JP2015061720A - 部品封止用フィルムの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造時のボイドの発生を抑制することができ、使用時の埋め込み性を向上させることができ、硬化時の膨張を抑制することができる部品封止用フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】(A)支持体と、該支持体に設けられており厚さが100μm以上である仮樹脂組成物層とを有する支持体付き仮樹脂組成物層を用意する工程と、(B)前記支持体付き仮樹脂組成物層の仮樹脂組成物層上に、樹脂組成物を塗布し、塗布膜を乾燥処理して前記仮樹脂組成物層と一体化させる工程とを含み、前記工程(B)を1回のみ行うか、又は2回以上繰り返して、厚さが200μmを超え、かつ700μm以下である樹脂組成物層を前記支持体に形成する、部品封止用フィルムの製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子部品などの部品を封止するための部品封止用フィルムの製造方法に関する。
近年、スマートフォン、タブレット端末(タブレットPC)といった小型の高機能携帯端末の需要が増大している。このような高機能携帯端末を機能させるために用いられる半導体装置などについて、さらなる小型化及び高機能化が求められている。このような半導体装置の構造として例えば、半導体チップなどの部品を2個以上内包するように封止したマルチチップパッケージ、さらには複数個のマルチチップパッケージ同士を互いに接合し、さらに一体的に封止することにより構成されるパッケージオンパッケージ(PoP)と称される構造が注目されている。
また、半導体チップ、コンデンサなどの部品を内層回路基板に内蔵させることにより部品の搭載量を増大させつつ小型化を図ることができるプリント配線板として、部品内蔵回路板が提案されている。
上記のようなマルチチップパッケージ、パッケージオンパッケージ、部品内蔵回路板に含まれる部品を封止するために、支持体に封止材料である樹脂組成物層が設けられたシート材料が用いられる場合がある。
このような従来のシート材料では、樹脂組成物層の厚さが不足して部品を十分に封止できない場合があるため、樹脂組成物層の厚さをより厚くするために樹脂組成物層が設けられたシート材料の樹脂組成物層同士を貼り合わせる方法が提案されている(特許文献1参照。)。
特開2012−25907号公報
しかしながら、樹脂組成物層の厚さをより厚くするため、予め形成された2枚のシート材料同士を貼り合わせる上記背景技術にかかる方法では、貼り合わせ工程に起因して、貼り合わせ工程によってより厚く形成された樹脂組成物層内にボイドが発生してしまったり、剥離が発生して部分的に品質が均一でなくなってしまったり、特に貼り合わせ工程後のシート状材料をロール状に巻き取るときに樹脂組成物層の両主面に貼合されているキャリア材(支持体、保護フィルム等)の厚さが厚いことに起因して、巻きずれや皺が発生してしまうなどの問題点があった。
本発明者らは、近年の技術の進歩により、成膜工程を実施しつつ形成される層の厚さを測定し管理することができるようになってきている状況に鑑みて、直接的な塗布により、樹脂組成物層の厚さを所定の厚さとなるように制御しつつさらに厚くするという従来は困難と考えられてきた手段によっても上記の問題点を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は下記〔1〕〜〔16〕を提供する。
〔1〕 (A)支持体と、該支持体に設けられており厚さが100μm以上である仮樹脂組成物層とを有する支持体付き仮樹脂組成物層を用意する工程と、
(B)前記支持体付き仮樹脂組成物層の仮樹脂組成物層上に、樹脂組成物を塗布して塗布膜を形成し、該塗布膜を乾燥処理して前記仮樹脂組成物層と一体化させる工程とを含み、
前記工程(B)を1回のみ行うか、又は2回以上繰り返して、厚さが200μmを超え、かつ700μm以下である樹脂組成物層を前記支持体に形成する、部品封止用フィルムの製造方法。
〔2〕 前記仮樹脂組成物層を形成するための樹脂組成物の組成と、前記塗布膜を形成するための樹脂組成物の組成とを同一の組成として前記樹脂組成物層を形成する、〔1〕に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔3〕 前記工程(A)が、前記支持体に樹脂組成物を塗布し、乾燥処理して仮樹脂組成物層を形成することにより支持体付き仮樹脂組成物層を用意する工程である、〔1〕又は〔2〕に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔4〕 前記塗布膜を乾燥させるための乾燥条件を、温度を70℃〜150℃とし、時間を3分間〜15分間とする、〔1〕〜〔3〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔5〕 前記仮樹脂組成物層を形成するための第1の乾燥条件と、前記樹脂組成物層を形成するための第2の乾燥条件とを異ならせて前記乾燥処理を行う、〔4〕に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔6〕 前記第1の乾燥条件における時間を、前記第2の乾燥条件の時間よりも短くする、〔5〕に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔7〕 前記仮樹脂組成物層の厚さが100μm〜200μmである、〔1〕〜〔6〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔8〕 前記工程(B)を1回のみ行う場合、該工程(B)により付加される部分の厚さが100μm〜200μmであり、前記工程(B)を2回以上繰り返して行う場合、2回以上の該工程(B)により付加される部分の厚さがそれぞれ100μm〜200μmである、〔1〕〜〔7〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔9〕 前記工程(B)を、1回のみ行うか、又は2回のみ繰り返す、〔1〕〜〔8〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔10〕 前記支持体が、離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムである、〔1〕〜〔9〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔11〕 前記樹脂組成物が、エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を含む、〔1〕〜〔10〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔12〕 前記支持体として長尺の支持体を用いて、ロールツーロール方式で前記工程(A)及び前記工程(B)のうちのいずれか一方又は両方を行う、〔1〕〜〔11〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔13〕 前記部品封止用フィルムが、樹脂組成物層に接合され、かつその厚さが前記支持体の厚さよりも薄い保護フィルムをさらに有する、ロール状の部品封止用フィルムである、〔1〕〜〔12〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔14〕 前記樹脂組成物層の最低溶融粘度が、50ポイズ〜10000ポイズの範囲である、〔1〕〜〔13〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔15〕 前記樹脂組成物層の残留溶剤率が、5質量%以下である、〔1〕〜〔14〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
〔16〕 前記樹脂組成物層の残留溶剤率が、1.5質量%〜5質量%である、〔1〕〜〔15〕のいずれか1つに記載の部品封止用フィルムの製造方法。
本発明の部品封止用フィルムの製造方法によれば、部品封止用フィルムの製造時にボイドの発生を抑制することができ、歩留りよく、厚さが200μm程度以上の比較的厚い高品質な部品封止用フィルムを製造することができる。さらに、本発明の部品封止用フィルムの製造方法により得られた部品封止用フィルムは、最低溶融粘度が低く埋め込み性に優れ、硬化時に樹脂組成物層(硬化体)内にボイドが発生しにくい優れたフィルムであるため、マルチチップパッケージ、パッケージオンパッケージ、部品内蔵回路板などに搭載又は内蔵された部品の封止工程に好適に用いることができる。
[部品封止用フィルムの製造方法]
以下、本発明の部品封止用フィルム(以下、接着フィルムという場合がある。)の製造方法について詳細に説明する。
本発明の部品封止用フィルムの製造方法は、(A)支持体と、該支持体に設けられた仮樹脂組成物層とを有する支持体付き仮樹脂組成物層を用意する工程(工程(A)という。)と、(B)支持体付き仮樹脂組成物層の仮樹脂組成物層上に、樹脂組成物を塗布し、塗布膜を乾燥処理して仮樹脂組成物層と一体化させる工程(工程(B)という。)とを含み、工程(B)を1回のみ行うか、又は2回以上繰り返して、厚さが200μmを超え、かつ700μm以下である樹脂組成物層を支持体に形成することを特徴としている。
ここで、「樹脂組成物」とは仮樹脂組成物層、樹脂組成物層を形成するための材料(成分)を含む組成物を意味する。また樹脂組成物を有機溶剤などの媒質(溶剤)にさらに溶解させるか、又は分散させた液状体を樹脂ワニスという。すなわち、樹脂ワニスは「樹脂組成物」の一態様である。よって本明細書において「樹脂組成物」という場合には「樹脂ワニス」が含まれる場合がある。
さらに、「仮樹脂組成物層」及び「樹脂組成物層」とは、樹脂組成物からなる塗布膜を乾燥処理して、揮発成分の含有量(溶剤残留量)を所定量以下とした層構造体をいう。
樹脂組成物をダイコーターなどの従来公知の任意好適な塗布手段を用いて支持体に塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥処理することによって仮樹脂組成物層及び樹脂組成物層を形成することができる。
<工程(A)>
まず、支持体と、該支持体に設けられた仮樹脂組成物層とを有する支持体付き仮樹脂組成物層を用意する、工程(A)を行う。
工程(A)の支持体付き仮樹脂組成物層としては、例えば、予め製造され、所定の貯蔵条件で貯蔵されていた支持体付き仮樹脂組成物層を用いることができ、また市販されている支持体付き仮樹脂組成物層(支持体に「仮樹脂組成物層」に相当する樹脂組成物層が設けられている構造体)を用いることもできる。
(支持体)
支持体は、対向する2つの主面を有する板状体又はフィルムからなる構造体である。支持体としては、例えば、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔、離型紙が挙げられ、プラスチック材料からなるフィルム、金属箔が好ましい。支持体として、長尺のフィルムを用いることもできる。
