CN107408540B - 电子部件用树脂片材、带有保护膜的电子部件用树脂片材以及半导体器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
通过提供水蒸气透过率低且在热固化前具有高弹性的粘合剂片材,从而提供能够使电子设备的绝缘击穿试验结果变好等可靠性提高、且即使是具有中空结构的电子设备也能容易地制造其形状的方法。电子部件用树脂片材,其特征在于,含有(a)丙烯酸系共聚物、(b)热固性树脂、(c)无机填充材料及(d)具有氨基的硅烷偶联剂,(a)丙烯酸系共聚物在构成单体单元中含有30摩尔%以上的丙烯腈单元,并且电子部件用树脂片材中的(a)丙烯酸系共聚物的含有率为2~5重量%。
Description
技术领域
本发明涉及电子部件用树脂片材、带有保护膜的电子部件用树脂片材以及半导体器件及其制造方法。
背景技术
随着近年来的电子设备的小型化/薄型化,搭载的电子/电气部件也逐渐被要求更加小型化/薄膜化。因此,近年来,在半导体的电子部件中,也由以往的螺接、拴销插入型开始逐渐采用表面安装等方法,由此,实现小型化/薄膜化。MEMS(微机电系统:MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS)等电子部件也不例外,特别是通过利用片状树脂进行表面安装,实现小型化/薄膜化(参见专利文献1、2)。
在MEMS中,当为压力传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、SAW过滤器等电子部件时,就其功能而言,在电子部件内部具有中空是必不可缺的。
图1表示本发明的第一半导体器件,是具有中空结构的电子部件的例子,该结构本身是一直以来使用的结构。此处,如果在图1的电子部件用树脂片材2中使用以往的树脂材料,则有时树脂进入中空部分4而破坏中空结构,要求更高水平的中空维持性。
另外,为图1所示的电子部件时,形成从衬底1表面至半导体芯片3的上表面为止被电子部件用树脂片材2完全覆盖的结构。因此,在需要使电子部件用树脂片材2变薄的情况下,外部的水蒸气易于浸入中空部分4,导致半导体芯片3的敏感度受损。另外,为了使薄的电子部件用树脂片材2固化或为了封装化而进行加热时,存在残留于中空部分4中的气体膨胀、电子部件用树脂片材2变形的问题。因此,要求即使薄也不产生上述问题的电子部件用树脂片材。
另外,图2表示本发明的第二半导体器件,其是具有中空结构的电子部件的另一例,该结构本身也是一直以来使用的结构。为图2所示的电子部件时,中空部分9的空间容积大,因此,中空部分9的残留气体的膨胀变得更大。另一方面,为图2所示的电子部件时,电子部件用树脂片材7仅存在于半导体芯片搭载用衬底6与中空结构形成用衬底10之间,由于中空部分9与外部的距离短,所以水蒸气从外部浸入至中空部分9时的移动距离变短。然而,以往的树脂材料的水蒸气透过率不能说已足够低,图2的电子部件用树脂片材7使用以往的树脂材料时,有水蒸气透过而使半导体芯片8的敏感度受损的情况,要求更高水平的低水蒸气透过率。
针对于此,近年来树脂材料的改良不断发展,关于上述中空维持性,开发了如下技术:使电子部件用树脂片材为两层结构,其中一层使用粘度/伸长率高的树脂材料,将其配置在与中空结构相邻的一侧,防止树脂进入中空结构,由此改善中空维持性(专利文献3)。需要说明的是,该电子部件用树脂片材的另一层,使用虽然中空维持性差但膜强度等电子部件用树脂片材本来所要求的物性优异的树脂材料,也实现了本来的目的。另外,对于上述水蒸气透过率,开发出通过控制无机填充剂的配合量等而使水蒸气透过率降低的技术(专利文献4)。
但是,上述技术均无法同时实现中空维持性和低水蒸气透过性,要求进一步的改善。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-59743号公报
专利文献2:日本特开2013-187242号公报
专利文献3:日本特开2014-209612号公报
