JPWO2016072463A1 - 封止フィルム用樹脂組成物、封止フィルム、支持体付き封止フィルム、及び電子装置 - Google Patents

封止フィルム用樹脂組成物、封止フィルム、支持体付き封止フィルム、及び電子装置 Download PDF

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Abstract

本発明に係る封止フィルム用樹脂組成物は、液状エポキシ樹脂、シアネート樹脂、及び有機金属塩を含む。本発明に係る電子装置は、本発明に係る封止フィルムによって封止された又は埋め込まれた、電子部品又は電子デバイスを備える。

Description

本発明は、半導体チップの封止や電子部品を実装した基板の埋め込み等への適用を目的とした封止フィルム用樹脂組成物、封止フィルム、支持体付き封止フィルム、及びこれらを用いた電子装置に関する。
半導体チップ等の半導体素子の封止は、通常、固形又は液状の樹脂組成物（封止材）を用いてモールド成形で行われている。近年、より簡便に半導体素子を封止するために、基板上に搭載した複数個の半導体素子を、フィルム状樹脂組成物を用いて一度に樹脂封止することが提案されている（特許文献１）。
特開２００４−３２７６２３号公報
半導体素子を封止するフィルム状樹脂組成物は、例えば、有機溶媒が含まれる樹脂ワニスを支持体に塗布、乾燥することで製造できる。このように製造されるフィルム状樹脂組成物においては、有機溶媒をある程度残すことで半硬化状態での取り扱い性を付与している。
しかし、フィルムの膜厚が増大すると、樹脂ワニスに含まれる揮発成分（主に有機溶媒）が揮発しづらいため、揮発成分を十分に低減できないという問題点がある。揮発成分を十分に低減できていない場合、半導体素子等を封止し、フィルム状樹脂組成物を熱硬化した際に、ボイド等の不良が発生しやすくなる。したがって、半導体素子等を封止するフィルム状樹脂組成物においては、揮発成分が十分に低減されていて、且つ取り扱い性が良好であることが要求される。他方で、半導体素子を封止するフィルム状樹脂組成物においては、耐熱性及び信頼性の観点から、硬化後の樹脂が十分に高いガラス転移温度を有することが要求される。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、揮発成分を低減しても取り扱い性が良好である封止フィルムを形成でき、且つ十分に高いガラス転移温度を有する硬化物を形成できる封止フィルム用樹脂組成物、封止フィルム、支持体付き封止フィルム、及びこれらを用いた電子装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明者らが検討を進めた結果、液状エポキシ樹脂、シアネート樹脂及び有機金属塩を含む封止フィルム用樹脂組成物が、揮発成分を低減しても取り扱い性が良好であり、且つ十分に高いガラス転移温度を有する硬化物を形成できることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、液状エポキシ樹脂（Ａ）、シアネート樹脂（Ｂ）、及び有機金属塩（Ｃ）を含む、封止フィルム用樹脂組成物を提供する。
本発明の封止フィルム用樹脂組成物によれば、揮発成分を低減しても取り扱い性が良好であり、且つ十分に高いガラス転移温度を有する硬化物を形成できる封止フィルムを得ることができる。
本発明の封止フィルム用樹脂組成物は、上記液状エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂（Ｄ）を更に含むことができる。
本発明の封止フィルム用樹脂組成物は、フェノール化合物（Ｅ）を更に含むことができる。
本発明の封止フィルム用樹脂組成物は、無機充填材（Ｆ）を更に含むことができる。
本発明はまた、上記本発明に係る封止フィルム用樹脂組成物を用いてなる封止フィルムを提供する。
本発明の封止フィルムの厚さは、３０〜２５０μｍとすることができる。
本発明はまた、上記本発明に係る封止フィルムの少なくとも１つの面に支持体が設けられた支持体付き封止フィルムを提供する。
本発明はまた、上記本発明に係る封止フィルム、又は上記本発明に係る支持体付き封止フィルムの封止フィルムによって封止された又は埋め込まれた、電子部品又は電子デバイスを備える電子装置を提供する。
本発明はまた、基板上に設けられた１個又は複数個の電子部品又は電子デバイスを封止する又は埋め込むために用いられる封止フィルムであって、液状エポキシ樹脂（Ａ）、シアネート樹脂（Ｂ）、及び有機金属塩（Ｃ）を含む封止フィルムを提供する。
上記封止フィルムは、液状エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂（Ｄ）を更に含むことができる。