支持体としてプラスチック材料からなるフィルムを使用する場合のプラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル、環状ポリオレフィン、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエーテルサルファイド(PES)、ポリエーテルケトン、ポリイミドなどが挙げられる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましく、安価なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
支持体として金属箔を使用する場合、金属箔としては、例えば、銅箔、アルミニウム箔等が挙げられ、銅箔が好ましい。銅箔としては、銅の単金属からなる箔を用いてもよく、銅と他の金属(例えば、スズ、クロム、銀、マグネシウム、ニッケル、ジルコニウム、ケイ素、チタン等)との合金からなる箔を用いてもよい。
支持体には、後述する仮樹脂組成物層又は樹脂組成物層と接合する面、樹脂組成物が塗布される面にマット処理、コロナ処理が施されていてもよい。
また、支持体としては、仮樹脂組成物層又は樹脂組成物層と接合する側、樹脂組成物が塗布される側に離型層を有する離型層付き支持体を使用してもよい。離型層付き支持体の離型層の形成に用いられる離型剤としては、例えば、アルキド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される1種以上の離型剤が挙げられる。離型層付き支持体は、市販品を用いてもよく、例えば、アルキド樹脂系離型剤を主成分とする離型層を有するPETフィルムである、リンテック(株)製の「SK−1」、「AL−5」、「AL−7」などが挙げられる。
支持体の厚さは、特に限定されないが、5μm〜75μmの範囲であることが好ましく、10μm〜60μmの範囲であることがより好ましい。なお、離型層付き支持体を使用する場合、離型層付き支持体全体の厚さが上記範囲内であることが好ましい。
(仮樹脂組成物層)
仮樹脂組成物層を形成するための樹脂組成物の材料(成分)については後述する。
仮樹脂組成物層を形成するための塗布膜の乾燥処理は、加熱、熱風吹きつけ等の公知の任意好適な乾燥方法により実施することができる。この乾燥処理により塗布膜は仮樹脂組成物層とされる。ここで仮樹脂組成物層の形成のための乾燥条件を「第1の乾燥条件」という。第1の乾燥条件は、樹脂組成物又は樹脂ワニスが含む有機溶剤の沸点などを勘案して決定すればよい。第1の乾燥条件は、例えば30質量%〜60質量%の有機溶剤を含む樹脂ワニスを用いる場合、温度を70℃〜150℃とし、時間を3分間〜15分間とすればよい。なお、歩留りを向上させる観点、厚さの精度を向上させる観点から、仮樹脂組成物層の厚さは100μm以上であることが好ましく、150μm以上であることがより好ましい。また、塗工後の乾燥処理を行いやすいという観点から、仮樹脂組成物層の厚さは200μm以下であることが好ましい。
以上のようにして「支持体付き仮樹脂組成物層」(以下、仮接着フィルムという場合がある。)が用意される。
支持体付き仮樹脂組成物層、あるいは仮樹脂組成物層上に1回以上樹脂組成物の塗布及び乾燥処理が行われた製造中途の構造体を一旦貯蔵する場合、すなわち樹脂組成物層の製造工程を一旦中断し、時間をおいて再開する場合には、仮樹脂組成物層の支持体と接合していない側の面(すなわち、支持体とは反対側の面)に接合する保護フィルムをさらに設けることが好ましい。この保護フィルムは、仮樹脂組成物層へのゴミ等の付着やキズの防止に寄与する。保護フィルムとしては、例えばポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム等を用いることができる。また支持体の材料と同じ材料からなるフィルムを用いることができる。保護フィルムの厚さは、特に限定されず、例えば、1μm〜40μmである。保護フィルムの厚さは支持体の厚さよりも薄いことが好ましい。
支持体付き仮樹脂組成物層への保護フィルムの貼り合わせは、従来公知のラミネーター装置を用いて行うことができる。
<工程(B)>
次に、工程(A)により用意された支持体付き仮樹脂組成物層の仮樹脂組成物層上に、樹脂組成物を塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥させて仮樹脂組成物層と一体化させる工程(B)を行う。
工程(B)は、1回のみ行うか、又は2回以上繰り返して、厚さ(の総計)が200μmを超え、かつ700μm以下である所定の厚さとなるように樹脂組成物層を支持体に形成する。このように樹脂組成物層を200μmを超える厚さとすることで部品の封止を好適に行うことができ、700μm以下の厚さとすることで歩留りを向上させることができる。樹脂組成物層の厚さは、好ましくは210μm〜700μm、220μm〜700μm、230μm〜700μm、240μm〜650μm、250μm〜600μmである。
本発明の部品封止用フィルムの製造において、歩留まり向上の観点、塗工回数を抑えて異物付着等のリスクを低減させる観点、樹脂組成物層の厚さの精度を向上させるという観点から、前記工程(B)は、1回のみ行うか、又は2回のみ繰り返すことが好ましい。
(1)工程(B)を1回のみ行う場合
この場合には、仮樹脂組成物層上に、樹脂組成物を塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥処理して仮樹脂組成物層と一体化させることにより、所定の厚さの樹脂組成物層が形成される。
このとき、工程(A)にかかる仮樹脂組成物層を形成するための樹脂組成物の組成と工程(B)にかかる塗布膜を形成するための樹脂組成物の組成とは、同一であっても異なっていてもよい。
また工程(A)にかかる仮樹脂組成物層の厚さと樹脂組成物層のうちの工程(B)により付加される部分の厚さとは、同一であっても異なっていてもよい。換言すると、(i)工程(B)により付加される部分の厚さを仮樹脂組成物層の厚さと同一の厚さとして形成してもよいし、(ii)工程(B)により付加される部分の厚さを仮樹脂組成物層の厚さと異なる厚さとして形成してもよい。
前記(ii)の場合には、仮樹脂組成物層の厚さを工程(B)により付加される部分の厚さよりも厚くなるように形成してもよいし、仮樹脂組成物層の厚さが工程(B)により付加される部分の厚さよりも薄くなるように形成してもよい。
工程(B)により付加される部分の厚さは100μm〜200μmであることが好ましい。このような範囲とすれば、樹脂組成物層の厚さの精度を良好にすることができ、歩留まり良く樹脂組成物層を形成することができる。
(2)工程(B)を2回以上繰り返して行う場合
この場合には、工程(A)にかかる仮樹脂組成物層上に、樹脂組成物を塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥させる工程を2回以上繰り返して各工程で形成される層を仮樹脂組成物層と一体化させることにより、所定の厚さの樹脂組成物層が形成される。
なお工程(B)を2回以上繰り返す場合に、工程(B)が1回以上行われているが最終的な所定の厚さに到達していない製造中途の層構造についても「仮樹脂組成物層」と称する。
このとき、工程(A)にかかる仮樹脂組成物層を形成するための樹脂組成物の組成、及び2回以上繰り返される工程(B)それぞれにかかる塗布膜を形成するための樹脂組成物の組成は、同一であっても異なっていてもよい。換言すると、工程(A)にかかる樹脂組成物と2回以上の工程(B)それぞれとにおいて樹脂組成物の組成は、すべて同一であってもよいし、いずれも異なっていてもよいし、これらのうちの複数が互いに異なっており、かつ残りが同一であってもよい。
また工程(A)にかかる仮樹脂組成物層の厚さと樹脂組成物層のうちの2回以上繰り返して行われる工程(B)それぞれにより付加される部分の厚さとは、同一であっても異なっていてもよい。換言すると、工程(A)にかかる仮樹脂組成物層の厚さ、及び2回以上の工程(B)より付加される部分の厚さそれぞれは、すべて同一であってもよいし、いずれも異なっていてもよいし、これらのうちの複数が互いに異なっておりかつ残りが同一であってもよい。工程(A)にかかる仮樹脂組成物層の厚さ、及び2回以上の工程(B)より付加される部分の厚さそれぞれは、塗布装置、フィルムの搬送装置の搬送速度等を勘案して上記の通り任意好適に設定することができる。工程(A)にかかる仮樹脂組成物層の厚さ、及び2回以上の工程(B)より付加される部分の厚さそれぞれは、仮樹脂組成物層、樹脂組成物層の乾燥の程度、ハンドリング等の観点から、200μm以下とすることが好ましい。
工程(A)にかかる仮樹脂組成物層の厚さ、及び2回以上の工程(B)により付加される部分の厚さそれぞれのいずれもが異なる場合、又はこれらのうちの複数が互いに異なっておりかつ残りが同一である場合の厚さの大小関係は特に限定されない。
工程(B)を2回以上行うことにより付加される部分の厚さはそれぞれ100μm〜200μmであることが好ましい。このような範囲とすれば、厚さの精度を良好であり、歩留まり良く樹脂組成物層を形成することができる。
(樹脂組成物層)
樹脂組成物層を形成するための塗布膜の乾燥処理は、仮樹脂組成物層の形成工程における乾燥処理と同様に、加熱、熱風吹きつけ等の公知の任意好適な乾燥方法により実施することができる。この乾燥処理により、塗布膜は仮樹脂組成物層と一体的に構成され樹脂組成物層とされる。ここで1回以上行われ得る工程(B)にかかる乾燥条件を「第2の乾燥条件」という。第2の乾燥条件は、樹脂組成物が含む有機溶剤の沸点などを勘案して決定すればよい。第2の乾燥条件は、温度を70℃〜150℃とし、時間を3分間〜15分間とすればよい。
上記の乾燥処理においては、工程(A)にかかる仮樹脂組成物層を形成するための第1の乾燥条件と、工程(B)にかかる第2の乾燥条件とを異ならせて乾燥処理を行ってもよい。この場合、樹脂組成物層の厚さの精度を高める観点から、第1の乾燥条件における時間を第2の乾燥条件の時間よりも短くすることが好ましく、及び/又は第1の乾燥条件における温度(平均温度)を第2の乾燥条件の温度(平均温度)よりも低くすることが好ましい。
また、工程(A)にかかる第1の乾燥条件及び2回以上繰り返される工程(B)にかかる第2の乾燥条件それぞれは、互いに同一であっても異なっていてもよい。換言すると、第1の乾燥条件及び2回以上行われる第2の乾燥条件それぞれは、すべて同一の条件であってもよいし、いずれも異なっていてもよいし、これらのうちの複数が互いに異なっており、かつ残りが同一であってもよい。
なお、第1の乾燥条件及び第2の乾燥条件にかかる乾燥処理がロール状の長尺の支持体を搬送しながら行われる場合には、乾燥処理は移動しつつある露出した領域に連続的に行われる。結果として長尺の仮樹脂組成物層、樹脂組成物層が均一に乾燥処理される。
