JP2009147289A - 封止用フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品の封止性あるいは接着性に優れ、さらに機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品の封止用に使用した場合、その作業性及び耐薬品性に優れる封止用フィルムを提供する。
【解決手段】 架橋性官能基を含む重量平均分子量が10万以上かつTgが−50〜50℃である高分子量成分(A1)15〜85重量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分(A2)85〜15重量%を含む樹脂(A)100重量部に対し、フィラー(B)1〜300重量部、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはこれらの前駆体から選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂(C)0.1〜200重量部とを含有する樹脂層を有することを特徴とする封止用フィルム。
【選択図】図1

Description

本発明は、封止用フィルムに関する。
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・電子部品等の小型化・軽量化が進められている。近年、機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品、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有する構造を必須とする電子部品は、金属パッケージあるい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、樹脂系封止材を用いる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封止用フィルムを使用した種々の方法が知られているが、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った。
特開平11−17490号公報 特開2001−176995号公報 特開2003−17979号公報
また、これら中空部分を有する電子部品は、その製造工程において、フラックス、フラックス洗浄液、メッキ液等種々の薬品による処理を受けるが、前述の樹脂系封止材が特定の薬品に対する耐性が無く、著しく作業性を低下させることもあった。
本発明の課題は、耐薬品性や作業性に優れ、かつ、耐熱性、信頼性、接着性にも優れた封止用フィルムを提供することであり、特に、機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品の封止用に好適な封止用フィルムを提供することである。
本発明は、(1)架橋性官能基を含む重量平均分子量が10万以上かつTgが−50〜50℃である高分子量成分(A1)15〜85重量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分(A2)85〜15重量%を含む樹脂(A)100重量部に対し、
フィラー(B)1〜300重量部、
ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはこれらの前駆体から選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂(C)0.1〜200重量部とを含有する樹脂層を有することを特徴とする封止用フィルムに関する。
また、本発明は、(2)前記樹脂層の片面に厚さ5〜600μmの基材層を有し、かつ前記樹脂層の厚さが1〜600μmである前記(1)記載の封止用フィルムに関する。
また、本発明は、(3)前記樹脂層の一方の面に厚さ5〜600μmの基材層を有し、前記樹脂層の他方の面に厚さ5〜300μmの保護層を有し、かつ前記樹脂層の厚さが1〜600μmである前記(1)記載の封止用フィルムに関する。
また、本発明は、(4)前記フィラー(B)が無機フィラーである前記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の封止用フィルムに関する。
また、本発明は、(5)前記熱可塑性樹脂(C)が、下記一般式(I)で表される芳香族ジアミンを含有するジアミン類と、ジカルボン酸、ジカルボン酸の反応性酸誘導体、トリカルボン酸、トリカルボン酸の反応性酸誘導体、テトラカルボン酸及びテトラカルボン酸の反応性酸誘導体から選ばれる少なくとも一種の酸化合物とを反応させて得られるものである前記(1)〜(4)のいずれか一項に記載の封止用フィルムに関する。
Figure 2009147289
(式(I)中、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜9のアルキル基、炭素数1〜9のアルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかであり、Xは単結合、−O−、−S−、−SO−、−C(=O)−、−S(=O)−、あるいは下記式(Ia)で表される基のいずれかである。)
Figure 2009147289
(式(Ia)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ハロゲン原子又はフェニル基のいずれかである。)
また、本発明は、(6)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200〜6000MPaである前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の封止用フィルムに関する。
また、本発明は、(7)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樹脂層面が接するよう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基材層をはく離して、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封止側と反対側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、
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法に用いられる前記(1)〜(6)のいずれか一項に記載の封止用フィルムに関する。
また、本発明は、(8)前記電子部品用基板の回路面が中空構造を有していることを特徴とする前記(7)記載の封止用フィルムに関する。
本発明によれば、耐薬品性や作業性に優れ、かつ、耐熱性、信頼性、接着性にも優れた封止用フィルムを提供することができ、特に、機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品の封止用に好適な封止用フィルムを提供することができる。
本発明の封止用フィルムは、架橋性官能基を含む重量平均分子量が10万以上かつTgが−50〜50℃である高分子量成分(A1)15〜85重量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分(A2)85〜15重量%を含む樹脂(A)100重量部に対し、フィラー(B)1〜300重量部、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはこれらの前駆体から選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂(C)0.1〜200重量部とを含有する樹脂層を有することを特徴とする。
以下、本発明の各成分について説明する。
樹脂(A)
