TW202246449A - 密封用樹脂片 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種適合效率良好地製造無線通信之傳輸損耗得到抑制之半導體封裝體的密封用樹脂片。 本發明之密封用樹脂片X含有熱硬化性樹脂及無機填充材料。無機填充材料包含中空陶瓷填料。

Description

密封用樹脂片
本發明係關於一種密封用樹脂片。
於半導體封裝體之製造過程中，在安裝基板等基材上安裝半導體晶片後，形成被覆該半導體晶片之硬化樹脂部，從而密封半導體晶片。作為用以形成硬化樹脂部之密封用樹脂組合物，已知有片狀之樹脂組合物(樹脂片)。根據樹脂片，例如經由如下所述之加壓步驟及硬化步驟而將半導體晶片加以密封。加壓步驟中，於樹脂片與基材上所排列之複數個半導體晶片相接之狀態下，一面藉由加熱使該片軟化一面朝向基材進行按壓。藉此，利用樹脂片被覆基材上之各半導體晶片。硬化步驟中，藉由進一步加熱使被覆著半導體晶片之樹脂片硬化。藉此，圍繞基材上之各半導體晶片而形成硬化樹脂部，從而密封各半導體晶片。關於與半導體晶片之樹脂密封相關之技術，例如於下述專利文獻1中有所記載。
另一方面，已知於具有無線通信功能之半導體封裝體中，以半導體晶片進行收發之電波信號通過硬化樹脂部時之傳輸損耗與硬化樹脂部之相對介電常數及信號頻率成正比例。於此種半導體封裝體中，就降低傳輸損耗之觀點而言，而要求半導體晶片周圍之硬化樹脂部之介電常數較小。半導體晶片之動作頻率越高，該要求越強烈。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2018-80327號公報
[發明所欲解決之問題]
為了實現硬化樹脂部之低介電常數化，而在專利文獻1中所記載之樹脂組合物中調配了中空氧化矽。然而，中空氧化矽於上述加壓步驟中容易壓扁。因此，根據專利文獻1之樹脂組合物，無法有效地實現硬化樹脂部之低介電常數化。就抑制傳輸損耗之觀點而言，此種樹脂組合物欠佳。
本發明提供一種適合效率良好地製造無線通信之傳輸損耗得到抑制之半導體封裝體的密封用樹脂片。 [解決問題之技術手段]
本發明[1]係一種密封用樹脂片，其係含有熱硬化性樹脂及無機填充材料者，且上述無機填充材料包含中空陶瓷填料。
本發明之密封用樹脂片如上所述含有中空陶瓷填料作為無機填充材料。相較於實心結構之陶瓷填料，中空結構之陶瓷填料之每佔有體積之介電常數更小。除此以外，中空陶瓷填料為硬質，於上述加壓步驟中不易壓扁。含有此種中空陶瓷填料之密封用樹脂片適合於上述加壓步驟中抑制中空無機填充材料之佔有體積之減少，並且有效地形成低介電常數之硬化樹脂部。此種密封用樹脂片適合利用低介電常數之硬化樹脂部將複數個半導體晶片一起密封，因此適合效率良好地製造無線通信之傳輸損耗得到抑制之半導體封裝體。
本發明[2]包含上述[1]所記載之密封用樹脂片，其中上述中空陶瓷填料之含有比率為50體積%以上。
此種構成適宜實現由密封用樹脂片所形成之上述硬化樹脂部之低介電常數化。
本發明[3]包含上述[1]或[2]所記載之密封用樹脂片，其中上述中空陶瓷填料之含有比率為85體積%以下。
此種構成適宜避免密封用樹脂片之過度增黏，確保上述加壓步驟中之密封用樹脂片之流動性。
本發明[4]包含上述[1]至[3]中任一項所記載之密封用樹脂片，其硬化後之30℃～50℃之平均線熱膨脹率為50 ppm/℃以下。
此種構成適合於上述硬化樹脂部中抑制自半導體晶片之剝離，因此適宜確保密封可靠性。
本發明[5]包含上述[1]至[4]中任一項所記載之密封用樹脂片，其硬化後之25℃下之拉伸儲存彈性模數為1 GPa以上。
此種構成適宜確保上述硬化樹脂部之強度。
本發明[6]包含上述[1]至[5]中任一項所記載之密封用樹脂片，其硬化後之10 GHz下之相對介電常數為3.4以下。
此種構成適宜降低高頻信號通過上述硬化樹脂部時之傳輸損耗。
