专利名称：半导体用粘接膜、使用该膜的引线框、半导体装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及能简便地从引线框和封接树脂剥离、并能以高效作业性制造半导体插件的半导体用粘接膜、使用了该膜的引线框、半导体装置及其制造方法。
背景技术：
以往，半导体插件一直采用如下结构，即，利用银糊等粘接剂将半导体元件粘接在压料垫上，再通过引线使其与引线框接合，然后除外部接线用的后引线之外，全部封装。但是，近年以来，随着半导体插件高密度化、小面积化、薄型化等要求的提出，已开发出各式各样结构的插件。其中虽有诸如LOC(leadon chip，引线在芯片上)和COL(chip on lead，芯片在引线上)等结构，但在小面积化、薄型化等方面都还存在问题。
为了解决这些问题，开发出了只封装插件单面(半导体元件侧)、具有用内露引线框与外部连接结构的插件。这种结构的插件的引线框不会从封装树脂突出，可以实现小面积化、薄型化等，但容易出现封装时封装树脂埋入引线框内等不良情况。
本发明者们发现，先将粘接膜粘接在引线框里面把它保护起来、封装后再剥离的方法，可以防止上述不良情况的发生。但此时所用的粘接膜，要求对引线框有足够的粘接力，而且树脂封装之后，必须用加热等方法能容易地剥离。目前，还没有找到能同时满足这两种互相矛盾的特性的半导体粘接膜。
发明内容
本发明的目的是提供半导体用粘接膜、使用了该膜的引线框及半导体装置，该半导体用粘接膜的特征是，对引线框有足够的粘接力，树脂封装后可容易地剥离，而且还兼有半导体所需要的诸项特性。
另外，本发明的另一目的是提供能以优异的生产性制造高密度化、小面积化、薄型化的半导体装置的半导体装置的制造方法。
也就是说，本发明是涉及半导体用粘接膜的发明，这种膜是至少一层树脂层A所组成的半导体用粘接膜，半导体用粘接膜粘接于引线框后的树脂层A和引线框在25℃下的90度剥离强度在5N/m以上，而且，粘接了半导体用粘接膜的引线框用封装材料封装后的树脂层A与引线框及封装材料，在0～250℃的温度范围内的至少一个温度下的90度剥离强度都在1000N/m以下。
本发明中，用封装材料封装后的树脂层A与引线框及封装材料，在100～250℃的温度范围内的至少一个温度下的90度剥离强度都在1000N/m以下。
本发明中，用封装材料封装后，在将半导体用粘接膜从引线框及封装材料剥离时的温度下，树脂层A和引线框及封装材料的90度剥离强度都在1000N/m以下。
本发明中，树脂层A的玻璃化温度为100～300℃。另外，树脂层A减少5重量％时的温度在300℃以上。
本发明中，树脂层A在230℃下的弹性率在1MPa以上。另外，树脂层A包含具有酰胺基、酯基、酰亚胺基、醚基或磺基的热塑性树脂。特别理想的是树脂层A包含具有酰胺基、酯基、酰亚胺基或醚基的热塑性树脂。
本发明的半导体用粘接膜中，在支撑膜的一面或两面形成树脂层A。
本发明中，支撑膜的材质选自芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺-酰亚胺、芳香族聚砜、芳香族聚醚砜、聚苯硫醚、芳香族聚醚酮、聚丙烯酸酯(ポリアリ一ト)、芳香族聚醚醚酮以及聚萘二甲酸乙二醇酯。
本发明中，各树脂层A的厚度(A)和支撑膜的厚度(B)之比(A/B)在0.5以下。
本发明中，在支撑膜的一面形成具有粘接性的树脂层A，在其另一面形成230℃下的弹性率在10MPa以上的无粘接性的树脂层B。
本发明还涉及粘接了本发明的半导体用粘接膜的引线框。
本发明的引线框的一面与半导体用粘接膜的树脂层A粘接而实现与半导体用粘接膜的粘接。
本发明还涉及使用了本发明的半导体用粘接膜的带有粘接膜的半导体装置。
本发明的带有粘接膜的半导体装置由半导体用粘接膜、一面与半导体用粘接膜的树脂层A粘接的引线框、与引线框另一面的压料垫粘接的半导体元件、连接半导体元件和引线框内部引线的引线以及封装半导体元件和引线的封装材料。
本发明还涉及从上述带有粘接膜的半导体装置剥离半导体用粘接膜而获到的半导体装置。
本发明还涉及半导体装置的制造方法，该方法包括在具有内部引线和压料垫的引线框的一面粘接半导体用粘接膜的步骤，在引线框的露出面上的压料垫上粘接半导体元件的步骤，按照引线连接法用引线连接半导体元件和内部引线的连接步骤，用封装材料封装引线框露出面、半导体元件及引线的封装步骤，将半导体用粘接膜从引线框和封装材料剥离的剥离步骤。
在本发明的半导体装置的制造方法中，引线框由具有各种压料垫及内部引线的多种式样组成的情况下，根据需要，可以分割成分别具有一个半导体元件的多个半导体装置。
在本发明的半导体装置的制造方法中，最好使用本发明的半导体用粘接膜作为半导体用粘接膜，使半导体用粘接膜的树脂层A与引线框相连接，从而实现半导体用粘接膜与引线框的粘接。
图1是本发明的一种半导体用粘接膜的截面图。
图2是粘接了半导体用粘接膜的引线框的曲翘度测定方法的侧面图。
图3是本发明的一种半导体装置的截面图。
图4是本发明的一种半导体用粘接膜的截面图。
图5是具备本发明的一种半导体用粘接膜的半导体装置的截面图。
图6是使用本发明的半导体用粘接膜制得的半导体装置的截面图。
具体实施例方式
以下详细说明本发明的半导体粘接膜、使用了该膜的引线框、半导体装置及其制造方法的实施方式。
半导体用粘接膜本发明的半导体用粘接膜适用于半导体装置的制造方法。在将本发明的半导体用粘接膜用于半导体装置的制造方法时，最好采用由下述步骤构成的方法制造半导体装置。
即，(1)在150～400℃的温度下将本发明的半导体用粘接膜粘接于引线框的粘接步骤；(2)用银糊等粘接剂把半导体元件粘接在引线框的压料垫上，然后在140～200℃下加热30分钟～2小时，使银糊等粘接剂固化的步骤；(3)在200～270℃下加热3～30分钟，用金丝等对引线框的内部引线和半导体元件进行引线连接的连接步骤；(4)在150～200℃下，用封装材料进行封装的封装步骤；(5)在150～200℃下加热4～6小时，使封装材料树脂固化的步骤；(6)在0～250℃下将半导体用粘接膜从引线框及封装材料剥离的步骤。在引线框是具有各压料垫和内部引线的多式样组成的情况下，根据需要，可以分割为分别具有一个半导体元件的多个半导体装置。
本发明中，25℃下的树脂层A和引线框的90度剥离强度按照JIS Z 0237的90度剥离法测定，即，测定引线框和半导体用粘接膜的90度方向上的剥离强度。具体操作是用90度剥离试验机(テスタ产业制)，在25℃的温度下，以每分钟270～330mm、最好是每分钟300mm的速度，测定剥离半导体用粘接膜时的90度剥离强度。
本发明中，25℃下的树脂层A和引线框的90度剥离强度在5N/m以上，较好的是在10N/m以上，更好的是在50N/m以上，最好的是在100N/m以上，特别好的是在150N/m以上。90度剥离强度小于5N/m的情况下，将半导体用粘接膜粘接于引线框后的搬运过程中，半导体用粘接膜很容易从引线框上剥离，而且在封装步骤中存在封装树脂可能进入引线框和树脂层A之间的问题。另外，该90度剥离强度较好的是在2000N/m以下，更好的是在1500N/m以下，最好的是在1000N/m以下。
此外，为了测定剥离强度，虽然对粘接半导体用粘接膜和引线框的条件没有特别的限制，但最好按后述的本发明的引线框制造方法中的粘接条件进行。例如，使用被覆了铂的铜引线框或使用42合金制引线框，在以下粘接条件下进行粘接，(1)温度250℃，压力8MPa，时间10秒；(2)温度350℃，压力3MPa，时间3秒；(3)温度280℃，压力6MPa，时间10秒。
本发明中，特别是进行封装步骤之前，25℃下的树脂层A和引线框的90度剥离强度最好在上述范围之内(即，在5N/m以上，更好在10N/m以上，最好在50N/m以上)。如果封装步骤之前的90度剥离强度低于5N/m，则在进行封装步骤时会出现封装用树脂可能进入引线框和树脂层A之间的问题。
以上所述的所谓“封装步骤之前”是指在封装步骤之前，而且是封装步骤之前要进行的所有步骤都已完成的状态。
另外，如上所述，半导体用粘接膜与引线框粘接之后但在封装之前，通过加热可以提高树脂层A和引线框的粘接强度。对此加热温度没有特别限制，但为了提高树脂层A和引线框的粘接强度，最好在100℃以上加热。另外，从引线框和半导体用粘接膜的耐热性方面看，最好在300℃以下加热。同样的原因，在130℃以上、270℃以下加热更好。另外，对加热时间也没有特别的限制，但为了充分提高树脂层A和引线框的粘接强度，最好加热时间在10秒钟以上。同样的原因，加热时间在1分钟以上、2小时以下更好。
