JP7243186B2 - 封止用樹脂組成物、中空パッケージおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、封止用樹脂組成物、中空パッケージおよびその製造方法に関する。
半導体パッケージの封止に関する技術として、特許文献１（米国特許出願公開第２０１７／００４７２３２号明細書）に記載のものがある。同文献には、基板の上面にバルク弾性波（Bulk Acoustic Wave：ＢＡＷ）フィルタ素子等の表面実装素子を搭載し、シート状の封止樹脂組成物で表面実装素子を被覆し、封止することが記載されている。
近年のパッケージ開発環境において、薄型化、小型化、端子間隔の狭ピッチ化といった要求が高まってきていることを踏まえ、上記文献に記載の技術について本発明者らが検討したところ、中空部を有する素子を封止する場合にも、成形後に中空構造が安定的に維持されるとともに、チップ下の狭い間隙への充填性に優れたパッケージを得るという点で改善の余地があることが明らかになった。
そこで、本発明は、中空部が設けられた素子の耐成形性に優れるとともに狭い間隙への充填性に優れたパッケージを得るための封止技術を提供する。
本発明によれば、
基板と、
前記基板に搭載された、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子と、
前記基板の上部に前記素子の外周を取り囲むように設けられた隔壁と、
前記隔壁の上面に接して設けられるとともに前記素子の上部を覆う天板と、
を備え、
前記基板、前記隔壁および前記天板で覆われた一つ以上の閉じられた中空部が設けられている中空パッケージの前記基板、前記隔壁および前記天板の封止に用いられる封止用樹脂組成物であって、
（Ａ）エポキシ樹脂、および
（Ｂ）無機充填材
を含み、
以下の条件１により測定される当該封止用樹脂組成物のゲルタイムが、６０秒以上１２０秒以下である、封止用樹脂組成物が提供される。
（条件１）キュラストメーターを用いて、金型温度１７５℃にて当該封止用樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した際の最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、前記硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間を前記ゲルタイムとする。
基板と、
前記基板に搭載された、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子と、
前記基板の上部に前記素子の外周を取り囲むように設けられた隔壁と、
前記隔壁の上面に接して設けられるとともに前記素子の上部を覆う天板と、
を備え、
前記基板、前記隔壁および前記天板で覆われた一つ以上の閉じられた中空部が設けられている中空パッケージの前記基板、前記隔壁および前記天板の封止に用いられる封止用樹脂組成物であって、
（Ａ）エポキシ樹脂、および
（Ｂ）無機充填材
を含み、
以下の条件１により測定される当該封止用樹脂組成物のゲルタイムが、６０秒以上１２０秒以下である、封止用樹脂組成物が提供される。
（条件１）キュラストメーターを用いて、金型温度１７５℃にて当該封止用樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した際の最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、前記硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間を前記ゲルタイムとする。
本発明によれば、上記本発明における封止用樹脂組成物の硬化物により前記基板、前記隔壁および前記天板を封止してなる、中空パッケージが提供される。
また、本発明によれば、
以下の工程１および工程２：
（工程１）基板上に、少なくとも１種の有機材料により構成された隔壁と天板とを形成することで、一つ以上の閉じられた中空部を設ける工程
（工程２）請求項１乃至３いずれか１項に記載の封止用樹脂組成物を０．１ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ未満の低圧で圧縮成形し、前記基板、前記隔壁および前記天板を樹脂封止する工程
を含む、中空パッケージの製造方法であって、
前記工程１が、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子が前記中空部内に配置されるように前記素子を前記基板上に搭載する工程を含む、中空パッケージの製造方法が提供される。
以下の工程１および工程２：
（工程１）基板上に、少なくとも１種の有機材料により構成された隔壁と天板とを形成することで、一つ以上の閉じられた中空部を設ける工程
（工程２）請求項１乃至３いずれか１項に記載の封止用樹脂組成物を０．１ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ未満の低圧で圧縮成形し、前記基板、前記隔壁および前記天板を樹脂封止する工程
を含む、中空パッケージの製造方法であって、
前記工程１が、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子が前記中空部内に配置されるように前記素子を前記基板上に搭載する工程を含む、中空パッケージの製造方法が提供される。
本発明によれば、中空部が設けられた素子の耐成形性に優れるとともに狭い間隙への充填性に優れたパッケージを得るための封止技術を提供することができる。
以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは必ずしも一致していない。また、数値範囲の「Ｘ～Ｙ」は断りがなければ、「Ｘ以上Ｙ以下」を表す。
（封止用樹脂組成物）
本実施形態において、封止用樹脂組成物は、中空パッケージの基板、隔壁および天板の封止に用いられるものであり、以下の成分（Ａ）および（Ｂ）を含む。
（Ａ）エポキシ樹脂
（Ｂ）無機充填材
上記中空パッケージは、基板と、基板に搭載された、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子と、基板の上部に素子の外周を取り囲むように設けられた隔壁と、隔壁の上面に接して設けられるとともに素子の上部を覆う天板と、を備える。また、中空パッケージには、基板、隔壁および天板で覆われた一つ以上の閉じられた中空部が設けられている。
そして、以下の条件１により測定される封止用樹脂組成物のゲルタイムが、６０秒以上１２０秒以下である。
（条件１）キュラストメーターを用いて、金型温度１７５℃にて封止用樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した際の最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間をゲルタイムとする。
本実施形態において、封止用樹脂組成物は、中空パッケージの基板、隔壁および天板の封止に用いられるものであり、以下の成分（Ａ）および（Ｂ）を含む。
（Ａ）エポキシ樹脂
（Ｂ）無機充填材
上記中空パッケージは、基板と、基板に搭載された、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子と、基板の上部に素子の外周を取り囲むように設けられた隔壁と、隔壁の上面に接して設けられるとともに素子の上部を覆う天板と、を備える。また、中空パッケージには、基板、隔壁および天板で覆われた一つ以上の閉じられた中空部が設けられている。
そして、以下の条件１により測定される封止用樹脂組成物のゲルタイムが、６０秒以上１２０秒以下である。
（条件１）キュラストメーターを用いて、金型温度１７５℃にて封止用樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した際の最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間をゲルタイムとする。
本実施形態においては、上記構成の封止用樹脂組成物を用いることにより、中空部が設けられた素子を封止する際にも中空部を安定的に維持することができる。また、狭い間隙の充填性に優れた半導体パッケージを得ることができる。
（成分（Ａ））
成分（Ａ）のエポキシ樹脂は、具体的には、分子内にエポキシ基を２つ含むエポキシ樹脂および分子内にエポキシ基を３つ以上含むエポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含む。
封止用樹脂組成物の充填特性を向上する観点、および、中空パッケージの耐成形性を向上する観点から、成分（Ａ）は、好ましくはビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂；トリフェニルメタン型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；およびビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含み、より好ましくはビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含む。
成分（Ａ）のエポキシ樹脂は、具体的には、分子内にエポキシ基を２つ含むエポキシ樹脂および分子内にエポキシ基を３つ以上含むエポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含む。
封止用樹脂組成物の充填特性を向上する観点、および、中空パッケージの耐成形性を向上する観点から、成分（Ａ）は、好ましくはビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂；トリフェニルメタン型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；およびビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含み、より好ましくはビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂およびビスフェノールＡ型エポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含む。
封止用樹脂組成物中の成分（Ａ）の含有量は、成形時に好適な流動性を得て充填性や成形性の向上を図る観点から、封止用樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、好ましくは２質量％以上であり、より好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは４質量％以上である。
中空パッケージ１０３の耐成形性を向上させる観点から、封止用樹脂組成物中の成分（Ａ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、好ましくは４０質量％以下であり、より好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下、さらにより好ましくは１０質量％以下である。
中空パッケージ１０３の耐成形性を向上させる観点から、封止用樹脂組成物中の成分（Ａ）の含有量は、封止用樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、好ましくは４０質量％以下であり、より好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下、さらにより好ましくは１０質量％以下である。
（成分（Ｂ））
成分（Ｂ）の無機充填材としては、一般的に封止用樹脂組成物に使用されているものを用いることができる。無機充填材の具体例として、溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ；アルミナ；タルク；酸化チタン；窒化珪素；窒化アルミニウムが挙げられる。これらの無機充填材は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、汎用性に優れている観点から、無機充填材がシリカを含むことが好ましく、溶融シリカを用いることがより好ましい。
成分（Ｂ）の無機充填材としては、一般的に封止用樹脂組成物に使用されているものを用いることができる。無機充填材の具体例として、溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ；アルミナ；タルク；酸化チタン；窒化珪素；窒化アルミニウムが挙げられる。これらの無機充填材は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、汎用性に優れている観点から、無機充填材がシリカを含むことが好ましく、溶融シリカを用いることがより好ましい。
