JP2009016803A - 電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】耐熱性、信頼性、接着性及び作業性に優れる電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを提供する。
【解決手段】電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムにおいて、下記(A)及び(B)を含有する樹脂層を有し、
(A)重量平均分子量が10万以上且つTgが−50〜50℃である、架橋性官能基を含む高分子量成分15〜85質量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分15〜85質量%を含む樹脂と、
(B)前記樹脂100質量部に対しフィラー1〜300質量部、
前記樹脂層の硬化後の35℃での動的粘弾性測定装置における貯蔵弾性率が300〜8000MPaであり、且つ前記樹脂層の硬化前の80℃におけるフロー量が300〜2000μmとする。
【選択図】なし
【解決手段】電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムにおいて、下記(A)及び(B)を含有する樹脂層を有し、
(A)重量平均分子量が10万以上且つTgが−50〜50℃である、架橋性官能基を含む高分子量成分15〜85質量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分15〜85質量%を含む樹脂と、
(B)前記樹脂100質量部に対しフィラー1〜300質量部、
前記樹脂層の硬化後の35℃での動的粘弾性測定装置における貯蔵弾性率が300〜8000MPaであり、且つ前記樹脂層の硬化前の80℃におけるフロー量が300〜2000μmとする。
【選択図】なし
Description
本発明は、電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム及びそれを用いた電子部品に関する。より詳しくは、機能素子が配線板上に樹脂フィルムで中空モールドされる電子部品に用いられる、封止性、接着性、作業性に優れた、電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムに関する。
従来から、電子機器の小型化・軽量化が進められており、これに伴い基板への高密度実装が要求され、電子機器に搭載する半導体装置の小型化・軽量化が進められている。一方、近年、機能素子が配線板上に中空モールドされる電子部品、例えば、水晶振動子、圧電振動子等の各種振動子、加速度センサー、角速度センサー等の各種センサー類、表面弾性波フィルター等の表面弾性波デバイス等が各種電子機器に多数使用されている。このような中空部分を必須とする電子部品は、金属パッケージ又はセラミックパッケージが適用されてきたが、電子機器の小型化・軽量化に伴い、樹脂封止が必須となってきている。このような電子部品の樹脂封止技術として種々の方法が知られているが(例えば、特許文献1、特許文献2及び特許文献3参照)、いずれも中空モールドを高精度で生産性良く成形することは困難である。
本発明の目的は、機能素子が配線板上に中空モールドされる電子部品に用いられる、封止性、接着性、作業性に優れた電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを提供するものである。
すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)(A)重量平均分子量が10万以上且つガラス転移温度(Tg)が−50〜50℃である、架橋性官能基を有する高分子量成分15〜85質量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分15〜85質量%を含む樹脂と、
(B)前記樹脂100質量部に対しフィラー1〜300質量部と、を含有する樹脂層を有し、
前記樹脂層の硬化後の35℃での動的粘弾性測定装置における貯蔵弾性率が300〜8000MPaであり、且つ前記樹脂層の硬化前の80℃におけるフロー量が300〜2000μmである電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
(2)前記電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムが基材層をさらに有し、前記基材層の厚さが5〜600μmであり、樹脂層の厚さが1〜100μmである上記(1)に記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
(3)前記電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムが基材層と保護層をさらに有し、基材層/樹脂層/保護層の順で積層されており、前記基材層は厚さが5〜300μmであり、前期樹脂層は厚さが1〜100μmであり、前記保護層は厚さが5〜300μmである上記(1)に記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
(4)電子部品用基板の回路面に、基材層と樹脂層を有する封止用フィルムの前記樹脂層面が接するように封止用フィルムをラミネートして封止用フィルム付き電子部品用基板を得る工程、
前記封止用フィルム付き電子部品用基板から前記基材層を剥離して、樹脂層付き電子部品用基板を得る工程、
前記樹脂層付き電子部品用基板の樹脂層上にダイシングテープをラミネートしてダイシングテープ付き電子部品用基板を得る工程、
前記ダイシングテープ付き電子部品用基板をダイシングして、所定の大きさのダイシングテープ付き電子部品を得る工程、
前記ダイシングテープ付き電子部品からダイシングテープをはく離して、樹脂層付き電子部品を得る工程、を含む電子部品の製造方法に用いられる封止用フィルムであって、前記封止用フィルムが、上記(1)〜(3)のいずれかに一つに記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムであることを特徴とする電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
(5)前記電子部品の回路面が中空構造をしていることを特徴とする上記(4)に記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
(1)(A)重量平均分子量が10万以上且つガラス転移温度(Tg)が−50〜50℃である、架橋性官能基を有する高分子量成分15〜85質量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分15〜85質量%を含む樹脂と、
(B)前記樹脂100質量部に対しフィラー1〜300質量部と、を含有する樹脂層を有し、
前記樹脂層の硬化後の35℃での動的粘弾性測定装置における貯蔵弾性率が300〜8000MPaであり、且つ前記樹脂層の硬化前の80℃におけるフロー量が300〜2000μmである電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
(2)前記電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムが基材層をさらに有し、前記基材層の厚さが5〜600μmであり、樹脂層の厚さが1〜100μmである上記(1)に記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
(3)前記電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムが基材層と保護層をさらに有し、基材層/樹脂層/保護層の順で積層されており、前記基材層は厚さが5〜300μmであり、前期樹脂層は厚さが1〜100μmであり、前記保護層は厚さが5〜300μmである上記(1)に記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
(4)電子部品用基板の回路面に、基材層と樹脂層を有する封止用フィルムの前記樹脂層面が接するように封止用フィルムをラミネートして封止用フィルム付き電子部品用基板を得る工程、
前記封止用フィルム付き電子部品用基板から前記基材層を剥離して、樹脂層付き電子部品用基板を得る工程、
前記樹脂層付き電子部品用基板の樹脂層上にダイシングテープをラミネートしてダイシングテープ付き電子部品用基板を得る工程、
前記ダイシングテープ付き電子部品用基板をダイシングして、所定の大きさのダイシングテープ付き電子部品を得る工程、
前記ダイシングテープ付き電子部品からダイシングテープをはく離して、樹脂層付き電子部品を得る工程、を含む電子部品の製造方法に用いられる封止用フィルムであって、前記封止用フィルムが、上記(1)〜(3)のいずれかに一つに記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムであることを特徴とする電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