专利文献4:日本特开2014-156516号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供通过提高挠性、膜强度从而改善中空维持性、并且水蒸气透过率低的电子部件用树脂片材。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明主要具有以下构成。即,电子部件用树脂片材,其特征在于,含有(a)丙烯酸系共聚物、(b)热固性树脂、(c)无机填充材料及(d)具有氨基的硅烷偶联剂,(a)丙烯酸系共聚物在构成单体单元中含有30摩尔%以上的丙烯腈单元,并且电子部件用树脂片材中的(a)丙烯酸系共聚物的含有率为2~5重量%。
发明效果
根据本发明,能得到同时实现中空维持性和低水蒸气透过性的电子部件用树脂片材。由此能得到即使具有中空结构,在电子部件用树脂片材的固化等工艺中中空结构受损的情况也较少的良好的半导体器件。另外,由于水蒸气的透过低,所以半导体器件中的半导体芯片的敏感度受损的情况变少。
附图说明
[图1]为表示本发明的第一半导体器件的图。
[图2]为表示本发明的第二半导体器件的图。
具体实施方式
本发明的电子部件用树脂片材的特征在于,含有(a)丙烯酸系共聚物、(b)热固性树脂、(c)无机填充材料及(d)具有氨基的硅烷偶联剂,(a)丙烯酸系共聚物在构成单体单元中含有30摩尔%以上的丙烯腈单元,并且电子部件用树脂片材中的(a)丙烯酸系共聚物的含有率为2~5重量%。
本发明中的(a)丙烯酸系共聚物具有树脂片材的挠性、热应力的缓和、低吸水性带来的绝缘性提高等功能。另外,通过在构成单体单元中含有30摩尔%以上、优选35摩尔%以上的丙烯腈单元,能够不损害电子部件用树脂片材的挠性,高效地抑制电子部件用树脂片材的水蒸气透过率,进而也提高绝缘性。丙烯腈单元是具有疏水性的单体单元。随着聚合物中的丙烯腈单元增加,作为聚合物的疏水性增加,能够抑制水蒸气透过率。通过使丙烯腈单元为30摩尔%以上,能够在维持树脂片材的挠性的同时,使厚100um的树脂片材在40℃/90%RH的环境下的水蒸气透过率为50g/(m2·24h)以下。
此处,所谓丙烯腈单元,是指将单体聚合得到丙烯酸系共聚物时来自原料单体中的丙烯腈的构成单元。另外,所谓丙烯腈单元以外的构成单元,是指来自上述原料单体中的丙烯腈以外的单体的构成单元。
对于(a)丙烯酸系共聚物中的丙烯腈以外的构成单元的种类,没有特殊的限定。作为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的例子,可以举出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯之类的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯等。另外,可以举出丙烯酸环己基酯之类的丙烯酸与脂环族醇形成的酯等。
另外,也可以包含上述丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以外的构成单元。例如,可以举出乙酸乙烯酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、1,1-二氯乙烯、乙基α-乙酰氧基丙烯酸酯等。
进而,上述(a)丙烯酸系共聚物优选具有选自环氧基、羟基、氨基、羟基烷基、乙烯基、硅烷醇基及异氰酸酯基中的至少1种官能团。由此,与下述(b)热固性树脂的结合变牢固,绝缘性提高,从而电子设备的可靠性提高。特别是从与环氧树脂的相容性的观点考虑,更优选环氧基。
本发明中的(a)丙烯酸系共聚物的含有率相对于电子部件用树脂片材整体为2~5重量%,优选为2~3.5重量%。通过使(a)丙烯酸系共聚物的含量为2重量%以上,能够赋予树脂组合物挠性,能够维持作为片状的形状。另外,通过使(a)丙烯酸系共聚物为5重量%以下,能够有效地降低电子部件用树脂片材的水蒸气透过率,另外,能够使绝缘性提高。其原因在于,通过使电子部件用树脂片材的构成单元中作为水蒸气透过率最高的构成单元的丙烯酸系共聚物的含量减少,能够抑制作为电子部件用树脂片材的水蒸气透过率。通过使丙烯酸系共聚物为5重量%以下,能够使厚100μm的树脂片材在40℃/90%RH时的水蒸气透过率为50g/(m2·24h)以下。
