CN117480044A - 半导体封装工艺用热塑性脱模膜及使用其的电子部件的制造方法 - Google Patents
半导体封装工艺用热塑性脱模膜及使用其的电子部件的制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种脱模性及模具追随性优异、在高温下的树脂模制工序中膜搬运性良好且褶皱的产生少、成本较低、可实现不含卤素、可减少树脂模制部的外观不良的产生的半导体封装工艺用热塑性脱模膜及使用其的电子部件的制造方法等。半导体封装工艺用热塑性脱模膜含有30~90质量%的热塑性结晶性环状聚烯烃及10~70质量%的聚烯烃系热塑性弹性体,且下述式(1)表示的相对结晶度为0.5以上。相对结晶度:(ΔTm‑ΔTc)/ΔTm(1)ΔTm:熔化热(J/g)ΔTc:冷结晶热量(J/g)。
Description
技术领域
本发明涉及半导体封装工艺用热塑性脱模膜、及使用其的电子部件的制造方法等。
背景技术
以往,在多层印刷布线板、柔性印刷布线板等各种封装基板上的半导体元件的树脂模制工序时,为了得到树脂固化后的封装树脂与模具的脱模性,一般使用脱模膜(参见专利文献1及2)。
作为这种脱模膜,广泛使用比较而言耐热性、脱模性及模具追随性优异的乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂膜。例如专利文献3中公开了一种树脂模制成型用脱模膜,其特征在于,其为由热塑性的四氟乙烯系共聚物形成的树脂模制成型用脱模膜,其中,膜的长度方向及宽度方向的长度的伸缩率均在0~-10%的范围内。
但是,使用了氟树脂膜的脱模膜大量含有作为卤素原子的氟原子,氟树脂膜的热分解产物附着于模具内表面而污染模具,由此容易在树脂模制部引起外观不良,不仅脱模性存在改善的余地,而且存在价格比较高的问题。进而,在废弃氟树脂膜时的焚烧时,担心生成二噁英类等有害物质,因此需要特殊的回收处理,还存在通用性差的问题。
因此,作为这种脱模膜,正在研究作为非氟树脂的特殊聚苯乙烯(PS)、聚甲基戊烯(PMP)等的使用,但这些树脂存在耐热性差,在高温时的封装工艺中膜搬运性差,安装于模具内表面时容易产生褶皱,该褶皱转印于成型品的表面而容易产生外观不良,模具追随性差等问题。
另一方面,作为非氟树脂,也研究了交联环状聚烯烃类的使用。例如,专利文献4中公开了使含有易位聚合催化剂和可易位聚合的环烯烃类而成的液状物在载体上聚合而得到的交联树脂膜,研究了将其作为脱模膜使用。另外,专利文献5中公开了由包含交联环状烯烃聚合物和与该聚合物不相容的弹性体的树脂组合物形成的脱模膜,研究了将其在半导体封装工序中作为脱模膜使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-167841号公报
专利文献2:日本特开2001-250838号公报
专利文献3:日本特开2001-310336号公报
专利文献4:日本特开2001-253934号公报
专利文献5:日本特开2011-178953号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,专利文献4中记载的交联树脂膜缺乏柔软性(模具追随性),另外,脱模性也差,因此作为树脂模制工序时使用的模具保护用的脱模膜的适性差。
另一方面,专利文献5中记载的脱模膜虽然柔软性和脱模性得到改善,但由于将包含交联环状烯烃聚合物、与该聚合物不相容的弹性体的树脂组合物,以及包含聚合催化剂的聚合性组合物进行本体聚合而得到,因此高粘性液体的均匀搅拌的困难性、未反应单体的残留、用于抑制热失控的精密的反应温度控制成为问题,生产率差。另外,专利文献5中记载的脱模膜的拉伸强度比较低,因此在比较高的温度(例如175℃)下用作模具保护用的脱模膜的情况下,引起容易产生褶皱等外观不良。