本発明の樹脂(A)は、架橋性官能基を含む重量平均分子量が10万以上かつTg(ガラス転移温度)が−50〜50℃である高分子量成分(A1)15〜85重量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分(A2)85〜15重量%を含むものである。前記高分子量成分(A1)が、15重量%未満では封止用フィルムの高温高湿環境下における信頼性が低下し、85重量%を超えると封止用フィルムの高温高湿環境下における信頼性及び耐薬品性に劣る。前記樹脂(A)は、前記高分子量成分(A1)15〜80重量%及び熱硬化性成分(A2)85〜20重量%を含むものであることが好ましく、前記高分子量成分(A1)20〜80重量%及び熱硬化性成分(A2)80〜20重量%を含むものであることがより好ましく、前記高分子量成分(A1)20〜75重量%及び熱硬化性成分(A2)80〜25重量%を含むものであることが特に好ましい。
高分子量成分(A1)
本発明における高分子量成分(A1)は、架橋性官能基を含む重量平均分子量が10万以上かつTgが−50〜50℃である高分子量成分である。
前記高分子量成分(A1)の重量平均分子量は10万以上であり、好ましくは30万〜300万、より好ましくは50万〜200万である。前記重量平均分子量がこの範囲にある高分子量成分を用いることで、フィルム状にしたときの強度、可とう性、およびタック性を適度に制御することが可能であり、また、樹脂層と被着体との密着性を確保できる。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。
前記高分子量成分(A1)のTgは、−50℃〜50℃である。Tgを前記範囲とすることで、樹脂層のBステージ状態でのタック性を適度に保つことができ、その取り扱い性も良好となる。
前記高分子量成分(A1)は、架橋性官能基を有するものであり、例えば、エポキシ基含有モノマーなどの官能性モノマーを重合させたものを用いることができる。好ましくは、グリシジル(メタ)アクリレートを官能性モノマーとして用いてなるエポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体であり、さらに、エチル(メタ)アクリレートやブチル(メタ)アクリレートなどのモノマーを重合させたものを用いることもできる。また、上記高分子量成分(A1)は、エポキシ樹脂と非相溶のものであることが好ましい。なお、本発明において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」と「メタクリル」の両方を意味する。また、官能性モノマーを重合させることで上記高分子量成分(A1)を作製する場合、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、溶液重合などの公知の方法を使用することができ、また、重合条件についても、使用モノマーやその濃度、高分子量成分(A1)の重量平均分子量やTgなどを考慮して適宜決定すればよく、特に限定されない。
上記エポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体としては、例えば、エポキシ基含有(メタ)アクリルエステル共重合体、エポキシ基含有アクリルゴムなどを挙げることができ、エポキシ基含有アクリルゴムを用いることが特に好ましい。アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とするものであり、例えば、ブチルアクリレートやエチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体などからなるゴムである。このようなエポキシ基含有アクリルゴムとしては、例えば、ナガセケムテックス(株)製HTR−860P−3DRなどが市販されている。
また、上記エポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体中におけるエポキシ基含有モノマーの量は、全モノマー量を規準として、0.5〜6.0重量%であることが好ましく、0.5〜5.0重量%であることがより好ましく、0.8〜5.0重量%であることが特に好ましい。エポキシ基含有モノマー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。
熱硬化性成分(A2)
本発明における熱硬化性成分(A2)は、エポキシ樹脂を主成分とするものであり、熱により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。熱硬化性成分(A2)中のエポキシ樹脂の含有量は、60〜100重量%であることが好ましい。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂など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やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂などを使用することができる。また、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または脂環式エポキシ樹脂など、一般に知られているものを適用することができる。
上記ビスフェノール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商品名:エピコート807,815,825,827,828,834,1001,1004,1007,1009、ダウケミカル社製商品名:DER−330,301,361、東都化成株式会社製商品名:YD8125などが挙げられる。上記ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、東都化成株式会社製商品名:YD−8170Cなどが挙げられる。上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商品名:エピコート152,154、日本化薬株式会社製商品名:EPPN−201、ダウケミカル社製商品名:DEN−438などが、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商品名:EOCN−102S,103S,104S,1012,1025,1027、東都化成株式会社製商品名:YDCN701,702,703,704などが挙げられる。上記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商品名:Epon 1031S、チバスペシャリティーケミカルズ社製商品名:アラルダイト0163、ナガセ化成株式会社製商品名:デナコールEX−611,614,614B,622,512,521,421,411,321などが挙げられる。上記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商品名:エピコート604、東都化成株式会社製商品名:YH−434、三菱ガス化学株式会社製商品名:TETRAD−X,TETRAD−C、住友化学株式会社製商品名:ELM−120などが挙げられる。上記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商品名:アラルダイトPT810、UCC社製商品名:ERL4234,4299,4221,4206などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、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。