本发明中的(b)热固性树脂没有特别的限定,优选为环氧树脂。
对于本发明中优选使用的环氧树脂,优选1分子中具有2个以上环氧基的树脂。作为它们的具体例,例如可以举出甲酚Novolac型环氧树脂、苯酚Novolac型环氧树脂、联苯型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、萘型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、线状脂肪族环氧树脂、脂环式环氧树脂、杂环式环氧树脂、含螺环的环氧树脂等。
这些环氧树脂中,本发明中优选使用的是含氯量少、软化点低且具有柔软性的2官能成分多的环氧树脂,即,联苯型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、萘型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂。当然也可以将这些环氧树脂混合使用。
另外,本发明中也可以与(b)热固性树脂一并地使用固化剂。对于本发明中优选使用的固化剂,只要与环氧树脂反应而使其固化的物质即可,没有特殊的限定。作为它们的具体例,例如可以举出苯酚Novolac型树脂、甲酚Novolac型树脂、由双酚A、间苯二酚合成的各种Novolac型树脂、马来酸酐、均苯四酸酐等酸酐以及二氨基二苯砜等芳香族胺。这些固化剂中,从耐热性、耐湿性的方面考虑,优选使用的是苯酚Novolac型树脂、甲酚Novolac型树脂、双酚A、二氨基二苯砜。
另外,本发明中也可以与(b)热固性树脂一并地使用固化促进剂。对于本发明中优选使用的固化促进剂,只要是促进固化反应的物质即可,没有特殊的限定。作为其具体例,例如优选2-甲基咪唑、2,4-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑及2-十七烷基咪唑等咪唑化合物、三乙基胺、苄基二甲基胺、α-甲基苄基二甲基胺、2-(二甲基氨基甲基)苯酚、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚及1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳-7-烯等叔胺化合物、三苯基膦、三乙基膦、三丁基膦等有机膦化合物,特别优选使用咪唑化合物、三苯基膦、1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳-7-烯等。需要说明的是,这些固化促进剂基于用途的不同也可以并用2种以上,其添加量相对于(b)热固性树脂100重量份优选为0.1~30重量份、更优选为5~25重量份的范围。由此,保存稳定性提高。另外,通过使用固化促进剂,热固性树脂的交联密度增加,可赋予树脂片材挠性,并且能够抑制水蒸气透过率,使绝缘性提高。
作为本发明中的(c)无机填充材料,可以举出熔融二氧化硅、结晶性二氧化硅、碳酸钙、碳酸镁、氧化铝、氮化硅、氧化钛等,从其低透湿性的方面考虑优选使用熔融二氧化硅。此处所谓熔融二氧化硅,是指真比重为2.3以下的非晶态二氧化硅。该熔融二氧化硅的制造方法不一定需要经过熔融状态,可以采用任意制造方法。例如可以采用将结晶性二氧化硅进行熔融的方法、及由各种原料进行合成的方法等进行制造。对于本发明中使用的熔融二氧化硅的粒径,只要不是对粘合剂厚度、所搭载的部件间距离产生影响的尺寸即可,没有特殊的限定,通常,可以使用其平均粒径为20μm以下的熔融二氧化硅。另外,为了使熔融时的流动性提高,进一步优选并用具有2种以上的平均粒径的熔融球状二氧化硅。其中,优选并用平均粒径3μm以上的熔融球状二氧化硅及平均粒径2μm以下的熔融球状二氧化硅。进一步优选将平均粒径3μm以上的熔融球状二氧化硅及平均粒径2μm以下的熔融球状二氧化硅以95/5~30/70的重量比混合使用。
另外,对于本发明中上述(c)无机填充材料的含有率,从水蒸气透过率的观点考虑优选为60~90重量%。作为下限,优选为70重量%以上,进一步优选为75重量%以上。另外,作为上限更优选为88重量%以下,进一步优选为83重量%以下。通过使无机填充材料为60重量%以上,能够进一步降低电子部件用树脂片材的水蒸气透过率,另外通过为90重量%以下,能够更容易地将电子部件用树脂片材加工成片状,能够进一步制成100μm以下的薄片状。