本发明是鉴于上述课题而完成的。即,本发明的目的在于提供一种脱模性及模具追随性优异、在高温下的树脂模制工序中膜搬运性良好、褶皱的产生少、成本较低、可实现不含卤素、可减少树脂模制部的外观不良的产生的半导体封装工艺用热塑性脱模膜及使用其的电子部件的制造方法等。
用于解决课题的手段
本申请的发明人为了解决上述课题而对各种脱模膜进行了深入研究,结果新发现了一种含有热塑性结晶性环状聚烯烃及聚烯烃系热塑性弹性体的、具有规定的相对结晶度的脱模膜,并且发现通过使用该脱模膜可解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明提供以下所示的各种具体方式。
(1)半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其含有30~90质量%的热塑性结晶性环状聚烯烃及10~70质量%的聚烯烃系热塑性弹性体,
且下述式(1)表示的相对结晶度为0.5以上,
相对结晶度:(ΔTm-ΔTc)/ΔTm(1)
ΔTm:熔化热(J/g)
ΔTc:冷结晶热量(J/g)。
(2)如(1)中记载的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,上述聚烯烃系热塑性弹性体与上述热塑性结晶性环状聚烯烃相容。
(3)如(1)或(2)中记载的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,在动态粘弹性谱测定中,175℃时的储能模量E’为10MPa以上60MPa以下,且175℃时的损耗角正切Tanδ在0.05以上0.20以下的范围内。
(4)如(1)~(3)中任一项记载的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其在25℃时的接触角测定中表面自由能为45mJ/m2以下。
(5)如(1)~(4)中任一项记载的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其具有10μm以上300μm以下的膜厚度。
(6)如(1)~(5)中任一项记载的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,上述聚烯烃系热塑性弹性体包含选自由乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物及乙烯-丙烯-二烯共聚物组成的组中的1种以上。
(7)如(1)~(6)中任一项记载的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,上述热塑性结晶性环状聚烯烃具有250℃以上的熔点。
(8)如(1)~(7)中任一项记载的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,含氟聚合物的含有比例为0.0~3.0质量%。
(9)电子部件的制造方法,其至少具有下述工序:
准备工序,将(1)~(8)中任一项记载的半导体封装工艺用热塑性脱模膜配置于封装装置的模具的内表面,其中,上述封装装置是对排列在基板上的半导体元件的一部分或全部在上述模具内进行树脂封装的封装装置;
封装工序,向上述模具内注入树脂,对排列在上述基板上的上述半导体元件的一部分或全部进行树脂封装;以及
脱模工序,使上述半导体封装工艺用热塑性脱模膜从上述模具剥离。
(10)如(9)中记载的电子部件的制造方法,其中,上述基板为多层印刷布线板及/或柔性印刷布线板。
发明效果
根据本发明的一实施方式,可实现脱模性及模具追随性优异、在高温下的树脂模制工序中膜搬运性良好且褶皱的产生少、成本较低、可实现不含卤素且可减少树脂模制部的外观不良的产生的半导体封装工艺用热塑性脱模膜及使用其的电子部件的制造方法等。
附图说明
[图1]为示出一个实施方式的热塑性脱模膜100的使用例的示意图。
