JP2020069720A - 封止用シート及びそれを用いた電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】封止作業時のハンドリング性に優れるとともに、離型フィルムを有する封止用シートにおいて、通常離型フィルムと反対面に使用される離型紙がなくても、積み重ねやロール状での保管後も当該封止用シート同士が張付いても容易に剥離することができる封止用シート、及び当該封止用シートを用いて、電子部品が実装された回路基板を封止する電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】離型フィルム3と、離型フィルム上に設けられた熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層2とからなる封止用シート1であって、離型フィルムは、樹脂層と接する面の剥離強度が、樹脂層と接する面とは反対側の面の剥離強度よりも50%以上大きいことを特徴とする封止用シート。【選択図】図1
Description
本発明は、封止用シート及び当該封止用シートを用いて封止された電子部品の製造方法に関する。
従来、封止や接着を目的として電子部品分野に使用する封止用シートとして、エポキシ樹脂組成物等の熱硬化性樹脂組成物からなるものが知られている。このような封止用シートとしては、例えば、セパレータ上に封止用シートを備えた、セパレータ付き封止用シートが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。
上述のセパレータ付き封止用シートは、ロール状又は切断後積み重ねて保管する場合、封止用シート同士の張付きを防止するために、当該封止用シートのセパレータが設けられた面とは反対側の面に離型紙が設けられる。そのため、使用時に離型紙を剥離する工程が必要となり、工程数が増加し作業の手間がかかる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、封止作業時のハンドリング性に優れるとともに、離型フィルムを有する封止用シートにおいて、通常離型フィルムと反対面に使用される離型紙がなくても、積み重ねやロール状での保管後も当該封止用シート同士が張付いても容易に剥離することができる封止用シート、及び当該封止用シートを用いて、電子部品が実装された回路基板を封止する電子部品の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、下記の発明により上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本願開示は、以下に関する。
[1]離型フィルムと、前記離型フィルム上に設けられた熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層とからなる封止用シートであって、前記離型フィルムは、前記樹脂層と接する面の下記測定条件による剥離強度が、前記樹脂層と接する面とは反対側の面の下記測定条件による剥離強度よりも50%以上大きいことを特徴とする封止用シート。
(剥離強度の測定条件)
離型フィルム上にポリエステル粘着テープのアクリル系粘着剤層を貼り付けて、200mm×100mmの大きさに切り出して試験片とし、当該試験片の剥離強度をJIS K6854−2:1999に準拠して、剥離速度300mm/分、剥離距離50mmの180°剥離試験により測定する。
[2]前記離型フィルムは、前記樹脂層と接する面の剥離強度が0.2〜0.8N/100mmであり、前記樹脂層と接する面とは反対側の面の剥離強度が0.1〜0.4N/100mmであることを特徴とする上記[1]に記載の封止用シート。
[3]前記離型フィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、シリコーン系樹脂、又はフッ素系樹脂のいずれかであり、前記離型フィルムの前記樹脂層と接する面の残留接着率が80%以上であることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の封止用シート。
[4]前記熱硬化性樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)エポキシ樹脂硬化剤、(C)硬化促進剤、及び(D)無機フィラーを含むことを特徴とする上記[1]〜[3]いずれかに記載の封止用シート。
[5]前記(A)エポキシ樹脂が、(A−1)液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び(A−2)軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂を含み、前記(A−1)成分と(A−2)成分との質量比[(A−1)/(A−2)]が10/90〜30/70であることを特徴とする上記[4]に記載の封止用シート。
[6]前記(A−2)軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂が、下記一般式(1)で表されるビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂であることを特徴とする上記[5]に記載の封止用シート。
(式中、mは1〜4の整数を示す。)
[7]電子部品が表面上に配置された回路基板の表面に、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の封止用シートの樹脂層を重ね、加熱、硬化して封止することを特徴とする電子部品の製造方法。
[1]離型フィルムと、前記離型フィルム上に設けられた熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層とからなる封止用シートであって、前記離型フィルムは、前記樹脂層と接する面の下記測定条件による剥離強度が、前記樹脂層と接する面とは反対側の面の下記測定条件による剥離強度よりも50%以上大きいことを特徴とする封止用シート。
(剥離強度の測定条件)
離型フィルム上にポリエステル粘着テープのアクリル系粘着剤層を貼り付けて、200mm×100mmの大きさに切り出して試験片とし、当該試験片の剥離強度をJIS K6854−2:1999に準拠して、剥離速度300mm/分、剥離距離50mmの180°剥離試験により測定する。
[2]前記離型フィルムは、前記樹脂層と接する面の剥離強度が0.2〜0.8N/100mmであり、前記樹脂層と接する面とは反対側の面の剥離強度が0.1〜0.4N/100mmであることを特徴とする上記[1]に記載の封止用シート。
