TW201932571A - 樹脂薄片 - Google Patents
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Abstract
一種樹脂薄片,其用於電子部件的密封,前述樹脂薄片包括含有環氧樹脂的樹脂組合物所形成的硬化性樹脂組合物層,將前述硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層的在150℃的儲存模數為0.1MPa以上、1000MPa以下,將前述樹脂組合物硬化而成的硬化物的玻璃轉移溫度為30℃以上、160℃以下。依照該樹脂薄片,即使是使用較大面積的樹脂薄片的情形,亦能夠良好地抑制所得到的密封體的翹曲。
Description
本發明關於能夠適用於基於面板等級封裝之電子部件的密封的樹脂薄片。
以往,於半導體裝置的製造方法中,使用包括硬化性的樹脂組合物層的樹脂薄片,進行半導體晶片等的電子部件的密封。例如,對設置於支撐體上的電子部件,積層該樹脂薄片的樹脂組合物層後,加壓樹脂組合物層,並將電子部件埋入樹脂組合物層。然後,將該樹脂組合物層硬化,而形成硬化層,藉此得到藉由該硬化層密封電子部件而成的密封體,視需要將該密封體切斷並單片化,藉此得到半導體裝置。
如上所述而形成的硬化層,通常容易產生與其主面平行的方向的收縮。另一方面,積層有該硬化層的電子部件、支撐體等,與硬化層相較之下難以產生此種的收縮。因此,有硬化層的收縮量與電子部件或支撐體的收縮量產生差異,而在密封體產生翹曲的情形。發生此種翹曲的密封體,有無法適當施行密封後的步驟(後步驟)、無法施行正確的印刷等的情形。
於專利文獻1~3中,揭示其目的為抑制此種密封體的翹曲的樹脂薄片。特別是,專利文獻1中揭示一種薄片狀積層材料,使用含有環氧樹脂、硬化劑以及施行規定的表面處理的無機填充材之樹脂組合物而形成。而且,專利文獻2中揭示一種樹脂薄片,具有滿足規定關係的活性化能量(Ea),並且熱硬化物滿足規定的玻璃轉移溫度、熱膨脹係數以及儲存模數。進而,專利文獻3揭示一種樹脂薄片,含有規定含量的無機填充劑,並具有規定的最低黏度。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利公開2016-8280號公報
[專利文獻2] 日本專利公開2015-86359號公報
[專利文獻3] 國際公開第2014/136720號
[專利文獻2] 日本專利公開2015-86359號公報
[專利文獻3] 國際公開第2014/136720號
[發明所要解決的課題]
但是,製造半導體封裝以作為半導體裝置的情形增加。特別是,近年來對於半導體封裝的小型、薄型化的要求非常高,為了滿足此種的要求,提案有扇出型的半導體封裝。作為扇出型的半導體封裝的製造方法,以300~700mm見方程度的基板尺寸製造之面板等級的扇出封裝技術(FOPLP)正受到注目。
但是,製造半導體封裝以作為半導體裝置的情形增加。特別是,近年來對於半導體封裝的小型、薄型化的要求非常高,為了滿足此種的要求,提案有扇出型的半導體封裝。作為扇出型的半導體封裝的製造方法,以300~700mm見方程度的基板尺寸製造之面板等級的扇出封裝技術(FOPLP)正受到注目。
FOPLP此種的面板等級封裝,作為樹脂薄片,使用具有大面積者,但伴隨著樹脂薄片的面積變大,如同前述的硬化層的收縮之影響亦變大。亦即是,樹脂薄片的面積變得越大,局部收縮變得越容易累積,其結果,與面積較小的樹脂薄片相較之下,密封體整體的翹曲成為特別大者,特別是,在樹脂薄片周緣部的翹曲成為顯著者。
此處,如同專利文獻1~3所揭示的習知樹脂薄片,並無法得到充分地抑制所得到的密封體的翹曲之效果,特別是,於使用面板等級封裝此種大面積的樹脂薄片的情形,無法充分地抑制該翹曲。
本發明是鑑於此種實情而成者,其目的為提供一種樹脂薄片,即使是使用較大面積的樹脂薄片的情形,亦能夠良好地抑制所得到的密封體的翹曲。
[用於解決課題的手段]
[用於解決課題的手段]
為了達成上述目的,第1本發明提供一種樹脂薄片,其用於電子部件的密封,其特徵在於前述樹脂薄片包括含有環氧樹脂的樹脂組合物所形成的硬化性樹脂組合物層,將前述硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層的在150℃的儲存模數為0.1MPa以上、1000MPa以下,將前述樹脂組合物硬化而成的硬化物的玻璃轉移溫度為30℃以上、160℃以下(發明1)。
上述發明(發明1)的樹脂薄片,藉由使玻璃轉移溫度為上述範圍,在將硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層中難以產生收縮應力,並且藉由使上述儲存模數為上述範圍,在硬化層中產生的應力被良好地緩和,藉此能夠抑制所得到的密封體的翹曲的產生。
於上述發明(發明1)中,前述環氧樹脂較佳包含雙酚F型環氧樹脂(發明2)。
於上述發明(發明2)中,前述雙酚F型環氧樹脂的環氧當量較佳為150g/eq以上、10000g/eq以下(發明3)。
於上述發明(發明2、3)中,前述雙酚F型環氧樹脂較佳於兩末端具有環氧基(發明4)。
於上述發明(發明2~4)中,前述樹脂組合物中,相對於前述雙酚F型環氧樹脂的含量,前述雙酚F型樹脂以外的環氧樹脂的含量的合計值的比例,以質量比計,較佳為0以上、10以下(發明5)。