無機充填材の大きさについては、封止用樹脂組成物の流動性を高め、半導体素子等の素子と基板との間にボイト等の発生なく封止用樹脂組成物を充填できる観点から、目開き２０μｍの篩を通したときの篩下画分の含有量が、無機充填材全体に対して好ましくは８０質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは１００質量％である。また、上記目開き２０μｍの篩を通したときの篩下画分の含有量の上限に制限はなく、１００質量％以下である。
封止用樹脂組成物中の無機充填材の含有量は、封止用樹脂組成物を用いて形成される封止材の低吸湿性および低熱膨張性を向上させ、得られる半導体装置の耐湿信頼性や耐リフロー性をより効果的に向上させる観点から、封止用樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、好ましくは５０質量％以上であり、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上である。
また、封止用樹脂組成物の成形時における流動性や充填性をより効果的に向上させる観点から、封止用樹脂組成物中の無機充填材全体の含有量は、封止用樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、好ましくは９５質量％以下であり、より好ましくは９３質量％以下、さらに好ましくは９０質量％以下である。
また、封止用樹脂組成物の成形時における流動性や充填性をより効果的に向上させる観点から、封止用樹脂組成物中の無機充填材全体の含有量は、封止用樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、好ましくは９５質量％以下であり、より好ましくは９３質量％以下、さらに好ましくは９０質量％以下である。
本実施形態において、封止用樹脂組成物は、エポキシ樹脂および無機充填材以外の成分を含んでもよい。
たとえば、封止用樹脂組成物は、硬化剤をさらに含んでもよい。
たとえば、封止用樹脂組成物は、硬化剤をさらに含んでもよい。
（硬化剤）
硬化剤は、たとえば重付加型の硬化剤、触媒型の硬化剤、および縮合型の硬化剤の３タイプに大別することができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
硬化剤は、たとえば重付加型の硬化剤、触媒型の硬化剤、および縮合型の硬化剤の３タイプに大別することができ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
重付加型の硬化剤としては、たとえばジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ－フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドラジドなどを含むポリアミン化合物；ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物；ノボラック型フェノール樹脂、ポリビニルフェノールなどのフェノール樹脂硬化剤；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類などが挙げられる。
触媒型の硬化剤としては、たとえばベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）、２，４，６－トリスジメチルアミノメチルフェノール（ＤＭＰ－３０）などの３級アミン化合物；２－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール（ＥＭＩ２４）などのイミダゾール化合物；ＢＦ3錯体などのルイス酸などが挙げられる。
縮合型の硬化剤としては、たとえばフェノール樹脂；メチロール基含有尿素樹脂のような尿素樹脂；メチロール基含有メラミン樹脂のようなメラミン樹脂などが挙げられる。
これらの中でも、耐燃性、耐湿性、電気特性、硬化性、および保存安定性等についてのバランスを向上させる観点から、フェノール樹脂硬化剤が好ましい。フェノール樹脂硬化剤としては、一分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量、分子構造は限定されない。
硬化剤に用いられるフェノール樹脂硬化剤としては、たとえばビフェニルアラルキル型フェノール樹脂；フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック等のノボラック型フェノール樹脂；ポリビニルフェノール；フェノール・ヒドロキシベンズアルデヒド樹脂、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、ホルムアルデヒドで変性したトリフェニルメタン型フェノール樹脂等の変性トリフェニルメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格および／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型フェノール樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物等が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。これらの中でも、耐熱性および充填性を向上させる観点からは、フェノール・ヒドロキシベンズアルデヒド樹脂等の多官能型フェノール樹脂を用いることがより好ましい。また、同様の観点から、ビフェニルアラルキル系フェノール樹脂およびトリフェニルメタン型フェノール樹脂からなる群から選択される１種以上を用いることも好ましい。
本実施形態において、封止用樹脂組成物中の硬化剤の含有量は、成形時において、優れた流動性を実現し、充填性や成形性の向上を図る観点から封止用樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、好ましくは１質量％以上であり、より好ましくは２質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上である。
また、封止用樹脂組成物の硬化物を封止材とする半導体装置について、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させる観点から、封止用樹脂組成物中の硬化剤の含有量は、封止用樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、好ましくは２５質量％以下であり、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下である。
また、封止用樹脂組成物の硬化物を封止材とする半導体装置について、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させる観点から、封止用樹脂組成物中の硬化剤の含有量は、封止用樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、好ましくは２５質量％以下であり、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下である。
また、封止用樹脂組成物には、上述した成分以外の成分を含んでもよく、たとえばカップリング剤、硬化促進剤、流動性付与剤、離型剤、イオン捕捉剤、低応力成分、難燃剤、着色剤、酸化防止剤等の各種添加剤のうち１種以上を適宜配合することができる。
このうち、カップリング剤は、たとえば、エポキシシラン、メルカプトシラン、２級アミノシラン等のアミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン、メタクリルシラン等の各種シラン化合物、チタン化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム化合物等の公知のカップリング剤から選択される１種類または２種類以上を含むことができる。
硬化促進剤は、たとえば、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７、ベンジルジメチルアミン、２－メチルイミダゾール等が例示されるアミジンや３級アミン、上記アミジンやアミンの４級塩等の窒素原子含有化合物から選択される１種類または２種類以上を含むことができる。これらの中でも、硬化性を向上させる観点からはリン原子含有化合物を含むことがより好ましい。また、成形性と硬化性のバランスを向上させる観点からは、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有するものを含むことがより好ましい。
流動性付与剤の具体例として、２，３－ジヒドロキシナフタレンが挙げられる。
離型剤は、たとえばカルナバワックス等の天然ワックス、モンタン酸エステルワックス等の合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類、ならびにパラフィンから選択される１種類または２種類以上を含むことができる。
イオン捕捉剤の具体例として、ハイドロタルサイトが挙げられる。
低応力成分の具体例として、シリコーンオイル、シリコーンゴムが挙げられる。
難燃剤の具体例として、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ホスファゼンが挙げられる。
着色剤の具体例として、カーボンブラック、ベンガラが挙げられる。
酸化防止剤の具体例として、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、チオエーテル化合物が挙げられる。
このうち、カップリング剤は、たとえば、エポキシシラン、メルカプトシラン、２級アミノシラン等のアミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン、メタクリルシラン等の各種シラン化合物、チタン化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム化合物等の公知のカップリング剤から選択される１種類または２種類以上を含むことができる。
硬化促進剤は、たとえば、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物；１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン－７、ベンジルジメチルアミン、２－メチルイミダゾール等が例示されるアミジンや３級アミン、上記アミジンやアミンの４級塩等の窒素原子含有化合物から選択される１種類または２種類以上を含むことができる。これらの中でも、硬化性を向上させる観点からはリン原子含有化合物を含むことがより好ましい。また、成形性と硬化性のバランスを向上させる観点からは、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、ホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等の潜伏性を有するものを含むことがより好ましい。
流動性付与剤の具体例として、２，３－ジヒドロキシナフタレンが挙げられる。
離型剤は、たとえばカルナバワックス等の天然ワックス、モンタン酸エステルワックス等の合成ワックス、ステアリン酸亜鉛等の高級脂肪酸およびその金属塩類、ならびにパラフィンから選択される１種類または２種類以上を含むことができる。
イオン捕捉剤の具体例として、ハイドロタルサイトが挙げられる。
低応力成分の具体例として、シリコーンオイル、シリコーンゴムが挙げられる。
難燃剤の具体例として、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ホスファゼンが挙げられる。
着色剤の具体例として、カーボンブラック、ベンガラが挙げられる。
酸化防止剤の具体例として、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、チオエーテル化合物が挙げられる。
以下の条件１により測定される封止用樹脂組成物のゲルタイムは、封止用樹脂組成物の硬化物で封止される素子の中空部の耐成形性に優れるとともに、狭い間隙への充填性に優れたパッケージを得る観点から、６０秒以上であり、より好ましくは７０秒以上、さらに好ましくは８０秒以上である。
