JP5110440B2 - 半導体樹脂モールド用の離型フィルム - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、半導体樹脂モールド用離型フィルムに関し、特に特に金型追従性に優れ、また金型汚染を低減できる半導体樹脂モールド用離型フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子(チップ)は、通常、外部環境(外気、汚染物質、光、磁気、高周波、衝撃等)からの、保護、遮断のため、樹脂(モールド樹脂)で封止し、チップを内部に収容した半導体パッケージの形態で、基板に実装される。代表的には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂(モールド樹脂)を加熱溶融させた後、半導体チップをセットした金型内に移送し、充填し、硬化させるトランスファー成形により形成されるものである。モールド樹脂には、硬化剤、硬化促進剤、充填剤等とともに、金型からの成形された半導体パッケージのスムースな離型性を確保するため、離型剤が添加されている。
【0003】
一方、半導体パッケージの大幅な生産性向上が要求されるに従い、金型にモールド樹脂が付着し、汚れた金型を頻繁にクリーニングする必要があることが問題であった。また、大型の半導体パッケージの成形に対応できる低収縮性モールド樹脂の場合には、離型剤の添加によっても十分な離型性が得られないことが問題であった。このため、金型の樹脂成形部(キャビテイ面)を離型フィルムで被覆した状態でモールド樹脂を金型内に注入することにより、金型のキャビティ面にモールド樹脂を直接接触させることなく半導体パッケージを形成する、樹脂モールド用離型フィルム(以下単に「離型フィルム」ともいう。)を使用する技術が開発され、一定の成果を得ている(例えば、特許文献1〜3等を参照。)。
【0004】
しかし、最近、半導体素子のパッケージに使用されるモールド樹脂が、環境対応の観点から非ハロゲン化モールド樹脂へと変更されてきている。また、半導体のファインピッチ化、薄型化、積層チップパッケージ化、及びLED用途への適用等に対応して、モールド樹脂の低粘度化や液状樹脂化が一層進んでいる。そのため、半導体素子の樹脂モールド工程において、高温環境下の溶融モールド樹脂からの、ガスや低粘度物質の発生量が増大し、上記した樹脂モールド用離型フィルムを透過するために、ガスや低粘度物質が高温の金型と接触して、金型汚染が激しくなってきた。
【0005】
また、離型フィルムによる金型内面の被覆は、金型内面に当該離型フィルムを真空で吸着支持せしめて行われるが、離型フィルム中のオリゴマー等の揮発性成分が、上記吸着された金型側に移行し、金型汚染を引き起こすこともある。
【0006】
このように、離型フィルムを使用する場合においても、フィルム装着側の金型が汚染され易くなり、また一旦、金型に汚染が生じた場合は、その洗浄のために、半導体のモールド工程を休止せざるを得ず、半導体の生産効率を低下させるという問題が生じている。
【0007】
なお、かかる観点から、上記した特許文献1〜2においては、透過する汚染物質を低減するために、離型フィルムの片面(金型面と接触する面)に金属や金属酸化物の蒸着層を形成することが記載されている。しかしながら、当該金属蒸着層等は、直接金型面に物理的に接触して使用されるものであり、フィルム面もしくはフィルムの切断面から金属粉等が剥離しやすく、半導体樹脂モールド工程での使用が制限されていた。
【0008】
また、特許文献1〜2においては、離型フィルムのガス透過性を、二酸化炭素ガスの透過率で規定しているが、これはモールド樹脂等からの低粘度物質等の透過性を評価する指標として妥当でない。
【0009】
さらに、離型フィルムには、これまでよりも、モールド樹脂とのより高い離型性が要求されるが、上記の離型フィルムについては、モールドした樹脂表面に離型フィルムの離型層の残渣が発生することついてはなんら考慮がはらわれておらず、離型性が不十分であるという問題もあった。
【0010】
また、凹凸の大きな形状の金型が用いられる場合、樹脂モールド前に離型フィルムを金型へ真空吸着されるので、当該離型フィルムには、金型の当該凹凸に追従してその対応する周長まで充分延伸しうる金型追従性が要求されることがあった。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−361643号公報(特許請求の範囲(請求項1〜請求項3)、〔0002〕〜〔0028〕)