作為本發明之密封用樹脂片之一實施方式之密封用樹脂片X如圖1所示，在與厚度方向T正交之方向上延伸。密封用樹脂片X係用以形成對半導體晶片進行密封之硬化樹脂部的熱硬化性組合物之片材成形體。密封用樹脂片X較佳為用以形成對無線通信用半導體晶片進行密封之硬化樹脂部的熱硬化性組合物之片材成形體。熱硬化性組合物包含熱硬化性樹脂、及無機填充材料。即，密封用樹脂片X由熱硬化性組合物所形成，且包含熱硬化性樹脂、及無機填充材料。密封用樹脂片X處於半硬化狀態(B-階段狀態)。
作為熱硬化性樹脂，例如可例舉：環氧樹脂、聚矽氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、及不飽和聚酯樹脂。該等熱硬化性樹脂可單獨使用，亦可併用兩種以上。熱硬化性組合物中之熱硬化性樹脂之含有比率較佳為3質量%以上，更佳為3.5質量%以上。熱硬化性組合物中之熱硬化性樹脂之含有比率較佳為35質量%以下，更佳為30質量%以下。
熱硬化性樹脂較佳為包含環氧樹脂。作為環氧樹脂，例如可例舉：2官能環氧樹脂、及3官能以上之多官能環氧樹脂。作為2官能環氧樹脂，例如可例舉：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、改性雙酚A型環氧樹脂、改性雙酚F型環氧樹脂、及聯苯型環氧樹脂。作為3官能以上之多官能環氧樹脂，例如可例舉：苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂、及二環戊二烯型環氧樹脂。該等環氧樹脂可單獨使用，亦可併用兩種以上。作為環氧樹脂，較佳為使用2官能環氧樹脂，更佳為使用雙酚F型環氧樹脂。
環氧樹脂之環氧當量較佳為10 g/eq以上，更佳為50 g/eq以上，進而較佳為100 g/eq以上。環氧樹脂之環氧當量較佳為500 g/eq以下，更佳為450 g/eq以下，進而較佳為400 g/eq以下。於熱硬化性樹脂包含複數種環氧樹脂之情形時，環氧當量係指複數種環氧樹脂之加權平均環氧當量。
於使用環氧樹脂之情形時，熱硬化性樹脂較佳為包含作為環氧樹脂用硬化劑之酚系樹脂。此種構成適合使密封用樹脂片X在硬化後表現出較高之耐熱性及較高之耐化學品性，因此適合由密封用樹脂片X形成密封可靠性優異之硬化樹脂部。作為酚系樹脂，較佳為使用酚醛清漆型酚系樹脂。作為酚醛清漆型酚系樹脂，例如可例舉：苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、三羥基苯基甲烷酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、第三丁基苯酚酚醛清漆樹脂、及壬基苯酚酚醛清漆樹脂。該等酚系樹脂可單獨使用，亦可併用兩種以上。
於熱硬化性組合物中，相對於環氧樹脂之環氧基1當量，酚系樹脂中之羥基量較佳為0.7當量以上，更佳為0.9當量以上。於熱硬化性組合物中，相對於環氧樹脂之環氧基1當量，酚系樹脂中之羥基量較佳為1.5當量以下，更佳為1.2當量以下。又，相對於環氧樹脂100質量份，酚系樹脂之調配量較佳為20質量份以上，更佳為30質量份以上。相對於環氧樹脂100質量份，作為硬化劑之酚系樹脂之調配量較佳為80質量份以下，更佳為70質量份以下。
無機填充材料包含具有中空結構之陶瓷填料(中空陶瓷填料)。中空陶瓷填料係由經焙燒之無機材料所形成之中空填料。作為中空陶瓷填料之材料，例如可例舉：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、及玻璃陶瓷。作為氧化物陶瓷，例如可例舉：氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、及氧化銫。作為氮化物陶瓷，例如可例舉：氮化矽、氮化鈦、及氮化鋁。作為碳化物陶瓷，例如可例舉：碳化矽、碳化鈦、及碳化鎢。作為玻璃陶瓷，例如可例舉：鋁硼矽酸鹽玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鉛硼矽酸鹽玻璃、鋅硼矽酸鹽玻璃。作為中空陶瓷填料，較佳為使用玻璃陶瓷，更佳為使用鋁硼矽酸鹽玻璃。