[图2]为示出一个实施方式的热塑性脱模膜100的使用例的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。另外,上下左右等位置关系只要没有特别说明,则是基于附图所示的位置关系。另外,附图的尺寸比例并不限定于图示的比例。需要说明的是,以下的实施方式是用于说明本发明的例示,本发明并不限定于此。即,本发明能够在不脱离其主旨的范围内任意地变更而实施。需要说明的是,在本说明书中,例如“1~100”的数值范围的表述包含其下限值“1”及上限值“100”这两者。另外,其他数值范围的表述也相同。
(热塑性脱模膜)
本实施方式的热塑性脱模膜是在半导体元件的树脂模制工序时为了得到树脂固化后的封装树脂与模具的脱模性而使用的半导体封装工艺用的脱模膜。本实施方式的热塑性脱模膜的特征在于,含有30~90质量%的热塑性结晶性环状聚烯烃及10~70质量%的聚烯烃系热塑性弹性体,且下述式(1)表示的相对结晶度为0.5以上。
相对结晶度:(ΔTm-ΔTc)/ΔTm(1)
ΔTm:熔化热(J/g)
ΔTc:冷结晶热量(J/g)
热塑性结晶性环状聚烯烃可以从公知的物质中适当选择使用,其种类没有特别限定。像这样通过使用熔点高的热塑性结晶性环状聚烯烃,在不使用氟树脂膜的情况下也能够赋予高耐热性和脱模性,在高温时的树脂模制工序中能够抑制褶皱的产生、赋予良好的膜搬运性,另外,能够抑制因使用氟树脂膜而导致的树脂模制部的外观不良的产生。
作为热塑性结晶性环状聚烯烃的具体例,可举出环烯烃类。更具体而言,可举出将降冰片烯开环聚合并氢化而成的聚合物、环状烯烃单体的开环易位聚合物等环状烯烃聚合物(COP)等,但并不特别限定于这些。热塑性结晶性环状聚烯烃可以单独使用1种,或以任意组合和比例使用2种以上。通过使用环烯烃类作为热塑性结晶性环状聚烯烃,在25℃时的接触角测定中表面自由能小,因此可赋予高脱模性。
作为环状烯烃聚合物(COP)、环状烯烃共聚物(COC),例如可例示日本特开平5-317411号公报、日本特开2014-068767号公报中记载的聚烯烃树脂,这些内容并入本说明书中。需要说明的是,作为环状烯烃聚合物(COP)的市售品,已知例如日本Zeon株式会社制的ZEONEX(注册商标)、ZEONOR(注册商标),株式会社大协精工制的Daikyo Resin CZ(注册商标)等。另外,作为环状烯烃共聚物(COC)的市售品,已知例如三井化学株式会社制的APEL(注册商标)、Topas Advanced Polymers公司制的TOPAS(注册商标)等。
上述热塑性结晶性环状聚烯烃的熔点没有特别限定,从确保更高的耐热性、与聚烯烃系热塑性弹性体的良好的分散性等观点出发,优选为250℃以上,更优选为255℃以上,进一步优选为260℃以上,上限侧没有特别限定,但目标为300℃以下。需要说明的是,本说明书中,熔点是指使用DSC8500(PerkinElmer公司制)在温度区间30~350℃以10℃/分钟的升温速度加热时的差示扫描量热测定法(DSC)中的熔化峰温度。
关于热塑性结晶性环状聚烯烃的含有比例,从模具追随性、膜搬运性、褶皱的产生等观点出发,以热塑性脱模膜中所含的树脂固体成分的总量为基准为30~90质量%,优选为35~85质量%,更优选为40~80质量%。
聚烯烃系热塑性弹性体可以从公知的物质中适当选择使用,其种类没有特别限定。通过使用聚烯烃系热塑性弹性体,能够提高脱模性、模具追随性。
聚烯烃系热塑性弹性体可以是与上述热塑性结晶性环状聚烯烃相容的物质,也可以是不相容的物质,但从模具追随时的伸长不均所引起的模制树脂的外观不良等观点考虑,优选与上述热塑性结晶性环状聚烯烃相容的物质。作为这样的聚烯烃系热塑性弹性体,可举出例如乙烯系热塑性弹性体;聚丙烯系热塑性弹性体;根据需要在它们中混合高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯等聚乙烯、均聚丙烯、无规聚丙烯等聚丙烯等热塑性树脂而成的组合物。