[3]前記離型フィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、シリコーン系樹脂、又はフッ素系樹脂のいずれかであり、前記離型フィルムの前記樹脂層と接する面の残留接着率が80%以上であることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の封止用シート。
[4]前記熱硬化性樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)エポキシ樹脂硬化剤、(C)硬化促進剤、及び(D)無機フィラーを含むことを特徴とする上記[1]〜[3]いずれかに記載の封止用シート。
[5]前記(A)エポキシ樹脂が、(A−1)液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び(A−2)軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂を含み、前記(A−1)成分と(A−2)成分との質量比[(A−1)/(A−2)]が10/90〜30/70であることを特徴とする上記[4]に記載の封止用シート。
[6]前記(A−2)軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂が、下記一般式(1)で表されるビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂であることを特徴とする上記[5]に記載の封止用シート。
(式中、mは1〜4の整数を示す。)
[7]電子部品が表面上に配置された回路基板の表面に、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の封止用シートの樹脂層を重ね、加熱、硬化して封止することを特徴とする電子部品の製造方法。
本発明によれば、封止作業時のハンドリング性に優れるとともに、離型フィルムを有する封止用シートにおいて、通常離型フィルムと反対面に使用される離型紙がなくても、積み重ねやロール状での保管後も当該封止用シート同士が張付いても容易に剥離することができる封止用シート、及び当該封止用シートを用いて、電子部品が実装された回路基板を封止する電子部品の製造方法を提供することができる。
<封止用シート>
本発明の封止用シートは、離型フィルムと、
前記離型フィルム上に設けられた熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層とからなる封止用シートであって、
前記離型フィルムは、前記樹脂層と接する面の下記測定条件による剥離強度が、前記樹脂層と接する面とは反対側の面の下記測定条件による剥離強度よりも50%以上大きいことを特徴とする。
(剥離強度の測定条件)
離型フィルム上にポリエステル粘着テープのアクリル系粘着剤層を貼り付けて、200mm×100mmの大きさに切り出して試験片とし、当該試験片の剥離強度をJIS K6854−2:1999に準拠して、剥離速度300mm/分、剥離距離50mmの180°剥離試験により測定する。
本発明の封止用シートは、離型フィルムと、
前記離型フィルム上に設けられた熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層とからなる封止用シートであって、
前記離型フィルムは、前記樹脂層と接する面の下記測定条件による剥離強度が、前記樹脂層と接する面とは反対側の面の下記測定条件による剥離強度よりも50%以上大きいことを特徴とする。
(剥離強度の測定条件)
離型フィルム上にポリエステル粘着テープのアクリル系粘着剤層を貼り付けて、200mm×100mmの大きさに切り出して試験片とし、当該試験片の剥離強度をJIS K6854−2:1999に準拠して、剥離速度300mm/分、剥離距離50mmの180°剥離試験により測定する。
以下、本発明について詳細に説明する。
図1は、本発明の封止用シートの一実施形態の概略構成を示す断面図であり、図2は、本発明の封止用シートの使用時の一実施形態の概略構成を示す断面図である。
封止用シート1は、例えば図1に示すように、熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層2上に離型フィルム3が設けられており、当該樹脂層2と当該離型フィルム3とは密着形成されている。なお、本発明の封止用シート1は、樹脂層2及び離型フィルム3以外の他の層等を含まないものとする。
また、図2に示すように、上記封止用シート1の樹脂層2が電子部品用基板4上に設けられた電子部品5を覆うように重ねられ、加熱、硬化して封止される。なお、離型フィルム3は、上記樹脂層2が電子部品5を覆った後、加熱、硬化する前に剥がされる。
図1は、本発明の封止用シートの一実施形態の概略構成を示す断面図であり、図2は、本発明の封止用シートの使用時の一実施形態の概略構成を示す断面図である。
封止用シート1は、例えば図1に示すように、熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層2上に離型フィルム3が設けられており、当該樹脂層2と当該離型フィルム3とは密着形成されている。なお、本発明の封止用シート1は、樹脂層2及び離型フィルム3以外の他の層等を含まないものとする。
また、図2に示すように、上記封止用シート1の樹脂層2が電子部品用基板4上に設けられた電子部品5を覆うように重ねられ、加熱、硬化して封止される。なお、離型フィルム3は、上記樹脂層2が電子部品5を覆った後、加熱、硬化する前に剥がされる。
本発明の封止用シート1は、樹脂層2の片面に離型フィルム3が密着形成されている。このような封止用シート1によれば、離型フィルム3の剥離強度が異なる一対の面において、剥離強度が50%以上大きい面が樹脂層2の片面に密着形成されていることにより、積み重ねやロール状での保管後に当該封止用シート1同士が張付いても容易に剥離することができる。したがって、使用時には、通常3層フィルムで使用される離型紙を剥離することなく取り扱うことができる。また、電子部品素体に接着して電子部品の製造に用いた場合、良好な硬化膜を形成して、電子部品への封止に優れ、封止後の表面保護によって電子部品の信頼性向上が期待できる。
封止用シート1の厚さは、樹脂層2や離型フィルム3の厚さ、さらには封止用シート1の用途に応じて適宜選択できるが、通常100〜2000μmが好ましい。
以下、本発明の封止用シートを構成する各層について具体的に説明する。
(離型フィルム)