また、熱硬化性成分(A2)としてエポキシ樹脂を用いる場合には、当該成分としてさらにエポキシ樹脂硬化剤や硬化促進剤を用いることが好ましい。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。たとえば、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のような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ノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂などのフェノール樹脂などが挙げられる。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ノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂などのフェノール樹脂が好ましい。好ましいフェノール樹脂硬化剤としては、たとえば、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LF2882、プライオーフェンLF2822、プライオーフェンLF4871、プライオーフェンTD−2090、プライオーフェンTD−2149、プライオーフェンVH−4150、プライオーフェンVH4170、三井化学株式会社製商品名:ミレックスXLC−シリーズ、XLシリーズなどが挙げられる。また、上記硬化促進剤としては、例えば、4級ホスホニウム塩系、4級アンモニウム塩系、イミダゾール系、DBU脂肪酸塩系、金属キレート系、金属塩系、トリフェニルフォスフィン系等を用いることができる。また、上記硬化剤や硬化促進剤の配合量は、特に限定されないが、上記熱硬化性成分(A2)中、好ましくは、0.05〜0.5重量%である。
フィラー(B)
本発明のフィラー(B)は、特に制限が無されないが、無機フィラーであることが好ましく、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(B)の配合量は、前記樹脂(A)100重量部に対して、1〜300重量部であり、好ましくは2〜300重量部であり、より好ましくは2〜250重量部であり、特に好ましくは3〜250重量部である。前記フィラー(B)の配合量が1重量部未満だと得られる封止用フィルムの高温高湿環境下における信頼性が低下し、300重量部を超えると得られる封止用フィルムの高温高湿環境下における信頼性及び耐薬品性が低下する。
熱可塑性樹脂(C)
本発明の熱可塑性樹脂(C)は、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはこれらの前駆体から選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂であり、なかでも、室温で極性溶媒に可溶なポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはこれらの前駆体が好ましく、室温で極性溶媒に可溶なポリアミドイミド樹脂又はその前駆体がより好ましく、室温で極性溶媒に可溶なポリアミドイミド樹脂が特に好ましい。なお、本発明における室温とは、25℃をいう。
前記熱可塑性樹脂(C)は、ジアミン類と、ジカルボン酸、ジカルボン酸の反応性酸誘導体、トリカルボン酸、トリカルボン酸の反応性酸誘導体、テトラカルボン酸及びテトラカルボン酸の反応性酸誘導体から選ばれる少なくとも一種の酸化合物とを反応させて得られるものであり、室温での極性溶媒への溶解性を考慮すると、下記一般式(I)で表される芳香族ジアミンを含有するジアミン類と上記酸化合物とを反応させて得られるものであることが好ましい。
Figure 2009147289
(式(I)中、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜9のアルキル基、炭素数1〜9のアルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかであり、Xは単結合、−O−、−S−、−SO−、−C(=O)−、−S(=O)−、あるいは下記式(Ia)で表される基のいずれかである。)
Figure 2009147289
(式(Ia)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ハロゲン原子又はフェニル基のいずれかである。)
前記R、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターシャリーブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基などの炭素数1〜9のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ターシャリーブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基など炭素数1〜9のアルコキシ基;又は塩素、臭素、沃素、フッ素などのハロゲン原子のいずれかであり、Xは、単結合(すなわちビフェニル)、−O−、−S−、−SO−、−C(=O)−、−S(=O)−、あるいは前記式(Ia)で表される基のいずれかである。式(Ia)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基などのアルキル基;トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、塩素、臭素、沃素、フッ素などのハロゲン原子又はフェニル基のいずれかである。前記一般式(I)で表される芳香族ジアミンの具体例としては、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔3−メチル−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2−ビス〔3−メチル−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2−ビス〔3,5−ジメチル−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、2,2−ビス〔3,5−ジブロモ−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ブタン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス〔3−メチル−4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、1,1−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕シクロヘキサン、1,1−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕シクロペンタン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、4,4’−カルボニルビス(p−フェニレンオキシ)ジアニリン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル等が挙げられるが、これらの中でも2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパンが最も好ましい。
酸化合物としては、ジカルボン酸、ジカルボン酸の反応性酸誘導体、トリカルボン酸、トリカルボン酸の反応性酸誘導体、テトラカルボン酸及びテトラカルボン酸の反応性酸誘導体から選ばれる少なくとも一種の酸化合物が用いられる。ここで、前記酸の反応性酸誘導体とは、酸無水物、ハライド、エステル、アミド、アンモニウム塩などが挙げられる。
前記ジカルボン酸又はその反応性酸誘導体としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、オキシジ安息香酸、4,4′−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4′−ジフェニルスルホンジカルボン酸、4,4′−ジフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸及びこれらの反応性酸誘導体等を挙げることができる。