作为聚烯烃系热塑性弹性体的具体例,可举出乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物等直链或支链的烯烃系聚合物,但并不特别限定于这些。它们中,更优选乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物。需要说明的是,乙烯-α-烯烃共聚物是指包含乙烯单体单元和乙烯以外的α-烯烃单体单元的共聚物,该乙烯-α-烯烃共聚物是指还包含α-烯烃以外的单体单元的共聚物。另外,丙烯-α-烯烃共聚物是由丙烯单体单元和丙烯以外的α-烯烃单体单元(其中,这里所说的“α-烯烃单体单元”中也包括乙烯)的共聚物,该丙烯-α-烯烃共聚物意在包括进一步含有α-烯烃以外的单体单元的共聚物。作为α-烯烃的单体,可举出碳原子数为4~20的、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、2-乙基-1-己烯,2,2,4-三甲基-1-戊烯等,但并不特别限定于这些。作为α-烯烃以外的单体单元,例如可举出苯乙烯等乙烯基芳香族化合物、多烯化合物等。需要说明的是,上述共聚物的单体成分可以为2元系也可以为3元系以上的多元系,可以为无规共聚物也可以为嵌段共聚物,还可以为全同立构、无规立构、间同立构或它们混合存在的结构。聚烯烃系热塑性弹性体可以单独使用1种,或以任意组合和比例使用2种以上。
作为聚烯烃系热塑性弹性体的市售品,已知三井化学株式会社制的MILASTOMER(注册商标)、三井化学株式会社制的“TAFMER(注册商标)H”、三井化学株式会社制的“TAFMER(注册商标)A”、三井化学株式会社制的“TAFMER(注册商标)P”、住友化学株式会社制的“EXCELLEN(注册商标)FX”、住友化学株式会社制的“EXCELLEN(注册商标)VL”、住友化学株式会社制的“Tafcelene(注册商标)”、Dow Chemical株式会社制的商品名“Engage”、“Affinity”、“Infuse”、Exxon Mobil株式会社制的商品名“Exact”、LG化学株式会社的商品名“LUCENE”、日本聚乙烯株式会社制的商品名“Karnel”、株式会社Prime Polymer制的商品名“Evolue P”、“Evolue H”、“NEOZEX”、日本Polypropylene株式会社“WELNEX”;等等。
上述聚烯烃系热塑性弹性体的含有比例没有特别限定,从模具追随性、膜搬运性、褶皱的产生等观点出发,以热塑性脱模膜中含有的树脂固体成分的总量为基准为10~70质量%,优选为15~65质量%,更优选为20~60质量%。
在不过度损害本发明的效果的范围内,本实施方式的热塑性脱模膜除了上述热塑性结晶性环状聚烯烃和聚烯烃系热塑性弹性体以外,还可以含有例如乙酸酯系聚合物、聚(甲基)丙烯酸系聚合物、聚酯系聚合物、聚醚砜系聚合物、聚砜系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚酰胺系聚合物、聚酰亚胺系聚合物、聚烯烃系聚合物、聚芳酯系聚合物、聚苯乙烯系聚合物、聚乙烯醇系聚合物等、热固性树脂、热塑性树脂等其他树脂成分。另外,在不过度损害本发明的效果的范围内,本实施方式的热塑性脱模膜可以使用本领域中公知的添加剂,例如碳原子数10~25的高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸酰胺、高级脂肪酸金属盐、聚硅氧烷、氟树脂等脱模改良剂;染料、颜料等着色剂;有机填料;无机填料;抗氧化剂;热稳定剂;光稳定剂;紫外线吸收剂;阻燃剂;抗静电剂;表面活性剂;防锈剂;消泡剂;也可以含有荧光剂等。其他树脂成分、添加剂可以分别单独使用1种或组合2种以上使用。其他树脂成分、添加剂可包含在例如热塑性脱模膜的制膜时制备的树脂组合物中。其他树脂成分、添加剂的含量没有特别限定,从成型加工性、热稳定性等观点出发,相对于热塑性脱模膜的总量,分别优选为0.01~10质量%,更优选分别为0.1~7质量%,进一步优选分别为0.5~5质量%。