離型フィルムは、樹脂層の一方の主面に密着形成される。離型フィルムを構成するフィルム基材としては、当該離型フィルム上に樹脂層を形成する際に溶融や変形が生じないものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、メタクリル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などを用いることができる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂が好ましい。
(離型フィルム)
離型フィルムは、樹脂層の一方の主面に密着形成される。離型フィルムを構成するフィルム基材としては、当該離型フィルム上に樹脂層を形成する際に溶融や変形が生じないものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、メタクリル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などを用いることができる。中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂が好ましい。
離型フィルムの厚さは、10〜100μmが好ましい。厚さが10μm以上であると、樹脂層との密着時にしわなどが発生しにくくなりハンドリング性が向上する。一方、100μm以下であると、使用時の剥離性が良好になる。
離型フィルムは、熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層と接する面の剥離強度(Ta)が、当該樹脂層と接する面とは反対側の面の剥離強度(Tb)よりも50%以上大きい。上記TaがTbに対し50%未満であると、樹脂層の離型フィルムの反対側の面に離型紙を設けない場合、積み重ねやロール状での保管時に封止用シート同士が張付き、当該封止用シート同士の張付きを剥離することが困難になるおそれがある。
上記剥離強度は、離型フィルム上にポリエステル粘着テープのアクリル系粘着剤層を貼り付けて、200mm×100mmの大きさに切り出して試験片とし、当該試験片の剥離強度をJIS K6854−2:1999に準拠して、剥離速度300mm/分、剥離距離50mmの180°剥離試験により測定することができる。
なお、離型フィルム表面の離型剤の種類及び量を適宜調整することにより、上記TaをTbよりも50%以上大きくすることができる。
上記剥離強度は、離型フィルム上にポリエステル粘着テープのアクリル系粘着剤層を貼り付けて、200mm×100mmの大きさに切り出して試験片とし、当該試験片の剥離強度をJIS K6854−2:1999に準拠して、剥離速度300mm/分、剥離距離50mmの180°剥離試験により測定することができる。
なお、離型フィルム表面の離型剤の種類及び量を適宜調整することにより、上記TaをTbよりも50%以上大きくすることができる。
具体的な数値では、離型フィルムは、熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層と接する面の剥離強度(Ta)が好ましくは0.2〜0.8N/100mm、より好ましくは0.25〜0.75N/100mmであり、離型フィルムの樹脂層と接する面とは反対側の面の剥離強度(Tb)が好ましくは0.1〜0.4N/100mm、より好ましくは0.12〜0.32N/100mmである。上記Ta及びTbがいずれも上記範囲内であれば、封止用シートをロール状で保管後に当該封止用シート同士が張付いても容易に剥離することができる。また、封止用シートを切断し、積み重ねて保管後に自動機などで1枚ずつ取り出す際にも容易に剥離して、部品を搭載した基板に重ね封止することができる。
また、離型フィルムの樹脂層と接する面の残留接着率は80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。残留接着率が80%以上であると、十分な離型性が得られ、作業性を向上させることができる。
なお、残留接着率とは、剥離剤の移行を確認するための指標である。通常、粘着テープを剥離剤塗工面などに貼って剥がした後の粘着力を、初期の粘着力で除した比率である。具体的には、実施例に記載の方法により測定することができる。
なお、残留接着率とは、剥離剤の移行を確認するための指標である。通常、粘着テープを剥離剤塗工面などに貼って剥がした後の粘着力を、初期の粘着力で除した比率である。具体的には、実施例に記載の方法により測定することができる。
(樹脂層)
樹脂層の厚さは、30〜2000μmが好ましく、100〜1000μmがより好ましい。厚さが30μm以上であると、例えば樹脂層を形成するために用いられる熱硬化性樹脂組成物の単体でのハンドリング性が良好になる。また、電子部品素体に封止用シートを接着して電子部品を製造する場合、電子部品の加工時、搬送や移動時に、特に、封止用シートにしわや亀裂が発生しにくくなる。一方、2000μm以下であると、取り扱い性が向上し、硬化後の樹脂層にクラックが発生しにくくなり、また、電子部品の薄型化がしやすくなる。
樹脂層の厚さは、30〜2000μmが好ましく、100〜1000μmがより好ましい。厚さが30μm以上であると、例えば樹脂層を形成するために用いられる熱硬化性樹脂組成物の単体でのハンドリング性が良好になる。また、電子部品素体に封止用シートを接着して電子部品を製造する場合、電子部品の加工時、搬送や移動時に、特に、封止用シートにしわや亀裂が発生しにくくなる。一方、2000μm以下であると、取り扱い性が向上し、硬化後の樹脂層にクラックが発生しにくくなり、また、電子部品の薄型化がしやすくなる。
樹脂層は、熱硬化性樹脂組成物からなるものである。熱硬化性樹脂組成物に含まれる熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。中でも、特にエポキシ樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物が好ましく、(A)エポキシ樹脂、(B)エポキシ樹脂硬化剤、(C)硬化促進剤、及び(D)無機フィラーを含む熱硬化性樹脂組成物がより好ましい。
(A)成分のエポキシ樹脂としては、特に制限されないが、(A−1)液状ビスフェノール型エポキシ樹脂及び(A−2)軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂を含むものが好ましい。
