KR20210121056A - 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그 - Google Patents

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Abstract

본 개시는, 저열 선팽창 계수와 고유연성을 겸비하고, 휨 방지성 및 내크랙성이 우수한 경화물을 형성할 수 있음과 함께, 재구축 웨이퍼를 제작할 때 밀봉재 내에 기포가 발생하기 어려운 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그, 팬아웃 패키지 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 개시의 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그는 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는다. 본 개시의 팬아웃 패키지는, 반도체 칩이 상기 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그의 경화물에 의해 밀봉되어 있다. 본 개시의 전자 기기는 본 개시의 팬아웃 패키지를 구비한다.

Description

팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그
본 개시는, 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그에 관한 것이다. 본원은, 2019년 1월 28일에 일본에 출원한 일본 특허 출원 제2019-012599의 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
팬아웃 패키지(Fan-Out Package)는 개편화한 반도체 칩(다이)을 별도의 웨이퍼 위에 배열, 밀봉하여 재구축 웨이퍼로 한 후에, 재배선층(RDL: Re-Distribution Layer)을 형성하는 공정을 포함하는 반도체 패키지의 제조 기술이다.
특히, 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지(FOWLP: Fan-out Wafer level packaging)는 디바이스의 고기능화 및 고속화를 실현하기 위한 고밀도 실장 기술의 하나로서 주목받고 있다. FOWLP는 패키지의 면적을 칩보다 크게 할 수 있기 때문에, (1) HBM(High Bandwidth Memory)에 대한 적용성, 다수의 칩 탑재에 의해 접속 단자 수를 더 많이 배치할 수 있고, (2) 스루 몰드 비아가 제작 가능하고, (3) 이종(異種) 칩을 동일 패키지에 수납할 수 있기 때문에, IoT(Internet of Things)에 적응한 고기능화와 저비용화가 가능하다는 것 등 우수한 특징을 갖고 있다. 또한, RDL의 높이 저감화에 의해 방열성이 향상되어 배선 길이의 저하에 의한 고속화가 가능하게 되고, 기판의 소형화가 가능하게 되는 등의 이점을 들 수 있고, 스마트폰용의 패키지로서 큰 주목을 모으고 있다.
또한, 팬아웃 패널 레벨 패키지(FOPLP: Fan-out panel level packaging)는 FOWLP보다 워크 사이즈를 크게 함으로써, 패키지 기판을 한번에 많이 제작할 수 있기 때문에 저비용화를 목적으로 하여 검토가 정력적으로 이루어지고 있다. 그러나 워크 사이즈의 대형화에 수반하여, 재구축된 칩 기판의 휨이 문제로 되어 있다. 이 휨이 칩 기판의 균열이나, 재배선층의 정밀도 저하의 원인이 되어 불량률이 상승한다는 문제점이 있었다.
휨의 원인은 유기 재료인 밀봉재의 열 선팽창률이 무기 재료인 반도체 칩에 비해 큰 것이 요인으로 되어 있다. 그래서, 유기 재료의 선팽창 계수를 낮추는 것을 목적으로 선팽창 계수가 작은 무기 필러를 첨가하여 계 전체의 선팽창을 억제하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1). 그러나, 다량의 무기 필러를 첨가하면 밀봉재의 용융 점도가 현저하게 상승하여 사용성이 저하되기 때문에, 성형성을 확보하기 위해 무기 필러의 첨가량에도 한계가 있었다. 또한, 밀봉재의 유연성이 저하되어 딱딱해지고 취화되기 때문에, 히트 쇼크에 약해지고 크랙이 발생하기 쉬워지는 것도 문제였다. 또한, FOWLP에서는 스루 몰드 비아를 통해 3차원적으로 칩을 복합하여 사용되는데, 비아 제작 시에 무기 필러에서 기인하여 스컴의 발생이나 비아 제작에 시간을 필요로 하는 등의 과제도 있었다. 이러한 과제를 해결하기 위해서는 유연하고 저선팽창 재료가 요망되고 있지만, 일반적으로 유연성과 저선팽창은 트레이드 오프의 관계에 있어, 무기 필러의 첨가에 의해 양쪽의 특성을 만족시키는 것은 매우 어렵다고 생각된다.
한편, 저선팽창의 섬유 형상 부직포 등의 시트상 다공성 지지체를 코어재로 경화성 재료를 함침한 필름(시트상 프리프레그)이, 수지의 유연성과 매트릭스 섬유의 저선팽창을 겸비하는 재료로서 알려져 있다(특허문헌 2).
일본 특허 공개 제2004-56141호 공보 일본 특허 공개 제2018-65892호 공보
그러나, 섬유 형상 부직포를 코어재로 한 프리프레그는 표면의 요철 형상에 대한 추종성이 부족하기 때문에, 밀봉에 의해 재구축 웨이퍼를 제작할 때 밀봉재 내에 기포가 발생하기 쉬워져 불량률이 상승한다는 문제가 있었다.
따라서 본 개시의 목적은, 저열 선팽창 계수와 고유연성을 겸비하고, 휨 방지성 및 내크랙성이 우수한 경화물을 형성할 수 있음과 함께, 재구축 웨이퍼를 제작할 때 밀봉재 내에 기포가 발생하기 어려운 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그를 제공하는 데 있다.
또한, 본 개시의 다른 목적은, 휨 방지성 및 내크랙성이 우수함과 함께, 밀봉재 내의 기포의 발생이 억제된 팬아웃 패키지의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 개시의 다른 목적은, 휨 방지성 및 내크랙성이 우수함과 함께, 밀봉재 내의 기포의 발생이 억제된 팬아웃 패키지를 제공하는 것이다.
또한, 본 개시의 다른 목적은, 상기 팬아웃 패키지를 구비한 고성능이며, 내구가 우수한 전자 기기를 제공하는 것이다.
본 개시의 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 팬아웃 패키지의 밀봉제(밀봉 재료)로서 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는 시트상 프리프레그를 사용함으로써, 제조되는 팬아웃 패키지가 휨 방지성 및 내크랙성이 우수함과 함께, 밀봉재 내의 기포의 발생이 억제되는 것을 알아냈다. 본 개시의 발명은 이들 지견에 기초하여 완성시킨 것이다.
즉, 본 개시는 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그를 제공한다.
상기 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그에 있어서, 상기 관통 구멍 및/또는 오목부는 팬아웃 패키지의 반도체 칩 탑재 부분에 상당하는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.
상기 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그의 경화물의 유리 전이 온도 이상의 온도 영역에서의 열 선팽창 계수(α2)는 20ppm/K 이하인 것이 바람직하다.
상기 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그는 적어도 한쪽의 면에 경화성 수지층이 적층되어 있어도 된다.
상기 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그는 2매 이상의 시트상 프리프레그가 적층되어 있어도 된다.
상기 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그에 있어서, 시트상 프리프레그의 코어재는 셀룰로오스 섬유의 부직포여도 된다.
또한, 본 개시는, 상기 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그를 사용하는 것을 특징으로 하는, 팬아웃 패키지의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 반도체 칩이 상기 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그의 경화물에 의해 밀봉되어 있는 팬아웃 패키지를 제공한다.
상기 팬아웃 패키지는, 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지 또는 팬아웃 패널 레벨 패키지여도 된다.
또한, 본 개시는, 상기 팬아웃 패키지를 구비한 전자 기기를 제공한다.
또한, 본 개시는, 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는 시트상 프리프레그의 팬아웃 패키지 밀봉제로서의 사용을 제공한다.
본 개시의 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그는 열경화에 의해, 적당한 유연성을 갖고, 또한 열에 의한 수축률이나 팽창률이 낮은, 우수한 휨 방지성 및 내크랙성을 발휘할 수 있는 경화물을 형성할 수 있다. 또한, 본 개시의 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그에 의해 밀봉하여 재구축 웨이퍼를 제작할 때 밀봉재 내에 기포가 발생하기 어렵다. 그 때문에, 본 개시의 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그는 FOWLP나 FOPLP 등의 팬아웃 패키지의 밀봉 재료로서 적합하게 사용할 수 있다.
도 1은 팬아웃 패키지의 실시 양태의 일례를 나타내는 모식도(단면도)이다.
도 2는 관통 구멍을 갖는 본 개시의 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그의 실시 양태의 일례를 나타내는 모식도이다. (a)는 상면도, (b)는 A-A'에 있어서의 단면도를 나타낸다.
도 3은 오목부를 갖는 본 개시의 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그의 실시 양태의 일례를 나타내는 모식도이다. (a)는 상면도, (b)는 하면도, (c)는 B-B'에 있어서의 단면도를 나타낸다.
도 4는 반도체 칩을 배열한 기판(웨이퍼 또는 패널)의 실시 양태의 일례를 나타내는 모식도이다. (a)는 상면도, (b)는 C-C'에 있어서의 단면도를 나타낸다.
도 5는 종래의 시트상 프리프레그(관통 구멍 및 오목부를 갖지 않는 것)를 사용하여, 기판 위에 배열된 반도체 칩을 밀봉하는 공정의 실시 양태의 일례를 나타내는 모식도(단면도)이다.
도 6은 관통 구멍을 갖는 본 개시의 시트상 프리프레그를 사용하여, 기판 위에 배열된 반도체 칩을 밀봉하는 공정의 실시 양태의 일례를 나타내는 모식도(단면도)이다.
도 7은 본 개시의 시트상 프리프레그를 사용한 팬아웃 패키지의 제조 방법의 실시 양태의 일례를 나타내는 모식도(단면도)이다.
[팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그]
본 개시의 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그(이후, 「본 개시의 시트상 프리프레그」라고 대략 칭하는 경우가 있음)는 팬아웃 패키지의 밀봉 재료로서 사용되는 것이고, 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는다.
[팬아웃 패키지]
본 개시의 시트상 프리프레그에 의해 밀봉되는 본 개시의 팬아웃 패키지는, 반도체 칩이 본 개시의 시트상 프리프레그의 경화물에 의해 밀봉되어 있는 한 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 반도체 칩, 밀봉재, 재배선층을 기본 구성으로 하는 것을 들 수 있다. 도 1에, 본 개시의 팬아웃 패키지의 실시 양태의 일례의 모식도(단면도)를 나타낸다. 도 1에 있어서, 10은 팬아웃 패키지, 11은 밀봉재, 12는 반도체 칩, 13은 재배선층(전극)을 나타낸다. 팬아웃 패키지(10)에 있어서, 배열된 복수의 반도체 칩(12)이 밀봉재(11)에 의해 밀봉되어 있고, 반도체 칩(12)의 밀봉되어 있지 않은 면에 재배선층(13)이 형성되어 있다. 팬아웃 패키지는 반도체 칩, 밀봉재, 재배선층 이외의 구성, 예를 들어 땜납 볼, 관통 전극(비아), 센서, 메모리, PMIC, 통신 디바이스, 안테나 등을 갖고 있어도 된다.
팬아웃 패키지에 있어서의 밀봉재의 전체가 본 개시의 시트상 프리프레그로 형성되는 것이어도 되고, 밀봉재의 일부가 본 개시의 시트상 프리프레그로 형성되는 것이어도 된다. 즉, 본 개시의 시트상 프리프레그는, 팬아웃 패키지에 있어서의 밀봉재의 적어도 일부를 구성하는 밀봉제(밀봉 재료)로서 사용되는 것이다.
또한, 본 개시의 팬아웃 패키지는 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지(FOWLP) 또는 팬아웃 패널 레벨 패키지(FOPLP)여도 된다. FOWLP는 직경 300㎜ 정도의 웨이퍼 위에 복수의 반도체 칩이 배열되어 제조되는 것이고, FOPLP는 상기 웨이퍼보다 큰, 한 변이 300㎜ 이상인 사각 패널 위에 반도체 칩을 배열하여 제조되는 것이다.