从生产性考虑，最好通过封装步骤前各步骤(银糊等粘接剂的固化步骤、引线连接步骤等)的加热来完成上述加热步骤。例如，如上所述，在半导体元件的粘接步骤中，为固化粘接时所用粘接剂，通常在140℃～200℃下加热大约30分钟～2小时。在引线连接步骤中，通常在200℃～270℃下加热约3分钟～30分钟。因此，上述加热步骤可以通过以上诸步骤的加热来完成。
在本发明中，用封装材料封装后，在0～250℃的温度范围内的至少一个温度下的树脂层A和引线框及封装材料之间的90度剥离强度按照JIS Z 0237的90度剥离法测定，即，室温下或在0～250℃的炉子中，测定引线框和粘接膜的90度方向上的剥离强度。具体操作是在0～250℃的温度范围内的至少一个温度下，以每分钟270～330mm，最好是每分钟300mm的速度，用テンシロンRTM-100(オリエテック制)测定剥离半导体用粘接膜时的90度剥离强度。该90度剥离强度的最佳测定温度是100～250℃，特别好的是150～250℃。
用封装材料进行封装后，在0～250℃的温度范围内的至少一个温度下的树脂层A和引线框以及封装材料的90度剥离强度都定在1000N/m以下，以800N/m以下为佳，500N/m以下更好。该90度剥离强度如果超过1000N/m，则对应于引线框和封装材料的应力增加，会出现破损现象。通常，随着测定温度升高，上述90度剥离强度会下降。该90度剥离强度以0N/m以上为佳，3N/m以上更好，5N/m以上最好。
另外，在本发明中，用封装材料对粘接了半导体用粘接膜的引线框进行封装之后，在使半导体用粘接膜从引线框和封装材料剥离的温度下，树脂层A和引线框及封装材料的90度剥离强度最好都在1000N/m以下。用封装材料封装之后，剥离半导体用粘接膜的温度通常在0～250℃之间为宜。
对为了测定上述0～250℃的温度范围内的至少一个温度下的90度剥离强度的封装材料的封装条件虽无特别限制，但最好还是按下述本发明半导体装置的制造方法中的封装条件进行封装。例如，最好使用CEL-9200(商品名，日立化成工业(株)制，联苯封装材料)作为封装材料，在温度180℃、压力10MPa、时间3分钟的条件下进行封装，然后在180℃下加热5小时使封装材料固化。
本发明中，半导体用粘接膜既可由单层的树脂层A形成，也可由在支撑膜上至少形成了树脂层A的薄膜形成。作为后者的例子，可以举出在支撑膜的一面或两面形成树脂层A的情况和在支撑膜的一面形成树脂层A、在其另一面形成其他树脂层的情况。半导体用粘接膜最好由具备支撑膜的薄膜形成。
本发明中，对在支撑膜上形成树脂层A的方法没有特别限制。例如，将可用于形成树脂层A的树脂(a)溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甘醇二甲醚、四氢呋喃、环己酮、甲基乙基甲酮、N，N-二甲基甲酰胺等溶剂中而获得的粘接剂漆涂敷在支撑膜的一面或两面后，通过加热处理除去溶剂，得到双层结构或三层结构的粘接膜。或者，将涂漆后经加热处理可转变为耐热性树脂(a)(例如聚酰亚胺)的树脂(a)前体(例如聚酰胺酸)溶于溶剂而获得的前体漆涂敷在支撑膜的一面或两面，再通过加热处理，可以得到双层结构或三层结构的粘接膜。在此情况下，通过涂敷后的加热处理除去溶剂，使前体转变成树脂(a)(例如，酰亚胺化)。从涂敷面的表面状态等看，最好使用粘接剂漆。
如上所述，为了除去溶剂和酰亚胺化，对涂漆后的支撑膜进行加热处理时的处理温度在使用粘接剂漆和前体漆时是各不相同的。使用粘接剂漆的情况下，只要是能除去溶剂的温度即可。使用前体漆的情况下，为了实现酰亚胺化，处理温度最好在玻璃化温度以上。
如上所述，对在支撑膜的一面涂覆粘接剂漆或前体漆的方法没有特别限制，例如，可以使用辊涂、换向辊涂、照相凹版式涂敷、均匀涂敷、点涂敷等方法。另外，还可以使支撑膜通过粘接剂漆或前体漆中来完成涂覆操作。
本发明中，树脂层A的玻璃化温度以100～300℃为佳，更好的是150～300℃，最好的是150～250℃。玻璃化温度如果低于100℃，则从引线框和封装材料剥离时，可能会在树脂层A和支撑膜的界面上出现剥离，或者存在树脂层A凝聚损坏的倾向。另外，在引线框和封装材料上容易残留树脂，由于在引线连接步骤中的热作用，存在着树脂层A软化，导致引线接触不良的倾向。还有，由于封装步骤中的热作用，也存在着树脂层A软化，封装材料可能进入引线框和树脂层A间等不良倾向。玻璃化温度如果超过300℃，则存在着粘接时树脂层A软化不充分，25℃下的引线框的90度剥离强度容易下降的倾向。
本发明中，树脂层A在230℃下的弹性率以1MPa为佳，3MPa更好。对引线连接温度没有特别限制，但一般在200～260℃左右，在230℃左右时应用广泛。因此，230℃的弹性率如果低于1MPa，则由于引线连接步骤中的热作用，树脂层A会软化，容易导致引线的接触不良。树脂层A在230℃下的弹性率的上限为2000MPa，更好为1500MPa， 特别好为1000MPa。使用动态粘弹性测定装置DVE RHEO SPECTORLER(レオロジ公司制)，以2℃/分的升温速度，按照测定频率为10Hz的拉伸模式对树脂层A在230℃下的弹性率进行测定。
本发明中，形成树脂层A所用的树脂(a)以含酰胺基(-NHCO-)、酯基(-CO-O-)、酰亚胺基(-CO-N-CO-)、醚基(-O-)或者磺基(-SO2-)的热塑性树脂为佳，尤其是以含酰胺基、酯基、酰亚胺基或醚基的热塑性树脂为佳。具体包括芳香族聚酰胺、芳香族聚酯、芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰胺-酰亚胺、芳香族聚醚、芳香族聚醚酰胺酰亚胺、芳香族聚醚酰胺、芳香族聚酯酰亚胺及芳香族聚醚酰亚胺。
上述化合物中，从耐热性和粘接性考虑，较理想的是芳香族聚醚酰胺酰亚胺、芳香族聚醚酰亚胺及芳香族聚醚酰胺。
上述树脂均可通过作为碱成分的芳香族二胺或双酚等与作为酸成分的二羧酸、三羧酸、四羧酸或者芳香族氯化物或它们的反应性衍生物进行缩聚反应而制得。也就是说，可以用胺和酸反应中常用的公知方法制备，对诸项条件等没有特别的限制。芳香族二羧酸、芳香族三羧酸及其反应性衍生物和二胺的缩聚反应也可采用公知的方法进行。
作为合成芳香族聚醚酰亚胺、芳香族聚醚酰胺酰亚胺或芳香族聚醚酰胺的碱成分的化合物包括2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、4，4’-二氨基二苯醚、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)]六氟丙烷等含醚基的芳香族二胺，4，4’-亚甲基双(2，6-二异丙胺)等不含醚基的芳香族二胺，1，3-双(3-氨基丙基)-四甲基二硅氧烷等硅氧烷二胺，1，1-二氨基十二烷、1，6二氨基己烷等α，ω-二胺基链烷。碱成分总量中，上述含醚基的芳香族二胺占40～100摩尔％，更好的是占50～97摩尔％，选自不含醚基的芳香族二胺、硅氧烷二胺及α，ω-二胺基链烷的至少选一种占0～60摩尔％，更好的是占3～50摩尔％。理想的碱成分的具体例子包括(1)由60～89摩尔％的含醚基的芳香族二胺、更好的是68～82摩尔％的含醚基的芳香族二胺，1～10摩尔％的硅氧烷二胺、更好的是3～7摩尔％的硅氧烷二胺，以及10～30摩尔％的α，ω-二胺基链烷、更好的是15～25摩尔％的α，ω-二胺基链烷组成的碱成分；(2)由含醚基的芳香族二胺90～99摩尔％、更好是93～97摩尔％及硅氧烷二胺1～10摩尔％、更好是3～7摩尔％组成的碱成分；(3)由含醚基的芳香族二胺40～70摩尔％、更好是45～60摩尔％及不含醚基的芳香族二胺30～60摩尔％、更好是40～55摩尔％组成的碱成分。
作为合成芳香族聚醚酰亚胺、芳香族聚醚酰胺酰亚胺或芳香族聚醚酰胺的酸成分的化合物包括(A)偏苯三酸酐、无水偏苯三酰氯等偏苯三酸酐的反应性衍生物、均苯四甲酸二酐等单核三羧酸酐或者单核芳香族四羧酸二酐，(B)双酚A双偏苯三酸酯二酐、羟基二苯二甲酸酐等多核芳香族四羧酸二酐，(C)对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯等苯二甲酸的反应性衍生物等芳香族二羧酸等。
