密封用膜和密封结构体、以及它们的制造方法

文档序号:1722001 发布日期:2019-12-17 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 密封用膜和密封结构体、以及它们的制造方法 (Sealing film, sealing structure, and methods for producing same ) 是由 渡濑裕介 野村丰 石毛纮之 铃木雅彦 于 2018-04-27 设计创作,主要内容包括:一种密封用膜的制造方法,其为含有热固性树脂和无机填充材的密封用膜的制造方法,具备:准备树脂组合物的工序,所述树脂组合物含有作为热固性树脂的反应性官能团当量大于250g/mol的树脂、和所述无机填充材;以及将树脂组合物成型为膜状的工序。(a method for producing a sealing film containing a thermosetting resin and an inorganic filler, comprising: a step of preparing a resin composition containing a resin having a reactive functional group equivalent of more than 250g/mol as a thermosetting resin and the inorganic filler; and a step of molding the resin composition into a film shape.)

密封用膜和密封结构体、以及它们的制造方法

技术领域

本发明涉及密封用膜和密封结构体、以及它们的制造方法。

背景技术

伴随电子设备的轻薄短小化,电子部件装置(半导体装置等)的小型化和薄型化正在推进。使用与半导体元件(硅芯片等半导体芯片)基本相同大小的半导体装置的形态、或将半导体装置装载于半导体装置上的安装形态(叠层封装)正在盛行,预计今后电子部件装置的小型化和薄型化会进一步推进。

如果半导体元件的微细化进展,端子数逐渐增加,则难以在半导体元件上设置全部的外部连接端子(外部连接用的端子)。例如,在勉强设置了外部连接端子时,端子间的间距变窄,并且端子高度变低,难以确保安装半导体装置后的连接可靠性。因此,为了实现电子部件装置的小型化和薄型化,提出了许多新的安装方式。

例如提出了如下的安装方法和使用该安装方法所制作的半导体装置,该安装方法能够在将对半导体晶片进行单片化而制作的半导体元件以具有适度间隔的方式进行再配置后,使用固态或液态的树脂(密封用树脂)对半导体元件进行密封,并在密封部分上设置外部连接端子,该密封部分是在半导体元件的外侧对半导体元件进行密封(例如参照下述专利文献1~3)。

在上述安装方法中,可实施如下工序:对于将电子部件密封而制作的密封结构体(密封成型物),形成用于配置外部连接端子的配线、和外部连接端子。另外,在上述安装方法中,有时将密封结构体切割而获得多个电子部件装置(半导体装置等),该密封结构体是对多个电子部件(半导体元件等)进行密封而获得的。此时,再配置的电子部件越多,一次工序中能够制作的电子部件装置越增加。因此,进行了增大密封结构体的研究。现状是,例如有如下倾向:为了将半导体制造装置用于形成配线而将密封结构体成型为晶片形状(扇出型晶圆级封装),晶片形状的大径化推进。进一步,为了能够实现更大尺寸化,并且能够使用比半导体制造装置更便宜的印刷配线板制造装置等,还研究了密封结构体的面板化(扇出型面板级封装)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-178635号公报

专利文献2:日本特开2014-131016号公报

专利文献3:日本特开2014-197670号公报

发明内容

发明要解决的课题

另外,在使用密封用树脂对被密封体进行密封时,根据被密封体与对被密封体进行密封的密封部(密封用树脂的固化物)的热膨胀率不同,有时翘曲会成为问题。尤其是在扇出型晶圆级封装和扇出型面板级封装这样的不具有封装基板的薄型半导体装置中,容易产生翘曲。

因此,本发明的目的在于提供一种能够减少密封结构体的翘曲的密封用膜及其制造方法、以及使用了该密封用膜的密封结构体。

用于解决课题的方法

本发明的一个方面涉及一种密封用膜的制造方法,该密封用膜含有热固性树脂和无机填充材。该方法具备:准备树脂组合物的工序,上述树脂组合物含有作为热固性树脂的反应性官能团当量大于250g/mol的树脂、和无机填充材;以及将树脂组合物成型为膜状的工序。根据该方法,能够获得一种能够减少密封结构体的翘曲的密封用膜。

树脂组合物固化后的玻璃化转变温度可以为80~180℃。此时,能够获得一种能够提高密封结构体的可靠性的密封用膜。

反应性官能团当量大于250g/mol的树脂可以包含反应性官能团当量为300~410g/mol的树脂。此时,能够获得一种能够更加减少密封结构体的翘曲的密封用膜。另外,根据该方法,容易获得一种密封用膜,该密封用膜在固化后具有充分的Tg,且能够提高密封结构体的可靠性。

树脂组合物可以进一步含有反应性官能团当量为100~210g/mol的树脂作为热固性树脂。此时,能够获得一种能够更加减少密封结构体的翘曲的密封用膜。另外,根据该方法,容易获得一种密封用膜,该密封用膜在固化后具有充分的Tg,且能够提高密封结构体的可靠性。

树脂组合物可以进一步含有下述树脂作为热固性树脂,即:相对于反应性官能团当量大于250g/mol的树脂的反应性官能团当量,具有1/2.9~1/2倍的反应性官能团当量的树脂。此时,能够获得一种能够更加减少密封结构体的翘曲的密封用膜。另外,根据该方法,容易获得一种密封用膜,该密封用膜在固化后具有充分的Tg,且能够提高密封结构体的可靠性。

反应性官能团当量大于250g/mol的树脂可以包含环氧树脂。此时,能够获得一种能够更加减少密封结构体的翘曲的密封用膜。另外,根据该方法,容易获得一种密封用膜,该密封用膜在固化后具有充分的Tg,且能够提高密封结构体的可靠性。

密封用膜的膜厚可以为20~250μm。此时,容易抑制涂布时的面内厚度偏差,并且在涂布时容易在深度方向上获得一定的干燥性。

本发明的一个方面涉及一种密封用膜,其含有热固性树脂和无机填充材,热固性树脂包含反应性官能团当量大于250g/mol的树脂。根据该密封用膜,能够减少密封结构体的翘曲。

密封用膜固化后的玻璃化转变温度可以为80~180℃。此时,能够提高密封结构体的可靠性。

反应性官能团当量大于250g/mol的树脂可以包含反应性官能团当量为300~410g/mol的树脂。此时,能够更加减少密封结构体的翘曲,并且能够提高密封结构体的可靠性。

热固性树脂可以进一步包含反应性官能团当量为100~210g/mol的树脂。此时,能够更加减少密封结构体的翘曲,并且能够提高密封结构体的可靠性。

热固性树脂可以进一步包含下述树脂,即:相对于反应性官能团当量大于250g/mol的树脂的反应性官能团当量,具有1/2.9~1/2倍的反应性官能团当量的树脂。此时,能够更加减少密封结构体的翘曲,并且能够提高密封结构体的可靠性。

反应性官能团当量大于250g/mol的树脂可以包含环氧树脂。此时,能够更加减少密封结构体的翘曲,并且能够提高密封结构体的可靠性。

密封用膜的膜厚可以为20~250μm。此时,能够更加减少密封结构体的翘曲,并且能够提高密封结构体的可靠性。

本发明的一个方面涉及一种密封结构体,其具备:被密封体、以及对该被密封体进行密封的上述密封用膜的固化物。该密封结构体中减少了翘曲。

本发明的一个方面涉及一种密封结构体的制造方法,其具备如下工序:使用通过上述方法获得的密封用膜、或上述密封用膜,对被密封体进行密封。根据该方法,能够获得一种减少了翘曲的密封结构体。

