WO2020158511A1 - ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a sheet-like prepreg for sealing a fan-out package.
- This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2019-012599 filed in Japan on January 28, 2019, and the content thereof is incorporated herein.
- Fan-Out Package is a re-distribution layer (RDL) after arranging individual semiconductor chips (dies) on another wafer and encapsulating them to form a reconstructed wafer. It is a manufacturing technology of a semiconductor package including a step of forming.
- fan-out wafer level packaging is attracting attention as one of the high-density mounting technologies for realizing high functionality and high speed of devices.
- FOWLP can make the package area larger than the chip, (1) Applicability to HBM (High Bandwidth Memory), and more chips can be arranged to arrange more connection terminals.
- HBM High Bandwidth Memory
- Through mold via It is possible, and (3) since different types of chips can be stored in the same package, it has excellent features such as high functionality and low cost adapted to IoT (Internet of Things).
- IoT Internet of Things
- the low heat dissipation of the RDL improves the heat dissipation, and the shorter wiring length enables higher speed, which makes it possible to reduce the size of the board. There is.
- fan-out panel level packaging FOLPP: Fan-out panel level packaging
- FOLPP Fan-out panel level packaging
- the cause of the warp is that the coefficient of linear thermal expansion of the encapsulant, which is an organic material, is larger than that of the semiconductor chip, which is an inorganic material. Therefore, there is known a method of suppressing the linear expansion of the entire system by adding an inorganic filler having a small linear expansion coefficient for the purpose of reducing the linear expansion coefficient of the organic material (Patent Document 1).
- Patent Document 1 a method of suppressing the linear expansion of the entire system by adding an inorganic filler having a small linear expansion coefficient for the purpose of reducing the linear expansion coefficient of the organic material.
- a film (sheet-like prepreg) obtained by impregnating a sheet-like porous support such as a low linear expansion fibrous non-woven fabric with a curable material as a core material is a material having both flexibility of resin and low linear expansion of matrix fiber. It is known (Patent Document 2).
- JP 2004-56141 A Japanese Patent Laid-Open No. 2018-65892
- the inventor of the present disclosure has made extensive studies to solve the above problems, and as a result, by using a sheet-like prepreg having a through hole and/or a recess as a sealant (sealing material) for a fan-out package. It was found that the manufactured fan-out package is excellent in warp prevention and crack resistance, and suppresses the generation of bubbles in the encapsulant.
- the invention of the present disclosure has been completed based on these findings.
- the present disclosure provides a sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package having a through hole and/or a recess.
- the through hole and/or the recess be arranged at a position corresponding to a semiconductor chip mounting portion of the fan-out package.
- the coefficient of linear thermal expansion ( ⁇ 2) in the temperature range above the glass transition temperature of the cured product of the sheet-shaped prepreg for sealing the fan-out package is preferably 20 ppm/K or less.
- the curable resin layer may be laminated on at least one surface of the sheet-shaped prepreg for sealing the fan-out package.
- the sheet-shaped prepreg for sealing the fan-out package may be formed by laminating two or more sheet-shaped prepregs.
- the core material of the sheet-shaped prepreg may be a nonwoven fabric of cellulose fiber.
- the present disclosure also provides a method for manufacturing a fan-out package, characterized by using the sheet-shaped prepreg for sealing the fan-out package.
- the present disclosure also provides a fan-out package in which a semiconductor chip is sealed with a cured product of the sheet-shaped prepreg for sealing the fan-out package.
- the fan-out package may be a fan-out wafer level package or a fan-out panel level package.
- the present disclosure also provides an electronic device including the fan-out package.
- the present disclosure also provides use of a sheet-like prepreg having a through hole and/or a recess as a fan-out package sealant.
- the sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package according to the present disclosure has appropriate flexibility by heat curing, and has a low shrinkage rate and expansion rate due to heat, and exhibits excellent warpage prevention and crack resistance. A cured product can be formed. Furthermore, bubbles are less likely to be generated in the encapsulating material when a reconstructed wafer is produced by encapsulating the sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package of the present disclosure. Therefore, the sheet-like prepreg for sealing fan-out package of the present disclosure can be suitably used as a sealing material for fan-out packages such as FOWLP and FOPLP.
- FIG. 1 is a schematic view (cross-sectional view) showing an example of an embodiment of a fan-out package.
- FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an embodiment of a sheet-shaped prepreg for sealing a fan-out package of the present disclosure having a through hole.
- (A) is a top view and (b) is a sectional view taken along line AA'.
- FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of an embodiment of a sheet-shaped prepreg for sealing a fan-out package of the present disclosure having a recess.
- A) is a top view
- (b) is a bottom view
- (c) is a sectional view taken along line BB′.
- FIG. 1 is a schematic view (cross-sectional view) showing an example of an embodiment of a fan-out package.
- FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an embodiment of a sheet-shaped prepreg for sealing a fan-out package of the present disclosure having a
- FIG. 4 is a schematic view showing an example of an embodiment of a substrate (wafer or panel) on which semiconductor chips are arranged.
- (A) is a top view and (b) is a sectional view taken along line CC′.
- FIG. 5 is a schematic view (cross-sectional view) showing an example of an embodiment of a step of sealing semiconductor chips arranged on a substrate using a conventional sheet-like prepreg (one having no through hole and no recess). is there.
- FIG. 6 is a schematic view (cross-sectional view) showing an example of an embodiment of a step of sealing semiconductor chips arranged on a substrate using the sheet-like prepreg of the present disclosure having a through hole.
- FIG. 7 is a schematic view (cross-sectional view) showing an example of an embodiment of a method for manufacturing a fan-out package using the sheet-like prepreg of the present disclosure.
- sheet-like prepreg for sealing fan-out package of the present disclosure (hereinafter, may be abbreviated as “sheet-like prepreg of the present disclosure”) is used as a sealing material for a fan-out package, and includes a through hole and And/or has a recess.
- FIG. 1 shows a schematic diagram (cross-sectional view) of an example of an embodiment of a fan-out package of the present disclosure.
- 10 is a fan-out package
- 11 is a sealing material
- 12 is a semiconductor chip
- 13 is a rewiring layer (electrode).
- a plurality of arranged semiconductor chips 12 are sealed with a sealing material 11, and a rewiring layer 13 is formed on an unsealed surface of the semiconductor chip 12.
- the fan-out package may have a configuration other than the semiconductor chip, the sealing material, and the rewiring layer, for example, a solder ball, a through electrode (via), a sensor, a memory, a PMIC, a communication device, an antenna and the like.
- the entire encapsulant in the fan-out package may be formed of the sheet-like prepreg of the present disclosure, or a part of the encapsulant may be formed of the sheet-like prepreg of the present disclosure.
- the sheet-shaped prepreg of the present disclosure is used as a sealing agent (sealing material) that constitutes at least a part of the sealing material in the fan-out package.
- the fan-out package of the present disclosure may be a fan-out wafer level package (FOWLP) or a fan-out panel level package (FOPLP).
- the FOWLP is manufactured by arranging a plurality of semiconductor chips on a wafer having a diameter of about 300 mm, and the FOPLP is manufactured by arranging the semiconductor chips on a rectangular panel having a side of 300 mm or more, which is larger than the wafer. It is something.
- the sheet-like prepreg of the present disclosure is not particularly limited, for example, a sheet-like prepreg having a configuration in which the pores of the sheet-like porous support is filled with a curable composition as a core material, the through-hole and / Alternatively, one having a concave portion can be used.
- the above-mentioned sheet-like porous support (hereinafter, may be abbreviated as “porous support” in some cases) is not particularly limited, but for example, a coefficient of linear thermal expansion [eg ⁇ 20° C. to 300° C. (preferably ⁇ 10 to 300).
- a material having a coefficient of linear thermal expansion at 20° C., more preferably 0 to 300° C., further preferably 0 to 250° C.] is 20 ppm/K or less (preferably 10 ppm/K or less, more preferably 7 ppm/K or less). ..
- the curing shrinkage rate and the thermal linear expansion coefficient can be suppressed to be small, and warpage due to application of thermal shock can be suppressed. There is a tendency that cracks can be suppressed as well as suppressed.
- Examples of the material having a coefficient of linear thermal expansion of 20 ppm/K or less include paper, cellulose, glass fiber, liquid crystal material and the like.
- paper, cellulose, and glass fiber are preferable, and cellulose is particularly preferable because it is lightweight and easily available.
- the porosity of the porous support is, for example, 90 to 10 vol%, preferably 80 to 30 vol%, more preferably 70 to 30 vol%, and further preferably 70 to 50 vol%.
- the porosity is below the above range, it becomes difficult to impregnate a sufficient amount of the curable composition, and it tends to be difficult to obtain surface smoothness.
- the porosity exceeds the above range, the reinforcing effect by the porous support cannot be sufficiently obtained, and it tends to be difficult to suppress the curing shrinkage rate and the coefficient of linear thermal expansion to be small.
- porosity refers to the volume ratio of voids in the porous support.
- the porosity of the porous support can be calculated from the following formula by measuring the surface area, thickness, and mass of a 10 cm ⁇ 10 cm sample.
- Ar is the area (cm 2 ) of the porous support
- t is the thickness (cm)
- W is the mass (g) of the porous support
- M is the density of the material of the porous support.
- the thickness (t) of the porous support is measured at 10 points at various positions on the porous support using a film thickness meter (PDN-20 manufactured by PEACOK), and the average value thereof is adopted.
- Porosity (vol%) ⁇ 1-W/(M ⁇ Ar ⁇ t) ⁇ 100
- the thickness of the porous support is, for example, 5 to 500 ⁇ m.
- the lower limit is preferably 10 ⁇ m, more preferably 15 ⁇ m, further preferably 20 ⁇ m.
- the upper limit is preferably 300 ⁇ m, more preferably 200 ⁇ m, more preferably 100 ⁇ m, and further preferably 75 ⁇ m.
- the thickness of the porous support can be appropriately adjusted within the above range. For example, when the cured product of the curable composition alone has a low Tg, the porous support is thinned to suppress the curing shrinkage rate. be able to. When the cured product of the curable composition alone has a high Tg, the coefficient of linear thermal expansion can be suppressed small by increasing the thickness of the porous support.
- the thickness of the porous support exceeds the above range, it tends to be difficult to meet the demands for downsizing and weight reduction of electronic devices.
- the thickness is less than the above range, it becomes difficult to obtain sufficient toughness, and when it is used as a sealing material for FOWLP, it tends to be difficult to increase the strength by packaging.
- the curable composition constituting the sheet-like prepreg of the present disclosure is not particularly limited, and examples thereof include a composition containing a curable compound (A) and a curing agent (B) and/or a curing catalyst (C).
- the curable compound (A) is not particularly limited, but a compound containing at least a compound having an epoxy group (epoxy compound) is preferable.
- the curable compound (A) contains an epoxy compound it is not particularly limited.
- the epoxy equivalent (g/eq) is 140 to 3000 (preferably 170 to 1000, more preferably 180 to 1000, further preferably 180 to 1000).
- the epoxy compound of 500) is 50% by weight or more (preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, still more preferably 90% by weight or more, based on the total amount of the curable compound (A).
- the upper limit is 100% by weight. %). Excessive inclusion of a compound having an epoxy equivalent outside the above range is not preferable because the flexibility of the cured product of the curable composition alone decreases and the crack resistance decreases.
- the aforesaid epoxy compounds include alicyclic epoxy compounds, aromatic epoxy compounds, and aliphatic epoxy compounds.
- the alicyclic epoxy compound includes known or commonly used compounds having at least one alicyclic ring and at least one epoxy group in the molecule, and the following compounds are preferable.
- Examples of the compound (1) in which the epoxy group is directly bonded to the alicyclic ring by a single bond include compounds represented by the following formula (i).
- R′′ is a group (p-valent organic group) obtained by removing p hydroxyl groups (—OH) from the structural formula of p-valent alcohol, and p and n each represent a natural number.
- the valent alcohol [R′′(OH) p ] include polyhydric alcohols such as 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol (alcohols having 1 to 15 carbon atoms) and the like.
- p is preferably 1 to 6
- n is preferably 1 to 30.
- n in each group in [] (inside the outer square brackets) may be the same or different.
- the compound represented by the above formula (i) include a 1,2-epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane adduct of 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol [eg, , Trade name “EHPE3150” (manufactured by Daicel Corporation, etc.), and the like.
- Examples of the compound (2) having an alicyclic ring and a glycidyl ether group in the molecule include a glycidyl ether of an alicyclic alcohol (particularly an alicyclic polyhydric alcohol). More specifically, for example, 2,2-bis[4-(2,3-epoxypropoxy)cyclohexyl]propane, 2,2-bis[3,5-dimethyl-4-(2,3-epoxypropoxy) A compound obtained by hydrogenating a bisphenol A type epoxy compound such as cyclohexyl]propane (hydrogenated bisphenol A type epoxy compound); bis[o,o-(2,3-epoxypropoxy)cyclohexyl]methane, bis[o , P-(2,3-epoxypropoxy)cyclohexyl]methane, bis[p,p-(2,3-epoxypropoxy)cyclohexyl]methane, bis[3,5-dimethyl-4-(2,2 3-epoxypropoxy)
- aromatic epoxy compound examples include epibis type glycidyl ether type epoxy resins obtained by condensation reaction of bisphenols [eg, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, etc.] and epihalohydrin; High molecular weight epibis type glycidyl ether type epoxy resin obtained by further addition reaction of bis type glycidyl ether type epoxy resin with the above bisphenols; modified epibis type glycidyl ether type epoxy resin described later; phenols [eg phenol, Cresol, xylenol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.] and an aldehyde [eg, formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, salicylaldehyde, etc.] to obtain a polyhydric alcohol, Furthermore, a novolak alkyl type g
- Examples of the modified epibis type glycidyl ether type epoxy resin include compounds represented by the following formula (ii).
- R 1 to R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
- k represents an integer of 1 or more.
- L 1 represents a low polar bonding group, and L 2 represents a flexible skeleton.
- the above-mentioned hydrocarbon includes an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and a group in which these are bonded.
- the aliphatic hydrocarbon group is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group.
- alkenyl group having 2 to 20 (preferably 2 to 10, more preferably 2 to 3) carbon atoms; an ethynyl group, a propynyl group and the like having 2 to 20 carbon atoms (preferably 2 to 10, more preferably 2 to 3) ) Alkynyl group and the like.
- the alicyclic hydrocarbon group is preferably a 3- to 10-membered alicyclic hydrocarbon group, for example, a 3- to 8-membered (preferably, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclooctyl group, etc. Examples thereof include a cycloalkyl group having about 5 to 8 members).
- the aromatic hydrocarbon group is preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms (preferably 6 to 10), and examples thereof include a phenyl group.
- an aliphatic hydrocarbon group (particularly an alkyl group) is preferable.
- L 1 represents a low-polarity bonding group, and examples thereof include a linear or branched alkylene group having 1 to 3 carbon atoms such as a methylene group, a methylmethylene group, a dimethylmethylene group, and an ethylene group.
- L 2 represents a flexible skeleton, and examples thereof include an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Specific examples thereof include an oxyethylene group, an oxypropylene group, an oxybutylene group and an oxytetramethylene group.
- the modified epibis type glycidyl ether type epoxy resin has the above-mentioned constitution, when added to the curable composition, an effect of improving crack resistance can be obtained.
- a compound represented by the following formula (ii-1) can be preferably used as the modified epibis type glycidyl ether type epoxy resin.
- a compound represented by the following formula (ii-1) can be preferably used.
- trade name “EPICLON EXA-4850-1000” epoxy equivalent: 350, manufactured by DIC
- trade name “EPICLON EXA-4850-150” epoxy equivalent: 433, manufactured by DIC)
- Commercially available products can be used.
- aliphatic epoxy compound examples include a glycidyl ether of an alcohol (q is a natural number) having no q-valent cyclic structure; a monovalent or polyvalent carboxylic acid [eg, acetic acid, propionic acid, butyric acid, stearic acid, Adipic acid, sebacic acid, maleic acid, itaconic acid, etc.] glycidyl ester; epoxidized linseed oil, epoxidized soybean oil, epoxidized castor oil, and other epoxidized fats and oils having a double bond; (Including alkadienes) and the like.
- Examples of the alcohol having no q-valent cyclic structure include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, 1-propyl alcohol, isopropyl alcohol and 1-butanol; ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1 Dihydric alcohols such as 3,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol and polypropylene glycol; Examples thereof include trihydric or higher polyhydric alcohols such as glycerin, diglycerin, erythritol, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, and sorbitol.
- the q-valent alcohol may be a polyether polyol, a polyester polyol,
- the curing agent (B) that constitutes the curable composition is a compound that plays a role of curing the epoxy compound.
- curing agent (B) known or commonly used curing agents for epoxy resins can be used.
- examples thereof include acid anhydrides, dicarboxylic acids, amines, polyamide resins, imidazoles, polymercaptans, phenols, polycarboxylic acids, dicyandiamides and organic acid hydrazides.
- it is selected from the group consisting of an acid anhydride (b-1), a dicarboxylic acid (b-2), an amine (b-3), and a phenol (b-4) in terms of excellent reliability. At least one compound is preferred.
- the molecular weight per functional group of the curing agent (B) is, for example, 10 to 10000 g/eq (preferably 20 to 8000 g/eq, more preferably 20 to 7000 g/eq, further preferably 20 to 5000 g/eq, further preferably 20). To 2000 g/eq, more preferably 20 to 1000 g/eq).
- Examples of the acid anhydride (b-1) include methyltetrahydrophthalic anhydride (4-methyltetrahydrophthalic anhydride, 3-methyltetrahydrophthalic anhydride, etc.), methylhexahydrophthalic anhydride (4-methylhexahydroanhydride).
- Examples thereof include acids, succinic anhydride, adipic anhydride, sebacic anhydride, dodecanedioic anhydride, methylcyclohexene tetracarboxylic acid anhydr
- an acid anhydride that is liquid at 25° C. eg, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, dodecenylsuccinic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, etc.
- an acid anhydride-based curing agent an anhydride of a saturated monocyclic hydrocarbon dicarboxylic acid (including a ring to which a substituent such as an alkyl group is bonded) is preferable because it is particularly excellent in crack resistance.
- acid anhydride (b-1) for example, commercially available products such as the product name “Rikacid MH700F” (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) and the product name “HN-5500” (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) It can be used preferably.
- dicarboxylic acid (b-2) examples include aromatic dicarboxylic acids such as 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, 2,2′-biphenyldicarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid; oxalic acid and malon.
- Aliphatic dicarboxylic acids such as acids, succinic acid, adipic acid, 1,6-hexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid; acid anhydrides And an ester type dicarboxylic acid obtained by reacting with a polyol compound; and the like.
- ester-type dicarboxylic acids obtained by reacting an acid anhydride with a polyol compound are preferable.
- the acid anhydride used for the synthesis of the ester-type dicarboxylic acid is preferably an alicyclic acid anhydride, of which 4-methylhexahydrophthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride are preferable.
- the polyol compound is preferably a dihydric or trihydric aliphatic alcohol, and examples thereof include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol and neo.
- Divalent aliphatic alcohols such as pentyl glycol, dimethylolpropane, poly C 1-5 alkylene glycol (eg, polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.); trivalent aliphatic alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, etc.
- poly C 1-5 alkylene glycol is particularly preferable.
- the weight average molecular weight of the poly C 1-5 alkylene glycol is, for example, 500 to 2000, preferably 600 to 1600.
- ester-type dicarboxylic acid obtained by reacting an acid anhydride with a polyol compound a compound represented by the following formula (b-2-1) is preferable.
- R 5 and R 6 are the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and among them, a methyl group or an ethyl group is preferable.
- m 1 and m 2 are the same or different and each represents an integer of 0 to 4.