本发明中的(d)具有氨基的硅烷偶联剂,由于具有氨基,所以与(a)丙烯酸系共聚物中的丙烯腈单元的相容性优异。由此,本发明的电子部件用树脂片材在固化前的状态下其挠性、膜强度提高。用于具有中空结构的电子部件的贴合、保护,使电子部件用树脂片材进行热固化时,也可减少因中空部分的残留气体的热膨胀而导致的电子部件用树脂片材发生变形,能在宽范围的加工条件下进行良好的贴合、保护。
作为(d)具有氨基的硅烷偶联剂的具体例,可以举出N-2(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐等。其中使用N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷时,与(a)丙烯酸系共聚物中的丙烯腈单元的相容性更优异,故而优选。丙烯酸系共聚物中的丙烯腈单元与硅烷偶联剂的相容性优异,因此具有氨基的硅烷偶联剂能提高电子部件用树脂片材的挠性。
本发明中,对于上述(d)具有氨基的硅烷偶联剂的含量,作为所用硅烷偶联剂的最小被覆面积(m2/g)相对于(c)无机填充材料的比表面积的比例,优选为0.4~3.0。另外,作为下限更优选为0.8以上,作为上限更优选为2.0以下。
本发明的电子部件用树脂片材也可以进一步含有各种添加剂。例如可以举出卤素化合物、磷化合物等阻燃剂、炭黑、烯烃类共聚物、改性丁腈橡胶、改性丁二烯橡胶、改性聚丁二烯橡胶等各种弹性体、钛酸酯系偶联剂等填充材料表面处理剂、水滑石类等离子捕捉剂等。
对于本发明的电子部件用树脂片材,在厚度100μm、40℃/90%RH时的水蒸气透过率优选为50g/(m2·24h)以下,更优选为35g/(m2·24h)以下,进一步优选为20g/(m2·24h)以下。通过使水蒸气透过率低,能够提高绝缘性,提高电子设备的可靠性。另外,对于水蒸气透过率,可以按照JIS Z 0208(1976)(杯式法)记载的方法进行测定。
需要说明的是,电子部件用树脂片材的厚度不是100μm时,也可以采用上述方法测定水蒸气透过率,按照以下计算式进行换算。
在厚度100μm、40℃/90%RH时的水蒸气透过率=水蒸气透过率的测定值×(测定中所用的电子部件用树脂片材的厚度(μm)/100)
另外,在电子部件中形成中空结构时,可优选使用本发明的电子部件用树脂片材。对于本发明的电子部件用树脂片材,固化前的状态下的挠性、膜强度优异。因此,将本发明的电子部件用树脂片材用于具有中空结构的电子部件的贴合、保护时,具有如下效果:即使残留于中空部分的气体在热固化时膨胀,形状变化也少。
接下来,针对本发明的电子部件用树脂片材的制造方法进行说明。作为本发明的电子部件用树脂片材的制造方法,可以举出如下方法:进行熔融混炼、例如采用班伯里混合机、捏和机(Kneader Roll)、单螺杆或双螺杆的挤出机及双向捏合机(Ko-kneader)等已知的混炼方法进行熔融混炼后成型为片状。另外,也可以在有机溶剂、例如甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族系、甲基乙基酮、甲基酮、甲基异丁基酮等酮系、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等非质子系极性溶剂单独或混合物中溶解/分散原材料,然后涂布于基材层、例如经硅氧烷、氟、醇酸化合物等处理了的聚酯膜,进行干燥,由此制作。从能够形成更薄的膜的方面考虑,特别优选使其溶解/分散于溶剂中后涂布于基材层使其干燥的方法。
本发明的带有保护膜的电子部件用树脂片材的特征在于,具有上述电子部件用树脂片材及保护膜。既可以仅在电子部件用树脂片材的单面具有保护膜,也可以在电子部件用树脂片材的两面具有保护膜。本发明中所谓的保护膜,只要保护电子部件用树脂片材的表面、另外能够从电子部件用树脂片材剥离即可,没有特殊的限定。可以举出例如涂布有硅氧烷、氟化合物、醇酸化合物等的聚酯膜、聚烯烃膜等。保护膜的厚度没有特殊的限定,一般为10~100μm。