还可采用由1摩尔上述碱成分(1)或(2)与上述酸成分(A)0.95～1.05摩尔，最好是0.98～1.02摩尔反应而获得的芳香族聚醚酰胺酰亚胺，以及由1摩尔上述碱成分(3)与上述酸成分(B)0.95～1.05摩尔，最好是0.98～1.02摩尔反应而获得的芳香族聚醚酰亚胺。
本发明中，可在树脂(a)中添加陶瓷粉、玻璃粉、银粉、铜粉、树脂颗粒、橡胶粒子等填料和偶合剂。
添加填料的情况下，对应于100重量份树脂(a)，添加量以1～30重量份为佳，更好的是5～15重量份。
偶合剂可以使用乙烯基硅烷、环氧基硅烷、氨基硅烷、巯基硅烷、钛酸酯、铝螯合物、铝酸锆等，但以硅烷偶合剂为佳。硅烷偶合剂包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等末端含具有机反应基团的硅烷偶合剂。其中，以含环氧基的环氧基硅烷偶合剂为佳。另外，所述的有机反应性基团包括环氧基、乙烯基、氨基、巯基等官能团。添加硅烷偶合剂是为了提高树脂对支撑膜的粘着性，在100～300℃的温度下剥离时，防止树脂层和支撑膜的界面出现剥离现象。偶合剂的添加量对应于100重量份的树脂(a)，以1～15重量份为佳，更好的是2～10重量份。
本发明对支撑膜没有特别的限制，不过最好选用能抵抗树脂涂覆、干燥、半导体装置组装步骤中的热量的树脂制成的膜。能够使用的树脂包括芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺-酰亚胺、芳香族聚砜、芳香族聚醚砜、聚苯硫醚、芳香族聚醚酮、聚丙烯酸酯(polyallylate)、芳香族聚醚醚酮以及聚萘二甲酸乙二醇酯。另外，为了提高耐热性，支撑膜的玻璃化温度应在200℃以上，更好的是在250℃以上。通过使用上述耐热性树脂膜，在粘接步骤、引线连接步骤、封装步骤、剥离步骤等加热步骤中，支撑膜不会软化，可以高效率地进行作业。
上述支撑膜最好对树脂层A有足够高的粘接性。如果粘接性低，则在100～300℃的温度下，从引线框及封装材料剥离时，容易在树脂层A和支撑膜的界面出现剥离，引线框和封装材料上也容易残留树脂。因为要求支撑膜具有耐热性、且对树脂层A有足够高的粘接性，所以最好选用聚酰亚胺膜。
对上述聚酰亚胺膜没有特别的限制，但为了减少半导体用粘接膜粘接于引线框后的曲翘度，希望其在0～200℃下的线性热膨胀系数在3.0×10-5/℃以下，更好的是在2.5×10-5/℃以下特别好的是在2.0×10-5/℃以下。另外，为了减少半导体用粘接膜粘接于引线框后的曲翘度，希望其在200℃下加热2小时时的加热收缩率在0.15％以下，更好的是在0.1％以下，特别好的是在0.05％以下。
为了充分提高上述支撑膜对树脂层A的粘接性，最好对其进行表面处理。对支撑膜的表面处理方法没有特别的限制，可采用碱处理法、硅烷偶合剂处理等化学处理方法，砂褪光处理等物理处理方法，等离子处理法和电晕处理法等。
对上述支撑膜的厚度没有特别限制，但为了减少半导体用粘接膜粘接于引线框后的曲翘度，厚度一般在100μm以下，更好的是在50μm以下，特别好的是在25μm以下。另外，支撑膜的厚度下限为5μm，更好的是10μm。
另外，支撑膜的材质还可从除上述树脂以外的其他材料，如铜、铝、不锈钢及镍中挑选。用上述金属做支撑膜后，引线框和支撑膜的线性膨胀系数接近，这样可以降低半导体用粘接膜粘接于引线框后的曲翘度。
本发明的半导体用粘接膜为在支撑膜的一面或两面形成了树脂层的薄膜的情况下，特别是把树脂层A设于支撑膜的一面的情况下，树脂层厚度(A)与支撑膜厚度(B)之比(A/B)一般在0.5以下，更好的是在0.3以下，特别好的是在0.2以下。树脂层厚度(A)与支撑膜厚度(B)之比(A/B)如果超过0.5，由于涂覆后除去溶剂时树脂层体积减少，所以膜容易卷曲，出现粘接引线框时作业性和生产性下降的倾向。在树脂层设于支撑膜两面的情况下，最好把两个树脂层的厚度之比控制在0.8∶1～1.2∶1之内，更好的是控制在0.9∶1～1.1∶1，特别好的是控制在1∶1。另外，树脂层A的厚度(A)一般在1～20μm的范围内，更好的是在3～15μm的范围内，特别好的是在4～10μm的范围内。
为了抵消除去溶剂时因树脂层A体积减少所造成的半导体用粘接膜的卷曲现象，可把树脂层A设于支撑膜的两面。最好在支撑膜的一面设树脂层A，在其另一面设高温下难以软化的树脂层。也就是说，最好在上述支撑膜的一面形成具有粘接性的树脂层A，在其另一面形成在230℃下的弹性率在10MPa以上的无粘接性的树脂层B。
本发明中，无粘接性的树脂层B在230℃下的弹性率一般在10MPa以上，更好的是在100MPa以上，特别好的是在1000MPa以上。树脂层B在230℃下的弹性率如果低于10MPa，则引线连接步骤等加热步骤中容易软化，出现金属模型和夹具粘接的现象。该弹性率以在2000MPa以下为佳，更好的是在1500MPa以下。
上述无粘接性的树脂层B对于金属模型和夹具的粘接力，在工程上只要低于金属模型和夹具不粘接的程度即可，对其没有特别的限制，但在25℃下树脂层B与金属模型及夹具的90度剥离强度一般应低于5N/m，更好的是在1N/m以下。该剥离强度在黄铜制金属模型中，在250℃、压力8MPa下压接10秒钟之后测定。
在粘接步骤、引线连接步骤、封装步骤、剥离步骤等步骤中，为了达到不易软化，不易粘接在金属模型和夹具上的目的，上述230℃下的弹性率在10MPa以上的树脂层B的玻璃化温度一般应在150℃以上，更好的是在250℃以上。该玻璃化温度的上限一般为350℃，更好的是300℃。
对形成上述树脂层B所用的树脂(b)的组成没有特别的限制，可以使用热塑性树脂及热固性树脂中的任何一种。对热塑性树脂的没有特别的限制，但最好选用与上述树脂相同的具有酰胺基、酯基、酰亚胺基或醚基的热塑性树脂。特别采用上述碱成分(3)1摩尔和上述酸成分(A)0.95～1.05摩尔、最好是0.98～1.02摩尔反应而获得的芳香族聚醚酰胺酰亚胺。另外，对热固性树脂的组成没有特别的限制，但最好选用环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂(例如以双-马来酰亚胺苯基)甲烷为单体的双马来酰亚胺树脂)等。此外，还可以并用热塑性树脂及热固性树脂，一般对应于100重量份的热塑性树脂，热固性树脂的用量为5～100重量份，更好的是使用20～70重量份的热固性树脂。
上述树脂(b)中，可添加陶瓷粉、玻璃粉、银粉、铜粉、树脂粒子、橡胶粒子等填料和偶合剂。添加填料的情况下，添加量是对应于100重量份的树脂(b)为1～30重量份，更好的是5～15重量份。
对在支撑膜上形成上述无粘接性的树脂层B的方法没有特别的限制，一般通过将树脂(b)溶于N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二乙二醇二甲醚、四氢呋喃、环己酮、甲基乙基酮、N，N-二甲基甲酰胺等溶剂中而获得的树脂漆涂覆于支撑膜后，经加热处理除去溶剂的方法形成。或者将涂漆后通过加热处理可转变成耐热性树脂(b)(例如，聚酰亚胺树脂)的树脂(b)前体(例如，聚酰胺酸)溶于溶剂而获得的前体漆涂覆于支撑膜后，经加热处理而形成。在此情况下，经涂覆后的加热处理，除去溶剂，即可使前体转变为树脂(b)(例如，酰亚胺化)。从涂覆面的表面状态等方面看，最好使用树脂漆。
为了除去溶剂和酰亚胺化而对涂覆了上述漆的支撑膜进行加热处理的情况下，其处理温度因漆而异，使用树脂漆和使用前体漆的情况各不相同。对于树脂漆，只要是能除去溶剂的温度就可以，对于前体漆，为了实现酰亚胺化，该温度应高于树脂层B的玻璃化温度。
在使用热固性树脂或并用热固性树脂与热塑性树脂作为上述树脂(b)的情况下，涂覆后的加热处理可以使热固性树脂固化，使树脂(b)的弹性率达到10MPa以上。该加热处理既可与除去溶剂和酰亚胺化同时进行，也可单独进行。
在上述的树脂层B中，除去溶剂时的树脂层B的体积减少或酰亚胺化和热固性树脂固化时的收缩可与树脂层A的体积减少而造成的半导体用粘接膜的卷曲相抵消。