发明效果

根据本发明,能够提供一种能够减少密封结构体的翘曲的密封用膜及其制造方法、以及使用了该密封用膜的密封结构体。

附图说明

[图1]图1是表示具备实施方式的密封用膜的带支撑体的密封用膜的示意截面图。

[图2]图2是用于说明密封结构体的制造方法的一个实施方式的示意截面图。

[图3]图3是用于说明密封结构体的制造方法的一个实施方式的示意截面图。

具体实施方式

本说明书中,使用“~”表示的数值范围表示包含“~”前后所记载的数值分别作为最小值和最大值的范围。在本说明书中阶段性记载的数值范围中,某个阶段的数值范围的上限值或下限值可以替换为其他阶段的数值范围的上限值或下限值。在本说明书中记载的数值范围中,其数值范围的上限值或下限值也可以替换为实施例中所示的值。所谓“A或B”,只要包含A和B中的任一者即可,也可以两者均包含。本说明书中所例示的材料只要没有特别说明,就可以单独使用一种或将两种以上并用。本说明书中,关于组合物中的各成分的含量,在组合物中存在多种相当于各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,就是指组合物中存在的该多种物质的合计量。

以下,对本发明的优选实施方式进行说明。

本实施方式的密封用膜是含有热固性成分和无机填充材的膜状的树脂组合物。作为热固性成分,可列举热固性树脂、固化剂、固化促进剂等。热固性成分可以不包含固化剂和/或固化促进剂而包含热固性树脂。

(热固性树脂)

热固性树脂在一分子中具有2个以上的反应性官能团。本实施方式中,例如反应性官能团与其他反应性官能团利用热而进行反应,从而形成三维交联结构,使密封用膜固化。与反应性官能团进行反应的其他反应性官能团可以为热固性树脂所具有的反应性官能团,也可以为固化剂所具有的反应性官能团。

热固性树脂可以使用选自由在25℃为液态的热固性树脂、和在25℃不为液态的热固性树脂组成的组中的至少一种。本实施方式中,从容易抑制膜表面产生破裂和裂缝的观点考虑,优选使用在25℃为液态的热固性树脂。需要说明的是,所谓“在25℃为液态”,是指利用E型粘度计测定的25℃时的粘度小于或等于400Pa·s。

热固性树脂包含反应性官能团当量大于250g/mol的树脂A。本说明书中,“反应性官能团当量”是指相对于热固性树脂所具有的反应性官能团1mol的、热固性树脂的质量(g/mol)。例如,在反应性官能团为环氧基时,反应性官能团当量如下测定:使热固性树脂溶解于氯仿后,向所获得的溶液中加入乙酸和四乙基溴化铵乙酸溶液,利用高氯酸乙酸标准液进行电位差滴定,检测所有环氧基发生了反应的终点。另外,在反应性官能团为羟基时,如下测定:向热固性树脂中加入乙酰化试剂,在甘油浴中进行加热,并放置冷却后,加入酚酞溶液作为指示剂,并利用氢氧化钾乙醇溶液进行滴定。

根据本实施方式的密封用膜,通过包含树脂A,能够减少对被密封体进行密封而获得的密封结构体的翘曲。根据本发明人等的见解,包含环氧树脂和/或酚醛树脂的以往的密封用树脂(例如由密封用树脂构成的密封用膜)中,容易产生密封结构体的翘曲,相对于此,本实施方式中,即使在密封用膜包含环氧树脂和/或酚醛树脂的情况下,也能够减少密封结构体的翘曲。能够获得这样的效果的原因虽不明确,但本发明人等推测是因为密封用膜通过包含树脂A,使得固化时的交联点减少,固化后的交联密度变小。

作为树脂A,例如可列举环氧树脂、酚醛树脂、苯氧树脂、氰酸酯树脂、热固性聚酰亚胺、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯、醇酸树脂、聚氨酯等。作为树脂A,从容易获得具有优异的热导率的固化物的观点和本发明的效果变得显著的观点考虑,优选环氧树脂或酚醛树脂。在树脂A为环氧树脂时,反应性官能团为环氧基。在树脂A为酚醛树脂时,反应性官能团为羟基(酚羟基)。

从能够更加减少密封结构体的翘曲的观点考虑,树脂A可以包含反应性官能团当量大于或等于280g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量大于或等于300g/mol的树脂,也可以包含反应性官能团当量大于或等于330g/mol的树脂。从固化后的Tg变得充分且能够提高密封结构体的可靠性(热可靠性)的观点考虑,树脂A可以包含反应性官能团当量小于或等于500g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量小于或等于450g/mol的树脂,也可以包含反应性官能团当量小于或等于410g/mol的树脂。从这些观点考虑,树脂A可以包含反应性官能团当量大于250g/mol且小于或等于500g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量为280~450g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量为300~410g/mol的树脂,也可以包含反应性官能团当量为330~410g/mol的树脂。

从能够兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,树脂A的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以大于或等于5质量%、大于或等于10质量%、大于或等于12质量%或大于或等于15质量%,另外,可以小于或等于90质量%、小于或等于85质量%、小于或等于70质量%或小于或等于30质量%。上述上限值和下限值能够任意地组合。因此,树脂A的含量以热固性树脂的总质量为基准计,例如可以为10~90质量%,可以为12~85质量%,可以为15~75质量%,可以为5~30质量%,可以为10~30质量%,也可以为15~30质量%。需要说明的是,在以下同样的记载中,分别记载的上限值和下限值也能够任意地组合。

尤其是从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,树脂A中的反应性官能团当量为300~410g/mol的树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以为10~90质量%,可以为12~85质量%,也可以为15~75质量%。

本实施方式中,优选将具有相互不同的反应性官能团当量的多种热固性树脂组合使用。此时,能够兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高。另外,此时,即使在增多了无机填充材的情况(例如以密封用膜的总质量(溶剂的质量除外)为基准计,将无机填充材的量设为大于或等于70质量%的情况)下,也能够减少固化后的裂纹和破裂。能够获得这些效果的原因虽不明确,但本发明人等推测是因为源自树脂A的交联结构会提高耐裂纹性。

热固性树脂优选包含相对于树脂A的反应性官能团当量具有1/2.9~1/2倍的反应性官能团当量的树脂B。此时,能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高。其原因虽不明确,但本发明人等推测是因为,通过利用固化来形成具有交联密的部分和交联疏的部分的交联结构,从而在固化时能够抑制应力产生,并且在固化后能够确保充分的Tg。树脂B可以包含反应性官能团当量不同的多种树脂。

在热固性树脂包含反应性官能团当量不同的多种树脂A时,树脂B只要是相对于至少一种树脂A的反应性官能团当量具有1/2.9~1/2倍的反应性官能团当量的树脂即可。

树脂B所具有的反应性官能团可以与树脂A所具有的反应性官能团相同,也可以不同。树脂B所具有的反应性官能团可以为利用热而与树脂A所具有的反应性官能团进行反应的官能团。例如,在树脂A为环氧树脂时,树脂B可以为酚醛树脂、聚酰胺树脂、羧酸树脂等。另外,例如,在树脂A为酚醛树脂时,树脂B可以为环氧树脂等。

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,树脂B的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以大于或等于5质量%、大于或等于15质量%或大于或等于25质量%,另外,可以小于或等于60质量%、小于或等于50质量%或小于或等于40质量%。因此,树脂B的含量以热固性树脂的总质量为基准计,例如可以为5~60质量%,可以为15~50质量%,也可以为25~40质量%。

另外,热固性树脂优选包含树脂A、和反应性官能团当量小于或等于250g/mol的树脂C。此时,能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高。其原因虽不明确,但本发明人等推测是因为,通过利用固化来形成具有交联密的部分和交联疏的部分的交联结构,从而在固化时能够抑制应力产生,并且在固化后能够确保充分的Tg。