- L is a group obtained by removing two hydroxyl groups from a polyol compound (divalent group), and among them, a group obtained by removing two hydroxyl groups from polyethylene glycol or polypropylene glycol is preferable.
- dicarboxylic acid (b-2) for example, a commercially available product such as a trade name “Rikacid HF-08” (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) can be preferably used.
- Examples of the amine (b-3) include aliphatic diamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, dipropylenediamine, diethylaminopropylamine and polypropylenetriamine; mensendiamine, isophoronediamine, bis(4 -Amino-3-methyldicyclohexyl)methane, diaminodicyclohexylmethane, bis(aminomethyl)cyclohexane, N-aminoethylpiperazine, 3,9-bis(3-aminopropyl)-3,4,8,10-tetraoxaspiro Alicyclic polyamines such as [5,5]undecane; m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, tolylene-2,4-diamine, tolylene-2,6-diamine, mesitylene-2,4-diamine, 3,5 -Mon
- Examples of the phenol (b-4) include novolac type phenol resin, novolac type cresol resin, p-xylylene modified phenol resin, aralkyl resin such as p-xylylene/m-xylylene modified phenol resin, terpene modified phenol resin and dicyclohexyl.
- Examples include pentadiene-modified phenol resin, triphenol propane, and the like.
- the curable composition may include a curing catalyst (C) instead of or together with the above-mentioned curing agent (B).
- a curing catalyst (C) By using the curing catalyst (C), the curing reaction of the epoxy compound can proceed and a cured product can be obtained.
- the curing catalyst (C) is not particularly limited, but for example, one kind of cationic catalyst (cationic polymerization initiator) capable of generating a cationic species by subjecting to ultraviolet irradiation or heat treatment to initiate polymerization can be used. Alternatively, two or more kinds can be used.
- Examples of cation catalysts that generate cationic species upon irradiation with ultraviolet rays include hexafluoroantimonate salts, pentafluorohydroxyantimonate salts, hexafluorophosphate salts, hexafluoroalzenate salts, and the like.
- Examples of the above-mentioned cation catalyst include, for example, trade name “UVACURE1590” (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.), trade names “CD-1010”, “CD-1011”, and “CD-1012” (manufactured by Sartomer USA).
- Examples of the cation catalyst that generates a cation species by heat treatment include aryldiazonium salts, aryliodonium salts, arylsulfonium salts, allene-ion complexes, and the like.
- Examples of the above-mentioned cation catalyst include trade names “PP-33”, “CP-66”, “CP-77” (above, manufactured by ADEKA Corporation), trade name “FC-509” (manufactured by 3M), and products Name “UVE1014" (manufactured by GE), product name "Sun-Aid SI-60L”, “Sun-Aid SI-80L”, “Sun-Aid SI-100L”, “Sun-Aid SI-110L”, “Sun-Aid SI-150L” (above)
- Commercially available products such as Sanshin Chemical Industry Co., Ltd., trade name “CG-24-61” (manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) and the like can be used.
- a compound of a chelate compound of a metal such as aluminum or titanium and acetoacetic acid or a diketone and a silanol such as triphenylsilanol, or a metal such as aluminum or titanium and an acetoacetic acid or a diketone is also possible to use a compound of the chelate compound of 1) with a phenol such as bisphenol S.
- the curable composition may further contain one kind or two or more kinds of the organic filler (D) within a range that does not impair the effects of the invention of the present disclosure.
- the organic filler (D) By containing the organic filler (D), the curing shrinkage rate and the coefficient of linear thermal expansion can be further suppressed to be small, and the effect of suppressing warpage can be improved.
- the curable composition contains the organic filler (D)
- the curable composition filled in the pores of the porous support can be prevented from flowing out of the pores.
- the organic filler (D) can also be used as a colorant for the curable composition.
- Examples of the organic filler (D) include cellulose nanofibers, cellulose-based particles such as cellulose (nano)crystals, PEEK fibers, liquid crystal materials, single-wall or multi-wall carbon nanotubes containing no metal oxide, graphene, and oxide. Examples thereof include carbon materials such as graphene, carbon black, fullerene, and nanodiamond, and these can be used alone or in combination of two or more.
- the organic filler may have any structure such as a solid structure, a hollow structure and a porous structure. Among these, a carbon material that can be used as a black colorant is preferable.
- the shape of the organic filler (D) is not particularly limited, but is, for example, spherical (true spherical, substantially true spherical, elliptic spherical, etc.), polyhedral, rod-shaped (cylindrical, prismatic, etc.), flat plate-shaped, scale-shaped, An indefinite shape and the like can be mentioned.
- the average particle diameter of the organic filler (D) is, for example, 5 nm to 100 ⁇ m, preferably 50 nm to 50 ⁇ m, more preferably 100 nm to 30 ⁇ m.
- the average particle diameter of the organic filler (D) is the median diameter (d50) measured by the laser diffraction/scattering method.
- the curable composition may further contain one kind or two or more kinds of inorganic fillers (E) within a range that does not impair the effects of the present disclosure.
- the content (blending amount) of the inorganic filler (E) is preferably 10% by weight or less (0 to 10% by weight), and 5% by weight or less (0 to 0% by weight) based on the curable composition (100% by weight). 5% by weight) is more preferable.
- the content of the inorganic filler (E) By setting the content of the inorganic filler (E) to 10% by weight or less, scum generation during via formation is suppressed, and the time required for via formation can be shortened easily. Moreover, it is also preferable that the inorganic filler (E) is not substantially contained by not blending the inorganic filler (E).
- Examples of the inorganic filler (E) include silica (eg, natural silica, synthetic silica, etc.), aluminum oxide (eg, ⁇ -alumina, etc.), titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, and oxide.
- silica eg, natural silica, synthetic silica, etc.
- aluminum oxide eg, ⁇ -alumina, etc.
- titanium oxide eg, zirconium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, and oxide.
- Metal oxides such as calcium, zinc oxide and iron oxide; carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate; sulfates such as barium sulfate, aluminum sulfate and calcium sulfate; nitriding such as aluminum nitride, silicon nitride, titanium nitride and boron nitride Hydroxides such as calcium hydroxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide; mica, talc, kaolin, kaolin clay, kaolinite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, sericite, amesite, bentonite, asbestos, wo Rastonite, sepiolite, zonolite, zeolite, hydrotalcite, fly ash, dehydrated sludge, glass beads, glass fiber, diatomaceous earth, silica sand, sendust, alnico magnet, magnetic powder of various ferrites, hydrated gypsum, alum, Examples thereof include antimony trioxide
- the inorganic filler may have any structure such as a solid structure, a hollow structure and a porous structure.
- the inorganic filler may be surface-treated with a known surface treatment agent such as an organosilicon compound such as organohalosilane, organoalkoxysilane, or organosilazane.
- the shape of the inorganic filler (E) is not particularly limited, and examples thereof include spherical shapes (true spheres, substantially true spheres, elliptical spheres, etc.), polyhedron shapes, rod shapes (cylindrical shapes, prismatic shapes, etc.), flat plate shapes, scaly shapes, An indefinite shape and the like can be mentioned.
- the average particle diameter of the inorganic filler (E) is, for example, 5 nm to 100 ⁇ m, preferably 50 nm to 50 ⁇ m, and more preferably 100 nm to 30 ⁇ m.
- the average particle diameter of the inorganic filler is the median diameter (d50) measured by the laser diffraction/scattering method.
- the curable composition may contain a curing accelerator together with the curing agent (B). By containing the curing accelerator together with the curing agent (B), the effect of accelerating the curing speed can be obtained.
- the curing accelerator known or commonly used curing accelerators can be used and are not particularly limited.
- DBU 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7
- salts thereof for example, phenol salts, octylates, p-toluenesulfonates, formates, tetraphenylborate salts); 1,5-diazabicyclo[4.3.0]nonene-5 (DBN), and salts thereof (eg, Phenol salt, octylate, p-toluenesulfonate, formate, tetraphenylborate salt); benzyldimethylamine, 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol, N,N-dimethylcyclohexylamine, etc.
- Tertiary amines 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole and other imidazoles; Phosphates, triphenylphosphine (TPP) and other phosphines; Tetraphenylphosphonium tetra Examples thereof include phosphonium compounds such as phenylborate and tetraphenylphosphonium tetra(p-tolyl)borate; organic metal salts such as tin octylate and zinc octylate; metal chelates. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- curing accelerator for example, product names "U-CAT SA 506", “U-CAT SA 102", “U-CAT 5003", “U-CAT 18X”, “U-CAT 12XD” (above, San-Apro Co., Ltd., trade name "TPP-K”, “TPP-MK” (above, manufactured by Kitako Chemical Co., Ltd.), trade name "PX-4ET” (manufactured by Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.), etc.
- Commercially available products can be preferably used.
- the content of the curable compound (A) in the total amount of the curable composition is, for example, 30 to 98% by weight.
- an aromatic epoxy compound for example, selected from epibis type glycidyl ether type epoxy resin, high molecular weight epibis type glycidyl ether type epoxy resin, and modified epibis type glycidyl ether type epoxy resin.
- the compound) content is, for example, 30 to 98% by weight.
- the proportion of the epoxy compound other than the aromatic epoxy compound in the total amount of the curable composition is, for example, 20% by weight or less, preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, further preferably 1% by weight. It is as follows.
- An aromatic epoxy compound for example, an epibis type glycidyl ether type epoxy resin, a high molecular weight epibis type glycidyl ether type epoxy resin, and a modified epibis type glycidyl ether type epoxy resin in the total amount of epoxy compounds contained in the curable composition.
- the proportion of the compound selected from is, for example, 60% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, still more preferably 90% by weight or more.
- the upper limit is 100% by weight.
- the ratio of the epoxy compounds other than the aromatic epoxy compound in the total amount of the epoxy compounds contained in the curable composition is, for example, 40% by weight or less, preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, It is preferably 10% by weight or less.
- the content of the curing agent (B) is, for example, 1 mol of the curable group (for example, epoxy group) contained in the curable composition, and the reactive group with the curable group of the above (A) in (B) is, for example.
- the ratio is 0.8 to 1.2 mol.
- the content of the curing agent (B) is less than the above range, curing tends to be insufficient and the toughness of the cured product tends to decrease.
- the content of the curing agent (B) exceeds the above range, the polarity of the cured product of the curable composition alone increases, and it becomes more susceptible to moisture, which may lead to lower reliability.
- the ratio of the total content of the curable compound (A) and the curing agent (B) in the total amount of the curable composition (excluding the organic filler (D) and the inorganic filler (E)) is, for example, 80% by weight or more, It is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more.
- the weighted average value (weighted content ratio) (g/eq) of is, for example, 180 to 1000, preferably 200 to 700, more preferably 200 to 500, further preferably 250 to 450, and particularly preferably 300 to 450. Is.
- the curable compound (A) (curing agent (B) when the curable compound (A) (curing agent (B) is also contained, the curable compound (A) and the curing agent (B)) have a weighted average value within the above range.
- a cured product having flexibility and excellent crack resistance can be obtained by having an appropriate distance between crosslinking points.
- the weighted average value is less than the above range, the flexibility tends to decrease and the crack resistance tends to decrease.
- the weighted average value exceeds the above range, the density of the cured resin is low, and it tends to be difficult to obtain sufficient toughness and weather resistance.
- the molecular weight per functional group of the epoxy compound is the epoxy equivalent.
- the molecular weight per functional group of the acid anhydride (b-1) as a curing agent is the acid anhydride group equivalent
- the molecular weight per functional group of the dicarboxylic acid (b-2) is the carboxyl group equivalent
- the amine (b) is the molecular weight per functional group of -3)
- the molecular weight per functional group of phenol (b-4) is hydroxyl equivalent.
- the content of the curing catalyst (C) is not particularly limited, but should be, for example, 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable compound (A) contained in the curable composition. Is preferable, and for example, 0.01 to 15 parts by weight, preferably 0.01 to 12 parts by weight, more preferably 0.05 to 10 parts by weight based on the total amount (100 parts by weight) of the epoxy compound contained in the curable composition. 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight.
- the content of the organic filler (D) is, for example, 50 parts by weight or less (for example, 1 to 50 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the curable compound (the total amount when two or more kinds are contained) contained in the curable composition. Parts), preferably 45 parts by weight or less, particularly preferably 40 parts by weight or less. If the content of the organic filler (D) is excessive, the Tg of the cured product of the curable composition alone tends to increase, the flexibility tends to decrease, and the crack resistance tends to decrease.
- the content of the curing accelerator is not particularly limited, but is, for example, 3 parts by weight or less (for example, 0.1 to 3 parts by weight), and preferably 0.1% by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound contained in the curable composition. It is 2 to 3 parts by weight, more preferably 0.25 to 2.5 parts by weight.
- the curable composition may contain one or more other components as required.
- the curable composition may contain a curable compound other than an epoxy compound, for example, a cation curable compound such as an oxetane compound, a radical curable compound such as (meth)acrylate or urethane (meth)acrylate. can do.
- a curable compound other than an epoxy compound for example, a cation curable compound such as an oxetane compound, a radical curable compound such as (meth)acrylate or urethane (meth)acrylate. can do.
- the curable composition further includes, for example, a diluent, a defoaming agent, a leveling agent, a silane coupling agent, a surfactant, a flame retardant, a colorant, a plasticizer, an antistatic agent, a release agent, an antioxidant. , An ultraviolet absorber, a light stabilizer, an ion adsorbent, a phosphor and the like.
- the use of a hydroxyl group-containing compound such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol or glycerin together with the acid anhydride has the effect of promoting the curing reaction. It is preferable in that it can be obtained.
- the content of the hydroxyl group-containing compound is, for example, 0.1 to 15 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the acid anhydride.
- the above curable composition can be prepared by mixing the above components.
- a generally known mixing device such as a self-revolving stirring and defoaming device, a homogenizer, a planetary mixer, a three-roll mill, and a beads mill can be used.
- each component may be mixed simultaneously or sequentially.
- the glass transition temperature (Tg) of the cured product of the above curable composition alone is not particularly limited, but is, for example, ⁇ 60 to 100° C. (the upper limit of Tg is preferably 50° C.). , More preferably 40° C., further preferably 25° C.
- the lower limit of Tg is preferably ⁇ 40° C., more preferably ⁇ 30° C., further preferably ⁇ 20° C., further preferably ⁇ 10° C., further preferably 0° C., more preferably 5° C., particularly preferably 10° C.), and a temperature above the glass transition temperature (eg, -10 to 220° C., preferably 0 to 220° C., more preferably 10 to 200° C.),
- the coefficient of linear thermal expansion of the cured product of the curable composition alone (not including the porous support) at least at one point in the range of more preferably 20 to 220° C., and particularly preferably 50 to 220° C. is 100 ppm. /K or more (for example, 100 to 700 ppm/K, preferably 200 to 500 ppm/K, more preferably 300 to 500 ppm/K).
- Examples of the sheet-like prepreg of the present disclosure include those having a configuration in which the inside of the pores of the porous support is filled with the curable composition as the core material.
- the cured product of the curable composition used in the present disclosure has a low glass transition temperature and is soft as described above, and thus has excellent crack resistance.
- the curable composition that forms the soft (particularly soft in a high temperature region of 100° C. or higher) cured product has a structure in which the pores of the porous support are filled, but the curable composition is porous. Perhaps because the elastic support cannot be pushed away and expanded, the coefficient of linear thermal expansion can be suppressed to a small value, and the occurrence of warpage can be prevented.
- the sheet-like prepreg of the present disclosure is obtained by, for example, impregnating the porous support with a composition obtained by diluting the curable composition with a solvent (for example, 2-butanone, etc.), and then drying to remove the solvent. It can be produced by semi-curing (curing a part of the curable compound) if necessary.
- a solvent for example, 2-butanone, etc.
- the method of impregnating the curable composition is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the porous support in the curable composition.
- the temperature during immersion is, for example, about 25 to 60°C.
- the immersion time is, for example, about 30 seconds to 30 minutes. It is preferable that the dipping is performed under a reduced pressure or a pressurized environment because the effect of suppressing the remaining foaming and promoting the filling of the curable composition can be obtained.
- the conditions of drying after impregnation and semi-curing depending on the type of curing agent used.
- an acid anhydride or phenol used as the curing agent, it can be performed by heating at a temperature of less than 100° C. (for example, 25° C. or more and less than 100° C.) for about 1 minute to 1 hour.
- an amine used as the curing agent, it is preferable to carry out at a lower temperature. If the heating temperature or the heating time exceeds the above range, the curing reaction of the curable composition filled in the porous support proceeds too much, which may make it difficult to use as a sealing material.
- the proportion of the porous support in the total volume of the sheet-like prepreg of the present disclosure is, for example, 10 to 90 vol%, preferably 20 to 70 vol%, more preferably 30 to 70 vol%, and further preferably 30 to 50 vol%. That is, the ratio of the curable composition in the total volume of the sheet-like prepreg of the present disclosure is, for example, 10 to 90 vol%, preferably 30 to 80 vol%, more preferably 30 to 70 vol%, and further preferably 50 to 70 vol%. is there. If the proportion of the porous support exceeds the above range, it becomes difficult to impregnate a sufficient amount of the curable composition, and it becomes difficult to obtain surface smoothness. On the other hand, when the curable composition exceeds the above range, the reinforcing effect of the porous support cannot be sufficiently obtained, and it tends to be difficult to suppress the curing shrinkage rate and the coefficient of linear thermal expansion to be small.
- the sheet-like prepreg of the present disclosure forms a cured product by performing heat treatment.
- the heat treatment conditions are not particularly limited, but the heating temperature is preferably 40 to 300°C, more preferably 60 to 250°C.
- the heating time can be appropriately adjusted according to the heating temperature and is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 hours, more preferably 1 to 5 hours. In the above heat treatment, the heating temperature may be constant or may be changed continuously or stepwise.
- the glass transition temperature (Tg) of the cured product of the sheet-like prepreg of the present disclosure is not particularly limited, but is, for example, ⁇ 60° C. or higher and 100° C. or lower ( ⁇ 60 to 100° C.), preferably 0 to 90° C., The temperature is more preferably 5 to 80°C, further preferably 10 to 75°C, further preferably 10 to 60°C, further preferably 10 to 50°C, further preferably 10 to 40°C, and particularly preferably 15 to 40°C.
- Tg glass transition temperature of the cured product is determined by the method described in the examples.
- the thermal linear expansion coefficient ⁇ 2 of the cured product of the sheet-like prepreg of the present disclosure is not particularly limited, but is, for example, 20 ppm/K or less (for example, -1 to 20 ppm/K), preferably 15 ppm/K or less, more preferably 12 ppm/K or less, still more preferably 10 ppm/K or less. Therefore, expansion and contraction of the cured product of the curable composition at a temperature higher than Tg are suppressed, and for example, warpage can be suppressed when the fan-out package is mounted on the substrate by reflow soldering, and the manufacturing yield can be improved. Can be improved.
- Thermal linear expansion coefficient ⁇ 1 of a cured product of the sheet-like prepreg of the present disclosure [a heat ray in a temperature region of Tg or lower of the cured product, for example, ⁇ 20° C. to 100° C., preferably ⁇ 10 to 100° C., more preferably 0 to 100° C. Expansion coefficient] is, for example, 55 ppm/K or lower (eg, -1 to 55 ppm/K), preferably 50 ppm/K or lower, more preferably 45 ppm/K or lower, further preferably 25 ppm/K or lower, further preferably 20 ppm/K It is as follows. Therefore, expansion and contraction of the cured product of the curable composition at a temperature lower than Tg are suppressed, and, for example, generation of warpage due to heat generation of electronic devices can be suppressed, and durability and reliability can be improved. ..
- the sheet-like prepreg of the present disclosure can also be suitably used as a sealing material for compression molding.
