WO2024190566A1 - 封止フィルム及びその製造方法、並びに、電子部品装置及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to a sealing film and a manufacturing method thereof, as well as an electronic component device and a manufacturing method thereof.
- Patent Document 1 proposes resin sealing of multiple electronic components mounted on a substrate using a sealing film (film-like resin composition).
- the sealing film can be manufactured by a method including, for example, a step of preparing a resin varnish by dissolving or dispersing a thermosetting resin composition in an organic solvent, applying the resin varnish to a support, and a step of removing at least a part of the organic solvent from the applied resin varnish to form a thermosetting resin layer.
- a method including, for example, a step of preparing a resin varnish by dissolving or dispersing a thermosetting resin composition in an organic solvent, applying the resin varnish to a support, and a step of removing at least a part of the organic solvent from the applied resin varnish to form a thermosetting resin layer.
- thermosetting resin layer When the electronic component is resin-sealed using a sealing film having such a thermosetting resin layer, the thermosetting resin layer is pressed in by an amount equivalent to the volume of the recess due to pressure when the support is heated when embedding the electronic component in the thermosetting resin layer, and a depression may be formed at a place corresponding to the recess on the surface of the sealing molded product after sealing (the surface opposite the sealing surface of the thermosetting resin layer). If a large number of such depressions are present in an encapsulated product, the encapsulated product is deemed to have poor sealing. Therefore, when manufacturing an encapsulating film, it is necessary to suppress the occurrence of depressions on the surface (encapsulating surface) of the thermosetting resin layer.
- the present disclosure has as its main objective the provision of a method for manufacturing a sealing film for sealing electronic components, capable of reducing sealing defects in sealed molded products.
- the inventors conducted a detailed study into the cause of the formation of recesses and discovered that in a coating method in which the support is moved by a roll (sometimes called a back roll, coating roll, etc.) installed on the back side of the support (the surface opposite to the coating surface where the resin varnish is applied), foreign matter present on the roll locally reduces the gap between the coating portion and the support, which results in the formation of recesses on the surface (sealing surface) of the thermosetting resin layer.
- a roll sometimes called a back roll, coating roll, etc.
- a method for producing a sealing film for sealing electronic components comprising a support and a thermosetting resin layer containing a thermosetting resin composition provided on the support, the method comprising the steps of: applying a resin varnish containing the thermosetting resin composition and an organic solvent onto the support by a coating method in which the support is moved by a roll installed on the back side of the support; and removing at least a part of the organic solvent from the applied resin varnish to form the thermosetting resin layer on the support, wherein the thickness of the support is 45 ⁇ m or more and the thickness of the thermosetting resin layer is 1 to 100 ⁇ m.
- thermosetting resin composition contains an epoxy resin and a curing agent.
- At least one of the epoxy resin and the curing agent contains a liquid component that is liquid at 25°C, and the total content of the liquid components is 30 to 80 mass% based on the total amount of the epoxy resin and the curing agent.
- a method for manufacturing an electronic component device comprising: a step of embedding an electronic component in the thermosetting resin layer of the sealing film obtained by the method for manufacturing a sealing film according to any one of [1] to [4]; and a step of curing the thermosetting resin layer to form a sealing part that seals the electronic component, the sealing part being a cured product of the thermosetting resin layer.
- a sealing film for sealing electronic components comprising: a support; and a thermosetting resin layer containing a thermosetting resin composition provided on the support; wherein the thickness of the support is 45 ⁇ m or more, and the thickness of the thermosetting resin layer is 1 to 100 ⁇ m.
- An electronic component device comprising an electronic component and a sealing part that seals the electronic component, the sealing part being a cured product of the thermosetting resin layer of the sealing film described in [6].
- a method for manufacturing a sealing film for sealing electronic components which is capable of reducing sealing defects in a sealed molded product.
- a sealing film obtained by such a manufacturing method and an electronic component device using such a sealing film and a manufacturing method thereof.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a sealing film.
- 2A, 2B, and 2C are schematic cross-sectional views for explaining one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device, and FIG. 2A, FIG. 2B, and FIG. 2C are schematic cross-sectional views showing each step.
- 3A to 3E are schematic cross-sectional views for explaining one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device, and FIGS. 3A to 3E are schematic cross-sectional views showing each step.
- a numerical range indicated using " ⁇ " indicates a range that includes the numerical values before and after " ⁇ " as the minimum and maximum values, respectively.
- the upper or lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper or lower limit value of another numerical range described in stages.
- the upper or lower limit value of that numerical range may be replaced with a value shown in the examples.
- upper and lower limits described individually can be combined in any way.
- the term “layer” includes structures that are formed over the entire surface when viewed in a plan view, as well as structures that are formed on only a portion of the surface.
- the term “process” includes not only independent processes, but also processes that cannot be clearly distinguished from other processes, as long as the intended effect of the process is achieved.
- (meth)acrylate means at least one of acrylate and the corresponding methacrylate.
- (meth)acryloyl means at least one of acrylate and the corresponding methacrylate.
- (poly) means both the case with and without the "poly" prefix.
- a or B means that either A or B is contained, or both are contained. Furthermore, unless otherwise specified, the materials exemplified below may be used alone or in combination of two or more. When multiple substances corresponding to each component are present in the composition, the content of each component in the composition means the total amount of the multiple substances present in the composition, unless otherwise specified.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a sealing film.
- the sealing film 10 of this embodiment is a sealing film for sealing an electronic component (or an embedding film for embedding an electronic component), and includes a support 1 and a thermosetting resin layer 2 containing a thermosetting resin composition provided on the support 1.
- the main surface of the thermosetting resin layer 2 opposite to the support 1 is a sealing surface 2S that faces the electronic component when sealing the electronic component.
- the support 1 may be a base film.
- the base film include polyolefin films such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); polyester films such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), and polyethylene naphthalate; polyvinyl chloride (PVC) films; polyimide (PI) films; polyphenylene sulfide (PPS) films; ethylene vinyl acetate (EVA) films; polytetrafluoroethylene (PTFE) films; and polycarbonate films.
- the base film may have a single layer structure or a multilayer structure of two or more layers.
- the base film may also be subjected to a stretching process. Examples of base films that have been subjected to a stretching process include oriented polypropylene (OPP).
- OPP oriented polypropylene
- the support 1 may be a rigid film.
- the rigid film may be, for example, a film having a tensile modulus of elasticity of 1.0 GPa or more. Examples of such films include polyester films, polyimide films, polycarbonate films, etc.
- the support 1 (substrate film) may be, for example, a polyester film or a polyimide film.
- the tensile modulus of the support 1 can be determined by the following test method. First, the support 1 is cut into the shape of a dumbbell-shaped No. 1 test piece as specified in JIS K6251:2010 to prepare a test piece. Two parallel benchmark lines are placed 40 mm apart in the center of the test piece. The tensile modulus is determined by a tensile test at a temperature of 23°C using a tensile tester (for example, model RTC-1210 manufactured by A&D Co., Ltd.) in accordance with the test method specified in JIS K6251:2010.
- a tensile tester for example, model RTC-1210 manufactured by A&D Co., Ltd.
- Tensile modulus (MPa) ( ⁇ 2 - ⁇ 1) ⁇ ( ⁇ 2 - ⁇ 1) (1)
- the support is a resin film manufactured in a long shape
- a test piece is prepared in which the length direction of the test piece coincides with the MD direction of the resin film, and a test piece in which the length direction of the test piece coincides with the TD direction of the resin film.
- the tensile modulus of elasticity is the average value of the tensile modulus of elasticity of the test piece in the MD direction and the tensile modulus of elasticity of the test piece in the TD direction.
- the support 1 may be subjected to a release treatment.
- a support subjected to a release treatment can be obtained, for example, by applying a release agent to the surface of the support and drying it.
- the release agent include silicone-based (siloxane-based), fluorine-based, and olefin-based release agents.
- the thickness of the support 1 is 45 ⁇ m or more, and may be, for example, 48 ⁇ m or more or 50 ⁇ m or more. When the thickness of the support 1 is 45 ⁇ m or more, fine irregularities caused by foreign matter, etc. can be alleviated, and the formation of locally recessed portions that do not meet the specified thickness can be reduced.
- the thickness of the support 1 may be, for example, 200 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or less, or 80 ⁇ m or less. When the thickness of the support 1 is 200 ⁇ m or less, even when a dryer that blows hot air from both sides of the thermosetting resin layer to dry it is used, the removal of the solvent in the resin varnish tends to be less hindered. In addition, when the thickness of the support 1 is in such a range, the sealing film becomes easier to roll, and tends to have excellent transportability and handling properties.
- the thermosetting resin layer 2 contains a thermosetting resin composition.
- the thermosetting resin composition may contain, for example, an epoxy resin and a curing agent.
- the thermosetting resin composition may further contain, for example, a curing accelerator, an inorganic filler, etc.
- the thermosetting resin composition is the main component constituting the thermosetting resin layer 2, and the content of the thermosetting resin composition may be 90 to 100 mass%, 95 to 100 mass%, or 98 to 100 mass% based on the total amount of the thermosetting resin layer 2.
- the thermosetting resin layer 2 may be made of a thermosetting resin composition.
- the epoxy resin is not particularly limited, but may be a compound having two or more epoxy groups (or glycidyl groups) in one molecule.
- epoxy resins include bisphenol A type epoxy resins; bisphenol AP type epoxy resins (1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethane diglycidyl ether); bisphenol AF type epoxy resins (2,2-bis(4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane diglycidyl ether); bisphenol B type epoxy resins (2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane diglycidyl ether); bisphenol BP type epoxy resins (bis(4-hydroxyphenyl)diphenylmethane diglycidyl ether); bisphenol C type epoxy resins (2,2-bis(3-methyl-4 -hydroxyphenyl)propane diglycidyl ether); bisphenol E type epoxy resin (1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane diglycidyl ether); bisphenol F type epoxy
- epoxy resins can be used.