从能够更加减少密封结构体的翘曲的观点考虑,树脂C可以包含反应性官能团当量大于或等于80g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量大于或等于90g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量大于或等于100g/mol的树脂,也可以包含反应性官能团当量大于或等于130g/mol的树脂。从固化后的Tg变得充分且能够提高密封结构体的可靠性(热可靠性)的观点考虑,树脂C可以包含反应性官能团当量小于或等于210g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量小于或等于205g/mol的树脂,也可以包含反应性官能团当量小于或等于160g/mol的树脂。从这些观点考虑,树脂C可以包含反应性官能团当量为80~250g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量为90~210g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量为100~205g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量为100~210g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量为100~160g/mol的树脂,可以包含反应性官能团当量为130~210g/mol的树脂,也可以包含反应性官能团当量为130~160g/mol的树脂。

树脂C可以包含反应性官能团不同的多种树脂。例如,作为树脂C,可以将反应性官能团当量为100~160g/mol的树脂与反应性官能团当量为160~250g/mol的树脂组合使用。

树脂C所具有的反应性官能团可以与树脂A所具有的反应性官能团相同,也可以不同。例如,树脂C所具有的反应性官能团可以为利用热而与树脂A所具有的反应性官能团进行反应的官能团。

树脂C的反应性官能团当量相对于树脂A的反应性官能团当量可以为1/2.9~1/2倍。树脂A与树脂C的优选组合是反应性官能团当量为300~410g/mol的树脂与反应性官能团当量为100~210g/mol的树脂的组合,更优选的组合是反应性官能团当量为330~410g/mol的树脂与反应性官能团当量为130~210g/mol的树脂的组合。

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,树脂C的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以大于或等于5质量%、大于或等于15质量%、大于或等于25质量%、大于或等于35质量%或大于或等于45质量%,并且可以小于或等于85质量%、小于或等于75质量%、小于或等于65质量%、小于或等于60质量%、小于或等于50质量%或小于或等于40质量%。因此,树脂C的含量以热固性树脂的总质量为基准计,例如可以为25~85质量%,可以为35~75质量%,可以为45~65质量%,可以为5~60质量%,可以为15~50质量%,也可以为25~40质量%。尤其是从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,树脂C中的反应性官能团当量为100~210g/mol的树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以为25~85质量%,可以为35~75质量%,也可以为45~65质量%。

接下来,对树脂A包含环氧树脂的第1实施方式、和树脂A包含酚醛树脂的第2实施方式进行详细说明。

[第1实施方式]

第1实施方式的密封用膜中,树脂A包含环氧树脂。反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂只要是一分子中具有2个以上环氧基且环氧基当量大于250g/mol的树脂,就可以没有特别限制地使用。

作为反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂,例如可列举双酚A型环氧树脂、双酚AP型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、双酚B型环氧树脂、双酚BP型环氧树脂、双酚C型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚G型环氧树脂、双酚M型环氧树脂、双酚S型环氧树脂(己二醇双酚S二缩水甘油醚等)、双酚P型环氧树脂、双酚PH型环氧树脂、双酚TMC型环氧树脂、双酚Z型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂(邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂等)、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、联二甲酚型环氧树脂(联二甲酚二缩水甘油醚等)、氢化双酚A型环氧树脂(氢化双酚A缩水甘油醚等);这些树脂的二元酸改性二缩水甘油醚型环氧树脂;脂肪族环氧树脂等。其中,从能够兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,优选为具有双酚A骨架的环氧树脂。环氧树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。

从容易抑制膜表面产生破裂和裂缝的观点考虑,作为反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂,可以使用在25℃为液态的环氧树脂(液态环氧树脂)。作为液态环氧树脂,可列举:双酚A型的缩水甘油醚、双酚AD型的缩水甘油醚、双酚S型的缩水甘油醚、双酚F型的缩水甘油醚、氢化双酚A型的缩水甘油醚、氧化乙烯加成物双酚A型的缩水甘油醚、氧化丙烯加成物双酚A型的缩水甘油醚、萘树脂的缩水甘油醚、3官能型或4官能型的缩水甘油胺等。

从能够更加减少密封结构体的翘曲的观点考虑,反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂的反应性官能团当量优选大于或等于280g/mol,更优选大于或等于300g/mol,进一步优选大于或等于330g/mol。从固化后的Tg变得充分且能够提高密封结构体的可靠性(热可靠性)的观点考虑,反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂的反应性官能团当量优选小于或等于500g/mol,更优选小于或等于450g/mol,进一步优选小于或等于410g/mol。从这样的观点考虑,反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂的反应性官能团当量优选大于250g/mol且小于或等于500g/mol,更优选为280~450g/mol,进一步优选为300~410g/mol,特别优选为330~410g/mol。

作为反应性官能团当量大于250g/mol的市售的环氧树脂,可列举DIC株式会社制的“EXA4816”、“EXA4850-1000”、“EXA4850-150”等。

从能够兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以大于或等于5质量%、大于或等于10质量%或大于或等于15质量%,也可以小于或等于90质量%、小于或等于85质量%或小于或等于75质量%。因此,反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,例如可以为5~90质量%,可以为10~85质量%,也可以为15~75质量%。尤其是从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,反应性官能团当量为300~410g/mol的环氧树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以为5~90质量%,可以为10~85质量%,也可以为15~75质量%。

反应性官能团当量大于250g/mol的液态环氧树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以大于或等于5质量%、大于或等于10质量%或大于或等于15质量%,也可以小于或等于90质量%、小于或等于85质量%或小于或等于75质量%。因此,反应性官能团当量大于250g/mol的液态环氧树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,例如可以为5~90质量%,可以为10~85质量%,也可以为15~75质量%。如果反应性官能团当量大于250g/mol的液态环氧树脂的含量大于或等于上述下限值,则容易抑制膜表面产生破裂和裂缝。另外,如果反应性官能团当量大于250g/mol的液态环氧树脂的含量小于或等于上述上限值,则容易抑制膜的粘性过度提高和容易抑制边缘融合。

热固性树脂可以包含反应性官能团当量小于或等于250g/mol的环氧树脂。作为反应性官能团当量小于或等于250g/mol的环氧树脂,例如可列举:双酚A型环氧树脂、双酚AP型环氧树脂、双酚AF型环氧树脂、双酚B型环氧树脂、双酚BP型环氧树脂、双酚C型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚G型环氧树脂、双酚M型环氧树脂、双酚S型环氧树脂(己二醇双酚S二缩水甘油醚等)、双酚P型环氧树脂、双酚PH型环氧树脂、双酚TMC型环氧树脂、双酚Z型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂(邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂等)、联苯型环氧树脂、萘型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、联二甲酚型环氧树脂(联二甲酚二缩水甘油醚等)、氢化双酚A型环氧树脂(氢化双酚A缩水甘油醚等);这些树脂的二元酸改性二缩水甘油醚型环氧树脂;脂肪族环氧树脂等。反应性官能团当量小于或等于250g/mol的环氧树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。

从容易获得优异的流动性的观点考虑,密封用膜中包含的全部环氧树脂的含量以密封用膜的总质量(溶剂的质量除外)为基准计,可以大于或等于1质量%,可以大于或等于3质量%,可以大于或等于4质量%,可以大于或等于4质量%,可以大于或等于5质量%,可以大于或等于10质量%,也可以大于或等于15质量%。从容易抑制膜表面产生破裂和裂缝的观点考虑,密封用膜中包含的全部环氧树脂的含量以密封用膜的总质量(溶剂的质量除外)为基准计,可以小于或等于30质量%,可以小于或等于25质量%,也可以小于或等于20质量%。因此,密封用膜中包含的全部环氧树脂的含量以密封用膜的总质量(溶剂的质量除外)为基准计,例如可以为1~30质量%。