前記トリカルボン酸又はその反応性酸誘導体としては、例えば、トリメリット酸、3,3,4′−ベンゾフェノントリカルボン酸、2,3,4′−ジフェニルトリカルボン酸、2,3,6−ピリジントリカルボン酸、3,4,4′−ベンズアニリドトリカルボン酸、1,4,5−ナフタレントリカルボン酸、2′−メトキシ−3,4,4′−ジフェニルエーテルトリカルボン酸、2′−クロロベンズアニリド−3,4,4′−トリカルボン酸等を挙げることができる。
前記テトラカルボン酸又はその反応性酸誘導体としては、例えば、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2′,3,3′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3′,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、3,4,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,2′,3′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3′,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、3,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物等が挙げられる。また、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メチルフェニルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェニルジメチルシリル)ベンゼン二無水物、ピロメリット酸二無水物、ベンゼン−1,2,3,4−テトラカルボン酸、ナフタレン−2,3,6,7−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−1,2,4,5−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−1,2,5,8−テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン−1,2,6,7−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
熱可塑性樹脂(C)を得る方法としては、例えば、芳香族ジアミン化合物、脂肪族ジアミン化合物及び脂環式ジアミン化合物から選ばれる少なくとも一種のジアミン類と、ジカルボン酸、ジカルボン酸の反応性酸誘導体、トリカルボン酸、トリカルボン酸の反応性酸誘導体、テトラカルボン酸及びテトラカルボン酸の反応性酸誘導体から選ばれる少なくとも一種の酸化合物とを反応させる方法が挙げられ、反応は、無溶媒あるいは有機溶媒の存在下で行うことができる。反応温度は、25℃〜250℃とすることが好ましく、反応時間は、バッチの規模、採用される反応条件などにより適宜選択することができる。
反応に使用する有機溶媒としては特に制限が無く、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホラン等の含硫黄系溶媒、γ−ブチロラクトン、酢酸セロソルブ等のエステル系溶媒、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアセド、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン等の含窒素系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられ、これらは単独で又は2種類以上組み合わせて使用することができる。
反応に使用する有機溶媒の量は特に制限が無いが、ジアミン類と酸化合物の総量100重量部に対して10〜1000重量部であることが好ましい。
本発明の熱可塑性樹脂(C)のうちポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはこれらの前駆体が、室温で可溶な極性溶媒としては、特に制限が無く、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルアセドアミド、ジメチルホルムアミド、1,3−ジメチルテトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン等の含窒素化合物;スルホラン、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジメチルスルホン等の含硫黄化合物;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−ヘプタラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラクトン類;酢酸セロソルブなどのエステル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等のケトン類;エチレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジプロピルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジプロピルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上組み合わせて使用することができる。
熱可塑性樹脂(C)の配合量は、前記樹脂(A)100重量部に対して、0.1〜200重量部であり、好ましくは0.2〜200重量部であり、より好ましくは0.5〜200重量部であり、特に好ましくは1〜150重量部である。前記熱可塑性樹脂(C)の配合量が0.1重量部未満だと得られる封止用フィルムの耐薬品性が低下し、200重量部を超えると得られる封止用フィルムと基板との密着性及び高温高湿環境下における信頼性が低下する。
その他の成分
本発明における樹脂層は、上記樹脂(A)、フィラー(B)および熱可塑性樹脂(C)以外に、必要に応じて着色剤やカップリング剤等の添加剤を含んでいてもよい。
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あるいは染料を使用することができる。着色剤の配合量は、樹脂(A)100重量部に対して、通常10重量部未満であり、好ましくは8重量部未満であり、より好ましくは6重量部未満であり、特に好ましくは5重量部未満である。前記着色剤の配合量が10重量部以上であると得られる封止用フィルムと電子部品用基板の回路面との密着性が低下する可能性がある。
カップリング剤としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系などが挙げられるが、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シエトキシ)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など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、ポリチタンアセチルアセトネート、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、テト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など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など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の配合量は、樹脂(A)100重量部に対して、50重量部以下であることが好ましい。上記カップリング剤の配合量が50重量部より多いと、得られる封止用フィルムの耐熱性が低下する可能性がある。
