WO2023135709A1 - 半導体パッケージの製造方法 - Google Patents
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Classifications
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- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
Definitions
- the present disclosure relates to a method of manufacturing a semiconductor package.
- Non-Patent Document 1 This is a method of protecting the back surface with a sealing material (Non-Patent Document 2).
- the above six-side protection may include a step of providing another sealing material on the surface of the sealing material molded on the surface of the semiconductor chip.
- Non-Patent Document 3 Non-Patent Document 3
- Non-Patent Document 4 a structure called Active Mold Packaging, in which the sealing materials that make up a plurality of semiconductor packages overlap each other.
- Non-Patent Document 5 Non-Patent Document 5
- the sealing material can be produced by molding a curable resin composition using molding such as compression molding and transfer molding.
- a wax component is added to the curable resin composition.
- the present inventors have found that when a second member such as a second sealing material or a heat sink is provided on the surface of the first sealing material, the wax component that bleeds out on the surface of the first sealing material is It adversely affects the adhesion between the first sealing material and the second member, and peels off at the interface between the first sealing material and the second member during the subsequent heating process such as reflow, the long-term reliability evaluation process, etc. I found a new problem that there is a risk of causing
- the present disclosure has been made in view of the above problems, and the problem to be solved is to provide a method for manufacturing a semiconductor package that exhibits excellent adhesion between the first sealing material and the second member. .
- the adhesive is a UV-peelable adhesive, and a step of irradiating the adhesive with ultraviolet rays is performed before the step of peeling the adhesive from the surface of the first sealing material.
- the second member is a second sealing material, and a step of attaching an adhesive material to the surface of the second sealing material; a step of peeling the adhesive material from the surface of the second sealing material; providing a member different from the first sealing material and the second sealing material on the surface of the second sealing material from which the adhesive material has been peeled;
- the manufacturing method of the semiconductor package of the present disclosure it is possible to manufacture a semiconductor package having excellent adhesion between the first sealing material and the second member.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a semiconductor package manufactured by manufacturing a semiconductor package of the present disclosure.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a semiconductor package manufactured by manufacturing a semiconductor package of the present disclosure.
- FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a semiconductor package manufactured by manufacturing a semiconductor package of the present disclosure.
- the numerical range indicated using “-" includes the numerical values before and after "-" as the minimum and maximum values, respectively.
- the upper limit or lower limit of one numerical range may be replaced with the upper or lower limit of another numerical range described step by step.
- the upper or lower limits of the numerical ranges may be replaced with the values shown in Synthetic Examples.
- each component may contain multiple types of applicable compounds.
- the content rate or content of each component is the total content rate or content of the multiple types of substances present in the composition unless otherwise specified. means quantity.
- Particles corresponding to each component in the present disclosure may include a plurality of types.
- the particle size of each component means a value for a mixture of the multiple types of particles present in the composition, unless otherwise specified.
- process includes a process that is independent of other processes, and even if the purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. .
- UV peelable adhesive material refers to an adhesive material whose adhesion or adhesion strength from an adherend such as the first sealing material is reduced by UV irradiation.
- (meth)acrylic means at least one of acrylic and methacrylic.
- a method for manufacturing a semiconductor package according to the present disclosure includes a step of attaching an adhesive material to the surface of a first sealing material, a step of peeling the adhesive material from the surface of the first sealing material, and and C. providing a second member to the surface from which the material has been removed.
- the adhesive is attached to the surface of the first encapsulant and then peeled off. It is presumed that the bonding and peeling of the adhesive removes the wax component that has bled out to the surface of the first sealing material, thereby improving the adhesion between the first sealing material and the second member.
- the manufacturing method of the semiconductor package of the present disclosure can remove the wax component that bleeds out on the surface of the first sealing material by a simple method of sticking and peeling the adhesive material, and no special equipment or operation is required. Since there is no need to carry out the process, it is excellent in terms of cost, ease of manufacture, and the like. Each step that can be included in the manufacturing method of the semiconductor package of the present disclosure will be described below.
- a method of manufacturing a semiconductor package according to the present disclosure includes a step of attaching an adhesive material to the surface of the first sealing material.
- the adhesive material may be attached to one surface of the first sealing material, may be attached to two or more surfaces, or may be attached to a portion of the surface. It may be carried out on the whole, but it is preferable to carry out on at least the part where the second member is provided.
- any adhesive material can be used without particular limitation as long as it can be attached to the first sealing material and peeled off.
- the adhesive material is excellent in handleability when it is tape-shaped or sheet-shaped. From the viewpoint that the adhesive strength can be controlled and the wax component can be removed without destroying the first sealing material at the time of peeling, the adhesive should be a UV-peelable adhesive. is preferred.
- As the adhesive material a detachable adhesive-attached sticky note or the like may be used. These do not require the use of an ultraviolet irradiation device or the like, and are preferable from the viewpoint of operability.
- the first sealing material is a cured product of a curable resin composition.
- the curable resin composition can contain one or more types of thermosetting resins such as epoxy resins, (meth)acrylic resins, phenolic resins, urea resins, melamine resins, urethane resins, silicone resins, unsaturated polyester resins. Resin etc. are mentioned.
- the content of the thermosetting resin with respect to the mass of the curable resin composition is 0.5% by mass from the viewpoint of strength, fluidity, heat resistance, moldability, etc. It is preferably up to 50 mass %, more preferably 2 mass % to 30 mass %.
- the curable resin composition may contain one or more curing agents, such as a phenol curing agent, an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, a polymercaptan curing agent, a polyaminoamide curing agent, an isocyanate curing agent, A blocked isocyanate curing agent and the like are included.