また、形成された樹脂組成物層の残留溶剤率は1.5質量%〜5質量%であることが好ましい。
残留溶剤率は、硬化時に樹脂組成物層(硬化体)内にボイドが発生することを防止する観点から、5質量%以下であることが好ましい。また、樹脂組成物層の取扱い性を向上させる観点から、残留溶剤率は1.5質量%以上であることが好ましい。
支持体付き仮樹脂組成物層に、仮樹脂組成物層に接合する保護フィルムが設けられている場合には、保護フィルムを剥離したときに露出した仮樹脂組成物層上に樹脂組成物が塗布される。
上記の仮樹脂組成物層の形成工程及び/又は樹脂組成物層の形成工程は、形成される仮樹脂組成物層及び/又は樹脂組成物層の厚さが所定の厚さとなっているかを逐次計測し、厚さを管理しつつ実施することが好ましい。このようにすれば樹脂組成物層の厚さの均一性をより高めることができ、部品封止用フィルムの品質をより向上させることができる。
工程(A)及び工程(B)のうちのいずれか一方又は両方は、支持体として長尺の支持体を用いて、ロールツーロール方式で行うことが好ましい。工程(A)及び工程(B)のうちのいずれか一方又は両方は、バッチ方式で行ってもよく、また工程(A)及び1回以上行われる工程(B)それぞれは、ロールツーロール方式とバッチ方式とを組み合わせて行ってもよい。
ロールツーロール方式による仮樹脂組成物層及び/又は樹脂組成物層の形成工程は、巻き出しロール及び巻き取りロールを含む少なくとも2つのロール間に張り渡された長尺の支持体(基板、フィルム)を連続的に搬送しながら、巻き出しロール及び巻き取りロール間に露出する支持体の一方の主面に樹脂組成物を塗布して塗布膜を形成し、連続的に塗布膜を乾燥処理して仮樹脂組成物層又は樹脂組成物層を形成し、さらには連続的に形成された層の厚さを測定することにより行われる。
工程(A)と1回行われるか又は2回以上繰り返される工程(B)とは、ロールツーロール方式で一連の工程として実施することもできる。これらの工程をロールツーロール方式により実施すれば、歩留まりをより向上させることができる。
本発明の部品封止用フィルムは、樹脂組成物層の支持体と接合していない側の面(すなわち、支持体とは反対側の面)を覆う、保護フィルムをさらに備えていてもよい。保護フィルムは、樹脂組成物層へのゴミ等の付着やキズの防止に寄与する。保護フィルムの材料としては、仮樹脂組成物層、支持体について説明した材料と同じ材料を用いることができる。保護フィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、1μm〜40μmである。特に、ロール状の部品封止用フィルムを作製する際に、巻きずれや皺を防止できることから、保護フィルムの厚さは支持体の厚さよりも薄いことが好ましい。部品封止用フィルムは、封止工程を実施する際には、保護フィルムを剥離して樹脂組成物層を露出させることによって使用可能となる。
<樹脂組成物>
ここで仮樹脂組成物層、樹脂組成物層の形成に用いられる樹脂組成物の成分について説明する。なお、本明細書中の説明において、各成分の含有量は、樹脂組成物中の不揮発成分の合計を100質量%としたときの量である。
部品封止用フィルムは、既に説明したように、支持体と、該支持体に接合するように設けられる樹脂組成物層とを含んでいる。そして樹脂組成物層の厚さは、200μmを超え、かつ700μm以下とされる。樹脂組成物層の材料として用いられる樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を用いることができ、エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を含む樹脂組成物であることが好ましい。樹脂組成物は、更に熱可塑性樹脂、硬化促進剤、難燃剤及びゴム粒子等の添加剤を含んでいてもよい。以下、これらについてそれぞれ説明する。
−エポキシ樹脂−
エポキシ樹脂としては、例えば、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノールエポキシ樹脂、ナフトールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert−ブチル−カテコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂及びトリメチロール型エポキシ樹脂等が挙げられる。エポキシ樹脂は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を含むことが好ましい。エポキシ樹脂の不揮発成分を100質量%とした場合に、少なくとも50質量%以上は1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であることが好ましい。中でも、1分子中に2個以上のエポキシ基を有し、温度20℃で液状のエポキシ樹脂(以下、「液状エポキシ樹脂」という。)と、1分子中に3個以上のエポキシ基を有し、温度20℃で固体状のエポキシ樹脂(以下、「固体状エポキシ樹脂」という。)とを含むことが好ましい。エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを併用することで、優れた可撓性を有する樹脂組成物が得られる。また、樹脂組成物を硬化して形成される封止層(硬化体)の破断強度も向上する。
液状エポキシ樹脂としては、例えば、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、2官能脂肪族エポキシ樹脂、又はナフタレン型エポキシ樹脂が好ましく、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、又はナフタレン型エポキシ樹脂が挙げられる。液状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC(株)製の「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(ナフタレン型エポキシ樹脂)、三菱化学(株)製の「jER828EL」、「jER1007」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、「jER807」(ビスフェノールF型エポキシ樹脂)、「jER152」(フェノールノボラック型エポキシ樹脂)、新日鐵化学(株)製の「ZX1059」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合品)、「YL7410」(2官能脂肪族エポキシ樹脂)等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
固体状エポキシ樹脂としては、例えば、結晶性2官能エポキシ樹脂、4官能ナフタレン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノールエポキシ樹脂、ナフトールノボラックエポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂が挙げられる。固体状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC(株)製の「HP−4700」、「HP−4710」(4官能ナフタレン型エポキシ樹脂)、「N−690」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、「N−695」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、「HP−7200」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂)、「EXA7311」、「EXA7311−G3」、「HP6000」(ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂)、日本化薬(株)製の「EPPN−502H」(トリスフェノールエポキシ樹脂)、「NC7000L」(ナフトールノボラックエポキシ樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000H」、「NC3000L」、「NC3100」(ビフェニル型エポキシ樹脂)、新日鐵化学(株)製の「ESN475」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、「ESN485」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、三菱化学(株)製の「YX4000H」、「YL6121」(ビフェニル型エポキシ樹脂)、結晶性2官能エポキシ樹脂である「YX4000HK」(ビキシレノール型エポキシ樹脂)等が挙げられる。
エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを併用する場合、それらの量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)は、質量比で、1:0.1〜1:4の範囲であることが好ましい。液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との量比をかかる範囲とすることにより、i)接着フィルムの形態で使用する場合に適度な粘着性がもたらされる、ii)接着フィルムの形態で使用する場合に十分な可撓性が得られ、取り扱い性が向上する、並びにiii)十分な破断強度を有する硬化体を得ることができるなどの効果が得られる。上記i)〜iii)の効果の観点から、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との量比(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂)は、質量比で、1:0.3〜1:3.5の範囲であることがより好ましく、1:0.6〜1:3の範囲であることがさらに好ましく、1:0.8〜1:2.5の範囲であることが特に好ましい。
樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量は、3質量%〜50質量%であることが好ましく、5質量%〜45質量%であることがより好ましく、5質量%〜40質量%であることが更に好ましく、7質量%〜35質量%であることが特に好ましい。
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは50〜3000の範囲であり、より好ましくは80〜2000の範囲であり、さらに好ましくは110〜1000の範囲である。このような範囲とすることで、架橋密度が十分な硬化体を得ることができる。なお、エポキシ当量は、JIS K7236で規格化された方法に従って測定することができる。ここでエポキシ当量とは1当量のエポキシ基を含む樹脂の質量である。
−硬化剤−
