JP5793160B2 - 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法 - Google Patents

電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5793160B2
JP5793160B2 JP2013069876A JP2013069876A JP5793160B2 JP 5793160 B2 JP5793160 B2 JP 5793160B2 JP 2013069876 A JP2013069876 A JP 2013069876A JP 2013069876 A JP2013069876 A JP 2013069876A JP 5793160 B2 JP5793160 B2 JP 5793160B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
electronic device
resin sheet
resin
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013069876A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014189791A (ja
Inventor
豊田 英志
英志 豊田
祐作 清水
祐作 清水
智絵 飯野
智絵 飯野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP2013069876A priority Critical patent/JP5793160B2/ja
Priority to PCT/JP2014/057691 priority patent/WO2014156927A1/ja
Priority to SG11201507887YA priority patent/SG11201507887YA/en
Priority to CN201480018974.0A priority patent/CN105102512A/zh
Priority to KR1020157022302A priority patent/KR20150136472A/ko
Priority to TW103111071A priority patent/TWI614292B/zh
Publication of JP2014189791A publication Critical patent/JP2014189791A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5793160B2 publication Critical patent/JP5793160B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/29Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
    • H01L23/293Organic, e.g. plastic
    • H01L23/295Organic, e.g. plastic containing a filler
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/146Mixed devices
    • H01L2924/1461MEMS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)