本発明における樹脂層は、170℃で1時間硬化した後の35℃での動的粘弾性測定装置における貯蔵弾性率が、好ましくは200〜6000MPaであり、より好ましくは300〜6000MPaであり、特に好ましくは300〜5000MPaであり、最も好ましくは500〜5000MPaである。前記貯蔵弾性率が200MPa未満だと作業性が低下する可能性があり、6000MPaを超えると封止用フィルムと電子部品用基板の回路面との密着性が低下する可能性がある。
なお、上記貯蔵弾性率は、厚み30μmのBステージ状態の封止用フィルムの樹脂層について、レオロジー社製の動的粘弾性スペクトロメーター(DVE−4型)を用いて、35℃、10Hzの条件で測定して得られる。この貯蔵弾性率は、フィラー(B)の充填量を増やしたり、多官能エポキシ樹脂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。
本発明の封止用フィルムにおける樹脂層の厚さは、好ましくは1〜600μmであり、より好ましくは1〜100μmであり、特に好ましくは5〜80μmであり、最も好ましくは10〜80μmである。前記樹脂層の厚さが1μm未満だと、封止用フィルムと電子部品用基板の回路面との密着性が低下する可能性があり、600μmを超えるとパッケージ設計の障害になる可能性がある。
また、本発明の封止用フィルムは、図1に示すように、上記樹脂層2の片面に、これを支持してフィルムの強度や取扱い性等を向上させうる基材層1を有していてもよい。基材層の厚さは、樹脂層の厚みや強度等を考慮して適宜決定すればよく、特に限定されないが、好ましくは5〜600μmであり、より好ましくは5〜500μmであり、特に好ましくは5〜300μmであり、最も好ましくは10〜300μmである。前記基材層の厚さが5μm未満では、封止用フィルム作製時の強度不足により封止用フィルム自体が作製できない可能性が有り、基材層の厚さが600μmを超えても特に利点は無く、封止用フィルム自体が高価になる可能性が有る。
基材層として使用し得る材料としては特に制限が無く、例えば、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。
また、本発明の封止用フィルムは、図2に示すように、上記樹脂層2の一方の面に上記基材層1を、他方の面に保護層3を有していてもよい。保護層の厚さは、特に限定されないが、好ましくは5〜300μmであり、より好ましくは5〜200μmであり、特に好ましくは5〜100μmであり、最も好ましくは10〜100μmである。前記保護層の厚さが5μm未満では封止用フィルム作製時の強度不足により十分に保護できない可能性が有り、保護層の厚さが300μmを超えても特に利点は無く、封止用フィルム自体が高価になる可能性が有る。
保護層として使用し得る材料としては特に制限が無く、例えば、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。
本発明の封止用フィルムは、図1に示すような基材層1/樹脂層2の2層構造、図2に示すような基材層1/樹脂層2/保護層3の3層構造のどちらでも使用することができる。
本発明の封止用フィルムを作製する方法は、特に限定されないが、例えば、基材層上に、上記樹脂(A)、フィラー(B)および熱可塑性樹脂(C)を含むワニスを塗布した後、加熱乾燥により溶剤を除去して、Bステージ状態の樹脂層を形成することにより作製することができる。上記加熱乾燥条件は、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。また、ワニスの塗布方法は、特に制限はないが、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。
ワニスを作製する際に使用する溶媒に関しては特に制限が無く、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホラン等の含硫黄系溶媒、γ−ブチロラクトン、酢酸セロソルブ等のエステル系溶媒、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、N−メチルピロリドン、ジメチルアセトアセド、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン等の含窒素系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒等が挙げられ、これらは単独で又は2種類以上組み合わせて使用することができる。作業性及び相溶性を考慮すると、前述の熱可塑性樹脂(C)として室温で極性溶媒に可溶なポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはこれらの前駆体を用いた場合は、室温で溶解する極性溶媒と同一のものを使用するのが好ましい。
溶媒の配合量は特に制限が無いが、ワニスを作製した際の不揮発分が5〜90重量%であることが好ましく、5〜80重量%であることがより好ましく、10〜80重量%であることが特に好ましい。前記不揮発分が5重量%未満だと使用する溶媒量が多くてフィルム化する際の作業性が低下する可能性が有り、90重量%を超えるとワニスの粘度が高くなりフィルム化する際の作業性が低下する可能性が有る。
本発明の封止用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2層構造の封止用フィルムであり、図2は基材層1、樹脂層2及び保護層3からなる3層構造の封止用フィルムである。また、図3は機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品の封止前である。図1あるいは図2からなる封止用フィルムを、図1の場合はそのまま基材4に樹脂層2が接するように、図2の場合は保護層3をはく離した後、基材4に樹脂層2が接するようにラミネートする。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)を得ることができる。
基材4に樹脂層2が接するようにラミネートする工程は、基材に負荷を与えず、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℃以下であることが好ましい。
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、基材に直接封止用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。
本発明の封止用フィルムは、耐熱性、信頼性、接着性、作業性及び耐薬品性に優れるため、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。
本発明の封止用フィルムは下記の工程を含む電子部品の製造法に好適に用いることが出来る。すなわち、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樹脂層面が接するよう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(I)、前記封止用フィルム付き電子部品用基板から基材層をはく離して、樹脂層付き電子部品用基板を得る工程(II)、前記樹脂層付き電子部品用基板の樹脂層封止側と反対側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(III)、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(IV)、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(V)を含む電子部品の製造法に好適に用いることが出来る。
