CN110246810A - 密封用片 - Google Patents
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Abstract
一种密封用片,其含有环氧树脂、线型酚醛型酚醛树脂、和含有羧基的热塑性树脂,利用以下的方法测定的突出长度L1为3mm以下。将具有厚度260μm、纵5cm、横5cm的尺寸的密封用片以被具有与密封用片同一纵横尺寸的剥离片支撑的状态配置在纵6cm、横6cm的氧化铝板的厚度方向一个面,使得氧化铝板、密封用片及剥离片依次排列在厚度方向一侧,在70℃下以360N的力将它们在厚度方向热压60秒,之后,测定密封用片从剥离片向与厚度方向正交的方向外侧的突出长度L1。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封用片。
背景技术
以往,已知半导体元件密封用片将安装于基板的半导体芯片密封而 用于半导体封装体的制造(例如参照日本特开2006-19714号公报。)。
例如,提出一边在基板与半导体芯片之间设置空隙、一边对凝胶状 环氧系固化性树脂片进行热压的方案(例如参照日本特开2006-19714 号公报。)。
发明内容
然而,在日本特开2006-19714号公报记载的方法中,在将安装于 基板的半导体芯片、和被具有同一尺寸的剥离片支撑的凝胶状环氧系固化 性树脂片层叠的状态下,将它们配置于压机的下板,接着,使上板与下板 相对而将它们热压,但是有时凝胶状环氧系固化性树脂片超出基板的周端 缘而落入并附着于下板的表面。另外,也有时凝胶状环氧系固化性树脂片 大大超出并飞越剥离片的周端缘而附着于上板。
在该情况下,每次都需要将压机的下板和上板进行清洗,存在制造 半导体封装体时的成品率降低这样的不良情况。
本发明提供一种密封用片,其既能抑制对周围的构件造成污染又能 可靠地密封半导体元件,而能够效率良好地制造半导体元件装置。
本发明(1)包含一种密封用片,其含有环氧树脂、线型酚醛型酚醛 树脂、和含有羧基的热塑性树脂,利用以下的方法测定的突出长度L1为 3mm以下。
将具有厚度260μm、纵5cm、横5cm的尺寸的上述密封用片以被具 有与上述密封用片同一纵横尺寸的剥离片支撑的状态配置在纵6cm、横6cm的氧化铝板的上述厚度方向的一个面,使得上述氧化铝板、上述密封 用片及上述剥离片依次排列在厚度方向一侧,在70℃下以360N的力将它 们在上述厚度方向热压60秒,之后,测定上述密封用片从上述剥离片向与上述厚度方向正交的方向外侧的突出长度L1。
本发明(2)包含根据(1)所述的密封用片,其中,上述热塑性树 脂的酸值为10mgKOH/g以上且40mgKOH/g以下。
本发明(3)包含根据(1)或(2)所述的密封用片,其中,上述热 塑性树脂的玻璃化转变温度为-20℃以上且10℃以下。
本发明(4)包含根据(1)~(3)中任一项所述的密封用片,其中, 上述热塑性树脂相对于上述环氧树脂及上述线型酚醛型酚醛树脂的总量 100质量份的配合份数为10质量份以上且90质量份以下。
本发明(5)包含根据(1)~(4)中任一项所述的密封用片,其还 含有第1无机粒子、和具有比上述第1无机粒子的平均粒径小的平均粒径 的第2无机粒子,上述第2无机粒子相对于上述第1无机粒子100质量份 的配合份数为50质量份以上且不足100质量份。
本发明(6)包含根据(1)~(5)中任一项所述的密封用片,利用 以下的方法求得的反应率R为50%以上。
将密封用片1在以下的条件下测定差示扫描热量,得到第1发热量 H1。
测定温度范围:0~300℃
升温速度:10℃/分钟
测定质量:15mg
另行将上述密封用片在150℃下加热10分钟,将该密封用片在上述 的条件下测定差示扫描热量,得到第2发热量H2。
之后,求得从上述第1发热量H1减去上述第2发热量H2而得的热 量[H1-H2]相对于上述第1发热量H1的百分率([H1-H2]/H1×100%) 作为上述反应率R。
本发明的密封用片利用上述的方法测定的突出长度L1为3mm以下, 因此,既能抑制因密封用片而污染周围的构件的情形,又能可靠地密封半 导体元件,而能够效率良好地制造半导体元件装置。
附图说明
图1示出本发明的密封用片的一个实施方式的半导体元件密封用片 的剖视图。