中空陶瓷填料之平均粒徑較佳為0.1 μm以上，更佳為0.5 μm以上。該平均粒徑較佳為30 μm以下，更佳為20 μm以下，進而較佳為10 μm以下。該等構成適宜於密封用樹脂片X中，確保良好之黏度，確保下述加壓步驟中之晶片形狀追隨性。中空陶瓷填料之平均粒徑係體積基準之粒度分佈中之中值粒徑(自小徑側起體積累計頻度達到50%之粒徑)，例如可基於藉由雷射繞射散射法所獲得之粒度分佈而求出(其他無機填充材料之平均粒徑亦同樣如此)。
中空陶瓷填料之粒子密度較佳為0.3 g/cm 3以上，更佳為0.5 g/cm 3以上，又，較佳為0.9 g/cm 3以下，更佳為0.8 g/cm 3以下。此種構成適宜對上述硬化樹脂部進行低介電常數化，因此，適宜降低高頻信號通過硬化樹脂部時之傳輸損耗。
熱硬化性組合物中之中空陶瓷填料之含有比率較佳為15體積%以上，更佳為50體積%以上，進一步較佳為60體積%以上，進而較佳為65體積%以上，進而更佳為70體積%以上，尤佳為75體積%以上。無機填充材料中之中空陶瓷填料之比率較佳為20體積%以上，更佳為50體積%以上，進而較佳為80體積%以上，尤佳為100體積%。該等構成適宜對由密封用樹脂片X所形成之硬化樹脂部進行低介電化。又，熱硬化性組合物中之中空陶瓷填料之含有比率較佳為85體積%以下，更佳為82體積%以下，進而較佳為80體積%以下。此種構成適宜避免密封用樹脂片X之過度增黏，確保下述加壓步驟中之密封用樹脂片X之流動性。
無機填充材料可包含除中空陶瓷填料以外之無機填充材料(其他無機填充材料)。作為其他無機填充材料，例如可例舉具有實心結構之無機粒子(實心無機粒子)。作為實心無機粒子之材料，例如可例舉：氧化矽、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、氧化銫、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氮化鋁、氮化硼、氮化矽、及碳化矽。實心無機粒子可單獨使用，亦可併用兩種以上。作為實心無機粒子，較佳為使用實心氧化矽粒子。
實心無機粒子之平均粒徑較佳為0.1 μm以上，更佳為0.5 μm以上。該平均粒徑較佳為20 μm以下，更佳為10 μm以下。該等構成適宜於密封用樹脂片X中，確保良好之黏度，確保下述加壓步驟中之晶片形狀追隨性。
熱硬化性組合物中之實心無機粒子之含有比率較佳為70體積%以下，更佳為65體積%以下，進而較佳為60體積%以下。無機填充材料中之實心無機粒子之比率較佳為80體積%以下，更佳為50體積%以下，進而較佳為20體積%以下，尤佳為0體積%。該等構成適宜確保密封用樹脂片X之流動性。
包含中空陶瓷填料之無機填充材料在熱硬化性組合物中之含有比率較佳為15體積%以上，更佳為50體積%以上，進一步較佳為60體積%以上，進而較佳為65體積%以上，進而更佳為70體積%以上，尤佳為75體積%以上。上述含有比率較佳為85體積%以下，更佳為82體積%以下，進而較佳為80體積%以下。該等構成適宜兼顧密封用樹脂片X之上述流動性與硬化樹脂部之上述低介電化。
熱硬化性組合物亦可包含其他成分。作為其他成分，例如可例舉：硬化促進劑、熱塑性樹脂、顏料、及矽烷偶合劑。
硬化促進劑係藉由加熱而促進熱硬化性樹脂之硬化之觸媒(熱硬化觸媒)。作為硬化促進劑，例如可例舉咪唑化合物及有機磷化合物。作為咪唑化合物，例如可例舉：2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、及2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑。作為有機磷化合物，例如可例舉：三苯基膦、三環己基膦、三丁基膦、及甲基二苯基膦。作為硬化促進劑，較佳為使用咪唑化合物，更佳為使用2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑。相對於熱硬化性樹脂100質量份，硬化促進劑之調配量例如為0.05質量份以上，且例如為5質量份以下。