上記封止フィルムは、フェノール化合物（Ｅ）を更に含むことができる。
上記封止フィルムは、無機充填材（Ｆ）を更に含むことができる。
上記封止フィルムの厚さは、３０〜２５０μｍとすることができる。
本発明はまた、上記封止フィルムを複数枚積層してなる封止フィルムを提供する。
上記封止フィルムは、０．２〜１．５ＭＰａの加圧条件下での封止又は埋め込みに用いることができる。
本発明はまた、上記封止フィルムの少なくとも１つの面に支持体が設けられた、支持体付き封止フィルムを提供する。
本発明はまた、上記封止フィルム又は上記支持体付き封止フィルムの封止フィルムによって封止された又は埋め込まれた、電子部品又は電子デバイスを備える電子装置を提供する。
本発明はまた、基板上に設けられた１個又は複数個の電子部品又は電子デバイスに、上記封止フィルム、又は上記支持体付き封止フィルムの封止フィルムを加熱下で押圧することにより、電子部品又は電子デバイスを封止する又は埋め込む工程を備える電子装置の製造方法を提供する。
電子装置の製造方法において、上記封止フィルムを０．２〜１．５ＭＰａで押圧することができる。
本発明によれば、揮発成分を低減しても取り扱い性が良好である封止フィルムを形成でき、且つ十分に高いガラス転移温度を有する硬化物を形成できる封止フィルム用樹脂組成物、封止フィルム、支持体付き封止フィルム、及びこれらを用いた電子装置を提供することができる。
半導体装置の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図である。 半導体装置の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の封止フィルム用樹脂組成物は、液状エポキシ樹脂（Ａ）（以下、成分（Ａ）と呼ぶことがある）、シアネート樹脂（Ｂ）（以下、成分（Ｂ）と呼ぶことがある）、及び有機金属塩（Ｃ）（以下、成分（Ｃ）と呼ぶことがある）を含むものである。
本実施形態の封止フィルム用樹脂組成物によれば、揮発成分を低減しても取り扱い性が良好であり、且つ十分に高いガラス転移温度を有する硬化物を形成できる封止フィルムを得ることができる。
本実施形態の封止フィルム用樹脂組成物が、揮発成分を十分に低減できる理由については、必ずしも明らかではないが、以下のように推察している。樹脂ワニスを支持体に塗布、乾燥して封止フィルムを製造する場合、支持体が設けられていない側の樹脂組成物は、支持体が設けられている側の樹脂組成物に比べて、乾燥が進み易い。そのため、支持体が設けられていない側の樹脂組成物の乾燥が進み、支持体が設けられている側の樹脂組成物中の揮発成分（主に有機溶媒）の揮発が妨げられていると考えられる。本実施形態の封止フィルム用樹脂組成物においては、液状エポキシ樹脂（Ａ）を配合することで、支持体が設けられていない側の樹脂組成物の過度な乾燥を抑制することができ、支持体が設けられている側の樹脂組成物の揮発成分を十分に揮発させることができると考えられる。
なお、本明細書において、封止フィルムとは、ＳＡＷフィルタ等の電子部品又は半導体素子等の電子デバイスなどを封止又は埋め込むために用いられるフィルム状樹脂組成物のことをいう。
成分（Ａ）の液状エポキシ樹脂としては、２５℃にて液状を示すものであれば特に限定はされず、例えば、ビスフェノールＡ系、ビスフェノールＦ系、ビフェニル系、ノボラック系、ジシクロペンタジエン系、多官能フェノール系、ナフタレン系、アラルキル変性系、脂環式系及びアルコール系等のグリシジルエーテル、グリシジルアミン系、並びにグリシジルエステル系樹脂などが挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。上記の中でも、取り扱い性付与の観点から、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましい。
本明細書において、２５℃にて液状を示すエポキシ樹脂とは、Ｅ型粘度計で測定した２５℃における粘度が４００Ｐａ・ｓ以下であるものを指す。
封止フィルム用樹脂組成物における成分（Ａ）の配合量は、封止フィルムに良好な取り扱い性を付与する観点から、硬化物を形成する成分全量を基準として、１０〜８０質量％であることが好ましく、１５〜７５質量％であることがより好ましく、２０〜７０質量％であることが特に好ましい。
成分（Ｂ）のシアネート樹脂としては、１分子中に少なくとも２個のシアナト基を有する化合物であれば特に限定はされず、例えば、フェノールノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型シアネート樹脂、ビスフェノールＦ型シアネート樹脂、及びテトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。上記の中でも、誘電特性、耐熱性、難燃性、低熱膨張性、及び安価である点から、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、フェノールノボラック型シアネート樹脂が好ましい。