本发明的第一半导体器件的特征在于,具有衬底、形成于所述衬底上的半导体芯片及以被覆形成于所述衬底上的半导体芯片的方式层叠的上述电子部件用树脂片材,在所述衬底与所述半导体芯片之间形成有中空结构。
另外,本发明的第二半导体器件的特征在于,具有半导体芯片搭载用衬底(其具有包围半导体芯片搭载面的形状)、半导体芯片(其形成于所述半导体芯片搭载用衬底上)及中空结构形成用衬底,所述半导体芯片搭载用衬底与所述中空结构形成用衬底通过上述电子部件用树脂片材连接。
本发明的第一半导体器件的制造方法的特征在于,依次包括工序(1)和工序(2),工序(1)在衬底上形成半导体芯片,工序(2)以被覆形成于上述衬底上的半导体芯片的方式从上述半导体芯片侧层叠电子部件用树脂片材,其中,以在上述衬底与上述半导体芯片之间形成中空结构的方式层叠电子部件用树脂片材。
另外,本发明的第二半导体器件的制造方法的特征在于,依次包括工序(1’)~(3’),工序(1’)在具有包围半导体芯片搭载面的形状的半导体芯片搭载用衬底上形成半导体芯片,工序(2’)在半导体芯片搭载用衬底的与中空结构形成用衬底的连接面、或中空结构形成用衬底的与半导体芯片搭载用衬底的连接面,层叠电子部件用树脂片材,工序(3’)通过上述电子部件用树脂片材将半导体芯片搭载用衬底与中空结构形成用衬底连接的工序。
通过使用上述电子部件用树脂片材制造上述半导体器件,能够抑制水蒸气向形成于上述半导体器件的中空结构中透过,半导体芯片的敏感度受损的情况得以减少。由此能够制成敏感度等性能高的半导体器件。另外,即使为了制作中空结构而使用上述电子部件用树脂片材,在其贴合时、热固化时树脂也不会变形,能够容易地制成规定形状,因此生产率优异。
实施例
以下,基于实施例具体地说明本发明,但本发明并不限定于此。需要说明的是,各实施例中以缩写表示的原料的详细情况如下所示。
<丙烯酸系共聚物1>
在氮气氛下,向具备混合机及冷凝器的反应器中加入丙烯腈(和光纯药株式会社制、特级)106g(2.00摩尔)、丙烯酸丁酯(和光纯药株式会社制、特级)231g(1.80摩尔)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(和光纯药株式会社制、特级)28g(0.20摩尔)、作为溶剂的甲基乙基酮(和光纯药株式会社制、一级)2900g,在大气压(1013hPa)下加热至85℃,进而加入作为链转移剂的巯基乙酸2-乙基己酯(和光纯药株式会社制)0.001g、作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈(和光纯药株式会社制、V-60)0.002g,进行聚合直至重均分子量成为70万。重均分子量通过GPC(凝胶渗透色谱)法(装置:东曹公司制凝胶渗透色谱;色谱柱:东曹公司制TSK-GELGMHXL7.8×300mm)测定,通过聚苯乙烯换算算出。
由此,得到摩尔比为丙烯腈∶丙烯酸丁酯∶甲基丙烯酸缩水甘油酯=50∶45∶5(重均分子量70万)的丙烯酸系共聚物1。
<丙烯酸系共聚物2>
在氮气氛下,向具备混合机及冷凝器的反应器中加入丙烯腈(和光纯药株式会社制、特级)106g(2.00摩尔)、丙烯酸丁酯(和光纯药株式会社制、特级)505g(3.94摩尔)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(和光纯药株式会社制、特级)44g(0.31摩尔)、作为溶剂的甲基乙基酮(和光纯药株式会社制、一级)6600g,在大气压(1013hPa)下加热至85℃,进而加入作为链转移剂的巯基乙酸2-乙基己酯(和光纯药株式会社制)0.001g、作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈(和光纯药株式会社制、V-60)0.002g,进行聚合直至重均分子量成为86万。重均分子量的测定方法采用与上述丙烯酸系共聚物1相同的方法进行。
由此,得到摩尔比为丙烯腈∶丙烯酸丁酯∶甲基丙烯酸缩水甘油酯=32∶63∶5(重均分子量86万)的丙烯酸系共聚物2。
<丙烯酸系共聚物3>