Description

本発明は、電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法に関する。
電子デバイスパッケージの作製には、代表的に、基板などに固定された1又は複数の電子デバイスを封止樹脂にて封止し、必要に応じて封止体を電子デバイス単位のパッケージとなるようにダイシングするという手順が採用されている。
封止樹脂中に存在する水分は、熱硬化させる際の加熱によって水蒸気化する。封止樹脂に多くの水分が存在すると、この蒸気圧によって封止樹脂にクラックが発生する場合がある。このため、低吸湿性の封止樹脂が求められている。吸湿性を低減させる方法としては、例えば、シリカを配合する方法などがある。
特許文献1では、樹脂、シリカ及びシランカップリング剤などを含有するワニスをフィルム上に塗布し、次いで塗布膜を乾燥させることにより樹脂シートを形成することが記載されている。しかしながら、吸湿性について、充分に検討されていない。
特開2006−19714号公報
特許文献1のような樹脂シートの作製方法(溶剤塗工)では、シリカを高充填できないため、吸湿性を低減することは難しい。
本発明は前記課題を解決し、低吸湿性の電子デバイス封止用樹脂シートを提供することを目的とする。
本発明は、フィラーを含み、85℃、85%RHの雰囲気下で168時間放置した後の吸水率が0.3重量%以下であり、前記フィラーが実質的に一次粒子の状態で分散している電子デバイス封止用樹脂シートに関する。本発明の電子デバイス封止用樹脂シートは、吸水率が0.3重量%以下であり、低吸湿性である。よって、耐湿信頼性に優れた電子デバイスパッケージを製造できる。
前記フィラーが、シランカップリング剤により処理されたものであることが好ましい。これにより、フィラーを一次粒子の状態で分散させることが容易となる。また、このようなフィラーは疎水性が高く、このようなフィラーを実質的に一次粒子の状態で分散できるので、樹脂シートの吸湿性を効果的に低減できる。
前記電子デバイス封止用樹脂シート中の前記フィラーの含有量が70〜90体積%であることが好ましい。これにより、吸湿性を低減できる。
本発明はまた、1又は複数の電子デバイスを覆うように前記電子デバイス封止用樹脂シートを前記電子デバイス上に積層する積層工程、及び前記電子デバイス封止用樹脂シートを硬化させて封止体を形成する封止体形成工程を含む電子デバイスパッケージの製造方法に関する。
本発明の一実施形態に係る樹脂シートを模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る電子デバイスパッケージの製造方法の一工程を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る電子デバイスパッケージの製造方法の一工程を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る電子デバイスパッケージの製造方法の一工程を模式的に示す図である。
以下に実施形態を掲げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
[電子デバイス封止用樹脂シート]
図1は、本発明の一実施形態に係る樹脂シート11を模式的に示す断面図である。樹脂シート11は、代表的に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどの支持体11a上に積層された状態で提供される。なお、支持体11aには樹脂シート11の剥離を容易に行うために離型処理が施されていてもよい。
樹脂シート11は、85℃、85%RHの雰囲気下で168時間放置した後の吸水率が0.3重量%以下であり、好ましくは0.25重量%以下である。0.3重量%以下であるので、低吸湿性である。よって、耐湿信頼性に優れた電子デバイスパッケージを製造できる。吸水率の下限は特に限定されず、例えば、0.05重量%以上である。
85℃、85%RHの雰囲気下で168時間放置した後の吸水率は、実施例に記載の方法で測定できる。
樹脂シート11中に、フィラーが実質的に一次粒子の状態で分散している。このため、前述の吸水率を容易に達成できる。
なお、本明細書において、フィラーが実質的に一次粒子の状態で分散しているとは、実質的に凝集物が無いことをいう。具体的には、実施例に記載の方法で測定でき、実施例に記載のフィラー分散性の評価が良好であることをいう。
フィラーとしては特に限定されないが、シランカップリング剤により処理(前処理)されたフィラーが好ましい。これにより、フィラーを一次粒子の状態で分散させることが容易となる。また、このようなフィラーは疎水性が高く(フィラー表面の親水基にシランカップリング剤が結合しているため疎水性が高い)、このようなフィラーを実質的に一次粒子の状態で分散できるので、樹脂シート11の吸湿性を効果的に低減できる。
シランカップリング剤により処理されるフィラーとしては特に限定されないが、無機充填材が好ましい。無機充填材としては、例えば、石英ガラス、タルク、シリカ(溶融シリカや結晶性シリカなど)、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。なかでも、シランカップリング剤との反応性に優れるという理由から、シリカ、アルミナが好ましく、シリカがより好ましい。シリカとしては、流動性に優れるという理由から、溶融シリカが好ましく、球状溶融シリカがより好ましい。
フィラーの平均一次粒子径は、好ましくは1μm以上、より好ましくは5μm以上である。1μm以上であると、樹脂シートの可撓性、柔軟性を得易い。フィラーの平均一次粒子径は、好ましくは40μm以下、より好ましくは30μm以下である。40μm以下であると、フィラーを高充填率化し易い。
なお、平均一次粒子径は、例えば、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導き出すことができる。
シランカップリング剤は、分子中に加水分解性基及び有機官能基を有する化合物である。
加水分解性基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1〜6のアルコキシ基、アセトキシ基、2−メトキシエトキシ基等が挙げられる。なかでも、加水分解によって生じるアルコールなどの揮発成分を除去し易いという理由から、メトキシ基が好ましい。
有機官能基としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基などが挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂、フェノール樹脂と反応し易いという理由から、エポキシ基が好ましい。
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどのビニル基含有シランカップリング剤;2−(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、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシランなどのスチリル基含有シランカップリング剤;3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどのメタクリル基含有シランカップリング剤;3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリル基含有シランカップリング剤;N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−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メトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有シランカップリング剤;3−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどのウレイド基含有シランカップリング剤;3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプト基含有シランカップリング剤;ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのスルフィド基含有シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネート基含有シランカップリング剤などが挙げられる。