シアネート樹脂の市販品としては、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製；商品名Ｐｒｉｍａｓｅｔ ＢＡＤＣｙ）、フェノールノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製；商品名Ｐｒｉｍａｓｅｔ ＰＴ−３０）等が挙げられる。
成分（Ｂ）の配合量は、成分（Ａ）１００質量部に対して、２５〜４００質量部であることが好ましく、５０〜２５０質量部であることがより好ましく、６０〜１５０質量部であることが特に好ましい。成分（Ｂ）の配合量を２５質量部以上とすることで、樹脂組成物の耐熱性、難燃性、耐薬品性が向上する傾向にあり、４００質量部以下とすることで耐湿性が確保されやすくなる。
成分（Ｃ）の有機金属塩としては、例えば、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸マンガン、ナフテン酸銅、ナフテン酸コバルト、オクチル酸錫、及びオクチル酸コバルト等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。上記の中でも、硬化性、溶媒溶解性の観点から、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸銅が好ましく、ナフテン酸亜鉛が特に好ましい。
成分（Ｃ）の配合量は、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の総和１００質量部に対して、０．０００１〜０．００８質量部が好ましく、０．０００１５〜０．００７質量部がより好ましく、０．０００２〜０．００６質量部が特に好ましい。成分（Ｃ）の配合量が０．０００１質量部以上であると、硬化反応が促進され、封止フィルムの生産性の効率が向上する傾向にあり、０．００８質量部以下であると、フィルム作製時の乾燥条件に裕度を持たせることができる。
本実施形態の封止フィルム用樹脂組成物には、上記液状エポキシ樹脂（Ａ）以外のエポキシ樹脂（Ｄ）（以下、成分（Ｄ）と呼ぶことがある）を併用してもよい。
成分（Ｄ）のエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ系、ビスフェノールＦ系、ビフェニル系、ノボラック系、ジシクロペンタジエン系、多官能フェノール系、ナフタレン系、アラルキル変性系、脂環式系及びアルコール系等のグリシジルエーテル、グリシジルアミン系、並びにグリシジルエステル系などが挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。上記の中でも、高剛性、誘電特性、耐熱性、難燃性、耐湿性、及び低熱膨張性の点、並びに室温で固形であり半硬化フィルムを製造した際にタック性が少なく、取り扱い易い点から、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が好ましい。また、有機溶媒への溶解性の点から、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキルクレゾール共重合型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂がより好ましい。
液状エポキシ樹脂（Ａ）以外のエポキシ樹脂（Ｄ）は、Ｅ型粘度計で測定した２５℃における粘度が４００Ｐａ・ｓを超えるものを用いることができる。
液状エポキシ樹脂（Ａ）とエポキシ樹脂（Ｄ）とを併用する場合、液状エポキシ樹脂（Ａ）の配合量は、封止フィルムの半硬化状態での取り扱い性付与の観点から、全エポキシ樹脂を１００質量部としたときに、３０〜９０質量部になることが好ましく、４０〜８０質量部になることがより好ましい。また、エポキシ樹脂（Ｄ）の配合量は、封止フィルムのタック性の抑制に関与するため、全エポキシ樹脂を１００質量部としたときに、１０〜７０質量部になることが好ましく、２０〜６０質量部になることがより好ましい。
本実施形態の封止フィルム用樹脂組成物は、フェノール化合物（Ｅ）（以下、成分（Ｅ）と呼ぶことがある）を含んでもよい。
成分（Ｅ）のフェノール化合物としては、特に限定されるものではないが、一価フェノール化合物を含むことが好ましい。一価フェノール化合物としては、例えば、ｐ−（α−クミル）フェノール、モノ（α−メチルベンジル）フェノール、ジ（α−メチルベンジル）フェノール、トリ（α−メチルベンジル）フェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−アミルフェノール及びｐ−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
