CN109575822A - 树脂片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种树脂片,其为在半导体装置的制造方法中用于密封电子元件的树脂片,所述树脂片具备固化性的树脂组合物层,所述树脂组合物层由含有着色材料的树脂组合物形成,所述着色材料包含构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例超过3质量%的碳类材料、及绝缘性的金属化合物中的至少一者,所述树脂组合物层固化而成的固化层对波长1500~1000nm的透光率为40%以下、对波长800~400nm的透光率为10%以下。根据该树脂片,在所得到的半导体装置中,可实现电子元件优异的隐蔽性,并能够抑制由来自外部电磁波造成的故障,树脂组合物层固化而成的固化层具有优异的绝缘性。

Description

树脂片
技术领域
本发明涉及一种在半导体装置的制造方法中用于密封电子元件的树脂片。
背景技术
以往,在半导体装置的制造方法中,使用具备固化性的树脂组合物层的树脂片,对半导体芯片等电子元件进行密封。例如,将该树脂片中的树脂组合物层层叠在设置于基板上的电子元件上后,通过使该树脂组合物层固化而形成固化层,由此进行电子元件的密封。
例如,专利文献1中公开了如上所述的树脂片的一个例子。专利文献1中公开了:从得到良好的激光标记性的角度出发,可在树脂组合物层中含有颜料(专利文献1的第[0055]及[0056]段),特别是在实施例中制造了含有碳黑作为颜料的树脂片(专利文献1的表1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-000784号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而,由于碳黑为导电性,因此使用专利文献1中公开的树脂片而形成的固化层无法具有充分的绝缘性,在使用该树脂片而形成的半导体装置中,可能会发生由短路造成的故障或发生介电击穿。
另一方面,使用不含碳黑的树脂片制造半导体装置时,难以良好地隐蔽密封的电子元件,存在所得到的半导体装置的外观受损的可能。
此外,半导体装置有时因来自外部的电磁场而发生故障,因此也谋求能够抑制这样的问题。
本发明是鉴于这样的实际情况而完成的,其目的在于,提供一种可在所得到的半导体装置中实现电子元件的优异的隐蔽性,并能够抑制由来自外部的电磁波造成的故障,且树脂组合物层固化而成的固化层具有优异的绝缘性的树脂片。
解决技术问题的技术手段
为了达成上述目的,第一,本发明提供一种树脂片,其为在半导体装置的制造方法中用于密封电子元件的树脂片,其特征在于,所述树脂片具备固化性的树脂组合物层,所述树脂组合物层由含有着色材料的树脂组合物形成,所述着色材料包含构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例超过3质量%的碳类材料、及绝缘性的金属化合物中的至少一者,所述树脂组合物层固化而成的固化层对波长1500~1000nm的透光率为40%以下、对波长800~400nm的透光率为10%以下(发明1)。
上述发明(发明1)的树脂片中,通过使树脂组合物层由含有上述着色材料的树脂组合物形成,并使该树脂组合物层固化而成的固化层显示上述透光率,由此在所制造的半导体装置中,可实现电子元件优异的隐蔽性,并能够抑制由来自外部的电磁波造成的故障。进一步,由于上述着色材料具有良好的绝缘性,因此将由含有该着色材料的树脂组合物形成的树脂组合物层固化而成的固化层也具有良好的绝缘性,在使用上述树脂片制造的半导体装置中,可抑制由短路等造成的故障及介电击穿的产生。
在上述发明(发明1)中,优选所述树脂组合物中的所述着色材料的含量为0.5质量%以上、5质量%以下(发明2)。
在上述发明(发明1、2)中,优选所述着色材料为黑色(发明3)。
在上述发明(发明1~3)中,优选所述碳类材料的平均粒径为0.1μm以上、10μm以下(发明4)。
在上述发明(发明1~3)中,优选所述金属化合物的平均粒径为10nm以上、500nm以下(发明5)。
在上述发明(发明1~5)中,优选所述金属化合物为第4族元素的金属的氮化物(发明6)。
在上述发明(发明1~6)中,优选所述树脂组合物含有热固化性树脂(发明7)。
在上述发明(发明1~7)中,优选所述树脂组合物含有热塑性树脂(发明8)。
在上述发明(发明1~8)中,优选所述树脂组合物含有二氧化硅填料(发明9)。
在上述发明(发明9)中,优选所述树脂组合物中的所述二氧化硅填料的含量为65质量%以上、95质量%以下(发明10)。
发明效果
本发明的树脂片可在所得到的半导体装置中实现电子元件优异的隐蔽性,并能够抑制由来自外部的电磁波造成的故障,且树脂组合物层固化而成的固化层具有优异的绝缘性。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。