また、同様の観点から、封止用樹脂組成物の上記ゲルタイムは、１２０秒以下であり、好ましくは１１０秒以下、より好ましくは１００秒以下である。
（条件１）キュラストメーターを用いて、金型温度１７５℃にて封止用樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した際の最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間をゲルタイムとする。
また、同様の観点から、封止用樹脂組成物の上記ゲルタイムは、１２０秒以下であり、好ましくは１１０秒以下、より好ましくは１００秒以下である。
（条件１）キュラストメーターを用いて、金型温度１７５℃にて封止用樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した際の最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間をゲルタイムとする。
また、中空部の設けられた素子と中空部の設けられていない素子とが混載された基板を封止するとき、封止用樹脂組成物の上記ゲルタイムは、好ましくは５５秒以上であり、また、好ましくは１００秒以下である。
本実施形態において、たとえば封止用樹脂組成物中に含まれる各成分の種類や配合量、封止用樹脂組成物の調製方法等を適切に選択することにより、上述のゲルタイムを制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、エポキシ樹脂を適切に選択しつつ、組成物全体に配合および調整方法を適切に選択することが、ゲルタイムを所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。
以下の条件２により測定される封止用樹脂組成物のスパイラルフロー長は、封止用樹脂組成物の硬化物で封止される素子の中空部の耐成形性に優れるとともに、狭い間隙への充填性に優れたパッケージを得る観点から、好ましくは１００ｃｍ以上であり、より好ましくは１５０ｃｍ以上、さらに好ましくは１６０ｃｍ以上、さらにより好ましくは１８０ｃｍ以上である。
また、同様の観点から、封止用樹脂組成物の上記スパイラルフロー長は、好ましくは２２０ｃｍ以下であり、より好ましくは２１５ｃｍ以下、さらに好ましくは２１０ｃｍ以下である。
（条件２）ＡＮＳＩ／ＡＳＴＭ Ｄ ３１２３－７２に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件で封止用樹脂組成物を注入して測定した流動長をスパイラルフロー長とする。
また、同様の観点から、封止用樹脂組成物の上記スパイラルフロー長は、好ましくは２２０ｃｍ以下であり、より好ましくは２１５ｃｍ以下、さらに好ましくは２１０ｃｍ以下である。
（条件２）ＡＮＳＩ／ＡＳＴＭ Ｄ ３１２３－７２に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件で封止用樹脂組成物を注入して測定した流動長をスパイラルフロー長とする。
また、中空部の設けられた素子と中空部の設けられていない素子とが混載された基板を封止するとき、封止用樹脂組成物の上記スパイラルフロー長は、好ましくは１５０ｃｍ以上であり、より好ましくは１６０ｃｍ以上であり、また、好ましくは２１５ｃｍ以下であり、より好ましくは２１０ｃｍ以下である。
封止用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）は、硬化物の耐熱性を向上させる観点から、好ましくは１００℃以上であり、より好ましくは１１０℃以上、さらに好ましくは１２０℃以上である。
また、硬化物のＴｇの上限に制限はないが、硬化物の靭性を向上する観点から、好ましくは２００℃以下であり、より好ましくは１８０℃以下、さらに好ましくは１６０℃以下である。
ここで、硬化物のガラス転移温度は、熱機械分析（Thermal Mechanical Analysis：ＴＭＡ）装置（セイコーインスツル社製、ＴＭＡ１００）を用いて測定温度範囲０℃～３２０℃、昇温速度５℃／分の条件で測定される。
また、硬化物のＴｇの上限に制限はないが、硬化物の靭性を向上する観点から、好ましくは２００℃以下であり、より好ましくは１８０℃以下、さらに好ましくは１６０℃以下である。
ここで、硬化物のガラス転移温度は、熱機械分析（Thermal Mechanical Analysis：ＴＭＡ）装置（セイコーインスツル社製、ＴＭＡ１００）を用いて測定温度範囲０℃～３２０℃、昇温速度５℃／分の条件で測定される。
本実施形態において、封止用樹脂組成物の形状は、好ましくはタブレット状または粒子状である。粒子状の封止用樹脂組成物として、具体的には、粉粒体のものが挙げられる。ここで、封止用樹脂組成物が粉粒体であるとは、粉末状または顆粒状のいずれかである場合を指す。
次に、封止用樹脂組成物の製造方法を説明する。
本実施形態において、封止用樹脂組成物は、たとえば、上述した各成分を、公知の手段で混合し、さらにロール、ニーダーまたは押出機等の混練機で溶融混練し、冷却した後に粉砕する方法により得ることができる。また得られた封止用樹脂組成物について、適宜分散度や流動性等を調整してもよい。
そして、本実施形態においては、封止用樹脂組成物に含まれる成分、配合および製造条件を調整することにより、ゲルタイムが上述した特定の範囲にある封止用樹脂組成物を得ることができる。
本実施形態において、封止用樹脂組成物は、たとえば、上述した各成分を、公知の手段で混合し、さらにロール、ニーダーまたは押出機等の混練機で溶融混練し、冷却した後に粉砕する方法により得ることができる。また得られた封止用樹脂組成物について、適宜分散度や流動性等を調整してもよい。
そして、本実施形態においては、封止用樹脂組成物に含まれる成分、配合および製造条件を調整することにより、ゲルタイムが上述した特定の範囲にある封止用樹脂組成物を得ることができる。
（中空パッケージ、構造体）
次に、中空パッケージおよびこれを備える構造体について説明する。本実施形態において、中空パッケージは、上述した本実施形態における封止用樹脂組成物の硬化物により、基板、隔壁および天板を封止してなる。
また、本実施形態において、構造体は、基板上に搭載された中空パッケージを有する。構造体は、基板上に中空パッケージのみが搭載されたものであってもよいし、中空パッケージと中空部を有しない素子とが混載されていてもよい。また、構造体が複数のパッケージを含むとき、複数のパッケージは後工程で個片化されてもよい。
次に、中空パッケージおよびこれを備える構造体について説明する。本実施形態において、中空パッケージは、上述した本実施形態における封止用樹脂組成物の硬化物により、基板、隔壁および天板を封止してなる。
また、本実施形態において、構造体は、基板上に搭載された中空パッケージを有する。構造体は、基板上に中空パッケージのみが搭載されたものであってもよいし、中空パッケージと中空部を有しない素子とが混載されていてもよい。また、構造体が複数のパッケージを含むとき、複数のパッケージは後工程で個片化されてもよい。
図１は、本実施形態における構造体の構成の一例を示す断面図である。図１に示した構造体１００は、基板１０１上に、中空パッケージ１０３およびパッケージ１０５が搭載されたものである。基板１０１としては、たとえばインターポーザ等の有機基板を用いることができる。
中空パッケージ１０３およびパッケージ１０５はいずれも封止材１０７により封止されている。封止材１０７は、前述した本実施形態における封止用樹脂組成物の硬化物からなる。図１においては、封止材１０７は、基板１０１の素子搭載面全面にわたって設けられている。
以下、中空パッケージ１０３およびパッケージ１０５をそれぞれ説明する。
中空パッケージ１０３およびパッケージ１０５はいずれも封止材１０７により封止されている。封止材１０７は、前述した本実施形態における封止用樹脂組成物の硬化物からなる。図１においては、封止材１０７は、基板１０１の素子搭載面全面にわたって設けられている。
以下、中空パッケージ１０３およびパッケージ１０５をそれぞれ説明する。
まず、パッケージ１０５について説明する。パッケージ１０５は、半導体素子１２１がバンプ１２３により基板１０１の素子搭載面にフリップチップ接続されてなる。パッケージ１０５においては、半導体素子１２１およびバンプ１２３が、封止材１０７により封止されている。
パッケージ１０５の具体例として、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＣＳＰ（Chip Size Package）、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded Package）、ＳＯＮ（Small Outline Non-leaded Package）、ＬＦ－ＢＧＡ（Lead Flame BGA）、ＳｉＰ（System In Package）、ＬＧＡ（Land Grid Allay）が挙げられる。
また、中空パッケージ１０３は、基板１０９と、基板１０９に搭載された、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子１１１と、基板１０９の上部に素子１１１の外周を取り囲むように設けられた隔壁１１３と、隔壁１１３の上面に接して設けられるとともに素子１１１の上部を覆う天板１１５と、を備える。中空パッケージ１０３には、基板１０９、隔壁１１３および天板１１５で覆われた一つ以上の閉じられた中空部１１７が設けられている。そして、基板１０９、隔壁１１３および天板１１５が封止材１０７により封止されている。
中空パッケージ１０３は、天板１１５の上部に設けられたバンプ１１９により基板１０１にフリップチップ接続されている。また、バンプ１１９と基板１０１上の導電体とを接続する配線（不図示）が、天板１１５の上面および側面、隔壁１１３の側面ならびに基板１０１の上面にわたって設けられていてもよい。
中空パッケージ１０３は、天板１１５の上部に設けられたバンプ１１９により基板１０１にフリップチップ接続されている。また、バンプ１１９と基板１０１上の導電体とを接続する配線（不図示）が、天板１１５の上面および側面、隔壁１１３の側面ならびに基板１０１の上面にわたって設けられていてもよい。
素子１１１は、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上であればよく、具体的には中空構造が設けられたパッケージに適用される素子である。かかる素子１１１の具体例として、ＢＡＷフィルタ、表面弾性波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）フィルタ等の高周波フィルタが挙げられる。
基板１０９の材料は、素子１１１の種類等に応じて選択できる。基板１０９は、たとえばシリコン基板等の半導体基板であってもよい。また、素子１１１が高周波フィルタであるとき、基板１０９の材料として、好ましくはタンタル酸リチウム（ＬＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）等の圧電体が挙げられる。
隔壁１１３および天板１１５の大きさは、素子１１１の大きさにより設定できる。
隔壁１１３の厚さは、素子１１１の周囲に中空部１１７を確保する観点から、好ましくは５μｍ以上であり、より好ましくは７μｍ以上である。また、中空パッケージ１０３の薄型化の観点から、隔壁１１３の厚さは、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以下である。
隔壁１１３の幅は、耐成形性を向上する観点から、好ましくは５μｍ以上であり、より好ましくは２０μｍ以上である。また、中空パッケージ１０３の小型化の観点から、隔壁１１３の幅は、好ましくは２００μｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以下である。
ここで、隔壁１１３の厚さは、基板１０９に垂直方向の隔壁１１３の長さをいい、隔壁１１３の幅は、基板１０９の面内方向の隔壁１１３の長さをいう。
隔壁１１３の厚さは、素子１１１の周囲に中空部１１７を確保する観点から、好ましくは５μｍ以上であり、より好ましくは７μｍ以上である。また、中空パッケージ１０３の薄型化の観点から、隔壁１１３の厚さは、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以下である。
隔壁１１３の幅は、耐成形性を向上する観点から、好ましくは５μｍ以上であり、より好ましくは２０μｍ以上である。また、中空パッケージ１０３の小型化の観点から、隔壁１１３の幅は、好ましくは２００μｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以下である。