於上述發明(發明1~5)中,較佳為前述樹脂組合物以50質量%以上、90質量%以下而含有無機微粒(發明6)。
於上述發明(發明1~6)中,較佳為前述樹脂組合物以1質量%以上、30質量%以下而含有熱塑性樹脂(發明7)。
於上述發明(發明1~7)中,前述硬化層的在25~180℃的平均線膨脹係數較佳為200ppm/K以下(發明8)。
於上述發明(發明1~8)中,較佳是用於基於面板等級封裝的電子部件的密封(發明9)。
[發明效果]
[發明效果]
依照本發明的樹脂薄片,即使是使用較大面積的樹脂薄片的情形,亦能夠良好地抑制所得到的密封體的翹曲。
以下對本發明的實施型態進行說明。
1.硬化性樹脂組合物層
本實施型態的樹脂薄片,包括含有環氧樹脂的硬化性樹脂組合物形成的硬化性樹脂組合物層。硬化性樹脂組合物層可藉由加熱等而硬化。亦即,硬化性樹脂組合物層在構成樹脂薄片的狀態時為未硬化者。硬化性樹脂組合物層可為熱硬化性,亦可為活性能量線硬化性,但較佳為熱硬化性。藉由為熱硬化性,即使是難以對積層的硬化性樹脂組合物層照射能量線的情形,亦能夠藉由加熱該硬化性樹脂組合物層,而將其良好地硬化。
1.硬化性樹脂組合物層
本實施型態的樹脂薄片,包括含有環氧樹脂的硬化性樹脂組合物形成的硬化性樹脂組合物層。硬化性樹脂組合物層可藉由加熱等而硬化。亦即,硬化性樹脂組合物層在構成樹脂薄片的狀態時為未硬化者。硬化性樹脂組合物層可為熱硬化性,亦可為活性能量線硬化性,但較佳為熱硬化性。藉由為熱硬化性,即使是難以對積層的硬化性樹脂組合物層照射能量線的情形,亦能夠藉由加熱該硬化性樹脂組合物層,而將其良好地硬化。
(1)物性等
本實施型態的樹脂薄片,將前述硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層的在150℃的儲存模數為0.1MPa以上、1000MPa以下。藉由使該儲存模數為上述範圍,能夠良好地緩和硬化層所產生的應力。由於此種的應力為密封體翹曲的主要原因,藉由緩和該應力,抑制密封體的翹曲成為可能。而且,硬化性樹脂組合物層為熱硬化性的情形,通常將硬化性樹脂組合物層加熱至180℃程度並硬化,其後,形成的硬化層被冷卻至室溫。此處,硬化層的應力在該冷卻之際容易產生,但藉由使上述儲存模數為上述範圍,能夠良好地緩和該應力,藉此,能夠有效地抑制密封體的翹曲。
本實施型態的樹脂薄片,將前述硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層的在150℃的儲存模數為0.1MPa以上、1000MPa以下。藉由使該儲存模數為上述範圍,能夠良好地緩和硬化層所產生的應力。由於此種的應力為密封體翹曲的主要原因,藉由緩和該應力,抑制密封體的翹曲成為可能。而且,硬化性樹脂組合物層為熱硬化性的情形,通常將硬化性樹脂組合物層加熱至180℃程度並硬化,其後,形成的硬化層被冷卻至室溫。此處,硬化層的應力在該冷卻之際容易產生,但藉由使上述儲存模數為上述範圍,能夠良好地緩和該應力,藉此,能夠有效地抑制密封體的翹曲。
另一方面,若上述儲存模數未滿0.1MPa,則在對電子部件藉由硬化層密封而成的密封體施加負荷之際,容易產生下述的問題:硬化層成為容易變形者,產生電子部件的破損,電子部件由規定的位置偏移等。而且,若上述儲存模數超過1000Mpa,則無法充分地緩和硬化層所產生的應力,成為無法充分地抑制密封體的翹曲者。由這些觀點,上述儲存模數,較佳為0.5MPa以上,特佳為1MPa以上。而且,上述儲存模數,較佳為500MPa以下,特佳為100MPa以下。再者,上述儲存模數的測定方法的細節,如同後述試驗例的記載。
而且,在本實施型態的樹脂薄片,將樹脂組合物硬化而成的硬化物的玻璃轉移溫度為30℃以上、160℃以下。藉由使該玻璃轉移溫度為上述範圍,在將硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層中,難以產生收縮應力,藉此,能夠良好地抑制密封體的翹曲的發生。
而且,如上所述之藉由玻璃轉移溫度的控制而難以產生收縮應力的作用,與如前所述之藉由儲存模數的控制而緩和所產生的應力的作用,兩者產生相乘,藉此使本實施型態的樹脂薄片成為能夠良好地抑制密封體的翹曲者,特別是,即使是使用較大面積的樹脂薄片的情形,亦能夠良好地抑制所得到的密封體的翹曲。
若上述玻璃轉移溫度未滿30℃,則作為所得到的密封體的半導體裝置被加熱或發熱之際,硬化層成為具有流動性者,且成為難以維持規定的形狀者,其結果,造成電子部件的密封受損等,容易對半導體裝置的性能產生不好的影響。另一方面,若上述玻璃轉移溫度超過160℃,則無法充分地抑制在硬化層的收縮應力的產生,成為無法充分地抑制密封體的翹曲者。由這些觀點,上述玻璃轉移溫度,較佳為45℃以上,特佳為60℃以上。而且,上述玻璃轉移溫度,較佳為150℃以下,特佳為140℃以下。再者,上述玻璃轉移溫度的測定方法的細節,如同後述試驗例的記載。
再者,在本實施型態的硬化層的平均線膨脹係數,與使用習知的樹脂薄片所形成的硬化層的平均線膨脹係數相比,亦可為較大的值。本實施型態的硬化層,藉由使前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自為前述範圍,在硬化層中難以產生收縮應力,同時能夠良好地緩和產生的應力,藉此,能夠抑制密封體的翹曲。因此,本實施型態的硬化體,即使平均線膨脹係數為較大的值,抑制密封體的翹曲亦成為可能。