シランカップリング剤によりフィラーを処理する方法としては特に限定されず、溶媒中でフィラーとシランカップリング剤を混合する湿式法、気相中でフィラーとシランカップリング剤を処理させる乾式法などが挙げられる。
シランカップリング剤の処理量は特に限定されないが、未処理のフィラー100重量部に対して、シランカップリング剤を0.1〜1重量部処理することが好ましい。
樹脂シート11中のフィラーの含有量は、好ましくは70体積%以上であり、より好ましくは74体積%以上である。70体積%以上であると、吸湿性を低減できる。一方、フィラーの含有量は、好ましくは90体積%以下であり、より好ましくは85体積%以下である。90体積%以下であると、柔軟性、流動性、接着性が良好に得られる。
フィラーの含有量は、「重量%」を単位としても説明できる。代表的にシリカの含有量について、「重量%」を単位として説明する。
シリカは通常、比重2.2g/cmであるので、シリカの含有量(重量%)の好適範囲は例えば以下のとおりである。
すなわち、樹脂シート11中のシリカの含有量は、81重量%以上が好ましく、84重量%以上がより好ましい。樹脂シート11中のシリカの含有量は、94重量%以下が好ましく、91重量%以下がより好ましい。
アルミナは通常、比重3.9g/cmであるので、アルミナの含有量(重量%)の好適範囲は例えば以下のとおりである。
すなわち、樹脂シート11中のアルミナの含有量は、88重量%以上が好ましく、90重量%以上がより好ましい。樹脂シート11中のアルミナの含有量は、97重量%以下が好ましく、95重量%以下がより好ましい。
樹脂シート11はエポキシ樹脂、及びフェノール樹脂を含むことが好ましい。これにより、良好な熱硬化性が得られる。
エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではない。例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、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、変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などの各種のエポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
エポキシ樹脂の硬化後の靭性及びエポキシ樹脂の反応性を確保する観点からは、エポキシ当量150〜250、軟化点もしくは融点が50〜130℃の常温で固形のものが好ましく、なかでも、信頼性の観点から、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂がより好ましい。
フェノール樹脂は、エポキシ樹脂との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定されるものではない。例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂などが用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂との反応性の観点から、水酸基当量が70〜250、軟化点が50〜110℃のものを用いることが好ましく、なかでも硬化反応性が高いという観点から、フェノールノボラック樹脂を好適に用いることができる。また、信頼性の観点から、フェノールアラルキル樹脂やビフェニルアラルキル樹脂のような低吸湿性のものも好適に用いることができる。
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、硬化反応性という観点から、エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対して、フェノール樹脂中の水酸基の合計が0.7〜1.5当量となるように配合することが好ましく、より好ましくは0.9〜1.2当量である。
樹脂シート11中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量は、2.0重量%以上が好ましく、3.0重量%以上がより好ましい。2.0重量%以上であると、電子デバイス、基板などに対する接着力が良好に得られる。樹脂シート11中のエポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計含有量は、20重量%以下が好ましく、10重量%以下がより好ましい。20重量%以下であると、吸湿性を低く抑えることができる。
樹脂シート11は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。これにより、未硬化状態でのハンドリング性、硬化物の低応力性を得ることができる。
熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、6−ナイロンや6,6−ナイロンなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、PETやPBTなどの飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。なかでも、低応力性、低吸水性という観点から、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体が好ましい。
樹脂シート11中の熱可塑性樹脂の含有量は、1.0重量%以上が好ましく、1.5重量%以上がより好ましい。1.0重量%以上であると、柔軟性、可撓性が得られる。樹脂シート11中の熱可塑性樹脂の含有量は、3.5重量%以下が好ましく、3重量%以下がより好ましい。3.5重量%以下であると、電子デバイスや基板との接着性を高められる。
樹脂シート11は、硬化促進剤を含むことが好ましい。
硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の硬化を進行させるものであれば特に限定されず、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなどの有機リン系化合物;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などのイミダゾール系化合物;などが挙げられる。なかでも、混練時の温度上昇によっても硬化反応が急激に進まず、樹脂シート11を良好に作製できるという理由から、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。
硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計100重量部に対して0.1〜5重量部が好ましい。
樹脂シート11は、難燃剤成分を含むことが好ましい。これにより、部品ショートや発熱などにより発火した際の、燃焼拡大を低減できる。難燃剤組成分としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、水酸化カルシウム、水酸化スズ、複合化金属水酸化物などの各種金属水酸化物;ホスファゼン系難燃剤などを用いることができる。なかでも、難燃性、硬化後の強度に優れるという理由から、ホスファゼン系難燃剤が好ましく、式(1)又は式(2)で表される化合物が好ましい。
Figure 0005793160

