JP6834265B2 - 封止構造体の製造方法、封止材及び硬化物 - Google Patents
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Description
図1及び図2は、本実施形態に係る封止構造体を示す模式断面図である。本実施形態に係る封止構造体(封止成形物、電子部品装置)100a,100b,100c,100d,100eは、電子部品(第1の電子部品。第1層目の電子部品)10と、電子部品10を封止する封止部(樹脂硬化物)20と、封止部20上に配置された金属層30,30aと、を備える。金属層30は、パターニングされていない金属層であり、金属層30aは、所定のパターン形状を有する金属パターンである。
本実施形態に係る封止構造体(封止成形物、電子部品装置)の製造方法は、金属層及び樹脂層を備える封止材の前記樹脂層により電子部品(第1の電子部品)を封止する封止工程を備える。金属層は、表面粗さ(Ra)が10μm以下である表面(平滑面)を有している。樹脂層は、金属層の前記平滑面とは反対側の面に配置されている。前記封止工程は、例えば、樹脂層を加熱して溶融させると共に、圧力を加えて電子部品を樹脂層で封止する工程であってもよい。
本実施形態に係る封止材及び硬化物について説明する。本実施形態に係る封止材は、表面粗さ(Ra)が10μm以下である表面(平滑面)を有する金属層と、金属層の前記平滑面とは反対側の面に配置された樹脂層と、を備える。本実施形態に係る封止材は、樹脂層により電子部品を封止するために用いられる。本実施形態に係る硬化物は、本実施形態に係る封止材の樹脂層の硬化物であり、封止材の樹脂層を硬化してなる。
封止材1の製造方法は、例えば、樹脂組成物を金属層30上に塗布して塗膜を形成する工程と、塗膜を加熱乾燥して樹脂層20aを形成する工程を備えていてもよい。塗布方法としては、特に限定されず、ダイコート、コンマコート等が挙げられる。加熱乾燥方法としては、熱風吹き付け等が挙げられる。
樹脂組成物(ワニス)の成分として下記成分を用いた。
a11:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製、商品名:JER806、エポキシ当量:160)(25℃で液状である成分)
a12:ナフタレン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂(DIC株式会社製、商品名:EXA−4750、エポキシ当量:182)(25℃で液状ではない成分)
a13:ナフタレン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂(DIC株式会社製、商品名:HP−4710、エポキシ当量:170)(25℃で液状ではない成分)
a14:ブタジエンエラストマー粒子含有ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂(株式会社カネカ製、商品名:MX−136、液状エポキシ樹脂の含有量:75質量%、エラストマー粒子の含有量:25質量%、エラストマー粒子の平均粒径:0.1μm)(25℃で液状の樹脂を含む成分)
a15:シリコーンエラストマー粒子含有液状エポキシ樹脂(ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂及びビスフェノールA型液状エポキシ樹脂の混合物。株式会社カネカ製、商品名:MX−965、液状エポキシ樹脂の含有量:75質量%、エラストマー粒子の含有量:25質量%)(25℃で液状の樹脂を含む成分)
a21:フェノールノボラック(旭有機材工業株式会社製、商品名:PAPS−PN2、フェノール性水酸基当量:104)(25℃で液状ではない成分)
a22:ナフタレンジオールノボラック(新日鉄住金化学株式会社製、商品名:SN−395)(25℃で液状ではない成分)
a23:フェノールノボラック(明和化成株式会社製、商品名:DL−92、フェノール性水酸基当量:103)(25℃で液状ではない成分)
a3:イミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:2P4MZ)(25℃で液状ではない成分)
