[go: up one dir, main page]

JP7576545B2 - 封止用樹脂シート - Google Patents

封止用樹脂シート Download PDF

Info

Publication number
JP7576545B2
JP7576545B2 JP2021532794A JP2021532794A JP7576545B2 JP 7576545 B2 JP7576545 B2 JP 7576545B2 JP 2021532794 A JP2021532794 A JP 2021532794A JP 2021532794 A JP2021532794 A JP 2021532794A JP 7576545 B2 JP7576545 B2 JP 7576545B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin sheet
mass
sealing resin
sealing
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021532794A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021010206A1 (ja
Inventor
智絵 飯野
康路 大原
剛志 土生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of JPWO2021010206A1 publication Critical patent/JPWO2021010206A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7576545B2 publication Critical patent/JP7576545B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the groups H01L21/18 - H01L21/326 or H10D48/04 - H10D48/07 e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

本発明は、封止用樹脂シート、詳しくは、素子を封止するための封止用樹脂シートに関する。
従来、熱硬化性樹脂を含む封止用シートを用いて、基板の端子に接続された素子を、プレスにより封止し、その後、熱硬化性樹脂を熱硬化させて、封止用シートから硬化体を形成することが知られている(例えば、下記特許文献1参照。)。
特許文献1では、チップの側端縁から、チップおよび基板間に進入する硬化体の進入量が27μmである実施例が開示されている。
特開2016-162909号公報
しかるに、サイズやデザインが異なる複数の素子や、サイズやデザインが異なる端子に接続される複数の素子に対して封止するとき、上記した違いによって熱硬化性樹脂の流動性が異なり、全ての複数の素子を均一に封止できない場合がある。
一方で、素子への優れた封止性は、確保される必要がある。つまり、素子の周側面を被覆しながら、厚みが異なる隙間における周端縁を確実に閉塞して、優れた封止性を確保する必要がある。
本発明は、サイズやデザインが異なる素子への優れた封止性を有しながら、厚みが異なる2つの隙間における硬化体の進入量を低減できる封止用樹脂シートを提供する。
本発明(1)は、熱硬化性樹脂、層状ケイ酸塩化合物および熱可塑性樹脂を含有し、素子を封止するための封止用樹脂シートであり、熱可塑性樹脂の質量αに対する層状ケイ酸塩化合物の質量Aの比(A/α)が、0.3以上、2.0以下である、封止用樹脂シートを含む。
本発明(2)は、層状ケイ酸塩化合物の含有割合Bが、3質量%以上、7質量%以下である、(1)に記載の封止用樹脂シートを含む。
本発明(3)は、熱可塑性樹脂が、-30℃以上、-10℃以下のガラス転移温度Tgを有する、(1)または(2)に記載の封止用樹脂シートを含む。
本発明(4)は、層状ケイ酸塩化合物は、表面が有機成分により変性されている、(1)~(3)のいずれか一項に記載の封止用樹脂シートを含む。
本発明(5)は、熱可塑性樹脂は、カルボキシル基を含有する、(1)~(4)のいずれか一項に記載の封止用樹脂シートを含む。
本発明の封止用樹脂シートは、熱硬化性樹脂、層状ケイ酸塩化合物および熱可塑性樹脂を含有し、熱可塑性樹脂の質量に対する層状ケイ酸塩化合物の質量の比が0.3以上である。そのため、この封止用樹脂シートを、サイズやデザインが異なる複数の素子、さらには、サイズやデザインが異なる端子に接続される複数の素子に配置し、これを加熱して硬化体を形成するときに、これらの隙間への硬化体の進入量を制御して、複数の素子を均一に封止することができる。
また、熱可塑性樹脂の質量に対する層状ケイ酸塩化合物の質量の比が2.0以下である。そのため、素子の周側面を確実に被覆して、厚みが異なる隙間における周端縁を確実に閉塞し、素子に対する優れた封止性を有する。
図1A~図1Dは、本発明の封止用樹脂シートの一実施形態を用いて、複数の電子素子を封止して、電子素子パッケージを製造する工程断面図であり、図1Aが、封止用樹脂シートを準備する工程、図1Bが、電子素子を準備する工程、図1Cが、封止用樹脂シートをプレスして封止体を形成する工程、図1Dが、封止体を加熱して硬化体を形成する工程である。 図2A~図2Bは、図1Bに示す電子素子を備える素子実装基板を示し、図2Aが、平面図、図2Bが、図2AにおけるX-X線に沿う断面図である。 図3A~図3Dは、図1Aに示す封止用樹脂シートと第2封止用樹脂シートとを備える封止用多層樹脂シートを用いて、複数の電子素子を封止して、電子素子パッケージを製造する工程断面図であり、図3Aが、封止用多層樹脂シートを準備する工程、図3Bが、電子素子を準備する工程、図3Cが、封止用多層樹脂シートをプレスして封止体を形成する工程、図3Dが、封止体を加熱して、硬化体を形成する工程である。
本発明の封止用樹脂シートの一実施形態を説明する。
封止用樹脂シートは、素子を封止するための樹脂シートであって、厚み方向に直交する面方向に延びる略板形状(フィルム形状)を有する。
封止用樹脂シートの材料は、熱硬化性樹脂、層状ケイ酸塩化合物および熱可塑性樹脂を含有する。つまり、この材料は、熱硬化性樹脂、層状ケイ酸塩化合物および熱可塑性樹脂を含有するケイ酸塩-樹脂組成物である。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。これらは、単独または2種以上併用することができる。
熱硬化性樹脂として、好ましくは、エポキシ樹脂が挙げられる。なお、エポキシ樹脂は、主剤、硬化剤および硬化促進剤を含有するエポキシ樹脂組成物として調製される。
主剤としては、例えば、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、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂などの2官能エポキシ樹脂、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂などの3官能以上の多官能エポキシ樹脂などが挙げられる。これら主剤は、単独で使用または2種以上を併用することができる。主剤として、好ましくは、2官能エポキシ樹脂、より好ましくは、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が挙げられる。
主剤のエポキシ当量の下限は、例えば、10g/eq.、好ましくは、100g/eq.である。主剤のエポキシ当量の上限は、例えば、300g/eq.、好ましくは、250g/eq.である。
主剤の軟化点の下限は、例えば、50℃、好ましくは、70℃、より好ましくは、72℃、さらに好ましくは、75℃である。主剤の軟化点の上限は、例えば、130℃、好ましくは、110℃、より好ましくは、90℃である。
主剤の軟化点が上記した下限以上であれば、図1Cに示す工程において、封止用樹脂シート1が流動できる。従って、図1Cに示す工程の時間短縮、および、図1wCに示す工程における封止用樹脂シート1の厚み方向一方面を平坦にできる。
材料における主剤の割合の下限は、例えば、1質量%、好ましくは、2質量%である。材料における主剤の割合の上限は、例えば、30質量%、好ましくは、15質量%である。エポキシ樹脂組成物における主剤の割合の下限は、例えば、30質量%、好ましくは、50質量%である。エポキシ樹脂組成物における主剤の割合の上限は、例えば、80質量%、好ましくは、70質量%である。