如上所述，对树脂(b)的树脂漆或前体漆的涂覆方法没有特别限制，可以采用辊涂、换向辊涂、照相凹版式涂覆、均匀涂敷、局部涂敷等各种方法。也可使支撑膜通过树脂漆或前体漆中而完成涂敷。
引线框本发明的引线框可以采用使本发明的半导体用粘接膜的树脂层A与引线框的一面连接而制得。
本发明中，对在引线框中粘接半导体用粘接膜的条件没有特别的限制，但粘接温度一般在150～400℃的范围内，更好的是在180～350℃的范围内，特别好的是在200～300℃的范围内。粘接温度如果低于150℃，则引线框和树脂层A的90度剥离强度有下降的倾向。如果超过400℃，则有引线框劣化的倾向。
本发明中，在引线框中粘接半导体用粘接膜的压力一般在0.5～30MPa的范围内，更好的是在1～20MPa的范围内，，特别好的是在3～15MPa的范围内。粘接压力如果低于0.5MPa，则树脂层A和引线框的90度剥离强度有下降的倾向。如果超过30MPa，则有引线框易破损的倾向。
本发明中，在引线框中粘接半导体用粘接膜的时间一般在0.1～60秒的范围内，更好的是在1～30秒的范围内，特别好的是在3～20秒的范围内。粘接时间如果低于0.1秒，则树脂层A和引线框的90度剥离强度有容易下降的倾向。如果超过60秒，则有作业性和生产性容易下降的倾向。另外在加压之前，最好预先进行5～60秒左右的加热处理。
本发明中，对引线框的材质没有特别的限制，可以使用42号合金等铁系合金或铜及铜系合金等。另外，在铜及铜系合金的表面可以被覆铂、金、银等。
半导体装置对使用本发明的半导体用粘接膜制得的半导体装置的结构没有特别的限制，包括无引线型插件(Non Lead Type Package)，其结构是只封装插件单面(半导体元件侧)、内部露出的引线框与外部连接。上述插件的具体实例包括四芯扁平无引线插件(QFNQuad Flat Non-leaded Package)和小型无引线插件(SONSmallOutline Non-leaded Package)。
本发明的半导体装置由带粘接膜的半导体装置剥离半导体用粘接膜后制得，该带粘接膜的半导体装置具备半导体用粘接膜、一面与半导体用粘接膜的树脂层A粘接的引线框、与引线框的压料垫粘接的半导体元件、连接半导体元件和引线框的内部引线的引线以及封装半导体元件和引线的封装材料。
使用本发明的半导体用粘接膜制得的半导体装置具有高密度化、小面积化、薄型化等优点，可以组装于手机等电信设备中。
半导体装置的制造方法本发明的半导体装置的制造方法包括以下步骤在具有内部引线和压料垫的引线框的一面粘接半导体用粘接膜的粘接步骤，在引线框露出面上的压料垫上粘接半导体元件的粘接步骤，按照引线连接技术用引线连接半导体元件和内部引线的连接步骤，用封装材料封装引线框的露出面、半导体元件和引线的封装步骤，以及将半导体用粘接膜从引线框和封装材料剥离的剥离步骤。
本发明中，当引线框由具有各压料垫和内部引线的多种式样所组成的情况下，根据需要，通过分割封装好的引线框，即可得到分别具有1个半导体元件的多个半导体装置。该分割步骤可在封装步骤后或剥离半导体用粘接膜的剥离步骤后的任何时候进行。
对本发明的制造方法采用的半导体用粘接膜没有特别的限制，例如，既可采用本发明的半导体用粘接膜，也可采用本发明的引线框。
本发明制造方法可使用的引线框以及半导体用粘接膜粘接于引线框的条件，与前述引线框的制造中记载的内容相同。
对将半导体元件粘接于引线框的压料垫上所用的粘接剂没有特别的限制，例如，可用银糊等浆状粘接剂，也可用粘胶带等。通常，将半导体元件粘接到压料垫上后，在140～200℃的温度下加热30分钟～2小时来固化粘接剂。
本发明中，对引线连接所用引线的材质没有特别的限制，可采用金线等。在引线连接步骤中，可以在200～270℃加热3～30分钟，使引线与半导体元件和内部引线连接。
本发明中，对封装材料的材质没有特别的限制，可采用甲酚-线型酚醛环氧树脂、苯酚-线型酚醛环氧树脂、联苯二环氧树脂、萘酚-线型酚醛环氧树脂等环氧树脂等。
封装材料中也可以添加填料、溴化合物等阻燃物质等添加材料。对封装材料的封装条件没有特别的限制，通常可在150～200℃的温度和10～15Mpa的压力下加热2～5分钟。
用封装材料封装之后，剥离半导体用粘接膜的温度以0～250℃为佳。温度如果低于0℃，则树脂容易残留在引线框和封装材料中。温度若超过250℃，则引线框和封装材料存在劣化的倾向。同样的理由，更好的是在100～200℃的范围内，特别好的是在150～250℃的范围内。
一般，用封装材料封装后，还要进行在150～200℃左右的温度下对封装材料加热数小时的固化步骤。上述从封装材料和引线框剥离半导体用粘接膜的步骤可以在上述封装材料的固化步骤前后的某一时候进行。
本发明中，用封装材料封装之后，在0～250℃的温度下剥离半导体用粘接膜时，最好不要让树脂残留于引线框和封装材料中。树脂的残留量如果较多，则不仅外观不佳，而且，将引线框用于外部接线时还容易导致接触不良。
因此，对于残留于引线框和封装材料的树脂，最好用机械方法刷除或用溶剂等清洗除去。对清洗溶剂没有特别的限制，一般采用N-甲基-2吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二乙二醇二甲醚、四氢呋喃、环己酮、甲基乙基甲酮、N，N-二甲基甲酰胺等。
实施例以下通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不仅限于此。
制造例1(实施例1～4、7及8中使用的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆的制造)在氮氛围气中，在容量为5升的装有温度计、搅拌机、氮气导入管及分馏塔的四口烧瓶中加入2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷258.3g(0.63摩尔)、1，3-双(3-氨基丙基)-四甲基二硅氧烷10.4g(0.042摩尔)，使它们溶于1450g的N-甲基-2-吡咯烷酮中。将此溶液升温至70℃，在其中溶解1，12-二氨基十二烷33.6g(0.168摩尔)。然后，将此溶液冷却至0℃，添加无水偏苯三酰氯180.4g(0.857摩尔)。在无水偏苯三酰氯溶解之后，添加三乙胺130g。在室温下连续搅拌2小时之后，升温至180℃，进行5小时的反应，完成酰亚胺化。将所得反应液投入甲醇中，使聚合体离析。干燥后，溶于N-甲基-2吡咯烷酮中，再次投入甲醇中使聚合体离析。然后经减压干燥得到精制的聚醚酰胺酰亚胺粉末1。使所得聚醚酰胺酰亚胺粉末120g及硅烷偶合剂(信越化学工业株式会社制，商品名SH6040)6g溶于360g的N-甲基-2吡咯烷酮中，得到芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆。
制造例2(实施例5及6中使用的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆的制造)在氮氛围气中，在容量为5升的装有温度计、搅拌机、氮气导入管及分馏塔的四口烧瓶中加入2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷258.6g(0.63摩尔)、1，3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷67.0g(0.27摩尔)，使它们溶于1550g的N-甲基-2-吡咯烷酮中。使该溶液冷却至0℃，在此温度下，添加无水偏苯三酰氯187.3g(0.89摩尔)。在无水偏苯三酰氯溶解之后，添加三乙胺100g。在室温下连续搅拌2小时之后，升温至180℃，进行5小时的反应，完成酰亚胺化。将所得反应液投入甲醇中，使聚合体离析。干燥后，溶于N-甲基-2吡咯烷酮中，再次投入甲醇中，使聚合体离析。然后经减压干燥，得到精制的聚醚酰胺酰亚胺粉末。使所得聚醚酰胺酰亚胺粉末120g及硅烷偶合剂(信越化学工业株式会社制，商品名SH6040)3.6g溶解于360g的N-甲基-2吡咯烷酮中，得到芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆。