作為熱塑性樹脂，例如可例舉：丙烯酸系樹脂、天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、飽和聚酯樹脂(PET等)、聚醯胺醯亞胺樹脂、氟樹脂、及苯乙烯-異丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。該等熱塑性樹脂可單獨使用，亦可併用兩種以上。
作為熱塑性樹脂，就確保熱硬化性樹脂與熱塑性樹脂之相容性之觀點而言，較佳為使用丙烯酸系樹脂。作為丙烯酸系樹脂，例如可例舉作為下述單體成分之聚合物之(甲基)丙烯酸系聚合物，上述單體成分包含具有直鏈或支鏈烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯、及其他單體(共聚性單體)。
熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-70℃以上。該玻璃轉移溫度較佳為0℃以下，更佳為-5℃以下。關於聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)，可使用基於下述Fox式而求出之玻璃轉移溫度(理論值)。Fox式係聚合物之玻璃轉移溫度Tg、與構成該聚合物之單體之均聚物之玻璃轉移溫度Tgi的關係式。於下述Fox式中，Tg表示聚合物之玻璃轉移溫度(℃)，Wi表示構成該聚合物之單體i之重量分率，Tgi表示由單體i所形成之均聚物之玻璃轉移溫度(℃)。關於均聚物之玻璃轉移溫度，可使用文獻值，例如於「Polymer Handbook」(第4版，John Wiley & Sons,Inc., 1999年)及「新高分子文庫7 塗料用合成樹脂入門」(北岡協三著，高分子刊行會，1995年)中例舉有各種均聚物之玻璃轉移溫度。另一方面，關於單體之均聚物之玻璃轉移溫度，亦可藉由日本專利特開2007-51271號公報中具體記載之方法進行求出。
Fox式         1/(273＋Tg)＝Σ[Wi/(273＋Tgi)]
熱塑性樹脂之重量平均分子量較佳為10萬以上，較佳為30萬以上。熱塑性樹脂之重量平均分子量較佳為200萬以下，更佳為100萬以下。樹脂之重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC)，基於標準聚苯乙烯換算值而測定。
熱硬化性組合物中之熱塑性樹脂之含有比率較佳為1質量%以上，更佳為2質量%以上。上述熱塑性樹脂之含有比率較佳為80質量%以下，更佳為60質量%以下。
作為顏料，例如可例舉碳黑等黑色顏料。顏料之粒徑例如為0.001 μm以上，且例如為1 μm以下。顏料之粒徑係利用電子顯微鏡來觀察顏料而求出之算術平均直徑。又，熱硬化性組合物中之顏料之含有比率例如為0.1質量%以上，且例如為2質量%以下。
作為矽烷偶合劑，例如可例舉含有環氧基之矽烷偶合劑。作為含有環氧基之矽烷偶合劑，例如可例舉：3-縮水甘油氧基二烷基二烷氧基矽烷、及3-縮水甘油氧基烷基三烷氧基矽烷。作為3-縮水甘油氧基二烷基二烷氧基矽烷，例如可例舉：3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、及3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷。作為3-縮水甘油氧基烷基三烷氧基矽烷，例如可例舉：3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、及3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷。作為矽烷偶合劑，較佳為使用3-縮水甘油氧基烷基三烷氧基矽烷，更佳為使用3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷。熱硬化性組合物中之矽烷偶合劑之含有比率較佳為0.1質量%以上，更佳為1質量%以上。上述矽烷偶合劑之含有比率較佳為10質量%以下，更佳為5質量%以下。