硬化剤は、加熱によって、上記した主剤を硬化させる潜在性硬化剤である。硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂などのフェノール樹脂が挙げられる。硬化剤がフェノール樹脂であれば、フェノール樹脂が主剤とともに、それらの硬化体が、高い耐熱性と高い耐薬品性とを有する。従って、硬化体は、封止信頼性に優れる。
硬化剤の割合は、下記の当量比となるように設定される。具体的には、主剤中のエポキシ基1当量に対する、フェノール樹脂中の水酸基の合計の下限が、例えば、0.7当量、好ましくは、0.9当量である。主剤中のエポキシ基1当量に対する、フェノール樹脂中の水酸基の合計の上限が、例えば、1.5当量、好ましくは、1.2当量である。具体的には、主剤100質量部に対する硬化剤の含有部数の下限は、例えば、20質量部、好ましくは、40質量部である。主剤100質量部に対する硬化剤の含有部数の上限は、例えば、80質量部、好ましくは、60質量部である。
硬化促進剤は、加熱によって、主剤の硬化を促進する触媒(熱硬化触媒)である。硬化促進剤としては、例えば、有機リン系化合物、例えば、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(2PHZ-PW)などのイミダゾール化合物などが挙げられる。好ましくは、イミダゾール化合物が挙げられる。主剤100質量部に対する硬化促進剤の含有部数の下限は、例えば、0.05質量部である。主剤100質量部に対する硬化促進剤の含有部数の上限は、例えば、5質量部である。
熱硬化性樹脂の材料における含有割合は、後述する。
層状ケイ酸塩化合物は、材料(封止用樹脂シート)において、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂(樹脂マトリクス)に対して分散されている。また、層状ケイ酸塩化合物は、封止用樹脂シートから封止体および硬化体(後述)を形成するときの流動調整剤である。具体的には、封止用樹脂シートを加熱して硬化体を形成するときに、硬化体の流動性を低減する、硬化時流動低減剤である。
層状ケイ酸塩化合物は、例えば、二次元(面方向に)に広がった層が、厚み方向に積み重なった構造(三次元構造)を有するケイ酸塩であって、フィロケイ酸塩と呼称される。
具体的には、層状ケイ酸塩化合物としては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチーブンサイトなどのスメクタイト、例えば、カオリナイト、例えば、ハロイサイト、例えば、タルク、例えば、マイカなどが挙げられる。層状ケイ酸塩化合物として、好ましくは、熱硬化性樹脂との混合性を向上させる観点からスメクタイトが挙げられ、より好ましくは、モンモリロナイトが挙げられる。
層状ケイ酸塩化合物は、表面が変性されていない未変性物であってもよく、また、表面が有機成分により変性された変性物でもよい。好ましくは、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂との優れた親和性を得る観点から、層状ケイ酸塩化合物は、表面が有機成分により変性されている。具体的には、層状ケイ酸塩化合物として、表面が有機成分で変性された有機化スメクタイト、さらに好ましくは、表面が有機成分で変性された有機化ベントナイトが挙げられる。
有機成分として、アンモニウム、イミダゾリウム、ピリジニウム、フォスフォニウムなどの有機カチオン(オニウムイオン)が挙げられる。
アンモニウムとしては、例えば、ジメチルジステアリルアンモニウム、ジステアリルアンモニウム、オクタデシルアンモニウム、ヘキシルアンモニウム、オクチルアンモニウム、2-ヘキシルアンモニウム、ドデシルアンモニウム、トリオクチルアンモニウムなどが挙げられる。イミダゾリウムとしては、例えば、メチルステアリルイミダゾリウム、ジステアリルイミダゾリウム、メチルヘキシルイミダゾリウム、ジヘキシルイミダゾリウム、メチルオクチルイミダゾリウム、ジオクチルイミダゾリウム、メチルドデシルイミダゾリウム、ジドデシルイミダゾリウムなどが挙げられる。ピリジニウムとしては、例えば、ステアリルピリジニウム、ヘキシルピリジニウム、オクチルピリジニウム、ドデシルピリジニウムなどが挙げられる。フォスフォニウムとしては、例えば、ジメチルジステアリルフォスフォニウム、ジステアリルフォスフォニウム、オクタデシルフォスフォニウム、ヘキシルフォスフォニウム、オクチルフォスフォニウム、2-ヘキシルフォスフォニウム、ドデシルフォスフォニウム、トリオクチルフォスフォニウムなどが挙げられる。有機カチオンは、単独使用または2種以上併用することができる。好ましくは、アンモニウム、より好ましくは、ジメチルジステアリルアンモニウムが挙げられる。
有機化層状ケイ酸塩化合物として、好ましくは、表面がアンモニウムで変性された有機化スメクタイト、より好ましくは、表面がジメチルジステアリルアンモニウムで変性された有機化ベントナイトが挙げられる。
層状ケイ酸塩化合物の平均粒子径の下限は、例えば、1nm、好ましくは、5nm、より好ましくは、10nmである。層状ケイ酸塩化合物の平均粒子径の上限は、例えば、100μm、好ましくは、50μm、より好ましくは、10μmである。なお、層状ケイ酸塩化合物の平均粒子径は、例えば、レーザー散乱法における粒度分布測定法によって求められた粒度分布に基づいて、D50値(累積50%メジアン径)として求められる。
層状ケイ酸塩化合物としては、市販品を用いることができる。例えば、有機化ベントナイトの市販品として、エスベンシリーズ(ホージュン社製)などが用いられる。
層状ケイ酸塩化合物の含有割合は、後述する。
熱可塑性樹脂は、層状ケイ酸塩化合物とともに、硬化体の流動性を低減する、第2硬化時流動低減剤である。また、熱可塑性樹脂は、第2封止時流動向上兼硬化時流動低減剤でもある。
熱可塑性樹脂としては、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂(6-ナイロンや6,6-ナイロンなど)、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、飽和ポリエステル樹脂(PETなど)、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体などが挙げられる。これら熱可塑性樹脂は、単独使用または2種以上併用することができる。
熱可塑性樹脂として、好ましくは、熱硬化性樹脂との分散性を向上させる観点から、アクリル樹脂が挙げられる。
アクリル樹脂としては、例えば、直鎖または分岐のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、その他のモノマー(共重合性モノマー)とを含むモノマー成分を重合してなる(メタ)アクリル酸エステルコポリマー(好ましくは、カルボキシル基含有アクリル酸エステルコポリマー)などが挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、t-ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシルなどの炭素数1~6のアルキル基などが挙げられる。
その他のモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのグリシジル基含有モノマー、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物モノマー、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリルまたは(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)-メチルアクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなど燐酸基含有モノマー、例えば、スチレンモノマー、例えば、アクリロニトリルなどが挙げられる。これらは単独使用または2種以上を併用することができる。
好ましくは、カルボキシル基含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマーが挙げられ、より好ましくは、カルボキシル基含有モノマーが挙げられる。
熱可塑性樹脂として、好ましくは、カルボキシル基を含有する熱可塑性樹脂、カルボキシル基およびヒドロキシル基を含有する熱可塑性樹脂が挙げられる。
熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tgの下限は、-70℃、好ましくは、-50℃、より好ましくは、-30℃である。熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tgの上限は、例えば、0℃、好ましくは、-5℃、より好ましくは、-10℃である。ガラス転移温度Tgは、例えば、Fox式により求められる理論値であって、その具体的な算出手法は、例えば、特開2016-175976号公報などに記載される。
熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tgが上記した下限以上であれば、厚みが異なる隙間の両方への硬化体の進入量を確実に低減できる。熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tgが上記した上限以下であれば、隙間の外側において未充填部分が形成されることを抑制できる。
熱可塑性樹脂の重量平均分子量の下限は、例えば、10万、好ましくは、30万である。熱可塑性樹脂の重量平均分子量の上限は、例えば、120万、好ましくは、100万である。なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトフラフィー(GPC)により、標準ポリスチレン換算値に基づいて測定される。
熱可塑性樹脂の含有割合は、次に説明するが、封止用樹脂シートから硬化体を生成できる程度に調整される。
<熱硬化性樹脂、層状ケイ酸塩化合物および熱可塑性樹脂の含有割合等>
熱可塑性樹脂の質量αに対する層状ケイ酸塩化合物の質量Aの比(A/α)の下限は、0.3、好ましくは、0.5、より好ましくは、0.6、さらに好ましくは、0.7、とりわけ好ましくは、0.9である。
また、熱可塑性樹脂の質量αに対する層状ケイ酸塩化合物の質量Aの比(A/α)の上限は、2.0、好ましくは、1.4、より好ましくは、1.2、さらに好ましくは、1.1、とりわけ好ましくは、1.0である。
熱可塑性樹脂の質量αに対する層状ケイ酸塩化合物の質量Aの比(A/α)が、上記した下限を下回れば、素子および基板間の隙間の外側において硬化体がない(形成されない)未充填部分が形成されるため、信頼性が低下する。
一方、熱可塑性樹脂の質量αに対する層状ケイ酸塩化合物の質量Aの比(A/α)が、上記した上限を上回れば、厚みの異なる2つの隙間(後述する第1隙間26、および、第2隙間36に相当)における硬化体の進入量を低減できない。
材料(封止用樹脂シート)における層状ケイ酸塩化合物の含有割合Bの下限は、例えば、0.1質量%、好ましくは、1質量%、より好ましくは、2質量%、さらに好ましくは、3質量%、とりわけ好ましくは、4質量%ある。材料(封止用樹脂シート)における層状ケイ酸塩化合物の含有割合Bの上限は、例えば、25質量%、好ましくは、15質量%、より好ましくは、10質量%、さらに好ましくは、8質量%である。
層状ケイ酸塩化合物の含有割合Bが上記した下限以上であれば、封止用樹脂シートの流動性を低下させて、隙間における硬化体の進入量を低減できる。層状ケイ酸塩化合物の含有割合Bが上記した上限以下であれば、封止用樹脂シート中に層状ケイ酸塩化合物を十分に分散させ、均一な流動性を持った封止用樹脂シートを作製することができる。
材料(封止用樹脂シート)における熱可塑性樹脂の割合の下限は、例えば、1質量%、好ましくは、2質量%である。材料における熱可塑性樹脂の割合の上限は、例えば、10質量%、好ましくは、5質量%である。
また、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の総量に対する、熱可塑性樹脂の割合の下限は、例えば、5質量%、好ましくは、15質量%である。熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の総量に対する、熱可塑性樹脂の割合の上限は、例えば、40質量%、好ましくは、25質量%である。
材料(封止用樹脂シート)における熱硬化性樹脂の含有割合の下限は、例えば、5質量%、好ましくは、15質量%、より好ましくは、17質量%、さらに好ましくは、18質量%である。材料(封止用樹脂シート)における熱硬化性樹脂の含有割合の上限は、例えば、30質量%、好ましくは、25質量%、より好ましくは、20質量%である。
<その他の成分>
材料は、さらに、層状ケイ酸塩化合物以外の無機フィラー、顔料、シランカップリング剤、その他の添加剤を添加することができる。
無機フィラーとしては、例えば、オルトケイ酸塩、ソロケイ酸塩、イノケイ酸塩などの層状ケイ酸塩化合物以外のケイ酸塩化合物、例えば、石英(ケイ酸)、シリカ(無水ケイ酸)、窒化ケイ素などのケイ素化合物(層状ケイ酸塩化合物以外のケイ素化合物)などが挙げられる。また、無機フィラーとして、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素なども挙げられる。これらは、単独使用または2種以上併用することができる。好ましくは、層状ケイ酸塩化合物以外のケイ素化合物、より好ましくは、シリカが挙げられる。
無機フィラーの形状は、特に限定されず、例えば、略球形状、略板形状、略針形状、不定形状などが挙げられる。好ましくは、略球形状が挙げられる。
無機フィラーの最大長さの平均値(略球形状であれば、平均粒子径。同様。)の上限は、例えば、50μm、好ましくは、20μm、より好ましくは、10μmである。無機フィラーの最大長さの平均値の下限は、また、例えば、0.1μm、好ましくは、0.5μmである。なお、無機フィラーの平均粒子径は、例えば、レーザー散乱法における粒度分布測定法によって求められた粒度分布に基づいて、D50値(累積50%メジアン径)として求められる。
また、無機フィラーは、第1フィラーと、第1フィラーの最大長さの平均値より小さい最大長さの平均値を有する第2フィラーとを含むことができる。
第1フィラーの最大長さの平均値の下限は、例えば、1μm、好ましくは、3μmである。第1フィラーの最大長さの平均値の上限は、例えば、50μm、好ましくは、30μmである。
第2フィラーの最大長さの平均値の上限は、例えば、0.9μm、好ましくは、0.8μmである。第2フィラーの最大長さの平均値の下限は、例えば、0.01μm、好ましくは、0.1μmである。
第1フィラーの最大長さの平均値の、第2フィラーの最大長さの平均値に対する比の下限は、例えば、2、好ましくは、5である。第1フィラーの最大長さの平均値の、第2フィラーの最大長さの平均値に対する比の上限は、例えば、50、好ましくは、20である。
第1フィラーおよび第2フィラーの材料は、ともに同一あるいは相異っていてもよい。
さらに、無機フィラーは、その表面が、部分的あるいは全体的に、シランカップリング剤などで表面処理されていてもよい。
材料(封止用樹脂シート)における無機フィラーの含有割合の下限は、例えば、50質量%、好ましくは、55質量%、より好ましくは、60質量%、さらに好ましくは、65質量%である。材料(封止用樹脂シート)における無機フィラーの含有割合の上限は、例えば、90質量%、好ましくは、85質量%、より好ましくは、80質量%、さらに好ましくは、75質量%である。
無機フィラー100質量部に対する層状ケイ酸塩化合物の含有部数の下限は、例えば、1質量部、好ましくは、2質量部、より好ましくは、3質量部、さらに好ましくは、5質量部である。無機フィラー100質量部に対する層状ケイ酸塩化合物の含有部数の上限は、例えば、25質量部、好ましくは、20質量部、より好ましくは、15質量部、さらに好ましくは、10質量部である。
無機フィラーの含有割合および/または含有部数が上記した下限以上であれば、図1Cに示す工程における封止用樹脂シート1が流動できる。
無機フィラーが第1フィラーと第2フィラーとを含む場合には、材料(封止用樹脂シート)における第1フィラーの含有割合の下限は、材料中、例えば、30質量%、好ましくは、40質量%である。材料(封止用樹脂シート)における第1フィラーの含有割合の上限は、材料中、例えば、60質量%、好ましくは、50質量%である。第1フィラー100質量部に対する第2フィラーの含有部数の下限は、例えば、30質量部、好ましくは、40質量部、より好ましくは、50質量部である。第1フィラー100質量部に対する第2フィラーの含有部数の上限は、例えば、70質量部、好ましくは、60質量部、より好ましくは、55質量部である。