- curing agents such as a phenol curing agent, an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, a polymercaptan curing agent, a polyaminoamide curing agent, an isocyanate curing agent, A blocked isocyanate curing agent and the like are included.
- the equivalent ratio between the epoxy resin and the curing agent that is, the ratio of the number of functional groups in the curing agent to the number of functional groups in the epoxy resin (the number of functional groups in the curing agent/the number of functional groups in the epoxy resin is not particularly limited, but is preferably set in the range of 0.5 to 2.0, and is set in the range of 0.6 to 1.3 from the viewpoint of suppressing the unreacted amount. is more preferable. From the viewpoint of improving moldability and reflow resistance, it is more preferably set in the range of 0.8 to 1.2.
- the curable resin composition may contain one or more wax components, and may include carnauba wax, higher fatty acids such as montanic acid and stearic acid, higher fatty acid metal salts, ester waxes such as montanic acid esters, oxidized Examples include polyolefin waxes such as polyethylene and non-oxidized polyethylene.
- the content of the wax component is included in the curable resin composition from the viewpoint of improving releasability from the mold during molding of the first sealing material. It is preferably 0.01 to 15 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the thermosetting resin.
- the curable resin composition contains curing accelerators, inorganic fillers (copper, gold, silver, nickel, alloys thereof, spherical silica, crystalline silica, etc.), coupling agents, ion exchangers, antioxidants, organic solvents, Release agents, colorants, rubber particles, leveling agents, antifoaming agents and the like may also be included.
- a semiconductor package manufactured by the semiconductor package manufacturing method of the present disclosure can include an element sealed with a first sealing material and a substrate on which the element is arranged.
- the semiconductor package includes a sealing material other than the first sealing material, such as a second sealing material and a third sealing material, which will be described later
- the semiconductor package is A device to be encapsulated and a substrate on which the device is disposed can be provided.
- the elements include active elements such as semiconductor chips, transistors, diodes and thyristors, and passive elements such as capacitors, resistors and coils.
- substrates include lead frames, pre-wired tape carriers, wiring boards, glass, silicon wafers, organic substrates, and the like.
- the substrate may have a through hole for connecting an element provided by the first sealing material and an element sealed by a sealing material other than the first sealing material.
- the first sealing material and sealing materials other than the first sealing material can be produced by molding a curable resin composition using compression molding, transfer molding, or the like.
- the first sealing material is provided on the surface of a sealing material (hereinafter also referred to as a sealing material base material) to which the adhesive is not attached and peeled. good.
- a sealing material base material to which the adhesive is not attached and peeled. good.
- the first sealing material may be provided on the surface and side surfaces of the sealing material base material, or may be provided on the entire surface.
- the encapsulant base material can be a cured product of the curable resin composition described above.
- the semiconductor package manufactured by the method for manufacturing a semiconductor package of the present disclosure can include an element sealed with a sealing material base material and a substrate on which the element is arranged.
- a method of manufacturing a semiconductor package according to the present disclosure includes a step of peeling the adhesive material from the surface of the first sealing material. Peeling of the adhesive material may be performed manually or by using a peeling device.
- the preferred numerical range of the peel strength of the adhesive varies depending on the composition of the first sealing material, but the wax removal property, the destruction suppression property of the first sealing material, etc. is preferably 0.03 N/10 mm to 3.5 N/10 mm, more preferably 0.3 N/10 mm to 1.0 N/10 mm.
- the time from sticking the adhesive to the first sealing material to peeling is not particularly limited, but can be, for example, 10 seconds to 24 hours. Also, pressure may be applied when the adhesive material is attached, and the pressure can be 0.01 MPa to 0.5 MPa.
- the manufacturing method of the semiconductor package of the present disclosure includes the step of providing the second member on the surface of the first sealing material from which the adhesive material has been peeled.
- the second member include a second sealing material, a heat sink, a lid, a stiffener, an electromagnetic shield, and an adhesive layer formed of an adhesive.
- the second sealing material 12 may be provided only on the surface of the first sealing material 11 from which the adhesive material has been peeled off (see FIG. 1).
- the first sealing material 11 may be provided on the surface where the adhesive material of the first sealing material 11 is peeled off and four side surfaces of the first sealing material 11 (see FIG. 2), or may be provided on the entire surface of the first sealing material 11. (see FIG. 3).
- the various second sealing materials described above can be manufactured by changing the mold used.
- the second sealing material can be provided on the surface of the first sealing material by molding the curable resin composition on the surface of the first sealing material.
- the curable resin composition those described above can be used, and the curable resin compositions constituting the first sealing material and the second sealing material may be the same or different. However, from the viewpoint of improving the adhesion between sealing materials, it is preferable that they are the same.
- the second sealing material prepared by molding the curable resin composition is adhered to the first sealing material using a conventionally known adhesive. By doing so, the second sealing material can be provided on the surface of the first sealing material.
- the second member is a heat sink, a lid, a stiffener, or an electromagnetic shield
- a conventionally known adhesive is used to bond the heat sink or the like to the first encapsulant, so that the heat sink or the like is attached to the surface of the first encapsulant. can be provided.
- the method for manufacturing a semiconductor package of the present disclosure includes a step of attaching an adhesive material to the surface of the second encapsulant, and applying the adhesive material to the surface of the second encapsulant. and providing a third member on the surface of the second sealing material from which the adhesive material has been removed.
- the semiconductor package manufactured by the method for manufacturing a semiconductor package including the above steps has excellent adhesion between the second encapsulant and the third member.