【特許文献2】
特開2004−79566号公報(特許請求の範囲(請求項1〜請求項3)、〔0002〕〜〔0015〕)
【特許文献3】
特開2001−250838号公報(特許請求の範囲(請求項1〜6)、〔0002〕〜〔0032〕)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明の目的は、上記した背景のもと強く要請されている、従来に比較してガス透過性が十分に低く、モールド樹脂による金型汚染の少ない、半導体樹脂モールド用離型フィルムを提供することである。
【0013】
また、本発明の目的は、金型汚染物質である樹脂等からの低粘度物質に、より現実的に対応したガス透過率により、当該金型汚染を有効に抑制する離型フィルムに必要なガス透過性を規定することである。
【0014】
さらに本発明の目的は、モールド樹脂とのより高い離型性を有する半導体樹脂モールド用離型フィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明は、以下の構成の半導体樹脂モールド用離型フィルムを提供する。
〔1〕少なくとも離型層(I)と、これを支持するプラスチック支持層(II)とを有する離型フィルムであって、前記プラスチック支持層(II)の170℃における200%伸長時強度が、1MPa〜50MPaであり、かつ、前記離型フィルムの170℃におけるキシレンガス透過性が5・10-15(kmol・m/(s・m2・kPa))以下であり、前記離型層(I)がフッ素樹脂から形成されることを特徴とするガスバリア性半導体樹脂モールド用離型フィルム。
〔2〕前記フッ素樹脂が、エチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体である〔1〕に記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
〔3〕前記プラスチック支持層(II)が、エチレン/ビニルアルコール共重合体から形成される〔1〕または〔2〕に記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
〔4〕離型層(I)の厚みが3〜75μmであり、プラスチック支持層(II)の厚みが1〜700μmである〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
〔5〕前記離型層(I)の厚みが6〜30μmであり、プラスチック支持層(II)の厚みが6〜200μmである〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
〔6〕前記離型層(I)の厚みが6〜30μmであり、プラスチック支持層(II)の厚みが10〜100μmである〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
〔7〕前記フィルムの少なくとも片面が梨地加工されている〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
〔8〕前記梨地加工された面の表面の算術表面粗さが0.01〜3.5μmである〔7〕に記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
〔9〕前記梨地加工された面の表面の算術表面粗さが0.15〜2.5μmである〔7〕に記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
〔10〕前記離型層(I)と前記プラスチック支持層(II)の間に接着層を有し、かつ接着される側の離型層(I)の表面に表面処理を施してある、〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、従来に比較してガス透過性が十分に低く、モールド樹脂による金型汚染の少ない半導体樹脂モールド用離型フィルムが提供される。また、本発明において、金型汚染物質であるモールド樹脂等からの低粘度物質に、より現実的に対応したガス透過率により、当該金型汚染を有効に抑制する離型フィルムに必要なガス透過性が規定される。さらに、本発明によれば、モールド樹脂との、より高い離型性を有する離型フィルムが提供される。また、本発明の離型フィルムは、金型追随性に優れる。
【0017】