- the sheet-like prepreg of the present disclosure has a through hole and/or a recess. Since the sheet-like prepreg of the present disclosure has through holes and/or recesses, a sealing material when sealing semiconductor chips arranged on a wafer or panel (hereinafter, may be collectively referred to as “substrate”). Bubbles are less likely to be generated inside, and the effect of reducing the defective rate (improving the yield) is achieved.
- substrate a sealing material when sealing semiconductor chips arranged on a wafer or panel
- FIG. 2A and 2B are schematic views showing an example of an embodiment of a sheet-like prepreg of the present disclosure having through holes, FIG. 2A is a top view, and FIG. 2B is a sectional view taken along line AA′.
- 20 is a sheet-like prepreg having a through hole
- 21 is a through hole.
- the sheet-like prepreg 20 has a plurality of through holes 21.
- 3A and 3B are schematic views showing an example of an embodiment of a sheet-like prepreg of the present disclosure having a concave portion, where FIG. 3A is a top view, FIG. 3B is a bottom view, and FIG. 3C is a sectional view taken along line BB′. Show.
- 30 is a sheet-like prepreg having a recess, and 31 is a recess.
- the sheet-like prepreg 30 has a plurality of recesses 31.
- the sheet-like prepreg of the present disclosure may have only through holes, only recesses, or both through holes and recesses.
- the number of through holes and/or recesses (total number of through holes and recesses) included in the sheet-like prepreg of the present disclosure is not particularly limited, but is generally 1 to 6 per unit depending on the design of the fan-out package to be manufactured. It can be appropriately selected from the above range.
- FIG. 4A and 4B are schematic views showing an example of an embodiment of a substrate on which semiconductor chips are arranged, FIG. 4A is a top view, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line CC'.
- reference numeral 40 denotes a substrate on which semiconductor chips are arranged (may be simply referred to as “substrate 40”)
- 41 denotes a semiconductor chip
- 42 denotes a substrate
- 43 denotes a temporary fixing tape.
- the substrate 42 may be a wafer having a diameter of about 300 mm or a rectangular panel having a side of 300 mm or more.
- a plurality of semiconductor chips 41 are arranged and fixed (temporarily fixed) on the substrate 42 via a temporary fixing tape 43.
- the through hole and/or the recess is arranged at a position corresponding to the semiconductor chip mounting portion of the fan-out package. That is, in the sheet-like prepreg of the present disclosure, the through holes and/or the recesses are preferably arranged at positions corresponding to the semiconductor chips arranged and fixed (temporarily fixed) on the substrate.
- FIG. 5 is a schematic view showing an example of an embodiment of a step of sealing the semiconductor chips 41 arranged on the substrate 40 using a conventional sheet-like prepreg 50 (one having no through hole and no recess) (cross section). Figure).
- a conventional sheet-like prepreg 50 one having no through hole and no recess
- the conventional sheet-like prepreg 50 does not have sufficient followability to the uneven shape formed by the semiconductor chip 41 on the substrate 42. In this case, there is a problem that bubbles 52 tend to remain near the semiconductor chip 41 in the sealing material 51.
- FIG. 6 is a schematic view (cross-sectional view) showing an example of an embodiment of a step of sealing the semiconductor chips 41 arranged on the substrate 40 using the sheet-like prepreg 20 of the present disclosure having the through holes 21. ..
- the semiconductor chip 41 is sealed so as to fit into the through hole 21, so that air bubbles are generated in the sealing material 61. Hard to do.
- the semiconductor chip 41 is similarly sealed so as to fit in the recess 31. , Bubbles are less likely to be generated in the sealing material.
- the method for producing a sheet-like prepreg of the present disclosure having a through hole is not particularly limited, but, for example, a flat sheet-like prepreg having no through hole (dried or semi-cured) is punched by a die or the like. It can be manufactured by punching.
- the method for producing a sheet-like prepreg of the present disclosure having a recess is not particularly limited, but for example, a sheet-like prepreg in a state where the curable composition is impregnated in the sheet-like porous support is a recessed shape and an inverted shape. It can be manufactured by pressing it against a molding die having convex portions, drying it under the same conditions as in the above-mentioned sheet-like prepreg production, and semi-curing it if necessary. Alternatively, the sheet-like prepreg of the present disclosure having the above-described through holes may be produced once and then laminated with a flat sheet-like prepreg having the same outer shape.
- the shape of the through hole and the recess (the shape as viewed from the top view) of the sheet-like prepreg of the present disclosure is not particularly limited, and may be a square, a rectangle, a round, or the like, but is a shape that a semiconductor chip normally has. Squares and rectangles are preferred.
- the depth of the recess of the sheet-like prepreg of the present disclosure is not particularly limited, but is preferably approximately the same as the height of the semiconductor chip, and can be appropriately selected from the range of 10 to 500 ⁇ m.
- the area of the through-hole and the recess (the area viewed from the top view) of the sheet-like prepreg of the present disclosure is not particularly limited, and is suitable as much as or slightly wider than the area of the semiconductor chip, preferably from 1 to 400 mm 2 . It can be appropriately selected. That is, the area of the through hole and the recess of the sheet-like prepreg of the present disclosure is preferably about 100 to 150% of the area of the corresponding semiconductor chip. Even when the areas of the through holes and the recesses are wider than the corresponding semiconductor chips, the curable composition oozes out and fills the gaps when the sheet-like prepreg of the present disclosure is compressed and heated. The chip can be reliably sealed.
- two or more sheet-like prepregs of the present disclosure may be laminated and used, or the sheet-like prepreg and the flat sheet-like prepreg may be laminated and used.
- the film thickness of two or more sheet-like prepregs may be the same or different.
- the sheet-like prepreg of the present disclosure may further have a curable resin layer laminated on at least one surface. Since the sheet-like prepreg of the present disclosure has the curable resin layer, the followability to the uneven shape of the semiconductor chip on the substrate is further improved, and bubbles are less likely to occur. Therefore, the curable resin layer is preferably laminated on at least the surface of the substrate that contacts the semiconductor chip.
- the curable composition that constitutes the curable resin layer may be the same as or different from the curable composition that constitutes the sheet-like prepreg of the present disclosure.
- the thickness of the curable resin layer is not particularly limited, but can be selected, for example, from 10 to 200 ⁇ m, preferably from 20 to 100 ⁇ m. If the film thickness of the curable resin layer is smaller than this range, air bubbles may remain in the sealing material.
- the method of laminating the curable resin layer is not particularly limited, but on one or both sides of the sheet-like prepreg (which does not have the curable resin layer) of the present disclosure, under reduced pressure or vacuum, by printing or dispensing.
- An uncured or semi-cured curable resin layer can be formed by applying the curable composition, drying it, and then heating it if necessary. The drying and heating conditions can be the same as those for the sheet-like prepreg of the present disclosure.
- the curable resin layer may be formed before forming the through holes and/or recesses or after forming the through holes and/or recesses.
- the film thickness of the sheet-like prepreg of the present disclosure is not particularly limited, but is, for example, 5 to 500 ⁇ m.
- the lower limit is preferably 10 ⁇ m, more preferably 15 ⁇ m, further preferably 20 ⁇ m.
- the upper limit is preferably 400 ⁇ m, more preferably 300 ⁇ m, further preferably 250 ⁇ m, further preferably 200 ⁇ m.
- the thickness of the sheet-like prepreg of the present disclosure exceeds the above range, it tends to be difficult to meet the demand for downsizing and weight saving of electronic devices.
- the thickness is less than the above range, it tends to be difficult to obtain sufficient toughness, and it becomes difficult to increase the strength by packaging.
- the manufacturing method of the fan-out package of the present disclosure uses the sheet-like prepreg of the present disclosure. Specifically, it is a method including a step of sealing the semiconductor chips arranged on the substrate as described above with the sheet-like prepreg of the present disclosure.
- FIG. 7 shows a schematic diagram (cross-sectional view) of an example of an embodiment of a method for manufacturing a fan-out package of the present disclosure using the sheet-like prepreg of the present disclosure.
- the fan-out package of the present disclosure can be manufactured by, for example, a method including the following steps I to III.
- Step I Glue the temporary fixing tape 43 to the substrate 42 (wafer or panel), and attach the semiconductor chip 41 to the substrate 42 via the temporary fixing tape 43 to produce the substrate 40
- Step II Sheet-like prepreg of the present disclosure (Sheet-like prepreg 20 having a through hole in FIG. 7) for sealing the semiconductor chip 41
- Step III The substrate 42 is peeled off to obtain a reconstructed wafer 70.
- the manufacturing method of the fan-out package of the present disclosure may further include the following Step IV.
- Step IV Further, a rewiring layer and an electrode are formed, and dicing is performed to obtain a fan-out package.
- the sheet-like prepreg of the present disclosure is attached to the semiconductor chip on the substrate, and the surface flattening substrate 71 or the like is used. It can be carried out by compressing (pressing at 0.1 to 5 MPa) using the above and subjecting to heat treatment by the above method.
- the formation of the rewiring layer and electrodes in step IV can be performed by a well-known method.
- the rewiring layer and the electrodes are formed in a high temperature environment of about 200° C., but the cured product of the sheet-like prepreg of the present disclosure has a low coefficient of linear thermal expansion, so that the difference from the coefficient of thermal expansion of the semiconductor chip is suppressed. Therefore, it is possible to suppress warpage and cracks caused by the stress resulting from the difference from the coefficient of thermal expansion of the semiconductor chip.
- the electronic device of the present disclosure includes the fan-out package of the present disclosure. Since the fan-out package of the present disclosure is excellent in warp prevention and crack resistance, and the generation of bubbles in the encapsulant is suppressed, the electronic device of the present invention has high performance and excellent durability. Therefore, the electronic device of the present disclosure can be suitably used for portable electronic devices such as a mobile phone, a digital camera, a smartphone, a tablet terminal, and an electronic dictionary.
- Preparation Example 1 Preparation of Support (Preparation of Cellulose Nonwoven Fabric)
- the slurry of the microfiber Serish KY110N manufactured by Daicel Co., Ltd.
- a No. 1 papermaking machine standard square machine manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.
- the 5C filter paper was used as a filter cloth for papermaking to obtain a cellulose nonwoven fabric in a wet state.
- Blotting paper was placed on both surfaces of the obtained cellulose nonwoven fabric in a wet state, and pressed at a pressure of 0.2 MPa for 1 minute.
- Preparation Example 2 Preparation of Support (Preparation of Cellulose Nonwoven Fabric) A cellulose nonwoven fabric (porosity: 60 vol%, basis weight 9.9 g/m 2 , thermal linear expansion coefficient: 5 ppm/K, thickness 200 ⁇ m) was obtained by the same method as in Preparation Example 1.
- Examples 1-5 Adjustment of sheet prepreg
- a curable composition was prepared according to the formulation shown in Table 1.
- Table 1 shows the film thickness of the obtained sheet-like prepreg.
- Examples 6 to 12 Manufacture of rebuilt wafers
- a PET double-sided adhesive film of the same diameter was stuck on a circular silicon wafer with a diameter of 6 inches, and 37 glass substrates cut into 10 mm squares were arranged on the entire surface at 10 mm intervals, and the substrate on which the semiconductor chips shown in FIG. 4 were arranged was arranged.
- Manufactured was then, in the combinations shown in Table 2, the sheet-like prepreg obtained above was laminated so that the positions of the through holes of the glass substrate and the sheet-like prepreg arranged on the substrate were aligned, and then 150° C. while applying pressure. Cured for 2 hours.
- the silicon wafer that had been temporarily adhered via the PET film was removed to obtain a reconstructed wafer for fan-out wafer level package (FOWLP) shown at 70 in FIG.
- FOWLP fan-out wafer level package
- Comparative Example 1 Manufacture of sealant 100 g of bisphenol A glycidyl ether (YD128) and 187 g of silica filler were charged into a crusher (manufactured by Ishikawa Factory) and kneaded for 30 minutes to highly disperse the filler. Next, 87 g of RIKACID MH-700F, 2 g of ethylene glycol and 0.5 g of a curing accelerator (U-CAT 12XD) were added and kneading was performed to prepare a sealing material containing 50 wt% of silica filler.
- a crusher manufactured by Ishikawa Factory
- U-CAT 12XD curing accelerator
- the semiconductor chip was encapsulated by applying the encapsulant obtained above onto the substrate on which the semiconductor chips obtained above were arranged and curing the same at 150° C. for 2 hours while applying pressure.
- the silicon wafer that had been temporarily adhered via the PET film was removed to obtain a reconstructed wafer in which the rewiring layer was removed from the fan-out wafer level package (FOWLP) shown in FIG.
- FOWLP fan-out wafer level package
- Comparative Examples 2 and 3 Reconstructed wafers were obtained in the same manner as in Examples 7 and 10 except that a sheet-like prepreg having no through holes was used.
- Glass transition temperature (Tg), coefficient of linear thermal expansion in temperature range lower than Tg ( ⁇ 1 ), coefficient of linear thermal expansion in temperature range higher than Tg ( ⁇ 2 )) The glass transition temperature and the coefficient of linear thermal expansion of the reconstructed wafers obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured under the following conditions. In all cases, the measured value at 2nd-heating was adopted. The results are shown in Table 2.
- Test piece size Initial length 10 mm ⁇ width 3.5 mm ⁇ thickness 0.035 mm
- Measuring device Thermomechanical analyzer (Exstar TMA/SS7100, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) Measurement mode: Tensile, constant load measurement (40mN) Measurement atmosphere: Nitrogen temperature conditions: 1st-heating-60°C to 120°C, 5°C/min cooling 120°C to -60°C, 20°C/min 2nd-heating-60°C to 220°C, 5°C/min
- Warp prevention property When the reconstructed wafers obtained in the above Examples and Comparative Examples were placed on a flat plate, the difference in height between the central portion and the edge portion from the flat plate was defined as “warpage”.
- the temperature of the flat plate was controlled to room temperature (20° C.), 100° C., 200° C., or 250° C., and the “warpage” at each temperature was measured.
- the evaluation of the warp prevention effect is “ ⁇ ”, when the temperature is 200 to 1000 ⁇ m, the evaluation of the warp prevention effect is “ ⁇ ”, when the evaluation exceeds 1000 ⁇ m
- the evaluation of the warp prevention effect was rated as "x”. The results are shown in Table 2.
- ⁇ Epoxy compound> ⁇ YD-128 Bisphenol A type diglycidyl ether (epoxy equivalent 190, viscosity 13600 mPa ⁇ s/25° C.), epoxy equivalent 188.6, manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation
- ⁇ EXA-4850-150 Modified epibis type glycidyl Ether type epoxy resin, epoxy equivalent: 433, trade name "EPICLON EXA-4850-150", DIC ⁇ hardener> * RIKACID MH-700F: methylhexahydrophthalic anhydride, acid anhydride group equivalent 164.5, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.
- RIKACID HF-08 ester of alicyclic acid anhydride and polyalkylene glycol (Dicarboxylic acid), carboxyl group equivalent 672.7, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd./TD2091: phenol novolac, hydroxyl group equivalent 104.0, manufactured by DIC ⁇ hydroxyl group-containing compound> ⁇ EG: ethylene glycol, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ solvent> ⁇ 2-butanone, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ Curing accelerator> ⁇ U-CAT 12XD: special amine type catalyst, manufactured by San-Apro Co., Ltd. ⁇ TPP: triphenylphosphine, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- a sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package having a through hole and/or a recess [2] The sheet-like prepreg according to the above [1], which is a sheet-like prepreg having a configuration in which the pores of a sheet-like porous support are filled with a curable composition as a core material. [3] The fan-out package sealing according to [2], wherein the sheet-shaped porous support has a coefficient of linear thermal expansion of 20 ppm/K or less (preferably 10 ppm/K or less, more preferably 7 ppm/K or less). Sheet prepreg for use.
- the porosity of the sheet-like porous support is 90 to 10 vol% (preferably 80 to 30 vol%, more preferably 70 to 30 vol%, further preferably 70 to 50 vol%).
- a sheet-like prepreg for sealing a fan-out package according to [3].
- the thickness of the sheet-like porous support is 5 to 500 ⁇ m (the lower limit is preferably 10 ⁇ m, more preferably 15 ⁇ m, further preferably 20 ⁇ m, and the upper limit is preferably 300 ⁇ m, more preferably 200 ⁇ m, more preferably The sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package according to any one of the above [2] to [4], which has a thickness of 100 ⁇ m, more preferably 75 ⁇ m).
- the curable composition is a composition containing a curable compound (A) and a curing agent (B) and/or a curing catalyst (C).
- the curable compound (A) has an epoxy equivalent of 140% by weight or more (preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, still more preferably 90% by weight) based on the total amount of (A).
- the proportion of epoxy compounds other than the aromatic epoxy compound in the total amount of the curable composition is 20% by weight or less (preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, still more preferably 1% by weight).
- the following is the sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package according to any one of the above [6] to [9].
- An aromatic epoxy compound for example, epibis type glycidyl ether type epoxy resin, high molecular weight epibis type glycidyl ether type epoxy resin, and modified epibis type glycidyl ether) in the total amount of epoxy compounds contained in the curable composition.
- [6] to which the ratio of the compound selected from the epoxy resins) is 60% by weight or more (preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, still more preferably 90% by weight or more).
- the proportion of epoxy compounds other than the aromatic epoxy compound in the total amount of epoxy compounds contained in the curable composition is 40% by weight or less (preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, further The sheet-shaped prepreg for sealing a fan-out package according to any one of the above [6] to [11], which is preferably 10% by weight or less).
- the curable compound (A) and the curing agent (B) are contained in the curable group (A) in (B) based on 1 mol of the curable group in (A).
- the weighted average molecular weight per functional group is 180 to 1000 g/eq (preferably 200 to 700 g/eq, more preferably 200 to 500 g/eq, further preferably 250 to 450 g/eq, particularly preferably 300 to 450 g/eq. )
- the sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package according to any one of the above [6] to [13].
- the curable composition contains the curable compound (A) and the curing catalyst (C) in an amount of 0.1 to 10 parts by weight (0.01 to 100 parts by weight of the (A)). 15 parts by weight, preferably 0.01 to 12 parts by weight, more preferably 0.05 to 10 parts by weight, and still more preferably 0.1 to 10 parts by weight).
- the curable composition contains the inorganic filler (E) in an amount of 0 to 10% by weight (preferably 0 to 5% by weight) based on the curable composition (100% by weight).
- the curable composition contains the organic filler (D) in an amount of 50 parts by weight or less (eg, 1 to 50 parts by weight, preferably 45 parts by weight) based on 100 parts by weight of the curable compound contained in the curable composition.
- the ratio of the total content of the curable compound (A) and the curing agent (B) in the total amount of the curable composition (excluding the organic filler (D) and the inorganic filler (E)) is 80% by weight.
- the curable composition contains a curing accelerator in an amount of 3 parts by weight or less (for example, 0.1 to 3 parts by weight, preferably 0.1 part by weight) based on 100 parts by weight of the epoxy compound contained in the curable composition. 2 to 3 parts by weight, more preferably 0.25 to 2.5 parts by weight), The sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package according to any one of the above [6] to [18].
- the glass transition temperature of the cured product of the curable composition alone is ⁇ 60 to 100° C.
- the sheet-shaped prepreg for fan-out package sealing as described in any one of [19].
- the thermal linear expansion coefficient of the cured product of the curable composition alone is 100 ppm/K or more (eg, 100 to 700 ppm/K, preferably 200 to 500 ppm/K, more preferably 300 to 500 ppm/K).
- the sheet-like prepreg for sealing a fan-out package according to any one of [2] to [20].
- the proportion of the porous support in the total volume of the sheet-like prepreg is 10 to 90 vol% (preferably 20 to 70 vol%, more preferably 30 to 70 vol%, further preferably 30 to 50 vol%), The sheet-like prepreg for sealing a fan-out package according to any one of [2] to [21].