ここで、隔壁１１３の厚さは、基板１０９に垂直方向の隔壁１１３の長さをいい、隔壁１１３の幅は、基板１０９の面内方向の隔壁１１３の長さをいう。
天板１１５の厚さは、耐成形性を向上する観点から、好ましくは１０μｍ以上であり、より好ましくは１５μｍ以上である。また、中空パッケージ１０３の薄型化の観点から、天板１１５の厚さは、好ましくは５０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以下である。
ここで、天板１１５の厚さは、基板１０９に垂直方向の天板１１５の長さをいう。
ここで、天板１１５の厚さは、基板１０９に垂直方向の天板１１５の長さをいう。
基板１０９の素子搭載面に垂直な断面における中空部１１７の最長幅は、素子１１１の周囲に中空部１１７を確保する観点から、好ましくは６０μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ以上である。また、中空パッケージ１０３の小型化の観点から、中空部１１７の上記最長幅は、好ましくは１０００μｍ以下であり、より好ましくは８００μｍ以下である。
中空部１１７の断面形状として、たとえば矩形が挙げられる。また、中空部１１７の平面形状として、たとえば正方形、矩形、多角形、円形、楕円形、またはそれらが結合した形状が挙げられる。
中空部１１７の断面形状として、たとえば矩形が挙げられる。また、中空部１１７の平面形状として、たとえば正方形、矩形、多角形、円形、楕円形、またはそれらが結合した形状が挙げられる。
隔壁１１３および天板１１５は、いずれも好ましくは有機材料により構成される。隔壁１１３と天板１１５の材料は、同種であっても異種であってもよい。
隔壁１１３および天板１１５の少なくとも一方が有機材料であるとき、かかる有機材料は、隔壁１１３および天板１１５を簡便な工程で安定的に形成する観点から、好ましくは感光性ドライフィルムレジストであり、より好ましくはネガ型感光性ドライフィルムレジストであり、さらに好ましくは光酸発生剤とエポキシ樹脂とを含有するネガ型感光性ドライフィルムレジストである。
また、同様の観点から、隔壁１１３および天板１１５は、好ましくは感光性樹脂組成物の硬化物により構成される。以下、感光性樹脂組成物の構成を具体的に説明する。
隔壁１１３および天板１１５の少なくとも一方が有機材料であるとき、かかる有機材料は、隔壁１１３および天板１１５を簡便な工程で安定的に形成する観点から、好ましくは感光性ドライフィルムレジストであり、より好ましくはネガ型感光性ドライフィルムレジストであり、さらに好ましくは光酸発生剤とエポキシ樹脂とを含有するネガ型感光性ドライフィルムレジストである。
また、同様の観点から、隔壁１１３および天板１１５は、好ましくは感光性樹脂組成物の硬化物により構成される。以下、感光性樹脂組成物の構成を具体的に説明する。
（感光性樹脂組成物）
隔壁１１３または天板１１５の形成に用いられる感光性樹脂組成物として、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾール、マレイミド、アクリレート樹脂、フェノール樹脂またはエポキシ樹脂等を主成分とする各種感光性樹脂組成物が使用可能であるが、たとえば国際公開第２０１２／００８４７２号に記載のものを用いることができる。このとき、感光性樹脂組成物は、好ましくは光酸発生剤およびエポキシ樹脂を含む。
隔壁１１３または天板１１５の形成に用いられる感光性樹脂組成物として、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾール、マレイミド、アクリレート樹脂、フェノール樹脂またはエポキシ樹脂等を主成分とする各種感光性樹脂組成物が使用可能であるが、たとえば国際公開第２０１２／００８４７２号に記載のものを用いることができる。このとき、感光性樹脂組成物は、好ましくは光酸発生剤およびエポキシ樹脂を含む。
光酸発生剤は、好ましくはトリス（４－（４－アセチルフェニル）チオフェニル）スルホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートを含み、より好ましくはトリス（４－（４－アセチルフェニル）チオフェニル）スルホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートである。トリス（４－（４－アセチルフェニル）チオフェニル）スルホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートとして、たとえばＢＡＳＦ社製Irgacure（登録商標）ＰＡＧ ２９０を用いることができる。
感光性樹脂組成物中の光酸発生剤の含有量は、光酸発生剤とエポキシ樹脂との合計量を１００質量％として、好ましくは０．１質量％以上であり、また、好ましくは１５質量％以下である。
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、感光性樹脂組成物の硬化収縮率を低下する観点から、好ましくは１５０ｇ／ｅｑ．以上である。また、感光性樹脂組成物の架橋密度が過度に低下して硬化膜の強度や耐薬品性、耐熱性、耐クラック性等が低下することを抑制する観点から、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは５００ｇ／ｅｑ．以下である。
ここで、エポキシ当量は、ＪＩＳ Ｋ７２３６に準拠した方法で測定される。
ここで、エポキシ当量は、ＪＩＳ Ｋ７２３６に準拠した方法で測定される。
また、エポキシ樹脂の軟化点は、マスクスティッキングを抑制する観点、および、常温での軟化を抑制する観点から、好ましくは４０℃以上であり、より好ましくは５０℃以上である。また、基板１０９への貼合性を高める観点から、エポキシ樹脂の軟化点は、好ましくは１２０℃以下であり、より好ましくは１００℃以下である。
ここで、軟化点は、ＪＩＳ Ｋ７２３４に準拠した方法で測定される。
ここで、軟化点は、ＪＩＳ Ｋ７２３４に準拠した方法で測定される。
エポキシ樹脂は、より好ましくは上述した範囲のエポキシ当量および上述した範囲の軟化点を有し、かかるエポキシ樹脂の具体例として、ＥＯＣＮ－１０２Ｓ、ＥＯＣＮ－１０３Ｓ、ＥＯＣＮ－１０４Ｓ、ＥＯＣＮ－１０２０、ＥＯＣＮ－４４００Ｈ、ＥＰＰＮ－２０１、ＥＰＰＮ－５０１Ｈ、ＥＰＰＮ－５０２Ｈ、ＸＤ－１０００、ＢＲＥＮ－Ｓ、ＮＥＲ－７６０４、ＮＥＲ－７４０３、ＮＥＲ－１３０２、ＮＥＲ－７５１６、ＮＣ－３０００Ｈ（いずれも商品名、日本化薬社製）、エピコート１５７Ｓ７０（商品名、三菱化学社製）、ＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業社製）が挙げられる。
エポキシ樹脂の具体例として、ノボラック型エポキシ樹脂、オレフィンを有する化合物の酸化反応によって得られるエポキシ樹脂等が挙げられる。
また、硬化物の耐薬品性、プラズマ耐性および透明性が高く、さらに硬化物が低吸湿であるという点から、好ましいエポキシ樹脂の具体例として、エピコート１５７（三菱化学社製、エポキシ当量１８０～２５０ｇ／ｅｑ．、軟化点８０～９０℃）、ＥＰＯＮ ＳＵ－８（商品名、レゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ社製、エポキシ当量１９５～２３０ｇ／ｅｑ．、軟化点８０～９０℃）等のビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂；
ＮＣ－３０００（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量２７０～３００ｇ／ｅｑ．、軟化点５５～７５℃）等のビフェニル－フェノールノボラック型エポキシ樹脂；
ＮＥＲ－７６０４およびＮＥＲ－７４０３（いずれも商品名、アルコール性水酸基の一部がエポキシ化されたビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、日本化薬社製、エポキシ当量２００～５００ｇ／ｅｑ．、軟化点５５～７５℃）、ＮＥＲ－１３０２およびＮＥＲ－７５１６（いずれも商品名、アルコール性水酸基の一部がエポキシ化されたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、日本化薬社製、エポキシ当量２００～５００ｇ／ｅｑ．、軟化点５５～７５℃）等のアルコール性水酸基の一部がエポキシ化されたビスフェノールＡ型もしくはＦ型エポキシ樹脂；
ＥＯＣＮ－１０２０（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１９０～２１０ｇ／ｅｑ．、軟化点５５～８５℃）等のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂；
ＮＣ－６３００（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量２３０～２３５ｇ／ｅｑ．、軟化点７０～７２℃）等の多官能エポキシ樹脂；
特開平１０－９７０７０号公報に製法が記載されたポリカルボン酸エポキシ樹脂（エポキシ当量は通常３００～９００ｇ／ｅｑ．）等の、１分子中に少なくとも２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂と、１分子中に少なくとも１個以上の水酸基および１個のカルボキシル基を有する化合物との反応物に、多塩基酸無水物を反応させることにより得られるエポキシ樹脂；
ＥＰＰＮ－２０１（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１８０～２００ｇ／ｅｑ．、軟化点６５～７８℃）等のトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂；
ＥＰＰＮ－５０１Ｈ（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１６２～１７２ｇ／ｅｑ．、軟化点５１～５７℃）、ＥＰＰＮ－５０１ＨＹ（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１６３～１７５ｇ／ｅｑ．、軟化点５７～６３℃）、ＥＰＰＮ－５０２Ｈ（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１５８～１７８ｇ／ｅｑ．、軟化点６０～７２℃）等のトリフェニルメタン型エポキシ樹脂；
ＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業社製、エポキシ当量１７０～１９０ｇ／ｅｑ．、軟化点７０～８５℃）等の脂環式エポキシ樹脂；
ＸＤ－１０００（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量２４５～２６０ｇ／ｅｑ．、軟化点６８～７８℃）等のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；ならびに
特開２００７－２９１２６３号公報に記載の方法により得られる共縮合物であるエポキシ樹脂（エポキシ当量は、通常４００～９００ｇ／ｅｑ．）が挙げられる。
また、硬化物の耐薬品性、プラズマ耐性および透明性が高く、さらに硬化物が低吸湿であるという点から、好ましいエポキシ樹脂の具体例として、エピコート１５７（三菱化学社製、エポキシ当量１８０～２５０ｇ／ｅｑ．、軟化点８０～９０℃）、ＥＰＯＮ ＳＵ－８（商品名、レゾリューション・パフォーマンス・プロダクツ社製、エポキシ当量１９５～２３０ｇ／ｅｑ．、軟化点８０～９０℃）等のビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂；
ＮＣ－３０００（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量２７０～３００ｇ／ｅｑ．、軟化点５５～７５℃）等のビフェニル－フェノールノボラック型エポキシ樹脂；
ＮＥＲ－７６０４およびＮＥＲ－７４０３（いずれも商品名、アルコール性水酸基の一部がエポキシ化されたビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、日本化薬社製、エポキシ当量２００～５００ｇ／ｅｑ．、軟化点５５～７５℃）、ＮＥＲ－１３０２およびＮＥＲ－７５１６（いずれも商品名、アルコール性水酸基の一部がエポキシ化されたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、日本化薬社製、エポキシ当量２００～５００ｇ／ｅｑ．、軟化点５５～７５℃）等のアルコール性水酸基の一部がエポキシ化されたビスフェノールＡ型もしくはＦ型エポキシ樹脂；