硬化剤としては、上記エポキシ樹脂を硬化する機能を有する限り特に限定されないが、例えば、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、及びシアネートエステル系硬化剤が挙げられる。硬化剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤としては、例えば、ノボラック構造を有するフェノール系硬化剤、ノボラック構造を有するナフトール系硬化剤、含窒素フェノール系硬化剤、トリアジン骨格含有クレゾール系硬化剤、トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤が挙げられる。
フェノール系硬化剤及びナフトール系硬化剤の具体例としては、例えば、明和化成(株)製の「MEH−7700」、「MEH−7810」、「MEH−7851」、日本化薬(株)製の「NHN」、「CBN」、「GPH」、東都化成(株)製の「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN375」、「SN395」、DIC(株)製の「LA7052」、「LA7054」、「LA3018」等が挙げられる。
活性エステル系硬化剤としては、特に制限はないが、一般にフェノールエステル類、チオフェノールエステル類、N−ヒドロキシアミンエステル類、複素環ヒドロキシ化合物のエステル類等の反応活性の高いエステル基を1分子中に2個以上有する化合物が好ましく用いられる。当該活性エステル系硬化剤は、カルボン酸化合物及び/又はチオカルボン酸化合物とヒドロキシ化合物及び/又はチオール化合物との縮合反応によって得られる活性エステル系硬化剤が好ましい。特に耐熱性向上の観点から、カルボン酸化合物とヒドロキシ化合物とから得られる活性エステル系硬化剤が好ましく、カルボン酸化合物とフェノール化合物及び/又はナフトール化合物とから得られる活性エステル系硬化剤がより好ましい。カルボン酸化合物としては、例えば安息香酸、酢酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等が挙げられる。フェノール化合物又はナフトール化合物としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フェノールフタリン、メチル化ビスフェノールA、メチル化ビスフェノールF、メチル化ビスフェノールS、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、カテコール、α−ナフトール、β−ナフトール、1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシベンゾフェノン、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、フロログルシン、ベンゼントリオール、ジシクロペンタジエン型のジフェノール化合物、フェノールノボラック等が挙げられる。
活性エステル系硬化剤としては、具体的には、ジシクロペンタジエン型ジフェノール縮合構造を含む活性エステル化合物、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル化合物、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル化合物が挙げられる。
活性エステル系硬化剤の市販品としては、ジシクロペンタジエン型ジフェノール縮合構造を含む活性エステル化合物として、「EXB9451」、「EXB9460」、「EXB9460S」、「HPC−8000−65T」(DIC(株)製)、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物として「EXB9416−70BK」(DIC(株)製)、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル化合物として「DC808」(三菱化学(株)製)、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル化合物として「YLH1026」(三菱化学(株)製)などが挙げられる。
ベンゾオキサジン系硬化剤の具体例としては、昭和高分子(株)製の「HFB2006M」、四国化成工業(株)製の「P−d」、「F−a」が挙げられる。
シアネートエステル系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールAジシアネート、ポリフェノールシアネート(オリゴ(3−メチレン−1,5−フェニレンシアネート))、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルフェニルシアネート)、4,4’−エチリデンジフェニルジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノールAジシアネート、2,2−ビス(4−シアネート)フェニルプロパン、1,1−ビス(4−シアネートフェニルメタン)、ビス(4−シアネート−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,3−ビス(4−シアネートフェニル−1−(メチルエチリデン))ベンゼン、ビス(4−シアネートフェニル)チオエーテル、及びビス(4−シアネートフェニル)エーテル等の2官能シアネート樹脂、フェノールノボラック及びクレゾールノボラック等から誘導される多官能シアネート樹脂、これらシアネート樹脂が一部トリアジン化したプレポリマーなどが挙げられる。シアネートエステル系硬化剤の具体例としては、ロンザジャパン(株)製の「PT30」及び「PT60」(いずれもフェノールノボラック型多官能シアネートエステル樹脂)、「BA230」(ビスフェノールAジシアネートの一部又は全部がトリアジン化され三量体となったプレポリマー)等が挙げられる。
エポキシ樹脂と硬化剤との量比は、[エポキシ樹脂のエポキシ基の合計数]:[硬化剤の反応基の合計数]の比率で、1:0.2〜1:2の範囲であることが好ましく、1:0.3〜1:1.5の範囲であることがより好ましく、1:0.4〜1:1の範囲であることがさらに好ましい。ここで、硬化剤の反応基とは、活性水酸基、活性エステル基等であり、硬化剤の種類によって異なる。また、エポキシ樹脂のエポキシ基の合計数とは、各エポキシ樹脂の不揮発成分の質量をエポキシ当量で除した値をすべてのエポキシ樹脂について合計した値である。硬化剤の反応基の合計数とは、各硬化剤の不揮発成分の質量を反応基当量で除した値をすべての硬化剤について合計した値である。エポキシ樹脂と硬化剤との量比をかかる範囲内とすることにより、硬化物としたときの耐熱性がより向上する。
−無機充填材−
仮樹脂組成物層、樹脂組成物層の形成に用いられる樹脂組成物は、硬化体とするときの膨張率を低下させて硬化体と封止される部品等との熱膨張の差によるクラック、回路歪みなどの不具合の発生を防止し、溶融粘度の過度の低下を防止して部品の位置ズレを抑制し、精度よく封止する観点から、無機充填材を含むことが好ましい。
樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、硬化体の熱膨張率を低下させ、溶融粘度の過度の低下を防止し部品の位置ズレを抑制し、精度よく封止する観点から、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上、さらにより好ましくは60質量%以上、特に好ましくは62質量%以上、64質量%以上、又は66質量%以上である。特に部品の位置ズレを抑制する観点からは、樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、50質量%以上であることが好ましい。樹脂組成物中の無機充填材の含有量の上限は、硬化体の機械強度の観点から、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは85質量%以下である。
無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、タルク、クレー、雲母粉、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、ジルコン酸バリウム、及びジルコン酸カルシウム等が挙げられる。これらの中でも無定形シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ、中空シリカ等のシリカが特に好適である。またシリカとしては球状シリカが好ましい。無機充填材は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。市販されている球状(溶融)シリカとしては、(株)アドマテックス製「SOC2」、「SOC1」、「SOC4」、「SOC5」、「SOC6」が挙げられる。
無機充填材の平均粒径は、樹脂組成物の流動性を高めて十分な埋め込み性を実現する観点から、0.01μm〜4μmの範囲であることが好ましく、0.05μm〜2.5μmの範囲であることがより好ましく、0.1μm〜1.5μmの範囲であることがさらに好ましく、0.3μm〜1.0μmの範囲であることがさらにより好ましい。無機充填材の平均粒径はミー(Mie)散乱理論に基づくレーザー回折・散乱法により測定することができる。具体的にはレーザー回折散乱式粒度分布測定装置により、無機充填材の粒度分布を体積基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。無機充填材の平均粒径の測定には、無機充填材を超音波により水中に分散させた測定サンプルを好ましく使用することができる。レーザー回折散乱式粒度分布測定装置としては、(株)堀場製作所製LA−500等を使用することができる。
無機充填材は、耐湿性及び分散性を高める観点から、アミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、メルカプトシラン系カップリング剤、シラン系カップリング剤、オルガノシラザン化合物、チタネート系カップリング剤などの1種以上の表面処理剤で処理されていることが好ましい。表面処理剤の市販品としては、例えば、信越化学工業(株)製「KBM403」(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBM803」(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBE903」(3−アミノプロピルトリエトキシシラン)、信越化学工業(株)製「KBM573」(N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン)、信越化学工業(株)製「SZ−31」(ヘキサメチルジシラザン)等が挙げられる。