图2A及图2B为对测定图1所示的半导体元件密封用片的突出长度 的方法进行说明的图,图2A示出将半导体元件密封用片配置于氧化铝板 的工序,图2B示出将半导体元件密封用片热压,并测定突出长度的工序。
图3A~图3B示出使用图1所示的半导体元件密封用片将半导体元 件密封而制造半导体元件封装体的方法的工序图,图2A示出将半导体元 件密封用片相对于半导体元件及基板相对配置的工序,图2B示出利用半 导体元件密封用片将半导体元件密封的工序。
具体实施方式
参照图1~图3B对本发明的密封用片的一个实施方式的半导体元件 密封用片进行说明。
该半导体元件密封用片1是用于将安装于基板2的半导体元件3密 封的密封用片。
另外,半导体元件密封用片1是用于制造后述的半导体元件封装体5 (半导体元件装置的一例)的部件,并不是半导体元件封装体5本身,半 导体元件密封用片1不包含半导体元件3、及用于安装半导体元件3的基 板2,具体而言,其是作为部件而单独地流通、且在产业上可利用的器件。
予以说明,半导体元件密封用片1并不是将半导体元件3密封后的 固化体片20(图3B)、即其为将半导体元件3密封前的片材。
半导体元件密封用片1具有在与厚度方向正交的方向(面方向)上 延伸的大致板形状(膜形状)。另外,半导体元件密封用片1具备:平坦 的厚度方向一个面(上表面)16、平坦的厚度方向另一个面(下表面)17 和将它们的周端缘连结的第1周面(连结面或周侧面)6。予以说明,第 1周面6为包含半导体元件密封用片1的周端缘的周面。
半导体元件密封用片1的材料是因加热而暂时流动并在软化后进行 固化的环氧系密封组合物(环氧系热固化性组合物)。环氧系密封组合物 包含环氧树脂、线型酚醛型酚醛树脂、和含有羧基的热塑性树脂。
环氧树脂是环氧系密封组合物的主剂,可列举:例如双酚A型环氧 树脂、双酚F型环氧树脂、改性双酚A型环氧树脂、改性双酚F型环氧 树脂、联苯型环氧树脂等2官能环氧树脂;例如苯酚酚醛型环氧树脂、甲 酚酚醛型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型环氧树脂、四羟苯基乙烷型环氧树 脂、二环戊二烯型环氧树脂等3官能以上的多官能环氧树脂等。这些环氧树脂可以单独使用或并用2种以上。
优选列举单独使用2官能环氧树脂,具体可列举单独使用双酚F型 环氧树脂。
环氧树脂的环氧当量例如为10g/eq.以上,优选为100g/eq.以上,另外, 例如为300g/eq.以下,优选为250g/eq.以下。
环氧树脂的软化点例如为50℃以上,优选为70℃以上,另外,例如 为110℃以下,优选为90℃以下。
在环氧系密封组合物中,环氧树脂的比例例如为1质量%以上,优选 为2质量%以上,另外,例如为30质量%以下,优选为10质量%以下。
线型酚醛型酚醛树脂具有羟基且为环氧树脂的固化剂(环氧树脂固 化剂)。
线型酚醛型酚醛树脂的软化点例如为40℃以上,优选为50℃以上, 另外,例如为90℃以下,优选为70℃以下。另外,线型酚醛型酚醛树脂 的软化点与环氧树脂的软化点之差较小,具体而言,例如为40℃以下, 优选为30℃以下,更优选为20℃以下。
线型酚醛型酚醛树脂的羟基当量例如为10g/eq.以上,优选为50g/eq. 以上,另外,例如为300g/eq.以下,优选为150g/eq.以下。
关于线型酚醛型酚醛树脂的配合份数,以相对于环氧树脂中的环氧 基1当量而使线型酚醛型酚醛树脂中的羟基的合计例如为0.7当量以上、 优选为0.9当量以上并且例如为1.5当量以下、优选为1.2当量以下的方 式来调整。具体而言,线型酚醛型酚醛树脂的配合份数相对于环氧树脂 100质量份例如为40质量份以上,优选为50质量份以上,另外,例如为 75质量份以下,优选为60质量份以下。
含有羧基的热塑性树脂例如为能够与环氧树脂及线型酚醛型酚醛树 脂发生反应的反应性树脂,具体而言,热塑性树脂所含有的羧基与环氧树 脂的环氧基、及线型酚醛型酚醛树脂的羟基发生反应。
作为含有羧基的热塑性树脂,可列举含有羧基的丙烯酸类树脂等。
作为丙烯酸类树脂,例如可列举:以1种或2种以上的具有直链或 支链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、和含有羧基的单体作为单体成分, 将这些单体成分进行聚合,由此得到的含有羧基的丙烯酸系聚合物(含羧 基的(甲基)丙烯酸酯系单体)等。予以说明,“(甲基)丙烯酸”表示 “丙烯酸和/或甲基丙烯酸”。