ＥＯＣＮ－１０２０（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１９０～２１０ｇ／ｅｑ．、軟化点５５～８５℃）等のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂；
ＮＣ－６３００（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量２３０～２３５ｇ／ｅｑ．、軟化点７０～７２℃）等の多官能エポキシ樹脂；
特開平１０－９７０７０号公報に製法が記載されたポリカルボン酸エポキシ樹脂（エポキシ当量は通常３００～９００ｇ／ｅｑ．）等の、１分子中に少なくとも２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂と、１分子中に少なくとも１個以上の水酸基および１個のカルボキシル基を有する化合物との反応物に、多塩基酸無水物を反応させることにより得られるエポキシ樹脂；
ＥＰＰＮ－２０１（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１８０～２００ｇ／ｅｑ．、軟化点６５～７８℃）等のトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂；
ＥＰＰＮ－５０１Ｈ（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１６２～１７２ｇ／ｅｑ．、軟化点５１～５７℃）、ＥＰＰＮ－５０１ＨＹ（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１６３～１７５ｇ／ｅｑ．、軟化点５７～６３℃）、ＥＰＰＮ－５０２Ｈ（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量１５８～１７８ｇ／ｅｑ．、軟化点６０～７２℃）等のトリフェニルメタン型エポキシ樹脂；
ＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業社製、エポキシ当量１７０～１９０ｇ／ｅｑ．、軟化点７０～８５℃）等の脂環式エポキシ樹脂；
ＸＤ－１０００（商品名、日本化薬社製、エポキシ当量２４５～２６０ｇ／ｅｑ．、軟化点６８～７８℃）等のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂；ならびに
特開２００７－２９１２６３号公報に記載の方法により得られる共縮合物であるエポキシ樹脂（エポキシ当量は、通常４００～９００ｇ／ｅｑ．）が挙げられる。
感光性樹脂組成物中のエポキシ樹脂の含有量は、中空部１１７の耐成形性を向上する観点から、光酸発生剤とエポキシ樹脂との合計量を１００質量％として、好ましくは８５質量％以上であり、また、好ましくは９９．９質量％以下である。
感光性樹脂組成物は、光酸発生剤およびエポキシ樹脂以外の成分を含んでもよく、かかる成分の具体例として、混和性のある反応性エポキシモノマーおよび溶剤の１種以上を含んでもよい。
感光性樹脂組成物が反応性エポキシモノマーを含むことにより、パターンの性能を改良することができる。反応性エポキシモノマーの具体例として、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（ＡＤＥＫＡ製、ＥＤ５０６）、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（ＡＤＥＫＡ製、ＥＤ５０５）、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（低塩素タイプ、ナガセケムテックス社製、ＥＸ３２１Ｌ）、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル等が挙げられ、好ましくはこれらのうち低塩素製造法または精製工程を経た低塩素タイプのものである。
反応性エポキシモノマーの含有量は、光酸発生剤、エポキシ樹脂および適宜反応性エポキシモノマーの合計をレジストの固形分とした場合、マスクスティッキングを抑制する観点から、上記固形分中に好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは７質量％以下である。
尚、本明細書における反応性エポキシモノマーとは、ＧＰＣの測定結果に基づいて、ポリスチレン換算で算出した重量平均分子量が１，０００以下の室温で液状のエポキシ化合物を意味する。
感光性樹脂組成物が反応性エポキシモノマーを含むことにより、パターンの性能を改良することができる。反応性エポキシモノマーの具体例として、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ジメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（ＡＤＥＫＡ製、ＥＤ５０６）、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（ＡＤＥＫＡ製、ＥＤ５０５）、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（低塩素タイプ、ナガセケムテックス社製、ＥＸ３２１Ｌ）、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル等が挙げられ、好ましくはこれらのうち低塩素製造法または精製工程を経た低塩素タイプのものである。
反応性エポキシモノマーの含有量は、光酸発生剤、エポキシ樹脂および適宜反応性エポキシモノマーの合計をレジストの固形分とした場合、マスクスティッキングを抑制する観点から、上記固形分中に好ましくは１０質量％以下であり、より好ましくは７質量％以下である。
尚、本明細書における反応性エポキシモノマーとは、ＧＰＣの測定結果に基づいて、ポリスチレン換算で算出した重量平均分子量が１，０００以下の室温で液状のエポキシ化合物を意味する。
また、感光性樹脂組成物が溶剤を含むことにより、感光性樹脂組成物の粘度を下げ、塗膜性を向上することができる。溶剤としては、インキ、塗料等に通常用いられる有機溶剤であって、感光性樹脂組成物の各構成成分を溶解することができるものであれば制限なく用いることができる。溶剤の具体例としては、アセトン、エチルメチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ－ブチロラクトン等のエステル類；メタノール、エタノール、セロソルブ、メチルセロソルブ等のアルコール類；オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素；石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤が挙げられる。
溶剤の含有量は、主成分の溶解性や成分の揮発性、組成物の液粘度等を適正に保持する観点から、感光性樹脂組成物全体に対して好ましくは１０質量％以上であり、また、好ましくは９５質量％以下であり、より好ましくは９０質量％以下である。
溶剤の含有量は、主成分の溶解性や成分の揮発性、組成物の液粘度等を適正に保持する観点から、感光性樹脂組成物全体に対して好ましくは１０質量％以上であり、また、好ましくは９５質量％以下であり、より好ましくは９０質量％以下である。
また、感光性樹脂組成物は、基板に対する組成物の密着性を向上させる観点から、密着性付与剤をさらに含んでもよい。密着性付与剤は、たとえばシランカップリング剤およびチタンカップリング剤などのカップリング剤であり、好ましくはシランカップリング剤である。
密着性付与剤の含有量は、硬化膜の物性低下を抑制する観点から、感光性樹脂組成物全体に対して好ましくは１５質量％以下であり、より好ましくは５質量％以下である。
密着性付与剤の含有量は、硬化膜の物性低下を抑制する観点から、感光性樹脂組成物全体に対して好ましくは１５質量％以下であり、より好ましくは５質量％以下である。
感光性樹脂組成物は、さらに紫外線を吸収し、吸収した光エネルギーを光酸発生剤に供与する観点から、増感剤を含んでもよい。
増感剤の具体例として、２，４－ジエチルチオキサントン等のチオキサントン類、９，１０－ジメトキシ－２－エチルアントラセン等の９位と１０位にＣ１～Ｃ４アルコキシ基を有するアントラセン化合物（９，１０－ジアルコキシアントラセン誘導体）が挙げられる。９，１０－ジアルコキシアントラセン誘導体は、さらに置換基を有していてもよい。
増感剤は、より好ましくは２，４－ジエチルチオキサントンおよび９，１０－ジメトキシ－２－エチルアントラセンである。
増感剤は少量でも効果が発揮されることから、その含有量は、光酸発生剤に対してたとえば０質量％超であり、また、好ましくは３０質量％以下であり、より好ましくは２０質量％以下である。
増感剤の具体例として、２，４－ジエチルチオキサントン等のチオキサントン類、９，１０－ジメトキシ－２－エチルアントラセン等の９位と１０位にＣ１～Ｃ４アルコキシ基を有するアントラセン化合物（９，１０－ジアルコキシアントラセン誘導体）が挙げられる。９，１０－ジアルコキシアントラセン誘導体は、さらに置換基を有していてもよい。
増感剤は、より好ましくは２，４－ジエチルチオキサントンおよび９，１０－ジメトキシ－２－エチルアントラセンである。
増感剤は少量でも効果が発揮されることから、その含有量は、光酸発生剤に対してたとえば０質量％超であり、また、好ましくは３０質量％以下であり、より好ましくは２０質量％以下である。
また、光酸発生剤由来のイオンによる影響を低減する必要がある場合には、感光性樹脂組成物は、有機アルミニウム化合物などのイオン捕捉剤をさらに含んでもよい。
イオン捕捉剤の配合量は、光酸発生剤およびエポキシ樹脂および適宜反応性エポキシモノマーの合計をレジストの固形分とした場合、かかる固形分に対してたとえば０質量％超であり、また、好ましくは１０質量％以下である。
イオン捕捉剤の配合量は、光酸発生剤およびエポキシ樹脂および適宜反応性エポキシモノマーの合計をレジストの固形分とした場合、かかる固形分に対してたとえば０質量％超であり、また、好ましくは１０質量％以下である。
感光性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂、着色剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤等の各種添加剤を含んでもよい。
熱可塑性樹脂としては、たとえばポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリカーボネートが挙げられる。
着色剤としては、たとえばフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオジン・グリーン、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック、ナフタレンブラックが挙げられる。
増粘剤としては、たとえばオルベン、ベントン、モンモリロナイトが挙げられる。
消泡剤としては、たとえばシリコーン系、フッ素系および高分子系等の消泡剤が挙げられる。
これらの添加剤の配合量は、使用目的に応じ適宜することができるが、感光性樹脂組成物全体に対して、たとえばそれぞれ０．１質量％以上であり、また、３０質量％以下である。
熱可塑性樹脂としては、たとえばポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリカーボネートが挙げられる。
着色剤としては、たとえばフタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオジン・グリーン、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック、ナフタレンブラックが挙げられる。
増粘剤としては、たとえばオルベン、ベントン、モンモリロナイトが挙げられる。
消泡剤としては、たとえばシリコーン系、フッ素系および高分子系等の消泡剤が挙げられる。
これらの添加剤の配合量は、使用目的に応じ適宜することができるが、感光性樹脂組成物全体に対して、たとえばそれぞれ０．１質量％以上であり、また、３０質量％以下である。
また、感光性樹脂組成物は、無機充填材をさらに含んでもよい。無機充填材の具体例として、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化ケイ素、無定形シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、雲母粉が挙げられる。
無機充填材の配合比率は、たとえば感光性樹脂組成物中０質量％超であり、また、たとえば６０質量％以下である。