B1:シリカ粒子(株式会社アドマテックス製、商品名:SC2500−SXJ、フェニルアミノシラン処理、平均粒径:0.5μm)
B2:酸化アルミニウム粒子(住友化学株式会社製、商品名:AA−1.5、平均粒径:1.5μm)
D:メチルエチルケトン
表1に示す組成を有するワニス(ワニス状樹脂組成物)を下記のとおり調製した。
(封止材Aの作製)
塗工機を使用して銅箔(日本電解株式会社製、商品名:YGP−35R、銅箔厚さ:35μm)上に前記ワニスA〜Cを塗布して塗膜を得た後に塗膜を乾燥させて、銅箔上に樹脂層を形成した。塗布及び乾燥は、下記条件で行った。乾燥後の樹脂層の厚さは200μmであった。樹脂層の銅箔とは反対側に50μm厚の保護層(ポリエチレンテレフタレートフィルム)を配置することにより封止材Aを得た。なお、下記の各測定においては、保護層を剥離した上で測定を行った。
塗工機:株式会社ヒラノテクシード製のダイコータ
塗布ヘッド方式:ダイ
塗布及び乾燥速度:1m/分
乾燥条件(温度/炉長):60℃/3.3m、90℃/3.3m、110℃/3.3m
塗布及び乾燥速度を5m/分に変更したこと以外は、封止材Aの作製と同様にして封止材Bを作製した。乾燥後の樹脂層の厚さは20μmであった。
(1)表面粗さ(Ra)
封止材Aの樹脂層が50mm角サイズのMCL(厚さ:500μm)に接するように下記ラミネート条件で封止材AをMCLにラミネートした。次に、下記硬化条件で樹脂層を熱硬化して樹脂硬化体を得た。続いて、表面粗さ測定装置(ブルカー・エイエックス株式会社製、商品名:wyko NT9100)を用いて、樹脂硬化体の表面(銅箔)の表面粗さ(Ra)を測定した。測定結果を表1に示す。
ラミネータ装置:株式会社名機製作所製、真空加圧ラミネータMVLP−500
ラミネート温度:90℃
ラミネート圧力:0.5MPa
真空引き時間:30秒
ラミネート時間:40秒
オーブン:エスペック株式会社製、SAFETY OVEN SPH−201
オーブン温度:140℃
時間:120分
封止材Aの樹脂層が50mm角サイズのMCL(厚さ:500μm)に接するように下記ラミネート条件で封止材AをMCLにラミネートした。次に、下記硬化条件で樹脂層を熱硬化して樹脂硬化体を得た。続いて、レーザーマーキング装置(キーエンス株式会社製、商品名:YAGレーザマーカMD−H)を用いて、前記樹脂硬化体上の銅箔にレーザーマーキングを施した。目視にてマーキング後の文字を識別できる場合を「〇」と評価し、目視にてマーキング後の文字を識別できない場合を「×」と評価した。測定結果を表1に示す。
ラミネータ装置:株式会社名機製作所製、真空加圧ラミネータMVLP−500
ラミネート温度:90℃
ラミネート圧力:0.5MPa
真空引き時間:30秒
ラミネート時間:40秒
オーブン:エスペック株式会社製、SAFETY OVEN SPH−201
オーブン温度:140℃
時間:120分
封止材Bの樹脂層がシリコンウェハ(厚さ:775μm)に接するように下記ラミネート条件で封止材Bをシリコンウェハにラミネートした。次に、前記シリコンウェハをSUS板に固定した後、下記硬化条件で樹脂層を熱硬化させた。続いて、銅箔の表面に幅5mmのマイラーテープを5cm以上の長さになるように3本貼り付け、銅箔の一部をエッチング除去した。次いで、下記条件で銅箔と硬化後の樹脂層との間の接着強度を測定した。銅箔と硬化後の樹脂層との接着強度が良好である場合、配線を形成するプロセス中に配線が封止構造体から剥離することを容易に防止できる。測定結果を表1に示す。
ラミネータ装置:株式会社名機製作所製、真空加圧ラミネータMVLP−500
ラミネート温度:110℃
ラミネート圧力:0.5MPa
真空引き時間:30秒
ラミネート時間:40秒
オーブン:エスペック株式会社製、SAFETY OVEN SPH−201
オーブン温度:140℃
時間:60分
接着強度測定装置:株式会社島津製作所製、EZTest/CE
引っ張り速度:5cm/分
(封止材Cの作製)
銅箔をPETフィルム(本州電材株式会社製、商品名:38RL−07NS、PETフィルム厚さ:38μm)に変更したこと以外は、封止材Aの作製と同様にして封止材Cを作製した。乾燥後の樹脂層の厚さは200μmであった。なお、下記の各測定においては、保護層を剥離した上で測定を行った。