作为烷基,可列举例如:甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔 丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛 基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷 基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、十二烷基等碳原子数1~20的烷基。优选列举碳原子数1~6的烷基。
作为含有羧基的单体,可列举例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸 羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸等含羧基 的乙烯基单体。
含有羧基的热塑性树脂的酸值例如为1mgKOH/g以上,优选为 5mgKOH/g以上,更优选为10mgKOH/g以上,进一步优选为30mgKOH/g 以上,特别优选为超过30mgKOH/g,另外,例如为100mgKOH/g以下, 优选为50mgKOH/g以下,更优选为40mgKOH/g以下。酸值利用JIS K0070-1992中规定的中和滴定法求得。
如果含有羧基的热塑性树脂的酸值为上述的下限以上,则能够提高 后述的低温下的反应率R。另一方面,若含有羧基的热塑性树脂的酸值为 上述的上限以下,则既能具有树脂在低温下的高流动性,并同时维持(确 保)降低突出长度L1所需的反应率R。
含有羧基的热塑性树脂的重均分子量例如为10万以上,优选为30 万以上,另外,例如为100万以下,优选为90万以下,更优选为80万以 下,进一步优选为70万以下。予以说明,重均分子量利用凝胶渗透色谱 (GPC)并基于标准聚苯乙烯换算值来测定。
含有羧基的热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg例如为20℃以下,优选 为10℃以下,更优选为5℃以下,另外,例如为-70℃以上,优选为-50℃ 以上,更优选为-25℃以上,进一步优选为-20℃以上,特别优选为-10℃ 以上,最优选为-5℃以上。含有羧基的热塑性树脂的玻璃化转变温度Tg 例如为根据Fox式求得的理论值,其具体的计算方法例如记载于日本特 开2016-175976号公报等中。
如果玻璃化转变温度Tg为上述的下限以上,则在用半导体元件密封 用片1密封半导体元件3时,能够有效地抑制半导体元件密封用片1从安 装半导体元件3的基板2突出。如果玻璃化转变温度Tg为上述的上限以 下,则半导体元件密封用片1能够可靠地密封(埋设)半导体元件3。
含有羧基的热塑性树脂相对于环氧树脂及线型酚醛型酚醛树脂的总 量100质量份的配合份数例如为10质量份以上,优选为25质量份以上, 更优选为40质量份以上,另外,例如为90质量份以下,优选为75质量 份以下,更优选为50质量份以下,进一步优选为不足50质量份。
另外,含有羧基的热塑性树脂在环氧系密封组合物(半导体元件密 封用片1)中的比例例如为0.1质量%以上,优选为0.5质量%以上,更优 选为超过1质量%,另外,例如为10质量%以下,优选为5质量%以下, 更优选为3质量%以下,进一步优选为1.5质量%以下。
如果含有羧基的热塑性树脂的比例和/或配合份数为上述的下限以 上,则会提高后述的低温下的反应率R,在将半导体元件密封用片1热压 时,能够抑制因半导体元件密封用片1而污染周围的构件的情形。
另一方面,如果含有羧基的热塑性树脂的比例和/或配合份数为上述 的上限以下,则羧基不存在不足地反应,能够成为不残留未反应的羧基的 状态(或尽可能地少的状态)。
予以说明,环氧系密封组合物也可含有例如固化促进剂、无机粒子、 颜料、硅烷偶联剂等添加剂。
固化促进剂是利用加热来促进环氧树脂的固化的催化剂(热固化催 化剂)(环氧树脂固化促进剂),可列举:例如有机磷系化合物;例如2- 苯基-4,5-二羟基甲基咪唑(2PHZ-PW)、2-苯基-4-甲基-5-羟 基甲基咪唑(2P4MHZ)等咪唑化合物等。优选列举咪唑化合物。固化促 进剂的配合份数相对于环氧树脂100质量份例如为0.05质量份以上,另 外,例如为5质量份以下。