成分（Ｅ）の配合量は、シアネート樹脂（Ｂ）のシアナト基１当量に対するフェノール化合物（Ｅ）のフェノール性水酸基比（水酸基／シアナト基当量比）で０．０２５〜０．３０とするのが好ましく、０．０２５〜０．２５とするのがより好ましく、０．０２５〜０．２０とするのが特に好ましい。
本実施形態の封止フィルム用樹脂組成物は、無機充填材（Ｆ）（以下、成分（Ｆ）と呼ぶことがある）を含んでもよい。
成分（Ｆ）の無機充填材としては、特に限定されるものではないが、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、マイカ、カオリン、水酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、スズ酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、及びチタン酸カリウム等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
上記の中でも、誘電特性、耐熱性、低熱膨張性の点から、シリカが特に好ましい。シリカとしては、例えば、湿式法で製造され含水率の高い沈降シリカ、及び乾式法で製造され結合水等をほとんど含まない乾式法シリカが挙げられる。乾式法シリカとしてはさらに、製造法の違いにより破砕シリカ、フュームドシリカ、球状シリカが挙げられる。これらの中で、低熱膨張性及び樹脂に充填した際の高流動性から、球状シリカが好ましい。球状シリカとしては、溶融球状シリカ及び爆燃球状シリカ等が挙げられる。
成分（Ｆ）として球状シリカを用いる場合、その平均粒子径は０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．３〜８μｍであることがより好ましく、０．３〜２μｍであることがさらに好ましく、０．３〜０．８μｍであることが特に好ましい。球状シリカの平均粒子径を０．１μｍ以上にすることで、樹脂に高充填した際の流動性を良好に保つことができ、１０μｍ以下にすることで、粗大粒子の混入確率を減らし粗大粒子起因の不良の発生を抑えることができる。ここで、平均粒子径とは、粒子の全体積を１００％として粒子径による累積度数分布曲線を求めたとき、体積５０％に相当する点の粒子径であり、レーザ回折散乱法を用いた粒度分布測定装置等で測定することができる。
本実施形態においては、異なる粒径のシリカを組み合わせて充填することで、さらなる充填化が可能となり、流動性を維持したまま充填率の向上が可能となる。
無機充填材は、予めシランカップリング剤で表面処理された無機充填材が好ましい。中でも、アミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤及びメルカプトシラン系カップリング剤のうちの少なくとも一種のシランカップリング剤で表面処理された無機充填材がより好ましく、アミノシラン系カップリング剤及びエポキシシラン系カップリング剤のうちの少なくとも一種のシランカップリング剤で表面処理された無機充填材が特に好ましい。
成分（Ｆ）の配合量は、封止フィルム用樹脂組成物における硬化物を形成する成分全量を１００質量部としたとき（例えば、樹脂組成物が成分（Ａ）〜（Ｅ）を含む場合、固形分換算の成分（Ａ）〜（Ｅ）の総和を１００質量部としたとき）に、１０〜３００質量部であることが好ましく、５０〜２５０質量部であることがより好ましい。無機充填剤（Ｆ）の配合量を、上記範囲内にすることで、樹脂組成物の成形性と低熱膨張性を良好に保つことができる。
本実施形態の封止フィルム用樹脂組成物には、樹脂組成物中における無機充填材（Ｆ）の分散性を向上させるために、エポキシシラン系、メルカプトシラン系、アミノシラン系、ビニルシラン系、スチリルシラン系、メタクリロキシシラン系、アクリロキシシラン系、チタネート系、シリコーンオリゴマ等のカップリング剤を適宜添加することができる。
また、本実施形態に係る封止フィルム用樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、例えば、流動調整剤、顔料、離型剤等を挙げることができる。
本実施形態の封止フィルムは、本実施形態に係る封止フィルム用樹脂組成物を用いてなるものである。
本実施形態の封止フィルムは、例えば、上述した成分（Ａ）〜（Ｃ）、必要に応じて、成分（Ｄ）〜（Ｆ）及びその他の成分が有機溶媒に溶解又は分散した樹脂ワニスを用いて製造することができる。
樹脂ワニスは、成分（Ａ）〜（Ｃ）、必要に応じて、成分（Ｄ）〜（Ｆ）及びその他の成分を、有機溶媒と配合し、製造することができる。
