JP5563981B2 - 半導体樹脂パッケージ製造用金型離型フィルム、およびそれを用いた半導体樹脂パッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
1)封止材が金型の内面を汚染することがあるため、金型の洗浄が必要となり、作業効率が低下する。
2)金型の内面が損傷されるため、金型寿命が短い。
3)成形された半導体樹脂パッケージにバリが生じやすい。
[1] 一層以上の基材層Cと、前記基材層Cを挟持し、4−メチル−1−ペンテン系重合体を主成分として含む一対の最外層Aと、前記基材層Cと前記最外層Aとを接着させる一対の接着層Bとを有する、半導体樹脂パッケージ製造用金型離型フィルム。
[2] 前記基材層Cは、ポリアミド樹脂を含み、前記接着層Bは、4−メチル−1−ペンテン系重合体が不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸の酸無水物により変性された変性4−メチル−1−ペンテン系重合体を含む、[1]記載の金型離型フィルム。
[3] 前記接着層Bは、4−メチル−1−ペンテン系重合体が無水マレイン酸によりグラフト変性された変性4−メチル−1−ペンテン系重合体を含む、[1]または[2]記載の金型離型フィルム。
[4] 前記ポリアミド樹脂は、ポリアミド6またはポリアミド66である、[2]または[3]記載の金型離型フィルム。
[5] 前記基材層Cは一層である、[1]〜[4]のいずれかに記載の金型離型フィルム。
[6] 前記一対の最外層Aと前記一対の接着層Bの合計厚みは、32μm以下である、[1]〜[5]のいずれかに記載の金型離型フィルム。
[7] 前記離型フィルムの積層構造は、前記基材層Cに対して対称である、[1]〜[6]のいずれかに記載の金型離型フィルム。
[8] 前記離型フィルムは、前記金型内に半導体チップを配置する工程、前記半導体チップと前記金型内面との間に、前記離型フィルムを配置する工程、前記金型内に封止材を注入することにより、封止された半導体チップを得る工程、前記封止された半導体チップを前記離型フィルムから剥離する工程、を含む半導体樹脂パッケージの製造工程に用いられる、[1]〜[7]のいずれかに記載の金型離型フィルム。
[9] 金型内に半導体チップを配置する工程;半導体チップと前記金型内面との間に、[1]〜[7]のいずれかに記載の離型フィルムを配置する工程;前記金型内に封止材を注入することにより、封止された半導体チップを得る工程;および前記封止された半導体チップを前記離型フィルムから剥離する工程、を含む半導体樹脂パッケージの製造方法。
本発明の半導体樹脂パッケージ製造用金型離型フィルム(離型フィルム)は、基材層Cと、基材層Cを挟持し、かつ4−メチル−1−ペンテン系重合体を主成分として含む一対の最外層Aと、基材層Cと最外層Aとの間に配置される一対の接着層Bと、を含む。
A/B/C/B/A
A/B/C/C’/C/B/A
A/B/C/D/C’/D/C/B/A
試験片として、離型フィルムから幅15mmで切り出した短冊片を準備する。このとき短冊の長手方向が、フィルムの巻取方向と平行になるようにする。金型温度と同じ温度に調整した恒温槽つきの引張試験機に、チャック間距離が50mmとなるように前記試験片を把持させる。試験片を引張速度200mm/分(一定)にて引っ張り、破断することなく初期チャック間距離(50mm)に対する伸びが500%(チャック間距離300mm)となるときの応力を引張強度とする。
前記引張試験から得られた引張応力−ひずみ曲線における、初期の直線部分の傾きから、JIS−K 7113 に準拠して引張弾性率を求める。
本発明の半導体樹脂パッケージの製造方法は、金型内に配置された半導体チップと金型内面との間に離型フィルムを配置する第1の工程;半導体チップを封止材で封止する第2の工程;および封止された半導体チップを離型フィルムから剥離する第3の工程;を含む。
4−メチル−1−ペンテンと1−デセンとの共重合体を、定法により製造した。1−デセン含量は2.5質量%とした。この共重合体を、以下「A−1」ともいう。
変性4−メチル−1−ペンテン共重合体の製造
4−メチル−1−ペンテンとダイアレン168(三菱化学製、炭素数16と18のα−オレフィンの混合物)との共重合体(ダイアレン168の含量量は6.5質量%)を定法により準備した。
前工程で得られた、25質量部の変性4−メチル−1−ペンテン共重合体、50質量部の4−メチル−1−ペンテンとダイアレン168(三菱化学製、炭素数16と18のα−オレフィンの混合物)との共重合体(ダイアレン168含量6.5質量%)、25質量部の1−ブテン共重合体、安定剤として0.10質量部のイルガノックス1010(Irganox1010)(Ciba(株)製)、および0.03質量部のステアリン酸カルシウム(三共有機合成(株)製)を、ヘンシェルミキサーにより、3分間、低速回転して混合した。次いで、この混合物を、二軸押出機を用いて280℃で押出しすることにより、接着層B用樹脂(以下「B−1」ともいう)を得た。