顔料としては、例えば、カーボンブラックなどの黒色顔料が挙げられる。顔料の粒子径の下限は、例えば、0.001μmである。顔料の粒子径の上限は、例えば、1μmである。材料に対する顔料の割合の下限は、例えば、0.1質量%である。顔料の粒子径は、顔料を電子顕微鏡で観察して求めた算術平均径である。材料に対する顔料の割合の上限は、例えば、2質量%である。
シランカップリング剤としては、例えば、エポキシ基を含有するシランカップリング剤が挙げられる。エポキシ基を含有するシランカップリング剤としては、例えば、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどの3-グリシドキシジアルキルジアルコキシシラン、例えば、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどの3-グリシドキシアルキルトリアルコキシシランが挙げられる。好ましくは、3-グリシドキシアルキルトリアルコキシシランが挙げられる。材料におけるシランカップリング剤の含有割合の下限は、例えば、0.1質量%、好ましくは、1質量%である。材料におけるシランカップリング剤の含有割合の上限は、例えば、10質量%、好ましくは、5質量%である。
この封止用樹脂シートを得るには、上記した各成分を上記した割合で配合して、材料を調製する。好ましくは、上記した成分を十分に攪拌して、層状ケイ酸塩化合物を熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂に対して均一に分散させる。
また、必要により、溶媒(メチルエチルケトンなどのケトン系など)をさらに配合して、ワニスを調製する。その後、ワニスを、図示しない剥離シートに塗布し、その後、加熱により乾燥させて、シート形状を有する封止用樹脂シートを製造する。一方、ワニスを調製せず、混練押出によって、材料から封止用樹脂シートを形成することもできる。
なお、形成される封止用樹脂シートは、Bステージ(半硬化状態)であって、具体的には、Cステージ前の状態である。つまり、完全硬化前の状態である。封止用樹脂シートは、上記した乾燥における加熱や、押出混練における加熱によって、Aステージの材料から、Bステージシートに形成される。
封止用樹脂シートの厚みの下限は、例えば、10μm、好ましくは、25μm、より好ましくは、50μmである。封止用樹脂シートの厚みの上限は、例えば、3000μm、好ましくは、1000μm、より好ましくは、500μm、さらに好ましくは、300μmである。
次いで、封止用樹脂シートによって、素子の一例としての電子素子を封止して、電子素子パッケージ50を製造する方法を、図1A~図2Bを参照して説明する。
なお、図2Bでは、図2AのA-A切断線上に視認される部材をハッチング処理して描画する一方、切断線上に視認されず、A-A切断線から離れて視認される部材を、ハッチング処理せず、描画している。
この方法では、図1Aに示すように、まず、封止用樹脂シート1を準備する。封止用樹脂シート1は、厚み方向に互いに対向する厚み方向一方面およびおよび他方面を有する。
別途、図1B、図2A~図2Bに示すように、電子素子21を準備する。
図2A~図2Bに示すように、電子素子21は、電子部品を含んでおり、面方向に延びる略平板形状(チップ形状)を有する。電子素子21の厚み方向他方面28には、図示しない電極が設けられている。なお、電極(図示せず)は、電子素子21の周端部に互いに間隔を隔てて配置されている。電子素子21は、例えば、公知の電子材料を含有する。
電子素子21は、厚みが異なる2つの隙間(第1隙間26および第2隙間36)が形成されるように、基板22にバンプ23を介して実装されている。また、電子素子21および基板22は、素子実装基板24に備えられる。この素子実装基板24は、第1隙間26、および、第2隙間36を含む。
基板22は、面方向に延びる略平板形状を有する。基板22の厚み方向一方面25は、例えば、電子素子21の厚み方向他方面28に平行する。
また、基板22の厚み方向一方面25と、電子素子21の厚み方向他方面28との長さT2は、基板22および電子素子21間の第2隙間36の厚みT2に相当する。第2隙間36の厚みT2の下限は、例えば、10μm、好ましくは、30μmである。第2隙間36の厚みT2の上限は、例えば、200μm、好ましくは、100μmである。
基板22の厚み方向一方面25には、電子素子21の電極(図示せず)と電気的に接続される端子29が設けられている。
端子29は、平面視において、電子素子21の周端縁に沿って延びる。また、端子29は、所定厚みT0を有する。端子29は、面方向に互いに間隔を隔てて複数配置されている。複数の端子29のそれぞれは、電子素子21の複数の電極(図示せず)のそれぞれに対応して設けられている。
端子29の厚みT0は、基板22の厚み方向一方面25と、端子29の厚み方向一方面30との間の長さである。端子29の厚みT0は、第2隙間36の厚みT2より、薄い。具体的には、端子29の厚みT0の下限は、例えば、5μm、好ましくは、15μmである。
端子29の厚みT0の上限は、例えば、100μm、好ましくは、50μmである。
端子29は、電子素子21の電極(図示せず)と、バンプ23を介して、電気的に接続されている。
バンプ23は、複数の端子29に対応して複数設けられている。複数のバンプ23のそれぞれは、電子素子21の電極29のそれぞれと、基板22の端子(図示せず)の間に配置される。バンプ23の材料としては、例えば、半田、金などの金属などが挙げられる。
バンプ23の厚みT1は、後述する第1隙間26の厚みT1に相当する。バンプ23の厚みT1は、基板22の厚み方向一方面25と、電子素子21の厚み方向他方面28とが平行である場合に、第2隙間36の厚みT2から、端子29の厚みT0を差し引いた値(T2-T0)に相当する。具体的には、バンプ23の厚みT1の下限は、例えば、5μm、好ましくは、15μmである。バンプ23の厚みT1の上限は、例えば、100μm、好ましくは、50μmである。
第1隙間26は、電子素子21および端子29間にバンプ23が介在することにより形成される隙間(間隙、あるいは、空洞)である。そのため、第1隙間26の厚みT1は、バンプ23の厚みT1と同一である。また、第1隙間26は、電子素子21の厚み方向他方面28と、端子29の厚み方向一方面30との間の空間である。なお、第1隙間26は、平面視において、電子素子21の側端縁75と部分的に重複する。詳しくは、第1隙間26は、厚み方向に投影したときに、電子素子21および端子29が重なる領域のうち、バンプ23を除く領域である。
第2隙間36は、第1隙間26の厚みT1より厚い厚みT2を有する。第2隙間36は、第1隙間26に連通する。具体的には、第2隙間36の厚みT2は、第1隙間26の厚みT1と、端子29の厚みT0との合計厚みである。また、第2隙間36は、電子素子21の厚み方向他方面28と、基板22の厚み方向一方面25との間(間隙、あるいは、空洞)である。また、第2隙間36は、厚み方向に投影したときに、電子素子21および基板22が重なる領域のうち、端子29を除く領域である。また、第2隙間36は、電子素子21の側端縁75と部分的に重複する。
第2隙間36の厚みT2に対する第1隙間26の厚みT1の比(T1/T2)の下限は、例えば、0.1、好ましくは、0.2である。基板22および電子素子21間の隙間の厚みT2に対するバンプ23の厚みT1の比(T1/T2)の上限は、例えば、0.6、好ましくは、0.5である。
第1隙間26および第2隙間36は、電子素子21の側端縁75の全部と重複する。
次いで、図1Bに示すように、封止用樹脂シート1を、電子素子21に配置する。具体的には、封止用樹脂シート1の厚み方向他方面を、電子素子21の厚み方向一方面に接触させる。
次いで、図1Cに示すように、封止用樹脂シート1および素子実装基板24を、プレスする。具体的には、封止用樹脂シート1および素子実装基板24を、熱プレスする。
例えば、2つの平板を備えるプレス27により、封止用樹脂シート1および素子実装基板24を厚み方向に挟みながら、それらをプレスする。なお、プレス27の平板には、例えば、図示しない熱源が備えられる。
プレス条件(圧力、時間、さらには、温度など)は、特に限定されず、封止用樹脂シート1が電子素子21の周側面を被覆できる一方、素子実装基板24が損傷しない条件が選択される。より具体的には、プレス条件は、封止用樹脂シート1が電子素子21の周側面の外側において流動して、電子素子21の周側面を被覆しつつ、電子素子21と平面視で重複しない基板22の厚み方向一方面25および端子29の厚み方向一方面30の両方に接触できるように、設定される。