(5)前記電子部品の回路面が中空構造をしていることを特徴とする上記(4)に記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、耐熱性、信頼性、封止性、接着性及び作業性に優れるため、中空モールドされる電子部品の封止に適用できる。また、半導体素子のデバイス面の封止、半導体素子の裏面保護等の用途にも適用可能である。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、下記の(A)及び(B)を含有する樹脂層を有し、且つ該樹脂層の硬化後の35℃での動的粘弾性測定装置における貯蔵弾性率が300〜8000MPaであり、且つ該樹脂層の硬化前(以下、「Bステージ状態」ともいう)の80℃におけるフロー量が300〜2000μmである。
(A)重量平均分子量が10万以上且つTgが−50〜50℃である、架橋性官能基を有する高分子量成分15〜85質量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分15〜85質量%を含む樹脂。
(B)前記樹脂100質量部に対してフィラー1〜300質量部。
なお、ここで「Bステージ状態」とは、本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを作製する際、フィルム化の熱履歴で、ある程度硬化反応が進んだ状態のことである。
(A)重量平均分子量が10万以上且つTgが−50〜50℃である、架橋性官能基を有する高分子量成分15〜85質量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分15〜85質量%を含む樹脂。
(B)前記樹脂100質量部に対してフィラー1〜300質量部。
なお、ここで「Bステージ状態」とは、本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを作製する際、フィルム化の熱履歴で、ある程度硬化反応が進んだ状態のことである。
本発明に使用する(A)成分を構成する架橋性官能基を有する高分子量成分は、重量平均分子量が10万以上かつTgが−50〜50℃である。架橋性官能基を有する高分子量成分は、架橋性官能基を有するモノマーを重合した重合体が挙げられる。
架橋性官能基としては、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、イソシアヌル基、アミノ基等が挙げられ、本発明おいては反応性及び作業性の点からエポキシ基及びメタクリロイル基が好ましい。架橋性官能基を有する官能性モノマーとして具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基を有する(メタ)アクリルレート類等が挙げられるが、本発明においては、作業性の点からグリシジル(メタ)アクリルレートが好ましい。
架橋性官能基を有する高分子量成分は、上記架橋性官能基を有する官能性モノマーを1種のみ重合させたものでもよく、また2種以上を組み合わせて共重合させたものでもよく、上記架橋性官能基を有する官能性モノマー以外の以下に示す官能性モノマーと共重合させたものでもよい。共重合に用いられる官能性モノマーとしては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリルレート;類の官能性モノマー等が挙げられる。なお、本発明において、エチル(メタ)アクリレートとは、エチルアクリレートとエチルメタクリレートの両方を示す。
これらの官能性モノマーを組み合わせて使用する場合の架橋性官能基を有する官能性モノマーとそれ以外の官能性モノマーとの混合比率は、共重合して得られる架橋性官能基を含む高分子量成分のガラス転移温度(以下、「Tg」という)が−50〜50℃となるように考慮して決定する。Tgは−40〜50℃であることがより好ましい。Tgが−50℃以上であると、Bステージ状態での樹脂層のタック性が適当であり、取り扱い性に問題を生じないからである。一方、Tgが50℃以下であると使用する溶媒に可溶であることから好ましい。
架橋性官能基としては、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、イソシアヌル基、アミノ基等が挙げられ、本発明おいては反応性及び作業性の点からエポキシ基及びメタクリロイル基が好ましい。架橋性官能基を有する官能性モノマーとして具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基を有する(メタ)アクリルレート類等が挙げられるが、本発明においては、作業性の点からグリシジル(メタ)アクリルレートが好ましい。
架橋性官能基を有する高分子量成分は、上記架橋性官能基を有する官能性モノマーを1種のみ重合させたものでもよく、また2種以上を組み合わせて共重合させたものでもよく、上記架橋性官能基を有する官能性モノマー以外の以下に示す官能性モノマーと共重合させたものでもよい。共重合に用いられる官能性モノマーとしては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリルレート;類の官能性モノマー等が挙げられる。なお、本発明において、エチル(メタ)アクリレートとは、エチルアクリレートとエチルメタクリレートの両方を示す。
これらの官能性モノマーを組み合わせて使用する場合の架橋性官能基を有する官能性モノマーとそれ以外の官能性モノマーとの混合比率は、共重合して得られる架橋性官能基を含む高分子量成分のガラス転移温度(以下、「Tg」という)が−50〜50℃となるように考慮して決定する。Tgは−40〜50℃であることがより好ましい。Tgが−50℃以上であると、Bステージ状態での樹脂層のタック性が適当であり、取り扱い性に問題を生じないからである。一方、Tgが50℃以下であると使用する溶媒に可溶であることから好ましい。
上記官能性モノマーを重合させて、重量平均分子量が10万以上且つTgが―50〜50℃である架橋性官能基を有する高分子量成分を製造する場合、その重合方法としては特に制限はなく、例えば、パール重合、溶液重合等の通常の重合方法を使用することができる。
本発明において、架橋性官能基を有する高分子量成分の重量平均分子量は、30万〜300万であることがさらに好ましく、50万〜200万であることがより好ましい。重量平均分子量がこの範囲にあると、フィルムとしたときの強度、可とう性、およびタック性が適当であり、また、樹脂層と被着体(基板)との密着性を確保できる。
重量平均分子量を上記範囲とするには、モノマーの混合比等で調整することができる。また、Tgを上記範囲とするためには、モノマーの組成、エポキシ基の含有量で調整できる。
なお、本発明において重量平均分子量とは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値を示す。
本発明において、ガラス転移温度(Tg)は、熱機械分析計(TMA)を用いて測定する。
重量平均分子量を上記範囲とするには、モノマーの混合比等で調整することができる。また、Tgを上記範囲とするためには、モノマーの組成、エポキシ基の含有量で調整できる。
なお、本発明において重量平均分子量とは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値を示す。
本発明において、ガラス転移温度(Tg)は、熱機械分析計(TMA)を用いて測定する。
上記架橋性官能基を有する高分子量成分として好ましく用いられるエポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体は、エポキシ樹脂含有反復単位の量が、0.5〜6.0質量%であることが好ましく、0.5〜5.0質量%であることがより好ましく、0.8〜5.0質量%であることが特に好ましい。エポキシ基含有反復単位の量がこの範囲にあると、接着力が確保できるとともに、ゲル化を防止することができる。
重量平均分子量が10万以上で且つTgが−50〜50℃であるエポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体としては、例えば、ナガセケムテックス株式会社製のHTR−860P−3(エポキシ樹脂反復単位:約3)等を用いることができる。
重量平均分子量が10万以上で且つTgが−50〜50℃であるエポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体としては、例えば、ナガセケムテックス株式会社製のHTR−860P−3(エポキシ樹脂反復単位:約3)等を用いることができる。
本発明において、架橋性官能基を有する高分子量成分の使用量は、(A)成分の総量100質量部に対して15〜85質量部であり、好ましくは20〜85質量部であり、より好ましくは20〜80質量部であり、特に好ましくは25〜80質量部である。架橋性官能基を有する高分子量成分の使用量が15質量部より少ないと、得られる樹脂層の可とう性が不足して脆くなる傾向が有り、85質量部を超えると得られる樹脂層の流動性(フロー量)が低下する傾向がある。