第1の脂肪族ポリアミド樹脂(「C−1」ともいう)として、ポリアミド6(東レ製、商品名アミランCM1041LO、融点225℃)を準備した。
第2の脂肪族ポリアミド樹脂(「C−2」ともいう)として、ポリアミド66(旭化成ケミカルズ製、商品名レオナ1700S、融点265℃)を準備した。
第3の脂肪族ポリアミド樹脂(「C−3」ともいう)として、ポリアミド66(デュポン製、商品名ザイテル42A、融点262℃)を準備した。
前述の各層用材料を原料として、Tダイ成形機を用いて共押出することにより、未延伸の幅400mmの離型フィルムを製造した。離型フィルムの構造を、A−1/B−1/C−1/B−1/A−1の3種5層構造とし、かつ各層の厚みを15/5/25/5/15μm(総厚み65μm)とした。
離型フィルムの半導体樹脂パッケージからの離型性を、以下の基準で評価した。
○:離型フィルムが、金型開放と同時に自然に剥がれる
△:離型フィルムの一部が、半導体樹脂パッケージ61または金型に残る
×:離型フィルムが、封止された半導体チップまたは金型に密着する
離型時の離型フィルムの半導体樹脂パッケージに対応する部分における層間剥離の発生状態を、以下の基準で評価した。
○:最外層Aと基材層Cとの間で、層間剥離なし
△:最外層Aと基材層Cとの間で、わずかに層間剥離あり
×:最外層Aと基材層Cとの間で、顕著な層間剥離あり
半導体樹脂パッケージ上面のシワの状態を目視にて以下の基準で評価した。
○:全くなし
×:パッケージ上面にシワの転写あり
半導体樹脂パッケージ61の側面(エアベント部およびゲート部を除く)に発生したシワの状態を、以下の方法により評価した。
図6は、半導体樹脂パッケージ61の側面シワの深さの測定方法の例を示す断面図である。すなわち、半導体樹脂パッケージ61の上面に対して垂直な断面をダイサーで切り出した。これにより、図6に示されるような半導体樹脂パッケージ61の断面を得た。次いで、読み取り顕微鏡で観察することにより、得られた断面において、側面シワがないことを想定した場合の半導体樹脂パッケージの側面(仮想側面)が基板41と交わる基準位置(線)とした。そして、半導体樹脂パッケージの側面の凹み部分の、基準位置(線)からの、基板41面と平行方向の深さdを測定した。このようにして測定された側面シワの深さ値から、側面シワの程度を以下のように規定した。
◎:側面シワの深さが100μm未満
○:側面シワの深さが100μm以上200μm未満
△:側面シワの深さが200μm以上300μm未満
×:側面シワの深さが300μm以上
側面シワの深さが大きいと、半導体樹脂パッケージ61の外観不良が目立ち易くなるだけでなく、離型時に、半導体樹脂パッケージ61が離型フィルム10からスムーズに剥がれず離型不良を生じ易い。このため、側面シワの深さは小さいほど好ましい。
離型フィルムの反りの状態を以下の基準で評価した。
○:全くなし
△:わずかに反るが実用上問題なし
×:反りが大きく使用できない
使用後の離型フィルム10のピンホールの発生状態と金型キャビティ内壁の樹脂付着状態について目視観察をもとに以下の基準で評価した。
○:ピンホール状の破れ無し
△:ピンホール状の破れが僅かにあるが、漏れた封止樹脂の金型への付着なし
各層の厚みを10/5/15/5/10μm(総厚み45μm)とした以外は実施例1と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し、評価した。
各層の厚みを10/5/20/5/10μm(総厚み50μm)とした以外は実施例1と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し、評価した。
各層の厚みを10/3/24/3/10μm(総厚み50μm)とした以外は実施例1と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し評価した。
基材層Cの材料をC−2に代えた以外は実施例1と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し評価した。
基材層Cの材料をC−2とした以外は実施例2と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し評価した。
基材層Cの材料をC−2とした以外は実施例3と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し評価した。
基材層Cの材料をC−2とした以外は実施例4と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し評価した。