在氮气氛下,向具备混合机及冷凝器的反应器中加入丙烯酸乙基酯(和光纯药株式会社制、特级)200g(2.00摩尔)、丙烯酸丁酯(和光纯药株式会社制、特级)118g(0.920摩尔)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(和光纯药株式会社制、特级)22g(0.155摩尔)、作为溶剂的甲基乙基酮(和光纯药株式会社制、一级)3000g,在大气压(1013hPa)下加热至85℃,进而加入作为链转移剂的巯基乙酸2-乙基己酯(和光纯药株式会社制)0.001g、作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈(和光纯药株式会社制、V-60)0.001g,进行聚合直至重均分子量成为120万。重均分子量的测定方法采用与上述丙烯酸系共聚物1相同的方法进行。
由此,得到摩尔比为丙烯酸乙基酯∶丙烯酸丁酯∶甲基丙烯酸缩水甘油酯=65∶30∶5(重均分子量120万)的丙烯酸系共聚物3。
<热固性树脂>
双酚A型环氧树脂(jER-828,环氧当量:190,三菱化学株式会社制,常温为液状,25℃时的粘度:14Pa·s)。
<固化剂>
Novolac型苯酚(H-1、明和化成株式会社制)。
<固化促进剂>
2-十七烷基咪唑(C17Z、四国化成株式会社制)。
<无机填充材料>
熔融球状二氧化硅(FB-5D、平均粒径5.0μm、电气化学工业株式会社制)
熔融球状二氧化硅(SO-C2、平均粒径0.5μm、株式会社ADMATECHS制)。
<硅烷偶联剂>
N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KBM-573、信越化学工业株式会社制)
N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(KBM-602、信越化学工业株式会社制)
乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(V0048、东京化成工业株式会社制)。
<片化膜评价>
将各实施例/比较例中得到的层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μm)卷绕至直径3英寸的芯轴、直径6英寸的芯轴,进行片化膜评价。评价基准如下所示。需要说明的是,卷绕时,在树脂片材中开有1mm以上的针眼状的孔时,评价为无法卷绕。
◎:在直径3英寸的芯轴及直径6英寸的芯轴上均能卷绕成卷状。
○:在直径3英寸的芯轴上无法卷绕成卷状,但在直径6英寸的芯轴上能够卷绕成卷状。
×:在直径3英寸的芯轴及直径6英寸的芯轴上均无法卷绕成卷状。
<水蒸气透过率测定>
将各实施例/比较例中得到的层叠体(电子部件用树脂片材厚度100μm)的带有硅氧烷脱模剂的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(LINTEC株式会社制PET38)及保护膜(藤森工业(株)制“FILMBYNA”GT)剥离,于170℃加热固化2小时,针对所得的电子部件用树脂片材的固化物,按照JIS Z 0208(杯式法)的规定,测定水蒸气透过率。测定条件为40℃/90%RH、96小时。
<中空密封试验>
将各实施例/比较例中得到的层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μm)切出20mm见方,用模具在中央冲切出5mm的圆孔。从开有上述孔的层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μm)剥离附有硅氧烷脱模剂的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(LINTEC株式会社制PET38)及保护膜(藤森工业(株)制“FILMBYNA”GT),形成开有孔的电子部件用树脂片材单层膜。用2片盖玻片(松浪硝子工业株式会社制:Micro Cover Glass No.4)将其夹住,在60℃、0.3MPa的条件下加压1分钟,使2片盖玻片和开有孔的电子部件用树脂片材单层膜粘接,制成中空密封试验用试验片。将该试验片于150℃加热2小时,测定由2片盖玻片和电子部件用树脂片材包围的中空的孔的边的长度,记录超过了作为初始值的5mm的长度。