(A−1)成分の液状ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、一分子中に2個以上のエポキシ基を有する液状のビスフェノール型化合物であればよく、特に制限はないが、例えばビスフェノールA型及びビスフェノールF型が好適である。このうち、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましく用いられ、その具体例としては、三井化学社製の「エポミック(登録商標)R140P」(エポキシ当量188)、ダウケミカル社製の「DER383」、三菱ケミカル社製の「jER(登録商標)807」(エポキシ当量170)、「jER(登録商標)828」(エポキシ当量190)などが挙げられる。
これらの液状ビスフェノール型エポキシ樹脂は、一種を用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、本発明において、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂とは、25℃において液状を呈するビスフェノール型エポキシ樹脂を指す。
(A−1)成分の液状ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、一分子中に2個以上のエポキシ基を有する液状のビスフェノール型化合物であればよく、特に制限はないが、例えばビスフェノールA型及びビスフェノールF型が好適である。このうち、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましく用いられ、その具体例としては、三井化学社製の「エポミック(登録商標)R140P」(エポキシ当量188)、ダウケミカル社製の「DER383」、三菱ケミカル社製の「jER(登録商標)807」(エポキシ当量170)、「jER(登録商標)828」(エポキシ当量190)などが挙げられる。
これらの液状ビスフェノール型エポキシ樹脂は、一種を用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、本発明において、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂とは、25℃において液状を呈するビスフェノール型エポキシ樹脂を指す。
(A−2)成分の軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂としては、例えば、下記一般式(1)で表されるビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂が挙げられる。
式中、mは1〜4の整数を示す。
さらに、下記一般式(2)で表されるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
式中、nは1〜10の整数を示す。
なお、これらの固形状多官能エポキシ樹脂の軟化点は、下記の方法で測定した値である。
<軟化点の測定>
JIS K2207に基づいて、規定の環に試料を充填し、水浴またはグリセリン浴中で水平に支え、試料の中央に規定の球を置いて浴温を毎分5℃の速さで上昇させ、球を包み込んだ試料が環台の底板に接触した時に読み取った温度である。
<軟化点の測定>
JIS K2207に基づいて、規定の環に試料を充填し、水浴またはグリセリン浴中で水平に支え、試料の中央に規定の球を置いて浴温を毎分5℃の速さで上昇させ、球を包み込んだ試料が環台の底板に接触した時に読み取った温度である。
(A−2)成分の軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂の市販品としては、日本化薬社製の「NC3000(軟化点57℃)」、「NC3000H(軟化点70℃)」などが好ましく使用される。
(A−1)液状ビスフェノール型エポキシ樹脂と(A−2)軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂とを併用することで、すなわち融点の異なる2種類のエポキシ樹脂を配合することで、室温(25℃)で固形状、高温で液状の挙動を示す熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。
(A−1)成分と(A−2)成分との質量比[(A−1)/(A−2)]は10/90〜30/70の範囲にあることが好ましい。(A−1)成分の液状ビスフェノール型エポキシ樹脂が上記範囲より少ない場合、または(A−2)成分の固形状多官能エポキシ樹脂の軟化点が70℃を超える場合、電子部品の加工時、特に切断時の耐クラック性が十分でなくなるおそれがある。また、(A−1)成分の液状ビスフェノール型エポキシ樹脂が上記範囲より多い場合、または(A−2)成分の固形状多官能エポキシ樹脂の軟化点が低すぎる場合、耐剥離性、耐クラック性は良好となるが、作業性が十分でなくなるおそれがある。このような観点から、質量比[(A−1)/(A−2)]は15/85〜20/80の範囲にあることがより好ましく、また(A−2)成分の固形状多官能エポキシ樹脂の軟化点の下限は40℃程度が好ましい。
(A)成分のエポキシ樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂組成物全量中、好ましくは50〜90質量%、より好ましくは60〜80質量%である。
(B)成分のエポキシ樹脂硬化剤としては、特に制限はなく、従来エポキシ樹脂の硬化剤として使用されているものの中から任意のものを適宜選択して用いることができ、例えばアミン系硬化剤、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤等が挙げられる。アミン系硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、m−キシリレンジアミンなどの芳香族ジアミン等が好ましく挙げられ、フェノール系硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂等が好ましく挙げられる。また、酸無水物系硬化剤としては、例えば、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等の脂環式酸無水物、無水フタル酸等の芳香族酸無水物、脂肪族二塩基酸無水物(PAPA)等の脂肪族酸無水物、クロレンド酸無水物等のハロゲン系酸無水物等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂硬化剤は、一種を用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