- Commercially available epoxy resins include naphthalene-type epoxy resins such as EXA4700 (tetrafunctional naphthalene-type epoxy resin, manufactured by DIC Corporation) and NC-7000 (naphthalene skeleton-containing multifunctional solid epoxy resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.); epoxidized products of condensation products of phenols and aromatic aldehydes having phenolic hydroxyl groups (trisphenol-type epoxy resins) such as EPPN-502H (trisphenol-type epoxy resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.); Epicron HP-7200H (diphenyl ether epoxy resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.); dicyclopentadiene aralkyl type epoxy resins such as NC-3000H (biphenyl skeleton-containing multifunctional solid epoxy resin, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.); biphenyl aralkyl type epoxy resins such as NC
- the epoxy resin content may be 1 mass% or more, 3 mass% or more, or 5 mass% or more based on the total amount of the thermosetting resin composition, from the viewpoint of ensuring sufficient film formability even in the presence of an inorganic filler described below.
- the epoxy resin content may be 30 mass% or less, 20 mass% or less, or 15 mass% or less based on the total amount of the thermosetting resin composition, from the viewpoint of further reducing cure shrinkage.
- the curing agent is not particularly limited as long as it is a compound that reacts with the epoxy resin to form a crosslinked structure together with the epoxy resin.
- the curing agent include phenolic resin, acid anhydride, imidazole compound, aliphatic amine, alicyclic amine, etc.
- the curing agent may be, for example, a phenolic resin.
- the phenolic resin is not particularly limited as long as it has two or more phenolic hydroxyl groups, and known phenolic resins can be used.
- phenolic resins include novolac-type phenolic resins obtained by condensing or co-condensing phenols such as phenol, cresol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenylphenol, and aminophenol, and/or naphthols such as ⁇ -naphthol, ⁇ -naphthol, and dihydroxynaphthalene with compounds having aldehyde groups such as formaldehyde under an acid catalyst; biphenyl skeleton-type phenolic resins; paraxylylene-modified phenolic resins; metaxylylene-paraxylylene-modified phenolic resins; melamine-modified phenolic resins; terpene-modified phenolic resins; dicyclopentadiene-modified phenolic resins
- phenolic resins can be used. Commercially available phenolic resins include Phenolite LF2882, Phenolite LF2822, Phenolite TD-2090, Phenolite TD-2149, Phenolite VH-4150, and Phenolite VH4170 (manufactured by DIC Corporation); XLC-LL and XLC-4L (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.); SN-100, SN-300, and SN-400 (manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd.); SK Resin HE910 (manufactured by Air Water Inc.); and DL-92 (manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.).
- the content of the curing agent may be 1 mass% or more, 3 mass% or more, or 5 mass% or more based on the total amount of the thermosetting resin composition, from the viewpoint of ensuring sufficient film formability even in the presence of the inorganic filler described below.
- the content of the curing agent may be 30 mass% or less, 20 mass% or less, or 15 mass% or less based on the total amount of the thermosetting resin composition, from the viewpoint of further reducing cure shrinkage.
- At least one of the epoxy resin and the curing agent may contain a liquid component that is liquid at 25°C. That is, the epoxy resin and the curing agent may be composed of a liquid component that is liquid at 25°C and a solid component that is solid at 25°C.
- liquid component that is liquid at 25°C means a component (compound) with a softening point of 25°C or lower, or a component (compound) with a viscosity measured at 25°C of 400 Pa ⁇ s or lower.
- Solid component that is solid at 25°C means a component (compound) with a softening point above 25°C, or a component (compound) with a viscosity measured at 25°C of more than 400 Pa ⁇ s.
- the softening point is the value measured by the ring and ball method in accordance with JIS K7234:1986.
- the viscosity measured at 25°C is the value measured using an E-type viscometer or B-type viscometer for the component (compound) held at 25°C.
- the epoxy resin that is liquid at 25°C may contain, for example, a bisphenol skeleton.
- the bisphenol skeleton may be a bisphenol A skeleton, a bisphenol B skeleton, a bisphenol C skeleton, a bisphenol E skeleton, a bisphenol F skeleton, a bisphenol G skeleton, or a bisphenol Z skeleton.
- Epoxy resins that are liquid at 25°C often have a low molecular weight, which may be disadvantageous in terms of heat resistance. Therefore, by including such a bisphenol skeleton in an epoxy resin that is liquid at 25°C, improved heat resistance can be expected.
- the curing agent that is liquid at 25°C may be a phenolic resin that is liquid at 25°C.
- the phenolic resin that is liquid at 25°C may contain, for example, a bisphenol skeleton.
- phenolic resins that are liquid at 25°C include bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, and bisphenol S, dihydroxybiphenyls such as 4,4'-dihydroxybiphenyl, and dihydroxyphenyl ethers such as bis(4-hydroxyphenyl)ether, as well as phenolic resins in which a linear alkyl group, a branched alkyl group, an aryl group, a hydroxyalkyl group, an allyl group, or a cyclic aliphatic group has been introduced to the aromatic ring of the phenolic skeleton, and phenolic resins in which a linear alkyl group, a branched alkyl group, an allyl group, a substituted allyl group
- the total content of the liquid components is 30 to 80 mass% based on the total amount of the epoxy resin and the hardener, from the viewpoint of embeddability of electronic components.
- the total content of the liquid components may be 35 mass% or more based on the total amount of the epoxy resin and the hardener, and may be 70 mass% or less, 60 mass% or less, 50 mass% or less, or 45 mass% or less.
- the total content of the epoxy resin and the curing agent may be 5 mass% or more, 7 mass% or more, or 10 mass% or more, and may be 50 mass% or less, 40 mass% or less, or 30 mass% or less, based on the total amount of the thermosetting resin composition.
- the equivalent ratio of the epoxy group (or glycidyl group) of the epoxy resin to the functional group reactive to the epoxy group (or glycidyl group) of the curing agent may be, for example, 0.7 to 2.0, 0.8 to 1.8, or 0.9 to 1.7.
- the curing accelerator is not particularly limited as long as it accelerates the reaction between the epoxy resin and the curing agent.
- the curing accelerator include amine compounds, phosphorus compounds, and imidazole compounds.
- the amine compounds include 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7 and 1,5-diazabicyclo[4.3.0]nonene-5.
- the phosphorus compounds include triphenylphosphine and its addition reaction products, (4-hydroxyphenyl)diphenylphosphine, bis(4-hydroxyphenyl)phenylphosphine, and tris(4-hydroxyphenyl)phosphine.
- imidazole compounds examples include 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, and 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole.
- the curing accelerator may be an imidazole compound, since it has a wide variety of derivatives and is easy to obtain the desired activation temperature.
- the content of the curing accelerator may be 0.01 to 5 mass% based on the total amount of the epoxy resin and the curing agent, and may be 0.1 mass% or more, or 0.3 mass% or more, and may be 3 mass% or less, or 1.5 mass% or less. If the content of the curing accelerator is 0.01 mass% or more based on the total amount of the epoxy resin and the curing agent, a sufficient curing acceleration effect is easily obtained, and if it is 5 mass% or less, unexpected curing reactions can be suppressed, and molding defects due to cracks in the thermosetting resin layer and increased melt viscosity are less likely to occur.
- the inorganic filler is not particularly limited, and conventionally known inorganic fillers can be used.
- inorganic fillers include barium sulfate, barium titanate, amorphous silica, crystalline silica, fused silica, spherical silica, talc, clay, magnesium carbonate, calcium carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, silicon nitride, and aluminum nitride.
- the inorganic filler may be silica, since it can improve dispersibility in the resin by surface modification or the like, and it is easy to suppress sedimentation in the resin varnish, and it has a relatively small thermal expansion coefficient and therefore is easy to obtain the desired cured film characteristics.
- the inorganic filler may be surface-treated.
- a method using a silane coupling agent may be used, as this is simple and easy to impart the desired properties.
- silane coupling agents include alkylsilanes, alkoxysilanes, vinylsilanes, epoxysilanes, aminosilanes, acrylsilanes, methacrylsilanes, mercaptosilanes, sulfide silanes, isocyanate silanes, sulfur silanes, styrylsilanes, and alkylchlorosilanes.
- silane coupling agents include methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriphenoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-dodecylmethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, triphenylsilanol, methyltrichlor
- dimethoxysilane 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, bis(3-(triethoxysilyl)propyl)disulfide, bis(3-(triethoxysilyl)propyl)tetrasulfide, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane Examples include vinyltriisopropoxysilane, allyltrimethoxysilane, diallyldimethylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrime
- the average particle size of the inorganic filler is not particularly limited, but may be, for example, 0.01 to 50 ⁇ m, 0.1 ⁇ m or more, or 0.3 ⁇ m or more, and 25 ⁇ m or less, or 10 ⁇ m or less. If the average particle size of the inorganic filler is 0.01 ⁇ m or more, the inorganic filler is less likely to aggregate, and the inorganic filler is easily dispersed in the thermosetting resin layer. If the average particle size of the inorganic filler is 50 ⁇ m or less, the inorganic filler is less likely to settle in the resin varnish, and it is easier to produce a homogeneous thermosetting resin layer. The average particle size of the inorganic filler is measured, for example, by laser diffraction.
- the content of the inorganic filler may be 30% by mass or more, 50% by mass or more, or 70% by mass or more based on the total amount of the thermosetting resin composition, from the viewpoint of suppressing warping caused by the difference in the thermal expansion coefficient between the thermosetting resin layer and the electronic component.
- the content of the inorganic filler may be 95% by mass or less, 90% by mass or less, or 85% by mass or less based on the total amount of the thermosetting resin composition, from the viewpoint of preventing cracking of the thermosetting resin layer and suppressing defects such as insufficient sealing.
- thermosetting resin composition may further contain an elastomer as a stress relaxation agent.
- elastomers include styrene butadiene particles, silicone powder, silicone oil, and silicone oligomers.