1.树脂组合物层
本实施方式的树脂片具备固化性的树脂组合物层。在此,树脂组合物层具有固化性是指树脂组合物层可通过加热等而固化。即,树脂组合物层在构成树脂片的状态下尚未固化。树脂组合物层可为热固化性,或者也可为活性能量射线固化性,但优选为热固化性。通过具有热固化性,即使在难以对层叠的树脂组合物层照射能量射线时,也可良好地固化该树脂组合物层。
本实施方式的树脂片的树脂组合物层由含有着色材料的树脂组合物形成。而且,该着色材料包含构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例超过3质量%的碳类材料、及绝缘性的金属化合物中的至少一者。进一步,关于本实施方式的树脂片,树脂组合物层固化而成的固化层对波长1500~1000nm的透光率为40%以下、对波长800~400nm的透光率为10%以下。
通过使树脂组合物层由含有上述着色材料的树脂组合物形成,并使该树脂组合物层固化而成的固化层显示上述透光率,固化层可良好地遮断可见光,可实现电子元件优异的隐蔽性。此外,由于固化层也可遮断诱发半导体装置的故障的电磁波的穿透,因此在所制造的半导体装置中,也可抑制由来自外部的该电磁波造成的故障。
进一步,由于上述的着色材料具有良好的绝缘性,因此将含有该着色材料的树脂组合物层固化而成的固化层也具有良好的绝缘性。因此,在使用上述树脂片而制造的半导体装置中,可抑制由短路造成的故障及介电击穿的发生。
此外,通过使树脂组合物层由含有上述着色材料的树脂组合物形成,由此对该树脂组合物层固化而成的固化层进行激光印字时,该固化层的表面容易吸收激光的能量。由此,可良好地进行印字,实现优异的激光标记性。
另外,优选本实施方式的树脂组合物除了含有上述着色材料以外,还含有热固化性树脂、热塑性树脂及二氧化硅填料,优选进一步含有固化催化剂。
(1)着色材料
本实施方式的着色材料,包含构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例超过3质量%的碳类材料、及绝缘性的金属化合物中的至少一者。通过使本实施方式的树脂组合物层由含有这样的着色材料的树脂组合物形成,可实现如上所述的优异的隐蔽性、遮断诱发故障的电磁波的效果、优异的绝缘性、及优异的激光标记性。另外,从容易达成这些效果的角度出发,优选上述碳类材料为碳类颜料。
优选上述着色材料为黑色。由此,使树脂组合物层固化而成的固化层也成为黑色,固化层容易满足上述透光率,且能够制造具有所需的外观的半导体装置。此外,通过使固化层为黑色,对该固化层的表面进行激光印字时,可使打印的文字与其周围的对比变得更明确,激光标记性变得更加优异。
作为构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例超过3质量%的碳类材料的例子,可列举出碳填料、焦炭、木炭、钻石等,其中,从本实施方式的树脂片容易达成上述效果的角度出发,优选碳填料。碳填料是指具有下述结构的无定形碳:虽然主要具有碳原子的共轭体系相连的结构,但该碳原子的共轭被脂肪族烃基适度切断。碳填料主要通过碳原子的共轭体系吸收规定波长的电磁波。因此,通过将碳填料用作着色材料,可有效地得到如上所述的优异的隐蔽性、诱发故障的电磁波的遮断及优异的激光标记性的效果。进一步,由于碳填料的碳原子的共轭被脂肪族烃基切断,电子不容易在碳骨架上离域,因此绝缘性优异。因此,通过将碳填料用作着色材料,使用本实施方式的树脂片形成的固化层容易实现优异的绝缘性。
另外,碳黑为主要具有碳原子共轭的结构的结晶性物质。碳黑虽然有时在其表面具有脂肪族烃基,但构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例为3质量%以下。因此,通常,碳黑并不属于本实施方式的碳类材料。由于碳黑中,构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例为3质量%以下,且具有碳原子充分相连的结构,因此电子可在碳骨架上活跃地发生移动,显示优异的导电性。因此,对于具备含有碳黑的树脂组合物层的以往的树脂片,使该树脂组合物层固化而成的固化层不具有绝缘性。因此,使用这样的以往的树脂片而制造的半导体装置中存在因短路等而造成故障,或发生介电击穿的可能性。
碳类材料的平均粒径优选为10μm以下,特别优选为5μm以下,进一步优选为3μm以下。碳类材料的平均粒径为10μm以下时,碳类材料的表面积会变得充分大,从而可有效地吸收规定波长的电磁波。由此可有效地获得如上所述的优异的隐蔽性、遮断诱发故障的电磁波及优异的激光标记性的效果。另外,碳类材料的平均粒径的下限值虽没有特别限定,但例如优选为0.1μm以上,特别优选为0.5μm以上。另外,本说明书中的碳类材料的平均粒径为通过动态光散射法测定的值,例如能够使用粒度分布测定装置(Nikkiso Co.,Ltd.制造,产品名称“Nanotrac Wave-UT151”)进行测定。