(B)成分のエポキシ樹脂硬化剤の含有量は、硬化性及び硬化樹脂物性のバランスなどの観点から、前記(A)成分のエポキシ樹脂に対する当量比で、通常0.5〜1.5当量比程度、好ましくは0.7〜1.3当量比の範囲で選定される。
(C)成分の硬化促進剤としては、特に制限はなく、従来エポキシ樹脂の硬化促進剤として使用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。例えば、芳香族ジメチルウレア、脂肪族ジメチルウレア、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチルウレア(DCMU)、3−(3−クロロ−4−メチルフェニル)−1,1−ジメチルウレア、2,4−ビス(3,3−ジメチルウレイド)トルエン等のウレア類、2−エチル−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、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、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などのイミダゾール化合物、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、三フッ化ホウ素アミン錯体、トリフェニルホスフィンなどを例示することができる。これらの硬化促進剤は、一種を用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
(C)成分の硬化促進剤の含有量は、硬化促進性及び硬化樹脂物性のバランスなどの観点から、上記(A)成分のエポキシ樹脂100質量部に対し、通常0.1〜10質量部程度、好ましくは0.4〜5質量部の範囲で選定される。
(D)成分の無機フィラーとしては、特に制限はなく、例えば溶融シリカ、球状シリカなどのシリカ類、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水和物など、通常用いられているものを使用することができる。
(D)成分の無機フィラーの質量平均粒子径は、製造時の作業性および充填効率の観点から、1〜30μmの範囲にあることが好ましい。なお、この質量平均粒子径は、レーザ回折散乱方式(例えば、島津製作所製、装置名:SALD−3100)により測定された値である。
(D)成分の無機フィラーとしては、水酸化アルミニウムや球状シリカが好ましく、例えば前者の場合は、昭和電工社製の「H42M(質量平均粒子径:1.5μm)」が、後者では電気化学工業社製の「FB−959(質量平均粒子径:25μm)」などが好適である。とりわけ前者の場合は難燃剤としても兼用できる点から好ましい。
(D)成分の無機フィラーの質量平均粒子径は、製造時の作業性および充填効率の観点から、1〜30μmの範囲にあることが好ましい。なお、この質量平均粒子径は、レーザ回折散乱方式(例えば、島津製作所製、装置名:SALD−3100)により測定された値である。
(D)成分の無機フィラーとしては、水酸化アルミニウムや球状シリカが好ましく、例えば前者の場合は、昭和電工社製の「H42M(質量平均粒子径:1.5μm)」が、後者では電気化学工業社製の「FB−959(質量平均粒子径:25μm)」などが好適である。とりわけ前者の場合は難燃剤としても兼用できる点から好ましい。
(D)成分の無機フィラーの含有量は、熱硬化性樹脂組成物全量中、10〜50質量%が好ましい。無機フィラーの含有量が10質量%以上であると、溶融時の流動性が高くなり過ぎず、封止用シートが接着領域からはみ出すことを防ぐことができ、封止用シートの硬化時に反りやねじれを発生しにくくすることができる。一方、50質量%以下であると、溶融時の流動性が向上し、接着領域に未充填箇所が発生しにくくなる。
熱硬化性樹脂組成物中、(A)成分、(B)成分、(C)成分、及び(D)成分の含有量は、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上である。
熱硬化性樹脂組成物には、充填性の観点から、必要に応じてカップリング剤を含有させることができる。カップリング剤としては、シラン系、チタネート系、アルミニウム系等が挙げられるが、これらの中でシラン系カップリング剤が好ましい。
シラン系カップリング剤の含有量は、熱硬化性樹脂組成物全量に基づき、0.03〜5.0質量%程度、好ましくは0.1〜2.5質量%である。
シラン系カップリング剤の含有量は、熱硬化性樹脂組成物全量に基づき、0.03〜5.0質量%程度、好ましくは0.1〜2.5質量%である。
熱硬化性樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、リン化合物や、金属水和物などの難燃剤、シリコーンゴムやシリコーンゲル等の有機系粉末、シリコーン変性エポキシ樹脂やフェノール樹脂、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体のような熱可塑性樹脂等の低応力化剤;n−ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、スチレンオキサイド、t−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンジエポキシド、フェノール、クレゾール、t−ブチルフェノール等の粘度降下用希釈剤;ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイル等の濡れ向上剤や消泡剤等を適宜含有させることができる。
なお、樹脂層を構成する熱硬化性樹脂組成物の常温(25℃)での可塑度は60〜98が好ましい。可塑度が60以上であると、熱硬化性樹脂組成物の流れ出しを抑制することができ、接着領域外への滲みを少なくすることができ、外観不良や接着領域周辺の汚染を防止することができる。また、可塑度が90以下であると、接着領域におけるボイドの増加を抑制することができ、接着不良や充填不良の発生を抑制することができる。
なお、本明細書における可塑度は、JIS K6249(2003)に準拠した方法に基づき、平行板可塑度計により測定される。
なお、本明細書における可塑度は、JIS K6249(2003)に準拠した方法に基づき、平行板可塑度計により測定される。
樹脂層は組成の異なる2層以上の樹脂層を重ね一体化したものでもよく、例えば可塑度の異なる樹脂層、無機フィラー量の異なる樹脂層などを組み合わせてもよい。