热固性树脂可以进一步包含具有利用热而与反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂进行反应的官能团的树脂。例如,热固性树脂优选包含酚醛树脂。作为酚醛树脂,只要是一分子中具有2个以上酚羟基的树脂,就可以没有特别限制地使用公知的酚醛树脂。

作为酚醛树脂,例如可列举:使苯酚类和/或萘酚类与醛类在酸性催化剂下进行缩合或共缩合而获得的树脂、联苯骨架型酚醛树脂、对二甲苯改性酚醛树脂、间二甲苯/对二甲苯改性酚醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂、萜烯改性酚醛树脂、双环戊二烯改性酚醛树脂、环戊二烯改性酚醛树脂、多环芳香环改性酚醛树脂、二甲苯改性萘酚树脂等。作为苯酚类,可列举苯酚、含取代基的苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A、双酚F等。作为萘酚类,可列举α-萘酚、β-萘酚、二羟基萘等。作为醛类,可列举甲醛、乙醛、丙醛、苯甲醛、水杨醛等。

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,酚醛树脂的反应性官能团当量相对于反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂的反应性官能团当量可以为1/2.9~1/2倍。

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,相对于反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂的反应性官能团当量具有1/2.9~1/2倍的反应性官能团当量的酚醛树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以大于或等于15质量%、大于或等于20质量%或大于或等于25质量%,另外,可以小于或等于95质量%、小于或等于90质量%或小于或等于85质量%。因此,上述酚醛树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,例如可以为15~95质量%,可以为20~90质量%,也可以为25~85质量%。

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,酚醛树脂的反应性官能团当量可以小于或等于250g/mol。从能够更加减少密封结构体的翘曲的观点考虑,酚醛树脂的反应性官能团当量可以小于或等于210g/mol,可以小于或等于205g/mol,也可以小于或等于160g/mol。从固化后的Tg变得充分且能够提高密封结构体的可靠性(热可靠性)的观点考虑,酚醛树脂的反应性官能团当量可以大于或等于80g/mol,可以大于或等于90g/mol,也可以大于或等于100g/mol。因此,酚醛树脂的反应性官能团当量例如可以为80~250g/mol,可以为90~210g/mo,可以为100~210g/mol,可以为100~205g/mol,可以为100~160g/mol,可以为130~210g/mol,也可以为130~160g/mol。

热固性树脂可以包含反应性官能团当量不同的多种酚醛树脂。例如,热固性树脂可以包含反应性官能团当量为100~160g/mol的酚醛树脂、和反应性官能团当量为160~250g/mol的酚醛树脂。

作为反应性官能团当量小于或等于250g/mol的酚醛树脂,例如可列举具有下述式(1)所表示的结构单元的酚醛树脂。

[化1]

[式(1)中,R1表示碳原子数2~25的烃基。在式(1)所表示的结构单元为多个时,多个R1各自可以相同也可以不同。关于R1的位置,相对于-OH可以为邻位、间位或对位中的任一个,关于结合键(-*和-CH2-*)的位置,相对于-OH可以为邻位、间位或对位中的任一个。]

R1所表示的的烃基可以为直链状或支链状中的任一个。另外,烃基可以为饱和或不饱和中的任一个。在烃基为不饱和烃基时,不饱和烃基可以具有2个以上不饱和键。烃基的碳原子数可以为4~22,可以为8~20,也可以为10~18。

具有上述式(1)所表示的结构单元的酚醛树脂可以仅由上述式(1)所表示的结构单元构成,也可以进一步具有上述式(1)所表示的结构单元以外的其他结构单元。上述酚醛树脂例如可以为上述式(1)所表示的结构单元与其他结构单元的无规共聚物,也可以为具备包含上述式(1)所表示的结构单元的嵌段与包含其他结构单元的嵌段的无规共聚物。

作为其他结构单元,可列举下述式(2)所表示的结构单元。

[化2]

[式(2)中,R2表示氢原子或苯基。在式(2)所表示的结构单元为多个时,多个R2各自可以相同也可以不同。关于R2的位置,相对于-OH可以为邻位、间位或对位中的任一个,关于结合键(-*和-CH2-*)的位置,相对于-OH可以为邻位、间位或对位中的任一个。]

上述酚醛树脂中的上述式(1)所表示的结构单元的含量以构成该酚醛树脂的结构单元的总量为基准计,可以为20~100摩尔%,可以为30~90摩尔%,也可以为40~80摩尔%。

上述酚醛树脂中的上述式(2)所表示的结构单元的含量以构成该酚醛树脂的结构单元的总量为基准计,可以超过0摩尔%且小于或等于80摩尔%,可以为10~70摩尔%,也可以为20~60摩尔%。

具有上述式(1)所表示的结构单元的酚醛树脂例如可以通过使下述式(3)所表示的含取代基的苯酚、甲醛、和根据情况的下述式(4)所表示的含取代基的苯酚进行反应而获得。需要说明的是,下述式(3)中的R1的例子与上述式(1)中的R1的例子相同,下述式(4)中的R2的例子与上述式(2)中的R2的例子相同。

[化3]

[化4]

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,反应性官能团当量小于或等于250g/mol的酚醛树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以大于或等于15质量%、大于或等于20质量%或25质量%,也可以小于或等于95质量%、小于或等于90质量%或小于或等于85质量%。因此,反应性官能团当量小于或等于250g/mol的酚醛树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,例如可以为15~95质量%,可以为20~90质量%,也可以为25~85质量%。尤其是从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,反应性官能团当量为100~210g/mol的酚醛树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以为15~95质量%,可以为20~90质量%,也可以为25~85质量%。

密封用膜中包含的全部酚醛树脂的含量可以考虑环氧树脂的含量和环氧树脂的环氧基当量来适当设定。从不易残留未反应的环氧树脂和/或未反应的酚醛树脂且容易获得期望的固化物特性的观点考虑,密封用膜中的环氧基的摩尔数M2相对于酚羟基的摩尔数M1之比(M2/M1)可以大于或等于0.7、大于或等于0.8或大于或等于0.9,另外,可以小于或等于2.0、小于或等于1.8或小于或等于1.7。因此,密封用膜中的环氧基的摩尔数M2相对于酚羟基的摩尔数M1之比(M2/M1)例如可以为0.7~2.0,可以为0.8~1.8,也可以为0.9~1.7。

[第2实施方式]

第2实施方式的密封用膜中,树脂A包含酚醛树脂。反应性官能团当量大于250g/mol的酚醛树脂只要是一分子中具有2个以上酚羟基且酚羟基当量大于250g/mol的树脂,就可以没有特别限制地使用公知的酚醛树脂。

作为酚醛树脂,例如可列举:使苯酚类和/或萘酚类与醛类在酸性催化剂下进行缩合或共缩合而获得的树脂、联苯骨架型酚醛树脂、对二甲苯改性酚醛树脂、间二甲苯/对二甲苯改性酚醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂、萜烯改性酚醛树脂、双环戊二烯改性酚醛树脂、环戊二烯改性酚醛树脂、多环芳香环改性酚醛树脂、二甲苯改性萘酚树脂等。酚醛树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。

从交联点能够减少且能够减少翘曲的观点考虑,反应性官能团当量大于250g/mol的酚醛树脂的反应性官能团当量可以大于250g/mol且小于或等于500g/mol,可以为280~450g/mol,可以为300~410g/mol,也可以为330~410g/mol。

从能够兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,反应性官能团当量大于250g/mol的酚醛树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以为5~85质量%,可以为10~80质量%,也可以为15~75质量%。尤其是从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,反应性官能团当量为300~410g/mol的酚醛树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以为5~85质量%,可以为10~80质量%,也可以为15~75质量%。