以下、各工程について説明する。
工程(I)では、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樹脂層面が接するよう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。この際、保護層を有する封止用フィルムを用いる場合は、保護層をはく離除去した後、電子部品用基板の回路面に、封止用フィルムの樹脂層面が接するようラミネートする。ラミネート温度は、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℃以下であることが好ましい。
工程(II)では、工程(I)で得られた前記封止用フィルム付き電子部品用基板から基材層をはく離して、樹脂層付き電子部品用基板を得る。
工程(III)では、工程(II)で得られた前記樹脂層付き電子部品用基板の樹脂層封止側と反対側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。ダイシングテープはダイシングの際に電子部品用基板を保持する為のものであれば特に制限されない。ラミネート温度は、通常、30〜140℃である。
工程(IV)では、工程(III)で得られた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。ダイシングは、通常、ダイシングカッターなどを用いて行なわれる。
工程(V)では、工程(IV)で得られた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。
上記により得られる樹脂層付き電子部品を、電子部品を搭載する所定の部位に、上記樹脂層を介して加熱、加圧、接着することにより電子部品を製造することができる。
また、本発明の封止用フィルムは、前記工程(I)で用いる電子部品用基板の回路面が中空構造を有している場合に、特に好適に用いられる。かかる中空構造を有する電子部品としては、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を有するものが挙げられる。
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。
(合成例1):ポリアミドイミド樹脂(PAI−1)の合成
温度計、撹拌機、窒素導入管、油水分離機付き冷却管を取り付けた0.5リットルの4つ口フラスコに窒素気流下、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン45.92g(112ミリモル)を入れ、N−メチル−2−ピロリドン50gを加えて溶解した。次に20℃を超えない様に冷却しながら無水トリメリット酸クロライド23.576g(112ミリモル)を加えた。室温(25℃)で1時間撹拌した後、20℃を超えない様に冷却しながらトリエチルアミン13.5744g(134.4ミリモル)を加えて、室温(25℃)で3時間反応させてポリアミック酸ワニスを製造した。得られたポリアミック酸ワニスを更に190℃で脱水反応を6時間行い、ポリアミドイミド樹脂のワニスを製造した。このポリアミドイミド樹脂のワニスを水に注いで得られる沈殿物を分離、粉砕、乾燥して一旦粉末化し、重量平均分子量60,000のポリアミドイミド樹脂(PAI−1)を得た。得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)は、室温でシクロヘキサノンに溶解した。
(実施例1):封止用フィルム(A)の作製
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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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/cm)95重量部、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重量部、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重量部及び合成例1で得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)19重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約30重量%のワニスを得た。なお、不揮発分(NV)の測定方法は下記の通りとした。加熱乾燥は、170で1時間行なった。
NV(重量%)=(加熱乾燥後のワニス量(g)/加熱乾燥前のワニス量(g))×100
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分間及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が30μmの塗膜とし、Bステージ状態の封止用フィルム(A)を得た。
(実施例2):封止用フィルム(B)の作製
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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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/cm)50重量部、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重量部、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重量部及び合成例1で得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)15重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約30重量%のワニスを得た。
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A31B、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分間及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が30μmの塗膜とし、Bステージ状態の封止用フィルム(B)を得た。
(実施例3):封止用フィルム(C)の作製
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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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/cm)24重量部、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重量部、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重量部及び合成例1で得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)12重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約30重量%のワニスを得た。
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A31B、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分間及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が25μmの塗膜とし、Bステージ状態の封止用フィルム(C)を得た。