熱硬化性樹脂組成物の調製方法は、特に制限はないが、例えば下記のように調製することができる。まず、上記した(A)成分としての(A−1)液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び(A−2)軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂、(B)エポキシ樹脂硬化剤、(C)硬化促進剤、(D)無機フィラー、並びにその他に必要に応じて添加される各種任意成分を高速混合機などにより、均一に混合したのち、ニーダー、二本ロール、連続混練装置などで十分混練する。混練温度としては50〜110℃程度が好ましい。
このようにして得られた混練物は冷却後、粉砕を行い塊状樹脂とする。なお、樹脂層の形成にシート状の熱硬化性樹脂組成物を用いる場合、成形機にて50〜100℃程度の温度、圧力0.5〜1.5MPaの条件でプレスして混練物をシート状に成形する。
封止用シートは、例えば、熱硬化性樹脂組成物の構成成分を50〜110℃の温度で混練して混練物を得る工程と、前記混練物を離型フィルム上に供給し、当該離型フィルム及び混練物を押圧することによりシート状に一体に成形する工程とを経て製造することができる。
このような製造方法によれば、樹脂層の主面に離型フィルムが密着形成された封止用シートを簡易的に製造することができる。
混練物の供給形態は、特に制限されず、塊状、シート状、溶融状とすることができる。また、混練物と離型フィルムとの成形は、バッチ方式により行ってもよいし、熱プレスや加圧ロール等を用いて連続的に行ってもよい。
封止用シートの製造は、特に、混練物を離型フィルム上に供給し、当該離型フィルム及び混練物を加圧ロールによりシート状に一体に成形する方法が好ましい。1対の加圧ロールは、その間隙寸法を調整できるものが好ましく、例えば、直径が20〜60mm、間隙寸法が5〜500μm程度のものが好ましい。また、一体化のための成形条件としては、温度範囲30〜180℃で、加圧ロールの回転速度を0.1〜5m/分とすることが好ましい。このような温度範囲および加圧ロールの回転速度とすることにより、良好な封止用シートが得られる。
混練物の供給形態は、特に制限されず、塊状、シート状、溶融状とすることができる。また、混練物と離型フィルムとの成形は、バッチ方式により行ってもよいし、熱プレスや加圧ロール等を用いて連続的に行ってもよい。
封止用シートの製造は、特に、混練物を離型フィルム上に供給し、当該離型フィルム及び混練物を加圧ロールによりシート状に一体に成形する方法が好ましい。1対の加圧ロールは、その間隙寸法を調整できるものが好ましく、例えば、直径が20〜60mm、間隙寸法が5〜500μm程度のものが好ましい。また、一体化のための成形条件としては、温度範囲30〜180℃で、加圧ロールの回転速度を0.1〜5m/分とすることが好ましい。このような温度範囲および加圧ロールの回転速度とすることにより、良好な封止用シートが得られる。
図3は、本発明の封止用シートの一実施形態の製造装置および製造方法を示す概略構成図である。製造装置6は、例えば、熱硬化性樹脂組成物7を塊状のものから溶融状にして供給する供給装置8と、離型フィルム3が巻回されるとともに当該離型フィルム3を供給する離型フィルム用ロール9とを有する。
図3に示すように、離型フィルム用ロール9から1対の案内ロール10a、10bに搬送された離型フィルム3上に供給装置8から塊状のものを溶融状にした熱硬化性樹脂組成物7が連続して供給される。さらに、これらの供給物を1対の加圧ロール11a、11b間に通過させる。
図3に示すように、離型フィルム用ロール9から1対の案内ロール10a、10bに搬送された離型フィルム3上に供給装置8から塊状のものを溶融状にした熱硬化性樹脂組成物7が連続して供給される。さらに、これらの供給物を1対の加圧ロール11a、11b間に通過させる。
このようにすることで、樹脂層2の片面に離型フィルム3が設けられた封止用シート1を製造することができる。特に、1対の加圧ロール11a、11bを間隙寸法の調整が可能なものとし、これらの間隙に封止用シート1の構成材料を通過させることで、封止用シート1の全体の厚さの調整も可能となる。
なお、一体化された封止用シート1は切断後、積み重ねて保存してもよいが、ロールに巻き取って、ロール状態で使用されてもよい。
なお、一体化された封止用シート1は切断後、積み重ねて保存してもよいが、ロールに巻き取って、ロール状態で使用されてもよい。
以上、加圧ロールを用いて連続的に封止用シート1を製造する方法について説明したが、封止用シート1は、例えば、プレス機などの支持体上に、離型フィルム、及び混練物をこの順に積層し、50〜100℃程度の温度、圧力0.5〜1.5MPaの条件でプレスすることにより製造してもよい。
本発明の封止用シートは、離型フィルムと、当該離型フィルム上に設けられた樹脂層とが密着形成されていることから、作業性に優れるとともに、通常離型フィルムと反対面に使用される離型紙がなくても、積み重ねやロール状での保管後も当該封止用シート同士が張付いても容易に剥離することができる。また、電子部品や電子機器に適用した場合、離型紙の剥離工程が削除できるとともに、自動ラインの簡易化が可能である。
<電子部品の製造方法>
本発明の電子部品の製造方法は、電子部品が表面上に配置された回路基板の表面に、上述の封止用シートの樹脂層を重ね、加熱、硬化して封止することを特徴とする。
本発明の電子部品の製造方法は、上述の封止用シートを用いることで、電子部品の製造時の歩留まりを向上させることができる。
本発明の電子部品の製造方法は、電子部品が表面上に配置された回路基板の表面に、上述の封止用シートの樹脂層を重ね、加熱、硬化して封止することを特徴とする。
本発明の電子部品の製造方法は、上述の封止用シートを用いることで、電子部品の製造時の歩留まりを向上させることができる。
図4は、積層した本発明の封止用シートから離型フィルムを剥がして使用する流れ図である。積み重ねられた封止用シート1を吸着装置12で吸着し(図4(a))、当該封止用シート1の樹脂層2を電子部品用基板4上に設けられた電子部品5を覆うようにして重ねる(図4(b))。この時、電子部品用基板4は80〜95℃に加熱しておくことが好ましい。次いで、封止用シート1の離型フィルム3を剥がし(図4(c))、樹脂層2を加熱、硬化して封止する(図4(d))。上記加熱、硬化は、例えば、真空加熱炉で行うことができる。
電子部品としては、特に制限されないが、例えば、半導体素子、抵抗器、ダイオード、コンデンサー、弾性表面波装置(SAWデバイス)、水晶デバイス、高周波デバイス、加速度センサー等の中空デバイス等が挙げられる。