热固性树脂可以包含反应性官能团当量小于或等于250g/mol的酚醛树脂。

从容易获得优异的流动性的观点、和容易抑制膜表面产生破裂和裂缝的观点考虑,密封用膜中包含的全部酚醛树脂的含量以密封用膜的总质量(溶剂的质量除外)为基准计,可以为15~95质量%,可以为20~90质量%,也可以为25~85质量%。

热固性树脂可以进一步包含具有利用热而与反应性官能团当量大于250g/mol的酚醛树脂进行反应的官能团的树脂。例如,热固性树脂优选包含环氧树脂。作为环氧树脂,只要是一分子中具有2个以上环氧基的树脂,就可以没有特别限制地使用公知的环氧树脂。

作为环氧树脂,可以使用作为反应性官能团当量大于250g/mol的环氧树脂和反应性官能团当量小于或等于250g/mol的环氧树脂的上述环氧树脂。

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,环氧树脂的反应性官能团当量相对于反应性官能团当量大于250g/mol的酚醛树脂的反应性官能团当量可以为1/2.9~1/2倍。

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,相对于反应性官能团当量大于250g/mol的酚醛树脂的反应性官能团当量具有1/2.9~1/2倍的反应性官能团当量的环氧树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以为15~95质量%,可以为20~90质量%,也可以为25~85质量%。

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,环氧树脂的反应性官能团当量可以小于或等于250g/mol。从能够更加减少密封结构体的翘曲的观点考虑,环氧树脂的反应性官能团当量可以为80~250g/mol,可以为90~210g/mol,可以为100~205g/mol,也可以为100~160g/mol。

从能够以更高水平兼顾密封结构体的翘曲减少与密封结构体的可靠性提高的观点考虑,反应性官能团当量小于或等于250g/mol的环氧树脂的含量以热固性树脂的总质量为基准计,可以为15~95质量%,可以为20~90质量%,也可以为25~85质量%。

密封用膜中包含的全部环氧树脂的含量可以考虑酚醛树脂的含量和酚醛树脂的酚羟基当量来适当设定。密封用膜中的环氧基的摩尔数M2相对于酚羟基的摩尔数M1之比的范围可以与第1实施方式中例示的范围相同。

(固化剂)

本实施方式的密封用膜可以含有固化剂(属于热固性树脂的成分除外)作为热固性成分。作为固化剂,没有特别限定,可列举酚系固化剂、酸酐系固化剂、活性酯系固化剂、氰酸酯系固化剂等。在热固性树脂包含环氧树脂时,作为固化剂,只要是一分子中具有2个以上与环氧基进行反应的官能团的化合物,就可以没有特别限制地使用。另外,在热固性树脂包含酚醛树脂时,作为固化剂,只要是一分子中具有2个以上与酚羟基进行反应的官能团的化合物,就可以没有特别限制地使用。固化剂可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。在热固性树脂包含具有不同的反应性官能团的多种树脂时,可以根据反应性官能团的种类而将多种固化剂并用。

从热固性树脂的固化性优异的观点考虑,固化剂的含量以密封用膜的总质量(溶剂的质量除外)为基准计,可以为1~20质量%,可以为2~15质量%,也可以为3~10质量%。

(固化促进剂)

本实施方式的密封用膜可以含有固化促进剂作为热固性成分。作为固化促进剂,可以没有特别限制地使用,优选为选自由胺系固化促进剂和磷系固化促进剂组成的组中的至少一种。作为固化促进剂,尤其是从容易获得具有优异的热导率的固化物的观点、衍生物丰富的观点、和容易获得期望的活性温度的观点考虑,优选为胺系固化促进剂,更优选为选自由咪唑化合物、脂肪族胺和脂环族胺组成的组中的至少一种,进一步优选为咪唑化合物。作为咪唑化合物,可列举2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑等。固化促进剂可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。作为固化促进剂的市售品,可列举四国化成工业株式会社制的“2P4MZ”和“1B2MZ”等。

固化促进剂的含量以热固性树脂的合计量为基准计,优选为下述范围。从容易获得充分的固化促进效果的观点考虑,固化促进剂的含量优选大于或等于0.01质量%,更优选大于或等于0.1质量%,进一步优选大于或等于0.3质量%。从在制造密封用膜时的工序(例如涂布和干燥)中或密封用膜的保管中固化不易进行,容易防止密封用膜的破裂和伴随熔融粘度上升的成型不良的观点考虑,固化促进剂的含量优选小于或等于5质量%,更优选小于或等于3质量%,进一步优选小于或等于1.5质量%。从这些观点考虑,固化促进剂的含量优选为0.01~5质量%,更优选为0.1~3质量%,进一步优选为0.3~1.5质量%。

(无机填充材)

作为无机填充剂,可以使用以往公知的无机填充剂,没有特别限定。作为无机填充剂的构成材料,可列举:二氧化硅类(无定形二氧化硅、结晶性二氧化硅、熔融二氧化硅、球状二氧化硅、合成二氧化硅、中空二氧化硅等)、硫酸钡、钛酸钡、滑石、粘土、云母粉、碳酸镁、碳酸钙、氧化铝(三氧化二铝)、氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、氮化硅、氮化铝、硼酸铝、氮化硼、钛酸钡、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铋、氧化钛、锆酸钡、锆酸钙等。从容易利用表面改性(例如利用硅烷化合物的表面处理)等来获得在树脂组合物中的分散性提高效果和在清漆中的沉降抑制效果的观点、以及由于具有较小的热膨胀率因此容易获得期望的固化膜特性的观点考虑,优选包含二氧化硅类的无机填充材。从获得高热传导性的观点考虑,优选包含氧化铝的无机填充材。无机填充剂可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。

无机填充材可以进行表面改性。表面改性的方法没有特别限定。从处理简便、官能团种类丰富且容易赋予期望的特性的观点考虑,优选使用了硅烷偶联剂的表面改性。

作为硅烷偶联剂,可列举:烷基硅烷、烷氧基硅烷、乙烯基硅烷、环氧硅烷、氨基硅烷、丙烯酸硅烷、甲基丙烯酸硅烷、巯基硅烷、硫醚硅烷、异氰酸酯硅烷、硫硅烷、苯乙烯基硅烷、烷基氯硅烷等。

作为硅烷偶联剂的具体例,可列举:甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三苯氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正十二烷基甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三苯基硅烷醇、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、正辛基二甲基氯硅烷、四乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、双(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)二硫醚、双(3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基)四硫醚、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、二烯丙基二甲基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、N-(1,3-二甲基亚丁基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基硅烷(苯基氨基硅烷等)等。硅烷偶联剂可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。

从容易抑制无机填充材凝聚,容易分散无机填充材的观点考虑,无机填充材的平均粒径优选大于或等于0.01μm,更优选大于或等于0.1μm,进一步优选大于或等于0.3μm,特别优选大于或等于0.5μm。从容易抑制无机填充材在清漆中沉降,容易制作均质的密封用膜的观点考虑,无机填充材的平均粒径优选小于或等于25μm,更优选小于或等于10μm,进一步优选小于或等于5μm。从这些观点考虑,无机填充材的平均粒径优选为0.01~25μm,更优选为0.01~10μm,进一步优选为0.1~10μm,特别优选为0.3~5μm,极优选为0.5~5μm。无机填充材的平均粒径也可以为10~18μm。

从树脂组合物的流动性优异的观点考虑,优选将具有相互不同平均粒径的多种无机填充材组合使用。在无机填充材的组合中,优选最大的平均粒径为15~25μm。优选将平均粒径为15~25μm的无机填充材、平均粒径为0.5~2.5μm的无机填充材和平均粒径为0.1~1.0μm的无机填充材组合使用。