绝缘性的金属化合物只要具有绝缘性,并能够吸收规定的波长的电磁波,从而可使本实施方式的树脂片达成如上所述的优异的隐蔽性及遮断诱发故障的电磁波的效果,则并无限定。另外,将二氧化硅从金属化合物中排除。作为该绝缘性的金属化合物的例子,可列举出第4族元素的金属的氮化物、铁及其他的第4周期过渡金属的复合氧化物等。其中,从绝缘性优异,并能够良好地吸收规定波长的电磁波的角度出发,优选第4族元素的金属的氮化物。
作为第4族元素的金属的氮化物,可列举出钛、锆、铪等的氮化物。特别是从容易得到如上所述的由吸收规定波长的电磁波带来的效果的角度出发,第4族元素的金属的氮化物优选为钛的氮化物,此外,从同样的角度出发,优选第4族元素的金属的氮化物为第4族元素的金属的氮化氧化物。作为第4族元素的金属的氮化物的例子,可列举出氮氧化钛、氮化钛、氮氧化锆、氮化锆、氮氧化铪、氮化铪等,其中,从容易得到如上所述的由吸收规定波长的电磁波带来的效果的角度出发,优选使用氮氧化钛。
只要本实施方式的固化层显示所需的绝缘性,则对本实施方式的金属化合物的绝缘性没有特别限定,但该金属化合物的体积电阻率优选为1Ω·cm以上,特别优选为2Ω·cm以上,进一步优选为2.5Ω·cm以上。通过使该体积电阻率在1Ω·cm以上,本实施方式的固化层容易达成良好的绝缘性,所制造的半导体装置具有更优异的性能。
金属化合物的平均粒径优选为500nm以下,特别优选为300nm以下,进一步优选为150nm以下。若金属化合物的平均粒径为500nm以下,则金属化合物的表面积变得充分大,可有效吸收规定波长的电磁波。由此,可有效地得到如上所述的优异的隐蔽性、遮断诱发故障的电磁波及优异的激光标记性的效果。另外,金属化合物的平均粒径的下限值并无特别限定,例如优选为10nm以上,特别优选为20nm以上。另外,本说明书中的金属化合物的平均粒径为通过动态光散射法测定的值,例如可使用粒度分布测定装置(Nikkiso Co.,Ltd.制造,产品名称“Nanotrac Wave-UT151”)进行测定。
以上所说明的着色材料可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
树脂组合物中的着色材料的含量优选为0.5质量%以上,特别优选为1.0质量%以上。此外,该含量优选为5质量%以下,特别优选为3质量%以下。通过使该含量为0.5质量%以上,可有效地得到如上所述的优异的隐蔽性、遮断诱发故障的电磁波、优异的绝缘性及优异的激光标记性的效果。此外,通过使该含量为5质量%以下,变得容易确保其他成分在树脂组合物中的含量,容易形成具有所需性质的树脂组合物层。
(2)热固化性树脂
对于本实施方式的树脂片,优选树脂组合物含有热固化性树脂。由此,可通过加热而使由该树脂组合物形成的树脂组合物层良好地固化,可将电子元件牢固地密封。热固化性树脂只要可使树脂组合物层固化,则无特别限定,例如可使用通常包含于密封材料中的树脂。具体而言,可列举出环氧树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚酯树脂、氨基甲酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂、苯氧基树脂、酸酐化合物、胺类化合物、萘酚类树脂、活性酯类树脂、苯并噁嗪类树脂、氰酸酯类树脂等,它们可以单独使用1种或组合使用2种以上。其中,优选使用环氧树脂、酚树脂或它们的混合物。
通常,环氧树脂具有受热时进行三维网状化而形成坚固的固化物的性质。作为这样的环氧树脂,能够使用公知的各种环氧树脂,具体而言,可列举出双酚A、双酚F、间苯二酚、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等酚类的缩水甘油醚;丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇类的缩水甘油醚;邻苯二甲酸、间苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸等羧酸的缩水甘油醚;使用缩水甘油基取代键合于苯胺异氰脲酸酯等的氮原子的活性氢而成的缩水甘油基型或烷基缩水甘油基型的环氧树脂;如乙烯基环己烷二环氧化物、3,4-环氧环己基甲基-3,4-二环己烷羧酸酯、2-(3,4-环氧)环己基-5,5-螺(3,4-环氧)环己烷-间二噁烷等、例如通过将分子内的碳-碳双键氧化而导入环氧基的所谓的脂环型环氧化物。此外,还能够使用具有联苯骨架、三苯基甲烷骨架、二环己二烯骨架、萘骨架等的环氧树脂。这些环氧树脂能够单独使用1种或组合使用2种以上。上述环氧树脂中,优选使用双酚A的缩水甘油醚(双酚A型环氧树脂)、具有联苯骨架的环氧树脂(联苯型环氧树脂)、具有萘骨架的环氧树脂(萘型环氧树脂)或它们的组合。