したがって、本発明の離型フィルムを適用することにより、半導体の樹脂モールド工程において、金型汚れが少なく、金型洗浄回数を十分に低減できるため、半導体素子の樹脂モールド工程の生産効率を相当に向上せしめることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の半導体樹脂モールド用離型フィルムの基本的な層構成を示す説明図である。
【図2】本発明の半導体樹脂モールド用離型フィルムを構成する場合の説明図である。
【図3】本発明の半導体樹脂モールド用離型フィルムの他の層構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【0019】
1: 半導体樹脂モールド用離型フィルム
I: 離型層
II: プラスチック支持層
a : 離型層のプラスチック支持層と接着する面
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の半導体樹脂モールド用離型フィルム1は、基本的に図1に示すように、少なくとも離型性に優れた離型層(I)と、これを支持するプラスチック支持層(II)とからなることを特徴とする。
【0021】
(離型層(I))
本発明の離型フィルム1における離型層(I)とは、半導体素子の被封止面に向けて配置され、金型内に注入されたモールド樹脂と接することになる層であり、硬化後のモールド樹脂に対する充分な離型性を付与する層である。
【0022】
離型層を形成する樹脂としては、エポキシ樹脂等のモールド樹脂に対する離型性を有するものであれば特に限定するものではないが、離型性に優れたフッ素樹脂から形成されることが特に好ましい。
【0023】
フッ素樹脂としては、エチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体(以下、「ETFE」という。)、クロロトリフルオロエチレン系樹脂(以下、「CTFE」という。)、ポリテトラフルオロエチレン(以下、「PTFE」という。)、フッ化ビニリデン系樹脂(以下、「VdF」という。)、フッ化ビニル系樹脂(以下、「VF」という。)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン系共重合体(以下、「FEP」という。)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)系共重合体(以下、「PFA」という。)、テトラフルオロエチレン/フッ化ビニリデン共重合体及びこれらの樹脂の複合物等が挙げられる。好ましくは、ETFE、PTFE、FEP及びPFAであり、より好ましくはETFEである。ETFEにおけるエチレン/テトラフルオロエチレンの共重合モル比は、70/30〜30/70が好ましく、60/40〜35/65がより好ましく、55/45〜40/60が最も好ましい。
【0024】
ETFEは、また、離型性付与という本質的な特性を損なわない範囲で他のモノマーの一種類以上に基づく繰返し単位を含んでもよい。
【0025】
他のモノマーとしては、プロピレン、ブテン等のα−オレフィン類;CH2=CX(CF2)nY(ここで、X及びYは独立に水素又はフッ素原子、nは1〜8の整数である。)で表される化合物;フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、ジフルオロエチレン(DFE)、トリフルオロエチレン(TFE)、ペンタフルオロプロピレン(PFP)、ヘキサフルオロイソブチレン(HFIB)等の不飽和基に水素原子を有するフルオロオレフィン;ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)(PEVE)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)、パーフルオロ(ブチルビニルエーテル)(PBVE)、その他パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(PAVE)等の不飽和基に水素原子を有しないフルオロオレフィン(ただし、TFEを除く。)等が挙げられる。これら他のモノマーは1種又は2種以上を用いることができる。
他のモノマーに基づく繰返し単位の含有量は、全重合単位のモル数に対し、0.01〜30モル%が好ましく、0.05〜15モル%がより好ましく、0.1〜10モル%が最も好ましい。
【0026】