[시트상 프리프레그]
본 개시의 시트상 프리프레그는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 코어재로서 시트상 다공성 지지체의 구멍 내가 경화성 조성물로 충전된 구성을 갖는 시트상 프리프레그이며, 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는 것을 들 수 있다.
(시트상 다공성 지지체)
상기 시트상 다공성 지지체(이후, 「다공성 지지체」라고 대략 칭하는 경우가 있음)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 열 선팽창 계수[예를 들어, -20℃ 내지 300℃(바람직하게는 -10 내지 300℃, 보다 바람직하게는 0 내지 300℃, 더욱 바람직하게는 0 내지 250℃)에 있어서의 열 선팽창 계수]가 20ppm/K 이하(바람직하게는 10ppm/K 이하, 보다 바람직하게는 7ppm/K 이하)인 소재를 들 수 있다. 본 개시의 시트상 프리프레그에 열 선팽창 계수가 20ppm/K 이하인 소재를 포함하는 다공성 지지체를 사용한 경우, 경화 수축률 및 열 선팽창 계수를 작게 억제할 수 있고, 열충격 부여에 의한 휨을 억제할 수 있음과 함께 크랙의 발생을 억제할 수 있는 경향이 있다.
열 선팽창 계수가 20ppm/K 이하인 소재로서는, 예를 들어 종이, 셀룰로오스, 유리 섬유, 액정 재료 등을 들 수 있다. 본 개시에 있어서는, 그 중에서도 종이, 셀룰로오스, 유리 섬유가 바람직하고, 특히 경량이고 입수가 용이한 점에서 셀룰로오스가 바람직하다.
다공성 지지체의 공극률은 예를 들어 90 내지 10vol％, 바람직하게는 80 내지 30vol％, 보다 바람직하게는 70 내지 30vol％, 더욱 바람직하게는 70 내지 50vol％이다. 공극률이 상기 범위를 하회하면, 경화성 조성물의 충분량을 함침하는 것이 곤란해지고, 표면 평활성이 얻어지기 어려워지는 경향이 있다. 한편, 공극률이 상기 범위를 상회하면, 다공성 지지체에 의한 보강 효과를 충분히 얻을 수 없고, 경화 수축률 및 열 선팽창 계수를 작게 억제하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
또한, 본 명세서에 있어서의 「공극률」이란, 다공성 지지체 중에 있어서의 공극의 체적률을 나타낸다. 다공성 지지체의 공극률은 10㎝×10㎝의 샘플에 대하여, 그의 표면의 면적, 두께 및 질량을 측정하고, 하기 식으로부터 산출할 수 있다. 여기서, Ar은 다공성 지지체의 면적(㎠), t는 두께(㎝), W는 다공성 지지체의 질량(g), M은 다공성 지지체의 소재의 밀도이다. 다공성 지지체의 두께(t)는 막 두께 측정기(PEACOK사제 PDN-20)를 사용하여, 다공성 지지체의 다양한 위치에 대하여 10점의 측정을 행하고, 그의 평균값을 채용한다.
공극률(vol％)＝{1-W/(M×Ar×t)}×100
다공성 지지체의 두께는 예를 들어 5 내지 500㎛이다. 하한은 바람직하게는 10㎛, 보다 바람직하게는 15㎛, 더욱 바람직하게는 20㎛이다. 또한, 상한은 바람직하게는 300㎛, 보다 바람직하게는 200㎛, 보다 바람직하게는 100㎛, 더욱 바람직하게는 75㎛이다. 다공성 지지체의 두께는 상기 범위에 있어서 적절히 조정할 수 있고, 예를 들어 경화성 조성물 단독의 경화물의 Tg가 낮은 경우에는 다공성 지지체를 얇게 함으로써 경화 수축률을 작게 억제할 수 있다. 경화성 조성물 단독의 경화물의 Tg가 높은 경우에는 다공성 지지체를 두껍게 함으로써, 열 선팽창 계수를 작게 억제할 수 있다. 다공성 지지체의 두께가 상기 범위를 상회하면, 전자 기기의 소형화, 경량화의 요구에 대응하는 것이 곤란해지는 경향이 있다. 한편, 두께가 상기 범위를 하회하면, 충분한 강인성을 얻는 것이 곤란해지고, 예를 들어 FOWLP용 밀봉재로서 사용하는 경우, 패키징에 의해 고강도화하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
(경화성 조성물)
본 개시의 시트상 프리프레그를 구성하는 경화성 조성물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 경화성 화합물 (A)와, 경화제 (B) 및／또는 경화 촉매 (C)를 포함하는 조성물을 들 수 있다.
(경화성 화합물 (A))
경화성 화합물 (A)는 특별히 한정되지 않지만, 적어도 에폭시기를 갖는 화합물(에폭시 화합물)을 함유하는 것이 바람직하다. 경화성 화합물 (A)가 에폭시 화합물을 포함하는 경우, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 에폭시 당량(g/eq)이 140 내지 3000(바람직하게는 170 내지 1000, 보다 바람직하게는 180 내지 1000, 더욱 바람직하게는 180 내지 500)인 에폭시 화합물을 경화성 화합물 (A) 전량의 50중량％ 이상(바람직하게는 70중량％ 이상, 보다 바람직하게는 80중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 90중량％ 이상이다. 또한, 상한은 100중량％임) 포함하는 것이 바람직하다. 에폭시 당량이 상기 범위를 벗어나는 화합물을 과잉으로 함유하면, 경화성 조성물 단독의 경화물의 유연성이 저하되고, 내크랙성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
상기 에폭시 화합물에는, 지환식 에폭시 화합물, 방향족 에폭시 화합물 및 지방족 에폭시 화합물 등이 포함된다.
<지환식 에폭시 화합물>
상기 지환식 에폭시 화합물로서는, 분자 내에 1개 이상의 지환과 1개 이상의 에폭시기를 갖는 공지 내지 관용의 화합물이 포함되는데, 이하의 화합물 등이 바람직하다.
(1) 지환에 에폭시기가 직접 단결합으로 결합되어 있는 화합물
(2) 분자 내에 지환 및 글리시딜에테르기를 갖는 화합물(글리시딜에테르형 에폭시 화합물)
상술한 (1) 지환에 에폭시기가 직접 단결합으로 결합되어 있는 화합물로서는, 예를 들어 하기 식 (i)로 표현되는 화합물 등을 들 수 있다.
Figure pct00001
식 (i) 중, R"은 p가의 알코올의 구조식으로부터 p개의 수산기(-OH)를 제거한 기(p가의 유기기)이고, p, n은 각각 자연수를 나타낸다. p가의 알코올[R"(OH)p]로서는, 2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올 등의 다가 알코올(탄소수 1 내지 15의 알코올 등) 등을 들 수 있다. p는 1 내지 6이 바람직하고, n은 1 내지 30이 바람직하다. p가 2 이상인 경우, 각각의 [] 내(외측의 각 괄호 내)의 기에 있어서의 n은 동일해도 되고 달라도 된다. 상기 식 (i)로 표현되는 화합물로서는, 구체적으로는 2,2-비스(히드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥시라닐)시클로헥산 부가물[예를 들어, 상품명 「EHPE3150」((주)다이셀제) 등] 등을 들 수 있다.
상술한 (2) 분자 내에 지환 및 글리시딜에테르기를 갖는 화합물로서는, 예를 들어 지환식 알코올(특히, 지환식 다가 알코올)의 글리시딜에테르를 들 수 있다. 보다 상세하게는, 예를 들어 2,2-비스[4-(2,3-에폭시프로폭시)시클로헥실]프로판, 2,2-비스[3,5-디메틸-4-(2,3-에폭시프로폭시)시클로헥실]프로판 등의 비스페놀 A형 에폭시 화합물을 수소화한 화합물(수소화 비스페놀 A형 에폭시 화합물); 비스[o,o-(2,3-에폭시프로폭시)시클로헥실]메탄, 비스[o,p-(2,3-에폭시프로폭시)시클로헥실]메탄, 비스[p,p-(2,3-에폭시프로폭시)시클로헥실]메탄, 비스[3,5-디메틸-4-(2,3-에폭시프로폭시)시클로헥실]메탄 등의 비스페놀 F형 에폭시 화합물을 수소화한 화합물(수소화 비스페놀 F형 에폭시 화합물); 수소화 비페놀형 에폭시 화합물; 수소화 페놀노볼락형 에폭시 화합물; 수소화 크레졸노볼락형 에폭시 화합물; 비스페놀 A의 수소화 크레졸노볼락형 에폭시 화합물; 수소화 나프탈렌형 에폭시 화합물; 트리스페놀메탄으로부터 얻어지는 에폭시 화합물을 수소화한 화합물 등을 들 수 있다.
<방향족 에폭시 화합물>
상기 방향족 에폭시 화합물로서는, 예를 들어 비스페놀류[예를 들어, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 플루오렌비스페놀 등]와, 에피할로히드린의 축합 반응에 의해 얻어지는 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지; 이들 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지를 상기 비스페놀류와 더 부가 반응시킴으로써 얻어지는 고분자량 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지; 후술하는 변성 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지; 페놀류[예를 들어, 페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S 등]와 알데히드[예를 들어, 포름알데히드, 아세트알데히드, 벤즈알데히드, 히드록시벤즈알데히드, 살리실알데히드 등]를 축합 반응시켜 얻어지는 다가 알코올류를 에피할로히드린과 더 축합 반응시킴으로써 얻어지는 노볼락·알킬 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지; 플루오렌환의 9위치에 2개의 페놀 골격이 결합하고, 또한 이들 페놀 골격의 히드록시기로부터 수소 원자를 제거한 산소 원자에, 각각 직접 또는 알킬렌옥시기를 통해 글리시딜기가 결합하고 있는 에폭시 화합물 등을 들 수 있다.
상기 변성 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지로서는, 예를 들어 하기 식 (ii)로 표현되는 화합물을 들 수 있다. 하기 식 중, R1 내지 R4는 동일하거나 또는 다르고, 수소 원자 또는 탄화수소기를 나타낸다. k는 1 이상의 정수를 나타낸다. L1은 저극성 결합기를 나타내고, L2는 유연성 골격을 나타낸다.
Figure pct00002
상기 탄화수소에는, 지방족 탄화수소기, 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기 및 이것들이 결합한 기가 포함된다.
지방족 탄화수소기로서는, 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 데실기, 도데실기 등의 탄소수 1 내지 20(바람직하게는 1 내지 10, 보다 바람직하게는 1 내지 3) 정도의 알킬기; 비닐기, 알릴기, 1-부테닐기 등의 탄소수 2 내지 20(바람직하게는 2 내지 10, 보다 바람직하게는 2 내지 3) 정도의 알케닐기; 에티닐기, 프로피닐기 등의 탄소수 2 내지 20(바람직하게는 2 내지 10, 보다 바람직하게는 2 내지 3) 정도의 알키닐기 등을 들 수 있다.
지환식 탄화수소기로서는, 3 내지 10원의 지환식 탄화수소기가 바람직하고, 예를 들어 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기 등의 3 내지 8원(바람직하게는 5 내지 8원) 정도의 시클로알킬기 등을 들 수 있다.
방향족 탄화수소기로서는, 탄소수 6 내지 14(바람직하게는 6 내지 10)의 방향족 탄화수소기가 바람직하고, 예를 들어 페닐기 등을 들 수 있다.
상기 R1 내지 R4로서는, 그 중에서도 지방족 탄화수소기(특히, 알킬기)가 바람직하다.