残留于中空的孔中的气体在150℃加热中膨胀,将包围中空部分的电子部件用树脂片材扩张。也就是说,通过测定该中空的孔的加热后的直径的增加量,能够测定电子部件用树脂片材在加热中因气体膨胀而变形多少。认为该直径的增加量越少,越能维持初始形状,中空结构的维持性能越高。
<绝缘击穿试验>
首先,准备35mm见方的陶瓷衬底,其中央使用两层挠性衬底(东丽膜加工株式会社制:METALOYAL、聚酰亚胺树脂层25μm、铜箔8μm),制作L/S=15/15μm的梳形电极。
接着,将各实施例/比较例中得到的层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μm)切出30mm见方,用模具在其中央冲切出20mm见方的孔。然后,从层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μm)上剥离附有硅氧烷脱模剂的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(LINTEC株式会社制PET38)及保护膜(藤森工业(株)制“FILMBYNA”GT),制成开有孔的电子部件用树脂片材单层膜。以包围所述陶瓷衬底上的梳型电极的周围的方式将其贴附在陶瓷衬底上,进而在其上贴合其它的35mm见方的陶瓷衬底,制成陶瓷衬底/电子部件用树脂片材·梳形电极/陶瓷衬底的结构体。
将其在60℃、0.3MPa、1分钟的条件下加压,进行粘合,进而用烘箱以150℃/2h进行加热,使电子部件用树脂片材热固化,制作绝缘击穿试验用试验片。将该试验片置于40℃、90%RH的环境下,使用Migration Tester(IMV公司制MIG-8600B),对梳形电极施加12V的直流电压,测定336h后的绝缘电阻值。
实施例1
向混合器内加入熔融球状二氧化硅(SO-C2、平均粒径0.5μm、株式会社ADMATECHS制)28.8g、熔融球状二氧化硅(FB-5D、平均粒径5.0μm、电气化学工业株式会社制)51.9g,加入甲基异丁基酮40g。接着以喷雾方式喷射N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(KBM-573、信越化学工业株式会社制)0.8g,在混合器内混合。向其中加入2.5g丙烯酸系共聚物1、11.9g双酚A型环氧树脂(jER-828、环氧当量:190、三菱化学株式会社制、常温为液状、25℃时的粘度:14Pa·s)、4g Novolac型苯酚(H-1、明和化成株式会社制)、0.1g2-十七烷基咪唑(C17Z、四国化成株式会社制),加入甲基异丁基酮使固态成分浓度成为70重量%,于30℃搅拌,用均质混合器(homomixer)进行处理,制作粘合剂溶液。
采用棒涂法将该粘合剂溶液涂布在附有硅氧烷脱模剂的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(LINTEC株式会社制PET38)上,使干燥后的厚度成为50μm,于110℃干燥5分钟,贴合保护膜(藤森工业(株)制“FILMBYNA”GT),制作依次层叠有附有硅氧烷脱模剂的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(LINTEC株式会社制PET38)、电子部件用树脂片材及保护膜(藤森工业(株)制“FILMBYNA”GT)的层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μm)。
另外,涂布粘合剂溶液时使干燥后的厚度成为100μm,除此以外,与层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μm)相同地,制作层叠体(电子部件用树脂片材厚度100μm)。