(実施例4):封止用フィルム(D)の作製
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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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/cm)275.5重量部、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重量部、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重量部及び合成例1で得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)37.05重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約30重量%のワニスを得た。
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分間及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が30μmの塗膜とし、Bステージ状態の封止用フィルム(D)を得た。
(実施例5):封止用フィルム(E)の作製
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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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/cm)2.8重量部、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重量部、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重量部及び合成例1で得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)9.8重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約30重量%のワニスを得た。
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分間及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が30μmの塗膜とし、Bステージ状態の封止用フィルム(E)を得た。
(実施例6):封止用フィルム(F)の作製
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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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/cm)95重量部、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重量部、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重量部及び合成例1で得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)0.5重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約30重量%のワニスを得た。
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分間及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が30μmの塗膜とし、Bステージ状態の封止用フィルム(F)を得た。
(実施例7):封止用フィルム(G)の作製
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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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重量部、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/cm)95重量部、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重量部、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重量部及び合成例1で得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)152重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約30重量%のワニスを得た。
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分間及び110℃、5分間加熱乾燥して、膜厚が30μmの塗膜とし、Bステージ状態の封止用フィルム(G)を得た。
(比較例1):封止用フィルム(H)の作製
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/cm)を配合しないこと以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態の封止用フィルム(H)を得た。
(比較例2):封止用フィルム(I)の作製
実施例1において合成例1で得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)を配合しないこと以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態の封止用フィルム(I)を得た。
(比較例3):封止用フィルム(J)の作製
実施例1において合成例1で得られたポリアミドイミド樹脂(PAI−1)を200重量部にしたこと以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態の封止用フィルム(J)を得た。
(比較例4):封止用フィルム(K)の作製
実施例1において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℃)を10重量部にしたこと以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態の封止用フィルム(K)を得た。
(比較例5):封止用フィルム(L)の作製
実施例1において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℃)を385重量部にしたこと以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態の封止用フィルム(L)を得た。
(比較例6):封止用フィルム(M)の作製
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/cm)を300重量部にしたこと以外は実施例1と全く同様の操作を行い、Bステージ状態の封止用フィルム(M)を得た。
[封止用フィルムの評価]
実施例1〜7、比較例1〜6で作製した封止用フィルム(A)〜(M)について以下のとおり評価を行なった。
(1)Tg(ガラス転移温度)
各封止用フィルムを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、周波数10Hz、昇温速度2℃/分の条件でTgを測定した。