- the adhesive, the surface to be attached, and the like used in the step of attaching the adhesive to the surface of the second sealing material and the step of peeling the adhesive from the surface of the second sealing material see the first sealing material.
- the third member includes a third sealing material, a heat sink, a lid, a stiffener, an electromagnetic shield, and the like. Since the details of the step of providing the third member are the same as those of the step of providing the second member, description thereof is omitted here.
- the curable resin composition constituting the third sealing material can be the one described above, and the first sealing material and the second sealing material can be used.
- the curable resin compositions forming the stopper material and the third sealing material may be the same or different.
- the semiconductor package may be manufactured by repeating the above steps such that the fourth sealing material is applied to the surface of the third sealing material, and the fifth sealing material is applied to the surface of the fourth sealing material.
- the second member is the second sealing material
- the method for manufacturing the semiconductor package of the present disclosure includes the step of attaching the adhesive material to the surface of the second sealing material; Further comprising a step of peeling from the surface, and a step of providing a third member on the surface from which the adhesive of the second sealing material has been peeled, and when a UV peelable adhesive is used as the adhesive, the present
- the disclosed method for manufacturing a semiconductor package can include a step of irradiating the adhesive material with ultraviolet rays before the step of peeling the adhesive material from the surface of the second sealing material. Since the adhesion of the adhesive material to the first sealing material and the second sealing material can be reduced by irradiation with ultraviolet rays, the wax component is removed and the first sealing material and the second sealing material are destroyed. etc. can be suppressed.
- the UV irradiation device is not particularly limited, and examples thereof include high-pressure mercury lamps, xenon lamps, metal halide lamps, and LEDs.
- the wavelength of UV to be irradiated is not particularly limited, it can be 365 nm to 405 nm.
- the irradiation energy is not particularly limited, but can be 100 mJ/cm 2 to 2,000 mJ/cm 2 .
- Manufacture of the semiconductor package of the present disclosure may include a step of dicing the semiconductor package manufactured through the above steps.
- the size of the semiconductor package after dicing is not particularly limited, and is preferably changed as appropriate according to the application of the semiconductor package.
- Example 1 A sealing material base having a width of 75 mm, a length of 240 mm, and a thickness of 0.5 mm was molded by compression molding. A wax component-containing epoxy resin composition, which is a curable resin composition, was used to prepare the encapsulant base material.
- a first sealing material having a diameter of 296 mm and a thickness of 0.5 mm (excluding the thickness of the base material) was provided on the front and side surfaces of the sealing material base material.
- the first encapsulating material was molded by compression molding using the resin composition used for molding the encapsulating material base material.
- a UV peelable dicing tape was attached to one surface of the first encapsulant, and left for 1 hour in an environment of 23° C. and 50% relative humidity. After standing, the dicing tape was irradiated with UV, the dicing tape was peeled off from the first sealing material, and a semiconductor package was obtained.
- Example 1 A semiconductor package was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the dicing tape was not attached to the first sealing material and the second sealing material.
- a semiconductor package with pins bonded thereto was set in a stud-pull tester (ROMULUS manufactured by Quad Group), and the pins were pulled in the vertical direction to measure the maximum adhesive strength. After the adhesive force was measured, the semiconductor package was visually checked.
- the semiconductor package of Example 1 the first sealing material had cohesive failure, but the first sealing material and the adhesive layer as the second member were broken. No peeling occurred at the interface of On the other hand, in the semiconductor package of Comparative Example 1, peeling occurred at the interface between the first sealing material and the adhesive layer as the second member.
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Abstract
【課題】第１封止材と、第２部材との密着性に優れる半導体パッケージの製造方法の提供。 【解決手段】本開示の半導体パッケージの製造方法は、第１封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、前記粘着材を前記第１封止材の表面から剥離する工程と、前記第１封止材の前記粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程と、を含む。
Description
本開示は、半導体パッケージの製造方法に関する。
半導体チップを構成する主材料であるシリコンは、脆く割れやすいという特徴を持つ。そのため、半導体チップを実装する際に、半導体チップの表面の保護を目的として、半導体チップを封止材により封止し、半導体パッケージとすることがある。上記保護方法としては、Five-side protection、Six-side protection等が知られている。
Five-side protectionは、半導体チップの四辺の側面及び端子面の合計五面を封止材により保護する方法であり（非特許文献１）、Six-side protectionは、上記五面に加えて、チップ背面を封止材により保護する方法である（非特許文献２）。
Five-side protectionは、半導体チップの四辺の側面及び端子面の合計五面を封止材により保護する方法であり（非特許文献１）、Six-side protectionは、上記五面に加えて、チップ背面を封止材により保護する方法である（非特許文献２）。
上記したSix-side protectionは、半導体チップ表面に成型した封止材の表面に、別の封止材を設ける工程を含む場合がある。
また、近年、半導体パッケージの表面に別の半導体パッケージを設けることにより、実装面積を低減し、且つ、システムの性能を向上させることが行われており、このような構造は、Package on Packageと呼ばれている（非特許文献３）。
さらに、Package on Packageの変形例として、複数の半導体パッケージを構成する封止材同士が上下に重なり合う、Active Mold Packagingと呼ばれる構造が知られている（非特許文献４）。
Six-side protection及びActive Mold Packaging等の構造においては、封止材の表面に、別の封止材が設けられているが、これら封止材間には優れた密着性が要求される。
また、半導体チップにおける発熱が顕著である場合には、ヒートシンクが用いられる。通常、ヒートシンクは、接着剤を用いて半導体チップ表面に接着される。上記接着剤は、半導体チップ表面だけでなく、封止材の表面にも塗布される場合があり、封止材及びヒートシンクには、優れた密着性が要求される（非特許文献５）。
T. Tang et al., "Challenges of Ultra-Thin 5 Sides Molded WLCSP," 2016 IEEE 66th Electronic Components and Technology Conference (ECTC), pp. 1167-1171, 2016.