具体的には、プレス圧の下限は、例えば、0.05MPa、好ましくは、0.1MPaである。プレス圧の上限は、例えば、10MPa、好ましくは、5MPaである。プレス時間の下限は、例えば、0.3分、好ましくは、0.5分である。プレス時間の上限は、例えば、10分、好ましくは、5分である。
具体的には、加熱温度の下限は、例えば、40℃、好ましくは、60℃である。加熱温度の上限は、例えば、100℃、好ましくは、95℃である。
封止用樹脂シート1のプレスよって、封止用樹脂シート1は、電子素子21の外形に対応して塑性変形する。封止用樹脂シート1の厚み方向他方面は、電子素子21の厚み方向一方面および周側面と、電子素子21と平面視で重複しない基板22の厚み方向一方面25および端子29の厚み方向一方面30とに対応する形状に変形する。
これによって、封止用樹脂シート1は、第1隙間26および第2隙間36の周端縁を閉塞する。これによって、電子素子21は、優れた封止性で封止される。
なお、封止用樹脂シート1は、Bステージを維持しながら、塑性変形する。
これによって、封止用樹脂シート1は、複数の電子素子21のそれぞれの周側面を被覆しつつ、平面視において、電子素子21と重複しない基板22の厚み方向一方面25に接触する。
これによって、電子素子21を封止する封止体31が、封止用樹脂シート1から形成(作製)される。封止体31の厚み方向一方面は、平坦面になる。
このとき、封止体31は、第1隙間26および第2隙間36にわずかに進入することが許容される。
その後、図1Dに示すように、封止体31を加熱して、封止体31から硬化体41を形成する。
具体的には、封止体31および素子実装基板24をプレス27から取り出し、続いて、封止体31および素子実装基板24を乾燥機で、大気圧下で、加熱する。
加熱温度(キュア温度)の下限は、例えば、100℃、好ましくは、120℃である。加熱温度(キュア温度)の上限は、例えば、200℃、好ましくは、180℃である。加熱時間の下限は、例えば、10分、好ましくは、30分である。加熱時間の上限は、例えば、180分、好ましくは、120分である。
上記した封止体31の加熱によって、封止体31から、Cステージ化(完全硬化)した硬化体41が形成される。硬化体41の厚み方向一方面は、露出面である。
なお、第1隙間26および第2隙間36へのわずかな進入が許容された封止体31の端縁が、第1隙間26および第2隙間36の内部にさらにわずかに進入して、硬化体41となることが許容される。
そして、この封止用樹脂シート1は、層状ケイ酸塩化合物、層状ケイ酸塩化合物および熱可塑性樹脂を含有し、熱可塑性樹脂の質量αに対する層状ケイ酸塩化合物の質量Aの比(A/α)が、0.3以上である。そのため、この封止用樹脂シート1を、サイズやデザインが異なる複数の電子素子21、さらには、サイズやデザインが異なる端子29に接続される複数の電子素子21に配置し、これを加熱して硬化体41を形成するときに、これらの第1隙間26および第2隙間36への硬化体41の進入量を制御して、複数の電子素子21を均一に封止することができる。
例えば、この封止用樹脂シート1を、基板22および端子29に対して異なる第1隙間26および第2隙間36を形成する電子素子21に配置し、封止用樹脂シート1(封止体31)を加熱して、図1Dに示すように、硬化体41を形成するときに、第1隙間26および第2隙間36の両方への硬化体41の進入量を低減することができる。具体的には、実施例で詳述される第1硬化体進入長さY1および第2硬化体進入長さY2(図1Dおよび図3D参照)の両方を低減することができる。
一方、熱可塑性樹脂の質量αに対する層状ケイ酸塩化合物の質量Aの比(A/α)は、2.0以下である。そのため、電子素子21の周側面を確実に被覆して、第1隙間26および第2隙間36における周端縁を確実に閉塞し、つまり、未充填部分の形成を抑制し、電子素子21に対する優れた封止性を有する。
また、この封止用樹脂シート1では、層状ケイ酸塩化合物の含有割合Bの下限が、3質量%以上であれば、第1硬化体進入長さY1および第2硬化体進入長さY2のいずれをも低減できる。層状ケイ酸塩化合物の含有割合Bの下限が、7質量%以下であれば、第1隙間26および第2隙間36の端縁を確実に閉塞できる。
さらに、熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tgが-30℃以上であれば、封止用樹脂シート中に層状ケイ酸塩化合物を十分に分散させ、均一な流動性を持った封止用樹脂シートを作製することができる。熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tgが-10℃以下であれば、封止用樹脂シートの流動性を低下させて、第1隙間26および第2隙間36における硬化体の進入量を低減できる。
層状ケイ酸塩化合物の表面が有機成分により変性されていれば、層状ケイ酸塩化合物と、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂とが、良好に親和することができ、そのため、第1硬化体進入長さY1および第2硬化体進入長さY2の両方を確実に低減できる。
<封止用多層樹脂シート>
また、図3A~図3Dに示すように、封止用樹脂シート1と、第2封止用樹脂シート12とを厚み方向一方側に順に備える封止用多層樹脂シート11とによって、電子素子21を封止し、続いて、硬化体41を形成することができる。
封止用多層樹脂シート11は、封止用樹脂シート1と、その厚み方向一方面全面に配置される第2封止用樹脂シート12とを備える。好ましくは、封止用多層樹脂シート11は、封止用樹脂シート1と、第2封止用樹脂シート12とのみを備える。
第2封止用樹脂シート12の材料は、層状ケイ酸塩化合物を含有しない以外は、封止用樹脂シート1の材料と同様である。封止用樹脂シート1の厚みに対する第2封止用樹脂シート12の厚みの割合の下限は、例えば、0.5、好ましくは、1、より好ましくは、2である。封止用樹脂シート1の厚みに対する第2封止用樹脂シート12の厚みの割合の上限は、例えば、10、好ましくは、5である。
封止用多層樹脂シート11の厚みの下限は、例えば、50μm、好ましくは、100μm、より好ましくは、150μmである。封止用多層樹脂シート11の厚みの上限は、例えば、3000μm、好ましくは、1000μm、より好ましくは、500μm、さらに好ましくは、300μmである。
封止用多層樹脂シート11によって、複数の電子素子21を封止し、続いて、硬化体41を形成して、電子素子硬化体パッケージ50を製造する方法を、図3A~図3Dを参照して説明する。
図3Aに示すように、封止用多層樹脂シート11を準備する。具体的には、封止用樹脂シート1と第2封止用樹脂シート12とを貼り合わせる。
図3Bに示すように、基板22に実装される複数の電子素子21を準備する。
続いて、封止用樹脂シート1の厚み方向他方面が電子素子21の厚み方向一方面に接触するように、封止用多層樹脂シート11を電子素子21に配置する。
図3Cに示すように、その後、封止用樹脂シート1および素子実装基板24を、プレスする。
プレスによって、封止用樹脂シート1は、流動し、隣接する電子素子21間に進入する。一方、第2封止用樹脂シート12は、層状ケイ酸塩化合物を含有しないことから、プレスされても、流動性が向上せず、低いままであって、隣接する電子素子21間に進入することが抑制される。
これにより、封止用多層樹脂シート11から、複数の電子素子21を封止する封止体341が形成される。
その後、図3Dに示すように、封止体31を加熱して、封止体31から硬化体41を形成する。
なお、封止用樹脂シート1が上記した下限以上の割合で無機フィラーを含有し、第2封止用樹脂シート12が上記した下限以上の割合で無機フィラーを含有すれば、次の図3Cに示すプレスによって、封止用樹脂シート1と第2封止用樹脂シート12とが、流動できる。
このとき、封止用樹脂シート1は、電子素子21に接触する一方、第2封止用樹脂シート12は、封止用樹脂シート1に対して電子素子21の反対側に位置する。つまり、封止体31において第1隙間26および第2隙間36に面する端縁は、封止用樹脂シート1から形成される。一方、封止体31の厚み方向一方面は、第2封止用樹脂シート12から形成される。
そして、封止用多層樹脂シート11は、上記した封止用樹脂シート1を備えるので、第1隙間26および第2隙間36への硬化体41の進入量を低減することができる。