本発明の離型フィルム1においては、図1に示すように、離型層(I)の厚みとしては、離型性を付与するのに必要十分な厚みでよい。通常、厚みとしては、通常3〜75μm、好ましくは6〜30μmである。
【0027】
また、離型層(I)を支持層(II)に積層して当該離型フィルム1を形成する場合において、図2に示すように、支持層(II)と対向し、当該支持層に積層・接着される側の離型層(I)の表面aは、その接着性を向上させるために、常法に従い、表面処理を施すことが好ましい。表面処理法としては、それ自身公知の、空気中でのコロナ放電処理、有機化合物の存在下でのコロナ放電処理、有機化合物の存在下でのプラズマ放電処理、不活性ガス、重合性不飽和化合物ガスおよび炭化水素酸化物ガスからなる混合ガス中での放電処理等が適用され、特に空気中でのコロナ放電処理が好ましい。
【0028】
(プラスチック支持層(II))
本発明の離型フィルムにおけるプラスチック支持層(II)は、その機能として一義的には、離型層(I)と積層され、これを支持して、離型フィルムに必要な剛性や強度等の機械的特性を付与する層であるが、同時に、離型層(I)だけでは得られない十分なガスバリア性を当該離型フィルムに賦与する層である。
【0029】
従来、特許文献1〜2等においては、透過する汚染物質を低減するために、離型フィルムの片面に金属や金属酸化物の蒸着層を形成することが行われている。しかしながら、すでに述べたように、当該金属蒸着層によるガスバリア層は、直接金型面に物理的に接触して使用されるため、フィルム面もしくはフィルムの切断面から金属粉等が剥離しやすく、半導体樹脂モールド工程での使用が制限される問題を有するものであった。
【0030】
これに対し、本発明においては、かかる金属蒸着層なしで、特定の機械的特性を有する特定の樹脂層からなるプラスチック支持層(II)を直接離型層に積層して使用することにより、離型フィルムに所望の機械的強度及びガスバリア性を賦与させたものである。これは、プラスチック支持層(II)自体に、意外なことに、かなりのガスバリア性があるという、本発明者らの新規な知見によるものである。
【0031】
本発明の離型フィルム1において、当該プラスチック支持層(II)の170℃における200%伸長時強度は、1MPa〜50MPa、好ましくは2MPa〜30MPaである。
【0032】
プラスチック支持層の強度がこれより大きすぎると、当該離型フィルムの伸びが充分でなくなる。そのため、凹凸が大きな形状の金型を使用する場合、金型に離型フィルムを真空吸着により配置するに際し、真空吸着された離型フィルムと金型との間に隙間が生じ、離型フィルムの破断や樹脂漏れの要因となりやすく、好ましくない。
【0033】
また、プラスチック支持層の強度がこれよりあまり小さいと、当該支持層の厚みにもよるが、金型内に加圧射出されたモールド樹脂の圧力等によって、当該プラスチック支持層の樹脂が加圧流動化して、支持層としての機能を失う。さらに、甚だしい場合は、支持層の樹脂が離型フィルム外へにじみ出て装置を汚染する要因となる。
【0034】
以上のごとく、プラスチック支持層(II)が、上記規定範囲の伸張時強度を保持することにより、当該離型フィルムは、高温においても、適度に柔らかく、凹凸の大きな形状の金型への金型追従性に優れるものとなる。
【0035】
該プラスチック支持層を形成する樹脂としては、上記のごとき機械的特性を有するものであれば、特に限定するものではなく、たとえば結晶化を抑制した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、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂;6−ナイロン、6,6−ナイロン、12−ナイロン等のポリアミド;ポリプロピレン等のポリオレフィン;アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、塩化ビニリデン、エチレン/ビニルアルコール共重合体等が使用可能なものとして挙げられる。なかでも、結晶化を抑制したポリエチレンテレフタレート及びエチレン/ビニルアルコール共重合体が好ましい。エチレン/ビニルアルコール共重合体における、エチレン/ビニルアルコールの共重合モル比は、80/20〜50/50が好ましい。
【0036】
特に、凹凸が大きな形状の金型などのように、離型フィルムに特に金型追従性を要求される場合、当該プラスチック支持層としては、エチレン/ビニルアルコール共重合体から構成されることがより好ましい。