F. Qin et al., "Study of Warpage Evolution and Control for Six-Side Molded WLCSP in Different Packaging Processes," IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 10, no. 4, pp. 730-738, 2020.
S. C. Chong et al., "Development of Package-on-Package Using Embedded Wafer-Level Package Approach," IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 3, no. 10, pp. 1654-1662, 2013.
https://www.lpkf.com/en/industries-technologies/active-mold-packaging/amp-technology
Sasanka L. Kanuparthi et al., "Impact of Heatsink Attach Loading on FCBGA Package Thermal Performance," Proceedings of InterSociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, pp. 216-223, 2012.
封止材は、コンプレッション成型、トランスファー成型等の成型を利用し、硬化性樹脂組成物を成型することにより作製が可能であるが、リリースフィルム、金型等からの離型性を確保するため、硬化性樹脂組成物にはワックス成分が添加される。
今般、本発明者らは、第１封止材の表面に、第２封止材、ヒートシンク等の第２部材を設けようとした際、第１封止材表面にブリードアウトしたワックス成分が、第１封止材と、第２部材との密着性に悪影響を及ぼし、その後のリフロー等の加熱工程、長期信頼性評価工程等において、第１封止材と、第２部材との界面において剥離を生じさせるおそれがあるという新たな問題を見出した。
今般、本発明者らは、第１封止材の表面に、第２封止材、ヒートシンク等の第２部材を設けようとした際、第１封止材表面にブリードアウトしたワックス成分が、第１封止材と、第２部材との密着性に悪影響を及ぼし、その後のリフロー等の加熱工程、長期信頼性評価工程等において、第１封止材と、第２部材との界面において剥離を生じさせるおそれがあるという新たな問題を見出した。
本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、第１封止材と、第２部材との密着性に優れる半導体パッケージの製造方法を提供することである。
＜１＞ 第１封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、
上記粘着材を上記第１封止材の表面から剥離する工程と、
上記第１封止材の上記粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程と、
を含む、半導体パッケージの製造方法。
＜２＞ 上記第２部材が、第２封止材であり、且つ
上記第１封止材の上記粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程が、上記第１封止材の表面に、硬化性樹脂組成物を成型することにより行われる、上記＜１＞に記載の半導体パッケージの製造方法。
＜３＞ 上記粘着材が、ＵＶ剥離式の粘着材であり、且つ
上記粘着材を上記第１封止材の表面から剥離する工程の前に、上記粘着材に対し、紫外線を照射する工程を含む、上記＜１＞又は＜２＞に記載の半導体パッケージの製造方法。
＜４＞ 上記第２部材が、第２封止材であり、且つ
上記第２封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、
上記粘着材を上記第２封止材の表面から剥離する工程と、
上記第２封止材の上記粘着材が剥離された表面に、上記第１封止材及び上記第２封止材とは異なる部材を設ける工程と、
をさらに含む、上記＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の半導体パッケージの製造方法。
上記粘着材を上記第１封止材の表面から剥離する工程と、
上記第１封止材の上記粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程と、
を含む、半導体パッケージの製造方法。
＜２＞ 上記第２部材が、第２封止材であり、且つ
上記第１封止材の上記粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程が、上記第１封止材の表面に、硬化性樹脂組成物を成型することにより行われる、上記＜１＞に記載の半導体パッケージの製造方法。
＜３＞ 上記粘着材が、ＵＶ剥離式の粘着材であり、且つ
上記粘着材を上記第１封止材の表面から剥離する工程の前に、上記粘着材に対し、紫外線を照射する工程を含む、上記＜１＞又は＜２＞に記載の半導体パッケージの製造方法。
＜４＞ 上記第２部材が、第２封止材であり、且つ
上記第２封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、
上記粘着材を上記第２封止材の表面から剥離する工程と、
上記第２封止材の上記粘着材が剥離された表面に、上記第１封止材及び上記第２封止材とは異なる部材を設ける工程と、
をさらに含む、上記＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の半導体パッケージの製造方法。
本開示の半導体パッケージの製造方法によれば、第１封止材と、第２部材との密着性に優れる半導体パッケージを製造することができる。
以下、本開示を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本開示は以下の実施形態に限定されない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明表した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。
本開示において「～」を用いて示された数値範囲には、「～」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、合成例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、合成例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する化合物を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において、「ＵＶ剥離式の粘着材」とは、ＵＶを照射することにより、第１封止材等の被着体からの接着又は密着強度が低下する粘着材を指す。