密封用樹脂片X例如可藉由以下方式進行製造。
首先，將上文中關於熱硬化性組合物所述之各成分與溶劑進行混練而製備熱硬化性組合物清漆。作為溶劑，例如可例舉：甲基乙基酮、乙酸乙酯、及甲苯。中空陶瓷填料儘管具有中空結構但為硬質，因此於混練時不易壓扁。又，相較於實心無機填充材料，中空陶瓷填料之每佔有體積之密度更小且更輕量。因此，中空陶瓷填料雖然為大體積粒子，但容易與其他成分適當地進行混練，因此容易適當地分散於熱硬化性組合物中。
繼而，於剝離膜等基材上塗佈上述清漆而形成塗膜後，藉由加熱使該塗膜乾燥。藉此可形成處於半硬化狀態之特定厚度之組合物膜作為密封用樹脂片X(圖1中，在以假想線表示之剝離膜L上配置有密封用樹脂片X)。作為剝離膜，例如可例舉具有可撓性之塑膠膜。作為該塑膠膜，例如可例舉：聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、及聚酯膜。剝離膜之厚度例如為3 μm以上，且例如為200 μm以下。剝離膜之表面較佳為經離型處理。
於製造厚實之密封用樹脂片X之情形時，可將複數片組合物膜於加熱條件下進行貼合而一體化。加熱溫度例如為70℃～90℃。
藉由以上方式可製作特定厚度之密封用樹脂片X。密封用樹脂片X之厚度例如為10 μm以上，較佳為25 μm以上，更佳為30 μm以上。密封用樹脂片X之厚度例如為3000 μm以下，較佳為1000 μm以下，更佳為500 μm以下，進而較佳為300 μm以下，尤佳為100 μm以下。
密封用樹脂片X在90℃下之黏度較佳為100 kPa・s以上，更佳為200 kPa・s以上，進而較佳為300 kPa・s以上。此種構成適宜確保下述加壓步驟中之密封用樹脂片X之流動性。密封用樹脂片X在90℃下之黏度例如為1000 kPa・以下。90℃下之黏度可藉由下文中關於實施例所述之測定方法而求出。
密封用樹脂片X於藉由以150℃加熱1小時而硬化後，30℃～50℃之平均線熱膨脹率較佳為50 ppm/℃以下，更佳為45 ppm/℃以下，進而較佳為40 ppm/℃以下。此種構成適宜於由密封用樹脂片X所形成之硬化樹脂部中抑制自半導體晶片之剝離，因此，適宜確保密封可靠性。平均線熱膨脹率例如為0 ppm/℃。平均線熱膨脹率可藉由下文中關於實施例所述之測定方法而求出。
密封用樹脂片X於藉由以150℃加熱1小時而硬化後，25℃下之拉伸儲存彈性模數較佳為1 GPa以上，更佳為1.5 GPa以上，進而較佳為1.8 GPa以上。此種構成適宜確保上述硬化樹脂部之強度。拉伸儲存彈性模數例如為20 GPa以下。拉伸儲存彈性模數可藉由下文中關於實施例所述之方法進行測定。
密封用樹脂片X於藉由以150℃加熱1小時而硬化後，10 GHz下之相對介電常數較佳為3.4以下，更佳為2.8以下，進而較佳為2.5以下。此種構成適宜降低高頻信號通過上述硬化樹脂部時之傳輸損耗。相對介電常數例如為1以上。相對介電常數可藉由下文中關於實施例所述之方法進行測定。
圖2A至圖2C示出使用密封用樹脂片X來密封基材上之半導體晶片之方法作為密封用樹脂片X之使用方法之一例。
於該方法中，首先，如圖2A所示，於平板加壓機所具備之第1加壓板P1與第2加壓板P2之間配置工件W及密封用樹脂片X(配置步驟)。