【0037】
支持層(II)を構成するプラスチックフィルムまたはプラスチックシートの厚みは、特に限定するものではないが、通常、1〜700μm、好ましくは6〜200μm、さらに好ましくは10〜100μm程度である。
【0038】
本発明の離型フィルム1においては、上記したように、少なくとも離型フィルム1に剛性を賦与するプラスチック支持層(II)の170℃における200%伸長時強度(以下、単に「伸張時強度」ということがある。)が、基本的に1MPa〜50MPaであることを規定する。また、離型層(I)の伸張時強度に関しては、プラスチック支持層(II)との関係で、以下のごとく、互いに異なるように選択することが好ましい。
【0039】
すなわち、離型フィルム1を、凹凸の大きな形状の金型に適用する場合において、樹脂封止前に当該離型フィルムを金型へ真空吸着させる際に、当該離型フィルムに、金型の当該凹凸に追従してその対応する周長まで充分延伸しうる金型追従性が特に要求される場合には、離型層(I)と比較し、より柔らかいプラスチック支持層(II)を選択することが好ましい。一方また、当該離型フィルムに関し、伸びを抑制し、フィルムのしわを低減することが要求される場合には、当該離型層(I)と比較し、より硬いプラスチック支持層(II)を選択すればよい。
【0040】
また、本発明においては、プラスチック支持層(II)として、例えば上記したプラスチック支持層を形成する樹脂のうち、特に離型層(I)のそれと比較し、より優れた高温ガスバリア性を有しているものを選択することにより、形成される離型フィルム1は、単層(離型層のみの)離型フィルムと比較して、同じ厚みでも優れた高温ガスバリア性を有するものとなるから、より好ましい。
【0041】
(キシレンガス透過性)
本発明における離型フィルムは、170℃におけるキシレンガス透過性が5×10-15(kmol・m/(s・m2・kPa))以下であるガスバリア性半導体樹脂モールド用離型フィルムである。
【0042】
本来離型フィルムのガス透過性は、モールド樹脂であるエポキシ樹脂等からの低粘度物質等に対する当該フィルムの透過性として評価することが好ましい。従来は、すでに述べた特許文献1〜2に記載のように、二酸化炭素ガスのフィルム透過性によって評価していたが、当該低粘度物質と二酸化炭素ガスでは化学物質として大幅に異なるものであり、相関性は充分とはいえなかった。本発明者らは、これに対し、キシレン蒸気(ガス)をモデル化合物として選択し、170℃における当該キシレンガスのフィルム透過性により、エポキシ樹脂等由来の物質のガス透過性と良好に関連づけることが出来ることを見いだした。すなわち、キシレンガスの透過係数は、エポキシ樹脂等の半導体樹脂モールド樹脂から発生する有機物に対するバリア性の良好な指標であり、この値が小さいほど、半導体樹脂モールド工程での金型汚染がより少ないことを示すことを見いだした。
【0043】
そして、本発明においては、離型フィルムの当該キシレンガス透過性を特定の値、具体的には、170℃におけるキシレンガス透過性を5×10-15(kmol・m/(s・m2・kPa))以下のものとすることにより、金型の汚染性が十分満足出来る程度に減少することを見いだしたものである。離型フィルムのキシレンガス透過性を4×10-15(kmol・m/(s・m2・kPa))以下のものとすることがより好ましい。
【0044】
本発明において、離型フィルムのガス透過性の測定方法は、後記実施例に記載のとおり、上部セルと下部セルの連通口(開口面)を、透過率測定フィルム(試料フィルム)により閉鎖し、170℃に保持した上部セルにキシレンガスを導入し、当該試料フィルムを通して、真空に保持した下部セルにキシレンガスを透過せしめ、透過してきた当該キシレンガスの濃度(圧力)の時間変化を測定し、その定常状態における圧力変化から170℃環境下におけるキシレンガスの透過係数を算出するものである。
【0045】
(離型フィルムの層構成)
本発明の離型フィルムの構成は、図1に示すような、フッ素樹脂層等離型層(I)/プラスチック支持層(II)の構成を基本とするが、図3に示すような、フッ素樹脂層等離型層(I)/プラスチック支持層(II)/フッ素樹脂層等離型層(I)の構成のフィルムであってもよい。この場合は、プラスチック支持層(II)の両面に離型層(I)が形成されているため、離型フィルムの表裏を区別することが不要となり、金型に当該離型フィルムを配置する場合の作業がより容易に行える。