本発明において(A)成分を構成するエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分としては、エポキシ樹脂を主成分とし、硬化して接着作用を有するものであれば特に限定されない。なお、ここで「エポキシ樹脂」とは硬化前のエポキシ樹脂化合物のことであり、上記の高分子量成分と混合して硬化させて樹脂層を形成する。また、ここで「エポキシ樹脂を主成分とする」とは、熱硬化性成分に対して硬化前のエポキシ樹脂及び硬化剤が主成分として含有されることである。
熱硬化性成分に主成分として用いられる硬化前のエポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等の二官能エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、o−クレゾ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;多官能エポキシ樹脂;グリシジルアミン型エポキシ樹脂;複素環含有エポキシ樹脂;脂環式エポキシ樹脂;等一般に知られているエポキシ樹脂を適用することができる。
熱硬化性成分に主成分として用いられる硬化前のエポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等の二官能エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、o−クレゾ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;多官能エポキシ樹脂;グリシジルアミン型エポキシ樹脂;複素環含有エポキシ樹脂;脂環式エポキシ樹脂;等一般に知られているエポキシ樹脂を適用することができる。
前記ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ株式会社製のエピコート807、815、825、827、828、834、1001、1004、1007、1009;ダウケミカル社製のDER−330、301、361;東都化成株式会社製のYD8125等が挙げられる。前記ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、東都化成株式会社製のYD−8170C等が挙げられる。
前記フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ株式会社製のエピコート152、154;日本化薬株式会社製のEPPN−201;ダウケミカル社製のDEN−438等が挙げられ、またo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製のEOCN−102S、103S、104S、1012、1025、1027;東都化成株式会社製のYDCN701、702、703、704等が挙げられる。
多官能エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ株式会社製のEpon 1031S;チバスペシャリティーケミカルズ社製のアラルダイト0163;ナガセ化成株式会社製のデナコールEX−611、614、614B、622、512、521、421、411、321等が挙げられる。
グリシジルアミン型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ株式会社製のエピコート604;東都化成株式会社製のYH−434;三菱ガス化学株式会社製のTETRAD−X、TETRAD−C;住友化学株式会社製のELM−120等が挙げられる。
複素環含有エポキシ樹脂としては、チバスペシャリティーケミカルズ社製のアラルダイトPT810;UCC社製のERL4234、4299、4221、4206等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することもできる。
前記フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ株式会社製のエピコート152、154;日本化薬株式会社製のEPPN−201;ダウケミカル社製のDEN−438等が挙げられ、またo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、日本化薬株式会社製のEOCN−102S、103S、104S、1012、1025、1027;東都化成株式会社製のYDCN701、702、703、704等が挙げられる。
多官能エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ株式会社製のEpon 1031S;チバスペシャリティーケミカルズ社製のアラルダイト0163;ナガセ化成株式会社製のデナコールEX−611、614、614B、622、512、521、421、411、321等が挙げられる。
グリシジルアミン型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ株式会社製のエピコート604;東都化成株式会社製のYH−434;三菱ガス化学株式会社製のTETRAD−X、TETRAD−C;住友化学株式会社製のELM−120等が挙げられる。
複素環含有エポキシ樹脂としては、チバスペシャリティーケミカルズ社製のアラルダイトPT810;UCC社製のERL4234、4299、4221、4206等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することもできる。
本発明の(A)成分の熱硬化性成分にはエポキシ樹脂硬化剤を含む。
エポキシ樹脂硬化剤としては、通常用いられている公知の硬化剤を使用することができる。例えば、アミン類;ポリアミド;酸無水物;ポリスルフィド;三フッ化ホウ素;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のフェノール性水酸基を1分子中に2個以上有するビスフェノール類;フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂;等の硬化剤が挙げられる。特に吸湿時の耐電食性に優れる点で、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂又はクレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂硬化剤が好ましい。
エポキシ樹脂硬化剤としては、通常用いられている公知の硬化剤を使用することができる。例えば、アミン類;ポリアミド;酸無水物;ポリスルフィド;三フッ化ホウ素;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のフェノール性水酸基を1分子中に2個以上有するビスフェノール類;フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂;等の硬化剤が挙げられる。特に吸湿時の耐電食性に優れる点で、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂又はクレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂硬化剤が好ましい。
好ましいフェノール樹脂硬化剤としては、例えば、大日本インキ化学工業株式会社製の商品名:PHENOLITE TD−2131,TD−2106,TD−2093,TD−2091,TD−2090等のフェノールノボラック樹脂、VH−4150,VH−4170,VH−4240,KH−6021,LF−4711,LF−6161,LF−4871等のビスフェノールAノボラック樹脂、KA−1160,KA−1163,KA−1165等のクレゾールノボラック樹脂等が挙げられる。
本発明において、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分の使用量は、(A)成分の総量100質量部に対して15〜85質量部であり、好ましくは15〜80質量部であり、より好ましくは20〜80質量部であり、特に好ましくは20〜75質量部である。エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分の使用量が15質量部未満だと、得られる樹脂層の耐熱性及び流動性(フロー量)が低下する傾向が有り、85質量部を超えると得られる樹脂層の可とう性が傾向する可能性がある。
熱硬化性成分には、上記エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤以外に硬化促進剤等を含んでいてもよい。
硬化促進剤には、特に制限が無く、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、2−エチル−4−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7−テトラフェニルボレート等を用いることができる。これらは単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