樹脂ワニスを製造する際に用いる有機溶媒としては、特に制限されないが、例えばエタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチルエステル、γ−ブチロラクトン等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の窒素原子含有溶媒、ジメチルスルホキシド等の硫黄原子含有溶媒などが挙げられる。これらは、１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。上記の中でも、揮発性が高くフィルム作製時に残留溶媒が残りにくい点から、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエンが好ましく、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエンがより好ましい。
樹脂ワニスを製造する際の有機溶媒の配合量は、成分（Ａ）〜（Ｃ）、必要に応じて配合される成分（Ｄ）〜（Ｆ）の総和を１００質量部としたときに、８〜５０質量部が好ましく、９〜４０質量部がより好ましく、１０〜２５質量部が特に好ましい。有機溶媒の配合量を８質量部以上とすることで、樹脂ワニスの流動性が確保されやすくなり、５０質量部以下とすることで、フィルム化において揮発させなければならない溶媒量を少なくできる。
このようにして製造した樹脂ワニスを、支持体の片面又は両面に塗布した後、加熱乾燥させ、封止フィルムを得ることができる。
用いる支持体としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等のポリオレフィンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、アセチルセルロースフィルム、テトラフルオロエチレンフィルム、並びに、銅箔及びアルミニウム箔等の金属箔などが挙げられる。これらの中でも、価格や耐熱性の点で、ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。
支持体の厚みも、特に限定されるものではないが、例えば、１０〜２００μｍであることが好ましく、２０〜１５０μｍであることがより好ましい。
支持体の片面又は両面に樹脂ワニスを塗布する方法としては、特に限定されるわけではないが、例えば、コンマコーター、バーコーター、キスコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ダイコーター等の塗工装置を用いることができる。
支持体に塗布した樹脂ワニスを加熱乾燥させる方法としては、特に限定されるわけではないが、例えば、熱風吹きつけ等の方法が挙げられる。例えば、１００〜１４０℃で、５〜２０分間乾燥させることで、封止フィルムを得ることができる。
本実施形態の封止フィルムの厚みは３０〜２５０μｍであることが好ましい。また、本実施形態の封止フィルムを複数枚積層して、封止フィルムを製造することができ、この場合、例えば、２５０μｍを超える封止フィルムを製造することもできる。
封止フィルムにおける揮発成分（主に有機溶媒）の含有量は、封止フィルムの全質量基準で、０．２〜１．６質量％であることが好ましく、０．３〜１質量％であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、フィルム割れ等の不具合を防止でき、良好な取扱い性が得られる。また、熱硬化時に揮発成分の揮発に伴うボイド等の不具合を防止することができる。
本実施形態の支持体付き封止フィルムは、本実施形態の封止フィルムの少なくとも１つの面に支持体が設けられたものである。支持体としては、前述の封止フィルムを製造する際に用いられる支持体を用いることができる。
本実施形態の電子装置は、本実施形態の封止フィルムによって封止された又は埋め込まれた、電子部品又は電子デバイスを備えるものである。本実施形態に係る封止フィルムは、電子部品又は電子デバイスの埋め込み又は封止等に用いることができる。電子部品としては、例えば、ＳＡＷフィルタ等のフィルタ；センサ等の受動部品が挙げられる。電子デバイスとしては、例えば、半導体素子、集積回路等が挙げられる。なお、本実施形態に係る封止フィルムは、これら以外の被封止体の埋め込み又は封止に用いることもできる。「埋め込み」とは、隙間、段差等に封止材を供給することを意味する。「封止」とは、被封止体が外気に触れないように封止材で密封することを意味する。封止フィルムによる電子部品又は電子デバイスの封止又は埋め込みは本実施形態の支持体付き封止フィルムを用いることもできる。