工件W具備基板10、及複數個晶片20。基板10係隨後會單片化成單一之安裝基板之基材，具有安裝面11。安裝面11設置有安裝用端子(未圖示)。晶片20為半導體晶片。於本實施方式中，該半導體晶片為無線通信用半導體晶片。該半導體晶片之動作頻率例如為0.01～100 GHz。又，晶片20具有主面21及側面22。主面21設置有外部連接用端子(未圖示)。晶片20於主面21介隔空隙G與基板10對向之狀態下，介隔凸塊電極23而安裝於基板10。各凸塊電極23介存於設置於基板10之安裝面11之端子、與設置於晶片20之主面21之端子之間，將基板10與晶片20電性連接在一起。又，複數個晶片20於基板10之安裝面11上，沿面方向上互空出間隔而配置。相鄰之晶片20之間隔例如為50 μm以上，且例如為10 mm以下。
於本步驟中，以基板10與第1加壓板P1相接之方式，將工件W載置於第1加壓板P1上。以與工件W之晶片20相接之方式，將密封用樹脂片X配置於工件W。
繼而，如圖2B所示，利用第1加壓板P1及第2加壓板P2沿厚度方向T對密封用樹脂片X及工件W進行加壓(加壓步驟)。具體而言，於密封用樹脂片X與基板10上之晶片20相接之狀態下，一面藉由加熱使密封用樹脂片X軟化一面朝向基板10進行按壓。
加壓壓力例如為0.01 MPa以上，較佳為0.05 MPa以上。加壓壓力例如為10 MPa以下，較佳為5 MPa以下。加壓時間例如為0.3分鐘以上，較佳為0.5分鐘以上。加壓時間例如為10分鐘以下，較佳為5分鐘以下。又，加壓時之加熱溫度例如為40℃以上，較佳為60℃以上。該加熱溫度例如為100℃以下，較佳為95℃以下。
於該步驟中，密封用樹脂片X一面維持B-階段，一面對應於晶片20之外形進行變形，且一面被覆各晶片20之側面22，一面與在俯視下不與晶片20重疊之基板10之安裝面11接觸。藉此，基板10與晶片20之間之空隙G成為密閉空間。
繼而，將附密封用樹脂片X之工件W自平板加壓機中取出後，如圖2C所示，對密封用樹脂片X進行加熱而使其硬化(硬化步驟)。藉此形成將基板10上之各晶片20加以密封之硬化樹脂部30。
加熱溫度(固化溫度)例如為100℃以上，較佳為120℃以上。加熱溫度(固化溫度)例如為200℃以下，較佳為180℃以下。加熱時間例如為10分鐘以上，較佳為30分鐘以上。加熱時間例如為180分鐘以下，較佳為120分鐘以下。
然後，例如藉由刀片切割，將硬化樹脂部30(已硬化之密封用樹脂片X)及基板10沿特定之預定切割線進行切割，實現向半導體封裝體之單片化。
密封用樹脂片X如上所述，含有中空陶瓷填料作為無機填充材料。相較於實心結構之陶瓷填料，中空結構之陶瓷填料之每佔有體積之介電常數更小。除此以外，中空陶瓷填料為硬質，於上述加壓步驟中不易壓扁。含有此種中空陶瓷填料之密封用樹脂片X適合於上述加壓步驟中抑制中空無機填充材料之佔有體積之減少，並且有效地形成低介電常數之硬化樹脂部30。
如上所述，密封用樹脂片X適合利用低介電常數之硬化樹脂部將複數個半導體晶片一起密封，因此，適合效率良好地製造無線通信之傳輸損耗得到抑制之半導體封裝體。 [實施例]
以下，示出實施例來更具體地說明本發明。本發明並不限於實施例。又，以下記載中所使用之調配量(含量)、物性值、參數等具體數值可用上述「實施方式」中所記載之與其等對應之調配量(含量)、物性值、參數等相應記載之上限(定義為「以下」或「未達」之數值)或下限(定義為「以上」或「超過」之數值)替代。
[實施例1～4及比較例1] 以表1所示之調配配方混合各成分，製備組合物清漆(於表1中，表示組成之各數值之單位為相對「質量份」)。繼而，於表面經矽酮離型處理之聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET膜)上塗佈清漆而形成塗膜。繼而，將該塗膜於110℃下加熱乾燥5分鐘，而於PET膜上製作厚度65 μm之組合物膜(所形成之組合物膜處於B-階段狀態)。繼而，於80℃下貼合4片組合物膜而製作厚度260 μm之密封用樹脂片(所形成之密封用樹脂片處於B-階段狀態)。