硬化促進剤の添加量は、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分100質量部に対して、0.1〜5質量部が好ましく、0.2〜3質量部がより好ましい。添加量がこの範囲にあると、硬化性と保存安定性を両立することができる。
熱硬化性成分には、上記エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤以外に硬化促進剤等を含んでいてもよい。
硬化促進剤には、特に制限が無く、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、2−エチル−4−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7−テトラフェニルボレート等を用いることができる。これらは単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。
硬化促進剤の添加量は、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分100質量部に対して、0.1〜5質量部が好ましく、0.2〜3質量部がより好ましい。添加量がこの範囲にあると、硬化性と保存安定性を両立することができる。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムに用いる(B)のフィラーとしては、前記(A)の樹脂の総量100質量部に対して1〜300質量部を使用すれば、特に制限が無く、例えば、結晶性シリカ、非晶性シリカ、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等を使用することができる。
フィラーの使用量は、(A)樹脂の全総量100質量部に対して1〜300質量部であり、好ましくは2〜300質量部であり、より好ましくは2〜250質量部であり、特に好ましくは3〜250質量部である。フィラーの使用量が1質量部より少ないと、得られる電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムが軟らかくなって信頼性が低下する可能性があり、300質量部を超えると、得られる電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムと被着体(基板)との密着性が低下する可能性がある。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを構成する樹脂層は、硬化した後の35℃での動的粘弾性測定装置における貯蔵弾性率が300〜8000MPaであり、好ましくは300〜7000MPaであり、さらに好ましくは400〜7000MPaであり、特に好ましくは500〜6000MPaである。貯蔵弾性率が300MPa未満だと作業性が低下する傾向があり、また中空モールドされる電子部品に用いる際に中空部を形成することが難しい傾向がある。一方、8000MPaを超えると電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムと被着体(基板)との密着性が低下する傾向がある。
ここで、貯蔵弾性率は以下のように測定する。本発明の電子部品封止用熱硬化型フィルムを、具体的にはBステージ状態のフィルムにおける樹脂層を170℃で1時間硬化反応させた後に、動的粘弾性スペクトロメーター(レオロジー社製、DVE−4型)により、35℃、10Hzで測定したものである。
ここで、貯蔵弾性率は以下のように測定する。本発明の電子部品封止用熱硬化型フィルムを、具体的にはBステージ状態のフィルムにおける樹脂層を170℃で1時間硬化反応させた後に、動的粘弾性スペクトロメーター(レオロジー社製、DVE−4型)により、35℃、10Hzで測定したものである。
貯蔵弾性率は、例えば、前記フィラーの使用量を増やす、また多官能エポキシ樹脂等を使用して樹脂層の橋架け密度を向上させることによって大きくすることができる。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを構成する樹脂層は、Bステージ状態のフィルムにおいて、80℃でのフロー量が300〜2000μmであり、好ましくは300〜1800μmであり、より好ましくは400〜1800μmである。フロー量が300μmより少ないと電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムと基板との密着性が低下する傾向があり、2000μmを超えると作業性が低下する傾向がある。
フロー量は、Bステージ状態の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムの樹脂層と基材層が積層してある状態で、10×20mmに打ち抜いた短冊状サンプルとし、熱圧着試験装置(テスター産業株式会社製)を用いて、熱板温度:160℃、圧力:2MPaで18秒間プレスした後、サンプルの端部からはみ出した樹脂の長さを光学顕微鏡で測定した値である。
フロー量は、例えば、樹脂層中のフィラーの充填量を増やしたり、多官能エポキシ樹脂等を使用して樹脂層の橋架け密度を向上させたり、フィルム化する際の熱履歴を増やすことによってBステージ状態での硬化度を向上させることによって小さくすることができる。なお、樹脂層を形成する各成分の組成において、流動性に優れる成分を多く配合することによってフロー量を大きくできる。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、樹脂層以外に基材層、必要により保護層を有する構成であってもよい。それぞれの層は、基材層/樹脂層/保護層の順で積層されることが好ましい。基材層の厚さは好ましくは5〜300μmであり、より好ましくは5〜200μmであり、さらに好ましくは5〜100μmであり、特に好ましくは10〜100μmである。基材層の厚さが5μmより薄いとフィルム作製時の強度不足によりフィルム自体が作製できない可能性が有り、フィルムの厚さが300μmを超えても特に利点は無く、フィルム自体が高価になる傾向が有る。
基材層として使用する材料としては特に制限が無く、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルスルフォンフィルム、ポリエーテルアミドフィルム、ポリエーテルアミドイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルムを使用できる。また、必要に応じて、プライマー塗布、UV処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理、離型処理等の表面処理を行っても良い。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを構成する樹脂層の厚さは好ましくは1〜100μmであり、より好ましくは5〜80μmであり、さらに好ましくは10〜80μmである。樹脂層の厚さが1μmより薄いと、電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムと被着体(基板)との密着性が低下する傾向があり、100μmを超えるとパッケージ設計の障害になる傾向がある。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムに保護層を形成する場合の保護層の厚さは好ましくは5〜300μmであり、より好ましくは5〜200μmであり、さらに好ましくは5〜100μmであり、特に好ましくは10〜100μmである。保護層の厚さが5μmより薄いとフィルム作製時の強度不足により十分に保護できない傾向が有り、フィルムの厚さが300μmを超えても特に利点は無く、フィルム自体が高価になる傾向が有る。
保護層として使用する材料としては特に制限が無く、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルスルフォンフィルム、ポリエーテルアミドフィルム、ポリエーテルアミドイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルムを使用できる。また、必要に応じて、プライマー塗布、UV処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理、離型処理等の表面処理を行っても良い。
本発明において、樹脂層には着色剤を添加しても良い。着色剤としては特に制限が無く、例えば、カーボンブラック、黒鉛、チタンカーボン、二酸化マンガン、フタロシアニン系等の顔料又は染料を使用することができる。着色剤の使用量は、(A)樹脂の総量100質量部に対して、好ましくは10質量部以下であり、より好ましくは8質量部以下であり、さらに好ましくは6質量部以下であり、特に好ましくは5質量部以下である。着色剤の使用量が10質量部を超えると得られる電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムと被着体(基板)との密着性が低下する傾向がある。