具體而言,在本實施型態的樹脂薄片,將硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層之在25~180℃的平均線膨脹係數,較佳為1ppm/K以上,特佳為5ppm/K以上,進一步更佳為10ppm/K以上。而且,該平均線膨脹係數,較佳為200ppm以下,特佳為180ppm/K以下,進一步更佳為150ppm/K以下。藉由使上述平均線膨脹係數為1ppm/K以上,樹脂薄片的柔軟性提升,並達成更為優良的操作性。而且,藉由使上述平均線膨脹係數為200ppm/K以下,依存於溫度的硬化層的形狀變化,特別是在與硬化層的主面平行的方向之硬化層的收縮難以產生。因此,硬化層的收縮量與積層於該硬化層的電子部件、支撐體等的收縮量的差之降低成為可能,藉此成為有效地抑制密封體的翹曲者。再者,上述平均線膨脹係數的測定方法的細節,如同後述試驗例的記載。
本實施型態的硬化性樹脂組合物層的厚度,較佳為5μm以上,特佳為10μm以上,進一步更佳為20μm以上。另一方面,硬化性樹脂組合物層的厚度,較佳為500μm以下,特佳為300μm以下,進一步更佳為200μm以下。藉由使硬化性樹脂組合物層的厚度為5μm以上,成為對電子部件的埋入性優良者。而且,藉由使硬化性樹脂組合物層的厚度為500μm以下,作為使用本實施型態的樹脂薄片所得到的密封體之半導體裝置的小型化、薄膜化變得容易。
(2)樹脂組合物的各成分
本實施型態的樹脂組合物含有環氧性樹脂作為熱固性樹脂。而且,本實施型態的樹脂組合物亦可以含有環氧樹脂以外的熱固性樹脂。此外,本實施型態的樹脂組合物較佳是含有熱塑性樹脂、無機微粒以及硬化觸媒。
(2-1)熱固性樹脂
因為樹脂組合物含有熱固性樹脂,藉由加熱由該樹脂組合物而形成的硬化性樹脂組合物層能夠良好地硬化,並使強固的密封電子部件成為可能。
本實施型態的樹脂組合物含有環氧性樹脂作為熱固性樹脂。而且,本實施型態的樹脂組合物亦可以含有環氧樹脂以外的熱固性樹脂。此外,本實施型態的樹脂組合物較佳是含有熱塑性樹脂、無機微粒以及硬化觸媒。
(2-1)熱固性樹脂
因為樹脂組合物含有熱固性樹脂,藉由加熱由該樹脂組合物而形成的硬化性樹脂組合物層能夠良好地硬化,並使強固的密封電子部件成為可能。
作為熱固性樹脂的環氧樹脂,一般而言,具有接受加熱則三維網狀化並形成強固的硬化物的性質。作為此種環氧樹脂,可使用公知的各種環氧樹脂,具體而言,可舉出雙酚F、雙酚A、間苯二酚、苯基酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等的苯酚類的環氧丙基醚;丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等的醇類的環氧丙基醚;鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、四氫化鄰苯二甲酸等的羧酸的環氧丙基醚;將鍵結於苯胺異氰尿酸酯等的氮原子的活性氫以環氧丙基取代的環氧丙基型或烷基環氧丙基型的環氧樹脂;如同乙烯基環己烷二環氧化物、3,4-環氧基環己基甲基-3,4-二環己烷羧酸酯、2-(3,4-環氧)環己基-5,5-螺(3,4-環氧基)環己烷間二氧六環等的藉由,例如,氧化將分子內的碳-碳雙鍵導入環氧基的所謂的脂環型環氧化物。此外,亦可以使用具有聯苯骨架、三苯甲烷骨架、二環己二烯骨架、萘骨架等的環氧樹脂。這些環氧樹脂可1種單獨或2種以上混合使用。
上述的環氧樹脂中,由容易將前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自調整至前述範圍的觀點,較佳為使用雙酚F的環氧丙基醚(雙酚F型環氧樹脂)。雙酚F型環氧樹脂可為僅於單側末端具有環氧基者,但由成為更容易將前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自調整至前述範圍者,且藉此能夠有效地抑制密封體的翹曲的觀點,較佳是兩末端具有環氧基者。
雙酚F型環氧樹脂的環氧當量,較佳為150g/eq以上,特佳為250g/eq以上,進一步更佳為400g/eq以上。而且,該環氧當量,較佳為10000g/eq以下,特佳為5000g/eq以下,進一步更佳為2000g/eq以下。藉由使雙酚F型環氧樹脂的環氧當量為上述範圍,變得更容易將前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自調整至前述範圍,變得容易良好地抑制密封體的翹曲,同時成為硬化性樹脂組合物層容易達成良好的硬化性者。
而且,在本實施型態的樹脂組合物,較佳是與雙酚F型環氧樹脂同時併用作為環氧樹脂的雙酚A的環氧丙基醚(雙酚A型環氧樹脂)、具有聯苯骨架的環氧樹脂(聯苯型環氧樹脂)、具有萘骨架的環氧樹脂(萘型環氧樹脂)或這些的組合。藉由使用這些環氧樹脂,成為更容易將前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自調整至前述範圍者。