なお、封止用シートは、上記した絶縁、封止の他、例えば電子部品の固定等にも好適に用いることができる。
なお、封止用シートは、上記した絶縁、封止の他、例えば電子部品の固定等にも好適に用いることができる。
次に実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
(実施例1)
以下に示す配合組成で各原料をニーダーに仕込み、75℃で1時間撹拌混合して、熱硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、熱硬化性樹脂組成物を30℃に冷却後、塊状樹脂を得た。得られた塊状樹脂を溶融状態にして、離型フィルム(藤森工業社製、商品名:NSD、厚さ38μm、剥離強度:表面(Ta)0.62N/100mm、裏面(Tb)0.30N/100mm、TaはTbよりも52%大きい、残留接着率:表面95%)の剥離強度が0.62N/100mmの面に供給しながら、1対の加圧ロール間を通過させて一体に成形した。なお、加圧ロールの直径は60mm、ロールギャップ(間隙寸法)は50〜320μmとした。また、成形は、温度70℃で、加圧ロールの回転速度を2m/分の条件で行った。これにより、熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層の片面に離型フィルムを有する封止用シートを得た。なお、得られた封止用シートは、厚さ200μm、樹脂分88体積%であった。
得られた封止用シートを100枚積み重ね25℃で48時間保管後に自動供給機で連続使用したところ、供給および離型性に優れることが分かった。
以下に示す配合組成で各原料をニーダーに仕込み、75℃で1時間撹拌混合して、熱硬化性樹脂組成物を調製した。次いで、熱硬化性樹脂組成物を30℃に冷却後、塊状樹脂を得た。得られた塊状樹脂を溶融状態にして、離型フィルム(藤森工業社製、商品名:NSD、厚さ38μm、剥離強度:表面(Ta)0.62N/100mm、裏面(Tb)0.30N/100mm、TaはTbよりも52%大きい、残留接着率:表面95%)の剥離強度が0.62N/100mmの面に供給しながら、1対の加圧ロール間を通過させて一体に成形した。なお、加圧ロールの直径は60mm、ロールギャップ(間隙寸法)は50〜320μmとした。また、成形は、温度70℃で、加圧ロールの回転速度を2m/分の条件で行った。これにより、熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層の片面に離型フィルムを有する封止用シートを得た。なお、得られた封止用シートは、厚さ200μm、樹脂分88体積%であった。
得られた封止用シートを100枚積み重ね25℃で48時間保管後に自動供給機で連続使用したところ、供給および離型性に優れることが分かった。
上記離型フィルムの剥離強度は、下記測定条件により求めた値である。
離型フィルムを水平台の上に載置し、当該離型フィルム上にアクリル系粘着剤層を有するポリエステル粘着テープ[日東電工(株)製、品番No.31B]のアクリル系粘着剤層を貼り付けて200mm×100mmの大きさにカットし試験片とし、さらにそのポリエステル粘着テープの上から20g/cm2となるように荷重を載せ、70℃で20時間エージングした。エージング後、上記試験片を用いて、JIS K6854−2:1999に準拠して、引張試験機にて剥離速度300mm/分、剥離距離50mmで、180°剥離試験を行い、剥離が安定した領域における平均剥離荷重をポリエステル粘着テープ幅100mmで除した値を剥離力として求めた。
離型フィルムを水平台の上に載置し、当該離型フィルム上にアクリル系粘着剤層を有するポリエステル粘着テープ[日東電工(株)製、品番No.31B]のアクリル系粘着剤層を貼り付けて200mm×100mmの大きさにカットし試験片とし、さらにそのポリエステル粘着テープの上から20g/cm2となるように荷重を載せ、70℃で20時間エージングした。エージング後、上記試験片を用いて、JIS K6854−2:1999に準拠して、引張試験機にて剥離速度300mm/分、剥離距離50mmで、180°剥離試験を行い、剥離が安定した領域における平均剥離荷重をポリエステル粘着テープ幅100mmで除した値を剥離力として求めた。
また、上記離型フィルムの残留接着率は、下記測定条件により求めた値である。
離型フィルムを水平台の上に載置し、当該離型フィルム上にアクリル系粘着剤層を有するポリエステル粘着テープ[日東電工(株)製、品番No.31B]のアクリル系粘着剤層を貼り付けて200mm×100mmにカットし試験片とし、さらにそのポリエステル粘着テープの上から20g/cm2となるように荷重を載せ、70℃で20時間エージングした。エージング後、上記試験片の離型フィルムを剥がし、ポリエステル粘着テープをステンレス板に2kgゴムローラーにて3往復圧着し、70℃で2時間加熱処理した。次いで、JIS−C−2107:2011(ステンレス板に対する粘着力、180°引き剥がし法)の方法に準じて接着力Fを測定した。ポリエステル粘着テープを直接ステンレス板に粘着・剥離した際の接着力F0に対するFの百分率(F/F0×100)を残留接着率(%)として求めた。
離型フィルムを水平台の上に載置し、当該離型フィルム上にアクリル系粘着剤層を有するポリエステル粘着テープ[日東電工(株)製、品番No.31B]のアクリル系粘着剤層を貼り付けて200mm×100mmにカットし試験片とし、さらにそのポリエステル粘着テープの上から20g/cm2となるように荷重を載せ、70℃で20時間エージングした。エージング後、上記試験片の離型フィルムを剥がし、ポリエステル粘着テープをステンレス板に2kgゴムローラーにて3往復圧着し、70℃で2時間加熱処理した。次いで、JIS−C−2107:2011(ステンレス板に対する粘着力、180°引き剥がし法)の方法に準じて接着力Fを測定した。ポリエステル粘着テープを直接ステンレス板に粘着・剥離した際の接着力F0に対するFの百分率(F/F0×100)を残留接着率(%)として求めた。
上記熱硬化性樹脂組成物の各成分は以下の通りである。
〔(A)成分〕
(A−1)液状ビスフェノール型エポキシ樹脂:jER(登録商標)828(商品名)、三菱ケミカル社製のビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:190) 15質量部
(A−2)軟化点70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂:NC3000(商品名)、日本化薬社製のビフェニル骨格含有多官能型エポキシ樹脂(エポキシ当量:285、軟化点:57℃) 85質量部