本発明において、樹脂層にはカップリング剤等の添加剤を添加してもよい。カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられるが、シラン系カップリング剤が最も好ましい。シラン系カップリング剤としては、特に制限は無く、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N‐フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、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−トリス(2−メトキシ−エトキシ−エトキシ)シラン、N−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、トリアミノプロピル−トリメトキシシラン、3−4,5−ジヒドロイミダゾール−1−イル−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−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−クロロプロピル−メチルジメトキシシラン、3−クロロプロピル−ジメトキシシラン、3−シアノプロピル−トリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、アミルトリクロロシラン、オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリ(メタクリロイルオキエトキシ)シラン、メチルトリ(グリシジルオキシ)シラン、N−β(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、トリメチルシリルイソシアネート、ジメチルシリルイソシアネート、メチルシリルトリイソシアネート、ビニルシリルトリイソシアネート、フェニルシリルトリイソシアネート、テトライソシアネートシラン、エトキシシランイソシアネート等を使用することができ、これらの1種又は2種以上を併用することもできる。
チタン系カップリング剤としては、特に制限は無く、例えば、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、イソプロピルトリス(n−アミノエチル)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアエチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタンチリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート、テトラメチルオルソチタネート、テトラエチルオルソチタネート、テタラプロピルオルソチタネート、テトライソブチルオルソチタネート、ステアリルチタネート、クレシルチタネートモノマー、クレシルチタネートポリマー、ジイソプロポキシ−ビス(2,4−ペンタジオネート)チタニウム(IV)、ジイソプロピル−ビス−トリエタノールアミノチタネート、オクチレングリコールチタネート、テトラ−n−ブトキシチタンポリマー、トリ−n−ブトキシチタンモノステアレートポリマー、トリ−n−ブトキシチタンモノステアレート等を使用することができ、これらの1種又は2種以上を併用することもできる。
アルミニウム系カップリング剤としては、特に制限は無く、例えば、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセテートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウム−モノイソプロポキシモノオレオキシエチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−n−ブトキシド−モノ−エチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−イソ−プロポキシド−モノ−エチルアセトアセテート等のアルミニウムキレート化合物、アルミニウムイソプロピレート、モノ−sec−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウム−sec−ブチレート、アルミニウムエチレート等のアルミニウムアルコレート等を使用することができ、これらの1種又は2種以上を併用することもできる。
上記のカップリング剤は(A)樹脂の総量100質量部に対して、50質量部以下の配合量にすることが好ましい。上記添加剤の添加量が50質量部より多いと、得られる電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムの耐熱性が低下する傾向がある。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、以下の様に製造できる。例えば、前記高分子量成分、熱硬化性成分、フィラー、必要により着色剤、カップリング剤等をシクロヘキサノン等の溶剤を加えて攪拌、混合し、樹脂層用ワニスとする。
基材層と樹脂層を有する構成の場合には、基材層上に樹脂層用ワニスを塗布した後、加熱乾燥することによって溶剤を除去することによって、基材層と樹脂層を有するフィルムを作製することができる。
さらに保護層を有する構成の場合は、上記で得られた基材層と樹脂層を有するフィルムの樹脂層の上に保護フィルムをラミネートすることによって保護層を有する構成とする。
溶剤を除去する加熱乾燥条件は、使用する樹脂層の成分や溶剤の種類によって異なるが、一般的には60〜200℃の温度で3〜30分間加熱するものである。樹脂層用ワニスの塗布、溶剤乾燥する方法に特に制限は無いが、フロー量を本発明の範囲内に制御できるように行う。例えば、塗工温度を高くするか、塗工速度を遅くすることによって熱履歴を向上することによってフロー量を小さくすることができる。作業性等を考慮すると、マルチコーターを使用して塗工するのが好ましい。
基材層と樹脂層を有する構成の場合には、基材層上に樹脂層用ワニスを塗布した後、加熱乾燥することによって溶剤を除去することによって、基材層と樹脂層を有するフィルムを作製することができる。
さらに保護層を有する構成の場合は、上記で得られた基材層と樹脂層を有するフィルムの樹脂層の上に保護フィルムをラミネートすることによって保護層を有する構成とする。
溶剤を除去する加熱乾燥条件は、使用する樹脂層の成分や溶剤の種類によって異なるが、一般的には60〜200℃の温度で3〜30分間加熱するものである。樹脂層用ワニスの塗布、溶剤乾燥する方法に特に制限は無いが、フロー量を本発明の範囲内に制御できるように行う。例えば、塗工温度を高くするか、塗工速度を遅くすることによって熱履歴を向上することによってフロー量を小さくすることができる。作業性等を考慮すると、マルチコーターを使用して塗工するのが好ましい。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、以下の工程を含む電子部品の製造方法に用いられる。
(1)電子部品用基板の回路面に、基材層と樹脂層を有する封止用フィルムの前記樹脂層面が接するように封止用フィルムをラミネートして封止用フィルム付き電子部品用基板を得る工程、
(2)前記封止用フィルム付き電子部品用基板から前記基材層を剥離して、樹脂層付き電子部品用基板を得る工程、
(3)前記樹脂層付き電子部品用基板の樹脂層上にダイシングテープをラミネートしてダイシングテープ付き電子部品用基板を得る工程、
(4)前記ダイシングテープ付き電子部品用基板をダイシングして、所定の大きさのダイシングテープ付き電子部品を得る工程、
(5)前記ダイシングテープ付き電子部品からダイシングテープをはく離して、樹脂層付き電子部品を得る工程。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを電子部品の製造に用いることにより、電子部品用基板の回路と接するようにラミネートした際、回路脇等にボイドの発生がないため信頼性に優れる。
また、本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、電子部品の回路面が中空構造をしているものに対して好適に用いられる。
(1)電子部品用基板の回路面に、基材層と樹脂層を有する封止用フィルムの前記樹脂層面が接するように封止用フィルムをラミネートして封止用フィルム付き電子部品用基板を得る工程、
(2)前記封止用フィルム付き電子部品用基板から前記基材層を剥離して、樹脂層付き電子部品用基板を得る工程、
(3)前記樹脂層付き電子部品用基板の樹脂層上にダイシングテープをラミネートしてダイシングテープ付き電子部品用基板を得る工程、