本開示において、「（メタ）アクリル」はアクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味する。
本開示において実施形態を、図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
［半導体パッケージの製造方法］
本開示の半導体パッケージの製造方法は、第１封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、粘着材を第１封止材の表面から剥離する工程と、第１封止材の粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程と、を含む。
本開示の半導体パッケージの製造方法は、第１封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、粘着材を第１封止材の表面から剥離する工程と、第１封止材の粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程と、を含む。
本開示の半導体パッケージの製造方法によれば、第１封止材と、第２部材との間の密着性に優れる半導体パッケージを提供することができる。その理由は、以下のように推察される。
本開示の半導体パッケージの製造方法においては、第１封止材表面へ第２部材を設ける工程の前に、上記第１封止材表面に粘着材を貼り付け、剥離することが行われる。粘着材の貼り付け及び剥離により、第１封止材表面にブリードアウトしたワックス成分が除去されるため、第１封止材と第２部材との密着性が向上すると推察される。
また、本開示の半導体パッケージの製造方法は、粘着材の貼り付け及び剥離という簡易な方法により、第１封止材表面にブリードアウトしたワックス成分を除去することができ、特別な装置、操作を行う必要がないため、コスト面、製造容易性等に優れる。
以下、本開示の半導体パッケージの製造方法が含みうる各工程について説明する。
本開示の半導体パッケージの製造方法においては、第１封止材表面へ第２部材を設ける工程の前に、上記第１封止材表面に粘着材を貼り付け、剥離することが行われる。粘着材の貼り付け及び剥離により、第１封止材表面にブリードアウトしたワックス成分が除去されるため、第１封止材と第２部材との密着性が向上すると推察される。
また、本開示の半導体パッケージの製造方法は、粘着材の貼り付け及び剥離という簡易な方法により、第１封止材表面にブリードアウトしたワックス成分を除去することができ、特別な装置、操作を行う必要がないため、コスト面、製造容易性等に優れる。
以下、本開示の半導体パッケージの製造方法が含みうる各工程について説明する。
（第１封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程）
本開示の半導体パッケージの製造方法は、第１封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程を含む。粘着材の貼り付けは、第１封止材の１つの表面に対して行われてもよく、２つ以上の面に対して行われてもよく、また、表面の一部に対して行われてもよく、全体に対して行われてもよいが、少なくとも第２部材が設けられる部分に対して行われることが好ましい。
本開示の半導体パッケージの製造方法は、第１封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程を含む。粘着材の貼り付けは、第１封止材の１つの表面に対して行われてもよく、２つ以上の面に対して行われてもよく、また、表面の一部に対して行われてもよく、全体に対して行われてもよいが、少なくとも第２部材が設けられる部分に対して行われることが好ましい。
粘着材は、第１封止材に貼り付けることができ、且つ剥離可能なものであれば、特に制限なく使用することができる。粘着材は、テープ形状、又はシート形状であると取り扱い性に優れる。
密着力の制御が可能であり、剥離時に、第１封止材を破壊等することなく、ワックス成分を除去することができるという観点からは、粘着材は、ＵＶ剥離式の粘着材であることが好ましい。
また、粘着材としては、離脱着可能な粘着剤付きの付箋紙等を使用してもよく、これらは紫外線照射装置等を使用する必要がなく、操作容易性の観点からは好ましい。
密着力の制御が可能であり、剥離時に、第１封止材を破壊等することなく、ワックス成分を除去することができるという観点からは、粘着材は、ＵＶ剥離式の粘着材であることが好ましい。
また、粘着材としては、離脱着可能な粘着剤付きの付箋紙等を使用してもよく、これらは紫外線照射装置等を使用する必要がなく、操作容易性の観点からは好ましい。
一実施形態において、第１封止材は、硬化性樹脂組成物の硬化物である。硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を１種又は２種以上含むことができ、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。
硬化性樹脂組成物が熱硬化性樹脂を含む場合、硬化性樹脂組成物の質量に対する熱硬化性樹脂の含有率は、強度、流動性、耐熱性、成型性等の観点から０．５質量％～５０質量％であることが好ましく、２質量％～３０質量％であることがより好ましい。
硬化性樹脂組成物は、硬化剤を１種又は２種以上含んでいてもよく、フェノール硬化剤、アミン硬化剤、酸無水物硬化剤、ポリメルカプタン硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、イソシアネート硬化剤、ブロックイソシアネート硬化剤等が挙げられる。
熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂を使用する場合、エポキシ樹脂と硬化剤との当量比、すなわちエポキシ樹脂中の官能基数に対する硬化剤中の官能基数の比（硬化剤中の官能基数／エポキシ樹脂中の官能基数）は、特に制限されないが、未反応分を少なく抑える観点から、０．５～２．０の範囲に設定されることが好ましく、０．６～１．３の範囲に設定されることがより好ましい。成型性及び耐リフロー性を向上する観点からは、０．８～１．２の範囲に設定されることがさらに好ましい。
硬化性樹脂組成物は、ワックス成分を１種又は２種以上含んでいてもよく、カルナバワックス、モンタン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックスなどが挙げられる。
硬化性樹脂組成物がワックス成分を含む場合、第１封止材の成型時における金型からの離型性を向上する観点からは、ワックス成分の含有量は、硬化性樹脂組成物に含まれる熱硬化性樹脂１００質量部に対して、０．０１質量部～１５質量部であることが好ましく、０．１質量部～１０質量部であることがより好ましい。
