JP6356395B2 - 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
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Description
図1は、実施形態1の樹脂シート11の断面模式図である。樹脂シート11は、熱反射層1と樹脂層2とを積層した構造である。熱反射層1は輻射熱を反射する性質を有する。また、熱反射層1は樹脂シート11の支持体としても機能できる。なお、樹脂層2の熱反射層1が形成された面と反対の面には、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどの支持体が設けられていてもよい。樹脂シート11からの剥離を容易に行うために、支持体には離型処理が施されていてもよい。
赤外線反射率は実施例に記載の方法で測定できる。
なお、平均粒径は、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。
シリカは通常、比重2.2g/cm3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、樹脂層2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。樹脂層2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。
すなわち、樹脂層2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。樹脂層2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。
例えば、以下の工程を行うことで電子デバイスパッケージを得ることができる。以下の工程は、一般にチップ・オン・ウェハ(COW)プロセスと呼ばれる。
電子デバイス搭載基板準備工程では、複数の電子デバイス13が搭載された基板12を準備する(図2参照)。電子デバイス13の基板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。通常、電子デバイス13と基板12とは電気的に接続されている。図2では、電子デバイス13と基板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例を示している。
封止工程では、樹脂層2が基板12及び電子デバイス13と接触するように、基板12上に樹脂シート11を積層し、電子デバイス13を樹脂シート11で封止する(図3参照)。これにより、電子デバイス13が樹脂封止された電子デバイスパッケージ15を得る。
必要に応じて、電子デバイスパッケージ15の樹脂シート11を熱硬化する。
必要に応じて、電子デバイスパッケージ15の樹脂シート11を研削する。研削方法としては、例えば、高速回転する砥石を用いるグラインディング法などが挙げられる。
必要に応じて、電子デバイスパッケージ15の基板12を研削する。研削方法としては、例えば、高速回転する砥石を用いるグラインディング法などが挙げられる。次いで、必要に応じて、電子デバイスパッケージ15にビア(Via)を形成する。次いで、必要に応じて、電子デバイスパッケージ15に再配線を形成する。次いで、必要に応じて、再配線上にバンプを形成する。
必要に応じて、電子デバイスパッケージ15のダイシングを行う(図4参照)。これにより、チップ状の電子デバイスパッケージ16を得ることができる。
必要に応じて、電子デバイスパッケージ15又は電子デバイスパッケージ16を基板18などに実装する(図5参照)。
レーザーマーキングは、電子デバイスパッケージ15又は電子デバイスパッケージ16に任意のタイミングで行うことができる。例えば、熱硬化前の電子デバイスパッケージ15にレーザーマーキングを行ってもよく、熱硬化後の電子デバイスパッケージ15にレーザーマーキングを行ってもよく、電子デバイスパッケージ16にレーザーマーキングを行ってもよい。
例えば、以下の工程を行うことでも電子デバイスパッケージを得ることができる。以下の工程は、Fan−out(ファンアウト)型ウェハレベルパッケージ(WLP)の製造に好適である。
まず、粘着シート41に複数の電子デバイス13を固定する(図6参照)。このとき、必要に応じて、電子デバイス13の回路形成面が粘着シート41と対向するように配置固定する。電子デバイス13の固定には、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。
封止工程では、樹脂層2が粘着シート41及び電子デバイス13と接触するように、粘着シート41上に樹脂シート11を積層し、電子デバイス13を樹脂シート11で封止する(図7参照)。これにより、電子デバイス13が樹脂封止された封止体51を得る。
必要に応じて、封止体51を熱硬化する(封止体51の樹脂シート11を熱硬化する)。
次いで、封止体51から粘着シート41を剥離する(図8参照)。剥離方法は特に限定されないが、粘着剤層43の粘着力を低下させた後に剥離することが好ましい。例えば、粘着剤層43が熱剥離性粘着剤層である場合、粘着剤層43を加熱し、粘着剤層43の粘着力を低下させた後に剥離する。
次いで、必要に応じて、封止体51の樹脂シート11を研削する。研削方法としては、例えば、高速回転する砥石を用いるグラインディング法などが挙げられる。
次いで、セミアディティブ法などを利用して、封止体51に再配線52を形成する(図9参照)。
電子デバイス13、樹脂層2、熱反射層1及び再配線52などの要素からなる封止体51のダイシングを行ってもよい(図10参照)。以上により、チップ領域の外側に配線を引き出した電子デバイスパッケージ61を得ることができる。なお、ダイシングせずに封止体51をそのまま電子デバイスパッケージとして使用してもよい。
必要に応じて、電子デバイスパッケージ61を基板などに実装する。
レーザーマーキングは、封止体51又は電子デバイスパッケージ61に任意のタイミングで行うことができる。例えば、熱硬化前の封止体51にレーザーマーキングを行ってもよく、熱硬化後の封止体51にレーザーマーキングを行ってもよく、電子デバイスパッケージ61にレーザーマーキングを行ってもよい。
図11は実施形態2の樹脂シート31の断面模式図である。樹脂シート31は、熱伝導層3を備える点以外は、実施形態1の樹脂シート11と同様である。樹脂シート31は、熱反射層1、樹脂層2及び熱伝導層3がこの順に積層された構造である。
アルミナは通常、比重3.9g/cm3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、熱伝導層3中のアルミナの含有量は、83重量%以上が好ましく、85重量%以上がより好ましい。熱伝導層3中のアルミナの含有量は、95重量%以下が好ましく、93重量%以下がより好ましい。