(式中、R及びRは、同一若しくは異なって、アルコキシ基、フェノキシ基、アミノ基、水酸基、アリル基又はこれらの基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する1価の有機基を表す。xは3〜25の整数を表す。)
Figure 0005793160

(式中、R及びRは、同一若しくは異なって、アルコキシ基、フェノキシ基、アミノ基、水酸基、アリル基又はこれらの基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する1価の有機基を表す。Rは、アルコキシ基、フェノキシ基、アミノ基、水酸基及びアリル基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する2価の有機基を表す。yは3〜25の整数を表す。zは3〜25の整数を表す。)
及びRのアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基などが挙げられる。なかでも、炭素数4〜10のアルコキシ基が好ましい。
及びRのフェノキシ基としては、例えば、式(3)で表される基が挙げられる。
Figure 0005793160

(式中、R11は、水素、水酸基、アルキル基、アルコキシ基、グリシジル基又はこれらの基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する1価の有機基を表す。)
11のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基などが挙げられる。R11のアルコキシ基としては、R及びRのアルコキシ基と同様の基が挙げられる。
及びRとしては、難燃性、硬化後の強度が良好に得られるという理由から、フェノキシ基が好ましく、式(3)で表される基がより好ましい。
xは3〜25の整数を表すが、難燃性、硬化後の強度が良好に得られるという理由から、3〜10が好ましく、3〜4がより好ましい。
式(2)において、R及びRのアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基などが挙げられる。なかでも、炭素数4〜10のアルコキシ基が好ましい。
及びRのフェノキシ基としては、例えば、前記式(3)で表される基が挙げられる。
及びRにおけるアルコキシ基、フェノキシ基、アミノ基、水酸基及びアリル基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する1価の有機基としては特に限定されない。
及びRとしては、難燃性、硬化後の強度が良好に得られるという理由から、フェノキシ基が好ましく、式(3)で表される基がより好ましい。
の2価の有機基が有するアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基などが挙げられる。なかでも、炭素数4〜10のアルコキシ基が好ましい。
の2価の有機基が有するフェノキシ基としては、例えば、前記式(3)で表される基が挙げられる。
yは3〜25の整数を表すが、難燃性、硬化後の強度が良好に得られるという理由から、3〜10が好ましい。
zは3〜25の整数を表すが、難燃性、硬化後の強度が良好に得られるという理由から、3〜10が好ましい。
少量でも難燃効果を発揮するという観点から、ホスファゼン系難燃剤に含まれるリン元素の含有率は、12重量%以上であることが好ましい。
難燃剤成分の含有量は、有機成分(フィラーを除く全成分)100重量%中、10重量%以上が好ましく、15重量%以上がより好ましい。10重量%以上であると、難燃性が良好に得られる。難燃剤成分の含有量は、30重量%以下が好ましく、25重量%以下がより好ましい。30重量%以下であると、硬化物の物性低下(具体的には、ガラス転移温度や高温樹脂強度などの物性の低下)が少ない傾向がある。
樹脂シート11は、顔料を含むことが好ましい。顔料としては特に限定されず、カーボンブラックなどが挙げられる。
樹脂シート11中の顔料の含有量は、0.1〜2重量%が好ましい。0.1重量%以上であると、良好なマーキング性が得られる。2重量%以下であると、硬化物強度が十分得られる。
なお、樹脂組成物には、上記の各成分以外に必要に応じて、他の添加剤を適宜配合できる。
樹脂シート11は離型剤を含んでいてもよい。離型剤は、通常、疎水性、撥水性であるので、これを配合することにより吸湿性を低減できる。
しかし、樹脂シート11はシート状であるので、従来のタブレット状の封止樹脂のように、離型剤を配合する必要がない。また、配合せずとも、低吸湿性を達成できる。このため、樹脂シート11中の離型剤の含有量は、例えば1重量%以下が好ましく、離型剤を含まないことがより好ましい。
樹脂シート11の製造方法は特に限定されないが、前述の各成分の混練物を調製し、得られた混練物をシート状に塑性加工する方法が好ましい。これにより、フィラーを高充填でき、吸湿性を低減できる。また、フィラーを一次粒子の状態で分散させることが容易となる。
具体的には、前述の各成分(例えば、フィラー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、熱可塑性樹脂及び硬化促進剤など)をミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などの公知の混練機で溶融混練することにより混練物を調製し、得られた混練物をシート状に塑性加工する。混練条件として、温度は、上述の各成分の軟化点以上であることが好ましく、例えば30〜150℃、エポキシ樹脂の熱硬化性を考慮すると、好ましくは40〜140℃、さらに好ましくは60〜120℃である。時間は、例えば1〜30分間、好ましくは5〜
15分間である。
混練は、減圧条件下(減圧雰囲気下)で行うことが好ましい。減圧条件下の圧力は、好ましくは0.1kg/cm以下、より好ましくは0.05kg/cm以下である。減圧下の圧力の下限は特に限定されないが、例えば、1×10−4kg/cm以上である。
溶融混練後の混練物は、冷却することなく高温状態のままで塑性加工することが好ましい。塑性加工方法としては特に制限されず、平板プレス法、Tダイ押出法、スクリューダイ押出法、ロール圧延法、ロール混練法、インフレーション押出法、共押出法、カレンダー成形法などが挙げられる。塑性加工温度としては上述の各成分の軟化点以上が好ましく、エポキシ樹脂の熱硬化性および成形性を考慮すると、例えば40〜150℃、好ましくは50〜140℃、さらに好ましくは70〜120℃である。
樹脂シート11の厚さは特に限定されないが、好ましくは100μm以上、より好ましくは150μm以上である。また、樹脂シート11の厚さは、好ましくは2000μm以下、より好ましくは1000μm以下である。上記範囲内であると、良好に電子デバイスを封止できる。
樹脂シート11は、単層構造であってもよいし、2以上の樹脂シートを積層した多層構造であってもよいが、表面積が小さく、低吸湿化し易いという理由から、単層構造が好ましい。