硬化性樹脂組成物は、硬化促進剤、無機充填材（銅、金、銀、ニッケル、これらの合金、球状シリカ、結晶シリカ等）、カップリング剤、イオン交換体、酸化防止剤、有機溶剤、離型剤、着色剤、ゴム粒子、レベリング剤、消泡剤などを含んでいてもよい。
本開示の半導体パッケージの製造方法により製造される半導体パッケージは、第１封止材により封止される素子と、素子が配置される基板とを備えることができる。
また、半導体パッケージが、後述する第２封止材、第３封止材等の第１封止材以外の封止材を備える場合、半導体パッケージは、第１封止材以外の封止材により封止される素子と、素子が配置される基板とを備えることができる。
素子としては、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子などが挙げられる。
基板としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ、有機基板等が挙げられる。基板は、第１封止材が備える素子と、第１封止材以外の封止材により封止される素子とを接続するための貫通孔を有するものであってもよい。
また、半導体パッケージが、後述する第２封止材、第３封止材等の第１封止材以外の封止材を備える場合、半導体パッケージは、第１封止材以外の封止材により封止される素子と、素子が配置される基板とを備えることができる。
素子としては、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、コイル等の受動素子などが挙げられる。
基板としては、リードフレーム、配線済みのテープキャリア、配線板、ガラス、シリコンウエハ、有機基板等が挙げられる。基板は、第１封止材が備える素子と、第１封止材以外の封止材により封止される素子とを接続するための貫通孔を有するものであってもよい。
第１封止材及び第１封止材以外の封止材は、コンプレッション成型、トランスファー成型等を利用し、硬化性樹脂組成物を成型することにより作製することができる。
一実施形態において、第１封止材は、粘着剤の貼り付け及び剥離が行われていない封止材（以下、封止材基材とも記す。）の表面に設けられたものであってもよい。また、第１封止材は、封止材基材の表面及び側面に設けられたものであってもよく、全面に設けられたものであってもよい。封止材基材は、上記した硬化性樹脂組成物の硬化物とすることができる。また、本開示の半導体パッケージの製造方法により製造される半導体パッケージは、封止材基材により封止される素子と、素子が配置される基板とを備えることができる。
（粘着材を第１封止材の表面から剥離する工程）
本開示の半導体パッケージの製造方法は、粘着材を第１封止材の表面から剥離する工程を含む。粘着材の剥離は、手動により行ってもよく、剥離装置を使用することにより行ってもよい。
本開示の半導体パッケージの製造方法は、粘着材を第１封止材の表面から剥離する工程を含む。粘着材の剥離は、手動により行ってもよく、剥離装置を使用することにより行ってもよい。
粘着材の第１封止材から剥離時において、粘着材の剥離強度の好ましい数値範囲は、第１封止材の組成に応じ変わるが、ワックス除去性及び第１封止材の破壊抑制性等を向上する観点からは、０．０３Ｎ／１０ｍｍ～３．５Ｎ／１０ｍｍであることが好ましく、０．３Ｎ／１０ｍｍ～１．０Ｎ／１０ｍｍであることがより好ましい。
第１封止材への粘着材の貼り付けから剥離までの時間は、特に限定されるものではないが、例えば、１０秒間～２４時間とすることができる。また、粘着材の貼り付け時に圧力を加えてもよく、０．０１ＭＰａ～０．５ＭＰａの圧力とすることができる。
（第１封止材の粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程）
本開示の半導体パッケージの製造方法は、第１封止材の粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程を含む。
第２部材としては、第２封止材、ヒートシンク、リッド、スティフナー、電磁シールド、接着剤により形成される接着層等が挙げられる。
本開示の半導体パッケージの製造方法は、第１封止材の粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程を含む。
第２部材としては、第２封止材、ヒートシンク、リッド、スティフナー、電磁シールド、接着剤により形成される接着層等が挙げられる。
第２部材が第２封止材である場合、第２封止材１２は、第１封止材１１の粘着材が剥離された表面にのみ設けられていてもよく（図１参照）、第１封止材１１の粘着材が剥離された表面及び第１封止材１１の４つの側面に設けられていてもよく、（図２参照）、第１封止材１１の全面に設けられていてもよい（図３参照）。上記種々の第２封止材は、使用する金型を変更することにより製造することができる。
第２部材が第２封止材である場合、第１封止材の表面に、硬化性樹脂組成物を成型することにより、第１封止材表面に第２封止材を設けることができる。
硬化性樹脂組成物としては、上記したものを使用することができ、第１封止材及び第２封止材を構成する硬化性樹脂組成物は同一であってもよく、異なっていてもよいが、封止材間の密着性を向上する観点からは、同一であることが好ましい。
硬化性樹脂組成物としては、上記したものを使用することができ、第１封止材及び第２封止材を構成する硬化性樹脂組成物は同一であってもよく、異なっていてもよいが、封止材間の密着性を向上する観点からは、同一であることが好ましい。
第２部材が第２封止材である場合、硬化性樹脂組成物を成型することにより作製した第２封止材を、従来公知の接着剤を使用して、第１封止材と接着することにより行うことにより、第１封止材表面に第２封止材を設けることができる。
第２部材が、ヒートシンク、リッド、スティフナー又は電磁シールドである場合、従来公知の接着剤を使用して、ヒートシンク等を第１封止材と接着することにより、第１封止材表面にヒートシンク等を設けることができる。
第２部材が第２封止材である場合、本開示の半導体パッケージの製造方法は、第２封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、粘着材を第２封止材の表面から剥離する工程と、第２封止材の粘着材が剥離された表面に、第３部材を設ける工程と、をさらに含むことができる。
上記工程を含む半導体パッケージの製造方法により製造される半導体パッケージは、第２封止材と、第３部材との密着性に優れる。
第２封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程及び粘着材を第２封止材の表面から剥離する工程において使用する粘着材、貼り付け面等の詳細については、第１封止材に対する粘着材の貼り付け及び剥離と同様であり、ここでは記載を省略する。
第３部材としては、第３封止材、ヒートシンク、リッド、スティフナー、電磁シールド等が挙げられる。
第３部材を設ける工程の詳細は、第２部材を設ける工程と同様であるため、ここでは記載を省略する。