作为酚树脂,例如可列举出双酚A、四甲基双酚A、二烯丙基双酚A、联苯酚、双酚F、二烯丙基双酚F、三苯基甲烷型苯酚、四酚、酚醛清漆型苯酚、甲酚酚醛清漆树脂、具有联苯基芳烷基骨架的苯酚(联苯型苯酚)等,其中,优选使用联苯型苯酚。这些酚树脂能够单独使用1种或组合使用2种以上。另外,使用环氧树脂作为热固化性树脂时,从与环氧树脂的反应性等的角度出发,优选同时使用酚树脂。
树脂组合物中的热固化性树脂的含量优选为10质量%以上,特别优选为15质量%以上,进一步优选为20质量%以上。此外,该含量优选为60质量%以下,特别优选为50质量%以下,进一步优选为40质量%以下。通过使该含量为10质量%以上,树脂组合物层11的固化更加充分,能够将电子元件更坚固地密封。此外,通过使该含量为60质量%以下,能够进一步抑制树脂组合物层11在非预期阶段的固化,使保存稳定性更加优异。
(3)热塑性树脂
对于本实施方式的树脂片,优选树脂组合物进一步含有热塑性树脂。由此,容易将树脂组合物层形成为片状。作为热塑性树脂的例子,可列举出苯氧基类树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、烯烃类树脂、聚酯类树脂、聚氨酯类树脂、聚酯氨基甲酸酯类树脂、酰胺类树脂、苯乙烯类树脂、硅烷类树脂、橡胶类树脂等,它们可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为上述苯氧基类树脂,虽无特别限定,但例如可例示出双酚A型、双酚F型、双酚A/双酚F共聚型、双酚S型、双酚苯乙酮型、酚醛清漆型、芴型、二环戊二烯型、降冰片烯型、萘型、蒽型、金刚烷型、萜烯型、三甲基环己烷型、联苯酚型、联苯型等,其中,优选使用双酚A型苯氧基树脂。
树脂组合物中的热塑性树脂的含量优选为1质量%以上,特别优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上。此外,该含量优选为30质量%以下,特别优选为20质量%以下,进一步优选为10质量%以下。通过使该含量为上述范围,更容易将树脂组合物层11形成为片状。
(4)二氧化硅填料
对于本实施方式的树脂片,优选树脂组合物进一步含有二氧化硅填料。由此,树脂组合物层固化而成的固化层可有效地发挥优异的机械强度。
二氧化硅填料的形状可为颗粒状、针状、板状、不定型等中的任一种,其中,优选球状。
上述二氧化硅填料的平均粒径优选为0.01μm以上,特别优选为0.1μm以上,进一步优选为0.3μm以上。此外,上述二氧化硅填料的平均粒径优选为3.0μm以下,特别优选为1.0μm以下。通过使二氧化硅填料的平均粒径为上述范围,树脂组合物层固化而成的固化层容易有效地发挥机械强度。另外,本说明书中的二氧化硅填料的平均粒径为通过动态光散射法而测定的值,例如可使用粒度分布测定装置(Nikkiso Co.,Ltd.制造,产品名称“NanotrackWave-UT151”)进行测定。
此外,上述二氧化硅填料的最大粒径优选为0.05μm以上,特别优选为0.5μm以上。此外,该最大粒径优选为5μm以下,特别优选为3μm以下。通过使二氧化硅填料的最大粒径为上述范围,容易将二氧化硅填料填充至固化层中,固化层具有更优异的机械强度。另外,本说明书中的二氧化硅填料的最大粒径为通过动态光散射法而测定的值,例如可使用粒度分布测定装置(Nikkiso Co.,Ltd.制造,产品名称“Nanotrack Wave-UT151”)进行测定。
对于本实施方式的树脂片,优选二氧化硅填料为利用表面处理剂进行了表面处理的二氧化硅填料。由此,能够改善二氧化硅填料在树脂组合物中的分散性和填充性。尤其是优选该表面处理剂的最小覆盖面积小于550m2/g,特别优选为520m2/g以下,进一步优选为450m2/g以下。此外,表面处理剂的最小覆盖面积优选为100m2/g以上,特别优选为200m2/g以上,进一步优选为300m2/g以上。通过使表面处理剂的最小覆盖面积为上述范围,树脂组合物中的二氧化硅填料的分散性和填充性更加优异。
作为上述表面处理剂的例子,可列举出环氧基硅烷、乙烯基硅烷等。其中,优选使用环氧基硅烷。作为环氧基硅烷的具体例,例如可列举出3-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等。其中,优选使用3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷。