(4)前記ダイシングテープ付き電子部品用基板をダイシングして、所定の大きさのダイシングテープ付き電子部品を得る工程、
(5)前記ダイシングテープ付き電子部品からダイシングテープをはく離して、樹脂層付き電子部品を得る工程。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを電子部品の製造に用いることにより、電子部品用基板の回路と接するようにラミネートした際、回路脇等にボイドの発生がないため信頼性に優れる。
また、本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、電子部品の回路面が中空構造をしているものに対して好適に用いられる。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムの形態及び使用例に関して図を用いて説明する。
図1は、基材層1及び樹脂層2からなる電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを示す。
図2は、基材層1の上に樹脂層2が形成され、さらに保護層3が積層された電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを示す。本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、被着体(例えば、基板)に接着した後にラミネート等により硬化して接着が強固になる。
図3は、機能素子が配線板上に中空モールドされる電子部品の封止前の基板4の断面図である。
電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを、図1に示す構成の場合はそのまま基板4に樹脂層2が接するようにラミネートする。電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを、図2に示す構成の場合は保護層3をはく離した後、基板4に樹脂層2が接するようにラミネートする。ラミネートによる加熱によって樹脂層を硬化させ、機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品(図4参照)を得ることができる。
図1は、基材層1及び樹脂層2からなる電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを示す。
図2は、基材層1の上に樹脂層2が形成され、さらに保護層3が積層された電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを示す。本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、被着体(例えば、基板)に接着した後にラミネート等により硬化して接着が強固になる。
図3は、機能素子が配線板上に中空モールドされる電子部品の封止前の基板4の断面図である。
電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを、図1に示す構成の場合はそのまま基板4に樹脂層2が接するようにラミネートする。電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムを、図2に示す構成の場合は保護層3をはく離した後、基板4に樹脂層2が接するようにラミネートする。ラミネートによる加熱によって樹脂層を硬化させ、機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品(図4参照)を得ることができる。
基板に樹脂層が接するようにラミネートする工程は、基板に負荷を与えず、作業性に優れる点で、ラミネート温度が180℃以下であることが好ましく、140℃以下であることがより好ましく、120℃以下であることがより好ましい。また、好ましいラミネート圧力は、0.05MPa以上1.0MPa以下であり、速度は、0.05m/min以上1.0m/min以下である。
機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品を得る方法としては、上述したフィルムラミネートによる方法に限らず、基板に直接電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムをヒートプレスで接着する方法等を使用することもできる。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、耐熱性、信頼性、接着性及び作業性に優れるため、その他の電子部品の封止、半導体素子のデバイス面封止、半導体素子の裏面保護等の用途にも使用することができる。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:PHENOLITE LF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)95質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気して不揮発分(以下、「NV」と略記する)約30%のワニスを得た。
なおNVの測定方法は下記の通りとした。以下、特にことわりがない限り、実施例において「%」は「質量%」である。
NV(%)=(加熱乾燥後のワニス量(g)/加熱乾燥前のワニス量(g))×100
乾燥条件:170℃−1時間
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:PHENOLITE LF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)95質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気して不揮発分(以下、「NV」と略記する)約30%のワニスを得た。
なおNVの測定方法は下記の通りとした。以下、特にことわりがない限り、実施例において「%」は「質量%」である。
NV(%)=(加熱乾燥後のワニス量(g)/加熱乾燥前のワニス量(g))×100
乾燥条件:170℃−1時間
得られたワニスを基材層(帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名:ピューレックスA53、表面離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、膜厚:38μm)上に塗布し、90℃、5分及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜とし、Bステージ状態のフィルムAを得た。
[電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムの評価]
上記で作製した電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムAについて以下の通り評価を行った。
(1)フロー量
得られた各フィルムを10×20mmに打ち抜いた短冊状サンプルとし、樹脂層と基材層が積層してある状態で、熱圧着試験装置(テスター産業株式会社製)を用いて、熱板温度:160℃、圧力:2MPaで18秒間プレスした後、サンプルの端部からはみ出した樹脂の長さを工学顕微鏡で測定し、フロー量を算出した。
(2)動的粘弾性
得られた各フィルムを170℃で1時間硬化後、動的粘弾性スペクトロメーター(レオロジー社製、DVE−4型)により、貯蔵弾性率(35℃、10Hz)及びガラス転移温度(周波数10Hz、昇温速度2℃/min)を測定した。
(3)熱分解温度
得られた各フィルムを170℃で1時間硬化後、示差熱天秤(セイコーインスツルメント株式会社製、SSC5200型)により、昇温速度10℃/min、空気雰囲気下の条件で測定した。
(4)ダイシング性
得られた各フィルムを300μm厚のシリコンウエハ鏡面にホットロールラミネータ(大成ラミネーター株式会社製、商品名:VA−400III型)を使用して貼付け(ラミネート条件:80℃、0.2MPa、0.5m/min)、フィルム付きシリコンウエハを得た後、基材層をはく離して樹脂層側にダイシングテープ(古河電気工業株式会社、商品名:UC−3004M−80)を貼付けた後、ダイシングカッターを用いて7×7mm角にダイシング、さらに洗浄、乾燥を行い、樹脂層付き半導体素子を得た。この際、半導体素子側面クラックを観察してダイシング性を評価した(クラック発生素子数/観察素子数)。
(5)ダイシェア強度
次に図5に示す方法でダイシェア強度を測定する。具体的には、上記によって得られた7×7mm角樹脂層付き半導体素子6の樹脂層2側を、42アロイ基板(日立金属株式会社製、商品名:42アロイバン、0.15t×35×25mm)8に熱盤5を用いて熱圧着(160℃、0.1MPa、5秒)し、170℃で1時間硬化後、ダイシェア強度を測定し、密着強度を評価した。
(6)中空部形成性