なお、第３部材が第３封止材である場合、第３封止材を構成する硬化性樹脂組成物としては、上記したものを使用することができ、第１封止材、第２封止材及び第３封止材を構成する硬化性樹脂組成物は同一であってもよく、異なっていてもよい。
なお、第３封止材の表面に第４封止材、第４封止材の表面に第５封止材というように、上記工程を繰り返し行うことにより、半導体パッケージを製造してもよい。
上記工程を含む半導体パッケージの製造方法により製造される半導体パッケージは、第２封止材と、第３部材との密着性に優れる。
第２封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程及び粘着材を第２封止材の表面から剥離する工程において使用する粘着材、貼り付け面等の詳細については、第１封止材に対する粘着材の貼り付け及び剥離と同様であり、ここでは記載を省略する。
第３部材としては、第３封止材、ヒートシンク、リッド、スティフナー、電磁シールド等が挙げられる。
第３部材を設ける工程の詳細は、第２部材を設ける工程と同様であるため、ここでは記載を省略する。
なお、第３部材が第３封止材である場合、第３封止材を構成する硬化性樹脂組成物としては、上記したものを使用することができ、第１封止材、第２封止材及び第３封止材を構成する硬化性樹脂組成物は同一であってもよく、異なっていてもよい。
なお、第３封止材の表面に第４封止材、第４封止材の表面に第５封止材というように、上記工程を繰り返し行うことにより、半導体パッケージを製造してもよい。
（粘着材に対し、紫外線を照射する工程）
粘着材として、ＵＶ剥離式の粘着材を使用する場合、本開示の半導体パッケージの製造方法は、粘着材を第１封止材の表面から剥離する工程の前に、粘着材に対し、紫外線を照射する工程を含むことができる。
また、第２部材が第２封止材であり、本開示の半導体パッケージの製造方法が、第２封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、粘着材を第２封止材の表面から剥離する工程と、第２封止材の粘着材が剥離された表面に、第３部材を設ける工程と、をさらに含み且つ粘着材として、ＵＶ剥離式の粘着材を使用する場合、本開示の半導体パッケージの製造方法は、粘着材を第２封止材の表面から剥離する工程の前に、粘着材に対し、紫外線を照射する工程を含むことができる。
紫外線の照射により、粘着材の第１封止材及び第２封止材に対する密着力を低下させることができるため、ワックス成分を除去し、且つ第１封止材及び第２封止材の破壊等を抑制することができる。
粘着材として、ＵＶ剥離式の粘着材を使用する場合、本開示の半導体パッケージの製造方法は、粘着材を第１封止材の表面から剥離する工程の前に、粘着材に対し、紫外線を照射する工程を含むことができる。
また、第２部材が第２封止材であり、本開示の半導体パッケージの製造方法が、第２封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、粘着材を第２封止材の表面から剥離する工程と、第２封止材の粘着材が剥離された表面に、第３部材を設ける工程と、をさらに含み且つ粘着材として、ＵＶ剥離式の粘着材を使用する場合、本開示の半導体パッケージの製造方法は、粘着材を第２封止材の表面から剥離する工程の前に、粘着材に対し、紫外線を照射する工程を含むことができる。
紫外線の照射により、粘着材の第１封止材及び第２封止材に対する密着力を低下させることができるため、ワックス成分を除去し、且つ第１封止材及び第２封止材の破壊等を抑制することができる。
ＵＶ照射装置は、特に限定されるものではなく、高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤ等が挙げられる。
照射するＵＶの波長は、特に限定されるものではないが、３６５ｎｍ～４０５ｎｍとすることができる。照射エネルギは、特に限定されるものではないが、１００ｍＪ／ｃｍ２～２，０００ｍＪ／ｃｍ２とすることができる。
照射するＵＶの波長は、特に限定されるものではないが、３６５ｎｍ～４０５ｎｍとすることができる。照射エネルギは、特に限定されるものではないが、１００ｍＪ／ｃｍ２～２，０００ｍＪ／ｃｍ２とすることができる。
（半導体パッケージをダイシングする工程）
本開示の半導体パッケージの製造は、上記の工程を経て製造される半導体パッケージをダイシングする工程を含んでいてもよい。ダイシング後の半導体パッケージのサイズは、特に限定されるものではなく、半導体パッケージの用途に応じ適宜変更することが好ましい。
本開示の半導体パッケージの製造は、上記の工程を経て製造される半導体パッケージをダイシングする工程を含んでいてもよい。ダイシング後の半導体パッケージのサイズは、特に限定されるものではなく、半導体パッケージの用途に応じ適宜変更することが好ましい。
以下、実施例を挙げて本開示の一実施形態について更に具体的に説明する。ただし、本開示は、これら実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
コンプレッション成型により、幅７５ｍｍ×長さ２４０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの封止材基材を成型した。封止材基材の作製には、硬化性樹脂組成物であるワックス成分含有エポキシ樹脂組成物を使用した。
コンプレッション成型により、幅７５ｍｍ×長さ２４０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの封止材基材を成型した。封止材基材の作製には、硬化性樹脂組成物であるワックス成分含有エポキシ樹脂組成物を使用した。
封止材基材の表面及び側面に、直径２９６ｍｍ×厚さ０．５ｍｍ(基材の厚さを除く)の第１封止材を設けた。
第１封止材は、封止材基材の成型に使用した樹脂組成物を使用し、コンプレッション成型により成型した。
第１封止材は、封止材基材の成型に使用した樹脂組成物を使用し、コンプレッション成型により成型した。
第１封止材の１つの表面にＵＶ剥離式のダイシングテープを貼り付け、２３℃、相対湿度５０％の環境に、１時間静置した。
静置後、ダイシングテープに対し、ＵＶを照射し、第１封止材からダイシングテープ剥離、半導体パッケージを得た。
静置後、ダイシングテープに対し、ＵＶを照射し、第１封止材からダイシングテープ剥離、半導体パッケージを得た。
＜比較例１＞
第１封止材及び第２封止材に対してダイシングテープの貼り付けを行わなかった以外は、実施例１と同様にして、半導体パッケージを製造した。
第１封止材及び第２封止材に対してダイシングテープの貼り付けを行わなかった以外は、実施例１と同様にして、半導体パッケージを製造した。
＜＜密着性評価＞＞
上記実施例及び比較例において製造した半導体パッケージが備える第１封止材のダイシングテープを剥離した表面に、接着剤が塗布されたスタッドプル試験用のピン（Ｑｕａｄ Ｇｒｏｕｐ社製）を接着させた。上記接着剤により、第１封止材とピンとの間には、第２部材である接着層を形成された。