- the proportion of the curable composition in the total volume of the sheet-like prepreg is 10 to 90 vol% (preferably 30 to 80 vol%, more preferably 30 to 70 vol%, further preferably 50 to 70 vol%), The sheet-shaped prepreg for sealing a fan-out package according to any one of [2] to [22].
- the glass transition temperature of the cured product of the sheet-like prepreg is ⁇ 60 to 100° C. (preferably 0 to 90° C., more preferably 5 to 80° C., further preferably 10 to 75° C., further preferably 10 to 60° C. C., more preferably 10 to 50.degree. C., further preferably 10 to 40.degree. C., particularly preferably 15 to 40.degree. C.), the fan-out package sealing according to any one of the above [1] to [22].
- the coefficient of linear thermal expansion ( ⁇ 2 ) in the temperature range above the glass transition temperature of the cured product of the sheet-like prepreg is 20 ppm/K or less (eg, -1 to 20 ppm/K, preferably 15 ppm/K or less, more preferably Is 12 ppm/K or less, more preferably 10 ppm/K or less).
- the sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package according to any one of the above [1] to [23].
- the coefficient of linear thermal expansion ( ⁇ 1 ) in the temperature range of the glass transition temperature of the cured product of the sheet-like prepreg is 55 ppm/K or less (eg, -1 to 55 ppm/K, preferably 50 ppm/K or less, more preferably Is 45 ppm/K or less, more preferably 25 ppm/K or less, further preferably 20 ppm/K or less).
- the sheet-like prepreg for encapsulating a fan-out package according to any one of [1] to [24] above. ..
- the thickness of the sheet-like prepreg is 5 to 500 ⁇ m (lower limit is preferably 10 ⁇ m, more preferably 15 ⁇ m, further preferably 20 ⁇ m, upper limit is preferably 400 ⁇ m, more preferably 300 ⁇ m, further preferably 250 ⁇ m, further The sheet-like prepreg for sealing a fan-out package according to any one of the above [1] to [31], which is preferably 200 ⁇ m).
- a method for manufacturing a fan-out package which uses the sheet-like prepreg for sealing a fan-out package according to any one of [1] to [33].
- the method for manufacturing a fan-out package according to the above [34] including the following steps.
- the following steps I to III of sealing the semiconductor chips arranged on the substrate with the sheet-like prepreg for sealing a fan-out package according to any one of [1] to [33] are included.
- Step I Glue a temporary fixing tape to a substrate (wafer or panel), and attach a semiconductor chip to the substrate via the temporary fixing tape
- Step II The fan according to any one of [1] to [33]
- step IV Manufacturing method of fan-out package.
- Step IV Further, a rewiring layer, an electrode formation are formed, and dicing is performed to obtain a fan-out package.
- the semiconductor chip is the fan-out package according to any one of the above [1] to [33].
- the sheet-shaped prepreg for sealing fan-out package of the present disclosure can be suitably used as a sealing material for fan-out packages such as FOWLP and FOPLP.
- Sheet-Shaped Prepreg (with Through Hole) 21 through hole 30 sheet-like prepreg (having a recess) 31 recess 40 substrate on which semiconductor chips are arranged (wafer or panel) 41 semiconductor chip 42 substrate (wafer or panel) 43 Temporary fastening tape 50 Sheet-like prepreg (having neither through-holes nor recesses) 51, 61 sealing material 70 reconstructed wafer 71 surface flattening substrate
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Abstract
本開示は、低熱線膨張係数と高柔軟性とを併せ持ち、反り防止性及び耐クラック性に優れる硬化物を形成できると共に、再構築ウェハを作製する際に封止材内に気泡が発生しにくいファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ、ファンアウトパッケージ及びその製造方法を提供することを目的とする。 本開示のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグは、貫通孔及び/又は凹部を有する。本開示のファンアウトパッケージは、半導体チップが、前記ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグの硬化物により封止されている。本開示の電子機器は、本開示のファンアウトパッケージを備える。
Description
本開示は、ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグに関する。本願は、2019年1月28日に日本に出願した特願2019-012599の優先権を主張し、その内容をここに援用する。
ファンアウトパッケージ(Fan-Out Package)は、個片化した半導体チップ(ダイ)を別のウェハ上に配列、封止して再構築ウェハとした後に、再配線層(RDL:Re-Distribution Layer)を形成する工程を含む半導体パッケージの製造技術である。
特に、ファンアウトウェハレベルパッケージ(FOWLP:Fan-out Wafer level packaging)は、デバイスの高機能化及び高速化を実現するための高密度実装技術の一つとして注目されている。FOWLPは、パッケージの面積をチップよりも大きくできるため、(1)HBM(High Bandwidth Memory)への適用性、多数のチップ搭載により接続端子数をより多く配置できる、(2)スルーモールドビアが作製可能である、(3)異種チップを同一パッケージに収納できるため、IoT(Internet of Things)に適応した高機能化と低コスト化が可能である、など優れた特徴を有している。また、RDLの低背化により放熱性が向上し、配線長の低下による高速化が可能となり、基板の小型化が可能となるなどの利点が挙げられ、スマートフォン用のパッケージとして大きな注目を集めている。
また、ファンアウトパネルレベルパッケージ(FOPLP:Fan-out panel level packaging)は、FOWLPよりもワークサイズを大きくすることで、パッケージ基板を一度に多く作製することができるため、低コスト化を目的として検討が精力的になされている。しかしながら、ワークサイズの大型化に伴い、再構築されたチップ基板の反りが問題となっている。この反りがチップ基板の割れや、再配線層の精度低下の原因となり、不良率が上昇するという問題点があった。
反りの原因は、有機材料である封止材の熱線膨張率が、無機材料である半導体チップに比べて大きいことが要因となっている。そこで、有機材料の線膨張係数を下げることを目的に線膨張係数の小さい無機フィラーを添加して系全体の線膨張を抑える方法が知られている(特許文献1)。しかし、多量の無機フィラーを添加すると封止材の溶融粘度が著しく上昇して使用性が低下するため、成型性を確保するために無機フィラーの添加量にも限界があった。また、封止材の柔軟性が低下して硬く脆くなるため、ヒートショックに弱くなり、クラックが発生し易くなることも問題であった。さらに、FOWLPではスルーモールドビアを通して3次元的にチップを複合して使用されるが、ビア作製時に無機フィラーに起因してスカムの発生やビア作製に時間を要するなどの課題もあった。このような課題を解決するためには、柔軟で低線膨張材料が望まれているが、一般に柔軟性と低線膨張はトレードオフの関係にあり、無機フィラーの添加により両方の特性を満足することは非常に難しいと考えられる。
一方、低線膨張の繊維状不織布などのシート状多孔性支持体をコア材に硬化性材料を含浸したフイルム(シート状プリプレグ)が、樹脂の柔軟性とマトリックス繊維の低線膨張を併せ持つ材料として知られている(特許文献2)。
しかしながら、繊維状不織布をコア材としたプリプレグは、表面の凹凸形状に対する追従性が乏しいため、封止により再構築ウェハを作製する際に封止材内に気泡が発生しやすくなり、不良率が上昇するという問題があった。
従って、本開示の目的は、低熱線膨張係数と高柔軟性とを併せ持ち、反り防止性及び耐クラック性に優れる硬化物を形成できると共に、再構築ウェハを作製する際に封止材内に気泡が発生しにくいファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグを提供することにある。
また、本開示の他の目的は、反り防止性及び耐クラック性に優れると共に、封止材内の気泡の発生が抑制されたファンアウトパッケージの製造方法を提供することである。
また、本開示の他の目的は、反り防止性及び耐クラック性に優れると共に、封止材内の気泡の発生が抑制されたファンアウトパッケージを提供することである。
さらに、本開示の他の目的は、前記ファンアウトパッケージを備えた高性能で、耐久に優れる電子機器を提供することである。
また、本開示の他の目的は、反り防止性及び耐クラック性に優れると共に、封止材内の気泡の発生が抑制されたファンアウトパッケージの製造方法を提供することである。
また、本開示の他の目的は、反り防止性及び耐クラック性に優れると共に、封止材内の気泡の発生が抑制されたファンアウトパッケージを提供することである。
さらに、本開示の他の目的は、前記ファンアウトパッケージを備えた高性能で、耐久に優れる電子機器を提供することである。
本開示の発明者は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ファンアウトパッケージの封止剤(封止材料)として、貫通孔及び/又は凹部を有するシート状プリプレグを用いることにより。製造されるファンアウトパッケージが、反り防止性及び耐クラック性に優れると共に、封止材内の気泡の発生が抑制されることを見いだした。本開示の発明はこれらの知見に基づいて完成させたものである。
すなわち、本開示は、貫通孔及び/又は凹部を有するファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグを提供する。
前記ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグにおいて、前記貫通孔及び/又は凹部は、ファンアウトパッケージの半導体チップ搭載部分に相当する位置に配置されていることが好ましい。
前記ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグの硬化物のガラス転移温度以上の温度領域での熱線膨張係数(α2)は20ppm/K以下であることが好ましい。
前記ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグは、少なくとも一方の面に硬化性樹脂層が積層されていてもよい。
前記ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグは、2枚以上のシート状プリプレグが積層されていてもよい。
前記ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグにおいて、シート状プリプレグのコア材は、セルロース繊維の不織布であってもよい。
また、本開示は、前記ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグを使用することを特徴とする、ファンアウトパッケージの製造方法を提供する。
また、本開示は、半導体チップが、前記ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグの硬化物により封止されているファンアウトパッケージを提供する。
前記ファンアウトパッケージは、ファンアウトウェハレベルパッケージ又はファンアウトパネルレベルパッケージであってもよい。
また、本開示は、前記ファンアウトパッケージを備えた電子機器を提供する。
また、本開示は、貫通孔及び/又は凹部を有するシート状プリプレグのファンアウトパッケージ封止剤としての使用を提供する。
本開示のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグは、熱硬化により、適度な柔軟性を有し、且つ熱による収縮率や膨張率が低い、優れた反り防止性及び耐クラック性を発揮することができる硬化物を形成することができる。さらに、本開示のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグにより封止して再構築ウェハを作製する際に封止材内に気泡が発生しにくい。そのため、本開示のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグは、FOWLPやFOPLP等のファンアウトパッケージの封止材料として好適に使用することができる。
[ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ]
本開示のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ(以後、「本開示のシート状プリプレグ」と略称する場合がある)は、ファンアウトパッケージの封止材料として使用されるものであり、貫通孔及び/又は凹部を有する。
本開示のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ(以後、「本開示のシート状プリプレグ」と略称する場合がある)は、ファンアウトパッケージの封止材料として使用されるものであり、貫通孔及び/又は凹部を有する。
[ファンアウトパッケージ]
本開示のシート状プリプレグにより封止される本開示のファンアウトパッケージは、半導体チップが、本開示のシート状プリプレグの硬化物により封止されている限り、特に限定されるものではないが、例えば、半導体チップ、封止材、再配線層を基本構成とするものが挙げられる。図1に、本開示のファンアウトパッケージの実施態様の一例の模式図(断面図)を示す。図1において、10はファンアウトパッケージ、11は封止材、12は半導体チップ、13は再配線層(電極)を示す。ファンアウトパッケージ10において、配列された複数の半導体チップ12が封止材11により封止されており、半導体チップ12の封止されていない面に再配線層13が形成されている。ファンアウトパッケージは、半導体チップ、封止材、再配線層以外の構成、例えば、はんだボール、貫通電極(ビア)、センサー、メモリ、PMIC、通信デバイス、アンテナなどを有していてもよい。
本開示のシート状プリプレグにより封止される本開示のファンアウトパッケージは、半導体チップが、本開示のシート状プリプレグの硬化物により封止されている限り、特に限定されるものではないが、例えば、半導体チップ、封止材、再配線層を基本構成とするものが挙げられる。図1に、本開示のファンアウトパッケージの実施態様の一例の模式図(断面図)を示す。図1において、10はファンアウトパッケージ、11は封止材、12は半導体チップ、13は再配線層(電極)を示す。ファンアウトパッケージ10において、配列された複数の半導体チップ12が封止材11により封止されており、半導体チップ12の封止されていない面に再配線層13が形成されている。ファンアウトパッケージは、半導体チップ、封止材、再配線層以外の構成、例えば、はんだボール、貫通電極(ビア)、センサー、メモリ、PMIC、通信デバイス、アンテナなどを有していてもよい。
ファンアウトパッケージにおける封止材の全体が本開示のシート状プリプレグで形成されるものであってもよいし、封止材の一部が本開示のシート状プリプレグで形成されるものであってもよい。すなわち、本開示のシート状プリプレグは、ファンアウトパッケージにおける封止材の少なくとも一部を構成する封止剤(封止材料)として使用されるものである。
また、本開示のファンアウトパッケージは、ファンアウトウェハレベルパッケージ(FOWLP)又はファンアウトパネルレベルパッケージ(FOPLP)であってもよい。FOWLPは、直径300mm程度のウェハ上に複数の半導体チップが配列して製造されるものであり、FOPLPは、上記ウェハより大きい、一辺が300mm以上の四角いパネル上に半導体チップを配列して製造されるものである。
[シート状プリプレグ]
本開示のシート状プリプレグは、特に限定されないが、例えば、コア材としてシート状多孔性支持体の孔内が硬化性組成物で充填された構成を有するシート状プリプレグであって、貫通孔及び/又は凹部を有するものが挙げられる。
本開示のシート状プリプレグは、特に限定されないが、例えば、コア材としてシート状多孔性支持体の孔内が硬化性組成物で充填された構成を有するシート状プリプレグであって、貫通孔及び/又は凹部を有するものが挙げられる。
(シート状多孔性支持体)
上記シート状多孔性支持体(以後、「多孔性支持体」と略称する場合がある)は、特に限定されないが、例えば、熱線膨張係数[例えば-20℃~300℃(好ましくは-10~300℃、より好ましくは0~300℃、更に好ましくは0~250℃)における熱線膨張係数]が20ppm/K以下(好ましくは10ppm/K以下、より好ましくは7ppm/K以下)である素材が挙げられる。本開示のシート状プリプレグに熱線膨張係数が20ppm/K以下である素材からなる多孔性支持体を使用した場合、硬化収縮率及び熱線膨張係数を小さく抑制することができ、熱衝撃付与による反りを抑制することができると共にクラックの発生を抑制することができる傾向がある。
上記シート状多孔性支持体(以後、「多孔性支持体」と略称する場合がある)は、特に限定されないが、例えば、熱線膨張係数[例えば-20℃~300℃(好ましくは-10~300℃、より好ましくは0~300℃、更に好ましくは0~250℃)における熱線膨張係数]が20ppm/K以下(好ましくは10ppm/K以下、より好ましくは7ppm/K以下)である素材が挙げられる。本開示のシート状プリプレグに熱線膨張係数が20ppm/K以下である素材からなる多孔性支持体を使用した場合、硬化収縮率及び熱線膨張係数を小さく抑制することができ、熱衝撃付与による反りを抑制することができると共にクラックの発生を抑制することができる傾向がある。
熱線膨張係数が20ppm/K以下である素材としては、例えば、紙、セルロース、ガラス繊維、液晶材料等が挙げられる。本開示においては、なかでも、紙、セルロース、ガラス繊維が好ましく、特に軽量であり入手が容易な点でセルロースが好ましい。
多孔性支持体の空隙率は、例えば90~10vol%、好ましくは80~30vol%、より好ましくは70~30vol%、更に好ましくは70~50vol%である。空隙率が上記範囲を下回ると、硬化性組成物の十分量を含浸することが困難となり、表面平滑性が得られにくくなる傾向がある。一方、空隙率が上記範囲を上回ると、多孔性支持体による補強効果が十分に得られず、硬化収縮率及び熱線膨張係数を小さく抑制することが困難となる傾向がある。
尚、本明細書における「空隙率」とは、多孔性支持体中における空隙の体積率を示す。多孔性支持体の空隙率は、10cm×10cmのサンプルについて、その表面の面積、厚み、及び質量を測定し、下記式から算出することができる。ここで、Arは多孔性支持体の面積(cm2)、tは厚み(cm)、Wは多孔性支持体の質量(g)、Mは多孔性支持体の素材の密度である。多孔性支持体の厚み(t)は、膜厚計(PEACOK社製PDN-20)を用いて、多孔性支持体の種々な位置について10点の測定を行い、その平均値を採用する。
空隙率(vol%)={1-W/(M×Ar×t)}×100
空隙率(vol%)={1-W/(M×Ar×t)}×100
多孔性支持体の厚みは、例えば5~500μmである。下限は、好ましくは10μm、より好ましくは15μm、更に好ましくは20μmである。また、上限は、好ましくは300μm、より好ましくは200μm、より好ましくは100μm、更に好ましくは75μmである。多孔性支持体の厚みは上記範囲において適宜調整することができ、例えば硬化性組成物単独の硬化物のTgが低めの場合は多孔性支持体を薄くすることで、硬化収縮率を小さく抑制することができる。硬化性組成物単独の硬化物のTgが高めの場合は多孔性支持体を厚くすることで、熱線膨張係数を小さく抑制することができる。多孔性支持体の厚みが上記範囲を上回ると、電子機器の小型化、軽量化の要求に対応することが困難となる傾向がある。一方、厚みが上記範囲を下回ると、十分な強靱性を得ることが困難となり、例えばFOWLP用封止材として使用する場合、パッケージングにより高強度化することが困難となる傾向がある。
(硬化性組成物)
本開示のシート状プリプレグを構成する硬化性組成物は、特に限定されないが、例えば、硬化性化合物(A)と、硬化剤(B)及び/又は硬化触媒(C)とを含む組成物が挙げられる。
本開示のシート状プリプレグを構成する硬化性組成物は、特に限定されないが、例えば、硬化性化合物(A)と、硬化剤(B)及び/又は硬化触媒(C)とを含む組成物が挙げられる。
(硬化性化合物(A))
硬化性化合物(A)は、特に限定されないが、少なくともエポキシ基を有する化合物(エポキシ化合物)を含有するものが好ましい。硬化性化合物(A)がエポキシ化合物を含む場合、特に限定されが、例えば、エポキシ当量(g/eq)が140~3000(好ましくは170~1000、より好ましくは180~1000、更に好ましくは180~500)のエポキシ化合物を硬化性化合物(A)全量の50重量%以上(好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上である。尚、上限は100重量%である)含むことが好ましい。エポキシ当量が上記範囲を外れる化合物を過剰に含有すると、硬化性組成物単独の硬化物の柔軟性が低下し、耐クラック性が低下するため好ましくない。
硬化性化合物(A)は、特に限定されないが、少なくともエポキシ基を有する化合物(エポキシ化合物)を含有するものが好ましい。硬化性化合物(A)がエポキシ化合物を含む場合、特に限定されが、例えば、エポキシ当量(g/eq)が140~3000(好ましくは170~1000、より好ましくは180~1000、更に好ましくは180~500)のエポキシ化合物を硬化性化合物(A)全量の50重量%以上(好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上である。尚、上限は100重量%である)含むことが好ましい。エポキシ当量が上記範囲を外れる化合物を過剰に含有すると、硬化性組成物単独の硬化物の柔軟性が低下し、耐クラック性が低下するため好ましくない。