在此,从更高维度地抑制树脂模制部的外观不良的产生、提高通用性的观点考虑,本实施方式的热塑性脱模膜优选为不含卤素或少含卤素。从该观点出发,大量含有作为卤素原子的氟原子的含氟聚合物的含有比例优选为0.0~3.0质量%,更优选为0.0~1.0质量%,进一步优选为0.0~0.1质量%。
作为本实施方式的热塑性脱模膜的制膜方法,没有特别限定,优选使用熔融挤出法。作为优选的一个方式,可举出将含有上述各成分的树脂组合物通过熔融挤出制膜法挤出成膜状而制膜,然后根据需要对熔融挤出膜进行加压加热处理,得到熔融挤出膜的方法。此时,树脂组合物的制备按照常规方法进行即可,没有特别限定。可以通过例如混炼、熔融混炼、造粒、挤出成型、压制或注射成型等公知的方法来制造和加工上述各成分。需要说明的是,进行熔融混炼时,可以使用通常使用的单螺杆式或双螺杆式的挤出机、各种捏合机等混炼装置。在向这些熔融混炼装置供给各成分时,可以预先使用转鼓、亨舍尔混合机等混合装置将各成分干混。另外,得到的熔融挤出膜可以直接用作半导体封装工艺用的未拉伸的脱模膜,但从膜强度的提高、耐热性的提高、膜结晶性的调整等观点考虑,可以根据需要进行单轴或双轴的加热拉伸处理、后加热处理(退火处理)。
熔融挤出时的设定条件根据所使用的树脂组合物的种类、组成、目标热塑性脱模膜的所需性能等适当设定即可,没有特别限定。例如,挤出机的料筒的设定温度优选为230~300℃,更优选为250~280℃。
加热拉伸处理时的设定条件根据使用的树脂组合物的种类、组成、目标热塑性脱模膜的所需性能等适当设定即可,没有特别限定。例如,优选的是,针对熔融挤出膜,优选在MD方向(Machine Direction;长度方向)上于70~145℃拉伸至1.1~3.0倍而制成单轴拉伸膜后,进一步在TD方向(Transverse Direction;横向)上于90~180℃拉伸至1.1~3.0倍,其后例如于150~240℃进行1~600秒的热处理(热定型)。在热定型时,可以进行本领域中公知的方法,例如接触式的热处理,非接触性的热处理等,其种类没有特别限定。例如可以使用非接触式加热器、烘箱、吹塑装置、热辊、冷却辊、热压机、双带热压机等公知的设备进行热定型。此时,根据需要,可以在拉伸熔融挤出膜的表面配置本领域中公知的剥离膜、多孔膜,进行热压处理。
后加热处理(退火处理)时的设定条件根据使用的树脂组合物的种类、组成、目标热塑性脱模膜的所需性能等适当设定即可,没有特别限定。例如,优选对熔融挤出膜或拉伸熔融挤出膜例如于100~240℃进行1~600秒的热处理。该后加热处理可以使用本领域中公知的方法,例如接触式的热处理,非接触性的热处理等来进行,其种类没有特别限定。例如可以使用非接触式加热器、烘箱、吹塑装置、热辊、冷却辊、热压机、双带热压机等公知的设备进行后加热处理。此时,根据需要,可以在熔融挤出膜或拉伸熔融挤出膜的表面配置本领域中公知的剥离膜、多孔膜,进行热压处理。
本实施方式的热塑性脱模膜的厚度可根据要求性能适当设定,没有特别限定。考虑到操作性、生产率等,优选为10μm以上300μm以下,更优选为15μm以上200μm以下,进一步优选为20μm以上150μm以下。
在此,本实施方式的热塑性脱模膜的特征在于,相对结晶度为0.5以上。需要说明的是,相对结晶度的上限侧没有特别限定,优选为1.0以下。在此,相对结晶度是表示热塑性脱模膜的结晶性的指标,在本说明书中,设为下述式(1)表示的值。本实施方式的热塑性脱模膜虽然使用结晶性聚合物(即,热塑性结晶性环状聚烯烃),但通过并用聚烯烃系热塑性弹性体来抑制膜制膜时的冷结晶化,得到的膜的柔软性不会过度受损,兼具了比较高的耐热性和良好的模具追随性。因此,本实施方式的热塑性脱模膜在高温下的树脂模制工序中膜搬运性良好且褶皱的产生少,而且降低了由氟树脂膜引起的树脂模制部的外观不良的产生。需要说明的是,热塑性脱模膜的相对结晶度可根据目标热塑性脱模膜的所需性能等适当调整。例如,通过变更所使用的各成分种类、树脂组合物的配合比例、加热拉伸、后加热的处理条件等,可调整相对结晶度。