作為環氧樹脂以外的熱固性樹脂,只要是使樹脂組合物層的硬化成為可能者,並沒有特別的限制,例如,可使用密封材料中通常含有的樹脂。具體而言,可舉出苯酚樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、聚酯樹脂、胺基甲酸乙酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、苯并噁嗪樹脂、苯氧基樹脂、酸酐化合物、胺系化合物、萘酚系樹脂、活性酯系樹脂、苯并噁嗪系樹脂、氰酸酯系樹脂等,這些可1種單獨或2種以上混合使用。這些之中,較佳使用苯酚樹脂。
作為苯酚樹脂,可舉出,例如,雙酚A、四亞甲基雙酚A、二烯丙基雙酚A、聯苯酚、雙酚F、二烯丙基雙酚F、三苯甲烷型苯酚、四酚、酚醛清漆型苯酚、甲酚酚醛清漆樹脂、具有聯苯芳烷基骨架的苯酚(聯苯型苯酚)等,這些的苯酚樹脂可1種單獨或2種以上混合使用。
在樹脂組合物中的熱硬化性樹脂的含量,較佳為10質量%以上,特佳為15質量%以上,進一步更佳為20質量%以上。而且,該含量,較佳為60質量%以下,特佳為50質量%以下,進一步更佳為40質量%以下。藉由使該含量為10質量%以上,成為樹脂組合物層的硬化更為充分者,能夠更為強固的密封電子部件。而且,藉由使該含量為60質量%以下,能夠更為抑制樹脂組合物層的非希望階段的硬化,成為保存穩定性更為優良者。
而且,樹脂組合物在含有上述雙酚F型環氧樹脂的情形,在樹脂組合物中的雙酚F型環氧樹脂以外的環氧樹脂的含量的合計值相對於雙酚F型環氧樹脂的含量之比例,以質量比計,較佳為10以下、特佳為7以下,進一步更佳為5以下。藉由使該比例為10以下,充分確保雙酚F型環氧樹脂的含量,成為容易將前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自調整至前述範圍者,藉此能有效地抑制密封體的翹曲。再者,上述比例的下限值並沒有特別的限制,例如,以質量比計,較佳為0以上,特佳為0.1以上。
(2-2)熱塑性樹脂
本實施型態的樹脂組合物,較佳為含有熱塑性樹脂。藉此,樹脂組合物層容易形成為片狀,同時成為更容易將前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自調整至前述範圍者。作為熱塑性樹脂,可舉出,例如,苯氧基系樹脂、烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚酯聚氨酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、醯胺系樹脂、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物(SIS)等的苯乙烯系樹脂、矽烷系樹脂、橡膠系樹脂、聚乙烯縮醛系樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碸系樹脂、氟系樹脂等,這些可1種單獨或2種以上混合使用。而且,這些熱塑性樹脂亦可為具有硬化性的官能基者。
本實施型態的樹脂組合物,較佳為含有熱塑性樹脂。藉此,樹脂組合物層容易形成為片狀,同時成為更容易將前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自調整至前述範圍者。作為熱塑性樹脂,可舉出,例如,苯氧基系樹脂、烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚酯聚氨酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、醯胺系樹脂、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物(SIS)等的苯乙烯系樹脂、矽烷系樹脂、橡膠系樹脂、聚乙烯縮醛系樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碸系樹脂、氟系樹脂等,這些可1種單獨或2種以上混合使用。而且,這些熱塑性樹脂亦可為具有硬化性的官能基者。
作為上述苯氧基系樹脂,並沒有特別的限制,可舉,例如,出雙酚A型、雙酚F型、雙酚A/雙酚F共聚型、雙酚S型、雙酚苯乙酮型、酚醛清漆型、芴型、二環戊二烯型、降莰烯型、萘型、蒽型、金剛烷型、萜烯型、三甲基環己烷型、聯苯酚型、聯苯型等,這些之中,較佳為使用雙酚A型苯氧基樹脂。
在樹脂組合物中的熱塑性樹脂的含量,較佳為1質量%以上,特佳為3質量%以上,進一步更佳為5質量%以上。而且,該含量,較佳為30質量%以下,特佳為20質量%以下,進一步更佳為10質量%以下。藉由使該含量為上述範圍,樹脂組合物層變得更容易形成為片狀,有效地提升操作性。再者,熱塑性樹脂的上述含量,為固體成分換算值。
(2-3)無機微粒
本實施型態的組合物,較佳是含有無機微粒。藉此,硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層,成為有效地發揮優良的機械強度者。
本實施型態的組合物,較佳是含有無機微粒。藉此,硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層,成為有效地發揮優良的機械強度者。
作為無機微粒,可舉出,例如,二氧化矽、氧化鋁、玻璃、氧化鈦、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁、硼酸鋁晶鬚、氮化硼、結晶性二氧化矽、非晶性二氧化矽、多鋁紅柱石(mullite)、堇青石等的複合氧化物、蒙脫石、膨潤石(smectite)、水鋁石(boehmite)、滑石、氧化鐵、碳化矽、氧化鋯等作為材料的無機微粒,這些可1種單獨或2種以上混合使用。這些之中,較佳使用二氧化矽微粒、氧化鋁微粒,特佳使用二氧化矽微粒。