作为上述乙烯基硅烷的具体例,例如可列举出乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷等。其中,优选使用乙烯基三甲氧基硅烷。
使用表面处理剂对二氧化硅填料进行表面处理的方法没有特别限定,能够使用通常的方法进行。例如能够通过使用混合机在常温下搅拌未处理的二氧化硅填料,对其喷雾表面处理剂后,进一步搅拌规定时间,由此进行表面处理。喷雾后的搅拌时间,例如优选为5分钟以上、15分钟以下。另外,为了使表面处理剂充分地附着于二氧化硅填料,在上述操作后,也可将二氧化硅填料从混合机中取出且放置1天以上,而且还可进行轻微的加热处理。此外,为了均匀地进行表面处理,在将表面处理剂喷雾后,也可进一步添加有机溶剂而进行上述搅拌。作为混合机,能够使用公知的混合机,例如可列举出V掺合机、螺条掺合机、气泡锥形掺合机(bubble cone blender)等掺合机,享舍尔搅拌机、混凝土搅拌机等搅拌机,球磨机等,其中优选使用搅拌机。
树脂组合物中的二氧化硅填料的含量优选为65质量%以上,特别优选为70质量%以上,进一步优选为72质量%以上。此外,该含量优选为95质量%以下,特别优选为90质量%以下,进一步优选为80质量%以下。通过使二氧化硅填料的含量为65质量%以上,树脂组合物层固化而成的固化层具有更良好的机械强度。此外,通过使二氧化硅填料的含量为95质量%以下,树脂组合物层容易固化且使用树脂片能够制造具有更良好的质量的半导体装置。
(5)固化催化剂
优选本实施方式的树脂片中的树脂组合物进一步含有固化催化剂。由此,能够有效地进行热固化性树脂的固化反应,能够使树脂组合物层良好地固化。作为固化催化剂的例子,可列举出咪唑类固化催化剂、胺类固化催化剂、磷类固化催化剂等。
作为咪唑类固化催化剂的具体例,可列举出2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、2-苯基-4,5-二(羟甲基)咪唑等,从反应性的角度出发,优选使用2-乙基-4-甲基咪唑。
作为胺类固化催化剂的具体例,可列举出2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-s-三嗪等三嗪化合物、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一烯-7(DBU)、三乙烯二胺、苄基二甲胺、三乙醇胺等叔胺化合物。其中,优选2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-s-三嗪。
此外,作为磷类固化催化剂的具体例,可列举出三苯基膦、三丁基膦、三(对甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦等。
上述固化催化剂可单独使用1种,也可同时使用2种以上。
树脂组合物中的固化催化剂的含量优选为0.01质量%以上,特别优选为0.05质量%以上,进一步优选为0.1质量%以上。此外,该含量优选为2.0质量%以下,特别优选为1.5质量%以下,进一步优选为1.0质量%以下。通过使该含量为上述范围,能够使树脂组合物更良好地固化。
(6)其它成分
本实施方式的树脂组合物也可进一步含有增塑剂、稳定剂、增粘剂、偶联剂、抗静电剂、抗氧化剂等。
(7)树脂组合物层的物性等
对于本实施方式的树脂片,树脂组合物层固化而成的固化层对波长1500~1000nm的透光率为40%以下,优选为30%以下,特别优选为20%以下。若波长1500~1000nm的透光率超过40%,则该波长区域的光穿透固化层,到达存在于所制造的半导体装置内的电子元件,进而成为发生电子元件的故障的原因。特别是由于波长1500~1000nm的光属于用于红外线照相机及红外线通信等的近红外光的光、且是在使用所制造的半导体装置的环境中也经常被使用的光,因此上述透光率超过40%时,无法充分地抑制上述的故障。虽然对波长1500~1000nm的透光率的下限值并无特别限定,但例如优选为1%以上,特别优选为2%以上。另外,在本说明书中,“波长1500~1000nm的透光率为40%以下”的记载表示在波长1500~1000nm的整个范围内,透光率均为40%以下,其他类似的记载也相同。上述波长1500~1000nm的透光率的测定方法如后述的试验例所记载。
对于本实施方式的树脂片,树脂组合物层固化而成的固化层对波长800~400nm的透光率为10%以下,优选为5%以下,特别优选为1%以下。波长800~400nm的光是可见光,若波长800~400nm的透光率超过10%,则可在制造的半导体装置中目视确认到被密封的电子元件,损害半导体装置的外观。对于波长800~400nm的透光率的下限值并无特别限定,但例如优选为0.01%以上,特别优选为0.1%以上。另外,在本说明书中,“波长800~400nm的透光率为10%以下”的记载表示在波长800~400nm的整个范围内,透光率均为10%以下,其他类似的记载也相同。上述波长800~400nm的透光率的测定方法如后述的试验例所记载。