樹脂シート11は、従来のタブレット状の封止樹脂に比べて表面積が小さいため、吸湿性を低減し易い。
樹脂シート11は、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタ;圧力センサ、振動センサなどのMEMS(Micro Electro Mechanical Systems);LSIなどのIC(集積回路)、トランジスタなどの半導体;コンデンサ;抵抗などの電子デバイスの封止に使用される。なかでも、中空封止が必要な電子デバイス(具体的には、SAWフィルタ、MEMS)の封止に好適に使用でき、SAWフィルタの封止に特に好適に使用できる。
封止方法としては特に限定されず、例えば、基板上の電子デバイスを覆うように未硬化の樹脂シート11を基板上に積層し、次いで樹脂シート11を硬化させて封止する方法などが挙げられる。基板としては特に限定されず、例えば、プリント配線基板、セラミック基板、シリコン基板、金属基板などが挙げられる。
[電子デバイスパッケージの製造方法]
図2A〜2Cはそれぞれ、本発明の一実施形態に係る電子デバイスパッケージの製造方法の一工程を模式的に示す図である。本実施形態では、プリント配線基板12上に搭載されたSAWフィルタ13を樹脂シート11により中空封止して電子デバイスパッケージ18を作製する。
(SAWフィルタ搭載基板準備工程)
SAWフィルタ搭載基板準備工程では、複数のSAWフィルタ13が搭載されたプリント配線基板12を準備する(図2A参照)。SAWフィルタ13は、所定の櫛形電極が形成された圧電結晶を公知の方法でダイシングして個片化することにより形成できる。SAWフィルタ13のプリント配線基板12への搭載には、フリップチップボンダーやダイボンダーなどの公知の装置を用いることができる。SAWフィルタ13とプリント配線基板12とはバンプなどの突起電極13aを介して電気的に接続されている。また、SAWフィルタ13とプリント配線基板12との間は、SAWフィルタ表面での表面弾性波の伝播を阻害しないように中空部分14を維持するようになっている。SAWフィルタ13とプリント配線基板12との間の距離は適宜設定でき、一般的には15〜50μm程度である。
(封止工程)
封止工程では、SAWフィルタ13を覆うようにプリント配線基板12へ樹脂シート11を積層し、SAWフィルタ13を樹脂シート11で樹脂封止する(図2B参照)。樹脂シート11は、SAWフィルタ13及びそれに付随する要素を外部環境から保護するための封止樹脂として機能する。
樹脂シート11をプリント配線基板12上に積層する方法は特に限定されず、熱プレスやラミネータなど公知の方法により行うことができる。熱プレス条件としては、温度が、例えば、40〜100℃、好ましくは50〜90℃であり、圧力が、例えば、0.1〜10MPa、好ましくは0.5〜8MPaであり、時間が、例えば0.3〜10分間、好ましくは0.5〜5分間である。また、樹脂シート11のSAWフィルタ13及びプリント配線基板12への密着性および追従性の向上を考慮すると、減圧条件下(例えば0.1〜5kPa)においてプレスすることが好ましい。
(封止体形成工程)
封止体形成工程では、樹脂シート11を熱硬化処理して封止体15を形成する(図2B参照)。
熱硬化処理の条件として、加熱温度が好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上である。一方、加熱温度の上限が、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。加熱時間が、好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上である。一方、加熱時間の上限が、好ましくは180分以下、より好ましくは120分以下である。また、必要に応じて加圧してもよく、好ましくは0.1MPa以上、より好ましくは0.5MPa以上である。一方、上限は好ましくは10MPa以下、より好ましくは5MPa以下である。
(ダイシング工程)
続いて、封止体15のダイシングを行ってもよい(図2C参照)。これにより、SAWフィルタ13単位での電子デバイスパッケージ18を得ることができる。
(基板実装工程)
必要に応じて、電子デバイスパッケージ18に対して再配線及びバンプを形成し、これを別途の基板(図示せず)に実装する基板実装工程を行うことができる。電子デバイスパッケージ18の基板への実装には、フリップチップボンダーやダイボンダーなどの公知の装置を用いることができる。
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている材料や配合量などは、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
実施例で使用した成分について説明する。
エポキシ樹脂1:新日鐵化学(株)製のYSLV−80XY(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキン当量200g/eq.軟化点80℃)
エポキシ樹脂2:日本化薬(株)製のEPPN−501HY(トリフェニルメタン型エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂3:三菱化学(株)製のYL980(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)
フェノール樹脂1:明和化成社製のMEH−7851−SS(ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノール樹脂、水酸基当量203g/eq.、軟化点67℃)
フェノール樹脂2:昭和高分子(株)製のND564
熱可塑性樹脂1:カネカ社製のSIBSTER 072T(スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体)
熱可塑性樹脂2:ナガセケムテックス(株)製のSG−P3
シランカップリング剤処理フィラー:電気化学工業社製のFB−9454FC(溶融球状シリカ、平均一次粒子径20μm)を信越化学社製のKBM−403(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)で処理したもの(FB−9454FC 88.0重量部に対して、KBM−403 0.3重量部の割合で処理)
未処理フィラー:電気化学工業社製のFB−9454FC(溶融球状シリカ、平均一次粒子径20μm)
シランカップリング剤:信越化学社製のKBM−403(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)
カーボンブラック:三菱化学社製の#20
難燃剤:伏見製薬所製のFP−100(ホスファゼン系難燃剤:式(4)で表される化
合物)
Figure 0005793160