上述無機微粒,較佳是藉由表面處理劑而進行表面處理。藉此,成為樹脂組合物中的無機微粒的分散性、填充性等優良者。作為上述表面處理劑,可舉出環氧基矽烷、乙烯基矽烷、矽氮烷化合物、烷氧基矽烷、矽烷耦合劑等。這些可單獨使用,亦可組合使用。
作為表面處理劑的較佳例,可舉出3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷等的環氧基矽烷以及乙烯基三甲氧基矽烷等的乙烯基矽烷。
上述無機微粒的平均粒徑,較佳為0.01μm以上,特佳為0.1μm以上,進一步更佳為0.3μm以上。而且,上述二氧化矽填料的平均粒徑,較佳為5.0μm以下,特佳為3.0μm以下,進一步更佳為1.0μm以下。藉由使二氧化矽填料的平均粒徑為上述範圍,樹脂組合物中的分散性提升,且硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層變得容易有效地發揮機械強度,同時成為更容易將前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自調整至前述範圍者。再者,本說明書的無機微粒的平均粒徑,是藉由動態光散射法測定的值,可使用,例如,粒度分佈測定裝置(日機裝公司製,製品名「Nanotrac Wave-UT151」)測定。
而且,上述無機微粒的最大粒徑,較佳為0.05μm以上,特佳為0.5μm以上。而且,該最大粒徑,較佳為10μm以下,特佳為5μm以下。藉由使無機微粒的最大粒徑為上述範圍,變得容易在硬化層中填充無機微粒,且成為硬化層具有更優良的機械強度者。再者,本說明書的無機微粒的最大粒徑,是藉由動態光散射法測定的值,可使用,例如,粒度分佈測定裝置(日機裝公司製,製品名「Nanotrac Wave-UT151」)測定。
在樹脂組合物中的無機微粒的含量,較佳為50質量%以上,特佳為60質量%以上,進一步更佳為70質量%以上,而且,該含量,較佳為90質量%以下,特佳為85質量%以下,進一步更佳為80質量%以下。藉由使無機微粒的含量為50質量%以上,將硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層成為具有更為良好的機械強度者。而且,藉由使無機微粒的含量為90質量%以下,硬化性樹脂組合物層成為容易硬化者,作為所得到的密封體的半導體裝置成為具有更良好的品質者。再者,無機微粒的上述含量為固體成分換算值。
再者,在習知的樹脂薄片中,由控制硬化層的線膨脹係數,並抑制密封體的翹曲的觀點,通常是使無機微粒的含量相對較多。但是,本實施型態的樹脂薄片,藉由使前述儲存模數以及玻璃轉移溫度各自為前述範圍,在硬化層中難以產生收縮應力,同時能夠良好地緩和生成的應力,藉此能夠有效地抑制密封體的翹曲。因此,在本實施型態的樹脂組合物中,將無機微粒的含量抑制在90質量%以下,能夠容易的兼顧達成硬化性樹脂組合物的優良硬化性,以及抑制所得到的密封體的翹曲的產生。
(2-4)硬化觸媒
本實施型態的樹脂組合物,較佳是含有硬化觸媒。藉此,使熱固性樹脂的硬化反應有效地進行成為可能,且硬化性樹脂組合物層良好地硬化成為可能。作為硬化觸媒的例子,可舉出咪唑系硬化觸媒、胺系硬化觸媒、磷系硬化觸媒等。
本實施型態的樹脂組合物,較佳是含有硬化觸媒。藉此,使熱固性樹脂的硬化反應有效地進行成為可能,且硬化性樹脂組合物層良好地硬化成為可能。作為硬化觸媒的例子,可舉出咪唑系硬化觸媒、胺系硬化觸媒、磷系硬化觸媒等。
作為咪唑系硬化觸媒的具體例,可舉出,例如,2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2-苯基-4,5-二(羥基甲基)咪唑等,由反應性的觀點,較佳使用2-乙基-4-甲基咪唑。
作為胺系硬化觸媒的具體例,可舉出2,4-二胺基-6-〔2'-甲基咪唑基-(1')〕乙基-s-三嗪等的三嗪化合物、1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一烯-7(DBU)、三伸乙基二胺、二甲苄胺、三乙醇胺等的三級胺化合物。其中,較佳為2,4-二胺基-6-〔2'-甲基咪唑基-(1')〕乙基-s-三嗪。
而且,作為磷系硬化觸媒的具體例,可舉出三苯基膦、三丁基膦、三(對甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦等。
上述硬化觸媒,可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
在樹脂組合物中的硬化觸媒的含量,較佳為0.01質量%以上,特佳為0.05質量%以上,進一步更佳為0.1質量%以上,而且,該含量,較佳為2.0質量%以下,特佳為1.5質量%以下,進一步更佳為1.0質量%以下。藉由使該含量為上述範圍,將樹脂組合物更為良好地硬化成為可能。再者,硬化觸媒的上述含量為固體成分換算值。
(2-5)其他成分
本實施型態的樹脂組合物,亦可以進一步含有塑化劑、穩定劑、黏著賦予劑、耦合劑、抗靜電劑、抗氧化劑等。
本實施型態的樹脂組合物,亦可以進一步含有塑化劑、穩定劑、黏著賦予劑、耦合劑、抗靜電劑、抗氧化劑等。
2.剝離片