【0046】
いずれの層構成においても、フッ素樹脂層等離型層(I)とプラスチック支持層(II)との間に接着層があってもよい。接着層を設ける場合は、前記のように、接着される側の離型層(I)の表面が表面処理を施されてあることが好ましい。接着剤としては、例えばイソシアネート系、ポリウレタン系、ポリエステル系等いずれであってもよい。当該接着層の厚みは0.1〜5μmの範囲が好ましく、0.2〜2μmの範囲がより好ましい。
【0047】
(各層厚み)
本発明のガスバリア性離型フィルムの各層の厚みについてまとめて述べると各層の厚さは、離型層(I)は、通常3〜75μm、好ましくは6〜30μmであり、プラスチック支持層(II)は通常1〜700μm、好ましくは6〜200μm、さらに好ましくは10〜100μmである。
【0048】
(梨地形成)
本発明の離型フィルムにおいて、表面層であるフッ素樹脂層等、及びプラスチック支持層には、梨地加工が施されていてもよい。梨地加工が施される場合の表面層の表面の算術表面粗さは、0.01〜3.5μmの範囲が好ましく、0.15〜2.5μmの範囲がより好ましい。表面の粗さがこの範囲にあると、成形品の外観不良を防止し、歩留まりを向上せしめるとともに、成形品にマーキングされるロット番号の視認性を向上する効果に優れる。表面層が梨地加工されていると、離型フィルムが金型に真空吸着されるときに、離型フィルムと金型間の空気が容易に抜けるので、金型吸着性が向上する。
【0049】
(モールディング)
本発明の半導体樹脂モールド用離型フィルム自体は、半導体素子の樹脂モールディング工程において、従来の離型フィルムと同様に使用することができる。すなわち、成形金型内の所定位置に、モールドすべき半導体素子と、本発明の離型フィルムを設置し、型締め後、真空吸引して当該離型フィルムを金型面に吸着せしめ、半導体素子と金型面を被覆している半導体樹脂モールド用離型フィルムとの間にモールド樹脂をトランスファー成型すればよい。硬化後のモールド樹脂と本発明の離型フィルムは容易に離型される。
【実施例】
【0050】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明の技術的範囲がこれに限定されるものではない。なお、本発明におけるキシレンガスの透過係数は、以下のようにして測定したものである。
【0051】
〔キシレンガス透過係数(kmol・m/(s・m2・kPa))の測定〕
JIS K 7126−1987に準じて差圧法にて測定した。ただし、試験温度は170℃、試料気体はキシレンガス、高圧側圧力は5kPa、試料フィルムの透過面直径は50mmとした。
170℃に保持した上部セルにキシレンガスを導入し、透過率測定フィルム(試料フィルム)を介して、真空に保持した下部セルにキシレンガスを透過せしめ、透過してきた当該キシレンガスの濃度(圧力)の時間変化を測定し、その定常状態における圧力変化から170℃環境下におけるキシレンガスの透過係数を算出する。
【0052】
〔実施例1〕
(1)離型層(I)として厚さ12μmのETFEフィルム(旭硝子社製、商品名:フルオンETFEフィルム)を用いた。なお、当該ETFEフィルムの片面(支持層と対向する面(接着面))に、接着性を向上させるため40W・min/m2の放電量でコロナ放電処理を施した。
【0053】
また、プラスチック支持層(II)として、12μmのエチレン/ビニルアルコール共重合体(クラレ社製、商品名:エバールEF−F)のフィルムを準備した。当該プラスチック支持層(II)の、170℃における200%伸長時強度は、5MPaであった。
【0054】
(2)上記プラスチック支持層(II)の両面に、ポリエステル系接着剤(旭硝子社製、商品名:AG−9014A)をドライ膜厚0.4μm換算で塗工、乾燥させ、図2のようにして対向させた離型層(I)とそれぞれドライラミネートを行い、図3に示す層構成((I)/(II)/(I))の離型フィルム(以下、「離型フィルム1」という。)を得た。
【0055】
(3)得られた離型フィルム1について、上記した方法により、170℃環境下でキシレンのガス透過係数を測定したところ、2×10-15(kmol・m/(s・m2・kPa))であった。また離型フィルム1の170℃における200%伸長時強度を測定した結果をあわせて表1に示した。
【0056】