表面処理剤で表面処理された無機充填材は、溶剤(例えば、メチルエチルケトン(MEK))で洗浄処理した後に、無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量を測定することができる。具体的には、溶剤として十分な量のMEKを表面処理剤で表面処理された無機充填材に加えて、25℃で5分間超音波洗浄する。上澄液を除去し、固形分を乾燥させた後、カーボン分析計を用いて無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量を測定することができる。カーボン分析計としては、(株)堀場製作所製「EMIA−320V」等を使用することができる。
無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、無機充填材の分散性向上の観点から、0.02mg/m以上であることが好ましく、0.1mg/m以上であることがより好ましく、0.2mg/m以上であることが更に好ましい。他方、樹脂組成物層の溶融粘度の上昇を抑制する観点から、無機充填材の単位表面積当たりのカーボン量は、1mg/m以下であることが好ましく、0.8mg/m以下であることがより好ましく、0.5mg/m以下であることが更に好ましい。
樹脂組成物は、無機充填材としてシリカを、エポキシ樹脂として液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂との混合物(液状エポキシ樹脂:固体状エポキシ樹脂の質量比は1:0.1〜1:4の範囲であることが好ましく、1:0.3〜1:3.5の範囲であることがより好ましく、1:0.6〜1:3の範囲であることがさらに好ましく、1:0.8〜1:2.5の範囲が特に好ましい)を、硬化剤としてフェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、活性エステル系硬化剤及びシアネートエステル系硬化剤からなる群から選択される1種以上(好ましくはフェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤からなる群から選択される1種以上、より好ましくはトリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ナフトール系硬化剤からなる群から選択される1種以上、さらに好ましくはトリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂を含む硬化剤)を、それぞれ含むことが好ましい。かかる特定の成分を組み合わせて含む樹脂組成物に関しても、無機充填材、エポキシ樹脂、及び硬化剤の好適な含有量は上述のとおりであるが、中でも、無機充填材の含有量が30質量%〜90質量%の範囲であり、エポキシ樹脂の含有量が3質量%〜50質量%の範囲であることが好ましく、無機充填材の含有量が50質量%〜90質量%の範囲であり、エポキシ樹脂の含有量が5質量%〜45質量%の範囲であることがより好ましい。硬化剤の含有量に関しては、エポキシ樹脂のエポキシ基の合計数と、硬化剤の反応基の合計数との比が、好ましくは1:0.2〜1:2の範囲であり、より好ましくは1:0.3〜1:1.5の範囲であり、さらに好ましくは1:0.4〜1:1の範囲となるように含有させる。
−熱可塑性樹脂−
熱可塑性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、及びポリスルホン樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は8000〜70000の範囲であることが好ましく、10000〜60000の範囲であることがより好ましく、20000〜60000の範囲であることがさらに好ましい。熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法で測定される。具体的には、熱可塑性樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量は、測定装置として(株)島津製作所製LC−9A/RID−6Aを、カラムとして昭和電工(株)製Shodex K−800P/K−804L/K−804Lを、移動相としてクロロホルム等を用いて、カラム温度を40℃にて測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。
フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA骨格、ビスフェノールF骨格、ビスフェノールS骨格、ビスフェノールアセトフェノン骨格、ノボラック骨格、ビフェニル骨格、フルオレン骨格、ジシクロペンタジエン骨格、ノルボルネン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、アダマンタン骨格、テルペン骨格、及びトリメチルシクロヘキサン骨格からなる群から選択される1種以上の骨格を有するフェノキシ樹脂が挙げられる。フェノキシ樹脂の末端は、フェノール性水酸基、エポキシ基等のいずれの官能基でもよい。フェノキシ樹脂は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。フェノキシ樹脂の具体例としては、三菱化学(株)製の「1256」及び「4250」(いずれもビスフェノールA骨格含有フェノキシ樹脂)、「YX8100」(ビスフェノールS骨格含有フェノキシ樹脂)、及び「YX6954」(ビスフェノールアセトフェノン骨格含有フェノキシ樹脂)が挙げられ、その他にも、東都化成(株)製の「FX280」及び「FX293」、三菱化学(株)製の「YL7553」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」及び「YL7482」等が挙げられる。
アクリル樹脂としては、封止層の熱膨張率及び弾性率をより低下させる観点から、官能基含有アクリル樹脂が好ましく、Tg(ガラス転移点)が25℃以下のエポキシ基含有アクリル樹脂がより好ましい。
官能基含有アクリル樹脂の数平均分子量(Mn)は、好ましくは10000〜1000000であり、より好ましくは30000〜900000である。
官能基含有アクリル樹脂の官能基当量は、好ましくは1000〜50000であり、より好ましくは2500〜30000である。
Tgが25℃以下のエポキシ基含有アクリル樹脂としては、Tgが25℃以下のエポキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂が好ましく、その具体例としては、ナガセケムテックス(株)製の「SG−80H」(エポキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂(数平均分子量Mn:350000g/mol、エポキシ価0.07eq/kg、Tg11℃))、ナガセケムテックス(株)製の「SG−P3」(エポキシ基含有アクリル酸エステル共重合体樹脂(数平均分子量Mn:850000g/mol、エポキシ価0.21eq/kg、Tg12℃))が挙げられる。
ポリビニルアセタール樹脂の具体例としては、電気化学工業(株)製の電化ブチラール4000−2、5000−A、6000−C、6000−EP、積水化学工業(株)製のエスレックBHシリーズ、BXシリーズ、KSシリーズ、BLシリーズ、BMシリーズ等が挙げられる。
ポリイミド樹脂の具体例としては、新日本理化(株)製の「リカコートSN20」及び「リカコートPN20」が挙げられる。ポリイミド樹脂の具体例としてはまた、2官能性ヒドロキシル基末端ポリブタジエン、ジイソシアネート化合物及び四塩基酸無水物を反応させて得られる線状ポリイミド(特開2006−37083号公報に記載のポリイミド樹脂)、ポリシロキサン骨格含有ポリイミド(特開2002−12667号公報及び特開2000−319386号公報等に記載のポリイミド樹脂)等の変性ポリイミドが挙げられる。
ポリアミドイミド樹脂の具体例としては、東洋紡績(株)製の「バイロマックスHR11NN」及び「バイロマックスHR16NN」が挙げられる。ポリアミドイミド樹脂の具体例としてはまた、日立化成工業(株)製のポリシロキサン骨格含有ポリアミドイミド「KS9100」、「KS9300」等の変性ポリアミドイミドが挙げられる。
ポリエーテルスルホン樹脂の具体例としては、住友化学(株)製の「PES5003P」等が挙げられる。
ポリスルホン樹脂の具体例としては、ソルベイアドバンストポリマーズ(株)製のポリスルホン「P1700」、「P3500」等が挙げられる。
樹脂組成物中の熱可塑性樹脂の含有量は、0.1質量%〜20質量%であることが好ましい。熱可塑性樹脂の含有量をかかる範囲内とすることにより、樹脂組成物の粘度が適度となり、厚さやバルク性状の均一な樹脂組成物層を形成することができる。樹脂組成物中の熱可塑性樹脂の含有量は、0.5質量%〜10質量%であることがより好ましい。
−硬化促進剤−
硬化促進剤としては、例えば、リン系硬化促進剤、アミン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、グアニジン系硬化促進剤等が挙げられる。
リン系硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、ホスホニウムボレート化合物、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、n−ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルホスホニウムデカン酸塩、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネート等が挙げられる。
アミン系硬化促進剤としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミンなどのトリアルキルアミン、4−ジメチルアミノピリジン、ベンジルジメチルアミン、2,4,6,−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウンデセン等が挙げられる。
イミダゾール系硬化促進剤としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5ヒドロキシメチルイミダゾール、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール、1−ドデシル−2−メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン等のイミダゾール化合物及びイミダゾール化合物とエポキシ樹脂とのアダクト体が挙げられる。
グアニジン系硬化促進剤としては、例えば、ジシアンジアミド、1−メチルグアニジン、1−エチルグアニジン、1−シクロヘキシルグアニジン、1−フェニルグアニジン、1−(o−トリル)グアニジン、ジメチルグアニジン、ジフェニルグアニジン、トリメチルグアニジン、テトラメチルグアニジン、ペンタメチルグアニジン、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、1−メチルビグアニド、1−エチルビグアニド、1−n−ブチルビグアニド、1−n−オクタデシルビグアニド、1,1−ジメチルビグアニド、1,1−ジエチルビグアニド、1−シクロヘキシルビグアニド、1−アリルビグアニド、1−フェニルビグアニド、1−(o−トリル)ビグアニド等が挙げられる。