상기 L1은 저극성 결합기를 나타내고, 예를 들어 메틸렌기, 메틸메틸렌기, 디메틸메틸렌기, 에틸렌기 등의, 탄소수 1 내지 3의 직쇄상 또는 분지쇄상 알킬렌기를 들 수 있다.
상기 L2는 유연성 골격을 나타내고, 예를 들어 탄소수 2 내지 4의 옥시알킬렌기를 들 수 있다. 구체적으로는, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 옥시부틸렌기, 옥시테트라메틸렌기 등을 들 수 있다.
변성 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지는 상기 구성을 갖기 때문에, 경화성 조성물에 첨가하면 내크랙성을 향상시키는 효과가 얻어진다.
상기 변성 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지로서는, 하기 식 (ii-1)로 표현되는 화합물을 적합하게 사용할 수 있다. 본 개시에 있어서는, 예를 들어 상품명 「EPICLON EXA-4850-1000」(에폭시 당량: 350, DIC사제)이나, 상품명 「EPICLON EXA-4850-150」(에폭시 당량: 433, DIC사제) 등의 시판품을 사용할 수 있다.
Figure pct00003
<지방족 에폭시 화합물>
상기 지방족 에폭시 화합물로서는, 예를 들어 q가의 환상 구조를 갖지 않는 알코올(q는 자연수임)의 글리시딜에테르; 1가 또는 다가 카르복실산[예를 들어, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 스테아르산, 아디프산, 세바스산, 말레산, 이타콘산 등]의 글리시딜에스테르; 에폭시화 아마인유, 에폭시화 대두유, 에폭시화 피마자유 등의 이중 결합을 갖는 유지의 에폭시화물; 에폭시화 폴리부타디엔 등의 폴리올레핀(폴리알카디엔을 포함함)의 에폭시화물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 q가의 환상 구조를 갖지 않는 알코올로서는, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 1-프로필알코올, 이소프로필알코올, 1-부탄올 등의 1가의 알코올; 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 2가의 알코올; 글리세린, 디글리세린, 에리트리톨, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 소르비톨 등의 3가 이상의 다가 알코올 등을 들 수 있다. 또한, q가의 알코올은 폴리에테르폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올, 폴리올레핀폴리올 등이어도 된다.
(경화제 (B))
상기 경화성 조성물을 구성하는 경화제 (B)는 에폭시 화합물을 경화시키는 역할을 담당하는 화합물이다.
경화제 (B)로서는, 에폭시 수지용 경화제로서 공지 내지 관용의 경화제를 사용할 수 있다. 예를 들어 산 무수물, 디카르복실산, 아민, 폴리아미드 수지, 이미다졸, 폴리머캅탄, 페놀, 폴리카르복실산, 디시안디아미드, 유기산 히드라지드 등을 들 수 있다. 본 개시에 있어서는, 그 중에서도 신뢰성이 우수한 점에서 산 무수물 (b-1), 디카르복실산 (b-2), 아민 (b-3) 및 페놀 (b-4)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물이 바람직하다.
경화제 (B)의 관능기당의 분자량은 예를 들어 10 내지 10000g/eq(바람직하게는 20 내지 8000g/eq, 보다 바람직하게는 20 내지 7000g/eq, 더욱 바람직하게는 20 내지 5000g/eq, 더욱 바람직하게는 20 내지 2000g/eq, 더욱 바람직하게는 20 내지 1000g/eq)이다.
산 무수물 (b-1)로서는, 예를 들어 메틸테트라히드로 무수 프탈산(4-메틸테트라히드로 무수 프탈산, 3-메틸테트라히드로 무수 프탈산 등), 메틸헥사히드로 무수 프탈산(4-메틸헥사히드로 무수 프탈산, 3-메틸헥사히드로 무수 프탈산 등), 도데세닐 무수 숙신산, 메틸엔도메틸렌테트라히드로 무수 프탈산, 무수 프탈산, 무수 말레산, 테트라히드로 무수 프탈산, 헥사히드로 무수 프탈산, 메틸시클로헥센디카르복실산 무수물, 무수 피로멜리트산, 무수 트리멜리트산, 벤조페논테트라카르복실산 무수물, 무수 나드산, 무수 메틸나드산, 수소화 메틸나드산 무수물, 4-(4-메틸-3-펜테닐)테트라히드로 무수 프탈산, 무수 숙신산, 무수 아디프산, 무수 세바스산, 무수 도데칸이산, 메틸시클로헥센테트라카르복실산 무수물, 비닐에테르-무수 말레산 공중합체, 알킬스티렌-무수 말레산 공중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 취급성의 관점에서, 25℃에서 액상인 산 무수물[예를 들어, 메틸테트라히드로 무수 프탈산, 메틸헥사히드로 무수 프탈산, 도데세닐 무수 숙신산, 메틸엔도메틸렌테트라히드로 무수 프탈산 등]이 바람직하다. 산 무수물계 경화제로서는, 내크랙성이 특히 우수한 점에서, 포화 단환 탄화수소 디카르복실산의 무수물(환에 알킬기 등의 치환기가 결합한 것도 포함함)이 바람직하다.
산 무수물 (b-1)로서는, 예를 들어 상품명 「리카시드 MH700F」(신니혼 리카(주)제), 상품명 「HN-5500」(히타치 가세이 고교(주)제) 등의 시판품을 적합하게 사용할 수 있다.
디카르복실산 (b-2)로서는, 예를 들어 4,4'-비페닐디카르복실산, 2,2'-비페닐디카르복실산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등의 방향족계 디카르복실산; 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산, 1,6-헥산디카르복실산, 1,2-시클로헥산디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산 등의 지방족계 디카르복실산; 산 무수물과 폴리올 화합물을 반응시켜 얻어지는 에스테르형 디카르복실산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 산 무수물과 폴리올 화합물을 반응시켜 얻어지는 에스테르형 디카르복실산이 바람직하다.
상기 에스테르형 디카르복실산의 합성에 사용하는 산 무수물로서는 지환족 산 무수물이 바람직하고, 그 중에서도 4-메틸헥사히드로 무수 프탈산, 헥사히드로 무수 프탈산이 바람직하다.
폴리올 화합물로서는 2가 또는 3가의 지방족 알코올이 바람직하고, 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,10-데칸디올, 네오펜틸글리콜, 디메틸올프로판, 폴리C1-5알킬렌글리콜(예를 들어, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등) 등의 2가의 지방족 알코올; 글리세린, 트리메틸올프로판 등의 3가의 지방족 알코올 등을 들 수 있다.
이들 중에서도 2가의 지방족 알코올이 바람직하고, 특히 폴리C1-5알킬렌글리콜이 보다 바람직하다. 상기 폴리C1-5알킬렌글리콜의 중량 평균 분자량은 예를 들어 500 내지 2000, 바람직하게는 600 내지 1600이다.
산 무수물과 폴리올 화합물을 반응시켜 얻어지는 에스테르형 디카르복실산으로서는, 하기 식 (b-2-1)로 표현되는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00004
식 (b-2-1) 중, R5, R6은 동일하거나 또는 다르고 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 나타내고, 그 중에서도 메틸기 또는 에틸기가 바람직하다. m1, m2는 동일하거나 또는 다르고 0 내지 4의 정수를 나타낸다. L은 폴리올 화합물로부터 2개의 수산기를 제거한 기(2가의 기)이고, 그 중에서도 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리프로필렌글리콜로부터 2개의 수산기를 제거한 기가 바람직하다.
디카르복실산 (b-2)로서는, 예를 들어 상품명 「리카시드 HF-08」(신니혼 리카(주)제) 등의 시판품을 적합하게 사용할 수 있다.
아민 (b-3)으로서는, 예를 들어 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 디프로필렌디아민, 디에틸아미노프로필아민, 폴리프로필렌트리아민 등의 지방족 폴리아민; 멘센디아민, 이소포론디아민, 비스(4-아미노-3-메틸디시클로헥실)메탄, 디아미노디시클로헥실메탄, 비스(아미노메틸)시클로헥산, N-아미노에틸피페라진, 3,9-비스(3-아미노프로필)-3,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸 등의 지환식 폴리아민; m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 톨릴렌-2,4-디아민, 톨릴렌-2,6-디아민, 메시틸렌-2,4-디아민, 3,5-디에틸톨릴렌-2,4-디아민, 3,5-디에틸톨릴렌-2,6-디아민 등의 단핵 폴리아민, 비페닐렌디아민, 4,4-디아미노디페닐메탄, 2,5-나프틸렌디아민, 2,6-나프틸렌디아민 등의 방향족 폴리아민 등을 들 수 있다.
페놀 (b-4)로서는, 예를 들어 노볼락형 페놀 수지, 노볼락형 크레졸 수지, p-크실릴렌 변성 페놀 수지, p-크실릴렌·m-크실릴렌 변성 페놀 수지 등의 아르알킬 수지, 테르펜 변성 페놀 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀 수지, 트리페놀프로판 등을 들 수 있다.
(경화 촉매 (C))
상기 경화성 조성물은 상술한 경화제 (B) 대신에 혹은 상술한 경화제 (B)와 함께, 경화 촉매 (C)를 포함하고 있어도 된다. 경화 촉매 (C)를 사용함으로써, 에폭시 화합물의 경화 반응을 진행시켜 경화물을 얻을 수 있다. 상기 경화 촉매 (C)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 자외선 조사 또는 가열 처리를 실시함으로써 양이온종을 발생하고, 중합을 개시시킬 수 있는 양이온 촉매(양이온 중합 개시제)를 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
자외선 조사에 의해 양이온종을 발생하는 양이온 촉매로서는, 예를 들어 헥사플루오로안티모네이트염, 펜타플루오로히드록시안티모네이트염, 헥사플루오로포스페이트염, 헥사플루오로아르제네이트염 등을 들 수 있다. 상기 양이온 촉매로서는, 예를 들어 상품명 「UVACURE1590」(다이셀·사이텍(주)제), 상품명 「CD-1010」, 「CD-1011」, 「CD-1012」(이상, 미국 사토머제), 상품명 「이르가큐어 264」(시바·재팬(주)제), 상품명 「CIT-1682」(닛폰 소다(주)제) 등의 시판품을 사용할 수 있다.
가열 처리를 실시함으로써 양이온종을 발생하는 양이온 촉매로서는, 예를 들어 아릴디아조늄염, 아릴요오도늄염, 아릴술포늄염, 알렌-이온 착체 등을 들 수 있다. 상기 양이온 촉매로서는, 예를 들어 상품명 「PP-33」, 「CP-66」, 「CP-77」(이상, (주)ADEKA제), 상품명 「FC-509」(쓰리엠제), 상품명 「UVE1014」(G.E.제), 상품명 「선에이드 SI-60L」, 「선에이드 SI-80L」, 「선에이드 SI-100L」, 「선에이드 SI-110L」, 「선에이드 SI-150L」(이상, 산신 가가쿠 고교(주)제), 상품명 「CG-24-61」(시바·재팬(주)제) 등의 시판품을 사용할 수 있다. 상기 양이온 촉매로서는, 또한 알루미늄이나 티타늄 등의 금속과 아세토아세트산 혹은 디케톤류와의 킬레이트 화합물과 트리페닐실란올 등의 실란올과의 화합물, 또는 알루미늄이나 티타늄 등의 금속과 아세토아세트산 혹은 디케톤류와의 킬레이트 화합물과 비스페놀 S 등의 페놀류와의 화합물 등을 사용할 수도 있다.