- thermosetting resin composition may further contain other additives within the range that does not impair the effects of the present disclosure.
- additives include pigments, dyes, release agents, antioxidants, surface tension adjusters, etc.
- the thickness of the thermosetting resin layer 2 is 1 to 100 ⁇ m, and may be, for example, 10 ⁇ m or more, 20 ⁇ m or more, or 30 ⁇ m or more, or 90 ⁇ m or less, 80 ⁇ m or less, or 70 ⁇ m or less.
- the thickness of the thermosetting resin layer 2 is 1 ⁇ m or more, good embeddability of electronic components is easily obtained, and when the thickness of the thermosetting resin layer 2 is 100 ⁇ m or less, the effects of the present disclosure can be obtained at a higher level.
- the sealing film may further include a protective layer (e.g., a protective film) that covers the surface of the thermosetting resin layer 2 opposite the support, for the purpose of protecting the thermosetting resin layer 2.
- a protective layer e.g., a protective film
- the handling properties of the sealing film are improved, and problems such as the resin layer sticking to the back surface of the support when the sealing film is rolled up can be avoided.
- the protective layer is not particularly limited, but the examples of the base film of the support can be used.
- the thickness of the protective layer can be, for example, 1 to 100 ⁇ m.
- the method for manufacturing a sealing film of this embodiment includes a step of applying a resin varnish containing a thermosetting resin composition and an organic solvent onto a support using a coating method in which the support is moved by a roll installed on the back side of the support (hereinafter, sometimes referred to as "step (A)"), and a step of removing at least a portion of the organic solvent from the applied resin varnish to form a thermosetting resin layer on the support (hereinafter, sometimes referred to as "step (B)").
- step (A) a resin varnish containing a thermosetting resin composition and an organic solvent is prepared.
- the resin varnish can be obtained by blending each component of the thermosetting resin composition with the organic solvent.
- the organic solvent is not particularly limited, but may be at least one selected from the group consisting of esters, ketones, and alcohols, which have a small environmental impact and are easy to dissolve the epoxy resin and the hardener, and may be a ketone, which is particularly easy to dissolve the epoxy resin and the hardener.
- the ketone may be at least one selected from the group consisting of acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, which are less volatile at room temperature (25°C) and easy to remove.
- the amount of organic solvent used when preparing the resin varnish may be 5 to 50 parts by mass when the total amount of each component of the thermosetting resin composition is 100 parts by mass. If the amount of organic solvent is 5 parts by mass or more, the fluidity of the resin varnish is more easily ensured, and if it is 50 parts by mass or less, the amount of solvent that needs to evaporate can be reduced.
- the resin varnish is applied onto the support by a coating method in which the support is moved by a roll installed on the back side of the support (the surface opposite to the coating surface to which the resin varnish is applied).
- the coating method may be, for example, a die coater coating method or a comma coater coating method.
- the die coater coating method is a coating method in which the support is moved by a roll installed on the back side of the support, and a pre-measured amount of resin varnish is applied onto the support via a die for uniformly distributing the resin varnish in the width direction.
- the comma coater coating method is a coating method in which the support is moved by a roll installed on the back side of the support, and a thick coating liquid that has been applied in advance is scraped off by a comma roll set to a certain height to smooth the coating surface.
- step (B) at least a portion of the organic solvent is removed from the applied resin varnish.
- An example of a method for removing at least a portion of the organic solvent is to heat-dry the resin varnish.
- An example of a method for heat-drying the resin varnish is to blow hot air onto the resin varnish.
- the heating temperature for the heat-drying may be, for example, 40 to 150°C, and the heating temperature may be maintained for 1 to 30 minutes.
- the heating and drying conditions may be a combination of multiple conditions with different heating temperatures and/or different maintenance times.
- thermosetting resin layer 2 is formed on the support 1, thereby obtaining the sealing film 10.
- the content of volatile components (mainly organic solvents) in the thermosetting resin layer may be 0.01 to 2.0 mass % or 0.1 to 1.7 mass % based on the total amount of the thermosetting resin layer.
- defects such as film cracking can be prevented, and good handleability can be obtained.
- defects such as the generation of voids due to the evaporation of volatile components during thermal curing can be prevented.
- the method for manufacturing a semiconductor device of this embodiment includes a step of attaching a temporary fixing material 40 onto a substrate 30 and temporarily fixing a plurality of semiconductor chips 20 onto the temporary fixing material 40 ((a) of FIG. 2), a step of stacking the temporarily fixed semiconductor chips 20, a support 1, and a sealing film 10 including a thermosetting resin layer 2 provided on the support 1 in a direction in which the semiconductor chips 20 face the sealing surface 2S of the thermosetting resin layer 2 (the sealing surface 2S of the thermosetting resin layer 2 is in contact with the semiconductor chips 20), and pressing them under heat in this state to embed the semiconductor chips 20 in the thermosetting resin layer 2 ((b) of FIG.
- thermosetting resin layer 2 in which the semiconductor chips 20 are embedded ((c) of FIG. 2).
- a sealing portion 2a that seals the semiconductor chips 20 is formed, which is made of a cured product of the thermosetting resin layer.
- a lamination method or a compression mold may be used to press the sealing film.
- the laminator used in the lamination method is not particularly limited.
- laminators include roll-type and balloon-type laminators.
- the laminator may be a balloon-type laminator capable of vacuum pressure application, from the viewpoint of further improving embedding properties.
- the temperature for embedding the semiconductor chip (e.g., lamination temperature) is adjusted so that the thermosetting resin layer 2 flows to embed the semiconductor chip.
- the temperature may be equal to or lower than the softening point of the support.
- the pressure for embedding the semiconductor chip can be adjusted as appropriate depending on the size and density of the semiconductor chip (or electronic component), and may be, for example, 0.05 to 1.5 MPa or 0.1 to 1.0 MPa.
- the pressing time is not particularly limited, and may be 20 to 600 seconds, 30 to 300 seconds, or 40 to 120 seconds.
- the support 1 After embedding the semiconductor chip, the support 1 is peeled off from the thermosetting resin layer 2 at an appropriate time, for example, after embedding the semiconductor chip 20 in the thermosetting resin layer 2 and after curing the thermosetting resin layer 2 in which the semiconductor chip 20 is embedded.
- the thermosetting resin layer 2 can be cured, for example, in air or in an inert gas.
- the curing temperature is not particularly limited, but may be 80 to 280°C, 100 to 240°C, or 120 to 200°C. If the curing temperature is 80°C or higher, the curing of the thermosetting resin layer proceeds sufficiently, and the occurrence of defects can be particularly effectively suppressed. If the curing temperature is 280°C or lower, the occurrence of heat damage to other materials can be suppressed.
- the curing time is not particularly limited, but may be 30 to 600 minutes, 45 to 300 minutes, or 60 to 240 minutes. If the curing time is in such a range, the curing of the thermosetting resin layer proceeds sufficiently, and good production efficiency is likely to be obtained.
- the curing conditions may be a combination of multiple conditions with different temperatures and/or times.
- the embedding of the electronic component (semiconductor chip 20) in the thermosetting resin layer 2 and the curing of the thermosetting resin layer 2 to form the sealing portion 2a may be separate steps, or may be steps that are performed simultaneously or consecutively.
- the electronic component may be embedded in the thermosetting resin layer and the thermosetting resin layer may be cured by pressing the thermosetting resin layer and the electronic component while heating the thermosetting resin layer, thereby forming a sealing portion that seals the electronic component.
- a semiconductor device can be obtained through the following processes of insulating layer formation, wiring pattern formation, ball mounting, and dicing. In order to perform these processes efficiently with high precision, it is desirable for the warping of the encapsulating molding 100 to be small.
- the temporary fixing material 40 is peeled off together with the substrate 30 to obtain an encapsulated molding 100 consisting of a semiconductor chip 20 and an encapsulating part 2a that encapsulates it (FIG. 3(a)).
- the semiconductor chip 20 is exposed within one of the main surfaces of the encapsulated molding 100.
- An insulating layer 50 is provided on the main surface of the encapsulated molding on the side where the semiconductor chip 20 is exposed (FIG. 3(b)).
- the insulating layer 50 is patterned to form wiring 54, and balls 56 are mounted on the patterned insulating layer 52 (FIG. 3(c)).
- the encapsulating molding 100 is divided into individual pieces by a dicing cutter 60 ((d) and (e) of FIG. 3).
- a semiconductor device 200 including a semiconductor chip 20 and an encapsulating portion 2a which is a cured product of the thermosetting resin layer of the encapsulating film of this embodiment.
- the semiconductor chip 20 is embedded in the encapsulating portion 2a.
- Example 1 [Preparation of sealing film] ⁇ Preparing materials>
- Epoxy resin Bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name: JER806, epoxy equivalent: 160, liquid at 25°C)
- Hardener Phenol novolac resin (manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., product name: DL-92, hydroxyl equivalent: 103, solid at 25°C)
- Curing accelerator Imidazole-based compound (2-ethyl-4-methylimidazole, manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd., product name: 2E4MZ)
- Inorganic filler Silica (manufactured by Admatechs Co., Ltd., product name: SX-E2, surface treatment: phenylaminosilane treatment, average particle size: 5.8 ⁇ m)
- a polyethylene terephthalate (PET) film (thickness: 50 ⁇ m) that had been subjected to a release treatment using a release agent A (silicone-based (medium release)) was prepared.
- the obtained resin varnish was applied onto the support under the following conditions using a coating machine (coating head type: die coater).
- the organic solvent was removed from the applied resin varnish under the following drying conditions to form a thermosetting resin layer having a thickness of 50 ⁇ m.
- the sealing film of Example 1 was obtained, which includes a support and a thermosetting resin layer provided on the support.
- the thickness of the thermosetting resin layer was determined by measuring the thickness of the sealing film under the following conditions using a digital indicator (manufactured by Mitutoyo Corporation, product name: ID-C125B) and subtracting the thickness of the support, which was measured separately, from the thickness of the sealing film.