〈密封用樹脂片之黏度〉 對於實施例1～4及比較例1之各密封用樹脂片，測定90℃下之黏度。於該測定中，使用流變儀(商品名「HAAKE MARS III」，Thermo Fisher Scientific公司製造)，將自密封用樹脂片採取之試樣夾於該裝置中之加熱用熱板、與和該熱板平行地配置之平行板(直徑8 mm)之間，並將板間間隙設為1 mm。然後，於頻率1 Hz、應變值0.005%、測定溫度範圍50℃～90℃、及升溫速度30℃/分鐘之條件下測定黏度。將90℃下之黏度(kPa・s)示於表1。
〈平均線熱膨脹率〉 對於實施例1～4及比較例1之各密封用樹脂片，藉由以下方式調查硬化後之平均線熱膨脹率。首先，以150℃藉由1小時之加熱使密封用樹脂片硬化。繼而，自硬化後之密封用樹脂片切出測定用樣品片(寬度4.5 mm×長度15 mm×厚度260 μm)。繼而，利用熱機械測定裝置(商品名「TMA8310」，Rigaku公司製造)來測定樣品片之線熱膨脹率。於該測定中，將測定模式設為拉伸模式，將樣品片之拉伸負載設為2 g，將測定溫度範圍設為25℃～260℃，將升溫速度設為5℃/分鐘。然後，自30℃～50℃中之以0.1℃為單位之熱膨脹率資料求出30℃～50℃之平均線熱膨脹率(ppm/℃)。將其值示於表1。
〈拉伸儲存彈性模數〉 對於實施例1～4及比較例1之各密封用樹脂片，藉由以下方式測定硬化後之拉伸儲存彈性模數。首先，以150℃藉由1小時之加熱使密封用樹脂片硬化。繼而，自硬化後之密封用樹脂片切出測定用樣品片(寬度10 mm×長度40 mm×厚度260 μm)。繼而，使用動態黏彈性測定裝置(商品名「RSA-G2」，TA Instruments公司製造)，於-10℃～260℃之溫度範圍內測定拉伸儲存彈性模數。於該測定中，將試樣片保持用夾頭之初始夾頭間距離設為22.5 mm，將測定模式設為拉伸模式，將升溫速度設為10℃/分鐘，將頻率設為1 Hz，將動態應變設為0.05%。將25℃下之拉伸儲存彈性模數(GPa)示於表1。
〈相對介電常數〉 對於實施例1～4及比較例1之各密封用樹脂片，藉由以下方式測定硬化後之在10 GHz下之相對介電常數。首先，以150℃藉由1小時之加熱使密封用樹脂片硬化。繼而，自硬化後之密封用樹脂片切出測定用樣品片(寬度30 mm×長度30 mm×厚度260 μm)。繼而，利用PNA網路分析儀(Agilent Technologies公司製造)及SPDR(Split post dielectric resonators，分離柱電介質諧振器)諧振器來測定樣品片在10 GHz下之相對介電常數。將測定結果示於表1。
[表1] 表1
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例1
熱硬化性樹脂 環氧樹脂(YSLV-80XY) 23.2 27.1 29.4 8.6 5.05
酚系樹脂(LVR-8210DL) 9.8 11.4 12.4 3.6 2.75
熱塑性樹脂 丙烯酸系聚合物(HME-2006M) 5.8 6.8 7.4 2.2 2.7
無機填充材料 中空陶瓷填料 71.7 65.1 45.5 7.3 -
第1氧化矽填料(FB-8SM) - - - 58.1 53.6
第2氧化矽填料(SC220G-SMJ) - - - 31.3 28.9
硬化促進劑 咪唑化合物(2PHZ-PW) 0.30 0.30 0.40 0.10 0.17
矽烷偶合劑 3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(KBM-403) - - - - 1.2
顏料 碳黑#20 0.80 0.90 1.0 0.40 0.37
溶劑 甲基乙基酮 24.5 24.5 24.0 24.5 14.2
密封用樹脂片之厚度(μm) 260 260 260 260 260
片中之中空陶瓷填料之體積比率(%) 75 70 60 18 -
片中之氧化矽填料之體積比率(%) - - - 60 75
90℃下之黏度(kPa・s) 480 420 350 390 340
30℃～50℃之平均線熱膨脹率(ppm/℃) 20 32 40 20 18