本實施型態的樹脂薄片,亦可以包括積層於硬化性樹脂組合物層的至少一側的面的剝離片。剝離片的構成為任意,例如,聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯膜、聚丙烯、聚乙烯等的聚烯烴膜等的塑膠膜。較佳為在這些的剝離面(與樹脂薄片的硬化性樹脂組合物層接觸的面),施行剝離處理。作為剝離處理所使用的剝離劑,可舉出,例如,矽酮系、氟系、長鏈烷基系、醇酸系、烯烴系、橡膠系等的剝離劑。
本實施型態的樹脂薄片,亦可以包括積層於硬化性樹脂組合物層的至少一側的面的剝離片。剝離片的構成為任意,例如,聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等的聚酯膜、聚丙烯、聚乙烯等的聚烯烴膜等的塑膠膜。較佳為在這些的剝離面(與樹脂薄片的硬化性樹脂組合物層接觸的面),施行剝離處理。作為剝離處理所使用的剝離劑,可舉出,例如,矽酮系、氟系、長鏈烷基系、醇酸系、烯烴系、橡膠系等的剝離劑。
關於樹脂薄片的厚度並沒有特別的限制,通常較佳為5μm以上,特佳為10μm以上,進一步更佳為20μm以上。而且,該厚度通常較佳為500μm以下,特佳為300μm以下,進一步更佳為200μm以下。
3.樹脂薄片的製造方法
本實施型態的樹脂薄片的製造方法並沒有特別的限制,例如,可以製備含有前述樹脂組合物的塗佈液,並藉由該塗佈液的塗佈而形成樹脂組合物層,以製造樹脂薄片,或者是,亦可以將前述樹脂組合物押出成形而形成樹脂組合物層,以製造樹脂薄片。
本實施型態的樹脂薄片的製造方法並沒有特別的限制,例如,可以製備含有前述樹脂組合物的塗佈液,並藉由該塗佈液的塗佈而形成樹脂組合物層,以製造樹脂薄片,或者是,亦可以將前述樹脂組合物押出成形而形成樹脂組合物層,以製造樹脂薄片。
作為藉由上述塗佈液的塗佈而形成樹脂組合物層的方法,例如,能夠製備含有樹脂組合物、以及視需要進一步含有的溶媒或分散媒的塗佈液,並於剝離片的剝離面上藉由模具塗佈機、淋幕塗佈機、噴灑塗佈機、狹縫塗佈機、刮刀塗佈機等塗佈此塗佈液以形成塗膜,並藉由使該塗膜乾燥以製造樹脂薄片。
塗佈液只要能進行塗佈,其性狀並沒有特別的限制,用以形成樹脂組合物層的成分,有作為溶質而含有的情形,亦有作為分散質而含有的情形。作為上述溶媒的例子,可舉出環己烷、甲苯、乙酸乙酯、甲基乙基酮、丙酮、二甲苯等的有機溶媒等。剝離片可作為步驟材料而剝離,亦可保護樹脂組合物層直到使用樹脂薄片為止前,亦可以使樹脂組合物層硬化再剝離。
4.樹脂薄片的使用方法
本實施型態的樹脂薄片,於半導體裝置的製造方法中,使用於電子部件的密封。例如,對於設置在基板上、黏著片等的暫時固定片上的電子部件,積層樹脂薄片的樹脂組合物層之後,藉由使硬化性樹脂組合物層硬化以形成硬化層,能夠得到電子部件被密封在該硬化層中而成的密封體。然後,視需要將該密封體切斷並單片化,藉此能夠製造半導體裝置。
本實施型態的樹脂薄片,於半導體裝置的製造方法中,使用於電子部件的密封。例如,對於設置在基板上、黏著片等的暫時固定片上的電子部件,積層樹脂薄片的樹脂組合物層之後,藉由使硬化性樹脂組合物層硬化以形成硬化層,能夠得到電子部件被密封在該硬化層中而成的密封體。然後,視需要將該密封體切斷並單片化,藉此能夠製造半導體裝置。
本實施型態的樹脂薄片,藉由使前述的儲存模數以及玻璃轉移溫度各自於前述範圍,在硬化層中難以產生收縮應力,同時能夠良好地緩和生成的應力,藉此能夠有效地抑制密封體的翹曲。因此,即使是面板等級封裝此種使用大面積的樹脂薄片之電子部件的密封,亦能夠良好地抑制密封體的翹曲。因此,本實施型態的樹脂薄片能夠適用於基於面板等級封裝的電子部件的密封。
硬化性樹脂組合物層的硬化,較佳是藉由加熱硬化性樹脂組合物層而進行。於此情形,加熱的溫度,較佳為100℃以上,特佳為120℃以上。而且,該溫度,較佳為240℃以下,特佳為200℃以下。而且,上述加熱的時間,較佳為15分鐘以上,特佳為20分鐘以上。而且,該時間,較佳為300分鐘以下,特佳為100分鐘以下。
而且,藉由加熱的硬化性樹脂組合物層的硬化,較佳為藉由複數次的加熱而階段性地進行。於此情形的加熱,較佳為分為2次以上而進行,特別是,更佳為在溫度T1使其熱硬化的第1加熱處理與在比溫度T1高的溫度T2使其熱硬化的第2加熱處理,藉此以2階段的加熱處理而進行。於此情形,第1加熱處理的溫度T1較佳為100℃以上、130℃以下,加熱處理的時間較佳為15分鐘以上、60分鐘以下。而且,第2加熱處理的溫度T2較佳為150℃以上、220℃以下,加熱處理的時間較佳為30分鐘以上、120分鐘以下。
作為上述電子部件的例子,若為一般的成為密封對象的電子部件則沒有特別的限制,可舉出,例如,半導體晶片等。而且,作為所製造的半導體裝置,可舉出部件內藏基板、半導體封裝等,特別是以部件內藏基板為佳。
以上說明的實施型態是為了容易理解本發明而記載者,並不是為了限定本發明而記載者。因此,上述實施型態所揭示的各要素,其要旨為亦包含本發明的技術範圍所屬的所有的設計變更或均等物。
[實施例]
[實施例]
以下,藉由所示的實施例以及試驗例更為詳細地說明本發明,但本發明並不被下述試驗例等造成任何的限定。
〔實施例1~4以及比較例1〕