(유기 필러 (D))
상기 경화성 조성물은 본 개시의 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 유기 필러 (D)를 1종 또는 2종 이상 더 함유하고 있어도 된다. 유기 필러 (D)를 함유함으로써, 경화 수축률 및 열 선팽창 계수를 한층 작게 억제할 수 있고, 휨의 억제 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 경화성 조성물이 유기 필러 (D)를 함유하면, 다공성 지지체의 구멍 내에 충전된 경화성 조성물이 구멍 밖으로 유출되는 것을 억제하는 효과도 얻어진다. 또한, 유기 필러 (D)는 경화성 조성물의 착색제로서도 사용할 수도 있다.
상기 유기 필러 (D)로서는, 예를 들어 셀룰로오스 나노파이버, 셀룰로오스(나노)크리스탈 등의 셀룰로오스계 입자, PEEK 파이버, 액정 재료 및 금속 산화물 등을 포함하지 않는 단층 혹은 다층 카본 나노튜브, 그래핀, 산화 그래핀, 카본 블랙, 풀러렌, 나노 다이아몬드 등의 탄소 재료 등을 들 수 있고, 이것들을 단독으로, 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 상기 유기 필러는 중실 구조, 중공 구조, 다공질 구조 등의 어느 구조를 갖고 있어도 된다. 이 중, 흑색 착색료로서도 사용할 수 있는 탄소 재료가 바람직하다.
유기 필러 (D)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 구 형상(진구 형상, 대략 진구 형상, 타원구 형상 등), 다면체 형상, 막대 형상(원주 형상, 각주 형상 등), 평판 형상, 비늘 조각 형상, 부정 형상 등을 들 수 있다.
유기 필러 (D)의 평균 입자경은 예를 들어 5㎚ 내지 100㎛, 바람직하게는 50㎚ 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 100㎚ 내지 30㎛이다. 평균 입자경이 상기 범위를 하회하면, 점도의 상승이 현저해져 취급이 곤란해지는 경향이 있다. 한편, 평균 입자경이 상기 범위를 상회하면, 내크랙성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 범위 내의 사이즈의 필러를 2종 이상 혼합하여 사용해도 되고, 그것에 의해 점도와 물성을 컨트롤하는 것이 가능하게 된다. 또한, 유기 필러 (D)의 평균 입자경은 레이저 회절·산란법에 의한 메디안 직경(d50)이다.
(무기 필러 (E))
상기 경화성 조성물은 본 개시의 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 무기 필러 (E)를 1종 또는 2종 이상 더 함유하고 있어도 된다. 그러나 다량의 무기 필러가 배합되면, 비아 제작 시에 무기 필러에서 기인하여 스컴의 발생이나 비아 제작에 시간을 필요로 하는 등의 문제가 발생하기 쉬워진다. 따라서, 무기 필러 (E)의 함유량(배합량)은 경화성 조성물(100중량％)에 대하여 10중량％ 이하(0 내지 10중량％)가 바람직하고, 5중량％ 이하(0 내지 5중량％)가 보다 바람직하다. 무기 필러 (E)의 함유량을 10중량％ 이하로 함으로써, 비아 제작 시의 스컴 발생이 억제되어, 비아 제작에 시간을 단축하기 쉬워진다. 또한, 무기 필러 (E)를 배합하지 않음으로써, 실질적으로 무기 필러 (E)를 포함하지 않는 것도 바람직하다.
상기 무기 필러 (E)로서는, 예를 들어 실리카(예를 들어, 천연 실리카, 합성 실리카 등), 산화알루미늄(예를 들어, α-알루미나 등), 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 산화세륨, 산화이트륨, 산화칼슘, 산화아연, 산화철 등의 금속 산화물; 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 탄산염; 황산바륨, 황산알루미늄, 황산칼슘 등의 황산염; 질화알루미늄, 질화규소, 질화티타늄, 질화붕소 등의 질화물; 수산화칼슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등의 수산화물; 마이카, 탈크, 카올린, 카올린클레이, 카올리나이트, 할로이사이트, 파이로필라이트, 몬모릴로나이트, 세리사이트, 아메사이트, 벤토나이트, 아스베스토, 월라스토나이트, 세피올라이트, 조놀라이트, 제올라이트, 하이드로탈사이트, 플라이 애시, 탈수 오니, 글래스 비즈, 유리 파이버, 규조토, 규사, 센더스트, 알니코 자석, 각종 페라이트 등의 자성 분말, 수화 석고, 명반, 삼산화안티몬, 마그네슘옥시설페이트, 실리콘 카바이드, 티타늄산칼륨, 규산칼슘, 규산마그네슘, 규산알루미늄, 인산마그네슘, 구리, 철 등을 들 수 있다. 상기 무기 필러는 중실 구조, 중공 구조, 다공질 구조 등의 어느 구조를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 무기 필러는 예를 들어 오르가노할로실란, 오르가노알콕시실란, 오르가노실라잔 등의 유기 규소 화합물 등의 주지의 표면 처리제에 의해 표면 처리된 것이어도 된다.
무기 필러 (E)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 구 형상(진구 형상, 대략 진구 형상, 타원구 형상 등), 다면체 형상, 막대 형상(원주 형상, 각주 형상 등), 평판 형상, 비늘 조각 형상, 부정 형상 등을 들 수 있다.
무기 필러 (E)의 평균 입자경은 예를 들어 5㎚ 내지 100㎛, 바람직하게는 50㎚ 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 100㎚ 내지 30㎛이다. 평균 입자경이 상기 범위를 하회하면, 점도의 상승이 현저해져 취급이 곤란해지는 경향이 있다. 한편, 평균 입자경이 상기 범위를 상회하면, 내크랙성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 상기 범위 내의 사이즈의 필러를 2종 이상 혼합하여 사용해도 되고, 그것에 의해 점도와 물성을 컨트롤하는 것이 가능하게 된다. 또한, 무기 필러의 평균 입자경은 레이저 회절·산란법에 의한 메디안 직경(d50)이다.
(경화 촉진제)
상기 경화성 조성물은 경화제 (B)와 함께 경화 촉진제를 함유하고 있어도 된다. 경화제 (B)와 함께 경화 촉진제를 함유함으로써, 경화 속도를 촉진시키는 효과가 얻어진다. 경화 촉진제로서는 공지 내지 관용의 경화 촉진제를 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데센-7(DBU) 및 그의 염(예를 들어, 페놀염, 옥틸산염, p-톨루엔술폰산염, 포름산염, 테트라페닐보레이트염); 1,5-디아자비시클로[4.3.0]노넨-5(DBN) 및 그의 염(예를 들어, 페놀염, 옥틸산염, p-톨루엔술폰산염, 포름산염, 테트라페닐보레이트염); 벤질디메틸아민, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, N,N-디메틸시클로헥실아민 등의 제3급 아민; 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸류; 인산에스테르, 트리페닐포스핀(TPP) 등의 포스핀류; 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, 테트라페닐포스포늄테트라(p-톨릴)보레이트 등의 포스포늄 화합물; 옥틸산주석, 옥틸산아연 등의 유기 금속염; 금속 킬레이트 등을 들 수 있다. 이것들은 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
경화 촉진제로서는, 예를 들어 상품명 「U-CAT SA 506」, 「U-CAT SA 102」, 「U-CAT 5003」, 「U-CAT 18X」, 「U-CAT 12XD」(이상, 산-아프로(주)제), 상품명 「TPP-K」, 「TPP-MK」(이상, 혹코 가가쿠 고교(주)제), 상품명 「PX-4ET」(닛폰 가가쿠 고교(주)제) 등의 시판품을 적합하게 사용할 수 있다.
상기 경화성 조성물 전량에 있어서의 경화성 화합물 (A)의 함유량은, 예를 들어 30 내지 98중량％ 이다. 또한, 상기 경화성 조성물 전량에 있어서의 방향족 에폭시 화합물(예를 들어, 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 고분자량 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지 및 변성 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지로부터 선택되는 화합물)의 함유량은, 예를 들어 30 내지 98중량％이다. 또한, 상기 경화성 조성물 전량에 있어서의 방향족 에폭시 화합물 이외의 에폭시 화합물이 차지하는 비율은, 예를 들어 20중량％ 이하, 바람직하게는 10중량％ 이하, 보다 바람직하게는 5중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 1중량％ 이하이다.
상기 경화성 조성물에 포함되는 에폭시 화합물 전량에 있어서의 방향족 에폭시 화합물(예를 들어, 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 고분자량 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지 및 변성 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지로부터 선택되는 화합물)이 차지하는 비율은, 예를 들어 60중량％ 이상, 바람직하게는 70중량％ 이상, 보다 바람직하게는 80중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 90중량％ 이상이다. 또한, 상한은 100중량％이다. 따라서, 상기 경화성 조성물에 포함되는 에폭시 화합물 전량에 있어서의 방향족 에폭시 화합물 이외의 에폭시 화합물이 차지하는 비율은, 예를 들어 40중량％ 이하, 바람직하게는 30중량％ 이하, 보다 바람직하게는 20중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 10중량％ 이하이다.
경화제 (B)의 함유량은, 경화성 조성물에 포함되는 경화성기(예를 들어, 에폭시기) 1몰에 대하여 (B)에 있어서의 상기 (A)의 경화성기와의 반응성기가 예를 들어 0.8 내지 1.2몰이 되는 비율이다.
경화제 (B)의 함유량이 상기 범위를 하회하면, 경화가 불충분해져 경화물의 강인성이 저하되는 경향이 있다. 한편, 경화제 (B)의 함유량이 상기 범위를 상회하면, 경화성 조성물 단독의 경화물의 극성이 증대되어 수분의 영향을 받기 쉬워지고, 신뢰성의 저하로 이어지는 경우가 있다.
상기 경화성 조성물(유기 필러 (D), 무기 필러 (E)를 제외함) 전량에 있어서의 경화성 화합물 (A) 및 경화제 (B)의 합계 함유량이 차지하는 비율은, 예를 들어 80중량％ 이상, 바람직하게는 90중량％ 이상, 보다 바람직하게는 95중량％ 이상이다.
상기 경화성 조성물에 포함되는 모든 경화성 화합물 (A)(경화제 (B)도 함유하는 경우에는, 모든 경화성 화합물 (A)와 모든 경화제 (B))의 관능기당의 분자량의 가중 평균값(함유 비율을 가중)(g/eq)은 예를 들어 180 내지 1000, 바람직하게는 200 내지 700, 보다 바람직하게는 200 내지 500, 더욱 바람직하게는 250 내지 450, 특히 바람직하게는 300 내지 450이다. 본 개시의 경화성 조성물은 경화성 화합물 (A)(경화제 (B)도 함유하는 경우에는, 경화성 화합물 (A)와 경화제 (B))를, 가중 평균값이 상기 범위가 되도록 선택하여 함유하는 것이 가교점간 거리를 적절하게 가짐으로써, 유연성을 갖고, 내크랙성이 우수한 경화물이 얻어지는 점에서 바람직하다. 가중 평균값이 상기 범위를 하회하면, 유연성이 저하되고, 내크랙성이 저하되는 경향이 있다. 한편, 가중 평균값이 상기 범위를 상회하면, 경화 수지의 밀도가 낮아, 충분한 강인성이나 내후성을 얻는 것이 곤란해지는 경향이 있다. 또한, 에폭시 화합물의 관능기당의 분자량이란 에폭시 당량이다. 또한, 경화제로서의 산 무수물 (b-1)의 관능기당의 분자량이란 산 무수물기 당량, 디카르복실산 (b-2)의 관능기당의 분자량이란 카르복실기 당량, 아민 (b-3)의 관능기당의 분자량이란 아민 당량, 페놀 (b-4)의 관능기당의 분자량이란 수산기 당량이다.