〔(B)エポキシ樹脂硬化剤〕
DICY:日本カーバイド社製のジシアンジアミド 4質量部
〔(C)硬化促進剤〕
U−CAT3512T:サンアプロ社製の芳香族ジメチルウレア 4質量部
〔(D)無機フィラー(難燃剤)〕
H42M:昭和電工社製の水酸化アルミニウム(質量平均粒子径:1.5μm) 47質量部
〔(A)成分〕
(A−1)液状ビスフェノール型エポキシ樹脂:jER(登録商標)828(商品名)、三菱ケミカル社製のビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:190) 15質量部
(A−2)軟化点70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂:NC3000(商品名)、日本化薬社製のビフェニル骨格含有多官能型エポキシ樹脂(エポキシ当量:285、軟化点:57℃) 85質量部
〔(B)エポキシ樹脂硬化剤〕
DICY:日本カーバイド社製のジシアンジアミド 4質量部
〔(C)硬化促進剤〕
U−CAT3512T:サンアプロ社製の芳香族ジメチルウレア 4質量部
〔(D)無機フィラー(難燃剤)〕
H42M:昭和電工社製の水酸化アルミニウム(質量平均粒子径:1.5μm) 47質量部
上記熱硬化性樹脂組成物の常温(25℃)での可塑度は96であった。
なお、上記可塑度はJIS K6249(2003)に準拠した方法に基づき、平行板可塑度計により測定した。
なお、上記可塑度はJIS K6249(2003)に準拠した方法に基づき、平行板可塑度計により測定した。
シート幅を1.95mmとした封止用シートの樹脂層を、電子部品付き回路基板の表面の接着領域に向けて、当該接着領域を覆うように当該封止用シートを被せ、離型フィルムを剥がした後、120℃で20分の加熱を行って封止用シートの樹脂を流動化させた後、硬化させた。これにより、接着領域が封止用シートの硬化物からなる接着物によって被覆された電子部品を得た。
上記実施例1で得られた封止用シートは、概してハンドリング性が良好であり、また、硬化物である接着物の断面形状、切断時の耐クラック性や耐剥離性も良好であった。
上記実施例1で得られた封止用シートは、概してハンドリング性が良好であり、また、硬化物である接着物の断面形状、切断時の耐クラック性や耐剥離性も良好であった。
1 封止用シート
2 樹脂層
3 離型フィルム
4 電子部品用基板
5 電子部品
6 製造装置
7 熱硬化性樹脂組成物
8 供給装置
9 離型フィルム用ロール
10a、10b 案内ロール
11a、11b 加圧ロール
12 吸着装置
2 樹脂層
3 離型フィルム
4 電子部品用基板
5 電子部品
6 製造装置
7 熱硬化性樹脂組成物
8 供給装置
9 離型フィルム用ロール
10a、10b 案内ロール
11a、11b 加圧ロール
12 吸着装置
Claims (7)
- 離型フィルムと、
前記離型フィルム上に設けられた熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層とからなる封止用シートであって、
前記離型フィルムは、前記樹脂層と接する面の下記測定条件による剥離強度が、前記樹脂層と接する面とは反対側の面の下記測定条件による剥離強度よりも50%以上大きいことを特徴とする封止用シート。
(剥離強度の測定条件)
離型フィルム上にポリエステル粘着テープのアクリル系粘着剤層を貼り付けて、200mm×100mmの大きさに切り出して試験片とし、当該試験片の剥離強度をJIS K6854−2:1999に準拠して、剥離速度300mm/分、剥離距離50mmの180°剥離試験により測定する。 - 前記離型フィルムは、前記樹脂層と接する面の剥離強度が0.2〜0.8N/100mmであり、前記樹脂層と接する面とは反対側の面の剥離強度が0.1〜0.4N/100mmであることを特徴とする請求項1に記載の封止用シート。
- 前記離型フィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、シリコーン系樹脂、又はフッ素系樹脂のいずれかであり、前記離型フィルムの前記樹脂層と接する面の残留接着率が80%以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の封止用シート。
- 前記熱硬化性樹脂組成物は、(A)エポキシ樹脂、(B)エポキシ樹脂硬化剤、(C)硬化促進剤、及び(D)無機フィラーを含むことを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の封止用シート。
- 前記(A)エポキシ樹脂が、(A−1)液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、及び(A−2)軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂を含み、前記(A−1)成分と(A−2)成分との質量比[(A−1)/(A−2)]が10/90〜30/70であることを特徴とする請求項4に記載の封止用シート。
- 前記(A−2)軟化点が70℃以下の固形状多官能エポキシ樹脂が、下記一般式(1)で表されるビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項5に記載の封止用シート。
(式中、mは1〜4の整数を示す。) - 電子部品が表面上に配置された回路基板の表面に、請求項1〜6のいずれかに記載の封止用シートの樹脂層を重ね、加熱、硬化して封止することを特徴とする電子部品の製造方法。
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WO2023095697A1 (ja) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 保護シート、電子デバイスパッケージ及びその製造方法 |
-
2018
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WO2021200429A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 太陽インキ製造株式会社 | 構造体 |
WO2023095697A1 (ja) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 保護シート、電子デバイスパッケージ及びその製造方法 |
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