とりわけ、封止用樹脂シート1および第2封止用樹脂シート12が、50℃以上、130℃以下の軟化点を有するエポキシ樹脂の主剤を含有すれば、図3Cに示す工程において、封止用樹脂シート1および第2封止用樹脂シート12が流動できる。従って、図3Cに示す工程の時間短縮、および、図3Cに示す工程における第2封止用樹脂シート12の厚み方向一方面を平坦にできる。
さらに、封止用樹脂シート1および第2封止用樹脂シート12が、エポキシ樹脂の主剤とともにフェノール樹脂を硬化剤として含有すれば、硬化体41が、高い耐熱性と高い耐薬品性とを有する。従って、硬化体41は、封止信頼性に優れる。
なお、図3Cに示す工程において、第2封止用樹脂シート12は、押圧力を受けて流動化し、厚み方向一方面が平坦になる。また、図3Cに示す工程において、封止用多層樹脂シート11では、上述のように、第2封止用樹脂シート12とともに封止用樹脂シート1が、押圧力を受けて軟化流動して、電子素子21の外形に追従して変形する。図3Cに示す工程では、封止用樹脂シート1が、第1隙間26および第2隙間36にわずかに進入することが許容される。
そして、図3Dに示す工程では、封止用樹脂シート1は、昇温に伴う複素粘度η*の低下に基づいて、流動が抑制され、第1隙間26および第2隙間36への過度の進入が抑制される。すなわち、封止用樹脂シート1を含む封止用多層樹脂シート11が硬化した硬化体41では、硬化体進入長さYを低減できる。
変形例
以下の各変形例において、上記した一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、各変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
異なる隙間として、第1隙間26および第2隙間36を挙げているが、厚みが異なる3種類以上の隙間であってもよい。
また、厚みが異なる複数の隙間は、1つの電子素子21に形成されているが、例えば、厚みが異なる複数の隙間のそれぞれが、複数の電子素子21のそれぞれに形成されていてもよい。具体的には、第1隙間26が一の電子素子21に形成され、第2隙間36が他の電子素子21に形成されていてもよい。
一実施形態では、1層の封止用樹脂シート1で、電子素子21を封止している。しかし、図示しないが、複数の封止用樹脂シート1(の積層体シート)で、電子素子21を封止することもできる。
また、封止用多層樹脂シート11における第2封止用樹脂シート12は、多層であってもよい。
素子の一例として、基板22の厚み方向一方面25に対して隙間26を隔てて配置される電子素子21を挙げ、これを封止用樹脂シート1で封止したが、例えば、図示しないが、基板22の厚み方向一方面25に接触する電子素子21を挙げることができ、これを封止用樹脂シート1で封止することができる。
また、素子の一例として、電子素子21を挙げたが、半導体素子を挙げることもできる。
以下に調製例、比較調製例、実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら調製例、比較調製例、実施例および比較例に限定されない。
また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
調製例および比較調製例で使用した各成分を以下に示す。
層状ケイ酸塩化合物:ホージュン社製のエスベンNX(表面がジメチルジステアリルアンモニウムで変性された有機化ベントナイト)
主剤:新日鐵化学社製のYSLV-80XY(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂、エポキシ当量200g/eq.軟化点80℃)
硬化剤:群栄化学社製のLVR-8210DL(ノボラック型フェノール樹脂、潜在性硬化剤、水酸基当量:104g/eq.、軟化点:60℃)
硬化促進剤:四国化成工業社製の2PHZ-PW(2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール)
アクリル樹脂1:根上工業社製のHME-2006M、カルボキシル基含有のアクリル酸エステルコポリマー(アクリル系ポリマー)、重量平均分子量:60万、ガラス転移温度(Tg):-30℃、固形分濃度20質量%のメチルエチルケトン溶液
アクリル樹脂2:ナガセケムテックス社製のテイサンレジンSG-70L、カルボキシ基およびヒドロキシ基含有のアクリル酸エステルコポリマー(アクリル系ポリマー)、重量平均分子量90万、ガラス転移温度(Tg):-10℃、固形分濃度12.5質量%のメチルエチルケトン溶液
シランカップリング剤:信越化学社製のKBM-403(3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)
第1フィラー:FB-8SM(球状溶融シリカ粉末(無機フィラー)、平均粒子径7.0μm)
第2フィラー:アドマテックス社製のSC220G-SMJ(平均粒径0.5μm)を3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製の製品名:KBM-503)で表面処理した無機フィラー。無機フィラーの100質量部に対して1質量部のシランカップリング剤で表面処理した無機粒子。
カーボンブラック:三菱化学社製の#20、粒子径50nm
調製例1~調製例6および比較調製例1~比較調製例4
表1~表3に記載の配合処方に従って、材料のワニスを調製した。ワニスを剥離シートの表面に塗布した後、120℃で、2分間乾燥させて、厚み65μmの封止用樹脂シート1を作製した。封止用樹脂シート1は、Bステージであった。
調製例7
表4に記載の配合処方に従って、材料のワニスを調製した。ワニスを剥離シートの表面に塗布した後、120℃で、2分間乾燥させて、厚み195μmの第2封止用樹脂シート12を作製した。第2封止用樹脂シート12は、Bステージであった。
実施例1~6および比較例1~比較例2
表5に示すような調製例の組合せで、封止用樹脂シートと第2封止用樹脂シートとを張り合わて、厚み260μmの封止用多層樹脂シートを作製した。
評価
下記のステップA~ステップEを実施して、第1硬化体進入長さY1および第2高硬化体進入長さY2を測定した。
ステップA:図3Aに示すように、各実施例および各比較例の封止用多層樹脂シート11から、縦10mm、横10mm、厚み260μmのサンプルシート61を準備する。
ステップB:図3Bに示すように、縦3mm、横3mm、厚み200μmのダミー素子71が、厚みT1が20μmのバンプ23を介してガラス基板72に実装されたダミー素子実装基板74を準備する。バンプ23は、厚みT0が30μmのダミー端子79の厚み方向一方面30に載置されている。このダミー素子実装基板74は、厚みT1が20μmの第1隙間26と、厚みT2が50μmの第2隙間36とを含む。
ステップC:図3Cに示すように、サンプルシート61によって、ダミー素子実装基板74におけるダミー素子71を、真空平板プレスにより、温度65℃、圧力0.1MPa、真空度1.6kPa、プレス時間1分で封止して、サンプルシート61から封止体31を形成する。
ステップD:図3Dに示すように、封止体31を、150℃、大気圧下、1時間加熱により熱硬化させて、封止体31から硬化体41を形成する。
ステップE:図3Dの拡大図に示すように、ダミー素子71の側端縁75を基準として、側端縁75から第1隙間26に硬化体41が進入する第1硬化体進入長さY1、および、側端縁75から第2隙間26に硬化体41が進入する第2高硬化体進入長さY2を測定する。
そして、下記の基準に従って、第1硬化体進入長さY1および第2高硬化体進入長さY2を評価した。結果を表1に示す。
○:第1硬化体進入長さY1および第2硬化体進入長さY2が、いずれも、0μm以上、20μm以下であった。
×:第1硬化体進入長さY1および第2硬化体進入長さY2が、いずれも、30μm超過、または、0μm未満であった。
なお、評価中、「マイナス」は、ダミー素子71の側端縁75より外側に突出する空間(未充填部分)(図3Dの太い破線参照)が形成されることを意味する。「マイナス」の絶対値が、その空間の突出長さに相当する。
Figure 0007576545000001
Figure 0007576545000002
Figure 0007576545000003
Figure 0007576545000004
Figure 0007576545000005
なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
封止用樹脂シートは、素子の封止に用いられる。
1 封止用樹脂シート
21 電子素子