(2)熱分解開始温度
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℃/分、空気雰囲気下の条件で熱分解開始温度を測定した。
(3)貯蔵弾性率
各封止用フィルムを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)を測定した。
(4)ダイシェア強度
各封止用フィルムの樹脂層を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/分)、封止用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封止側と反対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7mm×7mm角にダイシング、さらに洗浄、乾燥を行い、ダイシングテープを剥離して、樹脂層付き半導体素子を得た。
上記によって得られた7mm×7mm角の樹脂層付き半導体素子の樹脂層側を、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)に熱圧着(160℃、0.1MPa、5秒)し、170℃で1時間硬化後、ダイシェア強度(図5参照)を測定し、密着強度を評価した。
(5)耐フラックス性
各封止用フィルム(5mm×5mm)を図6の(a)及び(b)に示す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/分)、封止用フィルム付き基板を作製した。この封止用フィルム付き基板をフラックス(太陽電気産業株式会社製、BS−10、無酸タイプ、グリース状、溶剤無し)に220℃で1時間浸漬し、封止用フィルムのフラックス透過性を評価した。なお、上記基板50個で評価し、フラックスが封止用フィルムを透過した基板の個数によって下記のように判断した。実用上問題ないものは◎又は○である。
◎:フラックスが封止用フィルムを透過した基板が0個
〇:フラックスが封止用フィルムを透過した基板が1個以上10個未満
△:フラックスが封止用フィルムを透過した基板が10個以上50個未満
×:フラックスが封止用フィルムを透過した基板が50個
(6)耐PCT性
各封止用フィルム(5mm×5mm)を図6の(a)及び(b)に示す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/分)、封止用フィルム付き基板を作製した。この封止用フィルム付き基板10個を飽和PCT(121℃、0.2MPa、湿度100%)中に48時間投入し、封止用フィルムが剥がれた基板の個数で高温高湿環境下での信頼性を評価した(例:封止用フィルムが剥がれた基板が5個の場合は、「5/10」と表す。)。
以上の評価結果をまとめて表1に示す。
Figure 2009147289
表1より、本発明の封止用フィルムは、耐熱性、高温高湿環境下での信頼性、接着性、作業性及び耐薬品性に優れることが分る。フィラー(B)成分を含まない比較例1の封止用フィルムは、高温高湿環境下での信頼性に劣ることが分る。熱可塑性樹脂(C)成分を含まない比較例2の封止用フィルムは、耐薬品性に劣ることが分る。熱可塑性樹脂(C)成分の量が多い比較例3の封止用フィルムは、接着性、高温高湿環境下での信頼性に劣ることが分る。高分子量成分(A1)の量が少ない比較例4の封止用フィルムは、高温高湿環境下での信頼性に劣ることが分る。高分子量成分(A1)の量が多い比較例5の封止用フィルムは、耐薬品性及び高温高湿環境下での信頼性に劣ることが分る。フィラー(B)成分の量が多い比較例6の封止用フィルムは、耐薬品性及び高温高湿環境下での信頼性に劣ることが分る。
基材層1及び樹脂層2から形成された封止用フィルムの模式図である。 基材層1、樹脂層2及ぶ保護層3から形成された封止用フィルムの模式図である。 機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品の封止前の模式図である。 封止用フィルムで封止された機能素子が配線板上に中空モールドされた電子部品の模式図である。 ダイシェア強度測定方法の模式図である。 回路面が中空構造を有している基板の上面図(a)、断面図(b)である。
符号の説明
1:基材層
2:樹脂層
3:保護層
4:基材

Claims (8)

  1. 架橋性官能基を含む重量平均分子量が10万以上かつTgが−50〜50℃である高分子量成分(A1)15〜85重量%及びエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性成分(A2)85〜15重量%を含む樹脂(A)100重量部に対し、
    フィラー(B)1〜300重量部、
    ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはこれらの前駆体から選ばれる少なくとも一種の熱可塑性樹脂(C)0.1〜200重量部とを含有する樹脂層を有することを特徴とする封止用フィルム。
  2. 前記樹脂層の片面に厚さ5〜600μmの基材層を有し、かつ前記樹脂層の厚さが1〜600μmである請求項1記載の封止用フィルム。
  3. 前記樹脂層の一方の面に厚さ5〜600μmの基材層を有し、前記樹脂層の他方の面に厚さ5〜300μmの保護層を有し、かつ前記樹脂層の厚さが1〜600μmである請求項1記載の封止用フィルム。
  4. 前記フィラー(B)が無機フィラーである請求項1〜3のいずれか一項に記載の封止用フィルム。
  5. 前記熱可塑性樹脂(C)が、下記一般式(I)で表される芳香族ジアミンを含有するジアミン類と、ジカルボン酸、ジカルボン酸の反応性酸誘導体、トリカルボン酸、トリカルボン酸の反応性酸誘導体、テトラカルボン酸及びテトラカルボン酸の反応性酸誘導体から選ばれる少なくとも一種の酸化合物とを反応させて得られるものである請求項1〜4のいずれか一項に記載の封止用フィルム。
    Figure 2009147289
    (式(I)中、R、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜9のアルキル基、炭素数1〜9のアルコキシ基又はハロゲン原子のいずれかであり、Xは単結合、−O−、−S−、−SO−、−C(=O)−、−S(=O)−、あるいは下記式(Ia)で表される基のいずれかである。)
    Figure 2009147289
    (式(Ia)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ハロゲン原子又はフェニル基のいずれかである。)
  6. 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200〜6000MPaである請求項1〜5のいずれか一項に記載の封止用フィルム。
  7. 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樹脂層面が接するよう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基材層をはく離して、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封止側と反対側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、
    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法に用いられる請求項1〜6のいずれか一項に記載の封止用フィルム。
  8. 前記電子部品用基板の回路面が中空構造を有していることを特徴とする請求項7記載の封止用フィルム。
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