上記エポキシ化合物には、脂環式エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物、及び脂肪族エポキシ化合物等が含まれる。
<脂環式エポキシ化合物>
上記脂環式エポキシ化合物としては、分子内に1個以上の脂環と1個以上のエポキシ基とを有する公知乃至慣用の化合物が含まれるが、以下の化合物等が好ましい。
(1)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物
(2)分子内に脂環及びグリシジルエーテル基を有する化合物(グリシジルエーテル型エポキシ化合物)
上記脂環式エポキシ化合物としては、分子内に1個以上の脂環と1個以上のエポキシ基とを有する公知乃至慣用の化合物が含まれるが、以下の化合物等が好ましい。
(1)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物
(2)分子内に脂環及びグリシジルエーテル基を有する化合物(グリシジルエーテル型エポキシ化合物)
式(i)中、R”は、p価のアルコールの構造式からp個の水酸基(-OH)を除いた基(p価の有機基)であり、p、nはそれぞれ自然数を表す。p価のアルコール[R”(OH)p]としては、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノール等の多価アルコール(炭素数1~15のアルコール等)等が挙げられる。pは1~6が好ましく、nは1~30が好ましい。pが2以上の場合、それぞれの[ ]内(外側の角括弧内)の基におけるnは同一でもよく異なっていてもよい。上記式(i)で表される化合物としては、具体的には、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物[例えば、商品名「EHPE3150」((株)ダイセル製)等]等が挙げられる。
上述の(2)分子内に脂環及びグリシジルエーテル基を有する化合物としては、例えば、脂環式アルコール(特に、脂環式多価アルコール)のグリシジルエーテルが挙げられる。より詳しくは、例えば、2,2-ビス[4-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]プロパン、2,2-ビス[3,5-ジメチル-4-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]プロパン等のビスフェノールA型エポキシ化合物を水素化した化合物(水素化ビスフェノールA型エポキシ化合物);ビス[o,o-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン、ビス[o,p-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン、ビス[p,p-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン、ビス[3,5-ジメチル-4-(2,3-エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン等のビスフェノールF型エポキシ化合物を水素化した化合物(水素化ビスフェノールF型エポキシ化合物);水素化ビフェノール型エポキシ化合物;水素化フェノールノボラック型エポキシ化合物;水素化クレゾールノボラック型エポキシ化合物;ビスフェノールAの水素化クレゾールノボラック型エポキシ化合物;水素化ナフタレン型エポキシ化合物;トリスフェノールメタンから得られるエポキシ化合物を水素化した化合物等が挙げられる。
<芳香族エポキシ化合物>
上記芳香族エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノール類[例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール等]と、エピハロヒドリンとの縮合反応により得られるエピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;これらのエピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を上記ビスフェノール類とさらに付加反応させることにより得られる高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;後述の変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;フェノール類[例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等]とアルデヒド[例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等]とを縮合反応させて得られる多価アルコール類を、さらにエピハロヒドリンと縮合反応させることにより得られるノボラック・アルキルタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;フルオレン環の9位に2つのフェノール骨格が結合し、かつこれらフェノール骨格のヒドロキシ基から水素原子を除いた酸素原子に、それぞれ、直接又はアルキレンオキシ基を介してグリシジル基が結合しているエポキシ化合物等が挙げられる。
上記芳香族エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノール類[例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール等]と、エピハロヒドリンとの縮合反応により得られるエピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;これらのエピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を上記ビスフェノール類とさらに付加反応させることにより得られる高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;後述の変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;フェノール類[例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等]とアルデヒド[例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等]とを縮合反応させて得られる多価アルコール類を、さらにエピハロヒドリンと縮合反応させることにより得られるノボラック・アルキルタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;フルオレン環の9位に2つのフェノール骨格が結合し、かつこれらフェノール骨格のヒドロキシ基から水素原子を除いた酸素原子に、それぞれ、直接又はアルキレンオキシ基を介してグリシジル基が結合しているエポキシ化合物等が挙げられる。
前記変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、例えば、下記式(ii)で表される化合物が挙げられる。下記式中、R1~R4は同一又は異なって、水素原子又は炭化水素基を示す。kは1以上の整数を示す。L1は低極性結合基を示し、L2は柔軟性骨格を示す。
前記炭化水素には、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、及びこれらの結合した基が含まれる。
脂肪族炭化水素基としては、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、デシル基、ドデシル基等の炭素数1~20(好ましくは1~10、より好ましくは1~3)程度のアルキル基;ビニル基、アリル基、1-ブテニル基等の炭素数2~20(好ましくは2~10、より好ましくは2~3)程度のアルケニル基;エチニル基、プロピニル基等の炭素数2~20(好ましくは2~10、より好ましくは2~3)程度のアルキニル基等を挙げることができる。
脂環式炭化水素基としては、3~10員の脂環式炭化水素基が好ましく、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等の3~8員(好ましくは5~8員)程度のシクロアルキル基等を挙げることができる。
芳香族炭化水素基としては、炭素数6~14(好ましくは6~10)の芳香族炭化水素基が好ましく、例えば、フェニル基等を挙げることができる。
前記R1~R4としては、なかでも、脂肪族炭化水素基(特に、アルキル基)が好ましい。
前記L1は低極性結合基を示し、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基等の、炭素数1~3の直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基を挙げることができる。
前記L2は柔軟性骨格を示し、例えば、炭素数2~4のオキシアルキレン基を挙げることができる。具体的には、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシテトラメチレン基等が挙げられる。
変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂は上記構成を有するため、硬化性組成物に添加すると耐クラック性を向上する効果が得られる。
前記変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、下記式(ii-1)で表される化合物を好適に使用することができる。本開示においては、例えば、商品名「EPICLON EXA-4850-1000」(エポキシ当量:350、DIC社製)や、商品名「EPICLON EXA-4850-150」(エポキシ当量:433、DIC社製)等の市販品を使用することができる。
<脂肪族エポキシ化合物>
上記脂肪族エポキシ化合物としては、例えば、q価の環状構造を有しないアルコール(qは自然数である)のグリシジルエーテル;一価又は多価カルボン酸[例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ステアリン酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン酸等]のグリシジルエステル;エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化大豆油、エポキシ化ひまし油等の二重結合を有する油脂のエポキシ化物;エポキシ化ポリブタジエン等のポリオレフィン(ポリアルカジエンを含む)のエポキシ化物等が挙げられる。尚、上記q価の環状構造を有しないアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、1-ブタノール等の一価のアルコール;エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の二価のアルコール;グリセリン、ジグリセリン、エリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール等の三価以上の多価アルコール等が挙げられる。また、q価のアルコールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール等であってもよい。
上記脂肪族エポキシ化合物としては、例えば、q価の環状構造を有しないアルコール(qは自然数である)のグリシジルエーテル;一価又は多価カルボン酸[例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ステアリン酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン酸等]のグリシジルエステル;エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化大豆油、エポキシ化ひまし油等の二重結合を有する油脂のエポキシ化物;エポキシ化ポリブタジエン等のポリオレフィン(ポリアルカジエンを含む)のエポキシ化物等が挙げられる。尚、上記q価の環状構造を有しないアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、1-ブタノール等の一価のアルコール;エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の二価のアルコール;グリセリン、ジグリセリン、エリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール等の三価以上の多価アルコール等が挙げられる。また、q価のアルコールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール等であってもよい。
(硬化剤(B))
上記硬化性組成物を構成する硬化剤(B)は、エポキシ化合物を硬化させる役割を担う化合物である。
上記硬化性組成物を構成する硬化剤(B)は、エポキシ化合物を硬化させる役割を担う化合物である。
硬化剤(B)としては、エポキシ樹脂用硬化剤として公知乃至慣用の硬化剤を使用することができる。例えば、酸無水物、ジカルボン酸、アミン、ポリアミド樹脂、イミダゾール、ポリメルカプタン、フェノール、ポリカルボン酸、ジシアンジアミド、有機酸ヒドラジド等が挙げられる。本開示においては、なかでも信頼性に優れる点で、酸無水物(b-1)、ジカルボン酸(b-2)、アミン(b-3)、及びフェノール(b-4)からなる群より選択される少なくとも1種の化合物が好ましい。
硬化剤(B)の官能基当たりの分子量は、例えば10~10000g/eq(好ましくは20~8000g/eq、より好ましくは20~7000g/eq、更に好ましくは20~5000g/eq、更に好ましくは20~2000g/eq、更に好ましくは20~1000g/eq)である。
酸無水物(b-1)としては、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸(4-メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3-メチルテトラヒドロ無水フタル酸等)、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等)、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、水素化メチルナジック酸無水物、4-(4-メチル-3-ペンテニル)テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水アジピン酸、無水セバシン酸、無水ドデカン二酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、ビニルエーテル-無水マレイン酸共重合体、アルキルスチレン-無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、取り扱い性の観点で、25℃で液状の酸無水物[例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等]が好ましい。酸無水物系硬化剤としては、耐クラック性に特に優れる点で、飽和単環炭化水素ジカルボン酸の無水物(環にアルキル基等の置換基が結合したものも含む)が好ましい。
酸無水物(b-1)としては、例えば、商品名「リカシッドMH700F」(新日本理化(株)製)、商品名「HN-5500」(日立化成工業(株)製)等の市販品を好適に使用することができる。
ジカルボン酸(b-2)としては、例えば、4,4'-ビフェニルジカルボン酸、2,2'-ビフェニルジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族系ジカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、1,6-ヘキサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂肪族系ジカルボン酸;酸無水物とポリオール化合物とを反応させて得られるエステル型ジカルボン酸;等が挙げられる。これらの中でも、酸無水物とポリオール化合物とを反応させて得られるエステル型ジカルボン酸が好ましい。
前記エステル型ジカルボン酸の合成に用いる酸無水物としては、脂環族酸無水物が好ましく、なかでも4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。
ポリオール化合物としては、2価又は3価の脂肪族アルコールが好ましく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,10-デカンジオール、ネオペンチルグリコール、ジメチロールプロパン、ポリC1-5アルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等)の等の2価の脂肪族アルコール;グリセリン、トリメチロールプロパン等の3価の脂肪族アルコール等が挙げられる。
これらの中でも、2価の脂肪族アルコールが好ましく、特にポリC1-5アルキレングリコールがより好ましい。前記ポリC1-5アルキレングリコールの重量平均分子量は、例えば500~2000、好ましくは600~1600である。
式(b-2-1)中、R5、R6は同一又は異なって炭素数1~5のアルキル基を示し、なかでもメチル基又はエチル基が好ましい。m1、m2は同一又は異なって0~4の整数を示す。Lはポリオール化合物から2つの水酸基を除いた基(2価の基)であり、なかでも、ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコールから2つの水酸基を除いた基が好ましい。
ジカルボン酸(b-2)としては、例えば、商品名「リカシッドHF-08」(新日本理化(株)製)等の市販品を好適に使用することができる。
アミン(b-3)としては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ポリプロピレントリアミン等の脂肪族ポリアミン;メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N-アミノエチルピペラジン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-3,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等の脂環式ポリアミン;m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、トリレン-2,4-ジアミン、トリレン-2,6-ジアミン、メシチレン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,6-ジアミン等の単核ポリアミン、ビフェニレンジアミン、4,4-ジアミノジフェニルメタン、2,5-ナフチレンジアミン、2,6-ナフチレンジアミン等の芳香族ポリアミン等が挙げられる。
フェノール(b-4)としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、p-キシリレン変性フェノール樹脂、p-キシリレン・m-キシリレン変性フェノール樹脂等のアラルキル樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、トリフェノールプロパン等が挙げられる。
(硬化触媒(C))
上記硬化性組成物は、上述の硬化剤(B)の代わりに若しくは上述の硬化剤(B)と共に、硬化触媒(C)を含んでいてもよい。硬化触媒(C)を用いることにより、エポキシ化合物の硬化反応を進行させ、硬化物を得ることができる。上記硬化触媒(C)としては、特に限定されないが、例えば、紫外線照射又は加熱処理を施すことによりカチオン種を発生して、重合を開始させることができるカチオン触媒(カチオン重合開始剤)を1種又は2種以上使用することができる。
上記硬化性組成物は、上述の硬化剤(B)の代わりに若しくは上述の硬化剤(B)と共に、硬化触媒(C)を含んでいてもよい。硬化触媒(C)を用いることにより、エポキシ化合物の硬化反応を進行させ、硬化物を得ることができる。上記硬化触媒(C)としては、特に限定されないが、例えば、紫外線照射又は加熱処理を施すことによりカチオン種を発生して、重合を開始させることができるカチオン触媒(カチオン重合開始剤)を1種又は2種以上使用することができる。
紫外線照射によりカチオン種を発生するカチオン触媒としては、例えば、ヘキサフルオロアンチモネート塩、ペンタフルオロヒドロキシアンチモネート塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアルゼネート塩等が挙げられる。上記カチオン触媒としては、例えば、商品名「UVACURE1590」(ダイセル・サイテック(株)製)、商品名「CD-1010」、「CD-1011」、「CD-1012」(以上、米国サートマー製)、商品名「イルガキュア264」(チバ・ジャパン(株)製)、商品名「CIT-1682」(日本曹達(株)製)等の市販品を使用することができる。
加熱処理を施すことによりカチオン種を発生するカチオン触媒としては、例えば、アリールジアゾニウム塩、アリールヨードニウム塩、アリールスルホニウム塩、アレン-イオン錯体等が挙げられる。上記カチオン触媒としては、例えば、商品名「PP-33」、「CP-66」、「CP-77」(以上、(株)ADEKA製)、商品名「FC-509」(スリーエム製)、商品名「UVE1014」(G.E.製)、商品名「サンエイド SI-60L」、「サンエイド SI-80L」、「サンエイド SI-100L」、「サンエイド SI-110L」、「サンエイド SI-150L」(以上、三新化学工業(株)製)、商品名「CG-24-61」(チバ・ジャパン(株)製)等の市販品を使用することができる。上記カチオン触媒としては、さらに、アルミニウムやチタン等の金属とアセト酢酸若しくはジケトン類とのキレート化合物とトリフェニルシラノール等のシラノールとの化合物、又は、アルミニウムやチタン等の金属とアセト酢酸若しくはジケトン類とのキレート化合物とビスフェノールS等のフェノール類との化合物等を用いることもできる。
(有機フィラー(D))
上記硬化性組成物は、本開示の発明の効果を損なわない範囲で、更に有機フィラー(D)を1種又は2種以上含有していてもよい。有機フィラー(D)を含有することにより、硬化収縮率及び熱線膨張係数を一層小さく抑制することができ、反りの抑制効果を向上することができる。また、硬化性組成物が有機フィラー(D)を含有すると、多孔性支持体の孔内に充填された硬化性組成物が孔外へ流出するのを抑制する効果も得られる。さらに、有機フィラー(D)は、硬化性組成物の着色剤としても使用することもできる。
上記硬化性組成物は、本開示の発明の効果を損なわない範囲で、更に有機フィラー(D)を1種又は2種以上含有していてもよい。有機フィラー(D)を含有することにより、硬化収縮率及び熱線膨張係数を一層小さく抑制することができ、反りの抑制効果を向上することができる。また、硬化性組成物が有機フィラー(D)を含有すると、多孔性支持体の孔内に充填された硬化性組成物が孔外へ流出するのを抑制する効果も得られる。さらに、有機フィラー(D)は、硬化性組成物の着色剤としても使用することもできる。
前記有機フィラー(D)としては、例えば、セルロースナノファイバー、セルロース(ナノ)クリスタル等のセルロース系粒子、PEEKファイバー、液晶材料、及び金属酸化物等を含まない単層或いは多層カーボンナノチューブ、グラフェン、酸化グラフェン、カーボンブラック、フラーレン、ナノダイアモンド等の炭素材料等が挙げられ、これらを単独、又は、2以上を組み合わせて使用することができる。上記有機フィラーは、中実構造、中空構造、多孔質構造等のいずれの構造を有していてもよい。このうち、黒色着色料としても使用し得る炭素材料が好ましい。
有機フィラー(D)の形状は、特に限定されないが、例えば、球状(真球状、略真球状、楕円球状等)、多面体状、棒状(円柱状、角柱状等)、平板状、りん片状、不定形状等を挙げることができる。
有機フィラー(D)の平均粒子径は、例えば5nm~100μm、好ましくは50nm~50μm、より好ましくは100nm~30μmである。平均粒子径が上記範囲を下回ると、粘度の上昇が著しく、取り扱いが困難となる傾向がある。一方、平均粒子径が上記範囲を上回ると、耐クラック性が低下する傾向がある。また、上記範囲内のサイズのフィラーを2種以上混合して使用しても良く、それにより粘度と物性をコントロールすることが可能となる。尚、有機フィラー(D)の平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によるメディアン径(d50)である。
(無機フィラー(E))
上記硬化性組成物は、本開示の発明の効果を損なわない範囲で、更に無機フィラー(E)を1種又は2種以上含有していてもよい。しかしながら、多量の無機フィラーが配合されると、ビア作製時に無機フィラーに起因してスカムの発生やビア作製に時間を要するなどの問題が生じやすくなる。従って、無機フィラー(E)の含有量(配合量)は、硬化性組成物(100重量%)に対して、10重量%以下(0~10重量%)が好ましく、5重量%以下(0~5重量%)がより好ましい。無機フィラー(E)の含有量を10重量%以下とすることにより、ビア作製時のスカム発生が抑制され、ビア作製に時間を短縮しやすくなる。また、無機フィラー(E)を配合しないことにより、実質的に無機フィラー(E)を含まないことも好ましい。