“平均粒径”是将粒子的总体积设为100%并求出基于粒径的累积粒度分布曲线时相当于体积50%的点的粒径,可以利用使用了激光衍射散射法的粒度分布测定装置等来测定。所组合的各无机填充材的平均粒径可以由混合时的各无机填充材的平均粒径进行确认,并且可以通过测定粒度分布来进行确认。

作为无机填充材的市售品,可列举:Denka株式会社制的“DAW20”、株式会社Admatechs制的商品名“SC5500-SXE”和“SC2050-KC”等。

从提高热导率的观点、和容易抑制因与被密封体的热膨胀率的差异而导致密封结构体(例如半导体装置等电子部件装置)的翘曲变大的观点考虑,无机填充材的含量以密封用膜的总质量(溶剂的质量除外)为基准计,可以大于或等于70质量%,可以大于或等于75质量%,也可以大于或等于80质量%。从在制作密封用膜时的干燥工序中容易抑制密封用膜破裂的观点、以及抑制密封用膜因熔融粘度上升而导致流动性下降,容易对被密封体(电子部件等)充分进行密封的观点考虑,无机填充材的含量以密封用膜的总质量(溶剂的质量除外)为基准计,可以小于或等于93质量%,可以小于或等于91质量%,也可以小于或等于88质量%。从这些观点考虑,无机填充材的含量以密封用膜的总质量(溶剂的质量除外)为基准计,可以为70~93质量%,可以为75~91质量%,也可以为80~88质量%。需要说明的是,上述含量是将表面处理剂的量除外的无机填充材的含量。

(弹性体)

本实施方式的密封用膜可以根据需要含有弹性体(可挠剂)。从分散性和溶解性优异的观点考虑,弹性体优选使用选自由聚丁二烯粒子、苯乙烯丁二烯粒子、丙烯酸系弹性体、有机硅粉末、硅油和有机硅低聚物组成的组中的至少一种。弹性体可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。

在弹性体为粒子状时,弹性体的平均粒径没有特别限制。在eWLB(EmbeddedWafer-Level Ball Grid Array,嵌入式晶圆级球栅阵列)用途中,由于需要将半导体元件间包埋,因此在将密封用膜用于eWLB用途时,弹性体的平均粒径优选小于或等于50μm。从弹性体的分散性优异的观点考虑,弹性体的平均粒径优选大于或等于0.1μm。

作为弹性体的市售品,可列举Nagase ChemteX株式会社制的作为丙烯酸系弹性体的“SG-280EK23”、“SG-70L”、“WS-023EK30”等。另外,市售的弹性体成分中,也存在预先分散于液态树脂(例如液态环氧树脂)中的弹性体成分,而非单独的弹性体,但可以没有问题地使用。作为这样的市售品,可列举株式会社KANEKA制的“MX-136”和“MX-965”等。

从对膜赋予柔软性且改善破裂的观点考虑,添加量没有特别限制,弹性体的含量以热固性成分与弹性体的合计量为基准计,可以大于或等于1质量%,可以大于或等于5质量%,也可以大于或等于10质量%。从确保包埋等所需的流动性的观点考虑,弹性体的含量以热固性成分与弹性体的合计量为基准计,可以小于或等于30质量%,可以小于或等于25质量%,也可以小于或等于20质量%。从以上内容考虑,弹性体的含量以热固性成分与弹性体的合计量为基准计,可以为1~30质量%,可以为5~25质量%,也可以为10~小于或等于20质量%。

(其他成分)

本实施方式的密封用膜可以进一步含有其他添加剂。作为这样的添加剂的具体例,可列举:颜料、染料、脱模剂、抗氧化剂、表面张力调节剂等。

另外,本实施方式的密封用膜可以含有溶剂(例如用于调制密封用膜的溶剂)。作为溶剂,可以为以往公知的有机溶剂。作为有机溶剂,可以为能够将无机填充材以外的成分溶解的溶剂,可列举:脂肪族烃类、芳香族烃类、萜烯类、卤素类、酯类、酮类、醇类、醛类等。溶剂可以单独使用一种,也可以将两种以上并用。

作为溶剂,从环境负荷小的观点、和容易溶解热固性成分的观点考虑,可以为选自由酯类、酮类和醇类组成的组中的至少一种。其中,在溶剂为酮类时,特别容易溶解热固性成分。作为溶剂,从室温(25℃)时的挥发少且在干燥时容易除去的观点考虑,可以为选自由丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮组成的组中的至少一种。

相对于密封用膜的总质量(包含溶剂的质量),密封用膜中包含的溶剂(有机溶剂等)的含量优选为下述范围。从容易抑制密封用膜变脆而发生密封用膜破裂等不良状况、以及容易抑制最低熔融粘度变高而导致包埋性下降的观点考虑,溶剂的含量可以大于或等于0.2质量%,可以大于或等于0.3质量%,可以大于或等于0.5质量%,可以大于或等于0.6质量%,也可以大于或等于0.7质量%。从容易抑制密封用膜的粘着性变得过强而使操作性下降的不良状况、以及容易抑制在密封用膜热固化时伴随溶剂(有机溶剂等)挥发的发泡等不良状况的观点考虑,溶剂的含量可以小于或等于1.5质量%,也可以小于或等于1质量%。从这些观点考虑,溶剂的含量可以为0.2~1.5质量%,可以为0.3~1质量%,可以为0.5~1质量%,可以为0.6~1质量%,也可以为0.7~1质量%。

本实施方式的密封用膜可用于例如半导体器件的密封、配置于印刷配线板的电子部件的包埋等。尤其是本实施方式的密封用膜可适合用于扇出型晶圆级封装和扇出型面板级封装这样的不具有封装基板的薄型半导体装置的密封。

从容易抑制涂布时的面内厚度偏差的观点、和能够提高密封结构体的可靠性的观点考虑,密封用膜的厚度(膜厚)可以大于或等于20μm,可以大于或等于30μm,可以大于或等于50μm,也可以大于或等于100μm。从在涂布时容易在深度方向上获得一定的干燥性的观点、和能够更加减少密封结构体的翘曲的观点考虑,密封用膜的厚度可以小于或等于250μm,可以小于或等于200μm,也可以小于或等于150μm。从这些观点考虑,密封用膜的厚度可以为20~250μm,可以为30~250μm,可以为50~200μm,也可以为100~150μm。另外,也可以将多张密封用膜层叠而制造厚度超过250μm的密封用膜。

从所获得的密封结构体的可靠性(热可靠性)优异的观点考虑,密封用膜固化后的玻璃化转变温度可以大于或等于80℃,也可以大于或等于100℃。从所获得的密封结构体的可靠性(热可靠性)优异的观点考虑,密封用膜固化后的玻璃化转变温度可以小于或等于180℃,可以小于或等于165℃,也可以小于或等于150℃。从这些观点考虑,密封用膜固化后的玻璃化转变温度可以为80~180℃,可以为80~165℃,可以为80~150℃,也可以为100~150℃。密封用膜的玻璃化转变温度可以通过热固性成分的种类和含量、弹性体成分的种类和含量等进行调整。玻璃化转变温度可以通过实施例所记载的方法来测定。

本实施方式的密封用膜也可以制成例如带支撑体的密封用膜来使用。图1所示的带支撑体的密封用膜10具备支撑体1、和设置于支撑体1上的密封用膜2。

作为支撑体1,可以使用高分子膜、金属箔等。作为高分子膜,可列举:聚乙烯膜、聚丙烯膜等聚烯烃膜;聚氯乙烯膜等乙烯基膜;聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯膜;聚碳酸酯膜;乙酰纤维素膜;四氟乙烯膜等。作为金属箔,可列举铜箔、铝箔等。