- a digital indicator manufactured by Mitutoyo Corporation, product name: ID-C125B
- the coating speed and drying speed refer to the moving speed of the support by the roll during coating and drying.
- the temperature and oven length of the drying conditions refer to the temperature in the drying oven and the moving distance of the support in the drying oven, respectively, and the drying was performed in two stages with different heating temperature conditions. These conditions are the same in other examples and comparative examples.
- ⁇ Coating speed and drying speed 5m/min
- ⁇ Drying conditions temperature/furnace length: 50°C/9m, 60°C/9m
- Example 2 A sealing film of Example 2 (thickness of support: 50 ⁇ m, thickness of thermosetting resin layer: 50 ⁇ m) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the release agent A was changed to the release agent B (silicone-based (light release)).
- Comparative Example 1 A sealing film of Comparative Example 1 (thickness of support: 38 ⁇ m, thickness of thermosetting resin layer: 50 ⁇ m) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the support was changed from 50 ⁇ m to 38 ⁇ m.
- Comparative Example 2 A sealing film of Comparative Example 2 (thickness of support: 38 ⁇ m, thickness of thermosetting resin layer: 50 ⁇ m) was obtained in the same manner as in Example 2, except that the thickness of the support was changed from 50 ⁇ m to 38 ⁇ m.
- Reference Example 1 Except for changing the thickness of the support from 50 ⁇ m to 38 ⁇ m and the thickness of the thermosetting resin layer from 50 ⁇ m to 120 ⁇ m, the sealing film of Reference Example 1 (thickness of support: 38 ⁇ m, thickness of thermosetting resin layer: 120 ⁇ m) was obtained in the same manner as in Example 2.
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Abstract
支持体と、支持体上に設けられた、熱硬化性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂層とを備える、電子部品を封止するための封止フィルムの製造方法が開示される。当該封止フィルムの製造方法は、支持体の背面側に設置されたロールにより支持体を移動させる塗布方式で、熱硬化性樹脂組成物と有機溶剤とを含む樹脂ワニスを支持体上に塗布する工程と、塗布された樹脂ワニスから有機溶剤の少なくとも一部を除去し、支持体上に熱硬化性樹脂層を形成する工程とを備える。支持体の厚さは、45μm以上である。熱硬化性樹脂層の厚さは、1~100μmである。
Description
本開示は、封止フィルム及びその製造方法、並びに、電子部品装置及びその製造方法に関する。
電子部品(例えば、半導体チップ)の封止は、通常、固形又は液状の樹脂組成物(封止材)を用いてモールド成形によって行われている。例えば、特許文献1には、基板上に搭載した複数の電子部品を、封止フィルム(フィルム状樹脂組成物)を用いて、樹脂封止することが提案されている。
近年、電子機器の軽薄短小化に伴って、半導体装置の小型化及び薄型化が進んでおり、封止フィルムにも薄膜化が求められている。
封止フィルムは、例えば、熱硬化性樹脂組成物を有機溶剤に溶解又は分散させた樹脂ワニスを調製し、樹脂ワニスを支持体上に塗布する工程と、塗布された樹脂ワニスから有機溶剤の少なくとも一部を除去し、熱硬化性樹脂層を形成する工程とを含む方法によって製造することができる。ところで、本発明者らの検討によると、このような製造方法において、熱硬化性樹脂層の薄膜化(例えば、100μm以下)を行うと、熱硬化性樹脂層の支持体とは反対側の表面(電子部品を封止するときに電子部品側に向けられる封止面)において、局所的に規定の厚さに満たない凹部が形成される場合があることが見出された。このような熱硬化性樹脂層を備える封止フィルムを用いて、電子部品の樹脂封止を行うと、熱硬化性樹脂層に電子部品を埋め込むときの支持体の加熱下で押圧により、凹部の体積に相当する分の熱硬化性樹脂層が押し込まれて、封止後の封止成形物の表面(熱硬化性樹脂層の封止面とは反対側の表面)の凹部に対応する箇所において、窪みが生じることがある。封止成形物にこのような窪みが多数存在すると、その封止成形物は封止不良であると判断される。そのため、封止フィルムの製造時には、熱硬化性樹脂層の表面(封止面)において、凹部の発生を抑制することが求められている。
本開示は、電子部品を封止するための封止フィルムの製造方法であって、封止成形物における封止不良を低減することが可能な封止フィルムの製造方法を提供することを主な目的とする。
本発明者らが凹部の発生原因について詳細に検討したところ、支持体の背面(樹脂ワニスが塗布される塗布面とは反対側の面)側に設置されたロール(例えば、バックロール、コーティングロール等と呼ばれることがある。)により支持体を移動させる塗布方式において、ロール上に存在する異物によって、塗布部と支持体とのギャップが局所的に小さくなり、これによって、熱硬化性樹脂層の表面(封止面)に凹部が形成されることを見出した。本発明者らのさらなる検討によると、異物を取り除く他、ロール上に異物が存在する場合であっても、支持体の厚さが一定以上の範囲にあると、異物等に由来する微細な凹凸を緩和でき、封止後の封止成形物において、凹部に由来する窪みを低減できることを見出し、本開示の発明を完成するに至った。
本開示は、[1]~[4]に記載の封止フィルムの製造方法、[5]に記載の電子部品装置の製造方法、[6]に記載の封止フィルム、及び[7]に記載の電子部品装置を提供する。
[1]支持体と、前記支持体上に設けられた、熱硬化性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂層とを備える、電子部品を封止するための封止フィルムの製造方法であって、前記支持体の背面側に設置されたロールにより前記支持体を移動させる塗布方式で、前記熱硬化性樹脂組成物と有機溶剤とを含む樹脂ワニスを前記支持体上に塗布する工程と、塗布された前記樹脂ワニスから前記有機溶剤の少なくとも一部を除去し、前記支持体上に前記熱硬化性樹脂層を形成する工程とを備え、前記支持体の厚さが45μm以上であり、前記熱硬化性樹脂層の厚さが1~100μmである、封止フィルムの製造方法。
[2]前記支持体がポリエステルフィルム又はポリイミドフィルムである、[1]に記載の封止フィルムの製造方法。
[3]前記熱硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂及び硬化剤を含む、[1]又は[2]に記載の封止フィルムの製造方法。
[4]前記エポキシ樹脂及び前記硬化剤の少なくとも一方が25℃で液状である液状成分を含み、前記液状成分の合計の含有量が、前記エポキシ樹脂及び前記硬化剤の総量を基準として、30~80質量%である、[3]に記載の封止フィルムの製造方法。
[5][1]~[4]のいずれかに記載の封止フィルムの製造方法によって得られる封止フィルムの前記熱硬化性樹脂層に電子部品を埋め込む工程と、前記熱硬化性樹脂層を硬化させて、前記熱硬化性樹脂層の硬化物である、電子部品を封止する封止部を形成する工程とを備える、電子部品装置の製造方法。
[6]電子部品を封止するための封止フィルムであって、支持体と、前記支持体上に設けられた、熱硬化性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂層とを備え、前記支持体の厚さが45μm以上であり、前記熱硬化性樹脂層の厚さが1~100μmである、封止フィルム。
[7]電子部品と、前記電子部品を封止する封止部とを備え、前記封止部が[6]に記載の封止フィルムの前記熱硬化性樹脂層の硬化物である、電子部品装置。
[1]支持体と、前記支持体上に設けられた、熱硬化性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂層とを備える、電子部品を封止するための封止フィルムの製造方法であって、前記支持体の背面側に設置されたロールにより前記支持体を移動させる塗布方式で、前記熱硬化性樹脂組成物と有機溶剤とを含む樹脂ワニスを前記支持体上に塗布する工程と、塗布された前記樹脂ワニスから前記有機溶剤の少なくとも一部を除去し、前記支持体上に前記熱硬化性樹脂層を形成する工程とを備え、前記支持体の厚さが45μm以上であり、前記熱硬化性樹脂層の厚さが1~100μmである、封止フィルムの製造方法。
[2]前記支持体がポリエステルフィルム又はポリイミドフィルムである、[1]に記載の封止フィルムの製造方法。
[3]前記熱硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂及び硬化剤を含む、[1]又は[2]に記載の封止フィルムの製造方法。
[4]前記エポキシ樹脂及び前記硬化剤の少なくとも一方が25℃で液状である液状成分を含み、前記液状成分の合計の含有量が、前記エポキシ樹脂及び前記硬化剤の総量を基準として、30~80質量%である、[3]に記載の封止フィルムの製造方法。
[5][1]~[4]のいずれかに記載の封止フィルムの製造方法によって得られる封止フィルムの前記熱硬化性樹脂層に電子部品を埋め込む工程と、前記熱硬化性樹脂層を硬化させて、前記熱硬化性樹脂層の硬化物である、電子部品を封止する封止部を形成する工程とを備える、電子部品装置の製造方法。
[6]電子部品を封止するための封止フィルムであって、支持体と、前記支持体上に設けられた、熱硬化性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂層とを備え、前記支持体の厚さが45μm以上であり、前記熱硬化性樹脂層の厚さが1~100μmである、封止フィルム。
[7]電子部品と、前記電子部品を封止する封止部とを備え、前記封止部が[6]に記載の封止フィルムの前記熱硬化性樹脂層の硬化物である、電子部品装置。