相对结晶度:(ΔTm-ΔTc)/ΔTm(1)
ΔTm:熔化热(J/g)
ΔTc:冷结晶热量(J/g)
在本说明书中,热塑性脱模膜的相对结晶度是根据JIS K7121:2012使用差示扫描量热计基于对从热塑性脱模膜分取的样品进行测定的热分析结果而算出的值。关于其他详细内容,按照后述的实施例中记载的测定条件。
另外,本实施方式的热塑性脱模膜可根据要求性能适当设定,没有特别限定,但从赋予更高的脱模性等观点出发,在25℃时的接触角测定中,表面自由能优选为45mJ/m2以下,更优选为40mJ/m2以下,进一步优选为35mJ/m2以下。在此,在本说明书中,热塑性脱模膜的表面自由能是使用接触角测定装置算出的值。关于其他详细内容,按照后述的实施例中记载的测定条件。
进而,本实施方式的热塑性脱模膜可根据要求性能而适当设定,没有特别限定,但从提高柔软性、抑制安装于模具的内表面时的褶皱的产生,提高模具追随性等观点出发,在动态粘弹性谱测定中,175℃时的储能模量E’优选在10MPa以上60MPa以下的范围内,并且,175℃时的损耗角正切Tanδ优选在0.05以上0.20以下的范围内。储能模量E’更优选在10MPa以上40MPa以下的范围内,损耗角正切Tanδ更优选在0.05以上0.18以下的范围内。
在此,在本说明书中,热塑性脱模膜的储能模量E’及损耗角正切Tanδ是指依据JISK7244-4使用动态粘弹性装置RSA-G2(TA Instruments公司制),在175℃、频率1Hz下测定的值。关于其他详细内容,按照后述的实施例中记载的测定条件。
通过采用上述的构成,本实施方式的热塑性脱模膜的成本较低、能够实现不含卤素、脱模性及模具追随性优异、在高温下的树脂模制工序中膜搬运性良好且褶皱的产生少,抑制了树脂模制部的外观不良的产生。因此,本实施方式的热塑性脱模膜在半导体元件的树脂模制工序时,可适合用作用于得到树脂固化后的封装树脂与模具的脱模性的半导体封装工艺用的脱模膜。
本实施方式的热塑性脱模膜适合用作半导体装置的制造中的半导体元件的树脂封装工序的脱模膜。使用本实施方式的热塑性脱模膜进行半导体元件的树脂封装的方法没有特别限定。在成型模具的内部对半导体元件进行树脂封装时,在成型模具的内表面配置本实施方式的热塑性脱模膜即可。例如,可以优选用于传递成型法、压缩成型法等公知的树脂模制成型。举出其一例,如图1及图2所示,使用具备上模D1及下模D2的模具D,在下模D2的型腔C内配置搭载有半导体元件的基板11,使热塑性脱模膜100介于上模D1的内面侧,根据需要进行抽真空而使热塑性脱模膜100密合于上模D1的内面或分型面,能够在将上模D1及下模D2合模的状态下向型腔C内填充模制树脂M并进行树脂封装。需要说明的是,热塑性脱模膜100只要介于上模D1的内表面或下模D2的内表面的至少一侧即可。此时的成型条件只要按照常规方法进行即可,没有特别限定,目标为模具温度(成型温度)例如为160~190℃,成型压力例如为5~12MPa,成型时间例如以1~600秒左右。通过这样在树脂模制时存在热塑性脱模膜100,能够避免模制树脂M与模具D的内表面的接触,容易将树脂封装后的基板11从模具D脱模。需要说明的是,在此,作为树脂封装的对象的基板11,例如可以举出多层印刷布线板、柔性印刷布线板等,但其种类没有特别限定。
实施例