制造例3(实施例5中树脂层B所用的芳香族聚醚酰胺酰亚胺漆的制造)在氮氛围气中，在容量为5升装有温度计、搅拌机、氮气导入管及分馏塔的四口烧瓶中加入2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷172.4g(0.42摩尔)、4，4’-亚甲基双(2，6-二异丙基苯胺)153.7g(0.42摩尔)，使它们溶于1550g的N-甲基-2-吡咯烷酮中。将此溶液冷却至0℃，在此温度下，添加无水偏苯三酰氯174.7g(0.83摩尔)。在无水偏苯三酰氯溶解之后，添加三乙胺130g。在室温下连续搅拌2小时之后，升温至180℃，进行5小时的反应，完成酰亚胺化。将所得反应液投入甲醇中使聚合体离析。干燥后，溶于N-甲基-2吡咯烷酮中，然后再次投入甲醇中使聚合体离析。接着，减压干燥，得到精制的聚醚酰胺酰亚胺粉末。使所得聚醚酰胺酰亚胺粉末120g及硅烷偶合剂(信越化学工业株式会社制，商品名SH6040)6g溶于360g的N-甲基-2吡咯烷酮中，得到芳香族聚醚酰胺酰亚胺漆。
制造例4(实施例6中树脂层B所用的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粉末的合成)在氮氛围气下，在容量为5升的装有温度计、搅拌机、氮气导入管及分馏塔的四口烧瓶中加入2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷270.9g(0.66摩尔)、1，3-双(3-氨基丙基)-四甲基二硅氧烷8.7g(0.035摩尔)，使它们溶于1950g的N-甲基-2-吡咯烷酮中。将此溶液冷却至0℃，在此温度下，添加无水偏苯三酰氯149.5g(0.71摩尔)。待无水偏苯三酰氯溶解之后，添加三乙胺100g。在室温下连续搅拌2小时之后，升温至180℃，进行5小时的反应，完成酰亚胺化。将所得反应液投入甲醇中使聚合体离析。干燥后，溶于N-甲基-2吡咯烷酮中，再次投入甲醇中使聚合体离析。然后经减压干燥，得到精制的聚醚酰胺酰亚胺粉末。
制造例5(实施例9中使用的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆的制造)将制造例4制得的聚醚酰胺酰亚胺粉末120g及硅烷偶合剂(信越化学工业株式会社制，商品名SH6040)3.6g溶于360g的N-甲基-2-吡咯烷酮中，得到芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆。
制造例6(实施例10中使用的芳香族聚醚酰亚胺粘接剂漆的制造)在氮氛围气中，在容量为5升的装有温度计、搅拌机、氮气导入管及分馏塔的四口烧瓶中加入2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷102.5g(0.25摩尔)、4，4’-亚甲基双(2，6-二异丙基苯胺)91.5g(0.25摩尔)，使它们溶于1900g的N-甲基-2-吡咯烷酮中。将此溶液冷却至0℃，在此温度下，添加双酚A双偏苯三酸酯二酐282.2g(0.49摩尔)。在室温下连续搅拌20分钟，再于60℃下连续搅拌2小时后，升温至180℃，进行5小时的反应，完成酰亚胺化。将所得反应液投入甲醇中使聚合体离析。干燥后，溶于N-甲基-2吡咯烷酮中，再次投入甲醇使聚合体离析。然后经减压干燥，得到精制的聚醚酰亚胺粉末。使所得聚醚酰亚胺粉末120g溶于360g的N-甲基-2吡咯烷酮中，得到芳香族聚醚酰亚胺粘接剂漆。
制造例7(实施例11及实施例12中使用的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆的制造)在氮氛围气中，在容量为5升的装有温度计、搅拌机、氮气导入管及分馏塔的四口烧瓶中加入双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜250.9g(0.58摩尔)、1，3-双(3-氨基丙基)-四甲基二硅氧烷7.4g(0.03摩尔)，使它们溶于1500g的N-甲基-2-吡咯烷酮中。将此溶液冷却至0℃，在此温度下，添加无水偏苯三酰氯126.3g(0.6摩尔)。在无水偏苯三酰氯溶解后，再添加三乙胺67g。室温下连续搅拌2小时后，升温至180℃，进行5小时的反应，完成酰亚胺化。将所得反应液投入甲醇中使聚合体离析。干燥后，溶于N-甲基-2吡咯烷酮中，再次投入甲醇中使聚合体离析。然后经减压干燥，得到精制的聚醚酰胺酰亚胺粉末。使所得聚醚酰胺酰亚胺粉末120g及硅烷偶合剂(信越化学工业株式会社制，商品名SH6040)6.0g溶于360g的N-甲基-2-吡咯烷酮中，得到芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆。
制造例8(比较例1中使用的聚硅氧烷聚酰胺嵌段共聚物粘接剂漆的制造)在氮氛围气中，在容量为5升的装有温度计、搅拌机、氮气导入管及分馏塔的四口烧瓶中加入2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷295.2g(0.72摩尔)、硅二胺(信越化学工业株式会社制，商品名X-22-161B)540g(0.18摩尔)，使它们溶于2400g的二甘醇二甲醚中。将此溶液冷却至-10℃，在此温度下，添加间苯二甲酰氯188.8g(0.93摩尔)。然后，搅拌1小时，再添加环氧丙烷214g。室温下连续搅拌30分钟后，升温至40℃，进行5小时的反应。将所得反应液投入甲醇中使聚合体离析。干燥后，溶于N，N-二甲基甲酰胺，然后投入甲醇中使聚合体再次离析。接着，减压干燥，得到精制的聚硅氧烷聚酰胺嵌段聚共聚物粉末。使所得树脂粉末120g及硅烷偶合剂(信越化学工业株式会社制，商品名SH6040)6.0g溶于360g的N-甲基-2吡咯烷酮中，得到聚硅氧烷聚酰胺嵌段共聚物粘接剂漆。
实施例1使用厚度为125μm、表面经化学处理的聚酰亚胺膜(宇部兴产(株)制，ユ-ピレックスSGA)作为支撑膜。在该聚酰亚胺膜的一面用制造例1制造的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆流延成厚度为90μm的一层，在100℃下干燥10分钟、300℃下干燥10分钟，得到在支撑膜(1)的一面形成了25μm厚的树脂层A(2)的结构如图1所示的半导体用粘接膜。树脂层A的玻璃化温度为195℃，减少5重量％时的温度为421℃，230℃下的弹性率为7MPa。树脂层A(2)厚度(A)和支撑膜(1)厚度(B)之比(A/B)为0.2。然后，在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将该半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框(50mm×200mm)上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度(剥离速度每分钟300mm，以下相同)为150N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲很少，粘接时的作业性良好。其次，如图2所示，将粘接半导体用粘接膜(4)后的引线框(3)放置于台(5)上，测得引线框(3)长度方向的曲翘度(X)为0.5mm左右。再者，使用粘接了此粘接膜的引线框，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤。如图3所示，所得插件是多个插件连接在一起的结构。半导体元件粘接时使用了银糊，在150℃下干燥60分钟，使银糊固化。引线连接是用金丝做引线，在260℃下加热5分钟。在封装步骤中，使用联苯封装材料(日立化成工业株式会社制，商品名CEL9200)，在温度180℃、压力10MPa下进行3分钟。然后，在180℃下加热5小时，使封装树脂固化。任何步骤都没有发生问题。在图3中，4是半导体用粘接膜，6是引线，7是封装材料，3是引线框，8是半导体元件，9是压料垫(银糊图中未标示)。封装步骤之后，在235℃下，将半导体用粘接膜从引线框和封装材料上剥离(剥离速度每分钟300mm，以下相同)时，以330N/m的90度剥离强度即可方便地剥离，树脂几乎不残留在引线框和封装材料中。极少一点点残留的树脂也可以用N-甲基-2吡咯烷酮洗净除去。
另外，分割该插件，可制得分别各有一个半导体元件的插件，其间未出现问题。