경화 촉매 (C)의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 경화성 조성물 중에 포함되는 경화성 화합물 (A) 100중량부에 대하여 예를 들어 0.1 내지 10중량부의 비율로 함유하는 것이 바람직하고, 경화성 조성물 중에 포함되는 에폭시 화합물의 전량(100중량부)에 대하여 예를 들어 0.01 내지 15중량부, 바람직하게는 0.01 내지 12중량부, 보다 바람직하게는 0.05 내지 10중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10중량부이다. 경화 촉매 (C)를 상기 범위 내에서 사용함으로써, 내열성, 내후성이 우수한 경화물을 얻을 수 있다.
유기 필러 (D)의 함유량은, 경화성 조성물에 포함되는 경화성 화합물(2종 이상 함유하는 경우에는 그의 총량) 100중량부에 대하여 예를 들어 50중량부 이하(예를 들어, 1 내지 50중량부), 바람직하게는 45중량부 이하, 특히 바람직하게는 40중량부 이하이다. 유기 필러 (D)의 함유량이 과잉이 되면, 경화성 조성물 단독의 경화물의 Tg가 높아지고, 유연성이 저하되고, 내크랙성이 저하되는 경향이 있다.
경화 촉진제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 경화성 조성물 중에 포함되는 에폭시 화합물 100중량부에 대하여 예를 들어 3중량부 이하(예를 들어, 0.1 내지 3중량부), 바람직하게는 0.2 내지 3중량부, 보다 바람직하게는 0.25 내지 2.5중량부이다.
(다른 성분)
상기 경화성 조성물은 상기 성분 이외에도, 필요에 따라 다른 성분을 1종 또는 2종 이상 함유하고 있어도 된다.
상기 경화성 조성물은 에폭시 화합물 이외의 경화성 화합물을 함유하고 있어도 되고, 예를 들어 옥세탄 화합물 등의 양이온 경화성 화합물, (메트)아크릴레이트나 우레탄(메트)아크릴레이트 등의 라디칼 경화성 화합물을 함유할 수 있다.
상기 경화성 조성물은 추가로, 예를 들어 희석제, 소포제, 레벨링제, 실란 커플링제, 계면 활성제, 난연제, 착색제, 가소제, 대전 방지제, 이형제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 이온 흡착체, 형광체 등을 함유할 수 있다.
또한, 경화제 (B)로서 산 무수물을 사용하는 경우에는, 산 무수물과 함께 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등의 수산기 함유 화합물을 사용하는 것이, 경화 반응을 촉진하는 효과가 얻어지는 점에서 바람직하다. 수산기 함유 화합물의 함유량은 산 무수물 100중량부에 대하여, 예를 들어 0.1 내지 15중량부, 바람직하게는 0.5 내지 10중량부이다.
상기 경화성 조성물은 상기 성분을 혼합함으로써 조제할 수 있다. 혼합에는, 자공전식 교반 탈포 장치, 호모지나이저, 플라네터리 믹서, 3개 롤밀, 비즈 밀 등의 일반적으로 알려진 혼합용 기기를 사용할 수 있다. 또한, 각 성분은 동시에 혼합해도 되고, 축차 혼합해도 된다.
상기 경화성 조성물 단독의 경화물(다공성 지지체를 포함하지 않음)의 유리 전이 온도(Tg)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 -60℃ 내지 100℃(Tg의 상한은 바람직하게는 50℃, 보다 바람직하게는 40℃, 더욱 바람직하게는 25℃이다. Tg의 하한은 바람직하게는 -40℃, 보다 바람직하게는 -30℃, 더욱 바람직하게는 -20℃, 더욱 바람직하게는 -10℃, 더욱 바람직하게는 0℃, 더욱 바람직하게는 5℃, 특히 바람직하게는 10℃임)이고, 상기 유리 전이 온도 이상의 온도(예를 들어 -10 내지 220℃, 바람직하게는 0 내지 220℃, 보다 바람직하게는 10 내지 200℃, 더욱 바람직하게는 20 내지 220℃, 특히 바람직하게는 50 내지 220℃)의 범위의 적어도 1점에 있어서의, 상기 경화성 조성물 단독의 경화물(다공성 지지체를 포함하지 않음)의 열 선팽창 계수는 예를 들어 100ppm/K 이상(예를 들어, 100 내지 700ppm/K, 바람직하게는 200 내지 500ppm/K, 보다 바람직하게는 300 내지 500ppm/K)인 것이 바람직하다.
[시트상 프리프레그]
본 개시의 시트상 프리프레그는, 예를 들어 코어재로서 상기 다공성 지지체의 구멍 내가 상기 경화성 조성물로 충전된 구성을 갖는 것을 들 수 있다. 본 개시에 있어서 사용하는 경화성 조성물 단체의 경화물은 상술한 바와 같이 유리 전이 온도가 낮아 유연하기 때문에, 내크랙성이 우수하다. 또한, 상기의 유연한(특히 100℃ 이상의 고온 영역에 있어서 유연한) 경화물을 형성하는 경화성 조성물은 다공성 지지체의 구멍 내에 충전된 구성을 갖는데, 상기 경화성 조성물이 다공성 지지체를 밀어내어 팽창할 수 없기 때문인지, 결과적으로 열 선팽창 계수를 작게 억제할 수 있어 휨의 발생을 방지할 수 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그는, 예를 들어 상기 경화성 조성물을 용제(예를 들어, 2-부타논 등)로 희석한 것을 상기 다공성 지지체에 함침시키고, 그 후 건조시켜 용제를 제거하고, 또한 필요에 따라 반경화(경화성 화합물의 일부를 경화)시킴으로써 제조할 수 있다.
경화성 조성물을 함침시키는 방법으로서는 특별히 제한이 없고, 예를 들어 경화성 조성물 중에 다공성 지지체를 침지하는 방법 등을 들 수 있다. 침지 시 온도는 예를 들어 25 내지 60℃ 정도이다. 침지 시간은 예를 들어 30초 내지 30분 정도이다. 침지는 감압 또는 가압 환경 하에서 행하는 것이 기포 발생의 잔존을 억제하고, 경화성 조성물의 충전을 촉진하는 효과가 얻어지는 점에서 바람직하다.
함침 후의 건조 및 반경화의 조건은 사용하는 경화제의 종류에 따라 적절히 변경하여 행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 경화제로서 산 무수물 또는 페놀을 사용하는 경우, 100℃ 미만(예를 들어, 25℃ 이상 100℃ 미만)의 온도에서 1분 내지 1시간 정도 가열함으로써 행할 수 있다. 경화제로서 아민을 사용하는 경우에는, 더 저온에서 행하는 것이 바람직하다. 가열 온도나 가열 시간이 상기 범위를 상회하면, 다공성 지지체에 충전된 경화성 조성물의 경화 반응이 지나치게 진행됨으로써, 밀봉재로서의 사용이 곤란해지는 경우가 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그 전체 체적에 있어서의 다공성 지지체가 차지하는 비율은 예를 들어 10 내지 90vol％, 바람직하게는 20 내지 70vol％, 보다 바람직하게는 30 내지 70vol％, 더욱 바람직하게는 30 내지 50vol％이다. 즉, 본 개시의 시트상 프리프레그 전체 체적에 있어서의 경화성 조성물이 차지하는 비율은 예를 들어 10 내지 90vol％, 바람직하게는 30 내지 80vol％, 보다 바람직하게는 30 내지 70vol％, 더욱 바람직하게는 50 내지 70vol％이다. 다공성 지지체가 차지하는 비율이 상기 범위를 상회하면, 상기 경화성 조성물의 충분량을 함침하는 것이 곤란해지고, 표면 평활성이 얻어지기 어렵게 된다는 경향이 있다. 한편, 경화성 조성물이 상기 범위를 상회하면, 다공성 지지체에 의한 보강 효과를 충분히 얻지 못하고, 경화 수축률 및 열 선팽창 계수를 작게 억제하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그는 가열 처리를 실시함으로써 경화물을 형성한다. 가열 처리 조건은 특별히 한정되지 않지만, 가열 온도는 40 내지 300℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 내지 250℃이다. 또한, 가열 시간은 가열 온도에 따라 적절히 조절 가능하고, 특별히 한정되지 않지만, 1 내지 10시간이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 5시간이다. 상기 가열 처리에 있어서 가열 온도는 일정하게 할 수도 있고, 연속적 또는 단계적으로 변경할 수도 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그의 경화물의 유리 전이 온도(Tg)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 -60℃ 이상 100℃ 이하(-60℃ 내지 100℃)이고, 바람직하게는 0 내지 90℃, 보다 바람직하게는 5 내지 80℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 75℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 60℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 50℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 40℃, 특히 바람직하게는 15 내지 40℃이다. 본 개시의 시트상 프리프레그의 경화물이 상기 Tg를 갖는 경우, 적당한 유연성을 갖고, 내크랙성이 우수하다. 또한, 경화물의 유리 전이 온도는 실시예에 기재된 방법으로 구해진다.
본 개시의 시트상 프리프레그의 경화물의 열 선팽창 계수 α2[경화물의 Tg 이상의 온도 영역, 예를 들어 100 내지 300℃에 있어서의 열 선팽창 계수]는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 20ppm/K 이하(예를 들어, -1 내지 20ppm/K), 바람직하게는 15ppm/K 이하, 보다 바람직하게는 12ppm/K 이하, 더욱 바람직하게는 10ppm/K 이하이다. 그 때문에, 경화성 조성물의 경화물의 Tg보다 높은 온도에 있어서의 팽창 및 수축이 억제되고, 예를 들어 팬아웃 패키지를 리플로우 납땜에 의해 기판에 실장할 때의 휨의 발생을 억제할 수 있고, 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그의 경화물의 열 선팽창 계수 α1[경화물의 Tg 이하의 온도 영역, 예를 들어 -20℃ 내지 100℃, 바람직하게는 -10 내지 100℃, 보다 바람직하게는 0 내지 100℃에 있어서의 열 선팽창 계수]은 예를 들어 55ppm/K 이하(예를 들어, -1 내지 55ppm/K), 바람직하게는 50ppm/K 이하, 보다 바람직하게는 45ppm/K 이하, 더욱 바람직하게는 25ppm/K 이하, 더욱 바람직하게는 20ppm/K 이하이다. 그 때문에, 경화성 조성물의 경화물의 Tg보다 낮은 온도에 있어서의 팽창 및 수축이 억제되어, 예를 들어 전자 기기의 발열에 의한 휨의 발생을 억제할 수 있어, 내구성, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그는 압축 성형용 밀봉재로서도 적합하게 사용할 수 있다.
[관통 구멍, 오목부]
본 개시의 시트상 프리프레그는 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는다. 본 개시의 시트상 프리프레그가 관통 구멍 및/또는 오목부를 가짐으로써, 웨이퍼 또는 패널(이후, 통합하여 「기판」이라고 칭하는 경우가 있음)에 배열된 반도체 칩을 밀봉할 때 밀봉재 내에 기포가 발생하기 어려워져, 불량률이 저하(수율이 향상)된다는 효과가 발휘된다. 이하, 도면을 사용하여 설명한다.
도 2는, 관통 구멍을 갖는 본 개시의 시트상 프리프레그의 실시 양태의 일례의 모식도를 나타내고, (a)는 상면도, (b)는 A-A'에 있어서의 단면도를 나타낸다. 도 2에 있어서, 20은 관통 구멍을 갖는 시트상 프리프레그, 21은 관통 구멍을 나타낸다. 시트상 프리프레그(20)는 복수의 관통 구멍(21)을 갖는다.