本実施形態に係る封止フィルム又は支持体付き封止フィルムの封止フィルムを用いた電子装置の製造方法について説明する。本実施形態に係る方法は、基板上に設けられた１個又は複数個の電子部品又は電子デバイスに、上記封止フィルム、又は上記支持体付き封止フィルムの封止フィルムを加熱下で押圧することにより、電子部品又は電子デバイスを封止する又は埋め込む工程を備える。電子部品及び電子デバイスとしては、上述したものが挙げられる。電子装置としては、半導体装置などが挙げられる。
図１及び図２は、半導体装置の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図である。本実施形態に係る方法は、仮固定材４０を有する基板３０上に並べて配置された被埋め込み対象である半導体素子２０に、支持体１と支持体１上に設けられた封止フィルム２とを備える支持体付き封止フィルム１０を対向させ、半導体素子２０に封止フィルム２を加熱下で押圧することにより、封止フィルム２に半導体素子２０を封止する又は埋め込む工程（図１（ａ）及び（ｂ））と、半導体素子が封止された又は埋め込まれた封止フィルムを硬化させる工程（図１（ｃ））とを備える。本実施形態においては、ラミネート法によって、封止フィルムが熱硬化した硬化物２ａに半導体素子２０が封止された又は埋め込まれた封止成形物が得られているが、コンプレッションモールドにより封止成形物を得てもよい。
使用するラミネーターとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ロール式、バルーン式等のラミネーターが挙げられる。これらの中でも、埋め込み性の観点からは、真空加圧が可能なバルーン式が好ましい。
ラミネート温度は、通常、フィルム状の支持体の軟化点以下で行う。更に、封止用フィルムの最低溶融粘度付近が好ましい。ラミネート温度は、特には制限されないが、６０〜１４０℃であることが好ましく、７０〜１３０℃であることがより好ましく、８０〜１２０℃であることが特に好ましい。ラミネート時の圧力は、封止する又は埋め込む半導体素子等の電子デバイス又は電子部品のサイズ、密集度によって変わるが、０．２〜１．５ＭＰａの範囲で行うことが好ましく、０．３〜１．０ＭＰａの範囲で行うことがより好ましい。ラミネート時間も、特に限定されるものではないが、２０〜６００秒が好ましく、３０〜３００秒がより好ましく、４０〜１２０秒が特に好ましい。
硬化は、例えば、大気下又は不活性ガス下で行うことができる。硬化温度としては、特に限定されるものではないが、８０〜２８０℃が好ましく、１００〜２４０℃がより好ましく、１２０〜２００℃が特に好ましい。硬化温度が８０℃以上であれば、封止フィルムの硬化が十分に進み、不具合の発生を抑制することができる。硬化温度が２８０℃以下の場合は、他の材料への熱害の発生を抑制することができる。硬化時間も、特に限定されるものではないが、３０〜６００分が好ましく、４５〜３００分がより好ましく、６０〜２４０分が特に好ましい。硬化時間がこれらの範囲であれば、封止フィルムの硬化が十分に進み、良好な生産効率が得られる。また、硬化条件は、複数を組み合わせてもよい。
本実施形態においては、以下の絶縁層形成、配線パターン形成、ボールマウント、及びダイシングの各工程を経て、半導体装置を得ることができる。
まず、基板３０から剥離した封止成形物１００の半導体素子２０が露出する側に、再配線材用の絶縁層５０を設ける（図２（ａ）及び（ｂ））。次に、絶縁層５０に対し、配線パターン形成を行った後、ボールマウントを行い、絶縁層５２、配線５４、ボール５６を形成する。
次に、ダイシングカッター６０により、封止成形物を個片化して、半導体装置２００を得る。
上述した実施形態に係る半導体装置の製造方法に示されるように、本実施形態に係る封止フィルムは、基板上に設けられた１個又は複数個の電子部品又は電子デバイスを封止する又は埋め込むために用いられる封止フィルムとして好適である。
上記封止フィルムは、０．２〜１．５ＭＰａの加圧条件下での封止又は埋め込みに用いられる封止フィルムとして好適である。
本実施形態においては、上記封止フィルムの少なくとも１つの面に支持体が設けられた、支持体付き封止フィルムとすることができる。支持体としては、前述の封止フィルムを製造する際に用いられる支持体を用いることができる。
本発明はまた、上記有機金属塩を用いる封止フィルムのタック性低減方法を提供することができる。すなわち、封止フィルムに上記有機金属塩を配合することにより、乾燥後の封止フィルム表面のタック性を低減することができ、取扱い性を向上させることができる。封止フィルムに配合される上記有機金属塩以外の成分としては、上述した各成分の少なくとも１種を用いることができる。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
＜支持体付き封止フィルムの作製＞