各フィルムを図3に示したような構造の実験基板にホットロールラミネータ(大成ラミネーター株式会社製、商品名:VA−400III型を使用して貼付けて(ラミネート条件:80℃、0.2MPa、0.5m/min)、電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム付き基板を50個作製した。この電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム付き基板の断面を実体顕微鏡で観察し、全て中空部が形成されていたものを〇、1個でも中空部が潰れていたものを×とした。実用上問題ないのは〇のみである。
以上の評価結果をまとめて表1に示す。
上記で作製した電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムAについて以下の通り評価を行った。
(1)フロー量
得られた各フィルムを10×20mmに打ち抜いた短冊状サンプルとし、樹脂層と基材層が積層してある状態で、熱圧着試験装置(テスター産業株式会社製)を用いて、熱板温度:160℃、圧力:2MPaで18秒間プレスした後、サンプルの端部からはみ出した樹脂の長さを工学顕微鏡で測定し、フロー量を算出した。
(2)動的粘弾性
得られた各フィルムを170℃で1時間硬化後、動的粘弾性スペクトロメーター(レオロジー社製、DVE−4型)により、貯蔵弾性率(35℃、10Hz)及びガラス転移温度(周波数10Hz、昇温速度2℃/min)を測定した。
(3)熱分解温度
得られた各フィルムを170℃で1時間硬化後、示差熱天秤(セイコーインスツルメント株式会社製、SSC5200型)により、昇温速度10℃/min、空気雰囲気下の条件で測定した。
(4)ダイシング性
得られた各フィルムを300μm厚のシリコンウエハ鏡面にホットロールラミネータ(大成ラミネーター株式会社製、商品名:VA−400III型)を使用して貼付け(ラミネート条件:80℃、0.2MPa、0.5m/min)、フィルム付きシリコンウエハを得た後、基材層をはく離して樹脂層側にダイシングテープ(古河電気工業株式会社、商品名:UC−3004M−80)を貼付けた後、ダイシングカッターを用いて7×7mm角にダイシング、さらに洗浄、乾燥を行い、樹脂層付き半導体素子を得た。この際、半導体素子側面クラックを観察してダイシング性を評価した(クラック発生素子数/観察素子数)。
(5)ダイシェア強度
次に図5に示す方法でダイシェア強度を測定する。具体的には、上記によって得られた7×7mm角樹脂層付き半導体素子6の樹脂層2側を、42アロイ基板(日立金属株式会社製、商品名:42アロイバン、0.15t×35×25mm)8に熱盤5を用いて熱圧着(160℃、0.1MPa、5秒)し、170℃で1時間硬化後、ダイシェア強度を測定し、密着強度を評価した。
(6)中空部形成性
各フィルムを図3に示したような構造の実験基板にホットロールラミネータ(大成ラミネーター株式会社製、商品名:VA−400III型を使用して貼付けて(ラミネート条件:80℃、0.2MPa、0.5m/min)、電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム付き基板を50個作製した。この電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム付き基板の断面を実体顕微鏡で観察し、全て中空部が形成されていたものを〇、1個でも中空部が潰れていたものを×とした。実用上問題ないのは〇のみである。
以上の評価結果をまとめて表1に示す。
(実施例2)
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)50質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)50質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
得られたワニスを基材層(帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名:ピューレックスA53、表面離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、膜厚:38μm)上に塗布し、90℃、5分及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜とし、Bステージ状態のフィルムBを得た。得られたフィルムBを実施例1と全く同様の条件で評価した。結果をまとめて表1に示す。
(実施例3)
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)24質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)24質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
得られたワニスを基材層(帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名:ピューレックスA53、表面離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、膜厚:38μm)上に塗布し、90℃、5分及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜とし、Bステージ状態のフィルムCを得た。得られたフィルムCを実施例1と全く同様の条件で評価した。結果をまとめて表1に示す。
(実施例4)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD8125、エポキシ当量:175)32.8質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)50質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD8125、エポキシ当量:175)32.8質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)50質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
得られたワニスを基材層(帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名:ピューレックスA53、表面離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、膜厚:38μm)上に塗布し、90℃、5分及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜とし、Bステージ状態のフィルムDを得た。得られたフィルムDを実施例1と全く同様の条件で評価した。結果をまとめて表1に示す。
(実施例5)
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)275.5質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物にシクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)275.5質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物にシクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
得られたワニスを基材層(帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名:ピューレックスA53、表面離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、膜厚:38μm)上に塗布し、90℃、5分及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜とし、Bステージ状態のフィルムEを得た。得られたフィルムEを実施例1と全く同様の条件で評価した。結果をまとめて表1に示す。
(実施例6)
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)2.8質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