도 3은, 오목부를 갖는 본 개시의 시트상 프리프레그의 실시 양태의 일례의 모식도를 나타내고, (a)는 상면도, (b)는 하면도, (c)는 B-B'에 있어서의 단면도를 나타낸다. 도 3에 있어서, 30은 오목부를 갖는 시트상 프리프레그, 31은 오목부를 나타낸다. 시트상 프리프레그(30)는 복수의 오목부(31)를 갖는다.
본 개시의 시트상 프리프레그는 관통 구멍만을 갖는 것이어도 되고, 오목부만을 갖는 것이어도 되고, 또한 관통 구멍과 오목부의 양쪽을 갖는 것이어도 된다. 본 개시의 시트상 프리프레그가 갖는 관통 구멍 및/또는 오목부의 수(관통 구멍과 오목부의 합계수)는 특별히 한정되지 않지만, 제조되는 팬아웃 패키지의 설계에 의해, 일반적으로 1유닛당 1 내지 6개의 범위로부터 적절히 선택할 수 있다.
도 4는, 반도체 칩을 배열한 기판의 실시 양태의 일례의 모식도를 나타내고, (a)는 상면도, (b)는 C-C'에 있어서의 단면도를 나타낸다. 도 4에 있어서, 40은 반도체 칩을 배열한 기판(단순히, 「기판(40)」이라고 칭하는 경우가 있음), 41은 반도체 칩, 42는 기판, 43은 임시 고정 테이프를 나타낸다. 기판(42)으로서는, 직경 300㎜ 정도의 웨이퍼 또는 한 변이 300㎜ 이상인 사각형의 패널이어도 된다. 기판(40)에서는, 복수의 반도체 칩(41)이 기판(42) 위에 임시 고정 테이프(43)를 통해 배열, 고정(임시 고정)되어 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그에 있어서, 관통 구멍 및/또는 오목부는 팬아웃 패키지의 반도체 칩 탑재 부분에 상당하는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 본 개시의 시트상 프리프레그에 있어서, 관통 구멍 및/또는 오목부는 기판 위에 배열, 고정(임시 고정)된 반도체 칩에 대응하는 위치에 배열되는 것이 바람직하다.
도 5는, 종래의 시트상 프리프레그(50)(관통 구멍 및 오목부를 갖지 않는 것)를 사용하여, 기판(40) 위에 배열된 반도체 칩(41)을 밀봉하는 공정의 실시 양태의 일례를 나타내는 모식도(단면도)이다. 시트상 프리프레그(50)를 기판(40) 위의 반도체 칩(41)에 가압·가열하여 경화할 때, 종래의 시트상 프리프레그(50)는 기판(42) 위에서 반도체 칩(41)에 의해 형성되는 요철 형상에 대한 추종성이 충분하지 않은 경우, 밀봉재(51) 중의 반도체 칩(41) 부근에 기포(52)가 남기 쉽다는 문제가 있었다.
도 6은, 관통 구멍(21)을 갖는 본 개시의 시트상 프리프레그(20)를 사용하여, 기판(40) 위에 배열된 반도체 칩(41)을 밀봉하는 공정의 실시 양태의 일례를 나타내는 모식도(단면도)이다. 본 개시의 시트상 프리프레그(20)를 기판(40)에 가압·가열하여 경화할 때, 관통 구멍(21)에 반도체 칩(41)이 끼워 맞추어지도록 밀봉되기 때문에 밀봉재(61) 중에 기포가 발생하기 어렵다.
관통 구멍을 갖는 본 개시의 시트상 프리프레그(20) 대신에, 오목부를 갖는 본 개시의 시트상 프리프레그(30)를 사용한 경우도 마찬가지로, 오목부(31)에 반도체 칩(41)이 끼워 맞추어지도록 밀봉되기 때문에 밀봉재 중에 기포가 발생하기 어렵다.
관통 구멍을 갖는 본 개시의 시트상 프리프레그의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 관통 구멍을 갖지 않는 평탄한 시트상 프리프레그(건조 또는 반경화의 것)를, 펀칭용의 금형 등에 의해 펀칭 가공하는 것 등에 의해 제조할 수 있다.
오목부를 갖는 본 개시의 시트상 프리프레그의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 상기 경화성 조성물을 상기 시트상 다공성 지지체에 함침시킨 상태의 시트상 프리프레그를, 오목부 형상과 반전 형상의 볼록부를 갖는 성형형으로 압박하고, 상술한 시트상 프리프레그 제조와 동일한 조건에서 건조시키고, 필요에 따라 반경화시킴으로써 제조할 수 있다.
또한, 상술한 관통 구멍을 갖는 본 개시의 시트상 프리프레그를 일단 제조한 후에, 동 외형을 갖는 평탄한 시트상 프리프레그와 적층시킴으로써도 제조할 수 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그의 관통 구멍 및 오목부의 형상(상면도로부터 본 형상)은 특별히 한정되지 않고, 정사각형, 직사각형, 원형 등이어도 되지만, 반도체 칩이 통상 갖는 형상인 정사각형, 직사각형이 바람직하다.
본 개시의 시트상 프리프레그의 오목부의 깊이는 특별히 한정되지 않지만, 반도체 칩의 높이와 동일 정도가 바람직하고, 10 내지 500㎛의 범위로부터 적절히 선택할 수 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그의 관통 구멍 및 오목부의 면적(상면도로부터 본 면적)은 특별히 한정되지 않고, 반도체 칩의 면적과 동일 정도이거나 약간 넓은 정도가 바람직하고, 1 내지 400㎟의 범위로부터 적절히 선택할 수 있다. 즉, 본 개시의 시트상 프리프레그의 관통 구멍 및 오목부의 면적은, 대응하는 반도체 칩의 면적의 100 내지 150％ 정도가 바람직하다. 관통 구멍 및 오목부의 면적이 대응하는 반도체 칩보다 넓은 경우라도, 본 개시의 시트상 프리프레그를 압축, 가열할 때 경화성 조성물이 침출되어 간극을 충전하므로, 반도체 칩을 확실하게 밀봉할 수 있다.
또한, 본 개시의 시트상 프리프레그를 2매 이상 적층시켜 사용해도 되고, 본 개시의 시트상 프리프레그와 평탄한 시트상 프리프레그를 적층시켜 사용해도 된다. 그 경우, 2매 이상의 시트상 프리프레그의 막 두께는 동일해도 되고, 달라도 된다.
본 개시의 시트상 프리프레그는 또한, 적어도 한쪽의 면에 경화성 수지층이 적층되어 있어도 된다. 본 개시의 시트상 프리프레그가 경화성 수지층을 가짐으로써, 기판 위의 반도체 칩의 요철 형상에 대한 추종성이 더욱 향상되어 기포가 발생하기 어려워진다. 따라서 경화성 수지층은, 적어도 기판 위의 반도체 칩에 접하는 면에 적층되는 것이 바람직하다.
상기 경화성 수지층을 구성하는 경화성 조성물은 본 개시의 시트상 프리프레그를 구성하는 경화성 조성물과 동일한 것이어도 되고, 다른 것이어도 된다. 상기 경화성 수지층의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 내지 200㎛, 바람직하게는 20 내지 100㎛로부터 선택할 수 있다. 경화성 수지층의 막 두께가 이 범위보다 얇으면, 밀봉재 내에 기포가 남는 경우가 있다.
상기 경화성 수지층을 적층시키는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 본 개시의 시트상 프리프레그(경화성 수지층을 갖지 않는 것)의 편면 또는 양면 위에, 감압 또는 진공 하에서 인쇄나 디스펜스 등으로 경화성 조성물을 도포하고, 건조 후, 필요에 따라 가열함으로써, 미경화 또는 반경화의 경화성 수지층을 형성할 수 있다. 건조, 가열의 조건은 본 개시의 시트상 프리프레그와 마찬가지로 행할 수 있다. 상기 경화성 수지층의 형성은 관통 구멍 및/또는 오목부를 형성하기 전이어도 되고, 관통 구멍 및/또는 오목부를 형성한 후에 형성해도 된다.
본 개시의 시트상 프리프레그의 막 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5 내지 500㎛이다. 하한은 바람직하게는 10㎛, 보다 바람직하게는 15㎛, 더욱 바람직하게는 20㎛이다. 또한, 상한은 바람직하게는 400㎛, 보다 바람직하게는 300㎛, 더욱 바람직하게는 250㎛, 더욱 바람직하게는 200㎛이다. 본 개시의 시트상 프리프레그의 두께가 상기 범위를 상회하면, 전자 기기의 소형화, 경량화의 요구에 대응하는 것이 곤란해지는 경향이 있다. 한편, 두께가 상기 범위를 하회하면, 충분한 강인성을 얻는 것이 곤란해지고, 패키징에 의해 고강도화하는 것이 곤란해지는 경향이 있다.
[팬아웃 패키지의 제조 방법]
본 개시의 팬아웃 패키지의 제조 방법은 본 개시의 시트상 프리프레그를 사용한다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이 기판 위에 배열된 반도체 칩을 본 개시의 시트상 프리프레그로 밀봉하는 공정을 포함하는 방법이다.
도 7에, 본 개시의 시트상 프리프레그를 사용한 본 개시의 팬아웃 패키지의 제조 방법의 실시 양태의 일례의 모식도(단면도)를 나타낸다.
본 개시의 팬아웃 패키지는, 예를 들어 이하의 공정 I 내지 III을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
공정 I: 기판(42)(웨이퍼 또는 패널)에 임시 고정 테이프(43)를 붙이고, 상기 임시 고정 테이프(43)를 통해 기판(42)에 반도체 칩(41)을 첩부하여 기판(40)을 제조한다
공정 II: 본 개시의 시트상 프리프레그(도 7에서는 관통 구멍을 갖는 시트상 프리프레그(20))를 사용하여 반도체 칩(41)을 밀봉한다
공정 III: 기판(42)을 박리하여 재구축 웨이퍼(70)를 얻는다
본 개시의 팬아웃 패키지의 제조 방법은 이하의 공정 IV를 더 포함하고 있어도 된다.
공정 IV: 추가로 재배선층, 전극 형성을 형성하고, 다이싱을 행하여 팬아웃 패키지를 얻는다
상기 공정 II에 있어서의 본 개시의 시트상 프리프레그를 사용하여 반도체 칩을 밀봉하는 방법으로서는, 예를 들어 기판 위의 반도체 칩에 본 개시의 시트상 프리프레그를 접합하고, 표면 평탄화용 기판(71) 등을 사용하여 압축(예를 들어 0.1 내지 5㎫로 압박)하고, 상기 방법에 의해 가열 처리를 실시함으로써 행할 수 있다.
본 개시의 시트상 프리프레그의 관통 구멍 및/또는 오목부에 반도체 칩이 끼워 맞추어지기 때문에, 밀봉재 내에 기포가 남기 어렵다.
본 개시의 시트상 프리프레그로 반도체 칩을 밀봉함과 동시에, 또는 밀봉한 후에, 추가로 별도의 본 개시의 시트상 프리프레그, 또는 관통 구멍 및 오목부를 갖지 않는 평탄한 시트상 프리프레그를 사용하여 밀봉을 행해도 된다.
공정 IV에 있어서의 재배선층이나 전극 형성은 주지 관용의 방법으로 행할 수 있다. 재배선층이나 전극 형성은 약 200℃의 고온 환경 하에서 행해지는데, 본 개시의 시트상 프리프레그의 경화물은 열 선팽창 계수가 낮기 때문에, 반도체 칩의 열팽창률과의 차를 억제할 수 있고, 반도체 칩의 열팽창률과의 차에서 유래하는 응력에 의해 야기되는 휨이나 크랙을 억제할 수 있다.