(4)上記得られた離型フィルム1のモールド用エポキシ樹脂との離型性を以下のようにして測定した。すなわち、離型性フィルム1とカプトンフィルム(ポリイミドフィルム、デュポン社商標)(対照フィルム)との間に、ロの字の形状に裁断した0.1mm厚みのAlを枠(スペーサー)として設置し、このAl枠内に半導体用モールド用エポキシ樹脂を注入した。175℃環境下の平板プレスにて、プレスし、離型フィルム1とカプトンフィルムをこのモールド用エポキシ樹脂で接着した。(なお、離型フィルム1の層構成から、その離型層(I)がエポキシ樹脂と接するように配置される。)当該半導体用モールド用樹脂が接着している離型フィルム1を、幅25mmの短冊状に切断し、この端部を剥がしながら、半導体モールド樹脂との180°ピール試験を行ったところ、当該剥離強度は、0(N/m)であった。結果を表1に示す。
【0057】
(5)175℃環境下のトランスファーモールドの下金型に未モールド基板をセットし、離型フィルム1を上金型に真空吸着後、上下金型を閉め、半導体モールド用エポキシ樹脂を7MPa、90sec.にてトランスファーモールドを行った。上記条件にて繰り返しモールドショットを行い、金型の汚れを目視してチェックしたところ、2,000回までの繰り返しについては、金型汚れは全く見られなかった。さらに2,000回を超えて繰り返したところで、微小な金型汚れが発生した。
【0058】
(6)凹部を有する金型を170℃に保持し、離型フィルム1を、当該金型凹部に真空吸着せしめたところ、当該離型フィルムと金型との間には隙間がほとんど無く、当該離型フィルム1は、金型追随性に非常に優れることがわかった。
【0059】
〔実施例2〕
(1)プラスチック支持層(II)として、25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム社製、商品名:テフレックスFT3)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして離型フィルム(以下、「離型フィルム2」という。)を得た。
当該プラスチック支持層(II)の、170℃における200%伸長時強度は、25MPaであった。
【0060】
(2)離型フィルム2について、実施例1と同様にして170℃環境下においてキシレンガス透過係数を測定し、また170℃環境下におけて200%伸長時強度を測定した。さらに、180°ピール試験で剥離強度を測定した。
【0061】
当該離型フィルム2のキシレンガス透過係数は、3×10-15(kmol・m/(s・m2・kPa))であり、170℃における200%伸長時強度は15MPaであった。
また、180°ピールによる剥離強度は、0(N/m)であった。結果を表1に示した。
【0062】
(3)さらに実施例1と同様にして、離型フィルム2を使用して繰り返しモールドショットを行ったところ、2000回までの繰り返しについては、金型汚れは全く見られなかった。さらに2,000回を超えて繰り返したところで、微小な金型汚れが発生した。
【0063】
〔比較例1〕
(1)厚さ50μmの単体ETFEフィルム(旭硝子社製、商品名:フルオンETFE)を、そのまま離型フィルムサンプル(以下、「離型フィルム3」という。)として試験に使用した。当該ETFEフィルムの170℃における200%伸長時強度を測定したところ、5MPaであった。
【0064】
(2)前記離型フィルム1の代わりに、この離型フィルム3を用いた以外は、実施例1と同様にして170℃環境下においてキシレンガス透過係数を測定し、また、同様にして180°ピール試験を行った。結果を表1に示した。
【0065】
(3)さらに実施例1と同様にして、離型フィルム3を使用して繰り返しモールドショットを行ったところ、2,000回未満で金型汚れが顕著となった。
【0066】
【表1】
【0067】
表1にまとめた実施例1、2、及び比較例1の結果から明らかなように、本発明の離型フィルム1および2は、その180°ピール試験(N/cm)で示されているごとく、半導体モールド用エポキシ樹脂との離型性にきわめて優れたものであることはもちろん、そのキシレンガス透過係数が2×10-15 、または3×10-15(kmol・m/(s・m2・kPa))(kmol・m/(s・m2・kPa))と、本発明で規定する値より小さい。このため、当該離型フィルム1および2を用いてのトランスファーモールド試験では、2000回までの繰り返しについては、金型汚れは全く見られず、さらに2,000回を超えて繰り返した時点で、微小な金型汚れが発生するものであり、金型汚染が十分に抑制されているものであった。