本開示によれば、電子部品を封止するための封止フィルムの製造方法であって、封止成形物における封止不良を低減することが可能な封止フィルムの製造方法が提供される。また、本開示によれば、このような製造方法によって得られる封止フィルム、及び、このような封止フィルムを用いた電子部品装置及びその製造方法が提供される。
以下、図面を参照しながら本実施形態について詳細に説明する。ただし、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。各図における構成要素の大きさは概念的なものであり、構成要素間の大きさの相対的な関係は各図に示されたものに限定されない。
本開示における数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。本明細書において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。また、個別に記載した上限値及び下限値は任意に組み合わせ可能である。
本明細書において「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート、及び、それに対応するメタクリレートの少なくとも一方を意味する。「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル酸」等の他の類似の表現においても同様である。また、「(ポリ)」とは「ポリ」の接頭語がある場合とない場合の双方を意味する。
「A又はB」とは、A及びBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。また、以下で例示する材料は、特に断らない限り、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
[封止フィルム]
図1は、封止フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。本実施形態の封止フィルム10は、電子部品を封止するための封止フィルム(又は電子部品を埋め込むための埋め込みフィルム)であり、支持体1と、支持体1上に設けられた、熱硬化性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂層2とを備える。熱硬化性樹脂層2の支持体1とは反対側の主面が、電子部品を封止するときに電子部品側に向けられる封止面2Sである。
図1は、封止フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。本実施形態の封止フィルム10は、電子部品を封止するための封止フィルム(又は電子部品を埋め込むための埋め込みフィルム)であり、支持体1と、支持体1上に設けられた、熱硬化性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂層2とを備える。熱硬化性樹脂層2の支持体1とは反対側の主面が、電子部品を封止するときに電子部品側に向けられる封止面2Sである。
支持体1は、基材フィルムであってよい。基材フィルムとしては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィンフィルム;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム;ポリ塩化ビニル(PVC)フィルム;ポリイミド(PI)フィルム;ポリフェニレンサルファイド(PPS)フィルム;エチレン酢酸ビニル(EVA)フィルム;ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルム;ポリカーボネートフィルムなどが挙げられる。基材フィルムは、単層構造であっても、2層以上の多層構造であってもよい。また、基材フィルムは、延伸処理が施されていてもよい。延伸処理が施された基材フィルムとしては、例えば、オリエンテッドポリプロピレン(OPP)等が挙げられる。
支持体1(基材フィルム)は、剛直なフィルムであってよい。剛直なフィルムは、例えば、引張弾性率が1.0GPa以上であるフィルムであってよい。このようなフィルムとしては、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられる。支持体1(基材フィルム)は、例えば、ポリエステルフィルム又はポリイミドフィルムであってよい。
なお、支持体1の引張弾性率は、下記の試験方法により求めることができる。まず、支持体1をJIS K6251:2010に規格されているダンベル状1号形試験片の形状に切り取って試験片を作製する。試験片の中央部に40mm離れて平行な2本の標線をつける。JIS K6251:2010に規格されている試験方法に準拠し、温度23℃下で、引張試験機(例えば、株式会社エー・アンド・デイ製、型番:RTC-1210)を用いて引張試験により引張弾性率を求める。
より具体的には、試験片を引張試験機に設置し、温度23℃下、引張速度500mm/分にて試験片を100%延伸する(つまり、2本の標線の間が80mmになるまで延伸する)。その際に測定された応力-ひずみ曲線から、ひずみε1=0.0005(0.05%)における応力σ1(MPa)と、ひずみε2=0.0025(0.25%)における応力σ2(MPa)とを求め、下記の式(1)から引張弾性率を算出する。
引張弾性率(MPa)=(σ2-σ1)÷(ε2-ε1) (1)
引張弾性率(MPa)=(σ2-σ1)÷(ε2-ε1) (1)
ここで、支持体が長尺状に製造される樹脂フィルムである場合、試験片の長さ方向が樹脂フィルムのMD方向に一致する試験片と、試験片の長さ方向が樹脂フィルムのTD方向に一致する試験片とを作製する。MD方向の試験片の引張弾性率とTD方向の試験片の引張弾性率とを平均した値が引張弾性率である。
支持体1は、離型処理が施されていてもよい。離型処理が施された支持体は、例えば、、離型剤を支持体の表面に塗布し、乾燥することによって得ることができる。離型剤としては、例えば、シリコーン系(シロキサン系)、フッ素系、オレフィン系の離型剤が挙げられる。
支持体1の厚さは、45μm以上であり、例えば、48μm以上又は50μm以上であってもよい。支持体1の厚さが45μm以上であると、異物等に由来する微細な凹凸を緩和することができ、局所的に規定の厚さに満たない凹部の形成を低減することができる。支持体1の厚さは、例えば、200μm以下、150μm以下、100μm以下、又は80μm以下であってよい。支持体1の厚さが200μm以下であると、熱硬化性樹脂層の両面から熱風を吹きつけて乾燥する乾燥機を用いる場合でも、樹脂ワニス中の溶剤の除去が妨げられ難くなる傾向がある。また、支持体1の厚さがこのような範囲にあることにより、封止フィルムをロールにし易くなり、搬送性及びハンドリング性に優れる傾向がある。
熱硬化性樹脂層2は、熱硬化性樹脂組成物を含有する。熱硬化性樹脂組成物は、例えば、エポキシ樹脂及び硬化剤を含んでいてもよい。熱硬化性樹脂組成物は、例えば、硬化促進剤、無機充填剤等をさらに含んでいてもよい。熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂層2を構成する主成分であり、熱硬化性樹脂組成物の含有量は、熱硬化性樹脂層2の総量を基準として、90~100質量%、95~100質量%、又は98~100質量%であってよい。熱硬化性樹脂層2は、熱硬化性樹脂組成物からなるものであってよい。
エポキシ樹脂は、特に限定されないが、1分子中に2個以上のエポキシ基(又はグリシジル基)を有する化合物であってよい。エポキシ樹脂としては、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AP型エポキシ樹脂(1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタンジグリシジルエーテル);ビスフェノールAF型エポキシ樹脂(2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンジグリシジルエーテル);ビスフェノールB型エポキシ樹脂(2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタンジグリシジルエーテル);ビスフェノールBP型エポキシ樹脂(ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタンジグリシジルエーテル);ビスフェノールC型エポキシ樹脂(2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパンジグリシジルエーテル);ビスフェノールE型エポキシ樹脂(1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタンジグリシジルエーテル);ビスフェノールF型エポキシ樹脂;ビスフェノールG型エポキシ樹脂(2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)プロパンジグリシジルエーテル);ビスフェノールM型エポキシ樹脂(1,3-ビス[2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル]ベンゼンジグリシジルエーテル);ビスフェノールP型エポキシ樹脂(1,4-ビス(2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル)ベンゼンジグリシジルエーテル);ビスフェノールPH型エポキシ樹脂(5,5’-(1-メチルエチリデン)-ビス[1,1’-(ビスフェニル)-2-オール]プロパンジグリシジルエーテル);ビスフェノールTMC型エポキシ樹脂(1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサンジグリシジルエーテル);ビスフェノールZ型エポキシ樹脂(1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンジグリシジルエーテル);ヘキサンジオールビスフェノールSジグリシジルエーテル等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂等の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等);ビフェニル型エポキシ樹脂;ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂;ナフタレン型エポキシ樹脂;フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物;ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエンアラルキル型エポキシ樹脂;ビキシレノールジグリシジルエーテル等のビキシレノール型エポキシ樹脂;水添ビスフェノールAグリシジルエーテル等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びそれらの二塩基酸変性ジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;トリス(2,3-エポキシプロピル)イソシアヌレート;脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられる。