(式中、mは3〜4の整数を表す。)
硬化促進剤1:北興化学工業社製のTPP−K(テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート)
硬化促進剤2:北興化学工業社製のTPP−MK(テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−トリルボレート)
実施例1〜2及び比較例2
表1に記載の配合比に従い、各成分を配合し、ロール混練機により60〜120℃、10分間、減圧条件下(0.01kg/cm)で溶融混練し、混練物を調製した。次いで、得られた混練物を、平板プレス法により、シート状に形成して、厚さ200μmの樹脂シートを作製した。
得られた樹脂シート用いて下記の評価を行った。結果を表1に示す。
[吸水率]
樹脂シートからサイズ20mm×20mm×厚さ200μmのサンプルを切り出し、これを120℃の真空乾燥機中で、3時間放置して乾燥させた。その後、デシケータ中で放冷し、サンプルの乾燥重量M1を測定した。次に、85℃、85%RHの雰囲気下にある恒温恒湿槽中に168時間放置し、サンプルを吸湿させてから取り出し秤量した。秤量値が一定になったときの重量をM2とした。測定したM1及びM2から、下記式に基づき吸水率を算出した。
吸水率(重量%)=[(M2−M1)/M1]×100
[フィラー分散性]
樹脂シートの断面(厚さ方向に切断した断面)をSEM観察し、300μm以上の凝集物の有無を確認した。また、樹脂シートからサイズ20mm×20mm×厚さ200μmのサンプルを切り出し、これを電気炉にて700℃で1時間焼いて有機分を分解した。残った無機分について、粒度分布測定により300μm以上の凝集物の有無を確認した。
SEM観察及び粒度分布測定の両方において、300μm以上の凝集物が確認されなかった場合を○(良好)と判定した。いずれかの方法で凝集物が確認された場合を×(不良)と判定した。
比較例1
表1に記載の配合比に従い、各成分を配合し、これに各成分の総量と同量のメチルエチルケトンを添加して、ワニスを調製した。得られたワニスを、コンマコ―タ−により、厚み50μmのポリエステルフィルムA(三菱化学ポリエステル社製、MRF−50)の剥離処理面上に、乾燥後の厚みが50μmとなるように塗工し、乾燥させた。次いで、厚み38μmのポリエステルフィルムB(三菱化学ポリエステル社製、MRF−38)の剥離処理面を、乾燥後のワニス上に張り合わせて、薄膜樹脂シートを調製した。
その後、ポリエステルフィルムAおよびポリエステルフィルムBを適宜剥離しながら、ロールラミネ―タ―により、薄膜樹脂シートを4枚積層することにより、厚み200μmの樹脂シートを調製した。
得られた樹脂シート用いて上記の評価を行った。結果を表1に示す。
Figure 0005793160
11 樹脂シート
11a 支持体
13 SAWフィルタ
14 中空部分
15 封止体
18 電子デバイスパッケージ

