダイボンドフィルムであり、
前記リードフレームは、銀メッキされた銅リードフレームである、
半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイボンドフィルム及び半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップ（ダイ）を被着体たるリードフレーム上に被着（ダイボンド）するために、ダイボンドフィルムを用いることが知られている（例えば、下記特許文献１）。
すなわち、前記ダイボンドフィルムを介在させた状態で、前記半導体チップを前記リードフレームに被着（ダイボンド）することが知られている。
【０００３】
前記リードフレームは、通常、金属基板と、該金属基板の一方の面上に形成された複数のチップ搭載領域（ダイパッド）と、前記複数のチップ搭載領域のそれぞれを取り囲むように、前記金属基板の一方の面上に形成された複数のリード端子と、を備える。
そして、上記のように構成されたリードフレームにおいては、前記半導体チップは、前記ダイボンドフィルムを介して前記チップ搭載領域（ダイパッド）に被着される。
【０００４】
また、上記のように構成されたリードフレームにおいては、前記金属基板として銅合金基板などが用いられ、前記チップ搭載領域（ダイパッド）が前記金属基板の一方の面における所定領域を銀メッキすることなどにより形成され、前記リード端子がアルミニウム合金などによって形成されている。
なお、以下では、前記複数のチップ搭載領域のそれぞれに、前記ダイボンドフィルムを介して前記複数の半導体チップのそれぞれが被着された構造体を半導体装置と称する。
【０００５】
前記半導体装置では、前記複数の半導体チップのそれぞれの表面に配置された電極部と、前記リードフレームが有する前記リード端子と、をボンディングワイヤによって電気的に接続した後、モールド樹脂によって前記複数の半導体チップの全てを包埋するようにモールド処理が施される。
そして、モールド処理後の前記半導体装置は、錫などの金属材料を介在させてマザーボードなどの電子回路基板上に載置された後、前記金属材料を介したハンダ接合を実施すべくリフロー処理に供される。
これにより、モールド処理後の前記半導体装置は、前記金属材料を介したハンダ接合によって前記マザーボードなどの電子回路基板上に実装される。
【０００６】
前記ボンディングワイヤは、通常、金合金を細線（以下、金合金細線ともいう）へ加工することにより形成される。
また、前記ボンディングワイヤとして金合金細線が用いられる場合、前記半導体チップの表面に配置される電極部は、通常、金合金に含まれる金と金属間化合物を形成し易いアルミニウムで構成される。
そして、金とアルミニウムとの間でより十分に前記金属間化合物を形成させるために、前記ボンディングワイヤたる金合金細線と前記半導体チップの電極部との接続は、前記リードフレームを１５０～２００℃の温度で加熱した上で、超音波接合にて実施される。
【０００７】
上記のようなリフロー処理は、通常、リフロー炉を用いて実施される。具体的には、上記のようなリフロー処理は、モールド処理後の前記半導体装置を、前記リフロー炉の内部を通過させながら実施される。
そして、前記リフロー処理は、十分なハンダ接合を実現するために、錫などの金属材料を十分に溶融させるべく、リフロー炉の内部の最高温度が２６０℃となるような条件にて実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１１－２３６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記のように、超音波接合にて前記ボンディングワイヤと前記半導体チップの電極部とを接続する場合、照射される超音波が原因となって前記半導体チップに激しい振動が生じてしまい、前記ボンディングワイヤと前記半導体チップの電極部との間で接続不良が生じてしまうことがある。
また、近年、前記半導体チップの小型化及び薄型化が、ますます要望されている。
そして、小型化の要望に応じて前記半導体チップの平面寸法を小さくしたり、薄型化の要望に応じて前記半導体チップの厚さを薄くしたりするにつれて、超音波接合時に照射される超音波によって前記半導体チップに及ぼされる振動の影響はより大きくなる。
【００１０】
さらに、上記のようなリフロー処理後において、前記ダイボンドフィルムが、前記リードフレームの前記チップ搭載領域から浮き上がってしまうことがある。
すなわち、前記リードフレームに対する前記ダイボンドフィルムの接着状態が十分に維持できなくなることがある。
そして、上記のような前記リードフレームに対する前記ダイボンドフィルムの接着状態を十分に維持できないという問題は、リフロー処理前の前記半導体装置を高温かつ高湿度環境下に長時間曝している場合、例えば、温度８５℃、かつ、相対湿度６０％ＲＨの環境下に１６８時間程度曝している場合に、特に顕著に生じるようになる。
（【００１１】以降は省略されています）

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