藉由將表1所示的成分混合於環己酮中,得到固體成分濃度為58質量%的樹脂組合物的塗佈液。將該塗佈液塗佈於單面經醇酸剝離處理的剝離膜(琳得科公司製,製品名「PET38AL-5」,以下亦有稱為第1剝離膜的情形)之剝離面上,所得到的塗膜於烤箱以100℃乾燥1分鐘,形成厚度為50μm的硬化性樹脂組合物層。在藉此所得到的硬化性樹脂組合物層與第1剝離膜的積層體中的硬化性樹脂組合物層側的面,積層剝離膜(琳得科公司製,製品名「PET38X」,以下亦有稱為「第2剝離膜」的情形)的剝離面,藉此得到依照第1剝離膜、硬化性樹脂組合物層以及第2剝離膜的順序積層而成的樹脂薄片。
藉由將表1所示的成分混合於環己酮中,得到固體成分濃度為58質量%的樹脂組合物的塗佈液。將該塗佈液塗佈於單面經醇酸剝離處理的剝離膜(琳得科公司製,製品名「PET38AL-5」,以下亦有稱為第1剝離膜的情形)之剝離面上,所得到的塗膜於烤箱以100℃乾燥1分鐘,形成厚度為50μm的硬化性樹脂組合物層。在藉此所得到的硬化性樹脂組合物層與第1剝離膜的積層體中的硬化性樹脂組合物層側的面,積層剝離膜(琳得科公司製,製品名「PET38X」,以下亦有稱為「第2剝離膜」的情形)的剝離面,藉此得到依照第1剝離膜、硬化性樹脂組合物層以及第2剝離膜的順序積層而成的樹脂薄片。
再者,表1中亦表示相對於雙酚F型環氧樹脂的含量,該雙酚F型環氧樹脂以外的環氧樹脂(雙酚A型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂以及萘型環氧樹脂)的含量的合計值的比例。但是,針對雙酚F型環氧樹脂的含量為0質量%的比較例1則省略記載。
此處,表1所示的成分的細節如下所示。
[熱固性樹脂]
BisA型環氧樹脂:雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製,製品名「jER828」,環氧當量:約190g/eq)
聯苯型環氧樹脂:聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製,製品名「NC-3000-L」,環氧當量:261~282g/eq)
萘型環氧樹脂:萘型環氧樹脂(DIC公司製,製品名「HP-6000」,環氧當量:250g/eq)
BisF型環氧樹脂:雙酚F型環氧樹脂(三菱化學公司製,製品名「YX7110」,環氧當量:1200g/eq)
聯苯型苯酚:聯苯型苯酚(明和化成公司製,製品名「MEHC-7851-H」)
[熱塑性環氧樹脂]
BisA型苯氧基樹脂:雙酚A型苯氧基樹脂(三菱化學公司製,製品名「jER1256」)
[硬化觸媒]
咪唑系熱硬化觸媒:2-乙基-4-甲基咪唑(四國化成公司製,製品名「2E4MZ」)
[無機微粒]
二氧化矽填料:將環氧矽烷處理二氧化矽填料(Admatechs公司製,製品名「SO-C2」,平均粒徑:0.5μm,最大粒徑:2μm,形狀:球狀),使用3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學公司製,製品名「KBM-403」,最小被覆面積:330m2 /g)進行表面處理者。
[熱固性樹脂]
BisA型環氧樹脂:雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製,製品名「jER828」,環氧當量:約190g/eq)
聯苯型環氧樹脂:聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製,製品名「NC-3000-L」,環氧當量:261~282g/eq)
萘型環氧樹脂:萘型環氧樹脂(DIC公司製,製品名「HP-6000」,環氧當量:250g/eq)
BisF型環氧樹脂:雙酚F型環氧樹脂(三菱化學公司製,製品名「YX7110」,環氧當量:1200g/eq)
聯苯型苯酚:聯苯型苯酚(明和化成公司製,製品名「MEHC-7851-H」)
[熱塑性環氧樹脂]
BisA型苯氧基樹脂:雙酚A型苯氧基樹脂(三菱化學公司製,製品名「jER1256」)
[硬化觸媒]
咪唑系熱硬化觸媒:2-乙基-4-甲基咪唑(四國化成公司製,製品名「2E4MZ」)
[無機微粒]
二氧化矽填料:將環氧矽烷處理二氧化矽填料(Admatechs公司製,製品名「SO-C2」,平均粒徑:0.5μm,最大粒徑:2μm,形狀:球狀),使用3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學公司製,製品名「KBM-403」,最小被覆面積:330m2 /g)進行表面處理者。
〔試驗例1〕(玻璃轉移溫度的測定)
將實施例以及比較例所製作的樹脂薄片切斷為5×20mm,做成測定用試樣。將所得到的試樣於180℃加熱1小時以使硬化性樹脂組合物層硬化,以形成硬化層。針對該硬化層,使用動態黏彈性測定機器(TA儀器公司製,製品名「DMA Q800」),並以頻率11Hz、振幅5μm、升溫速度3℃/分,測定由0℃升溫至300℃時的拉伸模式的黏彈性,將此測定所得到的tanδ(損失模數/儲存模數)的最大點的溫度作為玻璃轉移溫度Tg。測定結果表示於表1。
將實施例以及比較例所製作的樹脂薄片切斷為5×20mm,做成測定用試樣。將所得到的試樣於180℃加熱1小時以使硬化性樹脂組合物層硬化,以形成硬化層。針對該硬化層,使用動態黏彈性測定機器(TA儀器公司製,製品名「DMA Q800」),並以頻率11Hz、振幅5μm、升溫速度3℃/分,測定由0℃升溫至300℃時的拉伸模式的黏彈性,將此測定所得到的tanδ(損失模數/儲存模數)的最大點的溫度作為玻璃轉移溫度Tg。測定結果表示於表1。