塗布及び乾燥速度を5m/分に変更したこと以外は、封止材Cの作製と同様にして封止材Dを作製した。乾燥後の樹脂層の厚さは20μmであった。
封止材Aに代えて封止材Cを用いたこと、及び、樹脂層を熱硬化して樹脂硬化体を得ると共にPETフィルムを剥離した後に樹脂硬化体の表面(硬化後の樹脂層)の表面粗さ(Ra)を測定したこと以外は実施例と同様にして表面粗さ(Ra)を測定した。また、封止材Aに代えて封止材Dを用いたこと、及び、樹脂層を熱硬化して樹脂硬化体を得ると共にPETフィルムを剥離した後に樹脂硬化体の表面(硬化後の樹脂層)にレーザーマーキングを施したこと以外は実施例と同様にしてレーザーマーキング性を評価した。測定結果を表1に示す。
Claims (13)
- 金属層及び樹脂層を備える封止材の前記樹脂層により第1の電子部品を封止する封止工程を備え、
前記金属層が、表面粗さ(Ra)が1μm未満である表面を有し、
前記樹脂層が、前記金属層の前記表面とは反対側の面に配置されている、封止構造体の製造方法。 - 金属層及び樹脂層を備える封止材の前記樹脂層により第1の電子部品を封止する封止工程を備え、
前記金属層が、表面粗さ(Ra)が1μm未満である表面を有し、
前記樹脂層が、前記金属層の前記表面とは反対側の面に配置されていると共に、シリカ類を含む無機充填材を含有し、
前記樹脂層における前記無機充填材の含有量が80質量%以下である、封止構造体の製造方法。 - 金属層及び樹脂層を備える封止材の前記樹脂層により第1の電子部品を封止する封止工程を備え、
前記金属層が、表面粗さ(Ra)が1μm未満である表面を有し、
前記樹脂層が、前記金属層の前記表面とは反対側の面に配置されていると共に、酸化アルミニウムを含む無機充填材を含有し、
前記樹脂層における前記無機充填材の含有量が85質量%以下である、封止構造体の製造方法。 - 前記樹脂層における無機充填材の含有量が55質量%以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の封止構造体の製造方法。
- 前記第1の電子部品が複数である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の封止構造体の製造方法。
- 前記封止工程の後に、前記金属層をレーザーマーキングする工程を更に備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の封止構造体の製造方法。
- 前記封止工程の後に、前記金属層の前記樹脂層とは反対側に第2の電子部品を配置する工程を更に備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載の封止構造体の製造方法。
- 前記封止工程の後に、前記第1の電子部品、前記樹脂層及び前記金属層を備える構造体をダイシングする工程を更に備える、請求項1〜7のいずれか一項に記載の封止構造体の製造方法。
- 表面粗さ(Ra)が1μm未満である表面を有する金属層と、
前記金属層の前記表面とは反対側の面に配置された樹脂層と、を備え、
前記樹脂層により電子部品を封止するために用いられる、封止材。 - 表面粗さ(Ra)が1μm未満である表面を有する金属層と、
前記金属層の前記表面とは反対側の面に配置された樹脂層と、を備え、
前記樹脂層により電子部品を封止するために用いられ、
前記樹脂層が、シリカ類を含む無機充填材を含有し、
前記樹脂層における前記無機充填材の含有量が80質量%以下である、封止材。 - 表面粗さ(Ra)が1μm未満である表面を有する金属層と、
前記金属層の前記表面とは反対側の面に配置された樹脂層と、を備え、
前記樹脂層により電子部品を封止するために用いられ、
前記樹脂層が、酸化アルミニウムを含む無機充填材を含有し、
前記樹脂層における前記無機充填材の含有量が85質量%以下である、封止材。 - 前記樹脂層における無機充填材の含有量が55質量%以上である、請求項9〜11のいずれか一項に記載の封止材。
- 請求項9〜12のいずれか一項に記載の封止材の前記樹脂層の硬化物。
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