支撑体1的厚度没有特别限定,从作业性和干燥性优异的观点考虑,可以为2~200μm。支撑体1的厚度大于或等于2μm时,在涂布时容易抑制支撑体断裂的不良状况、因清漆的重量而导致支撑体弯曲的不良状况等。支撑体1的厚度小于或等于200μm时,在干燥工序中,从涂布面和背面这两面吹热风的情况下,容易抑制清漆中的溶剂干燥受到妨碍的不良状况。

本实施方式中,也可以不使用支撑体1。另外,可以在密封用膜2的与支撑体1相反的一侧配置以保护密封用膜为目的的保护层。通过在密封用膜2上形成保护层,能够提高操作性,能够避免在进行了卷绕时密封用膜粘附在支撑体的背面等不良状况。

作为保护层,可以使用高分子膜、金属箔等。作为高分子膜,可例示:聚乙烯膜、聚丙烯膜等聚烯烃膜;聚氯乙烯膜等乙烯基膜;聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯膜;聚碳酸酯膜;乙酰纤维素膜;四氟乙烯膜等。作为金属箔,可例示铜箔、铝箔等。

另外,在密封电子部件时有时使用利用模具将固态或液态的树脂密封材料进行成型的模压成型。例如,有时使用通过使颗粒(pellet)状的树脂密封材料熔融并使树脂流入模具内来进行密封的传递成型。然而,在传递成型中,由于使熔融后的树脂流入来进行成型,因此在想要对大面积进行密封时,可能会产生未填充部。因此,近年来,开始使用在预先对模具或被密封体供给树脂密封材料之后进行成型的压缩成型。在压缩成型中,由于直接将树脂密封材料供给至模具或被密封体,因此有如下优点:即使是大面积的密封,也不易产生未填充部。

在压缩成型中,与传递成型同样地可以使用固态或液态的树脂密封材料。然而,在被密封体大型化的情况下,对于液态的树脂密封材料而言,有时会产生液体流动等而难以均匀地供给至被密封体上。另外,由于需要将树脂均匀地供给至被密封体上,因此作为固态的树脂密封材料,有时不使用以往的颗粒状的树脂,而是使用微粒或粉体的树脂密封材料。然而,对于微粒或粉体的树脂密封材料而言,难以将树脂密封材料均匀地供给至模具或被密封体上,另外,由于是微粒或粉体,因此树脂密封材料会成为产生粉尘的来源,担心对装置或无尘室的污染。

另外,模压成型中,由于在模具内将树脂成型,因此为了使密封结构体大型化,必须使模具大型化。然而,模具的大型化要求较高的模具精度,因此在技术方面的难易度上升,并且模具的制造成本大幅增加。

相对于此,根据上述密封用膜,能够将树脂均匀地供给至被密封体上并且能够减少产生粉尘。另外,能够获得如下的包埋能力,即:不仅能够实现利用模压成型的密封,还能够实现利用无需模具(高压用的模具等)的成型方法(层压、压制等)的密封。

本实施方式的密封用膜可适合用于对电子部件进行密封。尤其是可适合用作扇出型晶圆级封装和扇出型面板级封装这样的不具有封装基板的薄型半导体装置中的电子部件的密封用途。

<密封用膜的制造方法>

本实施方式的密封用膜2具备如下工序:准备树脂组合物的工序(准备工序),上述树脂组合物含有作为热固性树脂的反应性官能团当量大于250g/mol的树脂、和无机填充材;以及将树脂组合物成型为膜状的工序(成型工序)。

在准备工序中,通过将本实施方式的密封用膜2的构成成分(热固性树脂、固化剂、固化促进剂、无机填充材、溶剂等)混合来制作清漆(清漆状树脂组合物)。混合方法没有特别限定,可以使用研磨机、混合机、搅拌叶片。溶剂(有机溶剂等)可以用于将作为密封用膜2的材料的树脂组合物的构成成分溶解和分散来调制清漆、或用于辅助调制清漆。可以通过涂布后的干燥工序来除去大部分的溶剂。

在成型工序中,例如,将上述清漆涂布于支撑体1(膜状的支撑体等)上之后,通过吹热风等进行加热干燥。由此,能够将清漆成型为膜状,获得具备密封用膜2的带支撑体的密封用膜10。作为涂布(coating)方法,没有特别限定,可以使用例如缺角轮涂布机、棒涂机、吻涂机、辊涂机、凹版涂布机、模涂机等涂布装置。

<密封结构体>

本实施方式的密封结构体具备被密封体、和对该被密封体进行密封的本实施方式的密封用膜的固化物(密封部)。作为密封结构体,可列举电子部件装置等。电子部件装置具备电子部件作为被密封体。作为电子部件,可列举:半导体元件;半导体晶片;集成电路;半导体器件;SAW滤波器等滤波器;传感器等无源部件等。也可以使用通过将半导体晶片进行单片化而获得的半导体元件。电子部件装置也可以为具备半导体元件或半导体晶片作为电子部件的半导体装置、印刷配线板等。本实施方式的密封结构体可以具备多个被密封体。多个被密封体可以为相互相同的种类,也可以为相互不同的种类。

接下来,对使用了本实施方式的密封用膜的密封结构体的制造方法进行说明。此处,对作为被密封体的电子部件为半导体元件的情况进行说明。图2是用于说明作为密封结构体的制造方法的一个实施方式的、作为电子部件装置的半导体装置的制造方法的一个实施方式的示意截面图。本实施方式的制造方法具备:将作为被密封体(被包埋对象)的多个半导体元件20并列配置在具有暂时固定材40的基板30上的工序(图2的(a));使带支撑体的密封用膜10与半导体元件20相对后,通过在加热下向半导体元件20按压(层压)密封用膜2而将半导体元件20包埋于密封用膜2中的工序,该带支撑体的密封用膜10具备支撑体1、和设置于支撑体1上的密封用膜2(图2的(b));以及使包埋有半导体元件20的密封用膜2固化而获得固化物2a的工序(图2的(c))。本实施方式中,通过层压法并利用密封用膜2对半导体元件20进行密封后,使密封用膜2热固化,从而获得了具备包埋于固化物2a中的半导体元件20的密封结构体(电子部件装置),但也可以通过压缩成型来获得密封结构体。

作为用于层压法的层压机,没有特别限定,例如可列举辊式、气囊式等的层压机。从包埋性优异的观点考虑,层压机可以为能够进行真空加压的气囊式。

层压通常在小于或等于支撑体的软化点下进行。层压温度优选在密封用膜的最低熔融粘度附近。层压时的压力根据要包埋的被密封体(例如半导体元件等电子部件)的尺寸、密集度等而不同。层压时的压力例如可以为0.2~1.5MPa的范围,也可以为0.3~1.0MPa的范围。层压时间没有特别限定,可以为20~600秒,可以为30~300秒,也可以为40~120秒。

密封用膜的固化例如可以在大气下或非活性气体下进行。固化温度(加热温度)没有特别限定,可以为80~280℃,可以为100~240℃,也可以为120~200℃。如果固化温度大于或等于80℃,则密封用膜的固化充分进行,能够抑制不良状况的发生。在固化温度小于或等于280℃时,有能够抑制对其他材料产生热损伤的倾向。固化时间(加热时间)没有特别限定,可以为30~600分钟,可以为45~300分钟,也可以为60~240分钟。在固化时间为这些范围时,密封用膜的固化充分进行,能够获得更良好的生产效率。另外,固化条件也可以组合多个条件。

