JP7363905B2 - 離型フィルム及び半導体パッケージの製造方法 - Google Patents
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Description
さらに、複数のパッケージを基板へ実装した後に一括で封止する技術が近年検討されており、端子の露出のために離型フィルムの使用が検討されている。この場合、基板上には様々な種類のパッケージが存在するため、離型フィルムに優れた伸び性(金型追従性)が求められる。またパッケージの種類によっては熱に弱い場合もあるため、低温(例えば、150℃以下)でも優れた伸び性を示すことが求められている。
<1>基材層と、粘着層と、前記基材層と前記粘着層との間に配置される導電層と、を備え、前記基材層はブチレン構造とアルキレンオキシド構造とを含むポリエステル共重合体を含む、離型フィルム。
<2>基材層と、粘着層と、前記基材層と前記粘着層との間に配置される導電層と、を備え、150℃での伸び率が1000%以上である、離型フィルム。
<3>露出成形による半導体パッケージの製造に用いるための、<1>又は<2>に記載の離型フィルム。
<4><1>~<3>のいずれか1項に記載の離型フィルムの前記粘着層が電子部品の表面の少なくとも一部に接触した状態で前記電子部品の周囲を封止する工程と、前記離型フィルムを前記電子部品から剥離する工程と、を備える半導体パッケージの製造方法。
本明細書において「~」を用いて示された数値範囲には、「~」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の含有率又は含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本明細書において組成物中の各成分の粒子径は、組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本明細書において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本明細書において離型フィルム又は離型フィルムを構成する各層の厚みは、公知の手法で測定できる。例えば、ダイヤルゲージ等を用いて測定してもよく、離型フィルムの断面画像から測定してもよい。あるいは、層を構成する材料を溶剤等を用いて除去し、除去前後の質量、材料の密度、層の面積等から算出してもよい。層の厚みが一定でない場合は、任意の5点で測定した値の算術平均値を層の厚みとする。
本明細書において「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルのいずれか一方又は両方を意味し、「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートのいずれか一方又は両方を意味する。
本開示の離型フィルムは、基材層と、粘着層と、前記基材層と前記粘着層との間に配置される導電層と、を備え、下記(1)又は(2)の少なくとも一方を満たす離型フィルムである。
(1)基材層がブチレン構造とアルキレンオキシド構造とを含むポリエステル共重合体(以下、単にポリエステル共重合体ともいう)を含む。
(2)150℃での伸び率が1000%以上である。
まず、離型フィルムを用いて図2に示すような形状の試験片を作製する。この試験片の両端を試験機でつかんで引張試験を実施する。測定は150℃の条件下で行い、引張速度は500mm/分とする。試験前のサンプルの標点間距離A(図2に示す試験片の幅が10mmである部分の長さ:40mm)と、サンプルが切断したときの標点間距離Bとから、下式におり伸び率を算出する。
離型フィルムの150℃での弾性率は、例えば、基材層がポリエステル共重合体を含む場合は、ポリエステル共重合体におけるブチレン構造とアルキレンオキシド構造との組成比によって調整することができる。
離型フィルムの150℃での弾性率(MPa)は、150℃での伸び率の測定と同様にして試験片を引っ張り、応力-とひずみ線図における接線の傾きから算出する。試験片にかかっている単位断面積(mm2)当たりの力(MPa)、試験前の標点間距離L0(40mm)、及び標点間距離Lから、下式により算出する。
低温での伸び性の観点からは、基材層は、ブチレン構造とアルキレンオキシド構造とを含むポリエステル共重合体を含むことが好ましい。
ポリエステル共重合体に含まれるアルキレンオキシド構造はアルキレン基と酸素原子とが結合した構造であり、アルキレン基の炭素数は好ましくは1~6、より好ましくは4である。
粘着層は、電子部品の表面に対する密着性の観点から、粘着剤を含むことが好ましい。粘着剤の種類は特に制限されず、粘着性、離型性、耐熱性等を考慮して選択できる。具体的には、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤及びウレタン系粘着剤が好ましく、アクリル系粘着剤がより好ましい。粘着層に含まれる粘着剤は、1種のみであっても2種以上であってもよい。
粘着層の形成しやすさ(塗布性等)、粘着力の確保、帯電防止機能の確保等を総合的に考慮すると、粘着層の厚みは3μm~50μmであることがさらに好ましい。
導電層は、離型フィルムの導電性を高めて帯電を抑制できるものであればその構成は特に制限されない。例えば、帯電防止剤、導電性高分子材料、金属等の導電性材料を含む層であってもよい。
導電層に含まれる導電性高分子材料としては、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等を骨格に有する高分子化合物が挙げられる。
金属としてはアルミニウム、銅、金、クロム、スズ等が挙げられ、入手性の観点からはアルミニウムが好ましい。
本開示の半導体パッケージの製造方法は、上述した離型フィルムの粘着層が電子部品の表面の少なくとも一部に接触した状態で電子部品の周囲を封止する工程と、離型フィルムを電子部品から剥離する工程と、を備える半導体パッケージの製造方法である。