实施例2除了使用厚度为50μm、表面经化学处理的聚酰亚胺膜(宇部兴产(株)制ユ-ピレックスSGA)作为支撑膜以外，其他操作都与实施例1相同，制得半导体用粘接膜。树脂层A厚度(A)和支撑膜厚度(B)之比(A/B)为0.5。其次，在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将该半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为150N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲很少，粘接时的作业性良好。其次，如图2所示，测得粘接后引线框的曲翘度为1mm左右。另外，使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤。如图3所示，制得的插件是多个插件连接在一起的结构。任何步骤都没有发生问题。封装步骤之后，在235℃下，将半导体用粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以300N/m的90度剥离强度即可方便地剥离，树脂几乎不残留在引线框和封装材料中。
实施例3除了使用厚度为25μm、表面经化学处理的聚酰亚胺膜(宇部兴产(株)制ユ-ピレックスSGA)作为支撑膜以外，其他操作都与实施例1相同，制得半导体用粘接膜。树脂层A厚度(A)和支撑膜厚度(B)之比(A/B)为1.0。然后，在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将该半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为150N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。该半导体用粘接膜的卷曲程度略大，但粘接时的作业性良好。如图2所示，测得粘接后的引线框的曲翘度为0.5mm左右。然后，使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤，并进行了切断，制得插件如图3所示，是多个插件连接在一起的结构。任何步骤都没有发生问题。封装步骤之后，在235℃下，将粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以300N/m的90度剥离强度即可方便地剥离，树脂几乎不残留在引线框和封装材料中。
实施例4除了使用厚度为125μm、表面经等离子处理的聚酰亚胺膜(宇部兴产(株)制，ユ-ピレックスSPA)作为支撑膜以外，其他操作都与实施例1相同，制得半导体用粘接膜。树脂层A厚度(A)和支撑膜厚度(B)之比(A/B)为0.2。然后，在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将该半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为150N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲很少，粘接时的作业性良好。其次，如图2所示，测得粘接了半导体用粘接膜后引线框的曲翘度在5mm左右。再者，使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤。制得插件如图3所示是多个插件连接在一起的结构。任何步骤都没有发生问题。封装步骤之后，在235℃下，将粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以330N/m的90度剥离强度即可方便地剥离。而且，树脂几乎不残留在引线框和封装材料中。
实施例5使用厚度为25μm、表面经等离子处理的聚酰亚胺膜(宇部兴产(株)制ユ-ピレックスSPA)作为支撑膜。在该聚酰亚胺膜的一面由制造例2制造的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆流延成厚度为50μm的一层后，在100℃下干燥10分钟、300℃下干燥10分钟，形成厚度为10μm的树脂层A。该树脂层A玻璃化温度为187℃，减少5重量％的温度为429℃，230℃下的弹性率为5MPa。另外，在聚酰亚胺膜的另一面由制造例3制造的芳香族聚醚酰胺酰亚胺树脂漆流延成50μm的一层后，在100℃下干燥10分钟、300℃下干燥10分钟，形成厚度为10μm的树脂层B。该树脂层B的玻璃化温度为260℃，减少5重量％时的温度为421℃，230℃下的弹性率为1700MPa。得到图4所示的在支撑膜(1)的一面涂覆了树脂层A(2)、另一面涂覆了树脂层B(12)的半导体用粘接膜。
然后，在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将该半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为150N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲几乎未发生，粘接时的作业性良好。其次，如图2所示，测得粘接了半导体用粘接膜后的引线框的曲翘度为0.15mm左右。再者，使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤。所得插件如图3所示是多个插件连接在一起的结构。任何步骤都没有发现问题。封装步骤之后，在205℃下，将半导体用粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以300N/m的90度剥离强度即可方便地剥离，树脂几乎不残留在引线框和封装材料中。
实施例6使用厚度为25μm、表面经化学处理的聚酰亚胺膜(宇部兴产(株)制ユ-ピレックスSGA)作为支撑膜。在该聚酰亚胺膜的一面由制造例2制造的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆流延成厚度为50μm的一层后，在100℃下干燥10分钟、300℃下干燥10分钟，形成厚度为10μm的树脂层A。该树脂层A玻璃化温度为187℃，减少5重量％时的温度为429℃，230℃下的弹性率为5MPa。另外，在聚酰亚胺膜的另一面由制造例4制得的玻璃化温度为230℃的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粉末和双(4-马来酰亚胺苯基)甲烷按6/4(前者/后者)的重量比混合而成的树脂漆流延成厚度为50μm的一层后，在100℃下干燥10分钟、300℃下干燥10分钟，形成厚度为10μm的树脂层B。该树脂层B在230℃下的弹性率为500MPa。制得图4所示的在支撑膜(1)的一面涂覆了树脂层A(2)、在另一面涂覆了树脂层B(12)的半导体用粘接膜。然后，在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将该半导体粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为150N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲几乎未发生，粘接时的作业性良好。如图2所示，测得粘接了半导体用粘接膜后的引线框的曲翘度在0.15mm左右。再者，使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤。所得插件如图3所示是多个插件连接在一起的结构。任何步骤都没有出现问题。封装步骤之后，在205℃下，将半导体用粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以300N/m的90度剥离强度即可方便地剥离，树脂几乎不附着残留在引线框和封装材料中。