無機充填材の配合比率は、たとえば感光性樹脂組成物中０質量％超であり、また、たとえば６０質量％以下である。
感光性樹脂組成物は、中空部１１７の耐成形性を向上する観点から、好ましくは、光酸発生剤を０．１質量部以上１５質量部以下、エポキシ樹脂を８５質量部以上９９．９質量部以下、反応性エポキシモノマーを１質量部以上１０質量部以下、溶剤を５．８質量部以上２０９０質量部以下含み、必要に応じて、上述の密着性付与剤、増感剤、イオン捕捉剤、熱可塑性樹脂、着色剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤および無機充填材を添加してもよい。
次に、感光性樹脂組成物の製造方法を説明する。
本実施形態において、感光性樹脂組成物は、たとえば所定の配合量の原料成分を、通常の方法で混合、攪拌することにより得られ、必要に応じてディゾルバー、ホモジナイザー、３本ロールミルなどの分散機を用いて分散、混合してもよい。また、混合後、さらにメッシュ、メンブレンフィルターなどを用いてろ過してもよい。
本実施形態において、感光性樹脂組成物は、たとえば所定の配合量の原料成分を、通常の方法で混合、攪拌することにより得られ、必要に応じてディゾルバー、ホモジナイザー、３本ロールミルなどの分散機を用いて分散、混合してもよい。また、混合後、さらにメッシュ、メンブレンフィルターなどを用いてろ過してもよい。
次に、感光性樹脂組成物の性状について説明する。感光性樹脂組成物は、たとえば液状とすることができる。
また、感光性樹脂組成物は好ましくはドライフィルムレジストである。ドライフィルムレジストは、ベースフィルム上に、ロールコーター、ダイコーター、ナイフコーター、バーコーター、グラビアコーター等を用いて感光性樹脂組成物を塗布した後、たとえば４５℃以上１００℃以下に設定した乾燥炉で乾燥し、所定量の溶剤を除去して得られる。また、レジスト上に適宜カバーフィルム等を積層してもよい。レジストの基材となるベースフィルムおよびカバーフィルムの具体例として、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＴＡＣ、ポリイミド等のフィルムが挙げられる。これらフィルムはシリコーン系離型処理剤や非シリコーン系離型処理剤等により離型処理されていてもよい。
また、感光性樹脂組成物は好ましくはドライフィルムレジストである。ドライフィルムレジストは、ベースフィルム上に、ロールコーター、ダイコーター、ナイフコーター、バーコーター、グラビアコーター等を用いて感光性樹脂組成物を塗布した後、たとえば４５℃以上１００℃以下に設定した乾燥炉で乾燥し、所定量の溶剤を除去して得られる。また、レジスト上に適宜カバーフィルム等を積層してもよい。レジストの基材となるベースフィルムおよびカバーフィルムの具体例として、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＴＡＣ、ポリイミド等のフィルムが挙げられる。これらフィルムはシリコーン系離型処理剤や非シリコーン系離型処理剤等により離型処理されていてもよい。
本実施形態においては、上述した構成の感光性樹脂組成物および封止用樹脂組成物をそれぞれ用いるとともに、隔壁１１３および天板１１５の大きさを所定の大きさとすることにより、中空パッケージ１０３における中空部１１７が安定的に維持されるとともに、複数のバンプ１２３間等の狭い間隙の充填性に優れた構造体１００を得ることができる。
次に、中空パッケージ１０３およびこれを備える構造体１００の製造方法を説明する。本実施形態において、中空パッケージ１０３の製造方法は、以下の工程１および工程２を含む。
（工程１）基板１０９上に、少なくとも１種の有機材料により構成された隔壁１１３と天板１１５とを形成することで、一つ以上の閉じられた中空部１１７を設ける工程
（工程２）前述した本実施形態における封止用樹脂組成物を０．１ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ未満の低圧で圧縮成形し、基板１０９、隔壁１１３および天板１１５を樹脂封止する工程
以下、図２（ａ）～図２（ｄ）を参照してさらに具体的に説明する。図２（ａ）～図２（ｄ）は、構造体１００の製造工程を示す断面図である。
（工程１）基板１０９上に、少なくとも１種の有機材料により構成された隔壁１１３と天板１１５とを形成することで、一つ以上の閉じられた中空部１１７を設ける工程
（工程２）前述した本実施形態における封止用樹脂組成物を０．１ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ未満の低圧で圧縮成形し、基板１０９、隔壁１１３および天板１１５を樹脂封止する工程
以下、図２（ａ）～図２（ｄ）を参照してさらに具体的に説明する。図２（ａ）～図２（ｄ）は、構造体１００の製造工程を示す断面図である。
まず、図２（ａ）に示したように、基板１０９上に素子１１１を搭載する。
次に、図２（ｂ）に示したように、基板１０９の素子搭載面に、素子１１１の外周を取り囲む隔壁１１３を素子１１１から離隔して形成し、隔壁１１３上に隔壁１１３の上部を覆う天板１１５を形成するとともに、中空部１１７を設ける。但し、図３（ａ）～図３（ｅ）を参照して後述するように、場合によっては隔壁形成後に素子１１１を搭載し、最後に天板１１５を形成することもあり得る。
次に、図２（ｂ）に示したように、基板１０９の素子搭載面に、素子１１１の外周を取り囲む隔壁１１３を素子１１１から離隔して形成し、隔壁１１３上に隔壁１１３の上部を覆う天板１１５を形成するとともに、中空部１１７を設ける。但し、図３（ａ）～図３（ｅ）を参照して後述するように、場合によっては隔壁形成後に素子１１１を搭載し、最後に天板１１５を形成することもあり得る。
所定の平面形状を有する隔壁１１３および天板１１５の形成は、たとえば、前述した感光性樹脂組成物を用いて、国際公開第２０１２／００８４７２号に記載の方法を用いておこなうことができる。
具体的には、液状の感光性樹脂組成物を使用する場合、たとえばスピンコーター等を用いて、素子１１１が設けられた基板１０９上に感光性樹脂組成物をたとえば０．１μｍ以上１０００μｍ以下の厚さで塗布し、たとえば６０℃以上１３０℃以下で５分間以上６０分間以下の時間熱処理して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物層を形成する。その後、隔壁１１３の平面形状に応じたパターンを有するマスクを載置して、紫外線を照射し、たとえば５０℃以上１３０℃以下で１分間以上５０分間以下の加熱処理をおこなう。その後、未露光部分を、現像液を用い、たとえば１５℃以上５０℃以下で１分間以上１８０分間以下現像してパターンを形成する。
これをたとえば１３０℃以上２００℃以下の温度で加熱処理して、永久保護膜が得られる。現像液としては、たとえばγ－ブチロラクトン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の有機溶剤、あるいは、これらの有機溶剤と水の混合液等を用いることができる。現像にはパドル型、スプレー型、シャワー型等の現像装置を用いてもよく、適宜超音波照射をおこなってもよい。
天板１１５についても、隔壁１１３の形成後、上述の方法に準じて形成することができる。
具体的には、液状の感光性樹脂組成物を使用する場合、たとえばスピンコーター等を用いて、素子１１１が設けられた基板１０９上に感光性樹脂組成物をたとえば０．１μｍ以上１０００μｍ以下の厚さで塗布し、たとえば６０℃以上１３０℃以下で５分間以上６０分間以下の時間熱処理して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物層を形成する。その後、隔壁１１３の平面形状に応じたパターンを有するマスクを載置して、紫外線を照射し、たとえば５０℃以上１３０℃以下で１分間以上５０分間以下の加熱処理をおこなう。その後、未露光部分を、現像液を用い、たとえば１５℃以上５０℃以下で１分間以上１８０分間以下現像してパターンを形成する。
これをたとえば１３０℃以上２００℃以下の温度で加熱処理して、永久保護膜が得られる。現像液としては、たとえばγ－ブチロラクトン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の有機溶剤、あるいは、これらの有機溶剤と水の混合液等を用いることができる。現像にはパドル型、スプレー型、シャワー型等の現像装置を用いてもよく、適宜超音波照射をおこなってもよい。
天板１１５についても、隔壁１１３の形成後、上述の方法に準じて形成することができる。
また、ドライフィルムレジストを使用する場合には、たとえばカバーフィルムを除去し、ハンドロール、ラミネーター等により、たとえば温度３０℃以上１００℃以下、圧力０．０５ＭＰａ以上２ＭＰａ以下で基板１０９に転写し、液状の感光性樹脂組成物の場合に準じて露光、露光後ベーク、現像、加熱処理をすればよい。
天板１１５については隔壁１１３の形成後、上述のドライフィルムレジストを使用する場合の方法に準じて形成することができる。
フィルム状の感光性樹脂組成物（ドライフィルムレジスト）を用いることにより、基板１０９への塗布、および乾燥の工程を省略することができるため、隔壁１１３および天板１１５の製造工程を簡素化することができる。
天板１１５については隔壁１１３の形成後、上述のドライフィルムレジストを使用する場合の方法に準じて形成することができる。
フィルム状の感光性樹脂組成物（ドライフィルムレジスト）を用いることにより、基板１０９への塗布、および乾燥の工程を省略することができるため、隔壁１１３および天板１１５の製造工程を簡素化することができる。
天板１１５の形成後、天板１１５の上面すなわち隔壁１１３との接合面の裏面の所定の位置に、ソルダーバンプ等のバンプ１１９を形成する（図２（ｂ））。
図２（ａ）および図２（ｂ）では、基板１０９上に複数の素子１１１を搭載する例を示しており、この場合、図２（ｃ）に示したように、基板１０９を素子１１１ごとに個片化することにより、複数のパッケージを得る。
次いで、基板１０１上の所定の位置に、個片化したパッケージをバンプ１１９にてフリップチップ接続する。構造体１００の製造においては、また、基板１０１上の所定の位置に半導体素子１２１をバンプ１２３にてフリップチップ接続する（図２（ｄ））。
その後、基板１０１の素子搭載面を本実施形態における封止用樹脂組成物で封止し、封止材１０７を形成する。このとき、中空パッケージ１０３の耐成形性を向上する観点、および、バンプ１２３間等の狭い間隙への充填性を向上する観点から、好ましくは圧縮成形により封止材１０７を形成する。
同様の観点から、圧縮成形における成形圧力は、好ましくは０．１ＭＰａ以上であり、より好ましくは０．５ＭＰａ以上であり、また、好ましくは５．０ＭＰａ未満であり、より好ましくは３．０ＭＰａ以下、さらに好ましくは２．０ＭＰａ以下、さらにより好ましくは１．０ＭＰａ以下である。
同様の観点から、圧縮成形における成形圧力は、好ましくは０．１ＭＰａ以上であり、より好ましくは０．５ＭＰａ以上であり、また、好ましくは５．０ＭＰａ未満であり、より好ましくは３．０ＭＰａ以下、さらに好ましくは２．０ＭＰａ以下、さらにより好ましくは１．０ＭＰａ以下である。
以上の工程により、中空パッケージ１０３およびパッケージ１０５を備える構造体１００を得ることができる。本実施形態においては、成分（Ａ）および（Ｂ）を含むとともに、ゲルタイムが所定範囲にある封止用樹脂組成物を用いることにより、圧縮成形法による低圧成形が可能となる。これにより、中空パッケージ１０３に設けられた中空部１１７の耐成形性を優れたものとすることができるとともに、パッケージ１０５において、バンプ１２３が狭ピッチで配置される場合にも、バンプ１２３の間隙の充填特性を優れたものとすることができる。
なお、以上においては、基板１０９上に、素子１１１を搭載した後、隔壁１１３および天板１１５を形成したが、各部材の形成順序はこれ以外としてもよい。たとえば、図３（ａ）～図３（ｅ）は、構造体１１０の別の製造工程を示す断面図である。
図３（ａ）～図３（ｅ）に示した製造工程では、まず、基板１０９上の所定の位置に隔壁１１３を形成する（図３（ａ））。その後、素子１１１を、その外周を隔壁１１３に取り囲まれるように、基板１０９上に搭載する（図３（ｂ））。
次いで、隔壁１１３上に隔壁１１３の上部を覆う天板１１５を形成するとともに、中空部１１７を設ける（図３（ｃ））。
これらの各工程は、たとえば、図２（ａ）および図２（ｂ）を参照して前述した工程に準じておこなうことができる。
次いで、隔壁１１３上に隔壁１１３の上部を覆う天板１１５を形成するとともに、中空部１１７を設ける（図３（ｃ））。
これらの各工程は、たとえば、図２（ａ）および図２（ｂ）を参照して前述した工程に準じておこなうことができる。