无机粒子是使半导体元件密封用片1的强度提高的填料。作为无机 粒子的材料,可列举例如石英玻璃、滑石、二氧化硅、氧化铝、氮化铝、 氮化硅、氮化硼等无机化合物。它们可以单独使用或并用2种以上。优选 列举二氧化硅。
无机粒子的形状并无特别限定,可列举例如大致球形状、大致板形 状、大致针形状、不定形状等。优选列举大致球形状。
无机粒子的最大长度的平均值(如果是大致球形状,则为平均粒径) M例如为50μm以下,优选为20μm以下,更优选为10μm以下,另外, 例如为0.1μm以上,优选为0.5μm以上。予以说明,平均粒径M例如基 于利用激光散射法中的粒度分布测定法求得的粒度分布而以D50值(累 积50%中值粒径)的形式求得。
另外,无机粒子可以包含第1无机粒子和第2无机粒子,所述第2 无机粒子具有比第1无机粒子的最大长度的平均值M1小的最大长度的平 均值M2。
第1无机粒子的最大长度的平均值(如果是大致球形状,则为平均 粒径)M1例如为1μm以上,优选为3μm以上,另外,例如为50μm以 下,优选为30μm以下。
第2无机粒子的最大长度的平均值(如果是大致球形状,则为平均 粒径)M2例如为不足1μm,优选为0.8μm以下,另外,例如为0.01μm 以上,优选为0.1μm以上。
第1无机粒子的最大长度的平均值相对于第2无机粒子的最大长度 的平均值之比(M1/M2)例如为2以上,优选为5以上,另外,例如为 50以下,优选为40以下。
第1无机粒子及第2无机粒子的材料双方可以相同或相异。优选使 第1无机粒子及第2无机粒子的材料双方相同,具体为二氧化硅。
此外,关于无机粒子,可以将其表面部分或全部地用硅烷偶联剂等 进行表面处理。优选列举并用未经表面处理的第1无机粒子和经过表面处 理的第2无机粒子。
如果无机粒子包含上述的第1无机粒子和第2无机粒子,则第1无 机粒子和第2无机粒子在半导体元件密封用片1中相对环氧系密封组合物 有效地分散,能够提高半导体元件密封用片1的韧性。
无机粒子(如果并用第1无机粒子及第2无机粒子,则为它们的总 量)的含有比例在半导体元件密封用片1(环氧系密封组合物)中例如为 超过50质量%,优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上,另外, 例如为90质量%以下,优选为87质量%以下。
在无机粒子包含上述的第1无机粒子和第2无机粒子的情况下,第1 无机粒子的含有比例在环氧系密封组合物中例如为40质量%以上,优选 为超过50质量%,另外,例如为80质量%以下,优选为70质量%以下。
在无机粒子包含上述的第1无机粒子和第2无机粒子的情况下,第2 无机粒子的配合份数相对于第1无机粒子100质量份例如为30质量份以 上,优选为50质量份以上,更优选为超过50质量份,另外,例如为不足 100质量份,优选为80质量份以下,更优选为70质量份以下。
如果第2无机粒子的配合份数为上述的下限以上,则将较大的第1 无机粒子间的间隙利用第2无机粒子有效地填充,能够使将半导体元件密 封用片1进行热压时的流动性降低,进而,能够抑制因半导体元件密封用 片1而污染周围的构件的情形。
另一方面,如果第2无机粒子的配合份数为上述的上限以下,则能 够抑制由无机粒子的影响所致的树脂粘度过度上升。
作为颜料,可列举例如炭黑等黑色颜料。颜料的平均粒径例如为 0.001μm以上且例如为1μm以下。颜料的比例相对于环氧系密封组合物 例如为0.1质量%以上且例如为2质量%以下。
为了对无机粒子的表面进行处理(表面处理)而配合硅烷偶联剂。 作为硅烷偶联剂,可列举例如含有环氧基的硅烷偶联剂。作为含有环氧基 的硅烷偶联剂,可列举:例如3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3 -环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等3-环氧丙氧基二烷基二烷氧基 硅烷;例如3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙 氧基硅烷等3-环氧丙氧基烷基三烷氧基硅烷。优选列举3-环氧丙氧基 烷基三烷氧基硅烷。硅烷偶联剂的配合份数相对于无机粒子100质量份例 如为0.1质量份以上,优选为1质量份以上,另外,例如为10质量份以 下,优选为5质量份以下。
关于环氧系密封组合物,将环氧树脂、线型酚醛型酚醛树脂、含有 羧基的热塑性树脂以及根据需要的添加剂配合,并且将它们混合。