エポキシ樹脂として市販品を用いることができる。市販のエポキシ樹脂としては、EXA4700(4官能ナフタレン型エポキシ樹脂、DIC株式会社製)、NC-7000(ナフタレン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂、日本化薬株式会社製)等のナフタレン型エポキシ樹脂;EPPN-502H(トリスフェノール型エポキシ樹脂、日本化薬株式会社)等のフェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物(トリスフェノール型エポキシ樹脂);エピクロンHP-7200H(ジシクロペンタジエン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂、DIC株式会社製)等のジシクロペンタジエンアラルキル型エポキシ樹脂;NC-3000H(ビフェニル骨格含有多官能固形エポキシ樹脂、日本化薬株式会社製)等のビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂;エピクロンN660及びエピクロンN690(DIC株式会社製)、EOCN-104S(日本化薬株式会社製)等のノボラック型エポキシ樹脂;TEPIC(日産化学工業株式会社製)等のトリス(2,3-エポキシプロピル)イソシアヌレート;エピクロン860、エピクロン900-IM、エピクロンEXA-4816、及びエピクロンEXA-4822(DIC株式会社製)、アラルダイトAER280(旭化成エポキシ株式会社製)、エポトートYD-134(日鉄エポキシ製造株式会社製)、JER834及びJER872(三菱化学株式会社製)、ELA-134(住友化学株式会社製)、エピコート807、815、825、827、828、834、1001、1004、1007、及び1009(三菱化学株式会社製)、DER-330、301、及び361(ダウ・ケミカル社製)、並びにYD8125及びYDF8170等のビスフェノールA型エポキシ樹脂;JER806(三菱化学株式会社製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂;エピクロンN-740(DIC株式会社製)等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂;デナコールDLC301(ナガセケムテックス株式会社製)等の脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられる。
エポキシ樹脂の含有量は、後述の無機充填剤の存在下でもフィルム形成性を充分に確保する観点から、熱硬化性樹脂組成物の総量を基準として、1質量%以上、3質量%以上、又は5質量%以上であってよい。エポキシ樹脂の含有量は、硬化収縮をより低減させる観点から、熱硬化性樹脂組成物の総量を基準として、30質量%以下、20質量%以下、又は15質量%以下であってよい。
硬化剤は、エポキシ樹脂と反応して、エポキシ樹脂ととともに架橋構造体を形成する化合物であれば特に制限されない。硬化剤としては、例えば、フェノール樹脂、酸無水物、イミダゾール化合物、脂肪族アミン、脂環族アミン等が挙げられる。硬化剤は、例えば、フェノール樹脂であってよい。
フェノール樹脂は、2個以上のフェノール性水酸基を有するものであれば特に制限されず、公知のフェノール樹脂を用いることができる。フェノール樹脂としては、例えば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール類及び/又はα-ナフトール、β-ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトール類とホルムアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂;ビフェニル骨格型フェノール樹脂;パラキシリレン変性フェノール樹脂;メタキシリレン・パラキシリレン変性フェノール樹脂;メラミン変性フェノール樹脂;テルペン変性フェノール樹脂;ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂;シクロペンタジエン変性フェノール樹脂;多環芳香環変性フェノール樹脂;キシリレン変性ナフトール樹脂などが挙げられる。
フェノール樹脂として市販品を用いることができる。市販のフェノール樹脂としては、フェノライトLF2882、フェノライトLF2822、フェノライトTD-2090、フェノライトTD-2149、フェノライトVH-4150、及びフェノライトVH4170(DIC株式会社製);XLC-LL及びXLC-4L(三井化学株式会社製);SN-100、SN-300、及びSN-400(日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製);SKレジンHE910(エア・ウォーター株式会社製);DL-92(明和化成株式会社製)等が挙げられる。
硬化剤の含有量は、後述の無機充填剤の存在下でもフィルム形成性を充分に確保する観点から、熱硬化性樹脂組成物の総量を基準として、1質量%以上、3質量%以上、又は5質量%以上であってよい。硬化剤の含有量は、硬化収縮をより低減させる観点から、熱硬化性樹脂組成物の総量を基準として、30質量%以下、20質量%以下、又は15質量%以下であってよい。
エポキシ樹脂及び硬化剤の少なくとも一方は、25℃で液状である液状成分を含んでいてもよい。すなわち、エポキシ樹脂及び硬化剤は、25℃で液状である液状成分と、25℃で固形である固形成分とから構成され得る。ここで、「25℃で液状である液状成分」とは、軟化点が25℃以下である成分(化合物)、又は、25℃で測定される粘度が400Pa・s以下である成分(化合物)を意味する。「25℃で固形である固形成分」とは、軟化点が25℃超である成分(化合物)、又は、25℃で測定される粘度が400Pa・s超である成分(化合物)を意味する。
なお、軟化点とは、JIS K7234:1986に準拠し、環球法によって測定される値を意味する。25℃で測定される粘度とは、25℃に保持された当該成分(化合物)について、E型粘度計又はB型粘度計を用いて測定される値を意味する。
25℃で液状であるエポキシ樹脂は、例えば、ビスフェノール骨格を含んでいてもよい。ビスフェノール骨格は、ビスフェノールA骨格、ビスフェノールB骨格、ビスフェノールC骨格、ビスフェノールE骨格、ビスフェノールF骨格、ビスフェノールG骨格、又はビスフェノールZ骨格であってよい。25℃で液状であるエポキシ樹脂は、低分子量である場合が多く、耐熱性の観点では不利となる場合がある。そのため、25℃で液状であるエポキシ樹脂がこれらのビスフェノール骨格を含むことにより、耐熱性の向上が期待できる。
25℃で液状である硬化剤は、25℃で液状であるフェノール樹脂であってよい。25℃で液状であるフェノール樹脂は、例えば、ビスフェノール骨格を含んでいてもよい。25℃で液状であるフェノール樹脂は、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ビスフェノールS等のビスフェノール類、4,4’-ジヒドロキシビフェニル等のジヒドロキシビフェニル類、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテル等のジヒドロキシフェニルエーテル類、並びに、これらのフェノール骨格の芳香環に直鎖アルキル基、分岐アルキル基、アリール基、ヒドロキシアルキル基、アリル基、環状脂肪族基等を導入したフェノール樹脂、及び、これらのビスフェノール骨格の中央にある炭素原子に、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、アリル基、置換アリル基、環状脂肪族基、アルコキシカルボニル基等を導入したフェノール樹脂などが挙げられる。
液状成分の合計の含有量は、電子部品の埋め込み性の観点から、エポキシ樹脂及び硬化剤の総量を基準として、30~80質量%である。液状成分の合計の含有量はエポキシ樹脂及び硬化剤の総量を基準として、35質量%以上であってもよく、70質量%以下、60質量%以下、50質量%以下、又は45質量%以下であってもよい。
エポキシ樹脂及び硬化剤の合計の含有量は、熱硬化性樹脂組成物の総量を基準として、5質量%以上、7質量%以上、又は10質量%以上であってよく、50質量%以下、40質量%以下、又は30質量%以下であってよい。
エポキシ樹脂のエポキシ基(又はグリシジル基)と硬化剤のエポキシ基(又はグリシジル基)に対して反応性を有する官能基との当量比(エポキシ樹脂のエポキシ基(又はグリシジル基)の当量/硬化剤のエポキシ基(又はグリシジル基)に対して反応性を有する官能基の当量)は、例えば、0.7~2.0、0.8~1.8又は0.9~1.7であってよい。
硬化促進剤は、エポキシ樹脂と硬化剤との反応を促進するものであれば特に制限されない。硬化促進剤としては、例えば、アミン系化合物、リン系化合物、イミダゾール系化合物が挙げられる。アミン系化合物としては、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5等が挙げられる。リン系化合物としては、トリフェニルホスフィン及びその付加反応物、(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルホスフィン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)フェニルホスフィン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)ホスフィン等が挙げられる。イミダゾール系化合物としては、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。硬化促進剤は、誘導体が豊富であり、所望の活性温度が得られ易い点から、イミダゾール系化合物であってよい。
硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及び硬化剤の総量を基準として、0.01~5質量%であってよく、0.1質量%以上又は0.3質量%以上であってもよく、3質量%以下又は1.5質量%以下であってもよい。硬化促進剤の含有量が、エポキシ樹脂及び硬化剤の総量を基準として、0.01質量%以上であると、充分な硬化促進効果が得られ易くなり、5質量%以下であると、予想外の硬化反応を抑制することができ、熱硬化性樹脂層の割れ及び溶融粘度の上昇に伴う成形不良が生じ難くなる。
無機充填剤は、特に制限されず、従来公知の無機充填剤が使用できる。無機充填剤としては、例えば、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ケイ素及び窒化アルミニウムが挙げられる。これらの中でも、表面改質等により樹脂中への分散性を向上させ、樹脂ワニス中での沈降を抑制し易い点、及び、比較的小さい熱膨張率を有して所望の硬化膜特性が得られ易い点から、無機充填剤は、シリカであってよい。
無機充填剤は、表面処理が施されていてもよい。表面処理の手法は、特に制限されないが、簡便であり、所望の特性を付与し易いことから、シランカップリング剤を用いる手法であってよい。シランカップリング剤としては、例えば、アルキルシラン、アルコキシシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、アクリルシラン、メタクリルシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、イソシアネートシラン、サルファーシラン、スチリルシラン及びアルキルクロロシラン等が挙げられる。
シランカップリング剤の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n-ヘキシルトリメトキシシラン、n-ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、n-オクチルトリエトキシシラン、n-ドデシルメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェニルシラノール、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、n-オクチルジメチルクロロシラン、テトラエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-フェニルアミノ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メトキシシラン、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トリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビス(3-(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジアリルジメチルシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