さらに、本開示の離型フィルムは電子部品に対する密着性に優れている。したがって、離型フィルムを電子部品から剥離した後に露出した部分への封止材の侵入が生じにくい。
上記方法において電子部品の周囲を封止する材料(封止材)の種類は特に制限されない。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等を含む樹脂組成物が挙げられる。
基材層の材料として、一般式(1)で表される構造のハードセグメント(PBT)及び一般式(2)で表される構造のソフトセグメント(PTMG)の質量比(PBT:PTMG)が3:7であるポリエステル共重合体を用いて、厚さが100μmの基材フィルムを作製し、片面にコロナ処理を行った。
基材フィルムのコロナ処理面に、帯電防止剤を溶剤で2.5質量%に希釈したものを塗布し、100℃で1分間加熱して導電層(厚み0.3μm)を形成した。溶剤としては水とイソプロピルアルコールとの混合物(質量比1:1)を使用した。
粘着層の材料として、粘着剤(100質量部)と、架橋剤(20質量部)と、トルエン:メチルエチルケトンの質量比が8:2の混合溶剤(34質量部)と、フィラー(5質量部とを混合して粘着層形成用組成物を調製した。この粘着層形成用組成物を導電層の上に、粘着層の厚みが5μmとなるように塗布し、100℃で1分間加熱して粘着層を形成し、離型フィルムを作製した。
ポリエステル共重合体のハードセグメント(PBT)及びソフトセグメント(PTMG)の質量比(PBT:PTMG)を5:5としたこと以外は実施例1と同様にして、離型フィルムを作製した。
ポリエステル共重合体のハードセグメント(PBT)及びソフトセグメント(PTMG)の質量比(PBT:PTMG)を7:3としたこと以外は実施例1と同様にして、離型フィルムを作製した。
ポリエステル共重合体のハードセグメント(PBT)及びソフトセグメント(PTMG)の質量比(PBT:PTMG)を8:2としたこと以外は実施例1と同様にして、離型フィルムを作製した。
ポリブチレンテレフタレートからなる層Aと、ハードセグメント(PBT)及びソフトセグメント(PTMG)の質量比(PBT:PTMG)が2:8であるポリエステル共重合体からなる層Bとが積層された基材フィルム(厚さ100μm)を、共押出により作製した。層A及び層Bの厚み比は1:1とした。
得られた基材フィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして、離型フィルムを作製した。
基材フィルムとして、片面にコロナ処理がされた厚さ100μmのポリブチレンテレフタレートフィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして、離型フィルムを作製した。
基材フィルムの上に導電層を形成せずに粘着層を形成したこと以外は実施例3と同様にして、離型フィルムを作製した。
帯電防止剤:下記成分A(100質量部)及び成分B(25質量部)の混合物
成分A:第4級アンモニウム塩を有するアクリル共重合体であるカチオン性帯電防止剤、商品名「ボンディップPA-100主剤」、コニシ株式会社
成分B:エポキシ樹脂、商品名「ボンディップPA-100硬化剤」、コニシ株式会社
架橋剤:ポリイソシアネート系架橋剤(ヘキサメチレンジイソシアネート架橋剤(HMDI))、商品名「デュラネートE405-80T」、旭化成ケミカルズ株式会社
フィラー:架橋アクリル粒子、商品名「MX-500」、総研化学株式会社、体積平均粒子径5μm
作製した離型フィルムを用いて、以下の評価試験を行った。
上述した方法により、離型フィルムの150℃での伸び率及び弾性率を測定した。測定には株式会社オリエンテック製「テンシロン引張試験機 RTA-100型」を使用した。結果を表1に示す。
深さ3mmのトランスファーモールド金型の上型に離型フィルムを装着し、真空で固定した後、型締めし、封止材でトランスファーモールドした。金型温度は150℃、成形圧力6.86MPa(70kgf/cm2)、成形時間300秒とした。
金型追従性は、破れ等が発生することなく離型シートが金型に追従できていれば○、破れ等がわずかに発生したが実用上問題ない場合は△、破れ等が発生した場合は×として評価した。
成型品外観は、離型フィルムのシワ、フローマーク等が発生しておらず外見が良好な場合は○、離型フィルムのシワ、フローマーク等がわずかに発生したが実用上問題ない場合は△、離型フィルムのシワ、フローマーク等が発生して外観に不良が発生している場合は×として評価した。
電子部品(半導体素子)が搭載された回路基板上に離型フィルムの粘着層側を貼り付け、温度が23±2℃、湿度が60±10%RHの雰囲気下で60秒放置した。その後、離型フィルムを勢いよく剥離した。この作業を5回繰り返した後の回路基板をV-I(電圧電流特性)測定にて確認し、通電がとれる場合は「〇」、通電がとれなくなった場合は「×」として評価した。
さらに、基材層と粘着層との間に導電層を形成した実施例の離型フィルムは、静電破壊試験において電子部品の静電破壊が生じなかった。
20:粘着層
30:導電層
40:離型フィルム
Claims (4)
- 基材層と、粘着層と、前記基材層と前記粘着層との間に配置される導電層と、を備え、前記基材層はブチレン構造とアルキレンオキシド構造とを含むポリエステル共重合体(ただし、アルキレンオキシド構造の割合が全構成単位中の10モル%以下であるものを除く)を含む、離型フィルム。
- 150℃での伸び率が1000%以上である、請求項1に記載の離型フィルム。
- 露出成形による半導体パッケージの製造に用いるための、請求項1又は請求項2に記載の離型フィルム。
- 請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の離型フィルムの前記粘着層が電子部品の表面の少なくとも一部に接触した状態で前記電子部品の周囲を封止する工程と、前記離型フィルムを前記電子部品から剥離する工程と、を備える半導体パッケージの製造方法。
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