上記硬化性組成物は、本開示の発明の効果を損なわない範囲で、更に無機フィラー(E)を1種又は2種以上含有していてもよい。しかしながら、多量の無機フィラーが配合されると、ビア作製時に無機フィラーに起因してスカムの発生やビア作製に時間を要するなどの問題が生じやすくなる。従って、無機フィラー(E)の含有量(配合量)は、硬化性組成物(100重量%)に対して、10重量%以下(0~10重量%)が好ましく、5重量%以下(0~5重量%)がより好ましい。無機フィラー(E)の含有量を10重量%以下とすることにより、ビア作製時のスカム発生が抑制され、ビア作製に時間を短縮しやすくなる。また、無機フィラー(E)を配合しないことにより、実質的に無機フィラー(E)を含まないことも好ましい。
前記無機フィラー(E)としては、例えば、シリカ(例えば、天然シリカ、合成シリカ等)、酸化アルミニウム(例えば、α-アルミナ等)、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化鉄等の金属酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩;硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム等の硫酸塩;窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物;水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物;マイカ、タルク、カオリン、カオリンクレー、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ウォラストナイト、セピオライト、ゾノライト、ゼオライト、ハイドロタルサイト、フライアッシュ、脱水汚泥、ガラスビーズ、ガラスファイバー、ケイ藻土、ケイ砂、センダスト、アルニコ磁石、各種フェライト等の磁性粉、水和石膏、ミョウバン、三酸化アンチモン、マグネシウムオキシサルフェイト、シリコンカーバイド、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、燐酸マグネシウム、銅、鉄等が挙げられる。上記無機フィラーは、中実構造、中空構造、多孔質構造等のいずれの構造を有していてもよい。また、上記無機フィラーは、例えば、オルガノハロシラン、オルガノアルコキシシラン、オルガノシラザン等の有機ケイ素化合物等の周知の表面処理剤により表面処理されたものであってもよい。
無機フィラー(E)の形状は、特に限定されないが、例えば、球状(真球状、略真球状、楕円球状等)、多面体状、棒状(円柱状、角柱状等)、平板状、りん片状、不定形状等を挙げることができる。
無機フィラー(E)の平均粒子径は、例えば5nm~100μm、好ましくは50nm~50μm、より好ましくは100nm~30μmである。平均粒子径が上記範囲を下回ると、粘度の上昇が著しく、取り扱いが困難となる傾向がある。一方、平均粒子径が上記範囲を上回ると、耐クラック性が低下する傾向がある。また、上記範囲内のサイズのフィラーを2種以上混合して使用しても良く、それにより粘度と物性をコントロールすることが可能となる。尚、無機フィラーの平均粒子径は、レーザー回折・散乱法によるメディアン径(d50)である。
(硬化促進剤)
上記硬化性組成物は、硬化剤(B)と共に硬化促進剤を含有していても良い。硬化剤(B)と共に硬化促進剤を含有することにより、硬化速度を促進する効果が得られる。硬化促進剤としては、公知乃至慣用の硬化促進剤を使用することができ、特に限定されないが、例えば、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)、及びその塩(例えば、フェノール塩、オクチル酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩、テトラフェニルボレート塩);1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)、及びその塩(例えば、フェノール塩、オクチル酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩、テトラフェニルボレート塩);ベンジルジメチルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン等の第3級アミン;2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール類;リン酸エステル、トリフェニルホスフィン(TPP)等のホスフィン類;テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラ(p-トリル)ボレート等のホスホニウム化合物;オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛等の有機金属塩;金属キレート等が挙げられる。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。
上記硬化性組成物は、硬化剤(B)と共に硬化促進剤を含有していても良い。硬化剤(B)と共に硬化促進剤を含有することにより、硬化速度を促進する効果が得られる。硬化促進剤としては、公知乃至慣用の硬化促進剤を使用することができ、特に限定されないが、例えば、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)、及びその塩(例えば、フェノール塩、オクチル酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩、テトラフェニルボレート塩);1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)、及びその塩(例えば、フェノール塩、オクチル酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩、テトラフェニルボレート塩);ベンジルジメチルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N-ジメチルシクロヘキシルアミン等の第3級アミン;2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール類;リン酸エステル、トリフェニルホスフィン(TPP)等のホスフィン類;テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラ(p-トリル)ボレート等のホスホニウム化合物;オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛等の有機金属塩;金属キレート等が挙げられる。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。
硬化促進剤としては、例えば、商品名「U-CAT SA 506」、「U-CAT SA 102」、「U-CAT 5003」、「U-CAT 18X」、「U-CAT 12XD)」(以上、サンアプロ(株)製)、商品名「TPP-K」、「TPP-MK」(以上、北興化学工業(株)製)、商品名「PX-4ET」(日本化学工業(株)製)等の市販品を好適に使用することができる。
上記硬化性組成物全量における、硬化性化合物(A)の含有量は例えば30~98重量%である。また、上記硬化性組成物全量における、芳香族エポキシ化合物(例えば、エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及び変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂から選択される化合物)の含有量は、例えば30~98重量%である。更に、上記硬化性組成物全量における、芳香族エポキシ化合物以外のエポキシ化合物の占める割合は、例えば20重量%以下、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、更に好ましくは1重量%以下である。
上記硬化性組成物に含まれるエポキシ化合物全量における、芳香族エポキシ化合物(例えば、エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及び変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂から選択される化合物)の占める割合は、例えば60重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上である。尚、上限は100重量%である。従って、上記硬化性組成物に含まれるエポキシ化合物全量における、芳香族エポキシ化合物以外のエポキシ化合物の占める割合は、例えば40重量%以下、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下である。
硬化剤(B)の含有量は、硬化性組成物に含まれる硬化性基(例えば、エポキシ基)1モルに対して(B)における前記(A)の硬化性基との反応性基が例えば0.8~1.2モルとなる割合である。
硬化剤(B)の含有量が上記範囲を下回ると、硬化が不十分となり、硬化物の強靱性が低下する傾向がある。一方、硬化剤(B)の含有量が上記範囲を上回ると、硬化性組成物単独の硬化物の極性が増大し、水分の影響を受けやすくなり、信頼性の低下に繋がる場合がある。
上記硬化性組成物(有機フィラー(D)、無機フィラー(E)を除く)全量における、硬化性化合物(A)及び硬化剤(B)の合計含有量の占める割合は、例えば80重量%以上、好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上である。
上記硬化性組成物に含まれる、全ての硬化性化合物(A)(硬化剤(B)も含有する場合は、全ての硬化性化合物(A)と全ての硬化剤(B))の官能基当たりの分子量の加重平均値(含有割合を加重)(g/eq)は、例えば180~1000、好ましくは200~700、より好ましくは200~500、更に好ましくは250~450、とりわけ好ましくは300~450である。本開示の硬化性組成物は、硬化性化合物(A)(硬化剤(B)も含有する場合は、硬化性化合物(A)と硬化剤(B))を、加重平均値が上記範囲となるように選択して含有することが、架橋点間距離を適度に有することにより、柔軟性を有し、耐クラック性に優れる硬化物が得られる点で好ましい。加重平均値が上記範囲を下回ると、柔軟性が低下し、耐クラック性が低下する傾向がある。一方、加重平均値が上記範囲を上回ると、硬化樹脂の密度が低く、十分な強靭さや耐候性を得ることが困難となる傾向がある。尚、エポキシ化合物の官能基当たりの分子量とはエポキシ当量である。また、硬化剤としての酸無水物(b-1)の官能基当たりの分子量とは酸無水物基当量、ジカルボン酸(b-2)の官能基当たりの分子量とはカルボキシル基当量、アミン(b-3)の官能基当たりの分子量とはアミン当量、フェノール(b-4)の官能基当たりの分子量とは水酸基当量のことである。
硬化触媒(C)の含有量は、特に限定されないが、硬化性組成物中に含まれる硬化性化合物(A)100重量部に対して、例えば0.1~10重量部の割合で含有することが好ましく、硬化性組成物中に含まれるエポキシ化合物の全量(100重量部)に対して、例えば0.01~15重量部、好ましくは0.01~12重量部、より好ましくは0.05~10重量部、更に好ましくは0.1~10重量部である。硬化触媒(C)を上記範囲内で使用することにより、耐熱性、耐候性に優れた硬化物を得ることができる。
有機フィラー(D)の含有量は、硬化性組成物に含まれる硬化性化合物(2種以上含有する場合はその総量)100重量部に対して、例えば50重量部以下(例えば、1~50重量部)、好ましくは45重量部以下、特に好ましくは40重量部以下である。有機フィラー(D)の含有量が過剰となると、硬化性組成物単独の硬化物のTgが高くなり、柔軟性が低下して、耐クラック性が低下する傾向がある。
硬化促進剤の含有量は、特に限定されないが、硬化性組成物中に含まれるエポキシ化合物100重量部に対して、例えば3重量部以下(例えば0.1~3重量部)、好ましくは0.2~3重量部、より好ましくは0.25~2.5重量部である。
(その他の成分)
上記硬化性組成物は上記成分以外にも、必要に応じて他の成分を1種又は2種以上含有していても良い。
上記硬化性組成物は上記成分以外にも、必要に応じて他の成分を1種又は2種以上含有していても良い。
上記硬化性組成物はエポキシ化合物以外の硬化性化合物を含有していても良く、例えば、オキセタン化合物等のカチオン硬化性化合物、(メタ)アクリレートやウレタン(メタ)アクリレート等のラジカル硬化性化合物を含有することができる。
上記硬化性組成物は、更に、例えば、希釈剤、消泡剤、レベリング剤、シランカップリング剤、界面活性剤、難燃剤、着色剤、可塑剤、帯電防止剤、離型剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、イオン吸着体、蛍光体等を含有することができる。
また、硬化剤(B)として酸無水物を使用する場合は、酸無水物と共に、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の水酸基含有化合物を使用することが、硬化反応を促進する効果が得られる点で好ましい。水酸基含有化合物の含有量は、酸無水物100重量部に対して、例えば、0.1~15重量部、好ましくは0.5~10重量部である。
上記硬化性組成物は上記成分を混合することにより調製できる。混合には、自公転式撹拌脱泡装置、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、3本ロールミル、ビーズミル等の一般的に知られる混合用機器を使用することができる。また、各成分は、同時に混合してもよいし、逐次混合してもよい。
上記硬化性組成物単独の硬化物(多孔性支持体を含まない)の、ガラス転移温度(Tg)は、特に限定されないが、例えば、-60~100℃(Tgの上限は、好ましくは50℃、より好ましくは40℃、更に好ましくは25℃である。Tgの下限は、好ましくは-40℃、より好ましくは-30℃、更に好ましくは-20℃、更に好ましくは-10℃、更に好ましくは0℃、更に好ましくは5℃、とりわけ好ましくは10℃である)であり、前記ガラス転移温度以上の温度(例えば-10~220℃、好ましくは0~220℃、より好ましくは10~200℃、更に好ましくは20~220℃、とりわけ好ましくは50~220℃)の範囲の少なくとも1点における、上記硬化性組成物単独の硬化物(多孔性支持体を含まない)の熱線膨張係数は、例えば100ppm/K以上(例えば100~700ppm/K、好ましくは200~500ppm/K、より好ましくは300~500ppm/K)であることが好ましい。
[シート状プリプレグ]
本開示のシート状プリプレグは、例えば、コア材として上記多孔性支持体の孔内が上記硬化性組成物で充填された構成を有するものが挙げられる。本開示において使用する硬化性組成物単体の硬化物は上述の通りガラス転移温度が低く柔らかいため、耐クラック性に優れる。また、前記の柔らかい(特に100℃以上の高温領域において柔らかい)硬化物を形成する硬化性組成物は、多孔性支持体の孔内に充填された構成を有するが、前記硬化性組成物が多孔性支持体を押しのけて膨張することができない為か、結果的に熱線膨張係数を小さく抑制することができ、反りの発生を防止することができる。
本開示のシート状プリプレグは、例えば、コア材として上記多孔性支持体の孔内が上記硬化性組成物で充填された構成を有するものが挙げられる。本開示において使用する硬化性組成物単体の硬化物は上述の通りガラス転移温度が低く柔らかいため、耐クラック性に優れる。また、前記の柔らかい(特に100℃以上の高温領域において柔らかい)硬化物を形成する硬化性組成物は、多孔性支持体の孔内に充填された構成を有するが、前記硬化性組成物が多孔性支持体を押しのけて膨張することができない為か、結果的に熱線膨張係数を小さく抑制することができ、反りの発生を防止することができる。
本開示のシート状プリプレグは、例えば、上記硬化性組成物を溶剤(例えば、2-ブタノン等)で希釈したものを上記多孔性支持体に含浸させ、その後、乾燥させて溶剤を除去し、さらに必要に応じて半硬化(硬化性化合物の一部を硬化)させることにより製造することができる。
硬化性組成物を含浸させる方法としては特に制限がなく、例えば、硬化性組成物中に多孔性支持体を浸漬する方法等を挙げることができる。浸漬時温度は、例えば25~60℃程度である。浸漬時間は、例えば30秒~30分程度である。浸漬は減圧又は加圧環境下で行うことが、起泡の残存を抑制し、硬化性組成物の充填を促進する効果が得られる点で好ましい。
含浸後の乾燥、及び半硬化の条件は使用する硬化剤の種類によって適宜変更して行うことが好ましい。例えば、硬化剤として酸無水物、又はフェノールを使用する場合、100℃未満(例えば25℃以上、100℃未満)の温度で、1分~1時間程度加熱することにより行うことができる。硬化剤としてアミンを使用する場合は、より低温で行うことが好ましい。加熱温度や加熱時間が上記範囲を上回ると、多孔性支持体に充填された硬化性組成物の硬化反応が進行し過ぎることにより、封止材としての使用が困難となる場合がある。
本開示のシート状プリプレグ全体積における、多孔性支持体の占める割合は、例えば10~90vol%、好ましくは20~70vol%、より好ましくは30~70vol%、更に好ましくは30~50vol%である。すなわち、本開示のシート状プリプレグ全体積における、硬化性組成物の占める割合は、例えば10~90vol%、好ましくは30~80vol%、より好ましくは30~70vol%、更に好ましくは50~70vol%である。多孔性支持体の占める割合が上記範囲を上回ると、上記硬化性組成物の十分量を含浸することが困難となり、表面平滑性が得られにくく成る傾向がある。一方、硬化性組成物が上記範囲を上回ると、多孔性支持体による補強効果が十分に得られず、硬化収縮率及び熱線膨張係数を小さく抑制することが困難となる傾向がある。
本開示のシート状プリプレグは、加熱処理を施すことにより硬化物を形成する。加熱処理条件は、特に限定されないが、加熱温度は40~300℃が好ましく、より好ましくは60~250℃である。また、加熱時間は、加熱温度に応じて適宜調節可能であり、特に限定されないが、1~10時間が好ましく、より好ましくは1~5時間である。上記加熱処理において、加熱温度は一定とすることもできるし、連続的又は段階的に変更することもできる。
本開示のシート状プリプレグの硬化物のガラス転移温度(Tg)は、特に限定されないが、例えば、-60℃以上、100℃以下(-60~100℃)であり、好ましくは0~90℃、より好ましくは5~80℃、更に好ましくは10~75℃、更に好ましくは10~60℃、更に好ましくは10~50℃、更に好ましくは10~40℃、とりわけ好ましくは15~40℃である。本開示のシート状プリプレグの硬化物は上記Tgを有する場合、適度な柔軟性を有し、耐クラック性に優れる。尚、硬化物のガラス転移温度は実施例に記載の方法で求められる。
本開示のシート状プリプレグの硬化物の熱線膨張係数α2[硬化物のTg以上の温度領域、例えば100~300℃における熱線膨張係数]は、特に限定されないが、例えば20ppm/K以下(例えば、-1~20ppm/K)、好ましくは15ppm/K以下、より好ましくは12ppm/K以下、更に好ましくは10ppm/K以下である。そのため、硬化性組成物の硬化物のTgより高い温度における膨張及び収縮が抑制され、例えば、ファンアウトパッケージをリフロー半田付けにより基板に実装する際の反りの発生を抑制することができ、製造歩留りを向上させることができる。
本開示のシート状プリプレグの硬化物の熱線膨張係数α1[硬化物のTg以下の温度領域、例えば-20℃~100℃、好ましくは-10~100℃、より好ましくは0~100℃における熱線膨張係数]は、例えば55ppm/K以下(例えば、-1~55ppm/K)、好ましくは50ppm/K以下、より好ましくは45ppm/K以下、更に好ましくは25ppm/K以下、更に好ましくは20ppm/K以下である。そのため、硬化性組成物の硬化物のTgより低い温度における膨張及び収縮が抑制され、例えば、電子機器の発熱による反りの発生を抑制することができ、耐久性、信頼性を向上させることができる。
本開示のシート状プリプレグは、圧縮成形用封止材としても好適に使用することができる。
[貫通孔、凹部]
本開示のシート状プリプレグは、貫通孔及び/又は凹部を有する。本開示のシート状プリプレグが貫通孔及び/又は凹部を有することにより、ウェハ又はパネル(以後、まとめて「基板」と称する場合がある)に配列された半導体チップを封止する際に封止材内に気泡が発生しにくくなり、不良率が低下(歩留りが向上)するという効果が奏される。以下、図面を用いて説明する。
本開示のシート状プリプレグは、貫通孔及び/又は凹部を有する。本開示のシート状プリプレグが貫通孔及び/又は凹部を有することにより、ウェハ又はパネル(以後、まとめて「基板」と称する場合がある)に配列された半導体チップを封止する際に封止材内に気泡が発生しにくくなり、不良率が低下(歩留りが向上)するという効果が奏される。以下、図面を用いて説明する。
図2は、貫通孔を有する本開示のシート状プリプレグの実施態様の一例の模式図を示し、(a)は上面図、(b)は、A-A'における断面図を示す。図2において、20は貫通孔を有するシート状プリプレグ、21は貫通孔を示す。シート状プリプレグ20は、複数の貫通孔21を有する。
図3は、凹部を有する本開示のシート状プリプレグの実施態様の一例の模式図を示し、(a)は上面図、(b)は下面図、(c)はB-B'における断面図を示す。図3において、30は凹部を有するシート状プリプレグ、31は凹部を示す。シート状プリプレグ30は、複数の凹部31を有する。
図3は、凹部を有する本開示のシート状プリプレグの実施態様の一例の模式図を示し、(a)は上面図、(b)は下面図、(c)はB-B'における断面図を示す。図3において、30は凹部を有するシート状プリプレグ、31は凹部を示す。シート状プリプレグ30は、複数の凹部31を有する。
本開示のシート状プリプレグは、貫通孔のみを有するものであっても、凹部のみを有するものであっても、また、貫通孔と凹部の両方を有するものであってもよい。本開示のシート状プリプレグが有する貫通孔及び/又は凹部の数(貫通孔と凹部の合計数)は、特に限定されないが、製造されるファンアウトパッケージの設計により、一般に、1ユニットあたり1~6個の範囲から適宜選択することができる。
図4は、半導体チップを配列した基板の実施態様の一例の模式図を示し、(a)は上面図、(b)は、C-C'における断面図を示す。図4において、40は半導体チップを配列した基板(単に、「基板40」と称する場合がある)、41は半導体チップ、42は基板、43は仮止めテープを示す。基板42としては、直径300mm程度のウェハ又は一辺300mm以上の四角形のパネルであってもよい。基板40では、複数の半導体チップ41が基板42上に、仮止めテープ43を介して配列、固定(仮止め)されている。
本開示のシート状プリプレグにおいて、貫通孔及び/又は凹部はファンアウトパッケージの半導体チップ搭載部分に相当する位置に配置されていることが好ましい。すなわち、本開示のシート状プリプレグにおいて、貫通孔及び/又は凹部は、基板上に配列、固定(仮止め)された半導体チップに対応する位置に配列されることが好ましい。
図5は、従来のシート状プリプレグ50(貫通孔及び凹部を有しないもの)を用いて、基板40上に配列された半導体チップ41を封止する工程の実施態様の一例を示す模式図(断面図)である。シート状プリプレグ50を基板40上の半導体チップ41に加圧・加熱して硬化する際に、従来のシート状プリプレグ50は基板42上で半導体チップ41により形成される凹凸形状に対する追従性が十分でない場合、封止材51中の半導体チップ41付近に気泡52が残りやすいという問題があった。
図6は、貫通孔21を有する本開示のシート状プリプレグ20を用いて、基板40上に配列された半導体チップ41を封止する工程の実施態様の一例を示す模式図(断面図)である。本開示のシート状プリプレグ20を基板40に加圧・加熱して硬化する際に、貫通孔21に半導体チップ41が嵌合するように封止されるため、封止材61中に気泡が発生しにくい。
貫通孔を有する本開示のシート状プリプレグ20に代えて、凹部を有する本開示のシート状プリプレグ30を用いた場合も同様に、凹部31に半導体チップ41が嵌合するように封止されるため、封止材中に気泡が発生しにくい。
貫通孔を有する本開示のシート状プリプレグ20に代えて、凹部を有する本開示のシート状プリプレグ30を用いた場合も同様に、凹部31に半導体チップ41が嵌合するように封止されるため、封止材中に気泡が発生しにくい。
貫通孔を有する本開示のシート状プリプレグの製造方法は、特に限定されないが、例えば、貫通孔を有しない平坦なシート状プリプレグ(乾燥又は半硬化のもの)を、打ち抜き用の金型などにより、打ち抜き加工することなどにより製造することができる。
凹部を有する本開示のシート状プリプレグの製造方法は、特に限定されないが、例えば、上記硬化性組成物を上記シート状多孔性支持体に含浸させた状態のシート状プリプレグを、凹部形状と反転形状の凸部を有する成形型に押しつけて、上述のシート状プリプレグ製造と同じ条件で乾燥し、必要に応じて半硬化させることにより製造することができる。
また、上述の貫通孔を有する本開示のシート状プリプレグを一旦製造した後に、同外形を有する平坦なシート状プリプレグと積層させることによっても製造することができる。
また、上述の貫通孔を有する本開示のシート状プリプレグを一旦製造した後に、同外形を有する平坦なシート状プリプレグと積層させることによっても製造することができる。
本開示のシート状プリプレグの貫通孔及び凹部の形状(上面図から見た形状)は、特に限定されず、正方形、長方形、丸形などであってもよいが、半導体チップが通常有する形状である正方形、長方形が好ましい。
本開示のシート状プリプレグの凹部の深さは、特に限定されないが、半導体チップの高さと同程度が好ましく、10~500μmの範囲から適宜選択することができる。
本開示のシート状プリプレグの貫通孔及び凹部の面積(上面図から見た面積)は、特に限定されず、半導体チップの面積と同程度かわずかに広い適度が好ましく、1~400mm2の範囲から適宜選択することができる。すなわち、本開示のシート状プリプレグの貫通孔及び凹部の面積は、対応する半導体チップの面積の100~150%程度が好ましい。貫通孔及び凹部の面積が対応する半導体チップよりも広い場合であっても、本開示のシート状プリプレグを圧縮、加熱する際に硬化性組成物が浸み出してきて隙間を充填するので、半導体チップを確実に封止することができる。