以下,举出实施例和比较例对本发明的特征进行更具体的说明,但本发明并不受这些实施例的任何限定。即,以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等在不脱离本发明的主旨的情况下可以适当变更。另外,以下的实施例中的各种制造条件、评价结果的值具有作为本发明的实施方式中的优选的上限值或优选的下限值的意思,优选的数值范围也可以是由上述的上限值或下限值与下述实施例的值或实施例彼此的值的组合规定的范围。
实施例和比较例中使用的材料如下。
(树脂A)
(A-1)热塑性结晶性环状聚烯烃,日本Zeon公司制造,“ZEONEX(注册商标)C2420”,熔化温度:263℃
(A-2)热塑性聚丙烯系树脂,SunAllomer公司制“SunAllomer(注册商标)PM600M”,熔化温度:163℃
(树脂B)
(B-1)聚烯烃系弹性体树脂,住友化学公司制“Tafcelene(注册商标)T1712”,熔化温度:132℃
(B-2)聚烯烃系弹性体树脂,三井化学公司制“TAFMER(注册商标)A3085”,熔化温度:66℃
(B-3)离聚物树脂,三井Dow Polychemical公司制“HIMILAN(注册商标)1855”,熔化温度:86℃
(实施例1)
将于80℃干燥了8小时以上的树脂A、和树脂B以表1中记载的组成和配合比干混,将得到的共混物用加热至280℃的同向旋转型的通气口式双螺杆混炼挤出机熔融混炼,将得到的线束用造粒机切割,由此制备树脂组合物(共混薄片)。使用料斗干燥机等将得到的树脂组合物于80℃干燥8小时以上,投入到加热至280℃的挤出机所具备的料斗中进行熔融混炼,从该挤出机前端的T模头聚合物共挤出成膜状,进行冷却,得到具有厚度60.5μm的未拉伸的熔融挤出膜。将得到的未拉伸的熔融挤出膜用逐次双轴拉伸机于110℃在MD方向上拉伸1.1倍及在TD方向上拉伸1.1倍(综合倍率:1.21倍)而进行双轴拉伸,于160℃热定型,由此得到实施例1的热塑性脱模膜。
(实施例2~6)
分别变更为表1中记载的组成、配合比和厚度,除此之外,与实施例1同样地进行,分别得到实施例2~6的热塑性脱模膜。
(实施例7)
得到具有厚度82.5μm的未拉伸的熔融挤出膜,将TD方向的拉伸倍率设为1.5倍,除此之外,与实施例1同样地进行,得到实施例7的热塑性脱模膜。
(比较例1~5)
分别变更为表1中记载的组成、配合比和厚度,除此之外,与实施例4同样地进行,分别得到比较例1~5的热塑性脱模膜。
(比较例6)
除了省略双轴拉伸处理后的热定型以外,与实施例4同样地进行,得到实施例6的热塑性脱模膜。
得到的各热塑性脱模膜的各物性的测定条件如下。
〔相对结晶度〕
装置:差示扫描量热测定装置(输入补偿型双炉DSC 8500(Perkin Elmer公司制))
测定温度:以10℃/分钟的速度从23℃升温至300℃。
样品量:各样品10mg。
评价项目:熔化热ΔTm和冷结晶热量ΔTc
〔储能模量E’和损耗系数Tanδ〕
装置:动态粘弹性装置RSA-G2(TA Instruments公司制)
测定条件:拉伸模式
振动频率:1Hz
测定温度:以5℃/分钟的速度从23℃升温,直至样品熔化而无法测定的温度
测定方向:膜的长度方向(膜搬运方向)
评价项目:175℃时的储能模量E’
175℃时的损耗系数Tanδ
〔表面自由能〕
装置:自动接触角计DM-501(协和界面科学公司制)
测定环境:23℃×50%RH
使用溶剂:纯水、二碘甲烷
计算式:Kaelble-Uy法
评价项目:接触角
接着,如图1所示,将得到的热塑性脱模膜以在上侧模具与下侧模具之间施加1MPa的张力的状态从卷材坯料抽出而配置后,使热塑性脱模膜真空吸附于上侧模具的分型面。接着,将固定于基板的半导体元件配置于下侧模具,进行合模。然后,如图2所示,使模具温度为175℃、使成型压力为7.8MPa、使成型时间为120秒,在模具的型腔内填充模制树脂并进行树脂封装后,将树脂封装后的基板(半导体封装)从模具和脱模膜脱模并取出。按照以下基准进行此时的各热塑性脱模膜的性能评价。
(膜搬运性)
通过目视观察从卷材坯料抽出热塑性脱模膜并搬运至模具的分型面而进行真空吸附时的热塑性脱模膜的性状,按照以下的基准进行判断。