硬化促進剤は、1種単独で用いてもよく、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂と硬化剤との不揮発成分の合計量を100質量%としたとき、0.05質量%〜3質量%の範囲内で使用することが好ましい。
−難燃剤−
難燃剤としては、例えば、有機リン系難燃剤、有機系窒素含有リン化合物、窒素化合物、シリコーン系難燃剤、金属水酸化物等が挙げられる。用い得る難燃剤の例としては三光(株)製「HCA−HQ」が挙げられる。難燃剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。樹脂組成物層中の難燃剤の含有量は特に限定されないが、0.5質量%〜10質量%の範囲であることが好ましく、1質量%〜9質量%の範囲であることがより好ましく、1.5質量%〜8質量%の範囲であることがさらに好ましい。
−ゴム粒子−
ゴム粒子としては、例えば、後述する有機溶剤に溶解せず、上述のエポキシ樹脂、硬化剤、及び熱可塑性樹脂などとも相溶しないゴム粒子が使用される。このようなゴム粒子は、一般には、ゴム成分の分子量を有機溶剤や樹脂に溶解しない程度まで大きくし、粒子状とすることで調製される。
ゴム粒子としては、例えば、コアシェル型ゴム粒子、架橋アクリロニトリルブタジエンゴム粒子、架橋スチレンブタジエンゴム粒子、アクリルゴム粒子などが挙げられる。コアシェル型ゴム粒子は、コア層とシェル層とを有するゴム粒子であり、例えば、外層のシェル層がガラス状ポリマーで構成され、内層のコア層がゴム状ポリマーで構成される2層構造、又は外層のシェル層がガラス状ポリマーで構成され、中間層がゴム状ポリマーで構成され、コア層がガラス状ポリマーで構成される3層構造のゴム粒子などが挙げられる。ガラス状ポリマー層は、例えば、メチルメタクリレート重合物などで構成され、ゴム状ポリマー層は、例えば、ブチルアクリレート重合物(ブチルゴム)などで構成される。用い得るゴム粒子の例としてはガンツ(株)製「スタフィロイドAC3816N」が挙げられる。ゴム粒子は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。
ゴム粒子の平均粒径は、好ましくは0.005μm〜1μmの範囲であり、より好ましくは0.2μm〜0.6μmの範囲である。ゴム粒子の平均粒径は、動的光散乱法を用いて測定することができる。例えば、適当な有機溶剤にゴム粒子を超音波などにより均一に分散させ、濃厚系粒径アナライザー(FPAR−1000;大塚電子(株)製)を用いて、ゴム粒子の粒度分布を質量基準で作成し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。樹脂組成物中のゴム粒子の含有量は、好ましくは1質量%〜10質量%の範囲であり、より好ましくは2質量%〜5質量%の範囲である。
−その他の添加剤−
樹脂組成物層の形成のために用いる樹脂組成物は、必要に応じて、例えば樹脂組成物層あるいは硬化体の特性を調整することを目的とする他の添加剤を含んでいてもよい。かかる他の添加剤としては、例えば、有機銅化合物、有機亜鉛化合物及び有機コバルト化合物等の有機金属化合物、並びに有機フィラー、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤、及び着色剤等の樹脂添加剤等が挙げられる。
樹脂ワニスを作成する際に用いられる有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン及びシクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びカルビトールアセテート等の酢酸エステル類、セロソルブ及びブチルカルビトール等のカルビトール類、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン等のアミド系溶媒等を挙げることができる。有機溶剤は1種単独で用いてもよく、又は2種以上を併用してもよい。工程(A)にかかる仮樹脂組成物層を形成するための樹脂ワニスに含まれる有機溶剤、及び後述する工程(B)それぞれにかかる樹脂ワニスに含まれる有機溶剤は、同一であっても異なっていてもよい。
本発明の部品封止用フィルムにおいて、樹脂組成物層の最低溶融粘度は、埋め込み性、熱硬化工程時の樹脂垂れを防止できることを条件として特に限定されないが、好ましくは50ポイズ以上、より好ましくは200ポイズ以上、さらに好ましくは500ポイズ以上である。樹脂組成物層の最低溶融粘度の上限は、特に制限されないが、好ましくは10000ポイズ以下、より好ましくは8000ポイズ以下、さらに好ましくは6000ポイズ以下、さらにより好ましくは4000ポイズ以下、特に好ましくは1500ポイズ以下である。
ここで、樹脂組成物層の「最低溶融粘度」とは、樹脂組成物層の樹脂が加熱処理により溶融した際に樹脂組成物層が呈する最低の粘度をいう。詳細には、一定の昇温速度で樹脂組成物層を加熱処理して樹脂を溶融させると、初期の段階は溶融粘度が温度上昇とともに低下し、その後、ある温度を超えると温度上昇とともに溶融粘度が上昇する。「最低溶融粘度」とは、かかる極小点の溶融粘度をいう。
樹脂組成物層の最低溶融粘度は、動的粘弾性法により測定することができる。具体的には、熱硬化性樹脂組成物層の最低溶融粘度は、測定開始温度60℃、昇温速度5℃/分、振動数1Hz、ひずみ1degの条件で動的粘弾性測定を行うことにより得ることができる。動的粘弾性測定装置としては、例えば、(株)ユー・ビー・エム製の「Rheosol−G3000」が挙げられる。
[部品封止用フィルムの使用態様]
本発明の製造方法により得られた部品封止用フィルムにより封止され得る部品は、特に限定されず、所望の機能に応じた任意好適な部品が挙げられる。部品封止用フィルムにより封止され得る部品としては、例えば、キャパシタ、インダクタ、抵抗等の受動部品に加え、半導体チップ、半導体チップパッケージ等の能動部品が挙げられる。本発明にかかる部品封止用フィルムは、例えば部品内蔵回路板の部品の封止工程に好適に用いることができる。本発明にかかる部品封止用フィルムは、特にフリップチップ実装される、半導体チップ、半導体チップパッケージ(マルチチップパッケージ)等の封止工程(アンダーフィルモールディング)に好適に適用することができる。
本発明の製造方法により得られた部品封止用フィルムを用いて封止工程を実施すれば、厚さがより厚い部品を搭載した場合、封止層が形成される封止面の凹凸の高さの差が大きい場合であっても効果的に埋め込んで精度よく封止層(封止部)を形成することができる。この封止工程により、より高品質な部品内蔵回路板、半導体装置を歩留まりよく効率的に製造することができる。
本発明の製造方法により得られた部品封止用フィルムが用いられる部品内蔵回路板、半導体装置の用途としては、例えば、電気製品(例えば、コンピューター、携帯電話、デジタルカメラ及びテレビ等)及び乗物(例えば、自動二輪車、自動車、電車、船舶及び航空機等)等の動作の制御等のために用いられる種々の形態の部品内蔵回路板、半導体装置が挙げられる。
本発明の製造方法により得られた部品封止用フィルムを用いる封止工程の例について説明する。
まず、封止対象となる部品が搭載された部品内蔵回路板、半導体装置を用意する。封止対象となる部品の表面に部品封止用フィルムの樹脂組成物層が接触するように載置する。次いで、例えば、プレス成形工程又は真空積層工程を実施することにより、樹脂組成物層に部品を埋め込んで被覆する。
かかるプレス成形工程又は真空積層工程は、封止される部品の機能を損なわないことを条件として任意好適な条件で行うことができる。このときの温度条件、加圧条件は、樹脂組成物層の最低溶融粘度を勘案して決定すればよい。このようなプレス成形工程又は真空積層工程は、市販の真空プレス装置、真空ラミネーター装置を用いて実施することができる。半導体チップは、一般に応力、加熱処理により劣化するおそれがあるため、真空ラミネータ―装置を用いた真空積層工程により埋め込むことが好ましい。このような真空積層条件は、例えば、圧力1〜11kgf/cm、温度70〜140℃、時間5〜180秒間の条件で行うことができる。
支持体は、かかるプレス成形工程又は真空積層工程の後に樹脂組成物層から剥離してもよいし、熱硬化工程の後に剥離してもよい。支持体は、熱硬化工程の後に剥離することが好ましい。なお、例えば支持体により放熱機能、保護機能等を付加する場合には、支持体を樹脂組成物層又は硬化体から剥離せず、そのまま利用してもよい。
次いで、部品が埋め込まれた樹脂組成物層を加熱処理して熱硬化する熱硬化工程を実施する。この熱硬化工程により、樹脂組成物層は硬化されて封止層とされる。
かかる熱硬化工程の加熱処理の条件は特に限定されず、封止される部品の機能を損なわないことを条件として樹脂組成物層の最低溶融粘度等を勘案して決定すればよい。また、かかる熱硬化工程は、大気圧下(常圧下)にて行うことが好ましい。
以上の封止工程により、樹脂組成物層は部品を封止する硬化体、すなわち封止層とされる。
所望により封止層を備えた構造体を2以上の個片に切断する個片化工程を実施してもよい。この個片化工程は、例えば、回転刃を備える従来公知のダイシング装置によりマージン領域を研削して切断することにより行うことができる。この個片化工程により、封止層が形成された構造体は、それぞれが部品を内包して封止する封止部を備える複数個の機能素子に個片化される。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の記載において、「部」及び「%」は、別途明示のない限り、それぞれ「質量部」及び「質量%」を意味する。
<測定方法及び評価方法>
まず、後述する実施例及び比較例において用いられた部品封止用フィルムの製造方法にかかる各種測定方法及び評価方法について説明する。
(樹脂組成物層の最低溶融粘度温度の測定)
後述する実施例及び比較例で製造されたロール状に巻き取られた長尺の接着フィルムにおける樹脂組成物層の最低溶融粘度温度は、動的粘弾性測定装置((株)ユー・ビー・エム製、「Rheosol−G3000」)を使用して測定した。試料として樹脂組成物層を構成する樹脂組成物1gを、直径18mmのパラレルプレートに載置して、開始温度を60℃として、60℃から200℃に至るまで、昇温速度を5℃/分として昇温し、測定温度の間隔を2.5℃とし、振動数を1Hzとし、ひずみを1degとする測定条件にて最低溶融粘度に対応する温度を測定した。
(残留溶剤率の測定)
後述する実施例及び比較例で作製した接着フィルムを10cm角に切り出して、まず乾燥処理前の質量を測定した。その後、130℃で15分間乾燥処理して、接着フィルム中の溶剤を揮発させることにより、乾燥処理後の質量を測定した。そして、下記の計算式から層中に残留した溶剤の割合である残留溶剤率(質量%)を求めた。