本实施方式的树脂组合物层的厚度优选为20μm以上,特别优选为50μm以上,进一步优选为100μm以上。另一方面,树脂组合物层的厚度为1000μm以下,优选为500μm以下,特别优选为300μm以下。通过使树脂组合物层的厚度为20μm以上,可使对电子元件的填埋性优异。此外,通过使树脂组合物层的厚度为1000μm以下,使用本实施方式的树脂片制造的半导体装置的小型化及薄膜化变得容易。
2.剥离片
本实施方式的树脂片也可在树脂组合物层的至少一侧的面上具备剥离片。剥离片的构成为任意,例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯膜、聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃膜等塑料膜。优选它们的剥离面(与树脂片的树脂组合物层接触的面)实施有剥离处理。作为在剥离处理中使用的剥离剂,例如可列举出有机硅类、氟类、长链烷基类等剥离剂。
对剥离片的厚度并无特别限制,通常为20μm以上、250μm以下。
3.树脂片的制造方法
对本实施方式的树脂片并无特别限定,例如可通过下述方式进行制造:制备含有上述树脂组合物的涂布液,通过涂布该涂布液而形成树脂组合物层,由此制造树脂片;或者也可通过将上述的树脂组合物挤出成型而形成树脂组合物层,由此制造树脂片。
作为通过涂布上述涂布液而形成树脂组合物层的方法,例如可通过制备含有树脂组合物、及根据所需而进一步含有溶剂或分散介质的涂层液,并使用模具涂布机、淋幕涂布机、喷雾涂布机、狭缝涂布机、刮刀涂布机等将该涂布液涂布在剥离片的剥离面上而形成涂膜,将该涂膜干燥,由此制造树脂片。
只要可以进行涂布则对涂布液的性状并无特别限定,有时含有用于形成树脂层的成分作为溶质,有时也含有其作为分散介质。作为上述溶剂的例子,可列举出环己酮、甲苯、乙酸乙酯、甲乙酮、丙酮、二甲苯等有机溶剂等。剥离片可作为工序材料而进行剥离,也可保护树脂组合物层直至进行使用为止。
此外,作为在树脂组合物层的两面上分别层叠有剥离片的层叠体的制造方法,可在一个剥离片的剥离面上涂布涂布液而形成涂膜,使其干燥而形成由树脂组合物层与一个剥离片组成的层叠体,然后将该层叠体的树脂组合物层的与一个剥离片为相反侧的面贴附在其他剥离片的剥离面上,得到具有一个剥离片/树脂组合物层/其他剥离片的构成的树脂片。此时,剥离片的至少一者可作为工序材料而进行剥离,也可保护树脂组合物层直至用于密封为止。
4.树脂片的使用方法
本实施方式的树脂片在半导体装置的制造方法中用于电子元件的密封。例如将树脂片的树脂组合物层层叠于设置在基板上或粘着片之类的暂时固定材料上的电子元件上后,通过使树脂组合物层固化而形成固化层,由此能够进行电子元件的密封。
对于本实施方式的树脂片通过使树脂组合物层由含有上述着色材料的树脂组合物形成,同时使该树脂组合物层固化而成固化层显示上述透光率,可在所制造的半导体装置中实现电子元件优异的隐蔽性,并能够抑制由来自外部的电磁波造成的故障。进一步,通过使树脂组合物层由含有上述着色材料的树脂组合物形成,固化层具有良好的绝缘性。因此,通过使用本实施方式的树脂片,能够具有优异的外观,也能够制造抑制故障或介电击穿的发生的、质量优异的半导体装置。
优选通过加热树脂组合物层而进行上述固化。此时,加热温度优选为100℃以上,特别优选为120℃以上。此外,该温度优选为240℃以下,特别优选为200℃以下。此外,上述加热时间优选为15分钟以上,特别优选为20分钟以上。此外,该时间优选为300分钟以下,特别优选为100分钟以下。
此外,优选通过多次加热处理而阶段性地进行基于上述加热的树脂组合物层的固化。此时的加热优选分成2次以上进行,尤其是更优选基于两阶段的加热处理进行加热,该两阶段的加热处理包括:在温度T1下进行热固化的第一加热处理、及在高于温度T1的温度T2下进行热固化的第二加热处理。此时,第一加热处理中的温度T1优选为100℃以上、130℃以下,加热处理的时间优选为15分钟以上、60分钟以下。此外,第二加热处理中的温度T2优选为150℃以上、220℃以下,加热处理的时间优选为30分钟以上、120分钟以下。
当本实施方式的树脂片仅在树脂组合物层的一面侧具备剥离片时,可在将树脂组合物层层叠于电子元件后、在使树脂组合物层固化前,将该剥离片从树脂组合物层上剥离,或者也可在使树脂组合物层固化后,将该剥离片从形成的固化层上剥离。当本实施方式的树脂片在树脂组合物层的两面侧具备剥离片时,可将一个剥离片剥离,将露出的树脂组合物层的露出面层叠于电子元件,对于另一个剥离片,可以在固化树脂组合物层之前或之后的任一时机进行剥离。