使用所得的层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μm),进行上述片化膜评价、中空密封试验、绝缘击穿试验的各评价。另外,使用所得的层叠体(电子部件用树脂片材厚度100μm),测定上述水蒸气透过率。结果如表1所示。
实施例2~11、比较例1~5
将各组成的种类、配合量按照表1、2所示那样进行变更,除此之外,与实施例1同样地制作依次层叠有附有硅氧烷脱模剂的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(LINTEC株式会社制PET38)、电子部件用树脂片材及保护膜(藤森工业(株)制“FILMBYNA”GT)的层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μ℃μm)及层叠体(电子部件用树脂片材厚度100μm)。
使用所得的层叠体(电子部件用树脂片材厚度50μm),进行上述片化膜评价、中空密封试验、绝缘击穿试验的各评价。另外,使用所得的层叠体(电子部件用树脂片材厚度100μm),进行上述水蒸气透过率测定。结果如表1、2所示。需要说明的是,对于比较例1,在采用棒涂法涂布的膜上具有1mm以上的针眼状的孔,因此无法进行水蒸气透过率测定、中空密封试验、绝缘击穿试验的各评价。
附图标记说明
1 衬底
2 电子部件用树脂片材
3 半导体芯片
4 中空部分
5 锡焊球
6 半导体芯片搭载用衬底
7 电子部件用树脂片材
8 半导体芯片
9 中空部分
10 中空结构形成用衬底
Claims (10)
1.电子部件用树脂片材,其特征在于,含有(a)丙烯酸系共聚物、(b)热固性树脂、(c)无机填充材料及(d)具有氨基的硅烷偶联剂,(a)丙烯酸系共聚物在构成单体单元中含有30摩尔%以上的丙烯腈单元,并且电子部件用树脂片材中的(a)丙烯酸系共聚物的含有率为2~5重量%。
2.如权利要求1所述的电子部件用树脂片材,其特征在于,电子部件用树脂片材中的所述(c)无机填充材料的含有率为60~90重量%。
3.如权利要求1或2所述的电子部件用树脂片材,其特征在于,所述电子部件用树脂片材在厚度100μm、40℃/90%RH的条件下的水蒸气透过率为50g/(m2·24h)以下。
4.如权利要求1或2所述的电子部件用树脂片材,其特征在于,所述电子部件用树脂片材用于形成中空结构。
5.如权利要求3所述的电子部件用树脂片材,其特征在于,所述电子部件用树脂片材用于形成中空结构。
6.带有保护膜的电子部件用树脂片材,其特征在于,具有权利要求1~5中任一项所述的电子部件用树脂片材及保护膜。
7.半导体器件,其特征在于,具有:
衬底,
形成于所述衬底上的半导体芯片,及
以被覆形成于所述衬底上的半导体芯片的方式层叠的权利要求1~5中任一项所述的电子部件用树脂片材,
其中,在所述衬底与所述半导体芯片之间形成有中空结构。
8.半导体器件,其特征在于,具有:
具有包围半导体芯片搭载面的形状的半导体芯片搭载用衬底,
形成于所述半导体芯片搭载用衬底上的半导体芯片,及
中空结构形成用衬底,
其中,所述半导体芯片搭载用衬底与所述中空结构形成用衬底通过权利要求1~5中任一项所述的电子部件用树脂片材连接。
9.半导体器件的制造方法,其特征在于,依次包括工序(1)和工序(2),
工序(1),在衬底上形成半导体芯片,及
工序(2),以被覆形成于所述衬底上的半导体芯片的方式,从所述半导体芯片侧层叠权利要求1~5中任一项所述的电子部件用树脂片材,
其中,以在所述衬底与所述半导体芯片之间形成中空结构的方式层叠电子部件用树脂片材。
10.半导体器件的制造方法,其特征在于,依次包括工序(1’)~(3’),
工序(1’),在具有包围半导体芯片搭载面的形状的半导体芯片搭载用衬底上,形成半导体芯片,
工序(2’),在半导体芯片搭载用衬底的与中空结构形成用衬底的连接面、或中空结构形成用衬底的与半导体芯片搭载用衬底的连接面,层叠权利要求1~5中任一项所述的电子部件用树脂片材,及
工序(3’),通过所述电子部件用树脂片材将半导体芯片搭载用衬底与中空结构形成用衬底连接。
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