实施例7除了不使用厚度为125μm、表面经化学处理的聚酰亚胺膜(宇部兴产(株)制ユ-ピレックスSGA)，而使用厚度为125μm的聚萘二甲酸乙二醇酯膜(帝人(株)、商品名TEONEX)作为支撑膜之外，其他操作都与实施例1相同，制得半导体用粘接膜。树脂层A厚度(A)和支撑膜厚度(B)之比(A/B)为0.2。然后，在温度250℃、压力8 MPa、时间10秒的条件下，将该半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为150N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲程度略大，但粘接时的作业性良好。如图2所示，测得粘接了半导体用粘接膜后的引线框的曲翘度在5mm左右。再者，使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤。制得插件如图3所示是多个插件连接在一起的结构。任何步骤都没有发生问题。封装步骤之后，在235℃下，将粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以330N/m的90度剥离强度即可方便地剥离，而且树脂几乎不附着残留在引线框和封装材料中。
实施例8按照与实施例1同样方法制得半导体用粘接膜，在温度350℃、压力3MPa、时间3秒的条件下，将该半导体用粘接膜粘接在42合金引线框上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为800N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲程度较小，粘接时的作业性良好。如图2所示，测得粘接了半导体用粘接膜后的引线框的曲翘度在4mm左右。使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤。制得插件如图3所示是多个插件连接在一起的结构。任何步骤都没有发生问题。封装步骤之后，在235℃下，将粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以250N/m的90度剥离强度即可方便地剥离，而且树脂几乎不附着残留在引线框和封装材料中。
实施例9除了使用制造例5制得的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆形成树脂层A之外，其他操作都与实施例1相同，制得半导体用粘接膜。树脂层A的玻璃化温度为230℃，减少重量5％时的温度为451℃，230℃下的弹性率为150MPa。其次，在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将此半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的引线框上，测得粘接后25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为50N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲程度较小，粘接时的作业性良好。如图2所示，测得该粘接了半导体用粘接膜后的引线框的曲翘度在5mm左右。再者，使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤。制得插件如图3所示是多个插件连接在一起的结构。任何步骤都没有发生问题。封装步骤之后，在205℃下，将粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以300N/m的90度剥离强度即可方便地剥离，而且树脂几乎不附着残留在引线框和封装材料中。
实施例10除了使用制造例6制得的芳香族聚醚酰亚胺粘接剂漆形成树脂层A之外，其他操作都与实施例1相同，制得半导体用粘接膜。树脂层A的玻璃化温度为240℃，减少重量5％时的温度为410℃，230℃下的弹性率为300MPa。在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将该半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的引线框上，测得粘接后25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为50N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲程度很小，粘接时的作业性良好。如图2所示，测得该粘接了半导体用粘接膜后的引线框的曲翘度在5mm左右。使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件的粘接、引线连接步骤及封装步骤。制得插件如图3所示是多个插件连接在一起的结构。任何步骤都没有发生问题。封装步骤之后，在235℃下，将粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以600N/m的90度剥离强度即可方便地剥离，而且树脂几乎不附着残留在引线框和封装材料中。
实施例11使用厚度为25μm、表面经喷砂褪光处理的聚酰亚胺膜(东レ·デュポン(株)制、商品名カプトンEN，20～200℃下的线性热膨胀系数为15×10-6/℃、200℃下加热2小时的加热收缩率为0.02％)作为支撑膜。在该聚酰亚胺膜的一面由制造例7制得的芳香族聚醚酰胺酰亚胺粘接剂漆流延成厚度为25μm的一层，在100℃下干燥10分钟、300℃下干燥10分钟，得到在支撑膜的一面具有4μm厚的树脂层A的结构如图1所示的半导体用粘接膜。该树脂层A的玻璃化温度为260℃，减少重量5％时的温度为430℃，230℃下的弹性率为1500MPa。
其次，在温度280℃、压力6MPa、时间10秒的条件下，将半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框上。测得粘接后25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为10N/m，未在搬运过程中出现剥离等不良情况。另外，半导体用粘接膜的卷曲几乎未发生，粘接时的作业性良好。如图2所示，测得粘接了半导体用粘接膜后的引线框的曲翘度在0.1mm左右。
再者，使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，进行在压料垫上粘接半导体元件的步骤。此时，为了固化粘接用的银糊，在150℃下加热90分钟，测得25℃下引线框和树脂层A的90度剥离强度为10N/m。
另外，使用粘接了半导体元件的引线框进行引线连接。此时，在260℃下加热5分钟后，测得25℃下引线框和树脂层A的90度剥离强度为15N/m。
进而，使用该引线框，与实施例1同样，进行封装步骤，制得插件如图3所示是多个插件连接在一起的结构。封装步骤中没有出现封装材料进入引线框和树脂层A等问题。封装步骤之后，在175℃下，将粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以50N/m的90度剥离强度即可方便地剥离。
实施例12与实施例11同样，制得半导体用粘接膜，进行粘接引线框(使用不同的引线框)的步骤、粘接半导体元件的步骤、引线连接步骤和封装步骤，制得图5所示的插件，任何步骤都没有出现问题。封装步骤之后，在175℃下，将粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以50N/m的90度剥离强度即可方便地剥离。而且树脂几乎不附着残留在引线框和封装材料中。分割此插件，制得图6所示的插件，其间未出现问题。
比较例1使用厚度为125μm、表面经化学处理的聚酰亚胺膜(宇部兴产(株)制ユ-ピレックスSGA)作为支撑膜。在该支撑膜的一面由制造例8制得的聚硅氧烷聚酰胺嵌段共聚物粘接剂漆流延成厚度为90μm的一层后，在100℃下干燥10分钟、300℃下干燥10分钟，得到在支撑膜(1)的一面具有25μm厚的树脂层A(2)的结构如图1所示的半导体用粘接膜。该树脂层A的玻璃化温度为182℃，减少5重量％时的温度为380℃，230℃下的弹性率低于1MPa。树脂层A厚度(A)和支撑膜厚度(B)之比(A/B)为0.2。其次，在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为0N/m。在搬运过程全部剥离，后续步骤无法继续进行。另外，半导体用粘接膜的卷曲很少，粘接时的作业性良好。如图2所示，测得粘接后的引线框的曲翘度在5mm左右。