25℃下之拉伸儲存彈性模數(GPa) 1.9 1.8 1.8 9.9 11
10 GHz下之相對介電常數 2.17 2.28 2.4 3.3 3.5
實施例及比較例中所使用之各成分如下所述。 環氧樹脂：新日鐵化學公司製造之「YSLV-80XY」(雙酚F型環氧樹脂，高分子量環氧樹脂，環氧當量191 g/eq，常溫下為固體，軟化點80℃) 酚系樹脂：群榮化學公司製造之「LVR-8210DL」(酚醛清漆型酚系樹脂，潛在性硬化劑，羥基當量104 g/eq，常溫下為固體，軟化點60℃) 丙烯酸系樹脂(丙烯酸系聚合物)：根上工業公司製造之「HME-2006M」(含有羧基之丙烯酸系樹脂，酸值32 mgKOH/g，重量平均分子量129萬，玻璃轉移溫度(Tg)-13.9℃，固形物成分濃度20質量%之甲基乙基酮溶液) 中空陶瓷填料：太平洋水泥公司製造之「CellSpheres」(鋁硼矽酸鹽玻璃，中空結構之球狀粒子，平均粒徑4.0 μm，粒子密度0.6 g/cm 3) 第1氧化矽填料：Denka股份有限公司製造之「FB-8SM」(球狀氧化矽粒子，平均粒徑7.0 μm，無表面處理) 第2氧化矽填料：利用3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學公司製造之「KBM-503」)對Admatechs公司製造之「SC220G-SMJ」(球狀氧化矽粒子，平均粒徑0.5 μm)進行表面處理所獲得者(相對於氧化矽粒子100質量份，用於表面處理之矽烷偶合劑為1質量份) 硬化促進劑：四國化成工業公司製造之「2PHZ-PW」(2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑) 矽烷偶合劑：信越化學公司製造之「KBM-403」(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷) 顏料：三菱化學公司製造之「碳黑#20」(平均粒徑50 nm) 溶劑：甲基乙基酮
10:基板 11:安裝面 20:晶片 21:主面 22:側面 23:凸塊電極 30:硬化樹脂部 G:空隙 L:剝離膜 P1:第1加壓板 P2:第2加壓板 T:厚度方向 W:工件 X:密封用樹脂片
圖1係本發明之密封用樹脂片之一實施方式之剖面模式圖。 圖2表示圖1所示之密封用樹脂片之使用方法之一例。圖2A表示於平板加壓機中之加壓板間配置工件及密封用樹脂片之步驟，圖2B表示加壓步驟，圖2C表示硬化步驟。
L:剝離膜
T:厚度方向
X:密封用樹脂片

Claims (10)

  1. 一種密封用樹脂片，其係含有熱硬化性樹脂及無機填充材料者，且 上述無機填充材料包含中空陶瓷填料。
  2. 如請求項1之密封用樹脂片，其中上述中空陶瓷填料之含有比率為50體積%以上。
  3. 如請求項1之密封用樹脂片，其中上述中空陶瓷填料之含有比率為85體積%以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之密封用樹脂片，其硬化後之30℃～50℃之平均線熱膨脹率為50 ppm/℃以下。
  5. 如請求項1至3中任一項之密封用樹脂片，其硬化後之25℃下之拉伸儲存彈性模數為1 GPa以上。
  6. 如請求項4之密封用樹脂片，其硬化後之25℃下之拉伸儲存彈性模數為1 GPa以上。
  7. 如請求項1至3中任一項之密封用樹脂片，其硬化後之10 GHz下之相對介電常數為3.4以下。
  8. 如請求項4之密封用樹脂片，其硬化後之10 GHz下之相對介電常數為3.4以下。
  9. 如請求項5之密封用樹脂片，其硬化後之10 GHz下之相對介電常數為3.4以下。
  10. 如請求項6之密封用樹脂片，其硬化後之10 GHz下之相對介電常數為3.4以下。
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