また、本開示のシート状プリプレグを2枚以上積層させて使用してもよく、本開示のシート状プリプレグと平坦なシート状プリプレグを積層させて使用してもよい。その場合、2枚以上のシート状プリプレグの膜厚は、同一であっても、異なっていてもよい。
本開示のシート状プリプレグは、さらに、少なくとも一方の面に硬化性樹脂層が積層されていてもよい。本開示のシート状プリプレグが硬化性樹脂層を有することより、基板上の半導体チップの凹凸形状に対する追従性がさらに向上して気泡が生じにくくなる。従って、硬化性樹脂層は、少なくとも基板上の半導体チップに接する面に積層されることが好ましい。
上記硬化性樹脂層を構成する硬化性組成物は、本開示のシート状プリプレグを構成する硬化性組成物と同じものであっても、異なるものであってもよい。上記硬化性樹脂層の膜厚は、特に限定されないが、例えば、10~200μm、好ましくは20~100μmから選択することができる。硬化性樹脂層の膜厚がこの範囲より薄いと、封止材内に気泡が残る場合がある。
上記硬化性樹脂層を積層させる方法は、特に限定されないが、本開示のシート状プリプレグ(硬化性樹脂層を有しないもの)の片面又は両面上に、減圧又は真空下で、印刷やディスペンス等で硬化性組成物に塗布し、乾燥後、必要に応じて加熱することにより、未硬化又は半硬化の硬化性樹脂層を形成することができる。乾燥、加熱の条件は、本開示のシート状プリプレグと同様に行うことができる。上記硬化性樹脂層の形成は、貫通孔及び/又は凹部を形成する前であっても、貫通孔及び/又は凹部を形成した後に形成してもよい。
本開示のシート状プリプレグの膜厚は特に限定されないが、例えば、5~500μmである。下限は、好ましくは10μm、より好ましくは15μm、更に好ましくは20μmである。また、上限は、好ましくは400μm、より好ましくは300μm、更に好ましくは250μm、更に好ましくは200μmである。本開示のシート状プリプレグの厚みが上記範囲を上回ると、電子機器の小型化、軽量化の要求に対応することが困難となる傾向がある。一方、厚みが上記範囲を下回ると、十分な強靱性を得ることが困難となり、パッケージングにより高強度化することが困難となる傾向がある。
[ファンアウトパッケージの製造方法]
本開示のファンアウトパッケージの製造方法は、本開示のシート状プリプレグを使用する。具体的は、上述のように基板上に配列された半導体チップを本開示のシート状プリプレグで封止する工程を含む方法である。
本開示のファンアウトパッケージの製造方法は、本開示のシート状プリプレグを使用する。具体的は、上述のように基板上に配列された半導体チップを本開示のシート状プリプレグで封止する工程を含む方法である。
図7に、本開示のシート状プリプレグを用いた本開示のファンアウトパッケージの製造方法の実施態様の一例の模式図(断面図)を示す。
本開示のファンアウトパッケージは、例えば、以下の工程I~IIIを含む方法により製造することができる。
工程I:基板42(ウェハ又はパネル)に仮止めテープ43をはりつけ、前記仮止めテープ43を介して基板42に半導体チップ41を貼付して基板40を製造する
工程II:本開示のシート状プリプレグ(図7では貫通孔有するシート状プリプレグ20)を用いて半導体チップ41を封止する
工程III:基板42を剥離して、再構築ウェハ70を得る
本開示のファンアウトパッケージは、例えば、以下の工程I~IIIを含む方法により製造することができる。
工程I:基板42(ウェハ又はパネル)に仮止めテープ43をはりつけ、前記仮止めテープ43を介して基板42に半導体チップ41を貼付して基板40を製造する
工程II:本開示のシート状プリプレグ(図7では貫通孔有するシート状プリプレグ20)を用いて半導体チップ41を封止する
工程III:基板42を剥離して、再構築ウェハ70を得る
本開示のファンアウトパッケージの製造方法は、さらに、以下の工程IVを含んでいてもよい。
工程IV:さらに、再配線層、電極形成を形成し、ダイシングを行い、ファンアウトパッケージを得る
工程IV:さらに、再配線層、電極形成を形成し、ダイシングを行い、ファンアウトパッケージを得る
前記工程IIにおける、本開示のシート状プリプレグを用いて半導体チップを封止する方法としては、例えば、基板上の半導体チップに本開示のシート状プリプレグを貼り合わせ、表面平坦化用基板71等を用いて圧縮(例えば0.1~5MPaで押圧)し、上記方法により加熱処理を施すことにより行うことができる。
本開示のシート状プリプレグの貫通孔及び/又は凹部に半導体チップが嵌合するため、封止材内に気泡が残りにくい。
本開示のシート状プリプレグで半導体チップを封止すると同時に、または封止した後に、さらに、別の本開示のシート状プリプレグ、又は貫通孔及び凹部を有しない平坦なシート状プリプレグを用いて封止を行ってもよい。
本開示のシート状プリプレグで半導体チップを封止すると同時に、または封止した後に、さらに、別の本開示のシート状プリプレグ、又は貫通孔及び凹部を有しない平坦なシート状プリプレグを用いて封止を行ってもよい。
工程IVにおける再配線層や電極形成は、周知慣用の方法で行うことができる。再配線層や電極形成は、約200℃の高温環境下で行われるが、本開示のシート状プリプレグの硬化物は、熱線膨張係数低いため、半導体チップの熱膨張率との差を抑制することができ、半導体チップの熱膨張率との差に由来する応力によって引き起こされる反りやクラックを抑制することができる。
[電子機器]
本開示の電子機器は、本開示のファンアウトパッケージを備える。本開示のファンアウトパッケージは、反り防止性及び耐クラック性に優れると共に、封止材内の気泡の発生が抑制されているため、発明の電子機器は、高性能で、且つ耐久に優れる。従って、本開示の電子機器は、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、スマートフォン、タブレット端末、電子辞書等の携帯型電子機器に好適に使用できる。
本開示の電子機器は、本開示のファンアウトパッケージを備える。本開示のファンアウトパッケージは、反り防止性及び耐クラック性に優れると共に、封止材内の気泡の発生が抑制されているため、発明の電子機器は、高性能で、且つ耐久に優れる。従って、本開示の電子機器は、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、スマートフォン、タブレット端末、電子辞書等の携帯型電子機器に好適に使用できる。
以下、実施例により本開示の発明をより具体的に説明するが、本開示の発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
調製例1:支持体の調製(セルロース不織布の調製)
微小繊維セリッシュKY110N((株)ダイセル製)のスラリーを0.2重量%に希釈し、減圧装置付き抄紙マシーン(東洋精機製作所(株)製、標準角型マシン)を用いて、No.5C濾紙を濾布として抄紙して、湿潤状態のセルロース不織布を得た。
得られた湿潤状態のセルロース不織布の両面に吸い取り紙を重ね、0.2MPaの圧力で1分間プレスした。次いで、0.2MPaの圧力で1分間プレスし、更に、表面温度が100℃に設定されたドラムドライヤ(熊谷理機工業(株)製)に貼り付けて120秒間乾燥して、セルロース不織布(空隙率:60vol%、坪量9.9g/m2、熱線膨張係数:5ppm/K、厚み25μm)を得た。
微小繊維セリッシュKY110N((株)ダイセル製)のスラリーを0.2重量%に希釈し、減圧装置付き抄紙マシーン(東洋精機製作所(株)製、標準角型マシン)を用いて、No.5C濾紙を濾布として抄紙して、湿潤状態のセルロース不織布を得た。
得られた湿潤状態のセルロース不織布の両面に吸い取り紙を重ね、0.2MPaの圧力で1分間プレスした。次いで、0.2MPaの圧力で1分間プレスし、更に、表面温度が100℃に設定されたドラムドライヤ(熊谷理機工業(株)製)に貼り付けて120秒間乾燥して、セルロース不織布(空隙率:60vol%、坪量9.9g/m2、熱線膨張係数:5ppm/K、厚み25μm)を得た。
調製例2:支持体の調製(セルロース不織布の調製)
調製例1と同様の方法によりセルロース不織布(空隙率:60vol%、坪量9.9g/m2、熱線膨張係数:5ppm/K、厚み200μm)を得た。
調製例1と同様の方法によりセルロース不織布(空隙率:60vol%、坪量9.9g/m2、熱線膨張係数:5ppm/K、厚み200μm)を得た。
実施例1~5
(シート状プリプレグの調整)
表1に記載の処方にて硬化性組成物を調製した。
得られた硬化性組成物中に、減圧下、調製例1、2で得られたセルロース不織布、又はガラスクロスを浸漬した後に、減圧での溶剤除去と再度の硬化性組成物の含浸を経て、平坦な(貫通孔を有していない)シート状プリプレグを作製した。得られたシート状プリプレグの膜厚を表1に示す。
(シート状プリプレグの調整)
表1に記載の処方にて硬化性組成物を調製した。
得られた硬化性組成物中に、減圧下、調製例1、2で得られたセルロース不織布、又はガラスクロスを浸漬した後に、減圧での溶剤除去と再度の硬化性組成物の含浸を経て、平坦な(貫通孔を有していない)シート状プリプレグを作製した。得られたシート状プリプレグの膜厚を表1に示す。
(貫通孔を有するシート状プリプレグの製造)
上記で得られたシート状プリプレグをパンチングで抜き取き、図2示される37個の10.5mm角の貫通孔を有するシート状プリプレグを得た。
上記で得られたシート状プリプレグをパンチングで抜き取き、図2示される37個の10.5mm角の貫通孔を有するシート状プリプレグを得た。
実施例6~12
(再構築ウェハの製造)
直径6インチの円形のシリコンウェハ上に、同直径のPET両面粘着フイルムを貼り、10mm角に切ったガラス基板37枚を10mm間隔で全面に並べ、図4に示される半導体チップを配列した基板を製造した。
次に、表2に示される組み合わせで、上記で得られたシート状プリプレグを、基板上に配列したガラス基板とシート状プリプレグの貫通孔の位置が合うように積層した後、加圧しながら150℃で2時間硬化させた。PETフイルムを介して仮接着していたシリコンウェハを取り除き、図7の70に示されるファンアウトウェハレベルパッケージ(FOWLP)用再構築ウェハを得た。
(再構築ウェハの製造)
直径6インチの円形のシリコンウェハ上に、同直径のPET両面粘着フイルムを貼り、10mm角に切ったガラス基板37枚を10mm間隔で全面に並べ、図4に示される半導体チップを配列した基板を製造した。
次に、表2に示される組み合わせで、上記で得られたシート状プリプレグを、基板上に配列したガラス基板とシート状プリプレグの貫通孔の位置が合うように積層した後、加圧しながら150℃で2時間硬化させた。PETフイルムを介して仮接着していたシリコンウェハを取り除き、図7の70に示されるファンアウトウェハレベルパッケージ(FOWLP)用再構築ウェハを得た。
比較例1
(封止剤の製造)
ビスフェノールAグリシジルエーテル(YD128)100gとシリカフィラー187gを擂潰機((株)石川工場製)に仕込み、30分間混練し、フィラーを高分散させた。次いで、リカシッドMH-700Fを87g、エチレングリコール2g及び硬化促進剤(U-CAT 12XD)0.5gを加えて、混練を行い、シリカフィラーを50wt%含有する封止材を作製した。
(封止剤の製造)
ビスフェノールAグリシジルエーテル(YD128)100gとシリカフィラー187gを擂潰機((株)石川工場製)に仕込み、30分間混練し、フィラーを高分散させた。次いで、リカシッドMH-700Fを87g、エチレングリコール2g及び硬化促進剤(U-CAT 12XD)0.5gを加えて、混練を行い、シリカフィラーを50wt%含有する封止材を作製した。
(再構築ウェハの製造)
上記で得られた半導体チップを配列した基板上に、上記で得た封止剤を塗布し、加圧しながら150℃で2時間硬化させることにより、半導体チップを封止した。PETフイルムを介して仮接着していたシリコンウェハを取り除き、図1に示されるファンアウトウェハレベルパッケージ(FOWLP)から再配線層を除いた再構築ウェハを得た。
上記で得られた半導体チップを配列した基板上に、上記で得た封止剤を塗布し、加圧しながら150℃で2時間硬化させることにより、半導体チップを封止した。PETフイルムを介して仮接着していたシリコンウェハを取り除き、図1に示されるファンアウトウェハレベルパッケージ(FOWLP)から再配線層を除いた再構築ウェハを得た。
比較例2、3
貫通孔を有していないシート状プリプレグを使用したこと以外は、実施例7、10と同様にして、再構築ウェハを得た。
貫通孔を有していないシート状プリプレグを使用したこと以外は、実施例7、10と同様にして、再構築ウェハを得た。
[評価]
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハについて、以下の評価を行った。
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハについて、以下の評価を行った。
(ガラス転移温度(Tg)、Tgより低い温度領域での熱線膨張係数(α1)、Tgより高い温度領域での熱線膨張係数(α2))
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハのガラス転移温度、及び熱線膨張係数は、下記条件で測定した。尚、いずれも2nd-heatingでの測定値を採用した。結果を表2に示す。
試験片サイズ:初期長さ10mm×幅3.5mm×厚み0.035mm
測定装置:熱機械的分析装置(Exstar TMA/SS7100、(株)日立ハイテクノロジーズ製)
測定モード:引張、定荷重測定(40mN)
測定雰囲気:窒素
温度条件:1st-heating -60℃から120℃、5℃/min
cooling 120℃から-60℃、20℃/min
2nd-heating -60℃から220℃、5℃/min
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハのガラス転移温度、及び熱線膨張係数は、下記条件で測定した。尚、いずれも2nd-heatingでの測定値を採用した。結果を表2に示す。
試験片サイズ:初期長さ10mm×幅3.5mm×厚み0.035mm
測定装置:熱機械的分析装置(Exstar TMA/SS7100、(株)日立ハイテクノロジーズ製)
測定モード:引張、定荷重測定(40mN)
測定雰囲気:窒素
温度条件:1st-heating -60℃から120℃、5℃/min
cooling 120℃から-60℃、20℃/min
2nd-heating -60℃から220℃、5℃/min
(反り防止性)
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハを平板上に置いたときの、中心部とエッジ部の平板からの高さの差を「反り」とした。平板の温度を室温(20℃)、100℃、200℃、又は250℃に制御し、それぞれの温度における「反り」を測定した。「反り」の数値が全ての温度において200μm以下のとき、反り防止効果の評価を「○」、いずれかの温度において200~1000μmのとき、反り防止効果の評価を「△」、1000μを超えるとき、反り防止効果の評価を「×」とした。結果を表2に示す。
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハを平板上に置いたときの、中心部とエッジ部の平板からの高さの差を「反り」とした。平板の温度を室温(20℃)、100℃、200℃、又は250℃に制御し、それぞれの温度における「反り」を測定した。「反り」の数値が全ての温度において200μm以下のとき、反り防止効果の評価を「○」、いずれかの温度において200~1000μmのとき、反り防止効果の評価を「△」、1000μを超えるとき、反り防止効果の評価を「×」とした。結果を表2に示す。
(ビア形成)
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハを、UV-YAGレーザーを用いたレーザー加工機にて60μmφの開口部を形成した。形成後、ビア底の状態を顕微鏡観察し、スカム等の有無を確認した。スカム等の異物が観察されなかった場合を評価「○」、わずかに異物が観察された場合を「△」、多くの異物が観察された場合を「×」とした。結果を表2に示す。
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハを、UV-YAGレーザーを用いたレーザー加工機にて60μmφの開口部を形成した。形成後、ビア底の状態を顕微鏡観察し、スカム等の有無を確認した。スカム等の異物が観察されなかった場合を評価「○」、わずかに異物が観察された場合を「△」、多くの異物が観察された場合を「×」とした。結果を表2に示す。
(気泡の有無)
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハを、X線を用いて10mm角のガラス基板周辺の気泡の有無を確認した。37個の内、全く気泡が観察されない場合を「〇」、1~4個で気泡が観察されたものを「△」、5個以上で気泡が観察されたものを「×」とした。結果を表2に示す。
上記実施例、比較例で得られた再構築ウェハを、X線を用いて10mm角のガラス基板周辺の気泡の有無を確認した。37個の内、全く気泡が観察されない場合を「〇」、1~4個で気泡が観察されたものを「△」、5個以上で気泡が観察されたものを「×」とした。結果を表2に示す。
<エポキシ化合物>
・YD-128:ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル(エポキシ当量190、粘度13600mPa・s/25℃)、エポキシ当量188.6、新日鉄住金化学(株)製
・EXA-4850-150:変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、エポキシ当量:433、商品名「EPICLON EXA-4850-150」、DIC社製
<硬化剤>
・リカシッドMH-700F:メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、酸無水物基当量164.5、新日本理化(株)製
・リカシッドHF-08:脂環族酸無水物とポリアルキレングリコ-ルとのエステル(ジカルボン酸)、カルボキシル基当量672.7、新日本理化(株)製
・TD2091:フェノールノボラック、水酸基当量104.0、DIC社製
<水酸基含有化合物>
・EG:エチレングリコール、和光純薬工業(株)製
<溶剤>
・2-ブタノン、和光純薬工業(株)製
<硬化促進剤>
・U-CAT 12XD:特殊アミン型触媒、サンアプロ(株)製
・TPP:トリフェニルホスフィン、和光純薬工業(株)製
<シリカフィラー>
・シリカフィラー:粒子径3μm以下、日本電気硝子(株)製
<ガラスクロス>
・ガラスクロス:空隙率:62vol%、坪量24g/m2、熱線膨張係数:3ppm/k、厚み25μm、商品名「1037」、東洋紡(株)製
・YD-128:ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル(エポキシ当量190、粘度13600mPa・s/25℃)、エポキシ当量188.6、新日鉄住金化学(株)製
・EXA-4850-150:変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、エポキシ当量:433、商品名「EPICLON EXA-4850-150」、DIC社製
<硬化剤>
・リカシッドMH-700F:メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、酸無水物基当量164.5、新日本理化(株)製
・リカシッドHF-08:脂環族酸無水物とポリアルキレングリコ-ルとのエステル(ジカルボン酸)、カルボキシル基当量672.7、新日本理化(株)製
・TD2091:フェノールノボラック、水酸基当量104.0、DIC社製
<水酸基含有化合物>
・EG:エチレングリコール、和光純薬工業(株)製
<溶剤>
・2-ブタノン、和光純薬工業(株)製
<硬化促進剤>
・U-CAT 12XD:特殊アミン型触媒、サンアプロ(株)製
・TPP:トリフェニルホスフィン、和光純薬工業(株)製
<シリカフィラー>
・シリカフィラー:粒子径3μm以下、日本電気硝子(株)製
<ガラスクロス>
・ガラスクロス:空隙率:62vol%、坪量24g/m2、熱線膨張係数:3ppm/k、厚み25μm、商品名「1037」、東洋紡(株)製
本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。
各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
上記で説明した本開示のバリエーションを以下に付記する。
[1]貫通孔及び/又は凹部を有するファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[2]コア材としてシート状多孔性支持体の孔内が硬化性組成物で充填された構成を有するシート状プリプレグである、前記[1]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[3]前記シート状多孔性支持体の熱線膨張係数が20ppm/K以下(好ましくは10ppm/K以下、より好ましくは7ppm/K以下)である、前記[2]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[4]前記シート状多孔性支持体の空隙率が、90~10vol%(好ましくは80~30vol%、より好ましくは70~30vol%、更に好ましくは70~50vol%)である、前記[2]又は[3]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[5]前記シート状多孔性支持体の厚みが、5~500μm(下限は、好ましくは10μm、より好ましくは15μm、更に好ましくは20μm。上限は、好ましくは300μm、より好ましくは200μm、より好ましくは100μm、更に好ましくは75μm)である、前記[2]~[4]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[6]前記硬化性組成物が、硬化性化合物(A)と、硬化剤(B)及び/又は硬化触媒(C)とを含む組成物である、前記[2]~[5]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[7]前記硬化性化合物(A)が、(A)全量の50重量%以上(好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上)がエポキシ当量が140~3000g/eq(好ましくは170~1000g/eq、より好ましくは180~1000g/eq、更に好ましくは180~500g/eq)のエポキシ化合物を含む、前記[6]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[8]前記硬化性組成物全量における、硬化性化合物(A)の含有量が30~98重量%である、前記[6]又は[7]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[9]前記硬化性組成物全量における、芳香族エポキシ化合物(例えば、エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及び変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂から選択される化合物)の含有量が、30~98重量%である、前記[6]~[8]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[10]前記硬化性組成物全量における、芳香族エポキシ化合物以外のエポキシ化合物の占める割合が、20重量%以下(好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、更に好ましくは1重量%以下)である、前記[6]~[9]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[11]前記硬化性組成物に含まれるエポキシ化合物全量における、芳香族エポキシ化合物(例えば、エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及び変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂から選択される化合物)の占める割合が、60重量%以上(好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上)である、前記[6]~[10]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[12]前記硬化性組成物に含まれるエポキシ化合物全量における、芳香族エポキシ化合物以外のエポキシ化合物の占める割合が、40重量%以下(好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下)である、前記[6]~[11]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[13]前記硬化性組成物が、硬化性化合物(A)と硬化剤(B)とを、前記(A)における硬化性基1モルに対して(B)における前記(A)の硬化性基との反応性基が0.8~1.2モルとなる割合で含有する、前記[6]~[12]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[14]前記硬化性組成物に含まれる、全ての硬化性化合物(A)(硬化剤(B)も含有する場合は、全ての硬化性化合物(A)と全ての硬化剤(B))の官能基当たりの分子量の加重平均値が180~1000g/eq(好ましくは200~700g/eq、より好ましくは200~500g/eq、更に好ましくは250~450g/eq、とりわけ好ましくは300~450g/eq)である、前記[6]~[13]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[15]前記硬化性組成物が、硬化性化合物(A)と硬化触媒(C)とを、前記(A)100重量部に対して(C)0.1~10重量部(0.01~15重量部、好ましくは0.01~12重量部、さらに好ましくは0.05~10重量部、さらに好ましくは0.1~10重量部)の割合で含有する、前記[6]~[14]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。。