[전자 기기]
본 개시의 전자 기기는 본 개시의 팬아웃 패키지를 구비한다. 본 개시의 팬아웃 패키지는 휨 방지성 및 내크랙성이 우수함과 함께, 밀봉재 내의 기포의 발생이 억제되어 있기 때문에, 발명의 전자 기기는 고성능이고, 또한 내구가 우수하다. 따라서, 본 개시의 전자 기기는 예를 들어 휴대 전화, 디지털 카메라, 스마트폰, 태블릿 단말기, 전자 사전 등의 휴대형 전자 기기에 적합하게 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 개시의 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 개시의 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
조제예 1: 지지체의 조제(셀룰로오스 부직포의 조제)
미소 섬유 셀리쉬 KY110N((주)다이셀제)의 슬러리를 0.2중량％로 희석하고, 감압 장치를 갖는 초지 머신(도요 세이키 세이사쿠쇼(주)제, 표준 각형 머신)을 사용하여, No.5C 여과지를 여과포로서 초지하여 습윤 상태의 셀룰로오스 부직포를 얻었다.
얻어진 습윤 상태의 셀룰로오스 부직포의 양면에 압지를 겹치고, 0.2㎫의 압력으로 1분간 프레스했다. 이어서, 0.2㎫의 압력으로 1분간 프레스하고, 추가로 표면 온도가 100℃로 설정된 드럼 드라이어(구마가이 리키 고교(주)제)에 첩부하여 120초간 건조시켜, 셀룰로오스 부직포(공극률: 60vol％, 평량 9.9g/m2, 열 선팽창 계수: 5ppm/K, 두께 25㎛)를 얻었다.
조제예 2: 지지체의 조제(셀룰로오스 부직포의 조제)
조제예 1과 동일한 방법에 의해 셀룰로오스 부직포(공극률: 60vol％, 평량 9.9g/m2, 열 선팽창 계수: 5ppm/K, 두께 200㎛)를 얻었다.
실시예 1 내지 5
(시트상 프리프레그의 조정)
표 1에 기재된 처방으로 경화성 조성물을 조제했다.
얻어진 경화성 조성물 중에, 감압 하, 조제예 1, 2에서 얻어진 셀룰로오스 부직포 또는 유리 클로스를 침지한 후에, 감압에 의한 용제 제거와 다시 경화성 조성물의 함침을 거쳐서, 평탄한(관통 구멍을 갖고 있지 않는) 시트상 프리프레그를 제작했다. 얻어진 시트상 프리프레그의 막 두께를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00005
(관통 구멍을 갖는 시트상 프리프레그의 제조)
상기에서 얻어진 시트상 프리프레그를 펀칭으로 발취하고, 도 2에 나타나는 37개의 한 변이 10.5㎜인 사각형의 관통 구멍을 갖는 시트상 프리프레그를 얻었다.
실시예 6 내지 12
(재구축 웨이퍼의 제조)
직경 6인치의 원형의 실리콘 웨이퍼 위에, 동 직경의 PET 양면 점착 필름을 붙이고, 한 변이 10㎜인 사각형으로 자른 유리 기판 37매를 10㎜ 간격으로 전체면에 배열하고, 도 4에 나타나는 반도체 칩을 배열한 기판을 제조했다.
이어서 표 2에 나타내는 조합으로, 상기에서 얻어진 시트상 프리프레그를, 기판 위에 배열한 유리 기판과 시트상 프리프레그의 관통 구멍의 위치가 맞도록 적층한 후, 가압하면서 150℃에서 2시간 경화시켰다. PET 필름을 통해 가접착되어 있던 실리콘 웨이퍼를 제거하여, 도 7의 70에 나타내는 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지(FOWLP)용 재구축 웨이퍼를 얻었다.
비교예 1
(밀봉제의 제조)
비스페놀 A 글리시딜에테르(YD128) 100g과 실리카 필러 187g을 분쇄기((주)이시카와 고죠제)에 투입하고, 30분간 혼련하여 필러를 고분산시켰다. 이어서, 리카시드 MH-700F를 87g, 에틸렌글리콜 2g 및 경화 촉진제(U-CAT 12XD) 0.5g을 추가하고, 혼련을 행하여, 실리카 필러를 50wt％ 함유하는 밀봉재를 제작했다.
(재구축 웨이퍼의 제조)
상기에서 얻어진 반도체 칩을 배열한 기판 위에, 상기에서 얻은 밀봉제를 도포하고, 가압하면서 150℃에서 2시간 경화시킴으로써 반도체 칩을 밀봉했다. PET 필름을 통해 가접착되어 있던 실리콘 웨이퍼를 제거하여, 도 1에 나타내는 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지(FOWLP)로부터 재배선층을 제외한 재구축 웨이퍼를 얻었다.
비교예 2, 3
관통 구멍을 갖고 있지 않은 시트상 프리프레그를 사용한 것 이외에는, 실시예 7, 10과 마찬가지로 하여 재구축 웨이퍼를 얻었다.
[평가]
상기 실시예, 비교예에서 얻어진 재구축 웨이퍼에 대하여 이하의 평가를 행하였다.
(유리 전이 온도(Tg), Tg보다 낮은 온도 영역에서의 열 선팽창 계수(α1), Tg보다 높은 온도 영역에서의 열 선팽창 계수(α2))
상기 실시예, 비교예에서 얻어진 재구축 웨이퍼의 유리 전이 온도 및 열 선팽창 계수는 하기 조건에서 측정했다. 또한, 모두 두번째 가열(2nd-heating)에서의 측정값을 채용했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
시험편 사이즈: 초기 길이 10㎜ × 폭 3.5㎜ × 두께 0.035㎜
측정 장치: 열기계적 분석 장치(Exstar TMA/SS7100, (주)히타치 하이테크놀러지즈제)
측정 모드: 인장, 정하중 측정(40mN)
측정 분위기: 질소
온도 조건: 첫번째 가열(1st-heating) -60℃부터 120℃, 5℃/min
냉각(cooling) 120℃부터 -60℃, 20℃/min
두번째 가열 -60℃부터 220℃, 5℃/min
(휨 방지성)
상기 실시예, 비교예에서 얻어진 재구축 웨이퍼를 평판 위에 두었을 때의, 중심부와 에지부의 평판으로부터의 높이의 차를 「휨」이라고 했다. 평판의 온도를 실온(20℃), 100℃, 200℃, 또는 250℃로 제어하고, 각각의 온도에 있어서의 「휨」을 측정했다. 「휨」의 수치가 모든 온도에 있어서 200㎛ 이하일 때, 휨 방지 효과의 평가를 「○」, 어느 온도에 있어서 200 내지 1000㎛일 때, 휨 방지 효과의 평가를 「△」, 1000㎛를 초과할 때, 휨 방지 효과의 평가를 「×」라고 했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(비아 형성)
상기 실시예, 비교예에서 얻어진 재구축 웨이퍼를, UV-YAG 레이저를 사용한 레이저 가공기에 의해 60㎛φ의 개구부를 형성했다. 형성 후, 비아 바닥의 상태를 현미경 관찰하여 스컴 등의 유무를 확인했다. 스컴 등의 이물이 관찰되지 않은 경우를 평가 「○」, 조금 이물이 관찰된 경우를 「△」, 많은 이물이 관찰된 경우를 「×」라고 했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(기포의 유무)
상기 실시예, 비교예에서 얻어진 재구축 웨이퍼를, X선을 사용하여 한 변이 10㎜인 사각형의 유리 기판 주변의 기포의 유무를 확인했다. 37개 중, 전혀 기포가 관찰되지 않은 경우를 「○」, 1 내지 4개에서 기포가 관찰된 것을 「△」, 5개 이상에서 기포가 관찰된 것을 「×」라고 했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00006
<에폭시 화합물>
· YD-128: 비스페놀 A형 디글리시딜에테르(에폭시 당량 190, 점도 13600mPa·s/25℃), 에폭시 당량 188.6, 신닛테츠스미킨 가가쿠(주)제
· EXA-4850-150: 변성 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 에폭시 당량: 433, 상품명 「EPICLON EXA-4850-150」, DIC사제
<경화제>
· 리카시드 MH-700F: 메틸헥사히드로 무수 프탈산, 산 무수물기 당량 164.5, 신니혼 리카(주)제
· 리카시드 HF-08: 지환족 산 무수물과 폴리알킬렌글리콜의 에스테르(디카르복실산), 카르복실기 당량 672.7, 신니혼 리카(주)제
· TD2091: 페놀노볼락, 수산기 당량 104.0, DIC사제
<수산기 함유 화합물>
· EG: 에틸렌글리콜, 와코 준야쿠 고교(주)제
<용제>
· 2-부타논, 와코 준야쿠 고교(주)제
<경화 촉진제>
· U-CAT 12XD: 특수 아민형 촉매, 산-아프로(주)제
· TPP: 트리페닐포스핀, 와코 준야쿠 고교(주)제
<실리카 필러>
· 실리카 필러: 입자경 3㎛ 이하, 닛폰 덴키 가라스(주)제
<유리 클로스>
· 유리 클로스: 공극률: 62vol％, 평량 24g/m2, 열 선팽창 계수: 3ppm/k, 두께 25㎛, 상품명 「1037」, 도요보(주)제
본 명세서에 개시된 각각의 양태는, 본 명세서에 개시된 것 외의 어떤 특징과도 조합할 수 있다.
각 실시 형태에 있어서의 각 구성 및 그들의 조합 등은 일례이며, 본 개시의 주지로부터 일탈하지 않는 범위 내에서 적절히 구성의 부가, 생략, 치환 및 기타의 변경이 가능하다. 본 개시는 실시 형태에 의해 한정되지 않고, 청구범위의 범위에 의해서만 한정된다.
상기에서 설명한 본 개시의 베리에이션을 이하에 부기한다.