接下来,对半导体元件密封用片1的制造方法进行说明。
在制造半导体元件密封用片1时,例如,使环氧系密封组合物溶解 和/或分散于溶剂(例如甲乙酮、甲苯、乙酸乙酯等),制备清漆,将其涂 布于第1剥离片15,使其干燥。由此,以被第1剥离片15支撑的状态制 造半导体元件密封用片1。
第1剥离片15例如具有在面方向上延伸的片形状,且具有周面。周 面是包含第1剥离片15的周端缘的周侧面。第1剥离片15的材料可列举: 例如聚丙烯、聚乙烯、它们的共聚物等聚烯烃;例如聚酰亚胺等聚合物; 以及例如金属;例如陶瓷等。优选列举聚合物,更优选列举聚烯烃。另外, 第1剥离片15的表面可以进行脱模处理。第1剥离片15的厚度例如为1μm 以上,优选为10μm以上,另外,例如为1000μm以下,优选为500μm以 下。
之后,利用作为剥离片的一例的第2剥离片25覆盖半导体元件密封 用片1的厚度方向一个面16。具体而言,将第2剥离片25配置于半导体 元件密封用片1的第1剥离片15的相反侧。即,以用第1剥离片15及第 2剥离片25在厚度方向夹入半导体元件密封用片1的状态来进行制造。
予以说明,第2剥离片25具有与第1剥离片15相同的形状、材料、 厚度。第2剥离片25具有第2周面9,所述第2周面9为包含第2剥离 片25的周端缘的周侧面。第2周面9与半导体元件密封用片1的第1周 面6对齐(日文:面一)。
另一方面,也可以不制备清漆而利用混炼挤出由环氧系密封组合物 一次性地制造半导体元件密封用片1。予以说明,混炼挤出的加热条件为 环氧系密封组合物没有完全固化的条件。
半导体元件密封用片1中的环氧系密封组合物例如为B阶(未完全 固化的半固化)。B阶是在环氧系密封组合物为液状的A阶和完全固化的 C阶之间的状态,是略微进行固化及凝胶化且压缩弹性模量小于C阶的 弹性模量的状态。
由此,制造半导体元件密封用片1。
半导体元件密封用片1的厚度并无特别限定,例如为100μm以上, 另外,例如为2000μm以下。
而且,半导体元件密封用片1的利用以下的方法测定的突出长度L1 为3mm以下。另外,突出长度L1优选为2.5mm以下,更优选为2mm以 下,进一步优选为1.5mm以下,最优选为0mm。
如果突出长度L1超出上述的上限,则在密封半导体元件3时,能够 抑制因半导体元件密封用片1而污染周围的构件的情形。
将具有厚度260μm、纵5cm、横5cm的尺寸的半导体元件密封用片 1以被具有与半导体元件密封用片1同一纵横尺寸的第2剥离片25支撑 的状态配置于纵6cm、横6cm的氧化铝板7的厚度方向一个面的一例即 相对面8,使得氧化铝板7、半导体元件密封用片1及第2剥离片25依次 排列在厚度方向一侧,在70℃下以360N的力将它们在厚度方向热压60 秒,之后,测定半导体元件密封用片1从第2剥离片25向外侧的突出长 度L1。
具体而言,对上述的第2剥离片25及半导体元件密封用片1进行外 形加工(例如切断)以使它们同时具有同一纵横尺寸。由此,半导体元件 密封用片1的第1周面6和第2剥离片25的第2周面9对齐。
接着,以使第2剥离片25朝向上侧、且半导体元件密封用片1朝向 热压机23的下板21的方式,配置下板21,接着,边利用上板22和下板 21夹入氧化铝板7、半导体元件密封用片1及第2剥离片25,边将它们 进行压制。
予以说明,上板22的纵横尺寸大于第2剥离片25的纵横尺寸。下 板21的纵横尺寸大于氧化铝板7的纵横尺寸。
另外,热压时的温度70℃是容许半导体元件密封用片1软化但是未 达到半导体元件密封用片1的完全固化的温度。
另外,关于该半导体元件密封用片1,利用以下的方法求得的反应率 R例如为50%以上,优选为60%以上,更优选为70%以上,进一步优选 为80%以上,特别优选为超过80%,最优选为82%以上,另外,例如为 95%以下。
将半导体元件密封用片1(接下来说明的加热前、即未加热的半导体 元件密封用片1)在以下的条件下测定差示扫描热量(DSC测定),得到 第1发热量H1。
测定温度范围:0~300℃
升温速度:10℃/分钟
测定质量:15mg
另行将半导体元件密封用片1在150℃下加热10分钟,将上述的该 半导体元件密封用片(即加热后的半导体元件密封用片1)在上述的条件 下测定差示扫描热量(DSC测定),得到第2发热量H2。
之后,求得从第1发热量H1减去第2发热量H2而得的热量[H1- H2]相对于第1发热量H1的百分率([H1-H2]/H1×100%)作为反应率 R。