表１に示す各成分の所定量をメチルイソブチルケトンに溶解、分散させ、固形分８０質量％の樹脂ワニスを調製した。調製した樹脂ワニスをポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に塗布して、乾燥炉にて１００〜１４０℃で１０分間加熱乾燥し、半硬化状態の支持体付き封止フィルム（封止フィルムの厚さ：１００μｍ）を作製した。
表中の配合成分としては以下のものを用いた。
（１）液状エポキシ樹脂
ＪＥＲ８０６：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製、ＪＥＲ８０６、商品名、２５℃における粘度が４００Ｐａ・ｓ以下）
（２）シアネート樹脂
ＰＴ−３０：フェノールノボラック型シアネート樹脂（ロンザジャパン株式会社製、Ｐｒｉｍａｓｅｔ ＰＴ−３０、商品名）
（３）有機金属塩
ナフテン酸亜鉛：ナフテン酸亜鉛８質量％ミネラルスピリット溶液（和光純薬工業株式会社製、商品名）
（４）固形エポキシ樹脂
ＮＣ−７０００Ｌ：ナフトールアラルキルクレゾール共重合型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−７０００Ｌ、商品名、２５℃における粘度が４００Ｐａ・ｓを超える）
ＮＣ−３０００Ｈ：ビフェニルアラルキル型ノボラックエポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、ＮＣ−３０００Ｈ、商品名、２５℃における粘度が４００Ｐａ・ｓを超える）
（５）フェノール化合物
ｐ−（α−クミル）フェノール：ｐ−（α−クミル）フェノール（東京化成工業株式会社製、商品名）
（６）無機充填材
球状シリカ：球状シリカ 平均粒径０．５μｍ（株式会社アドマテックス製、ＳＣ−２５００−ＳＸＪ、商品名、アミノシラン系カップリング剤処理）
（７）流動調整剤
ＢＹＫ−３１０：ポリエステル変性ポリジメチルシロキサン（ＢＹＫ社製、ＢＹＫ−３１０、商品名）
＜評価方法＞
（１）支持体付き封止フィルムの揮発成分の定量
得られた支持体付き封止フィルムを５ｃｍ角にカットし、１８０℃で１時間乾燥させ、乾燥前と乾燥後の質量変化を求めることにより、下記式にしたがって、封止フィルムの全質量基準における揮発成分の含有量を求めた。その結果を表１に示す。
揮発成分の含有量（質量％）＝［（乾燥前質量−乾燥後質量）／（乾燥前質量−支持体の質量）］×１００
（２）封止用フィルムのフィルム取り扱い性
得られた支持体付き封止フィルムのフィルム取り扱い性は、屈曲試験機（ＪＩＳ型タイプ１、円筒型マンドレル法）を用い以下の手順で評価した。
試験機として、株式会社ヨシミツ精機製の屈曲試験機（ＪＩＳ型タイプ１、円筒型マンドレル法、直径２ｍｍ）を用意した。支持体付き封止フィルムを５ｃｍ角にカットしたものを試験片とし、屈曲試験機に支持体をあて、試験片を１８０°曲げたときのクラックの発生の有無を評価した。その結果を表１に示す。
（３）樹脂硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた支持体付き封止フィルムの封止フィルム部分を削り取り、テフロン（登録商標）の型枠に所定量入れ、両面に銅箔の光沢面が接するように配置し、２４０℃、２ＭＰａ、６０分のプレス条件で加熱加圧成形した。成形後、銅箔をはがし、樹脂組成物の硬化物の板（厚さ：１ｍｍ）を作製した。
得られた硬化物の板のｔａｎδを動的粘弾性測定装置（株式会社ユービーエム製、Ｒｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００）により、測定した（引張モード、周波数１０Ｈｚ、昇温速度５℃／ｍｉｎ）。そのｔａｎδの極大値をガラス転移温度とした。その結果を表１に示す。
Figure 2016072463
実施例１〜４の封止フィルムは、フィルム中の揮発成分の含有量が０．８質量％以下でも良好な耐屈曲性を示し、取り扱い性及び外観が良好な１００μｍ厚のフィルムが作製可能であることが確認された。
一方、液状エポキシ樹脂（Ａ）を含まない比較例１の封止フィルムは、１００℃で乾燥させることで、フィルムの取り扱い性、外観は良好であったが、フィルム中の揮発成分の含有量が２．２９質量％であるため硬化時にボイド等の発生が懸念される。１１０℃で乾燥させた比較例２では、フィルム中の揮発成分の含有量が１．５２質量％となり、取り扱い性が悪化し、マンドレル試験器を用いた耐屈曲性試験でクラックが発生した。有機金属塩（Ｃ）を含まない比較例３の封止フィルムは、１４０℃で乾燥させた場合でもフィルムにタックが残り、取り扱い性が悪化した。