比较例2使用厚度为125μm、表面经化学处理的聚酰亚胺膜(宇部兴产(株)制ユ-ピレックスSGA)作为支撑膜。在该支撑膜的一面由酚醛树脂系粘接剂漆流延成厚度为80μm一层后，在100℃下干燥10分钟、150℃下干燥10分钟，得到在支撑膜(1)的一面具有25μm厚的树脂层A(2)的结构如图1所示的半导体用粘接膜。该树脂层A的玻璃化温度为180℃，减少5重量％时的温度为280℃，230℃下的弹性率为10MPa。树脂层A厚度(A)和支撑膜厚度(B)之比(A/B)为0.2。
其次，在温度250℃、压力8MPa、时间10秒的条件下，将半导体用粘接膜粘接在被覆了铂的铜引线框上，测得25℃下树脂层A和引线框的90度剥离强度为300N/m，在搬运过程未出现剥离等不良现象。进一步测得粘接后的引线框的曲翘度在5mm左右。使用该粘接了半导体用粘接膜的引线框，与实施例1同样，进行了半导体元件粘接、引线连接步骤和封装步骤，制得插件如图3所示是多个插件连接在一起的结构，但在引线连接步骤中有气体排出，造成了污染引线等不良情况。
封装步骤之后，在190℃下，将粘接膜从引线框和封装材料上剥离时，以1100N/m的90度剥离强度造成封装材料的部分破损。而且树脂大量附着残留在引线框和封装材料中，用N-甲基-2吡咯烷酮清洗也很难除去。
从实施例1～12及比较例1～2的结果可看出，通过使用25℃下与引线框的90度剥离强度在5N/m以上、封装树脂后在0℃～25℃的温度范围内的至少一个温度下与引线框及封装材料的90度剥离强度在1000N/m以下的可从引线框及封装材料剥离的半导体用粘接膜，能够以较高的作业性和生产性制得半导体插件。
本发明的半导体用粘接膜，在25℃下与引线框的粘接性良好，而且在封装树脂后，在0～250℃的温度下，可以容易地从引线框和封装材料剥离，所以能以较高的作业性和生产性制得半导体插件。
另外，使用该半导体用粘接膜制得的本发明的半导体装置具有高密度化、小面积化、薄型化的特点，适用于手机等电信设备。
权利要求
1.半导体用粘接膜，用于将粘接膜粘贴在引线框的背面进行保护、封装后再剥离的方法，其特征在于，在支撑膜的一面或两面形成有树脂层A，所述支撑膜在20-200℃的线热膨胀系数在3.0×10-5/℃以下。
2.半导体用粘接膜，用于将粘接膜粘贴在引线框的背面进行保护、封装后再剥离的方法，其特征在于，在支撑膜的一面或两面形成有树脂层A，所述支撑膜在200℃加热2小时后的热收缩率在0.15％以下。
3.半导体用粘接膜，用于将粘接膜粘贴在引线框的背面进行保护、封装后再剥离的方法，其特征在于，在支撑膜的一面或两面形成有树脂层A，所述支撑膜经过表面处理。
4.如权利要求3所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述表面处理选自化学处理、砂褪光处理、等离子处理和电晕处理。
5.如权利要求3所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述表面处理是碱处理或硅烷偶合剂处理。
6.半导体用粘接膜，用于将粘接膜粘贴在引线框的背面进行保护、封装后再剥离的方法，其特征在于，在支撑膜的一面或两面形成有树脂层A，所述树脂层A的厚度(A)与支撑膜的厚度(B)之比(A/B)在0.5以下。
7.半导体用粘接膜，用于将粘接膜粘贴在引线框的背面进行保护、封装后再剥离的方法，其特征在于，在支撑膜的一面形成有具有粘接性的树脂层A，在其相反面形成有不具有粘接性的树脂层B。
8.如权利要求7所述的半导体用粘接膜，其特征在于，树脂层A与树脂层B的厚度之比为0.8∶1～1.2∶1。
9.如权利要求7所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述树脂层A的厚度(A)与支撑膜的厚度(B)之比(A/B)在0.5以下。
10.如权利要求7所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述树脂层A的厚度为1-20μm。
11.如权利要求7所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述树脂层B在230℃的弹性率为100-2000MPa。
12.如权利要求7所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述树脂层A和树脂层B均含有具有酰胺基、酯基、酰亚胺基或醚基的热塑性树脂。
13.如权利要求7所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述树脂层B由热塑性树脂和热固性树脂组合而成。
14.如权利要求13所述的半导体用粘接膜，其特征在于，相对于热塑性树脂100重量份，热固性树脂为5-100重量份。
15.如权利要求13所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述热固性树脂为环氧树脂、酚醛树脂或双马来酰亚胺树脂。
16.如权利要求7所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述树脂层B含有填料或偶合剂。
17.如权利要求7所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述树脂层B与金属模型或夹具在25℃的90度剥离强度小于5N/m。
18.如权利要求1、2、3、6和7中任一项所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述支撑膜的厚度在5μm以上、50μm以下。
19.如权利要求1、2、3、6和7中任一项所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述支撑膜的玻璃化温度在200℃以上。
20.如权利要求1、2、3、6和7中任一项所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述支撑膜的材质选自芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰胺酰亚胺、芳香族聚醚砜、聚苯硫醚、芳香族聚醚酮、聚丙烯酸酯、芳香族聚醚醚酮以及聚萘二甲酸乙二醇酯。
21.如权利要求1、2、3、6和7中任一项所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述支撑膜的材质选自铜、铝、不锈钢和镍。
22.如权利要求1、2、3、6和7中任一项所述的半导体用粘接膜，其特征在于，将半导体用粘接膜粘接在引线框上之后的树脂层A与引线框在25℃的90度剥离强度在5N/m以上，且用封装材料将粘接了半导体用粘接膜的引线框封装后的树脂层A与引线框和与封装材料在0～250℃的温度范围内的至少一点的90度剥离强度均在1000N/m以下。
23.如权利要求3、6和7中任一项所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述支撑膜在20-200℃的线热膨胀系数在3.0×10-5/℃以下。
24.如权利要求1、3、6和7中任一项所述的半导体用粘接膜，其特征在于，所述支撑膜在200℃加热2小时后的热收缩率在0.15％以下。
全文摘要
本发明涉及半导体用粘接膜、使用了该膜的引线框、半导体装置及其制造方法。该半导体用粘接膜的特征是由至少一层可用于半导体用粘接膜的树脂形成的树脂层构成，与引线框粘接后的树脂层和引线框在25℃下的90度剥离强度在5N/m以上，用封装材料封装后的树脂层与引线框及封装材料在0～250℃的温度范围内的至少一个温度下的90度剥离强度都在1000N/m以下。
文档编号H01L23/31GK1591807SQ20041007719
公开日2005年3月9日 申请日期2000年11月8日 优先权日1999年11月10日
发明者河合纪安, 松浦秀一 申请人:日立化成工业株式会社