100μm超:1体積%以下
10μm以下:30体積%以上70体積%以下
1μm以下:10体積%以上
熱反射層1:日本製箔株式会社製のアルミ箔(アルミニウム、厚み20μm)
熱反射層2:日本製箔株式会社製の銅箔(銅、厚み20μm)
エポキシ樹脂: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℃)
フェノール樹脂: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℃)
熱可塑性樹脂:三菱レイヨン社製メタブレンC−132E(MBS樹脂、平均粒径120μm)
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 87.9重量部に対して、KBM−403 0.5重量部の割合で処理)
カーボンブラック:三菱化学社製の#20
硬化促進剤:四国化成工業社製の2PHZ−PW(2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール)
エポキシ樹脂: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℃)
フェノール樹脂: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℃)
熱可塑性樹脂:三菱レイヨン社製メタブレンC−132E(MBS樹脂、平均粒径120μm)
熱伝導粒子:電気化学工業製のDAS―30(アルミナ、平均粒径27.9μm、最大粒径128μm、熱伝導率36W/mK)
硬化促進剤:四国化成工業社製の2PHZ−PW(2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール)
(樹脂層の作製)
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/cm2)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、樹脂層を作製した。
ロールラミネ―タ―を用いて熱反射層1上に樹脂層を積層した。これにより、熱反射層1上に樹脂層が積層された樹脂シートを作製した。
(樹脂層の作製)
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/cm2)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、樹脂層を作製した。
(熱伝導層の作製)
表3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/cm2)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、熱伝導層を作製した。
ロールラミネ―タ―を用いて熱反射層1上に樹脂層及び熱伝導層をこの順に積層した。これにより、熱反射層1、樹脂層及び熱伝導層がこの順に積層された樹脂シートを作製した。
(樹脂層の作製)
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/cm2)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、樹脂層を作製した。
ロールラミネ―タ―を用いて熱反射層2上に樹脂層を積層した。これにより、熱反射層2上に樹脂層が積層された樹脂シートを作製した。
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/cm2)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、樹脂層(樹脂シート)を作製した。
樹脂層、熱反射層、熱伝導層及び樹脂シートについて以下の評価を行った。結果を表2に示す。
サンプル(熱反射層又は樹脂層)を、乾燥機内において175℃、1時間で熱処理を行い、熱硬化させた。その後、ATR法(全反射吸収分光法、測定装置;NICOLET 4700、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製)により、サンプルの赤外線反射率(%)を測定した。
サンプル(熱伝導層又は樹脂層)を、乾燥機内において175℃、1時間で熱処理を行い、熱硬化させた。その後、TWA法(温度波熱分析法、測定装置;アイフェイズモバイル、(株)アイフェイズ製)により、サンプルの熱拡散率α(m2/s)を測定した。次に、サンプルの比熱Cp(J/g・℃)を、DSC法により測定した。比熱測定は、エスアイアイナノテクノロジー(株)製のDSC6220を用い、昇温速度10℃/min、温度20〜300℃の条件下で行い、得られた実験データを基に、JISハンドブック(比熱容量測定方法K−7123)により算出した。更に、サンプルの比重を測定した。
23℃に調整した室内にて、断熱材(厚み10mm)の上にシートサンプル(200×200mmの樹脂シート)を置き、シートサンプルの上方500mmからランプ(レフランプ、180W)を照射した。60分間照射後のシートサンプル表面温度の平均値をサーモグラフィ(TH9100WR、NEC/Avio)にて測定した。
23℃に調整した室内にて、断熱材(厚み10mm)の上にシートサンプル(200×200mmの樹脂シート)を置き、シートサンプルの上方500mmからランプ(レフランプ、180W)を照射した。 60分間照射後のシートサンプル裏面温度をサーモグラフィ(TH9100WR、NEC/Avio)にて測定し,最高温度と最低温度の差を計測した。
2 樹脂層
3 熱伝導層
11、31 樹脂シート
12 基板
13 電子デバイス
13a 突起電極
14 中空部
15、16 電子デバイスパッケージ
17 バンプ
18 基板
41 粘着シート
42 支持体
43 粘着剤層
51 封止体
52 再配線
53 バンプ
61 電子デバイスパッケージ
101 筐体
102 電子デバイス
103 輻射熱
Claims (4)
- 熱反射層及び樹脂層を備え、
前記熱反射層、前記樹脂層及び熱伝導層がこの順に積層されている、
電子デバイス封止用樹脂シート。 - 前記熱反射層の赤外線反射率が50%以上である請求項1に記載の電子デバイス封止用樹脂シート。
- 前記熱反射層が金属を含有する層である請求項1又は2に記載の電子デバイス封止用樹脂シート。
- 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で電子デバイスを封止する工程を含む電子デバイスパッケージの製造方法。
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