実施例１の封止フィルムは、硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）が２３０℃以上であった。また、固形エポキシ樹脂を併用した実施例２〜４の封止フィルムは、硬化物のＴｇが２７０℃以上であった。一般的に有機材料は、Ｔｇを超える温度領域において物性が大きく損なわれるため、高いＴｇを有する硬化物を形成することができる本発明に係る封止フィルム用樹脂組成物によれば、良好な耐熱性、信頼性を得ることができる。
以上より、本発明によれば、揮発成分を低減しても取り扱い性が良好であり、且つ十分に高いガラス転移温度を有する硬化物を形成できる封止フィルム用樹脂組成物、封止フィルム及び支持体付き封止フィルムを提供することができることが分かる。
本発明によれば、揮発成分を低減しても取り扱い性が良好である封止フィルムを形成でき、且つ十分に高いガラス転移温度を有する硬化物を形成できる封止フィルム用樹脂組成物、封止フィルム、支持体付き封止フィルム、及びこれらを用いた電子装置を提供することができる。
１…支持体、２…封止フィルム、２ａ…硬化物（封止部）、１０…支持体付き封止シート、２０…半導体素子、３０…基板、４０…仮固定材、５０…絶縁層、５２…絶縁層、５４…配線、５６…ボール、６０…ダイシングカッター、１００…封止成形物、２００…半導体装置（電子装置）。

Claims (19)

  1. 液状エポキシ樹脂（Ａ）、シアネート樹脂（Ｂ）、及び有機金属塩（Ｃ）を含む、封止フィルム用樹脂組成物。
  2. 前記液状エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂（Ｄ）を更に含む、請求項１に記載の封止フィルム用樹脂組成物。
  3. フェノール化合物（Ｅ）を更に含む、請求項１又は２に記載の封止フィルム用樹脂組成物。
  4. 無機充填材（Ｆ）を更に含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の封止フィルム用樹脂組成物。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の封止フィルム用樹脂組成物を用いてなる封止フィルム。
  6. 厚さが３０〜２５０μｍである、請求項５に記載の封止フィルム。
  7. 請求項５又は６に記載の封止フィルムの少なくとも１つの面に支持体が設けられた、支持体付き封止フィルム。
  8. 請求項５又は６に記載の封止フィルム、又は請求項７に記載の支持体付き封止フィルムの前記封止フィルムによって封止された又は埋め込まれた、電子部品又は電子デバイスを備える、電子装置。
  9. 基板上に設けられた１個又は複数個の電子部品又は電子デバイスを封止する又は埋め込むために用いられる封止フィルムであって、
    前記封止フィルムが、液状エポキシ樹脂（Ａ）、シアネート樹脂（Ｂ）、及び有機金属塩（Ｃ）を含む、封止フィルム。
  10. 前記液状エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂（Ｄ）を更に含む、請求項９に記載の封止フィルム。
  11. フェノール化合物（Ｅ）を更に含む、請求項９又は１０に記載の封止フィルム。
  12. 無機充填材（Ｆ）を更に含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の封止フィルム。
  13. 厚さが３０〜２５０μｍである、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の封止フィルム。
  14. 請求項９〜１３のいずれか一項に記載の封止フィルムを複数枚積層してなる、封止フィルム。
  15. ０．２〜１．５ＭＰａの加圧条件下での封止又は埋め込みに用いられる、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の封止フィルム。
  16. 請求項９〜１５のいずれか一項に記載の封止フィルムの少なくとも１つの面に支持体が設けられた、支持体付き封止フィルム。
  17. 請求項９〜１５のいずれか一項に記載の封止フィルム、又は請求項１６に記載の支持体付き封止フィルムの前記封止フィルムによって封止された又は埋め込まれた、電子部品又は電子デバイスを備える、電子装置。
  18. 基板上に設けられた１個又は複数個の電子部品又は電子デバイスに、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の封止フィルム、又は請求項１６に記載の支持体付き封止フィルムの前記封止フィルムを加熱下で押圧することにより、前記電子部品又は前記電子デバイスを封止する又は埋め込む工程を備える、電子装置の製造方法。
  19. 前記封止フィルムを０．２〜１．５ＭＰａで押圧する、請求項１８に記載の電子装置の製造方法。
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