Claims (4)

  1. 電子デバイスを覆うための電子デバイス封止用樹脂シートであって、
    シランカップリング剤により処理されたシリカフィラーのみからなる無機充填材を含み、
    前記シランカップリング剤がビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、メルカプト基、スルフィド基およびイソシアネート基からなる群より選ばれた1種以上を有し、
    85℃、85%RHの雰囲気下で168時間放置した後の吸水率が0.3重量%以下であ
    り、
    前記シリカフィラーが実質的に一次粒子の状態で分散している電子デバイス封止用樹脂シート。
  2. 前記シランカップリング剤がエポキシ基を有する請求項1に記載の電子デバイス封止用樹脂シート。
  3. 前記電子デバイス封止用樹脂シート中の前記シリカフィラーの含有量が70〜90体積%である請求項1又は2に記載の電子デバイス封止用樹脂シート。
  4. 1又は複数の電子デバイスを覆うように請求項1〜3のいずれかに記載の電子デバイス封
    止用樹脂シートを前記電子デバイス上に積層する積層工程、及び
    前記電子デバイス封止用樹脂シートを硬化させて封止体を形成する封止体形成工程を含む
    電子デバイスパッケージの製造方法。
JP2013069876A 2013-03-28 2013-03-28 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法 Active JP5793160B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013069876A JP5793160B2 (ja) 2013-03-28 2013-03-28 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
PCT/JP2014/057691 WO2014156927A1 (ja) 2013-03-28 2014-03-20 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
SG11201507887YA SG11201507887YA (en) 2013-03-28 2014-03-20 Resin sheet for sealing electronic device and method of manufacturing electronic device package
CN201480018974.0A CN105102512A (zh) 2013-03-28 2014-03-20 电子器件密封用树脂片以及电子器件封装体的制造方法
KR1020157022302A KR20150136472A (ko) 2013-03-28 2014-03-20 전자 디바이스 봉지용 수지 시트 및 전자 디바이스 패키지의 제조 방법
TW103111071A TWI614292B (zh) 2013-03-28 2014-03-25 電子元件密封用樹脂薄片及電子元件封裝體之製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013069876A JP5793160B2 (ja) 2013-03-28 2013-03-28 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014189791A JP2014189791A (ja) 2014-10-06
JP5793160B2 true JP5793160B2 (ja) 2015-10-14