该反应率R是指在规定温度(较低温)下加热时产生的热量[H1- H2]的比例。因此,反应率R高的情况下,是指大多环氧系密封组合物在 规定温度(较低温)下发生反应,另一方面,反应率R低的情况下,是 指环氧系密封组合物在规定温度(较低温)下仅少量反应。
如果反应率R为上述的下限以上,则环氧系密封组合物在低温下发 生反应。因此,会缩短上述的突出长度L1,在对半导体元件密封用片1 进行热压时,能够抑制因半导体元件密封用片1而污染周围的构件的情 形。
接下来,对使用该半导体元件密封用片1将半导体元件3密封而制 造半导体元件封装体5的方法进行说明。
制造半导体元件封装体5的方法具备:准备半导体元件3的工序; 准备半导体元件密封用片1的工序;以及利用半导体元件密封用片1密封 半导体元件3,由半导体元件密封用片1制备固化体片20,并得到半导体 元件封装体5的工序。
在该方法中,如图3A所示,首先,准备半导体元件3及基板2。
半导体元件3为半导体芯片,其具有在面方向上延伸的大致平板形 状。作为半导体元件3,并无特别限定。在半导体元件3的厚度方向另一 个面(下表面)设有端子。
半导体元件3安装于基板2的厚度方向一个面(上表面)。具体而言, 例如对基板2倒装芯片式安装半导体元件3。
另外,在基板2中,在面方向上相互隔开间隔地配置两个以上半导 体元件3。
基板2具有在面方向上延伸的大致平坦形状。基板2在俯视下具有 包围两个以上半导体元件3的大小。即,基板2当在厚度方向投影时,具 有与两个以上半导体元件3重复的重复区域11、和不与两个以上半导体 元件3重复而从基板2露出的露出区域12。另外,基板2具有:配置于 重复区域11且与半导体元件3的端子接触的基板端子(未图示)、和配置 于露出区域12且与基板端子连续的基板布线(未图示)。
在该方法中,接下来,准备半导体元件密封用片1。将第1剥离片 15从半导体元件密封用片1剥离。
之后,将半导体元件密封用片1以与半导体元件3的厚度方向一个 面(上表面)接触的方式配置于半导体元件3上。
如图3B所示,接下来,利用半导体元件密封用片1密封半导体元件 3。
例如,使用具备下板及上板的平板压机(未图示),将半导体元件密 封用片1进行加热及加压,用半导体元件密封用片1将两个以上半导体元 件3密封。即,将半导体元件密封用片1隔着第2剥离片25进行热压。
另外,通过上述的加热,半导体元件密封用片1热固化。具体而言, 暂时软化后,半导体元件密封用片1的环氧系密封组合物完全固化
加热条件是环氧系密封组合物完全固化的条件。具体而言,加热温 度例如为85℃以上,优选为100℃以上,另外,例如为125℃以下,优选 为110℃以下。加热时间例如为10分钟以上,优选为30分钟以上,另外, 例如为300分钟以下,优选为180分钟以下。压力并无特别限定,例如为 0.1MPa以上,优选为0.5MPa以上,另外,例如为10MPa以下,优选为 5MPa以下。
半导体元件密封用片1暂时流动并软化,将半导体元件3埋设。换 言之,半导体元件3被埋入半导体元件密封用片1中。
与此同时,半导体元件密封用片1的第1周面6向面方向外侧伸出。 容许第1周面6的伸出长度L2大于上述的突出长度L1L,具体而言,例 如满足以下的式(1),优选满足以下的式(2),更优选满足以下的式(3)。
1≤(伸出长度L2)/(突出长度L1)<2(1)
1≤(伸出长度L2)/(突出长度L1)<1.5(2)
1≤(伸出长度L2)/(突出长度L1)<1.25(3)
予以说明,伸出长度L2是:以图3A所示的、密封前的半导体元件 密封用片1的第1周面6的位置作为基准,从该基准到图3B中半导体元 件密封用片1向外侧突出的周端缘为止的距离。上述的基准通常与第2 剥离片25的第2周面9处于同一位置。
接着,半导体元件密封用片1覆盖半导体元件3的周侧面,并且与 相对面的露出区域12接触。
由此,利用半导体元件密封用片1将半导体元件3密封。另外,利 用半导体元件密封用片1接触(密接)基板2的露出区域12。
之后,将第2剥离片25从半导体元件密封用片1剥离。
予以说明,将半导体元件3密封且与基板2的露出区域12接触的半 导体元件密封用片1已经因加热而成为热固化(完全固化)(C阶)状态。 因此,半导体元件密封用片1成为固化体片20。
之后,半导体元件密封用片1(或固化体片20)在想要更进一步进 行热固化的情况下,将其从平板压机卸下,投入到另外的加热炉中。