作为上述电子元件的例子,只要其为普遍的密封对象,就没有特别限定,例如可列举出半导体芯片等。此外,作为所制造的半导体装置,可列举出元件内置基板、半导体封装等,特别优选为元件内置基板。
以上所说明的实施方式是为了容易理解本发明而记载的,并不是为了限定本发明而记载。因此,上述实施方式中公开的各要素为也包含属于本发明的技术范围的全部的设计变更和均等物的宗旨。
实施例
以下,通过示出实施例及试验例等对本发明进行进一步详细的说明,但是本发明不受下述试验例等的任何限定。
[实施例1~2及比较例1~3]
将表1所示的构成成分混合,并使用环己酮进行稀释,得到固体成分浓度为58质量%的树脂组合物的涂布液。将该涂布液涂布在对单面进行了硅酮剥离处理的剥离膜(LINTEC CORPORATION制造,产品名称“SP-PET382150”)的剥离面上,利用烘箱将得到的涂膜以100℃干燥1分钟,由此得到厚度25μm的由树脂组合物层与剥离膜组成的树脂片。
另外,目视确认制造的树脂片的树脂组合物层的颜色,其结果,实施例1~2及比较例1的树脂组合物层为黑色,比较例2~3的树脂组合物层为灰色。
在此,表1所示的构成成分的详细如下所示。
[热固化性树脂]
BisA型环氧树脂:双酚A型环氧树脂(Mitsubishi Chemical Corporation制造,产品名称“jER828”)
联苯型环氧树脂:联苯型环氧树脂(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造,产品名称“NC-3000-L”)
萘型环氧树脂:萘型环氧树脂(DIC公司制造,产品名称“HP-6000”)
联苯型酚:联苯型酚(MEIWA PLASTIC INDUSTRIES,LTD.制造,产品名称“MEHC-7851-H”)
[热塑性树脂]
BisA型苯氧基树脂:双酚A型苯氧基树脂(Mitsubishi Chemical Corporation制造,产品名称“jER1256”)
[固化催化剂]
咪唑类热固化催化剂︰2-乙基-4-甲基咪唑(SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION.制造,产品名称“2E4MZ”)
[二氧化硅填料]
环氧基硅烷处理二氧化硅填料:使用3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制造,产品名称“KBM-403”,最小覆盖面积:330m2/g)对二氧化硅填料(ADMATECHS公司制造,产品名称“SO-C2”,平均粒径:0.5μm,最大粒径:2μm,形状:球状)进行表面处理而成
[着色材料]
碳填料:碳填料(COSMO ENERGY GROUP.制造,产品名称“CCF-R01L”,形状:不定形,平均粒径:1μm,构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例:5%)
氮氧化钛:氮氧化钛(Mitsubishi Materials Corporation制造,产品名称“13M”,形状:六方晶,平均粒径:97nm,体积电阻率:2.5Ω·cm)
碳黑:碳黑(Mitsubishi Chemical Corporation制造,产品名称“#3030B”,形状:球状,平均粒径:60nm,构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例:<1.0%)
铁锰复合氧化物:铁锰复合氧化物(Tokan Material Technology Co.,Ltd.制造,产品名称“42-313A”,形状:不定形,平均粒径:1.3μm)
铁镍复合氧化物:铁镍复合氧化物(Tokan Material Technology Co.,Ltd.制造,产品名称“42-714A”,形状:不定形,平均粒径:1.7μm)
[试验例1](透光率的评价)
从实施例及比较例中制作的树脂片上剥离剥离膜,以100℃加热30分钟,进一步以180℃加热60分钟使树脂组合物层固化,形成厚度25μm的固化层。
使用分光光度计(Shimadzu Corporation制造,产品名称“UV-VIS-NIRSPECTROPHOTOMETER UV-3600”)测定该固化层的透过率。测定中,使用附属的大型样品室MPC-3100,而不使用内置的积分球进行测定。
从上述测定结果中选取波长在400~800nm的范围的透光率(%),根据以下的标准评价可见光区域(波长400~800nm)的透光率。将结果示于表1。
○:在波长400~800nm的整个范围内,透光率均为10%以下
×:在波长400~800nm的至少一部分的波长处,透光率超过10%