Family

ID=51623906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013069876A Active JP5793160B2 (ja) 2013-03-28 2013-03-28 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP5793160B2 (ja)
KR (1) KR20150136472A (ja)
CN (1) CN105102512A (ja)
SG (1) SG11201507887YA (ja)
TW (1) TWI614292B (ja)
WO (1) WO2014156927A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5976073B2 (ja) * 2014-11-07 2016-08-23 日東電工株式会社 半導体装置の製造方法
JP6568367B2 (ja) * 2015-02-25 2019-08-28 アイカ工業株式会社 熱硬化性シート組成物
JP6237906B2 (ja) * 2015-03-31 2017-11-29 東レ株式会社 電子部品用樹脂シート、保護フィルム付電子部品用樹脂シートならびに半導体装置およびその製造方法
WO2018029744A1 (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 東レ株式会社 電子部品用樹脂シート、保護フィルム付電子部品用樹脂シートならびに半導体装置およびその製造方法
CN110289218B (zh) * 2019-06-18 2021-09-28 北京猎户星空科技有限公司 一种集成电路板生产方法及集成电路板

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1143320A (ja) * 1997-07-25 1999-02-16 Toshiba Ceramics Co Ltd シリカフィラーの製造方法ならびにフィラー用組成物およびその製造方法
JP4348775B2 (ja) * 1999-05-28 2009-10-21 住友ベークライト株式会社 エポキシ系樹脂組成物
JP2001114994A (ja) * 1999-08-06 2001-04-24 Toray Ind Inc エポキシ系樹脂組成物および半導体装置
JP2002053737A (ja) * 2000-08-09 2002-02-19 Nitto Denko Corp 半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置
JP5133598B2 (ja) * 2007-05-17 2013-01-30 日東電工株式会社 封止用熱硬化型接着シート
MY155689A (en) * 2009-06-22 2015-11-13 Sumitomo Bakelite Co Resin composition for encapsulating semiconductor and semiconductor device
JP5882040B2 (ja) * 2011-05-20 2016-03-09 日東電工株式会社 樹脂混練物、樹脂シートおよび樹脂混練物の製造方法
JP2013007028A (ja) * 2011-05-20 2013-01-10 Nitto Denko Corp 封止用シートおよび電子部品装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150136472A (ko) 2015-12-07
TWI614292B (zh) 2018-02-11
CN105102512A (zh) 2015-11-25
TW201508018A (zh) 2015-03-01
JP2014189791A (ja) 2014-10-06
WO2014156927A1 (ja) 2014-10-02
SG11201507887YA (en) 2015-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6259608B2 (ja) 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
JP6393092B2 (ja) 中空型電子デバイス封止用樹脂シート及び中空型電子デバイスパッケージの製造方法
JP6320239B2 (ja) 半導体チップ封止用熱硬化性樹脂シート及び半導体パッケージの製造方法
JP6643791B2 (ja) 中空封止用樹脂シート及び中空パッケージの製造方法
JP5735029B2 (ja) 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
JP5793160B2 (ja) 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
JP6356395B2 (ja) 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
WO2015098833A1 (ja) 半導体パッケージの製造方法
TWI664076B (zh) 密封片、密封片之製造方法及電子零件封裝之製造方法
JP6302693B2 (ja) 中空封止用樹脂シート及び中空パッケージの製造方法
JP2015065368A (ja) 樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
JP2018198337A (ja) 中空封止用樹脂シート及び中空パッケージの製造方法
WO2014156777A1 (ja) 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法
JP2015076444A (ja) 樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
KR20160078364A (ko) 전자 디바이스 밀봉용 수지 시트 및 전자 디바이스 패키지의 제조 방법
JP5735030B2 (ja) 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
JP6434181B2 (ja) 中空型電子デバイス封止用シート、及び、中空型電子デバイスパッケージの製造方法
JP6302692B2 (ja) 中空封止用樹脂シート及び中空パッケージの製造方法
JP6234410B2 (ja) 電子デバイス封止用樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法
WO2015045850A1 (ja) 樹脂シート及び電子デバイスパッケージの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141119

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20141119

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20150105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150508

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150709

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150807

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5793160

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250