Claims (8)

  1. 熱硬化性樹脂、層状ケイ酸塩化合物および熱可塑性樹脂を含有し、素子を封止するための封止用樹脂シートであり、
    前記熱可塑性樹脂の質量αに対する前記層状ケイ酸塩化合物の質量Aの比(A/α)が、0.3以上、2.0以下であることを特徴とする、封止用樹脂シート。
  2. 前記層状ケイ酸塩化合物の含有割合Bが、3質量%以上、7質量%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の封止用樹脂シート。
  3. 前記熱可塑性樹脂が、-30℃以上、-10℃以下のガラス転移温度Tgを有することを特徴とする、請求項1に記載の封止用樹脂シート。
  4. 前記熱可塑性樹脂が、-30℃以上、-10℃以下のガラス転移温度Tgを有することを特徴とする、請求項2に記載の封止用樹脂シート。
  5. 前記層状ケイ酸塩化合物は、表面が有機成分により変性されていることを特徴とする、
    請求項1に記載の封止用樹脂シート。
  6. 前記層状ケイ酸塩化合物は、表面が有機成分により変性されていることを特徴とする、
    請求項2に記載の封止用樹脂シート。
  7. 前記層状ケイ酸塩化合物は、表面が有機成分により変性されていることを特徴とする、
    請求項3に記載の封止用樹脂シート。
  8. 前記層状ケイ酸塩化合物は、表面が有機成分により変性されていることを特徴とする、
    請求項4に記載の封止用樹脂シート。
JP2021532794A 2019-07-12 2020-07-06 封止用樹脂シート Active JP7576545B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019130202 2019-07-12
JP2019130202 2019-07-12
PCT/JP2020/026418 WO2021010206A1 (ja) 2019-07-12 2020-07-06 封止用樹脂シート