基材層Cの材料C−1をC−2とし、かつ各層の厚みを6/3/32/3/6μm(総厚み50μm)とした以外は実施例1と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し評価した。
基材層Cの材料をC−3とした以外は実施例3と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し評価した。
基材層Cの材料をC−3とした以外は実施例4と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し評価した。
基材層Cの材料をC−3とした以外は実施例9と同様にして離型フィルム10を準備した。この離型フィルム10を用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージ61を製造し評価した。
離型フィルムの構造を、A−1/C−1/A−1の2種3層構造として、接着層Bを含まない構造とし、かつ各層の厚みは25/15/25μm(総厚み65μm)とした以外は実施例1と同様にして、未延伸の幅400mmの離型フィルムを得た。この離型フィルムを用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージを製造し評価した。
各層の厚みを15/15/15μm(総厚み45μm)とした以外は、比較例1と同様にして離型フィルム10を得た。この離型フィルムを用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージを製造し評価した。
離型フィルムの構造をA−1/B−1/C−1の3種3層構造として、中心層に対して非対称の積層構造とし、かつ各層の厚みを20/5/25μm(総厚み50μm)とした以外は実施例1と同様にして、未延伸の幅400mmの離型フィルムを得た。この離型フィルム用いて実施例1と同様にして半導体樹脂パッケージを製造し評価した。
基材層Cがポリアミド66(PA66)を含む実施例5〜12の離型フィルム;中でも最外層Aと接着層Bの厚みが小さい実施例6〜12の離型フィルムは、半導体樹脂パッケージの側面シワが著しく低減されることがわかる。基材層Cの耐熱性が高く、かつ圧縮降伏応力が比較的低い最外層Aと接着層Bが薄いためであると考えられる。ただし、基材層Cが薄すぎると、僅かな破れを生じることもある。基材層Cが薄いと離型フィルム自体の強度を維持しにくいためであると考えられる。
12 基材層C
13 接着層B
14 最外層A
20 金型の上型
21 金型の下型
22 キャビティ
24a フィルム巻き出し装置
24b フィルム巻き取り装置
30 プランジャー
40 半導体チップ
41 基板
42 配線
50 封止材
60 封止された半導体チップ
61 半導体樹脂パッケージ
62 ランナー
Claims (7)
- ポリアミド66を含む、一層以上の基材層Cと、
前記基材層Cを挟持し、4−メチル−1−ペンテン系重合体を主成分として含む一対の最外層Aと、
前記基材層Cと前記最外層Aとを接着させる一対の接着層Bとを有し、
前記一対の最外層Aと前記一対の接着層Bとの合計厚みは、32μm以下である、半導体樹脂パッケージ製造用金型離型フィルム。 - 前記接着層Bは、4−メチル−1−ペンテン系重合体が不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸の酸無水物により変性された変性4−メチル−1−ペンテン系重合体を含む、請求項1記載の金型離型フィルム。
- 前記接着層Bは、4−メチル−1−ペンテン系重合体が無水マレイン酸によりグラフト変性された変性4−メチル−1−ペンテン系重合体を含む、請求項2記載の金型離型フィルム。
- 前記基材層Cは一層である、請求項1記載の金型離型フィルム。
- 前記離型フィルムの積層構造は、前記基材層Cに対して対称である、請求項1記載の金型離型フィルム。
- 金型内に半導体チップを配置する工程、
前記半導体チップと前記金型内面との間に、請求項1に記載の金型離型フィルムを配置する工程、
前記金型内に封止材を注入することにより、封止された半導体チップを得る工程、および、
前記封止された半導体チップを前記離型フィルムから剥離する工程、を含む半導体樹脂パッケージの製造方法。 - 金型内に半導体チップを配置する工程、
前記半導体チップと前記金型内面との間に、前記金型離型フィルムを配置する工程、
前記金型内に封止材を注入することにより、封止された半導体チップを得る工程、および
前記封止された半導体チップを前記離型フィルムから剥離する工程、を含む半導体樹脂パッケージの製造工程に用いられる、請求項1記載の金型離型フィルム。
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