3:在热塑性脱模膜不因模具的热而伸长的情况下搬运
2:热塑性脱模膜因模具的热而稍微伸长
1:热塑性脱模膜因模具的热而伸长,无法搬运。
(模具追随性)
3:半导体封装上完全没有树脂缺损
2:半导体封装上在端部有一部分树脂缺损
1:热塑性脱模膜不追随模具,未能真空吸附
(褶皱/破裂/咬入)
3:热塑性脱模膜完全没有褶皱、破裂
2:热塑性脱模膜稍有褶皱,但未产生破裂
1:热塑性脱模膜有多个褶皱或产生破裂
(脱模性)
3:热塑性脱模膜与模具开放的同时剥离
2:热塑性脱模膜从模具开放起10秒以内剥离
1:热塑性脱模膜与半导体封装的树脂封装面密合,不剥离。
[表1]
产业上的可利用性
本发明的热塑性脱模膜的成本较低、能够实现不含卤素、脱模性及模具追随性优异、在高温下的树脂模制工序中膜搬运性良好且褶皱的产生少、树脂模制部的外观不良的产生得到抑制,因此可以广泛且有效地用作在半导体元件的树脂模制工序时使用的半导体封装工艺用的脱模膜。
附图标记说明
100热塑性脱模膜
11半导体元件
C型腔
D模具
D1上模
D2下模
M模制树脂。
Claims (10)
1.半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其含有30~90质量%的热塑性结晶性环状聚烯烃及10~70质量%的聚烯烃系热塑性弹性体,
且下述式(1)表示的相对结晶度为0.5以上,
相对结晶度:(ΔTm-ΔTc)/ΔTm(1)
ΔTm:熔化热(J/g)
ΔTc:冷结晶热量(J/g)。
2.如权利要求1所述的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,所述聚烯烃系热塑性弹性体与所述热塑性结晶性环状聚烯烃相容。
3.如权利要求1或2所述的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,在动态粘弹性谱测定中,175℃时的储能模量E’为10MPa以上60MPa以下,且175℃时的损耗角正切Tanδ在0.05以上0.20以下的范围内。
4.如权利要求1~3中任一项所述的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其在25℃时的接触角测定中表面自由能为45mJ/m2以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其具有10μm以上300μm以下的膜厚度。
6.如权利要求1~5中任一项所述的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,所述聚烯烃系热塑性弹性体包含选自由乙烯-α-烯烃共聚物、丙烯-α-烯烃共聚物及乙烯-丙烯-二烯共聚物组成的组中的1种以上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,所述热塑性结晶性环状聚烯烃具有250℃以上的熔点。
8.如权利要求1~7中任一项所述的半导体封装工艺用热塑性脱模膜,其中,含氟聚合物的含有比例为0.0~3.0质量%。
9.电子部件的制造方法,其至少具有下述工序:
准备工序,将权利要求1~8中任一项所述的半导体封装工艺用热塑性脱模膜配置于封装装置的模具的内表面,其中,所述封装装置是对排列在基板上的半导体元件的一部分或全部在所述模具内进行树脂封装的封装装置;
封装工序,向所述模具内注入树脂,对排列在所述基板上的所述半导体元件的一部分或全部进行树脂封装;以及
脱模工序,使所述半导体封装工艺用热塑性脱模膜从所述模具剥离。
10.如权利要求9所述的电子部件的制造方法,其特征在于,所述基板是多层印刷布线板及/或柔性印刷布线板。
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