その後、図２（ｂ）および図２（ｃ）を参照した各工程に準じて、ソルダーバンプ等のバンプ１１９を形成し（図３（ｃ））、基板１０９を素子１１１ごとに個片化することにより、複数のパッケージを得る（図３（ｄ））。そして、図２（ｄ）を参照した工程に準じて、個片化したパッケージを、基板１０１上の所定の位置にフリップチップ接続する（図３（ｅ））。
以上の工程によっても、中空パッケージ１０３およびパッケージ１０５を備える構造体１００が得られ、前述した効果と同様の効果が得られる。
以上、実施形態に基づき、本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 基板と、
前記基板に搭載された、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子と、
前記基板の上部に前記素子の外周を取り囲むように設けられた隔壁と、
前記隔壁の上面に接して設けられるとともに前記素子の上部を覆う天板と、
を備え、
前記基板、前記隔壁および前記天板で覆われた一つ以上の閉じられた中空部が設けられている中空パッケージの前記基板、前記隔壁および前記天板の封止に用いられる封止用樹脂組成物であって、
（Ａ）エポキシ樹脂、および
（Ｂ）無機充填材
を含み、
以下の条件１により測定される当該封止用樹脂組成物のゲルタイムが、６０秒以上１２０秒以下である、封止用樹脂組成物。
（条件１）キュラストメーターを用いて、金型温度１７５℃にて当該封止用樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した際の最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、前記硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間を前記ゲルタイムとする。
２． 以下の条件２により測定される当該封止用樹脂組成物のスパイラルフロー長が、１００ｃｍ以上２２０ｃｍ以下である、１．に記載の封止用樹脂組成物。
（条件２）ＡＮＳＩ／ＡＳＴＭ Ｄ ３１２３－７２に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件で当該封止用樹脂組成物を注入して測定した流動長を前記スパイラルフロー長とする。
３． 前記成分（Ａ）が、分子内にエポキシ基を２つ含むエポキシ樹脂および分子内にエポキシ基を３つ以上含むエポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含むエポキシ樹脂を含む、１．または２．に記載の封止用樹脂組成物。
４． １．乃至３．いずれか１つに記載の封止用樹脂組成物の硬化物により前記基板、前記隔壁および前記天板を封止してなる、中空パッケージ。
５． 前記天板および前記隔壁がいずれも有機材料により構成されており、
前記天板の厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であり、
前記隔壁の厚さが５μｍ以上３０μｍ以下であり、前記隔壁の幅が５μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記基板の素子搭載面に垂直な断面における前記中空部の最長幅が６０μｍ以上１０００μｍ以下である、４．に記載の中空パッケージ。
６． 以下の工程１および工程２：
（工程１）基板上に、少なくとも１種の有機材料により構成された隔壁と天板とを形成することで、一つ以上の閉じられた中空部を設ける工程
（工程２）１．乃至３．いずれか１つに記載の封止用樹脂組成物を０．１ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ未満の低圧で圧縮成形し、前記基板、前記隔壁および前記天板を樹脂封止する工程
を含む、中空パッケージの製造方法であって、
前記工程１が、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子が前記中空部内に配置されるように前記素子を前記基板上に搭載する工程を含む、中空パッケージの製造方法。
７． 前記有機材料が、感光性ドライフィルムレジストである、６．に記載の中空パッケージの製造方法。
８． 前記有機材料が、ネガ型感光性ドライフィルムレジストである、７．に記載の中空パッケージの製造方法。
９． 前記有機材料が、光酸発生剤とエポキシ化合物とを含有するネガ型感光性ドライフィルムレジストである、８．に記載の中空パッケージの製造方法。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 基板と、
前記基板に搭載された、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子と、
前記基板の上部に前記素子の外周を取り囲むように設けられた隔壁と、
前記隔壁の上面に接して設けられるとともに前記素子の上部を覆う天板と、
を備え、
前記基板、前記隔壁および前記天板で覆われた一つ以上の閉じられた中空部が設けられている中空パッケージの前記基板、前記隔壁および前記天板の封止に用いられる封止用樹脂組成物であって、
（Ａ）エポキシ樹脂、および
（Ｂ）無機充填材
を含み、
以下の条件１により測定される当該封止用樹脂組成物のゲルタイムが、６０秒以上１２０秒以下である、封止用樹脂組成物。
（条件１）キュラストメーターを用いて、金型温度１７５℃にて当該封止用樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した際の最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、前記硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間を前記ゲルタイムとする。
２． 以下の条件２により測定される当該封止用樹脂組成物のスパイラルフロー長が、１００ｃｍ以上２２０ｃｍ以下である、１．に記載の封止用樹脂組成物。
（条件２）ＡＮＳＩ／ＡＳＴＭ Ｄ ３１２３－７２に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件で当該封止用樹脂組成物を注入して測定した流動長を前記スパイラルフロー長とする。
３． 前記成分（Ａ）が、分子内にエポキシ基を２つ含むエポキシ樹脂および分子内にエポキシ基を３つ以上含むエポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含むエポキシ樹脂を含む、１．または２．に記載の封止用樹脂組成物。
４． １．乃至３．いずれか１つに記載の封止用樹脂組成物の硬化物により前記基板、前記隔壁および前記天板を封止してなる、中空パッケージ。
５． 前記天板および前記隔壁がいずれも有機材料により構成されており、
前記天板の厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であり、
前記隔壁の厚さが５μｍ以上３０μｍ以下であり、前記隔壁の幅が５μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記基板の素子搭載面に垂直な断面における前記中空部の最長幅が６０μｍ以上１０００μｍ以下である、４．に記載の中空パッケージ。
６． 以下の工程１および工程２：
（工程１）基板上に、少なくとも１種の有機材料により構成された隔壁と天板とを形成することで、一つ以上の閉じられた中空部を設ける工程
（工程２）１．乃至３．いずれか１つに記載の封止用樹脂組成物を０．１ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ未満の低圧で圧縮成形し、前記基板、前記隔壁および前記天板を樹脂封止する工程
を含む、中空パッケージの製造方法であって、
前記工程１が、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子が前記中空部内に配置されるように前記素子を前記基板上に搭載する工程を含む、中空パッケージの製造方法。
７． 前記有機材料が、感光性ドライフィルムレジストである、６．に記載の中空パッケージの製造方法。
８． 前記有機材料が、ネガ型感光性ドライフィルムレジストである、７．に記載の中空パッケージの製造方法。
９． 前記有機材料が、光酸発生剤とエポキシ化合物とを含有するネガ型感光性ドライフィルムレジストである、８．に記載の中空パッケージの製造方法。
以下、本実施形態について、実施例および比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
（実施例１、比較例１）
表１に示す配合で各例の封止用樹脂組成物を調製した。そして、得られた組成物の硬化物により素子を封止したときの充填特性を評価するとともに、実施例における中空部の耐成形性を評価した。
表１に示す配合で各例の封止用樹脂組成物を調製した。そして、得られた組成物の硬化物により素子を封止したときの充填特性を評価するとともに、実施例における中空部の耐成形性を評価した。
はじめに、以下の例で用いた原料成分を示す。
（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂１：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製、ＮＣ３０００Ｌ）及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャバンエポキシレジン社製、ｊＥＲ（登録商標）ＹＬ６８１０）の混合樹脂
エポキシ樹脂２：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製、ＮＣ３０００Ｌ）
（硬化剤）
硬化剤１：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型樹脂（明和化成社製、ＭＥＨ－７８５１ＳＳ）
（触媒）
触媒１：テトラフェニルホスホニウムビス（ナフタレン－２，３－ジオキシ）フェニルシリケート及びテトラフェニルホスホニウム－４，４'－スルフォニルジフェノラート
（無機充填材）
無機充填材１：溶融球状シリカ（マイクロン社製、ＴＳ－６０２１）目開き２０μｍの篩を通過した画分：１００質量％
（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂１：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製、ＮＣ３０００Ｌ）及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャバンエポキシレジン社製、ｊＥＲ（登録商標）ＹＬ６８１０）の混合樹脂
エポキシ樹脂２：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬社製、ＮＣ３０００Ｌ）
（硬化剤）
硬化剤１：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型樹脂（明和化成社製、ＭＥＨ－７８５１ＳＳ）
（触媒）
触媒１：テトラフェニルホスホニウムビス（ナフタレン－２，３－ジオキシ）フェニルシリケート及びテトラフェニルホスホニウム－４，４'－スルフォニルジフェノラート
（無機充填材）
無機充填材１：溶融球状シリカ（マイクロン社製、ＴＳ－６０２１）目開き２０μｍの篩を通過した画分：１００質量％
（封止用樹脂組成物の調製）
表１に記載の配合に基づき、２軸型混練押出機を用いて１１０℃、７分の条件で各例の原材料を混練した。得られた混練物を、脱気、冷却を行った後に粉砕機で粉砕し、粒状の封止用樹脂組成物を得た。
表１に記載の配合に基づき、２軸型混練押出機を用いて１１０℃、７分の条件で各例の原材料を混練した。得られた混練物を、脱気、冷却を行った後に粉砕機で粉砕し、粒状の封止用樹脂組成物を得た。
（封止用樹脂組成物の物性）
（ゲルタイム）
キュラストメーター（オリエンテック社製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶＰＳ型）を用い、金型温度１７５℃にて樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した。得られた測定結果から、該測定結果における最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間（秒）をゲルタイムとして算出した。
（ゲルタイム）