計算式:残留溶剤率(質量%)={(乾燥処理前の質量−乾燥処理後の質量)/(乾燥処理前の質量−PETフィルムの質量)}×100
(ボイドの発生の有無の評価)
接着フィルムの樹脂組成物層におけるボイド等欠陥の確認は、得られたロール状の接着フィルムのうちの長尺方向における最初及び最後の1mずつを切り出して、保護フィルムを剥離した樹脂組成物層について、まず全体を目視にて確認し、さらに切り出された1mの長さの接着フィルムからさらに切り出した5cm角の小片接着フィルム(1mの長さの接着フィルムの四隅近傍及び中央近傍からの5箇所から切り出された小片)の5サンプルを光学顕微鏡(キーエンス社製「VH−5500」)で確認した。
評価基準:
○:ボイド等(Φ100μm以上)の欠陥がない。
×:ボイド等(Φ100μm以上)の欠陥が1つ以上ある。
(厚さの精度の評価)
接着フィルムの樹脂組成物層における厚さの精度の評価は、得られたロール状の接着フィルムのうちの長尺方向における最初及び最後の1mずつを切り出して、保護フィルムを剥離した樹脂組成物層に対して、MD方向の端部より20mmの点を起点として、20mm間隔で複数の点について厚さを接触式層厚計((株)ミツトヨ製、MCD−25MJ)を用いて測定した。
全ての測定値が理論値の厚さ(測定値−支持PETフィルムの厚さ)に対して、±6%以内であった接着フィルムを「○」と評価し、6%を上回った接着フィルムを「×」と評価した。
<実施例1>
(樹脂ワニス1の調製)
ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鐵化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型のエポキシ樹脂とビスフェノールF型のエポキシ樹脂との1:1(質量比)混合品)10部、結晶性2官能エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX4000HK」、エポキシ当量約185)10部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC3000H」)10部、フェノキシ樹脂(三菱化学(株)製「YL7553BH30」、固形分30質量%のMEK溶液)5部を、ソルベントナフサ40部に撹拌しながら加熱溶解させた。室温にまで冷却後、そこへ、活性エステル化合物(DIC(株)製「HPC8000−65T」、活性基当量約223の不揮発分65質量%のトルエン溶液)15部、トリアジン含有クレゾール系硬化剤(水酸基当量151、DIC(株)製「LA−3018−50P」)の固形分50%のメトキシプロパノール溶液15部、エポキシ基含有アクリル酸エステル共重合体(数平均分子量Mn:850000g/mol、エポキシ価0.21eq/kg、Tg12℃、ナガセケムテックス(株)製「SG−P3」)の固形分15%のMEK溶液50部、硬化促進剤(4−ジメチルアミノピリジン、固形分2質量%のMEK溶液)5部、難燃剤(三光(株)製「HCA−HQ」、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10−ヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド、平均粒径2μm)2部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製、「KBM573」)で表面処理された球形シリカ(平均粒径2.2μm、(株)アドマテックス製「SOC6」、単位面積当たりのカーボン量0.4mg/m)200部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニス1を調製した。組成(不揮発成分換算)を下記表1に示す。
(接着フィルムの製造)
支持体としてアルキド樹脂系離型層付きPETフィルム(厚さ38μm、リンテック(株)製、「AL5」)を用意した。上記実施例1で得た樹脂ワニス1を、アルキド樹脂系離型層側の該支持体の表面に、ダイコーターにて均一に塗布し、80℃〜120℃(平均100℃)で5分間乾燥処理することにより仮樹脂組成物層を乾燥処理後の厚さが150μmとなるように形成し、形成された仮樹脂組成物層の表面に、保護フィルムとして厚さ15μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙(株)製「アルファンMA−411」の平滑面側)を60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、ロール状の保護フィルム付き仮接着フィルムを得た。
次いで、ロール状の保護フィルム付き仮接着フィルムを巻き出しつつ、ポリプロピレンフィルムを剥離して巻き取りながら、露出した樹脂組成物層の表面に、再度、実施例1で得た樹脂ワニス1をダイコーターにて均一に塗布し、80℃〜130℃(平均105℃)で5分間乾燥処理することにより、乾燥処理後の総厚が300μmとなるように樹脂組成物層を形成し、同様に、樹脂組成物層の表面に保護フィルムとして厚さ15μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙(株)製「アルファンMA−411」の平滑面側)を60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、ロール状の保護フィルム付き接着フィルムを得た。
既に説明した上述の測定方法及び評価方法により残留溶剤率及び最低溶融粘度を測定し、ボイドの発生の有無について評価した。結果を表2に示す。
残留溶剤率は2.8質量%であり、最低溶融粘度は920ポイズであって、その温度は155℃であった。ボイド等の欠陥の発生は確認されなかった。樹脂組成物層の厚さの精度は±3.5%(300±10.5μmの範囲)と良好であった。
<実施例2>
(樹脂ワニス2の調製)
ビスフェノール型エポキシ樹脂(新日鐵化学(株)製「ZX1059」、ビスフェノールA型とビスフェノールF型の1:1(質量比)混合品)5部、2官能脂肪族エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YL7410」)5部、結晶性2官能エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「YX4000HK」、エポキシ当量約185)10部、ビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製「NC3000H」)10部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製「jER1007」、エポキシ当量約2000)3部、ゴム粒子(ガンツ化成(株)製、スタフィロイドAC3816N)2部を、ソルベントナフサ48部に撹拌しながら加熱溶解させた。室温にまで冷却後、そこへ、トリアジン含有フェノール系硬化剤(水酸基当量125、DIC(株)製「LA−7054」)の固形分60%のMEK溶液12部、ナフトール系硬化剤(水酸基当量215、新日鐵化学(株)製「SN−485」)の固形分60%のMEK溶液12部、硬化促進剤(4−ジメチルアミノピリジン、固形分2質量%のMEK溶液)3部、難燃剤(三光(株)製「HCA−HQ」、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10−ヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド、平均粒径2μm)2部、アミノシラン系カップリング剤(信越化学工業(株)製、「KBM573」)で表面処理された球形シリカ(平均粒径1.2μm、(株)アドマテックス製「SOC4」、単位面積当たりのカーボン量0.5mg/m)250部、を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニス2を調製した。その組成を下記表1に示す。
(接着フィルムの製造)
支持体としてアルキド樹脂系離型層付きPETフィルム(厚さ38μm、リンテック(株)製、「AL5」)を用意した。上記実施例2で得た樹脂ワニス2を、アルキド樹脂系離型層側の支持体の表面に、ダイコーターにて均一に塗布し、80℃〜120℃(平均100℃)で8分間乾燥処理することにより、乾燥処理後の厚さが200μmとなるように仮樹脂組成物層を形成し、仮樹脂組成物層の表面に保護フィルムとして厚さ15μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙(株)製「アルファンMA−411」の平滑面側)を60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、ロール状の保護フィルム付き仮接着フィルムを得た。
次いで、ロール状の保護フィルム付き仮接着フィルムを巻き出しつつ、ポリプロピレンフィルムを剥離して巻き取りながら、露出した仮樹脂組成物層の表面に、再度、実施例2で得た樹脂ワニス2をダイコーターにて均一に塗布し、80℃〜120℃(平均100℃)で10分間乾燥処理することにより樹脂組成物層の乾燥処理後の総計が400μmとなるように形成し、樹脂組成物層の表面に同じく保護フィルムとして厚さ15μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙(株)製「アルファンMA−411」の平滑面側)を60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、ロール状の保護フィルム付き接着フィルムを得た。
既に説明した上述の測定方法及び評価方法により残留溶剤率及び最低溶融粘度を測定し、ボイドの発生の有無について評価した。結果を表2に示す。
残留溶剤率は3.7質量%であり、最低溶融粘度は3200ポイズであって、その温度は110℃であった。ボイド等の欠陥の発生は確認されなかった。樹脂組成物層の厚さの精度は±4%(400±16μmの範囲)と良好であった。
<比較例1>
(接着フィルムの製造)
支持体としてアルキド樹脂系離型層付きPETフィルム(厚さ38μm、リンテック(株)製、「AL5」)を用意した。上記実施例1で得た樹脂ワニス1を、アルキド樹脂系離型層側の支持体の表面に、ダイコーターにて均一に塗布し、80℃〜130℃(平均105℃)で10分間乾燥処理することにより乾燥後の厚さが300μmとなるように樹脂組成物層を形成し、樹脂組成物層の表面に保護フィルムとして厚さ15μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙(株)製「アルファンMA−411」の平滑面側)を60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、ロール状の保護フィルム付き接着フィルムを得た。
既に説明した上述の測定方法により残留溶剤率及び最低溶融粘度を測定した。結果を表2に示す。