〔試驗例2〕(儲存模數的測定)
由試驗例1的硬化層的黏彈性的測定結果,讀取硬化層的在150℃的儲存模數。結果表示於表1。
由試驗例1的硬化層的黏彈性的測定結果,讀取硬化層的在150℃的儲存模數。結果表示於表1。
〔試驗例3〕(平均線膨脹係數的測定)
對於與試驗例1相同所得到的硬化層,使用熱機械分析裝置(Bruker AX公司製,製品名「TMA4030SA」),以負荷2g、溫度範圍0~300℃、升溫速度5℃/min的條件,測定線膨脹係數。根據所得到的結果,計算在25~180℃的平均線膨脹係數。結果表示於表1。
對於與試驗例1相同所得到的硬化層,使用熱機械分析裝置(Bruker AX公司製,製品名「TMA4030SA」),以負荷2g、溫度範圍0~300℃、升溫速度5℃/min的條件,測定線膨脹係數。根據所得到的結果,計算在25~180℃的平均線膨脹係數。結果表示於表1。
〔試驗例4〕(翹曲的評價)
將第2剝離摸從實施例以及比較例所製造的樹脂薄片剝離,將露出的硬化性樹脂組合物層積層於矽晶圓(直徑:8英吋,厚度:350μm)後,將第1剝離膜從該硬化性樹脂組合物層剝離,其後,將該硬化性樹脂組合物層的由矽晶圓突出部分裁斷並去除。將藉此所得到的矽晶圓與硬化性樹脂組合物層而成的第1積層體於180℃加熱1小時,以使硬化性樹脂組合物層硬化,以得到該硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層與矽晶圓所構成的第2積層體。
將第2剝離摸從實施例以及比較例所製造的樹脂薄片剝離,將露出的硬化性樹脂組合物層積層於矽晶圓(直徑:8英吋,厚度:350μm)後,將第1剝離膜從該硬化性樹脂組合物層剝離,其後,將該硬化性樹脂組合物層的由矽晶圓突出部分裁斷並去除。將藉此所得到的矽晶圓與硬化性樹脂組合物層而成的第1積層體於180℃加熱1小時,以使硬化性樹脂組合物層硬化,以得到該硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層與矽晶圓所構成的第2積層體。
將上述第2積層體冷卻至室溫後,將矽晶圓側的面向下,置於具有平坦且水平的面的平台的該面上。此處,於該第2積層體產生翹曲的情形,適硬化性樹脂組合物層硬化之際產生收縮的結果,在第2積層體的硬化層側的面成為凹陷,矽晶圓側的面成為突起。因此,產生翹曲的第2積層體,如同上述將矽晶圓的面朝下置於平台上的情形,第2積層體的中央附近與平台接觸,另一方面,第2積層體的周緣部的至少一部份成為由平台浮起的狀態。
然後,沿著第2積層體的圓周,測定以放置第2積層體的平台的面為基準之第2積層體的高度(從該面至第2積層體的硬化層側的面為止的距離),並以所測定的高度中最大者作為密封體的翹曲量(mm)。其結果表示於表1。
進而,基於所測定的翹曲量,根據下述的基準,評價密封體的翹曲。其結果亦表示於表1。
◎:翹曲量未滿5mm。
○:翹曲量未滿7mm、5mm以上。
×:翹曲量7mm以上。
◎:翹曲量未滿5mm。
○:翹曲量未滿7mm、5mm以上。
×:翹曲量7mm以上。
[表1]
如表1所示,實施例的樹脂薄片良好地抑制密封體的翹曲。
[產業的可利用性]
[產業的可利用性]
本發明的樹脂薄片能夠適合利用於扇出型面板等級封裝等的使用比較大尺寸的樹脂薄片的半導體裝置的製造。
無。
無。
Claims (9)
- 一種樹脂薄片,其用於電子部件的密封,其特徵在於: 前述樹脂薄片包括含有環氧樹脂的樹脂組合物所形成的硬化性樹脂組合物層, 將前述硬化性樹脂組合物層硬化而成的硬化層的在150℃的儲存模數為0.1MPa以上、1000MPa以下, 將前述樹脂組合物硬化而成的硬化物的玻璃轉移溫度為30℃以上、160℃以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂薄片,其中前述環氧樹脂包含雙酚F型環氧樹脂。
- 如申請專利範圍第2項所述的樹脂薄片,其中前述雙酚F型環氧樹脂的環氧當量為150g/eq以上、10000g/eq以下。
- 如申請專利範圍第2項所述的樹脂薄片,其中前述雙酚F型環氧樹脂於兩末端具有環氧基。
- 如申請專利範圍第2項所述的樹脂薄片,其中在前述樹脂組合物中,相對於前述雙酚F型環氧樹脂的含量,前述雙酚F型樹脂以外的環氧樹脂的含量的合計值的比例,以質量比計,為0以上、10以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂薄片,其中前述樹脂組合物以50質量%以上、90質量%以下而含有無機微粒。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂薄片,其中前述樹脂組合物以1質量%以上、30質量%以下而含有熱塑性樹脂。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂薄片,其中前述硬化層的在25~180℃的平均線膨脹係數為200ppm/K以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂薄片,其特徵在於用於基於面板等級封裝的電子部件的密封。
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