另外,本实施方式中,可以经过以下的绝缘层形成、配线图案形成、植球(ballmounting)和切割的各工序,来获得作为密封结构体的半导体装置。

首先,在从基板30剥离的密封成型物100的半导体元件20露出的一侧,设置绝缘层50(图3(a)和(b))。接下来,对于绝缘层50进行配线图案形成,然后进行植球,形成绝缘层52、配线54、焊球56。

接下来,利用切割机60将密封成型物进行单片化,获得半导体装置200。

以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明不一定限定于上述实施方式,可以在不脱离其主旨的范围内进行适当变更。

实施例

以下,通过实施例进一步具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定。

实施例和比较例中使用了以下材料。

(热固性树脂)

A1:含柔软性骨架的双酚A型环氧树脂(DIC株式会社制,商品名“EXA4816”,环氧当量:403g/eq,在25℃显示液态的环氧树脂)

A2:含柔软性骨架的双酚A型环氧树脂(DIC株式会社制,商品名“EXA4850-1000”,环氧当量:350g/eq,在25℃显示液态的环氧树脂)

A3:邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(DIC株式会社制,商品名“N500P-1”,环氧当量:201g/eq,在25℃未显示液态的环氧树脂)

B1:含烃基的酚醛树脂(酚羟基当量:140g/eq)

B2:含萘骨架的酚醛清漆型酚醛树脂(新日铁住金化学株式会社制,商品名“SN475N”,酚羟基当量:205g/eq)

B3:含萘骨架的酚醛清漆型酚醛树脂(新日铁住金化学株式会社制,商品名“SN395”,酚羟基当量:110g/eq)

(固化促进剂)

C1:咪唑(四国化成工业株式会社制,商品名“2P4MZ”)

(弹性体)

D1:丙烯酸酯聚合物(Nagase ChemteX株式会社制,商品名“SG-280EK23”,分子量90万)

(无机填充材)

E1:二氧化硅(株式会社Admatechs制,商品名“SX-E2”,苯基氨基硅烷处理,平均粒径:5.8μm)

需要说明的是,B1(含烃基的酚醛树脂)是包含40摩尔%的下述式(5)所表示的结构单元和60摩尔%的下述式(6)所表示的结构单元的树脂。

[化5]

[化6]

本实施例中,依照日本特开2015-89949所记载的方法来调制B1。具体而言,首先,将腰果酚、甲醇和50%甲醛水溶液混合,获得混合液。接下来,将30%氢氧化钠水溶液滴加在所获得的混合液中使其反应,然后向所获得的反应液中添加35%盐酸,中和氢氧化钠。接下来,向反应液中添加苯酚,然后进一步添加草酸。接下来,进行反应液的水洗,然后蒸馏除去过量的苯酚。由此,获得B1。

<密封用膜(膜状环氧树脂组合物)的制作>

(实施例1)

在0.5L聚乙烯容器中加入100g的MEK,并加入18.8g的Al、56.3g的A3、45.7g的B1、12.1g的D1和866.7g的E1,用搅拌叶片进行搅拌,使无机填充材E1分散。然后,加入0.4g固化剂C1,并进一步搅拌30分钟。利用尼龙制#150筛网(开口106μm)对所获得的混合液进行过滤,并提取滤液。由此,获得清漆状环氧树脂组合物。使用涂布机,在以下条件下将该清漆状环氧树脂组合物涂布于PET膜上。由此,在支撑体(PET膜)上制作厚度210μm的密封用膜。

·涂布头方式:缺角轮

·涂布和干燥速度:0.5m/分钟

·干燥条件(温度/炉长):80℃/1.5m、100℃/1.5m

·膜状支撑体:厚度38μm的PET膜

通过在密封用膜的与支撑体相反的一侧配置保护层(厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)来保护密封用膜的表面。需要说明的是,在下述各评价中,将支撑体和保护层剥离后进行评价。关于以下的实施例和比较例也同样。

(实施例2~4和比较例1~2)

将所使用的材料(Al、A3、B1、C1、D1和E1)的种类和配合量如表1所示变更,除此以外与实施例1同样地操作,获得实施例2~4和比较例1的清漆状环氧树脂组合物。接下来,分别使用实施例2~4和比较例1的清漆状环氧树脂组合物来代替实施例1的清漆状环氧树脂,除此以外与实施例1同样地操作,获得实施例2~4和比较例1的密封用膜(厚度210μm)。需要说明的是,表1中的各材料的配合量是以密封用膜的总质量为基准计的配合量(质量%)。

<评价>

通过以下方法来评价密封结构体的翘曲和破裂、以及密封用膜固化后的弹性模量和玻璃化转变温度。需要说明的是,在密封用膜固化后的弹性模量和玻璃化转变温度的评价中,使用了厚度110μm的密封用膜,该密封用膜是使用实施例和比较例的清漆状环氧树脂组合物在以下条件下制作的。

·涂布头方式:缺角轮

·涂布和干燥速度:1m/分钟

·干燥条件(温度/炉长):80℃/1.5m、100℃/1.5m

·膜状支撑体:厚度38μm的PET膜

(1)密封结构体的翘曲

在以下条件下,将厚度210μm的密封用膜层压于厚度800μm的硅晶片(12英寸大小),获得未固化的密封结构体(环氧树脂密封体)。

·层压机装置:名机制作所制真空加压层压机MVLP-500

·层压温度:90℃

·层压压力:0.5MPa

·抽真空时间:30秒

·层压时间:40秒

在以下条件下使所获得的未固化的密封结构体固化,获得密封结构体(环氧树脂固化体)

·烘箱:ESPEC株式会社制SAFETY OVEN SPH-201

·烘箱温度:140℃

·时间:120分钟

使用以下装置来测定所获得的密封结构体的翘曲量。

·翘曲测定平台装置名:COMS公司制CP-500

·翘曲测定激光装置名:KEYENCE公司制LK-030

作为破裂性的指标,基于以下的评价基准来评价固化后的翘曲。

A:翘曲量≤2.0mm

B:翘曲量>2.0mm

(2)密封用膜固化后的弹性模量和玻璃化转变温度Tg

在以下条件下,将实施例和比较例的密封用膜层压于铜箔,获得带铜箔的密封用膜。

·层压机装置:名机制作所制真空加压层压机MVLP-500

·层压温度:110℃

·层压压力:0.5MPa

·抽真空时间:30秒

·层压时间:40秒

将带铜箔的密封用膜粘贴于SUS板,在以下条件下使密封用膜固化,获得带铜箔的密封用膜的固化物(带铜箔的环氧树脂固化体)。

·烘箱:ESPEC株式会社制SAFETY OVEN SPH-201

·烘箱温度:140℃

·时间:120分钟

将铜箔从带铜箔的密封用膜的固化物剥离后,将密封膜的固化物切割成4mm×30mm,制作试验片。在以下条件下测定所制作的试验片的弹性模量和玻璃化转变温度。

·测定装置:DVE(株式会社RHEOLOGY制DVE-V4)

·测定温度:25~300℃

·升温速度:5℃/min

在弹性模量高时,密封结构体容易产生翘曲和破裂,因此按照以下的判断基准来评价弹性模量。

A:弹性模量(30℃)≤25GPa

B:弹性模量(30℃)>25GPa

在玻璃化转变温度Tg低时,密封结构体的热可靠性会恶化,因此按照以下的判断基准来评价玻璃化转变温度。

A:玻璃化转变温度(℃)≥100

B:玻璃化转变温度(℃)<100

<评价结果>

将评价结果示于表1。

[表1]

符号说明

1:支撑体、2:密封用膜、2a:固化物(密封部)、10:带支撑体的密封用膜、20:半导体元件(被密封体)、30:基板、40:暂时固定材、50:绝缘层、52:绝缘层、54:配线、56:焊球、60:切割机、100:密封成型物(密封结构体)、200:半导体装置(密封结构体)。

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