进一步,从上述测定结果中选取波长在1000~1500nm的范围的透光率(%),根据以下的标准评价近红外光区域(波长1000~1500nm)的透光率。将结果示于表1。
○:在波长1000~1500nm的整个范围内,透光率均为40%以下
×:在波长1000~1500nm的至少一部分的波长处,透光率超过40%
另外,使用在近红外光区域(波长1000~1500nm)的透光率为“○”的树脂片而制造的半导体装置中,由于近红外光区域的光被固化层良好地遮断,因此可良好地抑制起因于该光的半导体装置的故障。
[试验例2](绝缘性的评价)
将实施例及比较例中制备的涂层液涂布在对单面进行了硅酮剥离处理的剥离膜(LINTEC CORPORATION制造,产品名称“SP-PET382150”)的剥离面上,利用烘箱将得到的涂膜以100℃干燥1分钟,得到2片厚度25μm的由树脂组合物层与剥离膜组成的树脂片。使用热层压机(Roye1Sovereign公司制造,产品名称“RSL-382S”,层压温度︰120℃)粘贴所得到的2片树脂片的树脂组合物层,制成厚度50μm的单一的树脂组合物层。将该单一的树脂组合物层以100℃加热30分钟,进一步以180℃加热60分钟使其固化,形成厚度50μm的固化层。
接着,使用绝缘电阻试验仪(KIKUSUI ELECTRONICS CORP.制造,产品名称“TOS9201”),在所得到的固化层的一个面与另一个面之间施加5.0kV的电压10秒,确认是否发生介电击穿,根据以下的标准评价绝缘性。将结果示于表1。
○:没有发生介电击穿
×︰发生介电击穿
[试验例3](基于激光印字的文字深度的测定)
将实施例及比较例中制作的树脂片,以100℃加热60分钟,进一步以180℃加热60分钟使树脂组合物层固化,形成厚度25μm的固化层。
接着,使用激光打标机(EO TECHNICS CO.,LTD制造,产品名称“CSM300”),以4.2mW的输出、从如上所述而得到的固化层的一面侧照射波长532nm的激光,在该面上进行激光印字。然后,使用激光显微镜(KEYENCE CORPORATION.制造,产品名称“VK-9710”),测定构成印刷文字的沟的深度(μm)。将结果示于表1。另外,将无法通过激光印字而适当地印刷文字、从而无法测定上述深度的例子记作“无法测定”。
[试验例4](隐蔽性的评价)
使用真空层压装置,以温度90℃、压力0.2Mpa及时间30秒的条件,将实施例及比较例中制作的树脂片的树脂组合物层侧的面贴附在硅晶圆(直径150mm,厚度100μm)的2000号研磨面上。之后,将剥离膜从树脂片上剥离,以100℃加热30分钟,进一步以180℃加热60分钟,使树脂组合物层固化,形成固化层。接着,隔着该固化层目视确认研磨面,根据以下标准评价所形成的固化层的隐蔽性。将结果示于表1。
○:未观察到研磨痕
×︰观察到了研磨痕
[表1]
如上所述,根据实施例中得到的树脂片,可形成具有优异的绝缘性的固化层。进一步,根据实施例中得到的树脂片,对固化层进行激光印字而印字时,构成印刷的文字的沟具有充分的深度,由此能够印刷可视性优异的文字。
工业实用性
本发明的树脂片能够适用于元件内置基板等半导体装置的制造中。

Claims (10)

1.一种树脂片,其为在半导体装置的制造方法中用于密封电子元件的树脂片,其特征在于,
所述树脂片具备固化性的树脂组合物层,
所述树脂组合物层由含有着色材料的树脂组合物形成,
所述着色材料包含构成脂肪族烃基的碳原子相对于全部碳原子的比例超过3质量%的碳类材料、及绝缘性的金属化合物中的至少一者,
所述树脂组合物层固化而成的固化层对波长1500~1000nm的透光率为40%以下、对波长800~400nm的透光率为10%以下。
2.根据权利要求1所述的树脂片,其特征在于,所述树脂组合物中的所述着色材料的含量为0.5质量%以上、5质量%以下。
3.根据权利要求1所述的树脂片,其特征在于,所述着色材料为黑色。
4.根据权利要求1所述的树脂片,其特征在于,所述碳类材料的平均粒径为0.1μm以上、10μm以下。
5.根据权利要求1所述的树脂片,其特征在于,所述金属化合物的平均粒径为10nm以上、500nm以下。
6.根据权利要求1所述的树脂片,其特征在于,所述金属化合物为第4族元素的金属的氮化物。
7.根据权利要求1所述的树脂片,其特征在于,所述树脂组合物含有热固化性树脂。
8.根据权利要求1所述的树脂片,其特征在于,所述树脂组合物含有热塑性树脂。
9.根据权利要求1所述的树脂片,其特征在于,所述树脂组合物含有二氧化硅填料。
10.根据权利要求9所述的树脂片,其特征在于,所述树脂组合物中的所述二氧化硅填料的含量为65质量%以上、95质量%以下。
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