キュラストメーター（オリエンテック社製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶＰＳ型）を用い、金型温度１７５℃にて樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した。得られた測定結果から、該測定結果における最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間（秒）をゲルタイムとして算出した。
（スパイラルフロー）
低圧トランスファー成形機（コータキ精機社製、ＫＴＳ－１５）を用いて、ＡＮＳＩ／ＡＳＴＭ Ｄ ３１２３－７２に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件にて樹脂組成物を注入し、流動長（ｃｍ）を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。
低圧トランスファー成形機（コータキ精機社製、ＫＴＳ－１５）を用いて、ＡＮＳＩ／ＡＳＴＭ Ｄ ３１２３－７２に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件にて樹脂組成物を注入し、流動長（ｃｍ）を測定した。スパイラルフローは、流動性のパラメータであり、数値が大きい方が、流動性が良好である。
（Ｔｇ）
圧縮成形機（ＴＯＷＡ社製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型に、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、各例で得られた封止用樹脂組成物を圧縮成形することにより硬化物を得た。この硬化物は、長さ１０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ４ｍｍであった。
次いで、得られた硬化物を１７５℃、４時間で後硬化した後、熱機械分析装置（セイコー電子工業社製、ＴＭＡ１００）を用いて、測定温度範囲０℃～３２０℃、昇温速度５℃／分の条件下で測定をおこない、Ｔｇを算出した。
圧縮成形機（ＴＯＷＡ社製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型に、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、各例で得られた封止用樹脂組成物を圧縮成形することにより硬化物を得た。この硬化物は、長さ１０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ４ｍｍであった。
次いで、得られた硬化物を１７５℃、４時間で後硬化した後、熱機械分析装置（セイコー電子工業社製、ＴＭＡ１００）を用いて、測定温度範囲０℃～３２０℃、昇温速度５℃／分の条件下で測定をおこない、Ｔｇを算出した。
（評価）
（充填特性）
基板（銅回路を備えるプリント配線基板）上に、厚さ１００μｍ、５ｍｍ×５ｍｍ各の半導体素子をバンプでフリップチップ接続した。バンプの材料はＣｕ、バンプ高さ５０μｍ、バンプ径９０μｍ、バンプ間のピッチは９０μｍとした。１つの基板上に、上記半導体素子を６つ接着し、半導体素子を搭載した面が下向きになるようにして、基板固定手段により上型に固定した。次いで、各例の封止用樹脂組成物からなる樹脂粒状体を下型キャビティ内に供給したのち、キャビティ内を減圧にしながら、圧縮成形機（ＴＯＷＡ社製）によりパネル成形し、成形品を得た。この際の成形条件は、金型温度１５０℃または１７５℃、成形圧力１．０ＭＰａまたは２．０ＭＰａ、硬化時間３００秒とした。
得られた成形品を個片化せず、そのまま、keyence社製マイクロスコープ用いて充填性を評価した。６つの半導体素子について、バンプ間の領域において未充填、ボイド等の充填不良の有無を確認し、６つの素子数のうち充填不良が生じた素子の数を充填不良発生率（％）とした。
（充填特性）
基板（銅回路を備えるプリント配線基板）上に、厚さ１００μｍ、５ｍｍ×５ｍｍ各の半導体素子をバンプでフリップチップ接続した。バンプの材料はＣｕ、バンプ高さ５０μｍ、バンプ径９０μｍ、バンプ間のピッチは９０μｍとした。１つの基板上に、上記半導体素子を６つ接着し、半導体素子を搭載した面が下向きになるようにして、基板固定手段により上型に固定した。次いで、各例の封止用樹脂組成物からなる樹脂粒状体を下型キャビティ内に供給したのち、キャビティ内を減圧にしながら、圧縮成形機（ＴＯＷＡ社製）によりパネル成形し、成形品を得た。この際の成形条件は、金型温度１５０℃または１７５℃、成形圧力１．０ＭＰａまたは２．０ＭＰａ、硬化時間３００秒とした。
得られた成形品を個片化せず、そのまま、keyence社製マイクロスコープ用いて充填性を評価した。６つの半導体素子について、バンプ間の領域において未充填、ボイド等の充填不良の有無を確認し、６つの素子数のうち充填不良が生じた素子の数を充填不良発生率（％）とした。
表１より、実施例１で得られた封止用樹脂組成物は、狭い間隙への充填性に優れていた。
（中空部の耐成形性）
中空部が設けられた構造体を実施例１の封止用樹脂組成物で封止した際の中空部の耐成形性を評価した。
中空部が設けられた構造体を実施例１の封止用樹脂組成物で封止した際の中空部の耐成形性を評価した。
ネガ型感光性ドライフィルムレジストとして、ＳＵ－８ ３０００ＣＦ ＤＦＲシリーズ（商品名、日本化薬社製、エポキシ樹脂および光酸発生剤等を含む厚さ２０μｍ（３０２０ＣＦ）、３０μｍ（３０３０ＣＦ）および４５μｍ（３０４５ＣＦ）の各ドライフィルムレジスト）を用いた。
中空部が設けられた構造体は以下の手順で形成した。すなわち、シリコンウェハ上に、ネガ型感光性ドライフィルムレジストのカバーフィルムを剥離して、ロール温度７０℃、エアー圧力０．２ＭＰａ、速度０．５ｍ／ｍｉｎで所定の回数ラミネートし、所定の厚さの感光性樹脂組成物層を得た。この感光性樹脂組成物層に、ｉ線露光装置（マスクアライナー：ウシオ電機社製）を用いてパターン露光（ソフトコンタクト、ｉ線）をおこなった。その後、ホットプレートにより９５℃で４分間の露光後ベークをおこない、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を用いて浸漬法により２３℃で５分間現像処理をおこない、ウェハ上に硬化した樹脂パターンを得た。その後、温風対流式オーブンを用いて１８０℃、６０分間のハードベークを施した。得られた樹脂パターンは、所定の高さおよび幅のライン状の樹脂が所定の間隔で平行に配置された形状を有し、これを隔壁とした。
次に、隔壁が形成されたウェハ上に、感光性ドライフィルムレジストのカバーフィルムを剥離して、ロール温度４０℃、エアー圧力０．１ＭＰａ、速度１．０ｍ／ｍｉｎで所定の回数ラミネートし、所定の厚さの感光性樹脂組成物層を得た。そして、隔壁の形成方法に準じてパターン露光、露光後ベーク、現像処理およびハードベークをおこない、隣接する隔壁間の上部を覆う樹脂パターンを所定の幅および厚さで形成し、これを天板とした。
隔壁および天板のサイズを以下に示す。
隔壁の厚さ（空隙の高さ）：２０μｍ
隔壁の間隔（空隙の幅）：１０～５００μｍ（１０μｍ毎に作製）
隔壁の幅：３０μｍ
天板の厚さ：２０μｍ、３０μｍまたは４５μｍ
天板の幅：上記隔壁の間隔それぞれに両隔壁の幅の和（６０μｍ）を加えたもの。７０～５６０μｍ
次に、隔壁が形成されたウェハ上に、感光性ドライフィルムレジストのカバーフィルムを剥離して、ロール温度４０℃、エアー圧力０．１ＭＰａ、速度１．０ｍ／ｍｉｎで所定の回数ラミネートし、所定の厚さの感光性樹脂組成物層を得た。そして、隔壁の形成方法に準じてパターン露光、露光後ベーク、現像処理およびハードベークをおこない、隣接する隔壁間の上部を覆う樹脂パターンを所定の幅および厚さで形成し、これを天板とした。
隔壁および天板のサイズを以下に示す。
隔壁の厚さ（空隙の高さ）：２０μｍ
隔壁の間隔（空隙の幅）：１０～５００μｍ（１０μｍ毎に作製）
隔壁の幅：３０μｍ
天板の厚さ：２０μｍ、３０μｍまたは４５μｍ
天板の幅：上記隔壁の間隔それぞれに両隔壁の幅の和（６０μｍ）を加えたもの。７０～５６０μｍ
天板および隔壁からなる構造体が形成されたウェハを圧縮成形機（ＴＯＷＡ社製）内に配置し、実施例１の封止用樹脂組成物を用い圧縮成形し、試料を得た。圧縮成形条件は、金型温度１７５℃、成形圧力１．０ＭＰａ、２．０ＭＰａまたは３．０ＭＰａ、硬化時間１２０秒とした。
実施例１で得られた試料について、中空部の耐成形性を評価した。すなわち、各試料について、中空部の断面を走査型電子顕微鏡で観察し、以下に基づき天板の最大変位（Maximum cap displacement：δmax）を測定し、δmaxが５μｍ未満のものを合格とした。
δmax＝隔壁上の天板表面高さ－隔壁の間隔の中点における天板表面の高さ
δmax＝隔壁上の天板表面高さ－隔壁の間隔の中点における天板表面の高さ
図４は、各天板厚における成形圧力（ＭＰａ）と、δmaxについて合格が得られた天板幅の最大値（μｍ）との関係を示す図である。
１００ 構造体
１０１ 基板
１０３ 中空パッケージ
１０５ パッケージ
１０７ 封止材
１０９ 基板
１１１ 素子
１１３ 隔壁
１１５ 天板
１１７ 中空部
１１９ バンプ
１２１ 半導体素子
１２３ バンプ
１０１ 基板
１０３ 中空パッケージ
１０５ パッケージ
１０７ 封止材
１０９ 基板
１１１ 素子
１１３ 隔壁
１１５ 天板
１１７ 中空部
１１９ バンプ
１２１ 半導体素子
１２３ バンプ
Claims (6)
- 基板と、
前記基板に搭載された、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子と、
前記基板の上部に前記素子の外周を取り囲むように設けられた隔壁と、
前記隔壁の上面に接して設けられるとともに前記素子の上部を覆う天板と、
を備え、
前記基板、前記隔壁および前記天板で覆われた一つ以上の閉じられた中空部が設けられている中空パッケージの前記基板、前記隔壁および前記天板の封止に用いられる封止用樹脂組成物であって、
（Ａ）エポキシ樹脂、および
（Ｂ）無機充填材
を含み、
以下の条件１により測定される当該封止用樹脂組成物のゲルタイムが、６０秒以上１２０秒以下であり、
以下の条件２により測定される当該封止用樹脂組成物のスパイラルフロー長が、１００ｃｍ以上２２０ｃｍ以下である、封止用樹脂組成物。
（条件１）キュラストメーターを用いて、金型温度１７５℃にて当該封止用樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した際の最大トルク値をＴとしたとき、測定を開始してから、前記硬化トルクの値が０．１Ｔに到達するまでの所要時間を前記ゲルタイムとする。
（条件２）ＡＮＳＩ／ＡＳＴＭ Ｄ ３１２３－７２に準じたスパイラルフロー測定用金型に、金型温度１７５℃、注入圧力６．９ＭＰａ、保圧時間１２０秒の条件で当該封止用樹脂組成物を注入して測定した流動長を前記スパイラルフロー長とする。 - 前記成分（Ａ）が、分子内にエポキシ基を２つ含むエポキシ樹脂および分子内にエポキシ基を３つ以上含むエポキシ樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含むエポキシ樹脂を含む、請求項１に記載の封止用樹脂組成物。
- 請求項１または２に記載の封止用樹脂組成物の硬化物により前記基板、前記隔壁および前記天板を封止してなる、中空パッケージ。
- 前記天板および前記隔壁がいずれも有機材料により構成されており、
前記天板の厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下であり、
前記隔壁の厚さが５μｍ以上３０μｍ以下であり、前記隔壁の幅が５μｍ以上２００μｍ以下であり、
前記基板の素子搭載面に垂直な断面における前記中空部の最長幅が６０μｍ以上１０００μｍ以下である、請求項３に記載の中空パッケージ。 - 以下の工程１および工程２：
（工程１）基板上に、少なくとも１種の有機材料により構成された隔壁と天板とを形成することで、一つ以上の閉じられた中空部を設ける工程
（工程２）請求項１または２に記載の封止用樹脂組成物を０．１ＭＰａ以上、５．０ＭＰａ未満の低圧で圧縮成形し、前記基板、前記隔壁および前記天板を樹脂封止する工程
を含む、中空パッケージの製造方法であって、
前記有機材料が、ネガ型感光性ドライフィルムレジストであり、
前記工程１が、半導体素子、ＭＥＭＳおよび電子部品からなる群から選択される１種以上の素子が前記中空部内に配置されるように前記素子を前記基板上に搭載する工程を含む、中空パッケージの製造方法。 - 前記有機材料が、光酸発生剤とエポキシ化合物とを含有する前記ネガ型感光性ドライフィルムレジストである、請求項５に記載の中空パッケージの製造方法。
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