無機充填剤の平均粒子径は、特に制限されるものではないが、例えば、0.01~50μmであってよく、0.1μm以上又は0.3μm以上であってもよく、25μm以下又は10μm以下であってもよい。無機充填剤の平均粒子径が0.01μm以上であると、無機充填剤が凝集し難くなり、熱硬化性樹脂層での無機充填剤の分散が容易となる。無機充填剤の平均粒子径が50μm以下であると、樹脂ワニス中で沈降し難くなり、均質な熱硬化性樹脂層を作製し易くなる。なお、無機充填剤の平均粒子径は、例えば、レーザー回析法によって測定される。
無機充填剤の含有量は、熱硬化性樹脂層と電子部品との熱膨張率の差に起因する反りを抑制する観点から、熱硬化性樹脂組成物の総量を基準として、30質量%以上、50質量%以上、又は70質量%以上であってよい。無機充填剤の含有量は、熱硬化性樹脂層の割れを防ぎ、充分に封止できなくなる不具合を抑制する観点から、熱硬化性樹脂組成物の総量を基準として95質量%以下、90質量%以下、又は85質量%以下であってよい。
熱硬化性樹脂組成物は、応力緩和剤として、エラストマーをさらに含有していてもよい。エラストマーとしては、例えば、スチレンブタジエン粒子、シリコーンパウダ、シリコーンオイル、シリコーンオリゴマーが挙げられる。
熱硬化性樹脂組成物は、本開示の効果を損なわない範囲内で他の添加剤をさらに含有していてもよい。添加剤の具体例としては、顔料、染料、離型剤、酸化防止剤、表面張力調整剤等が挙げられる。
熱硬化性樹脂層2の厚さは、1~100μmであり、例えば、10μm以上、20μm以上、又は30μm以上であってもよく、90μm以下、80μm以下、又は70μm以下であってもよい。熱硬化性樹脂層2の厚さが1μm以上であると、電子部品の良好な埋め込み性が得られ易く、熱硬化性樹脂層2の厚さが100μm以下であると、本開示の効果をより高水準で得ることができる。
封止フィルムは、熱硬化性樹脂層2の保護を目的として、熱硬化性樹脂層2の支持体とは反対側の表面を被覆する保護層(例えば、保護フィルム)をさらに備えていてもよい。保護層を設けることで、封止フィルムの取扱い性が向上するとともに、封止フィルムが巻取られた場合に支持体の裏面に樹脂層が張り付くといった不具合を回避することができる。
保護層は、特に限定されないが、支持体の基材フィルムとして例示したものを用いることができる。保護層の厚さは、例えば、1~100μmであってよい。
[封止フィルムの製造方法]
本実施形態の封止フィルムの製造方法は、支持体の背面側に設置されたロールにより支持体を移動させる塗布方式で、熱硬化性樹脂組成物と有機溶剤とを含む樹脂ワニスを支持体上に塗布する工程(以下、「工程(A)」という場合がある。)と、塗布された樹脂ワニスから有機溶剤の少なくとも一部を除去し、支持体上に熱硬化性樹脂層を形成する工程(以下、「工程(B)」という場合がある。)とを備える。
本実施形態の封止フィルムの製造方法は、支持体の背面側に設置されたロールにより支持体を移動させる塗布方式で、熱硬化性樹脂組成物と有機溶剤とを含む樹脂ワニスを支持体上に塗布する工程(以下、「工程(A)」という場合がある。)と、塗布された樹脂ワニスから有機溶剤の少なくとも一部を除去し、支持体上に熱硬化性樹脂層を形成する工程(以下、「工程(B)」という場合がある。)とを備える。
工程(A)では、熱硬化性樹脂組成物と有機溶剤とを含む樹脂ワニスを調製する。樹脂ワニスは、熱硬化性樹脂組成物の各成分を有機溶剤と配合することによって得ることができる。
有機溶剤は、特に制限されないが、環境負荷が小さく、エポキシ樹脂及び硬化剤を溶解し易い点から、エステル類、ケトン類、及びアルコール類からなる群より選ばれる少なくとも1種であってよく、エポキシ樹脂及び硬化剤を特に溶解し易い点から、ケトン類であってよい。ケトン類は、室温(25℃)での揮発が少なく、除去し易い点から、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトンからなる群より選ばれる少なくとも1種であってよい。
樹脂ワニスを調製する際の有機溶剤の配合量は、熱硬化性樹脂組成物の各成分の総量を100質量部としたときに、5~50質量部であってよい。有機溶剤の配合量が5質量部以上であると、樹脂ワニスの流動性が確保され易くなり、50質量部以下であると、揮発すべき溶媒量を少なくすることができる。
続いて、支持体の背面(樹脂ワニスが塗布される塗布面とは反対側の面)側に設置されたロールにより支持体を移動させる塗布方式で、樹脂ワニスを支持体上に塗布する。塗布方式は、例えば、ダイコーター塗布方式又はコンマコーター塗布方式であってよい。ダイコーター塗布方式とは、支持体の背面側に設置されたロールによって支持体を移動させ、あらかじめ計量された樹脂ワニスを幅方向に均一に分配するためのダイを経由して支持体上に塗布する塗布方式である。コンマコーター塗布方式とは、支持体の背面側に設置されたロールによって支持体を移動させ、あらかじめ厚く盛っておいた塗液を一定の高さに設定したコンマロールで削ぎ落して塗布面を平滑にする塗布方式である。これらの塗布方式を採用することにより、熱硬化性樹脂層の支持体とは反対側の表面(封止面)において、局所的に規定の厚さに満たない凹部が形成されることを抑制することができ、本開示の効果を高水準で得ることができる。
工程(B)では、塗布された樹脂ワニスから有機溶剤の少なくとも一部を除去する。有機溶剤の少なくとも一部を除去する方法としては、樹脂ワニスを加熱乾燥させる方法が挙げられる。樹脂ワニスを加熱乾燥させる方法としては、例えば、熱風吹きつけ等の方法が挙げられる。加熱乾燥の加熱温度は、例えば、40~150℃であってよく、加熱温度の保持時間は、1~30分であってよい。加熱乾燥条件は、加熱温度及び/又は保持時間が異なる複数の条件の組み合わせであってもよい。
このようにして、支持体1上に熱硬化性樹脂層2を形成することにより、封止フィルム10を得ることができる。熱硬化性樹脂層における揮発成分(主に有機溶剤)の含有量は、熱硬化性樹脂層の総量を基準として、0.01~2.0質量%又は0.1~1.7質量%であってよい。揮発成分の含有量がこのような範囲にあると、フィルム割れ等の不具合を防止でき、良好な取扱い性が得られる。また、熱硬化時に揮発成分の揮発に伴うボイドの発生等の不具合を防止することができる。
[電子部品及びその製造方法]
本実施形態の封止フィルムを用いた電子部品装置の製造方法について説明する。以下では、電子部品の代表例としての半導体チップを有する半導体装置を製造する方法の一実施形態について具体的に説明する。
本実施形態の封止フィルムを用いた電子部品装置の製造方法について説明する。以下では、電子部品の代表例としての半導体チップを有する半導体装置を製造する方法の一実施形態について具体的に説明する。
図2及び図3は、半導体装置の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図である。本実施形態の半導体装置の製造方法は、基板30上に仮固定材40を貼り付け、仮固定材40上に複数の半導体チップ20を仮固定する工程(図2の(a))と、仮固定された半導体チップ20と、支持体1及び支持体1に設けられた熱硬化性樹脂層2を備える封止フィルム10とを、半導体チップ20が熱硬化性樹脂層2の封止面2Sと対向配置される向き(熱硬化性樹脂層2の封止面2Sが半導体チップ20と接する向き)で重ね、その状態でこれらを加熱下で押圧し、熱硬化性樹脂層2に半導体チップ20を埋め込む工程(図2の(b))と、半導体チップ20が埋め込まれた熱硬化性樹脂層2を硬化させる工程(図2の(c))とを備える。熱硬化性樹脂層2を硬化させることによって、熱硬化性樹脂層の硬化物からなる、半導体チップ20を封止する封止部2aが形成される。
半導体装置の製造方法では、封止フィルムの押圧のためにラミネート法を用いてもよいし、コンプレッションモールドを用いてもよい。
ラミネート法において使用するラミネータは、特に限定されない。ラミネータとしては、例えば、ロール式、バルーン式等のラミネータが挙げられる。これらの中でも、ラミネータは、埋め込み性をより向上させる観点から、真空加圧が可能なバルーン式のラミネータであってよい。
半導体チップの埋め込みのための温度(例えば、ラミネート温度)は、熱硬化性樹脂層2が流動して半導体チップが埋め込まれるように、調整される。当該温度は、支持体の軟化点以下であってよい。半導体チップの埋め込みのための圧力は、半導体チップ(又は電子部品)のサイズ、密集度によって適宜調整することができるが、例えば、0.05~1.5MPa又は0.1~1.0MPaであってよい。押圧の時間は、特に限定されないが、20~600秒、30~300秒、又は40~120秒であってよい。半導体チップを埋め込んだ後、支持体1は、例えば、熱硬化性樹脂層2に半導体チップ20を埋め込んだ後、半導体チップ20が埋め込まれた熱硬化性樹脂層2を硬化させた後等の適切なタイミングで熱硬化性樹脂層2から剥離される。
熱硬化性樹脂層2の硬化は、例えば、大気下又は不活性ガス下で行うことができる。硬化温度は、特に限定されるものではないが、80~280℃、100~240℃、又は120~200℃であってよい。硬化温度が80℃以上であると、熱硬化性樹脂層の硬化が充分に進み、不具合の発生を特に効果的に抑制することができる。硬化温度が280℃以下であると、他の材料への熱害の発生を抑制することができる。硬化時間は、特に限定されないが、30~600分、45~300分、又は60~240分であってよい。硬化時間がこのような範囲にあると、熱硬化性樹脂層の硬化が充分に進み、良好な生産効率が得られ易い。硬化条件は、温度及び/又は時間が異なる複数の条件の組み合わせであってもよい。
熱硬化性樹脂層2に電子部品(半導体チップ20)を埋め込むことと、熱硬化性樹脂層2を硬化させて封止部2aを形成することとは、分離した別の工程であってもよいし、同時に又は連続的に行う工程であってもよい。例えば、熱硬化性樹脂層及び電子部品を加熱しながら押圧することによって、熱硬化性樹脂層に電子部品を埋め込むとともに熱硬化性樹脂層を硬化して、電子部品を封止する封止部を形成させてもよい。
本実施形態においては、以下の絶縁層形成、配線パターン形成、ボールマウント、及びダイシングの各工程を経て、半導体装置を得ることができる。これらの工程を高い精度で効率的に行うために、封止成形物100の反りが小さいことが望ましい。
まず、仮固定材40を基板30とともに剥離して、半導体チップ20及びこれを封止する封止部2aからなる封止成形物100を得る(図3の(a))。封止成形物100の一方の主面内で半導体チップ20が露出している。半導体チップ20が露出している側の封止成形物の主面上に、絶縁層50が設けられる(図3の(b))。次に、絶縁層50をパターン化することで配線54を形成し、パターン化された絶縁層52上にボール56をマウントする(図3の(c))。
次に、ダイシングカッター60により、封止成形物100を個片化する(図3の(d)及び(e))。これにより、半導体チップ20と、本実施形態の封止フィルムの熱硬化性樹脂層の硬化物である封止部2aとを備える半導体装置200が得られる。半導体装置200において、半導体チップ20は、封止部2a内に埋め込まれている。
以上、本開示の封止フィルム、並びに、半導体装置及び電子部品装置の製造方法の好適な実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行ってもよい。
以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
[封止フィルムの作製]
<材料の準備>
(A)エポキシ樹脂
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製、製品名:JER806、エポキシ当量:160、25℃で液状)
(B)硬化剤
フェノールノボラック樹脂(明和化成株式会社製、製品名:DL-92、水酸基当量:103、25℃で固体)
(C)硬化促進剤
イミダゾール系化合物(2-エチル-4-メチルイミダゾール、四国化成工業株式会社製、製品名:2E4MZ)
(D)無機充填剤