ビスフェノールF型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YD−8170C、エポキシ当量:160)30質量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN−703、エポキシ当量:210)10質量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、商品名:プライオーフェンLF4871)27質量部、エポキシ基含有アクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製、商品名:HTR−860P−3DR、重量平均分子量:80万、Tg:−7℃)28質量部、1−シアノ−1−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:キュアゾール2PZ−CN)0.1質量部、シリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)2.8質量部、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−189)0.25質量部及びγ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製、商品名:A−1160)0.25質量部からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、真空脱気してNV約30%の樹脂層用ワニスを得た。
得られたワニスを基材層(帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名:ピューレックスA53、表面離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、膜厚:38μm)上に塗布し、90℃、5分及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜とし、Bステージ状態のフィルムFを得た。得られたフィルムFを実施例1と全く同様の条件で評価した。結果をまとめて表1に示す。
(比較例1)
実施例1においてシリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)を配合しない以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態のフィルムGを得た。得られたフィルムGを実施例1と全く同様の条件で評価した。結果をまとめて表1に示す。
実施例1においてシリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)を配合しない以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態のフィルムGを得た。得られたフィルムGを実施例1と全く同様の条件で評価した。結果をまとめて表1に示す。
(比較例2)
実施例1においてシリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)の配合量を300質量部とした以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態のフィルムHを得た。得られたフィルムHの特性を実施例1と同様の条件で測定したが、シリコンウエハに密着せず、ラミネートできなかった。結果をまとめて表1に示す。
実施例1においてシリカフィラー(アドマファイン株式会社製、商品名:SO−C2、比重:2.2g/cm3)の配合量を300質量部とした以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態のフィルムHを得た。得られたフィルムHの特性を実施例1と同様の条件で測定したが、シリコンウエハに密着せず、ラミネートできなかった。結果をまとめて表1に示す。
(比較例3)
実施例1において、加熱乾燥条件を90℃、5分及び140℃、30分間にした以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態のフィルムIを得た。得られたフィルムIを実施例1と全く同様の条件で評価した。結果をまとめて表1に示す。
実施例1において、加熱乾燥条件を90℃、5分及び140℃、30分間にした以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態のフィルムIを得た。得られたフィルムIを実施例1と全く同様の条件で評価した。結果をまとめて表1に示す。
本発明の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムは、耐熱性、信頼性、接着性及び作業性に優れるため、電子部品の封止、半導体素子のデバイス面封止、半導体素子の裏面保護等の用途に適用できる。
1 基材層
2 樹脂層
3 保護層
4 基板
5 熱盤
6 半導体素子
7 ダイシェア強度測定装置
8 基板(42アロイ)
2 樹脂層
3 保護層
4 基板
5 熱盤
6 半導体素子
7 ダイシェア強度測定装置
8 基板(42アロイ)
Claims (5)
- (A)重量平均分子量が10万以上且つガラス転移温度(Tg)が−50〜50℃である、架橋性官能基を有する高分子量成分15〜85質量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分15〜85質量%を含む樹脂と、
(B)前記樹脂100質量部に対しフィラー1〜300質量部と、を含有する樹脂層を有し、
前記樹脂層の硬化後の35℃での動的粘弾性測定装置における貯蔵弾性率が300〜8000MPaであり、且つ前記樹脂層の硬化前の80℃におけるフロー量が300〜2000μmである電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。 - 前記電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムが基材層をさらに有し、該基材層の厚さが5〜600μmであり、前記樹脂層の厚さが1〜100μmである請求項1に記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
- 前記電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムが、基材層と保護層をさらに有し、基材層/樹脂層/保護層の順で積層されており、前記基材層は厚さが5〜300μmであり、前記樹脂層は厚さが1〜100μmであり、前記保護層は厚さが5〜300μmである請求項1に記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
- 電子部品用基板の回路面に、基材層と樹脂層を有する封止用フィルムの前記樹脂層面が接するように封止用フィルムをラミネートして封止用フィルム付き電子部品用基板を得る工程、
前記封止用フィルム付き電子部品用基板から前記基材層を剥離して、樹脂層付き電子部品用基板を得る工程、
前記樹脂層付き電子部品用基板の樹脂層上にダイシングテープをラミネートしてダイシングテープ付き電子部品用基板を得る工程、
前記ダイシングテープ付き電子部品用基板をダイシングして、所定の大きさのダイシングテープ付き電子部品を得る工程、
前記ダイシングテープ付き電子部品からダイシングテープをはく離して、樹脂層付き電子部品を得る工程、を含む電子部品の製造方法に用いられる封止用フィルムであって、前記封止用フィルムが、請求講1〜3のいずれかに一項に記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルムであることを特徴とする電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。 - 前記電子部品の回路面が中空構造をしていることを特徴とする請求項4記載の電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム。
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JP2008137978A JP2009016803A (ja) | 2007-06-05 | 2008-05-27 | 電子部品封止用熱硬化型樹脂フィルム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010251397A (ja) * | 2009-04-13 | 2010-11-04 | Hitachi Chem Co Ltd | 半導体装置用中空封止用熱硬化型フィルム及びそれを用いて中空封止された半導体装置 |
CN103781860A (zh) * | 2011-08-30 | 2014-05-07 | 日立化成株式会社 | 液体油墨 |
Citations (1)
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-
2008
- 2008-05-27 JP JP2008137978A patent/JP2009016803A/ja active Pending
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KR20140068946A (ko) * | 2011-08-30 | 2014-06-09 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 액상 잉크 |
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