【0068】
これに対し、ETFEフィルム自体を離型フィルム3として用いた場合は、離型性は優れているものの、そのキシレンガス透過係数が1×10-14(kmol・m/(s・m2・kPa))と、本発明で規定する値より劣るものであり、当該フィルムを通してのエポキシ樹脂成分の金型への透過が懸念される。予想どおり、当該離型フィルム3を用いてのトランスファーモールド試験では、2,000回未満で金型汚れが顕著となるものであった。
【産業上の利用可能性】
【0069】
本発明によれば、従来に比較して、ガス透過性が十分低く、モールド樹脂による金型汚染の少ない離型フィルムが提供され、また、本発明によれば、モールド樹脂との、より高い離型性を有する離型フィルムが提供される。なお、本発明の離型フィルムは、金属蒸着層を形成していないので、フィルム両端から金属粉等が剥離する問題はない。
【0070】
したがって、本発明の半導体樹脂モールド用離型フィルムを適用することにより、半導体の樹脂モールド工程において、金型汚れが十分に少なく、金型洗浄回数を大きく低減でき、半導体素子の樹脂モールドの生産効率を向上させることが可能となるため、その産業上の利用可能性はきわめて大きい。
【0071】
本発明の半導体樹脂モールド用離型フィルムは、半導体樹脂モールド用途に特に適するものであるが、その他に、離型性が必要な種々の用途にも好適に適用可能である。
なお、2006年8月18日に出願された日本特許出願2006−223565号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (10)
- 少なくとも離型層(I)と、これを支持するプラスチック支持層(II)とを有する離型フィルムであって、前記プラスチック支持層(II)の170℃における200%伸長時強度が、1MPa〜50MPaであり、かつ、前記離型フィルムの170℃におけるキシレンガス透過性が5・10-15(kmol・m/(s・m2・kPa))以下であり、前記離型層(I)がフッ素樹脂から形成されることを特徴とするガスバリア性半導体樹脂モールド用離型フィルム。
- 前記フッ素樹脂が、エチレン/テトラフルオロエチレン系共重合体である請求項1に記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
- 前記プラスチック支持層(II)が、エチレン/ビニルアルコール共重合体から形成される請求項1または2に記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
- 離型層(I)の厚みが3〜75μmであり、プラスチック支持層(II)の厚みが1〜700μmである請求項1〜3のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
- 前記離型層(I)の厚みが6〜30μmであり、プラスチック支持層(II)の厚みが6〜200μmである請求項1〜3のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
- 前記離型層(I)の厚みが6〜30μmであり、プラスチック支持層(II)の厚みが10〜100μmである請求項1〜3のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
- 前記フィルムの少なくとも片面が梨地加工されている請求項1〜6のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
- 前記梨地加工された面の表面の算術表面粗さが0.01〜3.5μmである請求項7に記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
- 前記梨地加工された面の表面の算術表面粗さが0.15〜2.5μmである請求項7に記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
- 前記離型層(I)と前記プラスチック支持層(II)の間に接着層を有し、かつ接着される側の離型層(I)の表面に表面処理を施してある、請求項1〜9のいずれかに記載の半導体樹脂モールド用離型フィルム。
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