上記実施例及び比較例において製造した半導体パッケージが備える第１封止材のダイシングテープを剥離した表面に、接着剤が塗布されたスタッドプル試験用のピン（Ｑｕａｄ Ｇｒｏｕｐ社製）を接着させた。上記接着剤により、第１封止材とピンとの間には、第２部材である接着層を形成された。
スタッドプル試験機（Ｑｕａｄ Ｇｒｏｕｐ社製ＲＯＭＵＬＵＳ）に、ピンを接着させた半導体パッケージをセットし、垂直方向へピンを引っ張り、接着力の最大値を測定し、結果を表１にまとめた。
接着力の測定後、半導体パッケージを目視により確認したところ、実施例１の半導体パッケージでは、第１封止材は凝集破壊していたが、第１封止材と第２部材である接着層との界面における剥離は生じていなかった。
一方、比較例１の半導体パッケージでは、第１封止材と第２部材である接着層との界面における剥離が生じていた。
接着力の測定後、半導体パッケージを目視により確認したところ、実施例１の半導体パッケージでは、第１封止材は凝集破壊していたが、第１封止材と第２部材である接着層との界面における剥離は生じていなかった。
一方、比較例１の半導体パッケージでは、第１封止材と第２部材である接着層との界面における剥離が生じていた。
表１から、第２部材である接着層の形成前に第１封止材に対してダイシングテープの貼り付け及び剥離を実施した実施例１の半導体パッケージの製造方法により製造される半導体パッケージは、第１封止材と第２部材との密着性に優れることがわかる。
１１：第１封止材、１２：第２封止材
Claims (4)
- 第１封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、
前記粘着材を前記第１封止材の表面から剥離する工程と、
前記第１封止材の前記粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程と、
を含む、半導体パッケージの製造方法。 - 前記第２部材が、第２封止材であり、且つ
前記第１封止材の前記粘着材が剥離された表面に、第２部材を設ける工程が、前記第１封止材の表面に、硬化性樹脂組成物を成型することにより行われる、請求項１に記載の半導体パッケージの製造方法。 - 前記粘着材が、ＵＶ剥離式の粘着材であり、且つ
前記粘着材を前記第１封止材の表面から剥離する工程の前に、前記粘着材に対し、紫外線を照射する工程を含む、請求項１又は請求項２に記載の半導体パッケージの製造方法。 - 前記第２部材が、第２封止材であり、且つ
前記第２封止材の表面に、粘着材を貼り付ける工程と、
前記粘着材を前記第２封止材の表面から剥離する工程と、
前記第２封止材の前記粘着材が剥離された表面に、前記第１封止材及び前記第２封止材とは異なる部材を設ける工程と、
をさらに含む、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の半導体パッケージの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/000938 WO2023135709A1 (ja) | 2022-01-13 | 2022-01-13 | 半導体パッケージの製造方法 |
| JP2023539335A JP7414191B2 (ja) | 2022-01-13 | 2022-01-13 | 半導体パッケージの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/000938 WO2023135709A1 (ja) | 2022-01-13 | 2022-01-13 | 半導体パッケージの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023135709A1 true WO2023135709A1 (ja) | 2023-07-20 |
Family
ID=87278676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/000938 WO2023135709A1 (ja) | 2022-01-13 | 2022-01-13 | 半導体パッケージの製造方法 |
Country Status (2)
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| JP (1) | JP7414191B2 (ja) |
| WO (1) | WO2023135709A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH10195487A (ja) * | 1997-01-14 | 1998-07-28 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 洗浄剤組成物 |
| US6153929A (en) * | 1998-08-21 | 2000-11-28 | Micron Technology, Inc. | Low profile multi-IC package connector |
| JP2003213088A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-07-30 | Matsushita Electric Works Ltd | 光半導体封止用樹脂組成物及び光半導体装置 |
| JP2009209330A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Nitto Denko Corp | 粘着剤層、その製造方法、粘着シート、クリーニングシート、クリーニング機能付き搬送部材およびクリーニング方法 |
| JP2014018760A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Azbil Corp | パーティクル除去方法および除去装置 |
-
2022
- 2022-01-13 JP JP2023539335A patent/JP7414191B2/ja active Active
- 2022-01-13 WO PCT/JP2022/000938 patent/WO2023135709A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
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| Publication number | Publication date |
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| JP7414191B2 (ja) | 2024-01-16 |
| JPWO2023135709A1 (ja) | 2023-07-20 |
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