シリカ(株式会社アドマテックス製、製品名:SX-E2、表面処理:フェニルアミノシラン処理、平均粒子径:5.8μm)
(E)有機溶剤
メチルエチルケトン
[封止フィルムの作製]
<材料の準備>
(A)エポキシ樹脂
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製、製品名:JER806、エポキシ当量:160、25℃で液状)
(B)硬化剤
フェノールノボラック樹脂(明和化成株式会社製、製品名:DL-92、水酸基当量:103、25℃で固体)
(C)硬化促進剤
イミダゾール系化合物(2-エチル-4-メチルイミダゾール、四国化成工業株式会社製、製品名:2E4MZ)
(D)無機充填剤
シリカ(株式会社アドマテックス製、製品名:SX-E2、表面処理:フェニルアミノシラン処理、平均粒子径:5.8μm)
(E)有機溶剤
メチルエチルケトン
<樹脂ワニスの調製>
10L容量のポリ容器に(E)成分497.5gを入れ、これに(D)成分3500gを加え、撹拌羽を用いて(E)成分に(D)成分を分散させた分散液を調製した。この分散液に、(A)成分300g及び(B)成分460gを加えて撹拌した。(A)成分及び(B)成分が溶解した後、(C)成分2.5gを加えて1時間撹拌して混合液を調製した。この混合液をナイロン製♯200メッシュ(開口:75μm)でろ過し、ろ液を採取して熱硬化性樹脂組成物と有機溶剤とを含む樹脂ワニスを得た。
10L容量のポリ容器に(E)成分497.5gを入れ、これに(D)成分3500gを加え、撹拌羽を用いて(E)成分に(D)成分を分散させた分散液を調製した。この分散液に、(A)成分300g及び(B)成分460gを加えて撹拌した。(A)成分及び(B)成分が溶解した後、(C)成分2.5gを加えて1時間撹拌して混合液を調製した。この混合液をナイロン製♯200メッシュ(開口:75μm)でろ過し、ろ液を採取して熱硬化性樹脂組成物と有機溶剤とを含む樹脂ワニスを得た。
<封止フィルムの作製>
支持体として、離型剤A(シリコーン系(中剥離))を用いて離型処理を行ったポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:50μm)を準備した。得られた樹脂ワニスを、塗工機(塗布ヘッド方式:ダイコーター)を使用して、以下の条件で支持体上に塗布した。塗布された樹脂ワニスを以下の乾燥条件で有機溶剤を除去し、厚さ50μmの熱硬化性樹脂層を形成した。これにより、支持体と、支持体上に設けられた熱硬化性樹脂層とを備える、実施例1の封止フィルムを得た。
支持体として、離型剤A(シリコーン系(中剥離))を用いて離型処理を行ったポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:50μm)を準備した。得られた樹脂ワニスを、塗工機(塗布ヘッド方式:ダイコーター)を使用して、以下の条件で支持体上に塗布した。塗布された樹脂ワニスを以下の乾燥条件で有機溶剤を除去し、厚さ50μmの熱硬化性樹脂層を形成した。これにより、支持体と、支持体上に設けられた熱硬化性樹脂層とを備える、実施例1の封止フィルムを得た。
なお、熱硬化性樹脂層の厚さは、デジタルインジケータ(株式会社ミツトヨ製、製品名:ID-C125B)を用いて以下の条件で封止フィルムの厚さを測定し、その封止フィルムの厚さから別途測定した支持体の厚さを差し引いて求めた。
・測定子:フラットタイプ
・スタンド:コンパレートスタンドBSG-20
・測定子:フラットタイプ
・スタンド:コンパレートスタンドBSG-20
塗布速度及び乾燥速度は、塗布及び乾燥におけるロールによる支持体の移動速度を意味する。乾燥条件の温度及び炉長は、それぞれ、乾燥炉内の温度及び乾燥炉内での支持体の移動距離を意味し、乾燥は異なる加熱温度条件の2段階で行った。これらの条件は他の実施例及び比較例でも同様である。
・塗布速度及び乾燥速度:5m/分
・乾燥条件(温度/炉長):50℃/9m、60℃/9m
・塗布速度及び乾燥速度:5m/分
・乾燥条件(温度/炉長):50℃/9m、60℃/9m
(実施例2)
離型剤Aを離型剤B(シリコーン系(軽剥離))に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の封止フィルム(支持体の厚さ:50μm、熱硬化性樹脂層の厚さ:50μm)を得た。
離型剤Aを離型剤B(シリコーン系(軽剥離))に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の封止フィルム(支持体の厚さ:50μm、熱硬化性樹脂層の厚さ:50μm)を得た。
(比較例1)
支持体の厚さを50μmから38μmに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の封止フィルム(支持体の厚さ:38μm、熱硬化性樹脂層の厚さ:50μm)を得た。
支持体の厚さを50μmから38μmに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の封止フィルム(支持体の厚さ:38μm、熱硬化性樹脂層の厚さ:50μm)を得た。
(比較例2)
支持体の厚さを50μmから38μmに変更した以外は、実施例2と同様にして、比較例2の封止フィルム(支持体の厚さ:38μm、熱硬化性樹脂層の厚さ:50μm)を得た。
支持体の厚さを50μmから38μmに変更した以外は、実施例2と同様にして、比較例2の封止フィルム(支持体の厚さ:38μm、熱硬化性樹脂層の厚さ:50μm)を得た。
(参考例1)
支持体の厚さを50μmから38μmに変更し、熱硬化性樹脂層の厚さを50μmから120μmに変更した以外は、実施例2と同様にして、参考例1の封止フィルム(支持体の厚さ:38μm、熱硬化性樹脂層の厚さ:120μm)を得た。
支持体の厚さを50μmから38μmに変更し、熱硬化性樹脂層の厚さを50μmから120μmに変更した以外は、実施例2と同様にして、参考例1の封止フィルム(支持体の厚さ:38μm、熱硬化性樹脂層の厚さ:120μm)を得た。
[封止フィルムの評価]
<凹部の個数の計測>
熱硬化性樹脂層を形成した際に局所的に規定の厚さに満たない現象を「ハジキ」という。支持体に形成された熱硬化性樹脂層について、透過光を用いて目視にて、1m2あたりの凹部の個数を計測した。結果を表1に示す。
<凹部の個数の計測>
熱硬化性樹脂層を形成した際に局所的に規定の厚さに満たない現象を「ハジキ」という。支持体に形成された熱硬化性樹脂層について、透過光を用いて目視にて、1m2あたりの凹部の個数を計測した。結果を表1に示す。
参考例1と比較例1、2とを対比すると、参考例1に示すように、熱硬化性樹脂層の厚さが100μmを超える場合には、凹部の発生が観測されなかったのに対して、比較例1、2に示すように、熱硬化性樹脂層の厚さが100μm以下である場合には、凹部の発生が観測された。このことから、熱硬化性樹脂層が薄膜化するにつれて、凹部の形成が発生することが判明した。次に、実施例1、2と比較例1、2とを対比すると、熱硬化性樹脂層の厚さが100μm以下である場合において、支持体の厚さを45μm以上とすることにより、凹部の個数を減少させることができることが判明した。以上より、本開示の製造方法によって製造される封止フィルムが、封止不良を低減することが可能であることが確認された。
1…支持体、2…熱硬化性樹脂層、2a…封止部、10…封止フィルム、20…半導体チップ、30…基板、40…仮固定材、50…絶縁層、52…パターン化された絶縁層、54…配線、56…ボール、60…ダイシングカッター、100…封止成形物、200…半導体装置。
Claims (7)
- 支持体と、前記支持体上に設けられた、熱硬化性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂層とを備える、電子部品を封止するための封止フィルムの製造方法であって、
前記支持体の背面側に設置されたロールにより前記支持体を移動させる塗布方式で、前記熱硬化性樹脂組成物と有機溶剤とを含む樹脂ワニスを前記支持体上に塗布する工程と、
塗布された前記樹脂ワニスから前記有機溶剤の少なくとも一部を除去し、前記支持体上に前記熱硬化性樹脂層を形成する工程と、
を備え、
前記支持体の厚さが45μm以上であり、
前記熱硬化性樹脂層の厚さが1~100μmである、
封止フィルムの製造方法。 - 前記支持体がポリエステルフィルム又はポリイミドフィルムである、
請求項1に記載の封止フィルムの製造方法。 - 前記熱硬化性樹脂組成物がエポキシ樹脂及び硬化剤を含む、
請求項1に記載の封止フィルムの製造方法。 - 前記エポキシ樹脂及び前記硬化剤の少なくとも一方が25℃で液状である液状成分を含み、
前記液状成分の合計の含有量が、前記エポキシ樹脂及び前記硬化剤の総量を基準として、30~80質量%である、
請求項3に記載の封止フィルムの製造方法。 - 請求項1~4のいずれか一項に記載の封止フィルムの製造方法によって得られる封止フィルムの前記熱硬化性樹脂層に電子部品を埋め込む工程と、
前記熱硬化性樹脂層を硬化させて、前記熱硬化性樹脂層の硬化物である、電子部品を封止する封止部を形成する工程と、
を備える、
電子部品装置の製造方法。 - 電子部品を封止するための封止フィルムであって、
支持体と、前記支持体上に設けられた、熱硬化性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂層とを備え、
前記支持体の厚さが45μm以上であり、
前記熱硬化性樹脂層の厚さが1~100μmである、
封止フィルム。 - 電子部品と、前記電子部品を封止する封止部とを備え、
前記封止部が請求項6に記載の封止フィルムの前記熱硬化性樹脂層の硬化物である、
電子部品装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023-038557 | 2023-03-13 | ||
JP2023038557A JP2024129384A (ja) | 2023-03-13 | 2023-03-13 | 封止フィルム及びその製造方法、並びに、電子部品装置及びその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2024190566A1 true WO2024190566A1 (ja) | 2024-09-19 |
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ID=92755577
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PCT/JP2024/008551 WO2024190566A1 (ja) | 2023-03-13 | 2024-03-06 | 封止フィルム及びその製造方法、並びに、電子部品装置及びその製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2014029958A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Ajinomoto Co Inc | 半導体装置の製造方法 |
JP2018168262A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
-
2023
- 2023-03-13 JP JP2023038557A patent/JP2024129384A/ja active Pending
-
2024
- 2024-03-06 WO PCT/JP2024/008551 patent/WO2024190566A1/ja unknown
- 2024-03-07 TW TW113108313A patent/TW202439555A/zh unknown
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TW202439555A (zh) | 2024-10-01 |
JP2024129384A (ja) | 2024-09-27 |
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