由此,能够得到具备基板2、两个以上半导体元件3及固化体片20 的半导体元件封装体5。
之后,根据需要,利用例如采用切割锯的切断将半导体元件封装体5 对应于半导体元件3进行单片化。
而且,由于该半导体元件密封用片1的利用上述的方法测定的突出 长度L1为3mm以下,因此,能够抑制因半导体元件密封用片1(的第1 周面6)而对周围的构件、具体为热压机造成污染的情形,并且能够可靠 地密封半导体元件3,效率良好地制造半导体元件封装体5。
另外,由于突出长度为上述的上限以下,因此能够检查(图案检查) 基板2的基板布线(未图示),而且,还能检查在基板2的厚度方向一个 面(上表面)有无异物。
<变形例>
在以下的各变形例中,对于与上述的一个实施方式同样的构件标记 同一参照符号,并省略其详细的说明。另外,各变形例除特别记载以外均 能发挥与一个实施方式同样的作用效果。此外,也可以将一个实施方式及 各变形例适当组合。
在图1中,由单层形成半导体元件密封用片1,例如,虽然没有图示, 但是也可以为多层的层叠体。
另外,也可以利用半导体元件密封用片1将单个的半导体元件3密 封。
另外,在一个实施方式中,可列举半导体元件密封用片1作为密封 用片的一例,将半导体元件3密封,但是并不限定于此,例如,虽然未图 示,但是也可以为将其他电子元件密封的电子元件密封用片。在该情况下, 可以使用电子元件密封用片将电子元件密封而制造电子元件封装体。
实施例
以下示出实施例及比较例,对本发明进行更具体地说明。予以说明, 本发明不受实施例及比较例的任何限定。另外,在以下的记载中所使用的 配合比例(含有比例)、物性值、参数等具体数值可以代替为在上述的“具 体实施方式”中记载的、与它们对应的配合比例(含有比例)、物性值、 参数等相应记载的上限(以“以下”、“不足”的形式所定义的数值)或下 限(以“以上”、“超过”的形式所定义的数值)。
实施例及比较例中使用的各成分如以下所示。
环氧树脂:新日铁化学公司制的YSLV-80XY(双酚F型环氧树脂、 环氧当量200g/eq.软化点80℃)
线型酚醛型酚醛树脂:群荣化学公司制的LVR-8210DL(环氧树脂 固化剂、羟基当量:104g/eq.、软化点:60℃)
含有羧基的热塑性树脂:根上工业公司制的HME-2006M、含羧基 的丙烯酸酯系聚合物、重均分子量:约85万、固体成分浓度20%(甲乙 酮溶液)、玻璃化转变温度Tg=-30℃、酸值:30mgKOH/g
含有羧基的热塑性树脂:Nagase ChemteX公司制的SG-70LN、含 羧基的丙烯酸酯系聚合物、重均分子量:约90万、固体成分浓度12.5% (甲乙酮溶液)、玻璃化转变温度Tg=-13℃、酸值:5mgKOH/g
含有羧基的热塑性树脂:Nagase ChemteX公司制的SG-N50、含羧 基的丙烯酸酯系聚合物、重均分子量:约40万、固体成分浓度25%(甲 乙酮溶液)、玻璃化转变温度Tg=0℃、酸值:35mgKOH/g
不含有羧基的热塑性树脂:根上工业公司制的AC-019、不含羧基 的丙烯酸酯系聚合物、重均分子量:约110万、固体成分浓度20%(甲 乙酮溶液)、玻璃化转变温度Tg=-15℃、酸值:0mgKOH/g
环氧树脂固化促进剂:四国化成工业公司制的2PHZ-PW(2-苯基 -4,5-二羟基甲基咪唑)
第1无机粒子:Denka公司制的FB-8SM(球状熔融二氧化硅粉末 (无机粒子)、平均粒径15μm)
第2无机粒子:将Admatechs公司制的SC220G-SMJ(平均粒径 0.5μm)用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学公司制的制 品名:KBM-503)进行表面处理后的无机粒子。用相对于SC220G-SMJ 100质量份为1质量份的硅烷偶联剂进行表面处理后的无机粒子。
颜料:三菱化学公司制的#20(炭黑)
硅烷偶联剂:信越化学公司制的KBM-403(3-环氧丙氧基丙基三 甲氧基硅烷)
实施例1~4及比较例1
按照表1记载的配合配方,使各成分溶解及分散于甲乙酮中,得到 清漆。清漆的固体成分浓度为80质量%。
将清漆涂布于第1剥离片15的表面后,使其在90℃下干燥5分钟。 由此,制造厚度260μm的B阶的半导体元件密封用片1。之后,将半导 体元件密封用片1的上表面用第2剥离片25覆盖。
(评价)