残留溶剤率は5.8質量%であり、最低溶融粘度は100ポイズ以下であって、溶融粘度の測定中にサンプルの樹脂垂れが発生したため、正確な最低溶融粘度は測定することができなかった。
このように溶融粘度が低すぎる接着フィルムでは、実際に使用される熱硬化工程でも樹脂垂れの発生が予想され、実用に耐えうるものではない。
<比較例2>
(接着フィルムの製造)
支持体としてアルキド樹脂系離型層付きPETフィルム(厚さ38μm、リンテック(株)製、「AL5」)を用意した。上記実施例2で得た樹脂ワニス2を、支持体のアルキド樹脂系離型層側の表面に、ダイコーターにて均一に塗布し、80℃〜130℃(平均105℃)で10分間乾燥処理することにより乾燥処理後の厚さが400μmとなるように樹脂組成物層を形成し、樹脂組成物層の表面に厚さ15μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙(株)製「アルファンMA−411」の平滑面側)を60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、ロール状の保護フィルム付き接着フィルムを得た。
比較例2にかかる保護フィルム付き接着フィルムは、上記の乾燥処理では十分に乾燥させることができず、保護フィルムが樹脂組成物層と強く粘着しており、保護フィルムの剥離時に樹脂組成物層が断裂してしまうなど実質的にハンドリングに耐えうるものでなかったため、溶融粘度の測定、ボイドの発生の有無の評価は行うことができなかった。
<比較例3>
(接着フィルムの製造)
支持体としてアルキド樹脂系離型層付きPETフィルム(厚さ38μm、リンテック(株)製、「AL5」)を用意した。上記実施例1で得た樹脂ワニス1を、アルキド樹脂系離型層側の支持体の表面に、ダイコーターにて均一に塗布し、80℃〜120℃(平均100℃)で5分間乾燥処理することにより乾燥処理後の厚さが150μmとなるように仮樹脂組成物層を形成し、仮樹脂組成物層の表面に保護フィルムとして厚さ15μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙(株)製「アルファンMA−411」の平滑面側)を60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、ロール状の保護フィルム付き接着フィルムを得た。
次いで、ポリプロピレンフィルムを剥離しつつ巻き取りながら、2枚の接着フィルムそれぞれの露出した2層の仮樹脂組成物層の表面同士をホットロールにて60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、樹脂組成物層の厚さの総計が150x2=300μmとなるロール状の貼合型接着フィルムを得た。
既に説明した上述の測定方法により残留溶剤率及び最低溶融粘度を測定し、ボイドの発生の有無について評価した。結果を表2に示す。
残留溶剤率は2.2質量%であり、最低溶融粘度は1600ポイズであって、その温度は150℃であった。
比較例3にかかる接着フィルムは、樹脂組成物層の厚さの精度は±4%(300±12μmの範囲)で良好であったが、Φ100μmから500μmのボイドが樹脂組成物層の長さ1mの範囲であって、最初の1mの範囲については11個、最後の1mの範囲については5個観察されており、品質的に問題があった。
上記品質上の問題点は、貼り合わせ工程での樹脂組成物層同士間における泡かみにより、さらには接着フィルムが同じ厚さを有する2枚の離型層付きPETフィルムを用いるため、これらが樹脂組成物層の両表面に貼付されるロール状の構造とされたときに樹脂組成物層に不可避的に加わる応力により、欠陥が発生しやすいものと推測された。
<比較例4>
(接着フィルムの製造)
支持体としてアルキド樹脂系離型層付きPETフィルム(厚さ38μm、リンテック(株)製、「AL5」)を用意した。上記実施例1で得た樹脂ワニス1を、アルキド樹脂系離型層側の該支持体の表面に、ダイコーターにて均一に塗布し、80℃〜120℃(平均100℃)で4分間乾燥処理することにより、仮樹脂組成物層を乾燥処理後の厚さが50μmとなるように形成し、形成された仮樹脂組成物層の表面に、保護フィルムとして厚さ15μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙(株)製「アルファンMA−411」の平滑面側)を60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、ロール状の保護フィルム付き仮接着フィルムを得た。
次いで、ロール状の保護フィルム付き仮接着フィルムを巻き出しつつ、ポリプロピレンフィルムを剥離して巻き取りながら、露出した樹脂組成物層の表面に、再度、実施例1で得た樹脂ワニス1をダイコーターにて均一に塗布し、80℃〜120℃(平均100℃)で4分間乾燥処理することにより、乾燥処理後の厚さの総計が100μmとなるように樹脂組成物層を形成し、同様に、樹脂組成物層の表面に保護フィルムとして厚さ15μmのポリプロピレンフィルム(王子特殊紙(株)製「アルファンMA−411」の平滑面側)を60℃で連続的に貼り合わせながらロール状に巻き取って、ロール状の保護フィルム付き接着フィルムを得た。
更に同様の工程を2回繰り返し、樹脂組成物層の厚さの総計が200μmであるロール状の保護フィルム付き接着フィルムを得た。
既に説明した上述の測定方法及び評価方法により残留溶剤率及び最低溶融粘度を測定し、ボイドの発生の有無について評価した。結果を表2に示す。
残留溶剤率は2.4質量%であり、最低溶融粘度は1400ポイズであって、その温度は148℃であった。ボイド等の欠陥の発生は確認されなかった。しかしながら、樹脂組成物層の厚さの精度は±7.5%(200±15μmの範囲)と劣っていた。
Figure 2015061720
Figure 2015061720
仮樹脂組成物層に樹脂ワニスをさらに塗布する実施例1及び2においては、最低溶融粘度、残留溶剤率を好適範囲とし、かつボイド、ずれ等の不具合の発生が抑制された優れた樹脂組成物層を得ることができた。
他方、比較例1においては、最低溶融粘度を好適範囲とすることができなかったため溶融粘度の測定中に樹脂垂れが発生し、実用に耐え得るものではなかった。また、比較例2においては、実施例2と同じ樹脂ワニス2を使用したにもかかわらず、十分な特性を得ることができず、実用に耐え得るものではなかった。さらに比較例3においては、従来技術と同様に貼り合わせを行ったところ、多数のボイドが発生し、品質に問題があったことが確認された。さらに比較例4においては、樹脂組成物層の厚さの精度が劣り、品質に問題があったことが確認された。

Claims (16)

  1. (A)支持体と、該支持体に設けられており厚さが100μm以上である仮樹脂組成物層とを有する支持体付き仮樹脂組成物層を用意する工程と、
    (B)前記支持体付き仮樹脂組成物層の仮樹脂組成物層上に、樹脂組成物を塗布し、塗布膜を乾燥処理して前記仮樹脂組成物層と一体化させる工程とを含み、
    前記工程(B)を1回のみ行うか、又は2回以上繰り返して、厚さが200μmを超え、かつ700μm以下である樹脂組成物層を前記支持体に形成する、部品封止用フィルムの製造方法。
  2. 前記仮樹脂組成物層を形成するための樹脂組成物の組成と、前記塗布膜を形成するための樹脂組成物の組成とを同一の組成として前記樹脂組成物層を形成する、請求項1に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  3. 前記工程(A)が、前記支持体に樹脂組成物を塗布し、乾燥処理して仮樹脂組成物層を形成することにより支持体付き仮樹脂組成物層を用意する工程である、請求項1又は2に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  4. 前記塗布膜を乾燥させるための乾燥条件を、温度を70℃〜150℃とし、時間を3分間〜15分間とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  5. 前記仮樹脂組成物層を形成するための第1の乾燥条件と、前記樹脂組成物層を形成するための第2の乾燥条件とを異ならせて前記乾燥処理を行う、請求項4に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  6. 前記第1の乾燥条件における時間を、前記第2の乾燥条件の時間よりも短くする、請求項5に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  7. 前記仮樹脂組成物層の厚さが100μm〜200μmである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  8. 前記工程(B)を1回のみ行う場合、該工程(B)により付加される部分の厚さが100μm〜200μmであり、
    前記工程(B)を2回以上繰り返して行う場合、2回以上の該工程(B)により付加される部分の厚さがそれぞれ100μm〜200μmである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  9. 前記工程(B)を、1回のみ行うか、又は2回のみ繰り返す、請求項1〜8のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  10. 前記支持体が、離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  11. 前記樹脂組成物が、エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  12. 前記支持体として長尺の支持体を用いて、ロールツーロール方式で前記工程(A)及び前記工程(B)のうちのいずれか一方又は両方を行う、請求項1〜11のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  13. 前記部品封止用フィルムが、樹脂組成物層に接合され、かつその厚さが前記支持体の厚さよりも薄い保護フィルムをさらに有する、ロール状の部品封止用フィルムである、請求項1〜12のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  14. 前記樹脂組成物層の最低溶融粘度が、50ポイズ〜10000ポイズの範囲である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  15. 前記樹脂組成物層の残留溶剤率が、5質量%以下である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
  16. 前記樹脂組成物層の残留溶剤率が、1.5質量%〜5質量%である、請求項1〜15のいずれか1項に記載の部品封止用フィルムの製造方法。
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