[1] 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는, 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[2] 코어재로서 시트상 다공성 지지체의 구멍 내가 경화성 조성물로 충전된 구성을 갖는 시트상 프리프레그인, 상기 [1]에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[3] 상기 시트상 다공성 지지체의 열 선팽창 계수가 20ppm/K 이하(바람직하게는 10ppm/K 이하, 보다 바람직하게는 7ppm/K 이하)인, 상기 [2]에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[4] 상기 시트상 다공성 지지체의 공극률이 90 내지 10vol％(바람직하게는 80 내지 30vol％, 보다 바람직하게는 70 내지 30vol％, 더욱 바람직하게는 70 내지 50vol％)인, 상기 [2] 또는 [3]에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[5] 상기 시트상 다공성 지지체의 두께가 5 내지 500㎛(하한은 바람직하게는 10㎛, 보다 바람직하게는 15㎛, 더욱 바람직하게는 20㎛. 상한은 바람직하게는 300㎛, 보다 바람직하게는 200㎛, 보다 바람직하게는 100㎛, 더욱 바람직하게는 75㎛)인, 상기 [2] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[6] 상기 경화성 조성물이 경화성 화합물 (A)와, 경화제 (B) 및/또는 경화 촉매 (C)를 포함하는 조성물인, 상기 [2] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[7] 상기 경화성 화합물 (A)가, (A) 전량의 50중량％ 이상(바람직하게는 70중량％ 이상, 보다 바람직하게는 80중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 90중량％ 이상)이 에폭시 당량이 140 내지 3000g/eq(바람직하게는 170 내지 1000g/eq, 보다 바람직하게는 180 내지 1000g/eq, 더욱 바람직하게는 180 내지 500g/eq)의 에폭시 화합물을 포함하는, 상기 [6]에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[8] 상기 경화성 조성물 전량에 있어서의 경화성 화합물 (A)의 함유량이 30 내지 98중량％인, 상기 [6] 또는 [7]에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[9] 상기 경화성 조성물 전량에 있어서의, 방향족 에폭시 화합물(예를 들어, 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 고분자량 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지 및 변성 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지로부터 선택되는 화합물)의 함유량이 30 내지 98중량％인, 상기 [6] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[10] 상기 경화성 조성물 전량에 있어서의, 방향족 에폭시 화합물 이외의 에폭시 화합물이 차지하는 비율이 20중량％ 이하(바람직하게는 10중량％ 이하, 보다 바람직하게는 5중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 1중량％ 이하)인, 상기 [6] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[11] 상기 경화성 조성물에 포함되는 에폭시 화합물 전량에 있어서의, 방향족 에폭시 화합물(예를 들어, 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 고분자량 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지 및 변성 에피비스 타입 글리시딜에테르형 에폭시 수지로부터 선택되는 화합물)이 차지하는 비율이 60중량％ 이상(바람직하게는 70중량％ 이상, 보다 바람직하게는 80중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 90중량％ 이상)인, 상기 [6] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[12] 상기 경화성 조성물에 포함되는 에폭시 화합물 전량에 있어서의, 방향족 에폭시 화합물 이외의 에폭시 화합물이 차지하는 비율이 40중량％ 이하(바람직하게는 30중량％ 이하, 보다 바람직하게는 20중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 10중량％ 이하)인, 상기 [6] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[13] 상기 경화성 조성물이 경화성 화합물 (A)와 경화제 (B)를, 상기 (A)에 있어서의 경화성기 1몰에 대하여 (B)에 있어서의 상기 (A)의 경화성기와의 반응성기가 0.8 내지 1.2몰이 되는 비율로 함유하는, 상기 [6] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[14] 상기 경화성 조성물에 포함되는 모든 경화성 화합물 (A)(경화제 (B)도 함유하는 경우에는, 모든 경화성 화합물 (A)와 모든 경화제 (B))의 관능기당의 분자량의 가중 평균값이 180 내지 1000g/eq(바람직하게는 200 내지 700g/eq, 보다 바람직하게는 200 내지 500g/eq, 더욱 바람직하게는 250 내지 450g/eq, 특히 바람직하게는 300 내지 450g/eq)인, 상기 [6] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[15] 상기 경화성 조성물이 경화성 화합물 (A)와 경화 촉매 (C)를, 상기 (A) 100중량부에 대하여 (C) 0.1 내지 10중량부(0.01 내지 15중량부, 바람직하게는 0.01 내지 12중량부, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 10중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10중량부)의 비율로 함유하는, 상기 [6] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[16] 상기 경화성 조성물이 무기 필러 (E)를 경화성 조성물(100중량％)에 대하여 0 내지 10중량％(바람직하게는 0 내지 5중량％) 함유하는, 상기 [2] 내지 [15] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[17] 상기 경화성 조성물이 유기 필러 (D)를, 경화성 조성물에 포함되는 경화성 화합물 100중량부에 대하여 50중량부 이하(예를 들어, 1 내지 50중량부, 바람직하게는 45중량부 이하, 보다 바람직하게는 40중량부 이하) 함유하는, 상기 [2] 내지 [16] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[18] 상기 경화성 조성물(유기 필러 (D), 무기 필러 (E)를 제외함) 전량에 있어서의, 경화성 화합물 (A) 및 경화제 (B)의 합계 함유량이 차지하는 비율이 80중량％ 이상(바람직하게는 90중량％ 이상, 보다 바람직하게는 95중량％ 이상)인, 상기 [6] 내지 [17] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[19] 상기 경화성 조성물이 경화 촉진제를, 경화성 조성물 중에 포함되는 에폭시 화합물 100중량부에 대하여 3중량부 이하(예를 들어 0.1 내지 3중량부, 바람직하게는 0.2 내지 3중량부, 보다 바람직하게는 0.25 내지 2.5중량부) 함유하는, 상기 [6] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[20] 상기 경화성 조성물 단독의 경화물의 유리 전이 온도가 -60℃ 내지 100℃(상한은 바람직하게는 50℃, 보다 바람직하게는 40℃, 더욱 바람직하게는 25℃. 하한은 바람직하게는 -40℃, 보다 바람직하게는 -30℃, 더욱 바람직하게는 -20℃, 더욱 바람직하게는 -10℃, 더욱 바람직하게는 0℃, 더욱 바람직하게는 5℃, 특히 바람직하게는 10℃임)인, 상기 [2] 내지 [19] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[21] 상기 경화성 조성물 단독의 경화물의 열 선팽창 계수가 100ppm/K 이상(예를 들어 100 내지 700ppm/K, 바람직하게는 200 내지 500ppm/K, 보다 바람직하게는 300 내지 500ppm/K)인, 상기 [2] 내지 [20] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[22] 시트상 프리프레그 전체 체적에 있어서의, 다공성 지지체가 차지하는 비율이 10 내지 90vol％(바람직하게는 20 내지 70vol％, 보다 바람직하게는 30 내지 70vol％, 더욱 바람직하게는 30 내지 50vol％)인, 상기 [2] 내지 [21] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[23] 시트상 프리프레그 전체 체적에 있어서의 경화성 조성물이 차지하는 비율이 10 내지 90vol％(바람직하게는 30 내지 80vol％, 보다 바람직하게는 30 내지 70vol％, 더욱 바람직하게는 50 내지 70vol％)인, 상기 [2] 내지 [22] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[23] 시트상 프리프레그의 경화물의 유리 전이 온도가 -60℃ 내지 100℃(바람직하게는 0 내지 90℃, 보다 바람직하게는 5 내지 80℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 75℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 60℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 50℃, 더욱 바람직하게는 10 내지 40℃, 특히 바람직하게는 15 내지 40℃)인, 상기 [1] 내지 [22] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[24] 시트상 프리프레그의 경화물의 유리 전이 온도 이상의 온도 영역에서의 열 선팽창 계수(α2)가 20ppm/K 이하(예를 들어 -1 내지 20ppm/K, 바람직하게는 15ppm/K 이하, 보다 바람직하게는 12ppm/K 이하, 더욱 바람직하게는 10ppm/K 이하)인, 상기 [1] 내지 [23] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[25] 시트상 프리프레그의 경화물의 유리 전이 온도 이하의 온도 영역에서의 열 선팽창 계수(α1)가 55ppm/K 이하(예를 들어 -1 내지 55ppm/K, 바람직하게는 50ppm/K 이하, 보다 바람직하게는 45ppm/K 이하, 더욱 바람직하게는 25ppm/K 이하, 더욱 바람직하게는 20ppm/K 이하)인, 상기 [1] 내지 [24] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[26] 상기 관통 구멍 및/또는 오목부가 팬아웃 패키지의 반도체 칩 탑재 부분에 상당하는 위치에 배치되어 있는, 상기 [1] 내지 [25] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[27] 시트상 프리프레그의 오목부의 깊이가 10 내지 500㎛인, 상기 [1] 내지 [26] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[28] 시트상 프리프레그의 관통 구멍 및 오목부의 면적(상면도로부터 본 면적)이 1 내지 400㎟인, 상기 [1] 내지 [27] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[29] 적어도 한쪽의 면에 경화성 수지층이 적층되어 있는, 상기 [1] 내지 [28] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[30] 상기 경화성 수지층의 막 두께가 10 내지 200㎛(바람직하게는 20 내지 100㎛)인, 상기 [29]에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[31] 2매 이상의 시트상 프리프레그가 적층되어 있는, 상기 [1] 내지 [30] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[32] 시트상 프리프레그의 막 두께가 5 내지 500㎛(하한은 바람직하게는 10㎛, 보다 바람직하게는 15㎛, 더욱 바람직하게는 20㎛. 상한은 바람직하게는 400㎛, 보다 바람직하게는 300㎛, 더욱 바람직하게는 250㎛, 더욱 바람직하게는 200㎛)인, 상기 [1] 내지 [31] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[33] 시트상 프리프레그의 코어재가 셀룰로오스 섬유의 부직포인, 상기 [2] 내지 [32] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
[34] 상기 [1] 내지 [33] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그를 사용하는, 팬아웃 패키지의 제조 방법.
[35] 이하의 공정을 포함하는, 상기 [34]에 기재된 팬아웃 패키지의 제조 방법.
기판 위에 배열된 반도체 칩을 상기 [1] 내지 [33] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그로 밀봉한다
[36] 이하의 공정 I 내지 III을 포함하는, 상기 [34] 또는 [35]에 기재된 팬아웃 패키지의 제조 방법.
공정 I: 기판(웨이퍼 또는 패널)에 임시 고정 테이프를 붙이고, 상기 임시 고정 테이프를 통해 기판에 반도체 칩을 첩부한다
공정 II: 상기 [1] 내지 [33] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그를 사용하여 반도체 칩을 밀봉한다
공정 III: 기판을 박리하여 재구축 웨이퍼를 얻는다
[37] 이하의 공정 IV를 더 포함하는, 상기 [36]에 기재된 팬아웃 패키지의 제조 방법.
공정 IV: 추가로 재배선층, 전극 형성을 형성하고, 다이싱을 행하여 팬아웃 패키지를 얻는다
[38] 반도체 칩이, 상기 [1] 내지 [33] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그의 경화물에 의해 밀봉되어 있는 팬아웃 패키지.
[39] 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지 또는 팬아웃 패널 레벨 패키지인, 상기 [38]에 기재된 팬아웃 패키지.
[40] 상기 [38] 또는 [39]에 기재된 팬아웃 패키지를 구비한 전자 기기.
[41] 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는 시트상 프리프레그의 팬아웃 패키지 밀봉제로서의 사용.
[42] 상기 시트상 프리프레그가 상기 [2] 내지 [33] 중 어느 하나에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그인, 상기 [41]에 기재된 사용.
본 개시의 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그는 FOWLP나 FOPLP 등의 팬아웃 패키지의 밀봉 재료로서 적합하게 사용할 수 있다.
10: 팬아웃 패키지
11: 밀봉재
12: 반도체 칩
13: 재배선층
20: 시트상 프리프레그(관통 구멍을 갖는 것)
21: 관통 구멍
30: 시트상 프리프레그(오목부를 갖는 것)
31: 오목부
40: 반도체 칩을 배열한 기판(웨이퍼 또는 패널)
41: 반도체 칩
42: 기판(웨이퍼 또는 패널)
43: 임시 고정 테이프
50: 시트상 프리프레그(관통 구멍도 오목부도 갖지 않는 것)
51, 61: 밀봉재
70: 재구축 웨이퍼
71: 표면 평탄화용 기판

Claims (11)

  1. 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는, 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
  2. 제1항에 있어서, 상기 관통 구멍 및/또는 오목부가, 팬아웃 패키지의 반도체 칩 탑재 부분에 상당하는 위치에 배치되어 있는, 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그의 경화물의 유리 전이 온도 이상의 온도 영역에서의 열 선팽창 계수(α2)가 20ppm/K 이하인, 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 한쪽의 면에 경화성 수지층이 적층되어 있는, 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 2매 이상의 시트상 프리프레그가 적층되어 있는, 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 시트상 프리프레그의 코어재가 셀룰로오스 섬유의 부직포인, 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그를 사용하는, 팬아웃 패키지의 제조 방법.
  8. 반도체 칩이 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 팬아웃 패키지 밀봉용 시트상 프리프레그의 경화물에 의해 밀봉되어 있는, 팬아웃 패키지.
  9. 제8항에 있어서, 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지 또는 팬아웃 패널 레벨 패키지인, 팬아웃 패키지.
  10. 제8항 또는 제9항에 기재된 팬아웃 패키지를 구비한 전자 기기.
  11. 관통 구멍 및/또는 오목부를 갖는 시트상 프리프레그의 팬아웃 패키지 밀봉제로서의 사용.
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