对半导体元件密封用片1评价了下述的项目。将其结果记载于表1 中。
(突出长度L1的测定)
如图2A所示,准备被第1剥离片15及第2剥离片25支撑且厚度260μm的半导体元件密封用片1,将其切断加工成纵5cm、横5cm的大小。 由此,半导体元件密封用片1的第1周面6与第2剥离片25的第2周面 9对齐。
接着,将第1剥离片15从半导体元件密封用片1剥离,将半导体元 件密封用片1以被第2剥离片25支撑的状态配置于纵6cm、横6cm的氧 化铝板7,使得氧化铝板7、半导体元件密封用片1及第2剥离片25依次 排列在上侧。
如图2B所示,之后,将它们设置于热压机23(型号VS008-1515、 真空热压机、MIKADOTECHNOS公司制)的下板21,接着,将热压机 23内减压10秒,接着,在70℃、60秒、360N的力的条件下边利用上板 22和下板21夹入氧化铝板7、第1周面6及第2剥离片25边对它们进行 热压,之后,测定半导体元件密封用片1从第2剥离片25向外侧的突出 长度L1。具体而言,测定半导体元件密封用片1的第1周面6从第2剥 离片25的第2周面9向外侧的突出长度L1。
予以说明,突出长度L1以半导体元件密封用片1的4个第1周面6 的各值的平均值的形式算出。
(反应率R的测定)
将加热前的(未加热的)半导体元件密封用片1在以下的条件下测 定差示扫描热量(DSC测定),得到第1发热量H1。
测定温度范围:0~300℃
升温速度:10℃/分钟
测定质量:15mg
DSC装置:DSC-Q2000、TAInstruments公司制
另行将半导体元件密封用片1在150℃下加热10分钟,将该半导体 元件密封用片1(加热后的半导体元件密封用片1)在以上的条件下测定 差示扫描热量(DSC测定),得到第2发热量H2。
之后,求得从第1发热量H1减去第2发热量H2而得的热量[H1- H2]相对于第1发热量H1的百分率([H1-H2]/H1×100%)作为反应率 R。
[表1]
表1中,在没有特别记载的情况下,数值为配合份数(含有份数)。
予以说明,上述发明以本发明的例示的实施方式的形式来提供,但 是这只是简单的例示,并非进行限定性解释。对于本技术领域的技术人员 而言显而易见的本发明的变形例包含在技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种密封用片,其特征在于,其含有:环氧树脂、线型酚醛型酚醛树脂、和含有羧基的热塑性树脂,
利用以下的方法测定的突出长度L1为3mm以下,
将具有厚度260μm、纵5cm、横5cm的尺寸的所述密封用片以被具有与所述密封用片同一纵横尺寸的剥离片支撑的状态配置在纵6cm、横6cm的氧化铝板的所述厚度方向的一个面,使得所述氧化铝板、所述密封用片及所述剥离片依次排列在厚度方向一侧,在70℃下以360N的力将它们在所述厚度方向热压60秒,之后,测定所述密封用片从所述剥离片向与所述厚度方向正交的方向外侧的突出长度L1。
2.根据权利要求1所述的密封用片,其特征在于,所述热塑性树脂的酸值为10mgKOH/g以上且40mgKOH/g以下。
3.根据权利要求1所述的密封用片,其特征在于,所述热塑性树脂的玻璃化转变温度为-20℃以上且10℃以下。
4.根据权利要求1所述的密封用片,其特征在于,所述热塑性树脂相对于所述环氧树脂及所述线型酚醛型酚醛树脂的总量100质量份的配合份数为10质量份以上且90质量份以下。
5.根据权利要求1所述的密封用片,其特征在于,其还含有第1无机粒子、和具有比所述第1无机粒子的平均粒径小的平均粒径的第2无机粒子,
所述第2无机粒子相对于所述第1无机粒子100质量份的配合份数为50质量份以上且不足100质量份。
6.根据权利要求1所述的密封用片,其特征在于,利用以下的方法求得的反应率R为50%以上,
将密封用片1在以下的条件下测定差示扫描热量,得到第1发热量H1,
测定温度范围:0~300℃
升温速度:10℃/分钟
测定质量:15mg
另行将所述密封用片在150℃下加热10分钟,将该密封用片在上述的条件下测定差示扫描热量,得到第2发热量H2,
之后,求得从所述第1发热量H1减去所述第2发热量H2而得的热量[H1-H2]相对于所述第1发热量H1的百分率[H1-H2]/H1×100%作为所述反应率R。
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