[16]前記硬化性組成物が、無機フィラー(E)を硬化性組成物(100重量%)に対して0~10重量%(好ましくは0~5重量%)含有する、前記[2]~[15]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[17]前記硬化性組成物が、有機フィラー(D)を、硬化性組成物に含まれる硬化性化合物100重量部に対して、50重量部以下(例えば、1~50重量部、好ましくは45重量部以下、より好ましくは40重量部以下)含有する、前記[2]~[16]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[18]前記硬化性組成物(有機フィラー(D)、無機フィラー(E)を除く)全量における、硬化性化合物(A)及び硬化剤(B)の合計含有量の占める割合が、80重量%以上(好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上)である、前記[6]~[17]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[19]前記硬化性組成物が、硬化促進剤を、硬化性組成物中に含まれるエポキシ化合物100重量部に対して、3重量部以下(例えば0.1~3重量部、好ましくは0.2~3重量部、より好ましくは0.25~2.5重量部)含有する、前記[6]~[18]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[20]前記硬化性組成物単独の硬化物のガラス転移温度が、-60~100℃(上限は、好ましくは50℃、より好ましくは40℃、更に好ましくは25℃。下限は、好ましくは-40℃、より好ましくは-30℃、更に好ましくは-20℃、更に好ましくは-10℃、更に好ましくは0℃、更に好ましくは5℃、とりわけ好ましくは10℃である)である、前記[2]~[19]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[21]前記硬化性組成物単独の硬化物の熱線膨張係数が、100ppm/K以上(例えば100~700ppm/K、好ましくは200~500ppm/K、より好ましくは300~500ppm/K)である、前記[2]~[20]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[22]シート状プリプレグ全体積における、多孔性支持体の占める割合が、10~90vol%(好ましくは20~70vol%、より好ましくは30~70vol%、更に好ましくは30~50vol%)である、前記[2]~[21]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[23]シート状プリプレグ全体積における、硬化性組成物の占める割合が、10~90vol%(好ましくは30~80vol%、より好ましくは30~70vol%、更に好ましくは50~70vol%)である、前記[2]~[22]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[23]シート状プリプレグの硬化物のガラス転移温度が、-60~100℃(好ましくは0~90℃、より好ましくは5~80℃、更に好ましくは10~75℃、更に好ましくは10~60℃、更に好ましくは10~50℃、更に好ましくは10~40℃、とりわけ好ましくは15~40℃)である、前記[1]~[22]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[24]シート状プリプレグの硬化物のガラス転移温度以上の温度領域での熱線膨張係数(α2)が20ppm/K以下(例えば、-1~20ppm/K、好ましくは15ppm/K以下、より好ましくは12ppm/K以下、更に好ましくは10ppm/K以下)である、前記[1]~[23]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[25]シート状プリプレグの硬化物のガラス転移温度以下の温度領域での熱線膨張係数(α1)が55ppm/K以下(例えば、-1~55ppm/K、好ましくは50ppm/K以下、より好ましくは45ppm/K以下、更に好ましくは25ppm/K以下、更に好ましくは20ppm/K以下)である、前記[1]~[24]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[1]貫通孔及び/又は凹部を有するファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[2]コア材としてシート状多孔性支持体の孔内が硬化性組成物で充填された構成を有するシート状プリプレグである、前記[1]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[3]前記シート状多孔性支持体の熱線膨張係数が20ppm/K以下(好ましくは10ppm/K以下、より好ましくは7ppm/K以下)である、前記[2]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[4]前記シート状多孔性支持体の空隙率が、90~10vol%(好ましくは80~30vol%、より好ましくは70~30vol%、更に好ましくは70~50vol%)である、前記[2]又は[3]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[5]前記シート状多孔性支持体の厚みが、5~500μm(下限は、好ましくは10μm、より好ましくは15μm、更に好ましくは20μm。上限は、好ましくは300μm、より好ましくは200μm、より好ましくは100μm、更に好ましくは75μm)である、前記[2]~[4]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[6]前記硬化性組成物が、硬化性化合物(A)と、硬化剤(B)及び/又は硬化触媒(C)とを含む組成物である、前記[2]~[5]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[7]前記硬化性化合物(A)が、(A)全量の50重量%以上(好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上)がエポキシ当量が140~3000g/eq(好ましくは170~1000g/eq、より好ましくは180~1000g/eq、更に好ましくは180~500g/eq)のエポキシ化合物を含む、前記[6]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[8]前記硬化性組成物全量における、硬化性化合物(A)の含有量が30~98重量%である、前記[6]又は[7]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[9]前記硬化性組成物全量における、芳香族エポキシ化合物(例えば、エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及び変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂から選択される化合物)の含有量が、30~98重量%である、前記[6]~[8]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[10]前記硬化性組成物全量における、芳香族エポキシ化合物以外のエポキシ化合物の占める割合が、20重量%以下(好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、更に好ましくは1重量%以下)である、前記[6]~[9]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[11]前記硬化性組成物に含まれるエポキシ化合物全量における、芳香族エポキシ化合物(例えば、エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、及び変性エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂から選択される化合物)の占める割合が、60重量%以上(好ましくは70重量%以上、より好ましくは80重量%以上、更に好ましくは90重量%以上)である、前記[6]~[10]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[12]前記硬化性組成物に含まれるエポキシ化合物全量における、芳香族エポキシ化合物以外のエポキシ化合物の占める割合が、40重量%以下(好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下)である、前記[6]~[11]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[13]前記硬化性組成物が、硬化性化合物(A)と硬化剤(B)とを、前記(A)における硬化性基1モルに対して(B)における前記(A)の硬化性基との反応性基が0.8~1.2モルとなる割合で含有する、前記[6]~[12]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[14]前記硬化性組成物に含まれる、全ての硬化性化合物(A)(硬化剤(B)も含有する場合は、全ての硬化性化合物(A)と全ての硬化剤(B))の官能基当たりの分子量の加重平均値が180~1000g/eq(好ましくは200~700g/eq、より好ましくは200~500g/eq、更に好ましくは250~450g/eq、とりわけ好ましくは300~450g/eq)である、前記[6]~[13]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[15]前記硬化性組成物が、硬化性化合物(A)と硬化触媒(C)とを、前記(A)100重量部に対して(C)0.1~10重量部(0.01~15重量部、好ましくは0.01~12重量部、さらに好ましくは0.05~10重量部、さらに好ましくは0.1~10重量部)の割合で含有する、前記[6]~[14]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。。
[16]前記硬化性組成物が、無機フィラー(E)を硬化性組成物(100重量%)に対して0~10重量%(好ましくは0~5重量%)含有する、前記[2]~[15]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[17]前記硬化性組成物が、有機フィラー(D)を、硬化性組成物に含まれる硬化性化合物100重量部に対して、50重量部以下(例えば、1~50重量部、好ましくは45重量部以下、より好ましくは40重量部以下)含有する、前記[2]~[16]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[18]前記硬化性組成物(有機フィラー(D)、無機フィラー(E)を除く)全量における、硬化性化合物(A)及び硬化剤(B)の合計含有量の占める割合が、80重量%以上(好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上)である、前記[6]~[17]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[19]前記硬化性組成物が、硬化促進剤を、硬化性組成物中に含まれるエポキシ化合物100重量部に対して、3重量部以下(例えば0.1~3重量部、好ましくは0.2~3重量部、より好ましくは0.25~2.5重量部)含有する、前記[6]~[18]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[20]前記硬化性組成物単独の硬化物のガラス転移温度が、-60~100℃(上限は、好ましくは50℃、より好ましくは40℃、更に好ましくは25℃。下限は、好ましくは-40℃、より好ましくは-30℃、更に好ましくは-20℃、更に好ましくは-10℃、更に好ましくは0℃、更に好ましくは5℃、とりわけ好ましくは10℃である)である、前記[2]~[19]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[21]前記硬化性組成物単独の硬化物の熱線膨張係数が、100ppm/K以上(例えば100~700ppm/K、好ましくは200~500ppm/K、より好ましくは300~500ppm/K)である、前記[2]~[20]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[22]シート状プリプレグ全体積における、多孔性支持体の占める割合が、10~90vol%(好ましくは20~70vol%、より好ましくは30~70vol%、更に好ましくは30~50vol%)である、前記[2]~[21]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[23]シート状プリプレグ全体積における、硬化性組成物の占める割合が、10~90vol%(好ましくは30~80vol%、より好ましくは30~70vol%、更に好ましくは50~70vol%)である、前記[2]~[22]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[23]シート状プリプレグの硬化物のガラス転移温度が、-60~100℃(好ましくは0~90℃、より好ましくは5~80℃、更に好ましくは10~75℃、更に好ましくは10~60℃、更に好ましくは10~50℃、更に好ましくは10~40℃、とりわけ好ましくは15~40℃)である、前記[1]~[22]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[24]シート状プリプレグの硬化物のガラス転移温度以上の温度領域での熱線膨張係数(α2)が20ppm/K以下(例えば、-1~20ppm/K、好ましくは15ppm/K以下、より好ましくは12ppm/K以下、更に好ましくは10ppm/K以下)である、前記[1]~[23]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[25]シート状プリプレグの硬化物のガラス転移温度以下の温度領域での熱線膨張係数(α1)が55ppm/K以下(例えば、-1~55ppm/K、好ましくは50ppm/K以下、より好ましくは45ppm/K以下、更に好ましくは25ppm/K以下、更に好ましくは20ppm/K以下)である、前記[1]~[24]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[26]前記貫通孔及び/又は凹部が、ファンアウトパッケージの半導体チップ搭載部分に相当する位置に配置されている、前記[1]~[25]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[27]シート状プリプレグの凹部の深さが、10~500μmである、前記[1]~[26]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[28]シート状プリプレグの貫通孔及び凹部の面積(上面図から見た面積)が、1~400mm2である、前記[1]~[27]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[29]少なくとも一方の面に硬化性樹脂層が積層されている、前記[1]~[28]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[30]前記硬化性樹脂層の膜厚が、10~200μm(好ましくは20~100μm)である、前記[29]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[31]2枚以上のシート状プリプレグが積層されている、前記[1]~[30]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[32]シート状プリプレグの膜厚が、5~500μm(下限は、好ましくは10μm、より好ましくは15μm、更に好ましくは20μm。上限は、好ましくは400μm、より好ましくは300μm、更に好ましくは250μm、更に好ましくは200μm)である、前記[1]~[31]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[33]シート状プリプレグのコア材が、セルロース繊維の不織布である、前記[2]~[32]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[27]シート状プリプレグの凹部の深さが、10~500μmである、前記[1]~[26]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[28]シート状プリプレグの貫通孔及び凹部の面積(上面図から見た面積)が、1~400mm2である、前記[1]~[27]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[29]少なくとも一方の面に硬化性樹脂層が積層されている、前記[1]~[28]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[30]前記硬化性樹脂層の膜厚が、10~200μm(好ましくは20~100μm)である、前記[29]に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[31]2枚以上のシート状プリプレグが積層されている、前記[1]~[30]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[32]シート状プリプレグの膜厚が、5~500μm(下限は、好ましくは10μm、より好ましくは15μm、更に好ましくは20μm。上限は、好ましくは400μm、より好ましくは300μm、更に好ましくは250μm、更に好ましくは200μm)である、前記[1]~[31]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[33]シート状プリプレグのコア材が、セルロース繊維の不織布である、前記[2]~[32]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
[34]前記[1]~[33]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグを使用する、ファンアウトパッケージの製造方法。
[35]以下の工程を含む、前記[34]に記載のファンアウトパッケージの製造方法。
基板上に配列された半導体チップを前記[1]~[33]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグで封止する
[36]以下の工程I~IIIを含む、前記[34]又は[35]に記載のファンアウトパッケージの製造方法。
工程I:基板(ウェハ又はパネル)に仮止めテープをはりつけ、前記仮止めテープを介して基板に半導体チップを貼付する
工程II:前記[1]~[33]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグを用いて半導体チップを封止する
工程III:基板を剥離して、再構築ウェハを得る
[37]さらに、以下の工程IVを含む、前記[36]に記載のファンアウトパッケージの製造方法。
工程IV:さらに、再配線層、電極形成を形成し、ダイシングを行い、ファンアウトパッケージを得る
[38]半導体チップが、前記[1]~[33]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグの硬化物により封止されているファンアウトパッケージ。
[39]ファンアウトウェハレベルパッケージ又はファンアウトパネルレベルパッケージである、前記[38]に記載のファンアウトパッケージ。
[40]前記[38]又は[39]に記載のファンアウトパッケージを備えた電子機器。
[41]貫通孔及び/又は凹部を有するシート状プリプレグのファンアウトパッケージ封止剤としての使用。
[42]前記シート状プリプレグが、前記[2]~[33]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグである、前記[41]に記載の使用。
[35]以下の工程を含む、前記[34]に記載のファンアウトパッケージの製造方法。
基板上に配列された半導体チップを前記[1]~[33]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグで封止する
[36]以下の工程I~IIIを含む、前記[34]又は[35]に記載のファンアウトパッケージの製造方法。
工程I:基板(ウェハ又はパネル)に仮止めテープをはりつけ、前記仮止めテープを介して基板に半導体チップを貼付する
工程II:前記[1]~[33]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグを用いて半導体チップを封止する
工程III:基板を剥離して、再構築ウェハを得る
[37]さらに、以下の工程IVを含む、前記[36]に記載のファンアウトパッケージの製造方法。
工程IV:さらに、再配線層、電極形成を形成し、ダイシングを行い、ファンアウトパッケージを得る
[38]半導体チップが、前記[1]~[33]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグの硬化物により封止されているファンアウトパッケージ。
[39]ファンアウトウェハレベルパッケージ又はファンアウトパネルレベルパッケージである、前記[38]に記載のファンアウトパッケージ。
[40]前記[38]又は[39]に記載のファンアウトパッケージを備えた電子機器。
[41]貫通孔及び/又は凹部を有するシート状プリプレグのファンアウトパッケージ封止剤としての使用。
[42]前記シート状プリプレグが、前記[2]~[33]のいずれか1つに記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグである、前記[41]に記載の使用。
本開示のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグは、FOWLPやFOPLP等のファンアウトパッケージの封止材料として好適に使用することができる。
10 ファンアウトパッケージ
11 封止材
12 半導体チップ
13 再配線層
20 シート状プリプレグ(貫通孔を有するもの)
21 貫通孔
30 シート状プリプレグ(凹部を有するもの)
31 凹部
40 半導体チップを配列した基板(ウェハ又はパネル)
41 半導体チップ
42 基板(ウェハ又はパネル)
43 仮止めテープ
50 シート状プリプレグ(貫通孔も凹部も有しないもの)
51、61 封止材
70 再構築ウェハ
71 表面平坦化用基板
11 封止材
12 半導体チップ
13 再配線層
20 シート状プリプレグ(貫通孔を有するもの)
21 貫通孔
30 シート状プリプレグ(凹部を有するもの)
31 凹部
40 半導体チップを配列した基板(ウェハ又はパネル)
41 半導体チップ
42 基板(ウェハ又はパネル)
43 仮止めテープ
50 シート状プリプレグ(貫通孔も凹部も有しないもの)
51、61 封止材
70 再構築ウェハ
71 表面平坦化用基板
Claims (11)
- 貫通孔及び/又は凹部を有するファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
- 前記貫通孔及び/又は凹部が、ファンアウトパッケージの半導体チップ搭載部分に相当する位置に配置されている、請求項1に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
- ファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグの硬化物のガラス転移温度以上の温度領域での熱線膨張係数(α2)が20ppm/K以下である、請求項1又は2に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
- 少なくとも一方の面に硬化性樹脂層が積層されている、請求項1~3のいずれか1項に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
- 2枚以上のシート状プリプレグが積層されている、請求項1~4のいずれか1項に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
- シート状プリプレグのコア材が、セルロース繊維の不織布である、請求項1~5のいずれか1項に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグ。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグを使用する、ファンアウトパッケージの製造方法。
- 半導体チップが、請求項1~6のいずれか1項に記載のファンアウトパッケージ封止用シート状プリプレグの硬化物により封止されているファンアウトパッケージ。
- ファンアウトウェハレベルパッケージ又はファンアウトパネルレベルパッケージである、請求項8に記載のファンアウトパッケージ。
- 請求項8又は9に記載のファンアウトパッケージを備えた電子機器。
- 貫通孔及び/又は凹部を有するシート状プリプレグのファンアウトパッケージ封止剤としての使用。
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