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021010206A1 JPWO2021010206A1 (ja) 2021-01-21
JP7576545B2 true JP7576545B2 (ja) 2024-10-31

Family

ID=74210629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021532794A Active JP7576545B2 (ja) 2019-07-12 2020-07-06 封止用樹脂シート

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7576545B2 (ja)
KR (1) KR20220032047A (ja)
CN (1) CN114080427B (ja)
TW (1) TWI848147B (ja)
WO (1) WO2021010206A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005133055A (ja) 2003-02-03 2005-05-26 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂組成物、基板用材料及び基板用フィルム
JP2006321216A (ja) 2005-04-19 2006-11-30 Hitachi Chem Co Ltd 封止用シート
JP2015179814A (ja) 2013-11-28 2015-10-08 日東電工株式会社 封止用熱硬化性樹脂シート及び中空パッケージの製造方法
JP2018103584A (ja) 2016-12-28 2018-07-05 日東電工株式会社 樹脂シート
JP2018162418A (ja) 2017-03-27 2018-10-18 味の素株式会社 封止用樹脂組成物および封止用シート

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0864728A (ja) * 1994-08-23 1996-03-08 Ibiden Co Ltd 封止用樹脂組成物、封止枠用組成物、封止枠が設けられた半導体素子搭載用基板および半導体装置
JP4698937B2 (ja) * 2003-06-12 2011-06-08 トピー工業株式会社 ポリオレフィン系組成物及びその製造方法
JP2005171207A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂シート
JP5137589B2 (ja) * 2008-01-09 2013-02-06 電気化学工業株式会社 アンダーフィル材料用の樹脂組成物
JP6688852B2 (ja) * 2013-03-28 2020-04-28 日東電工株式会社 中空封止用樹脂シート及び中空パッケージの製造方法
JP6422370B2 (ja) 2015-03-03 2018-11-14 日東電工株式会社 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法
JP2018051892A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 京セラ株式会社 熱硬化性樹脂シート、その製造方法および電子部品の封止方法
CN110997765A (zh) * 2017-11-17 2020-04-10 琳得科株式会社 树脂片

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005133055A (ja) 2003-02-03 2005-05-26 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂組成物、基板用材料及び基板用フィルム
JP2006321216A (ja) 2005-04-19 2006-11-30 Hitachi Chem Co Ltd 封止用シート
JP2015179814A (ja) 2013-11-28 2015-10-08 日東電工株式会社 封止用熱硬化性樹脂シート及び中空パッケージの製造方法
JP2018103584A (ja) 2016-12-28 2018-07-05 日東電工株式会社 樹脂シート
JP2018162418A (ja) 2017-03-27 2018-10-18 味の素株式会社 封止用樹脂組成物および封止用シート

Also Published As

Publication number Publication date
TW202111075A (zh) 2021-03-16
KR20220032047A (ko) 2022-03-15
CN114080427B (zh) 2023-08-25
TWI848147B (zh) 2024-07-11
WO2021010206A1 (ja) 2021-01-21
JPWO2021010206A1 (ja) 2021-01-21
CN114080427A (zh) 2022-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7461229B2 (ja) 封止用樹脂シート
JP7577659B2 (ja) 封止用樹脂シート
JP7471940B2 (ja) 封止用樹脂シート
JP7576545B2 (ja) 封止用樹脂シート
JP7601568B2 (ja) 封止用樹脂シート
JP7542341B2 (ja) 封止用樹脂シートおよび封止用多層樹脂シート
JP7600111B2 (ja) 封止用多層樹脂シート
JP7494032B2 (ja) 封止用樹脂シート、封止用多層樹脂シートおよび電子素子パッケージ
JP7545822B2 (ja) 封止用樹脂シート、封止用多層樹脂シートおよび電子素子パッケージ
TWI850422B (zh) 密封用樹脂片材
TWI855105B (zh) 密封用樹脂片材
JP7456860B2 (ja) 封止用樹脂シート
JP7473408B2 (ja) 封止用樹脂シート
WO2021010204A1 (ja) 封止用樹脂シート
TW202124164A (zh) 密封用多層樹脂片材
JP2023023704A (ja) 封止用樹脂シートおよび電子部品装置
JP2022179054A (ja) 封止用樹脂シート
WO2021010209A1 (ja) 封止用樹脂シート
JP2024058583A (ja) 封止シートおよび電子装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230516

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240611

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241021

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7576545

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150