JP2000228411A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板に配置さ
れた多数の発光素子やＩＣ等の機能素子を熱硬化性樹脂
にて封止してなる半導体デバイスの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device in which a large number of light emitting elements and functional elements such as ICs arranged on a circuit board are sealed with a thermosetting resin.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体デバイスの分野は目覚まし
い発展を遂げてきている。中でも生産性に優れた製法と
して、金属基板、ガラスエポキシ樹脂、ＭＩＤ（射出立
体配線成形基板）等の樹脂基板上に多数のキャビティが
縦方向および横方向に並んだ多連キャビティ回路基板を
使用して、同時に多数個が製造される技術も開発されて
きている。多数のキャビティが設置された多連キャビテ
ィ回路基板は、まず、全てのキャビティ内に機能素子を
ダイボンディングおよびワイヤーボンディングし、全て
のキャビティ内に液状または溶融状態の封止用樹脂を充
填し、その後この樹脂を硬化することにより製造されて
いる。しかしながら多数のキャビティ内に、ボンディン
グワイヤー等の変形を引き起こすことなく、気泡のまき
込みもなく、均一かつ精密に封止用樹脂を充填すること
は容易ではない。封止用樹脂として一般的に使用される
エポキシ樹脂は、常温においても経時とともに反応が少
しづつ進行して流動性が変化する傾向が不可避の樹脂で
あるために、上記の製造工程の管理は一層困難を伴って
いるのが実情である。2. Description of the Related Art In recent years, the field of semiconductor devices has undergone remarkable development. Among them, a multi-cavity circuit board in which a large number of cavities are arranged in a vertical direction and a horizontal direction on a resin substrate such as a metal substrate, a glass epoxy resin, and an MID (injection three-dimensional wiring molded substrate) is used as a production method excellent in productivity. In addition, a technique for manufacturing a large number of pieces at the same time has been developed. In the multiple-cavity circuit board on which a number of cavities are installed, first, functional elements are die-bonded and wire-bonded in all cavities, and all the cavities are filled with a liquid or molten sealing resin. It is manufactured by curing this resin. However, it is not easy to uniformly and precisely fill the sealing resin into many cavities without causing deformation of the bonding wires and the like and without introducing bubbles. Since the epoxy resin generally used as a sealing resin is an unavoidable resin, the reaction tends to gradually progress with time even at room temperature, and the fluidity tends to change. The reality is that it is difficult.
【０００３】特開平８−４５７９２号公報は、このよう
な従来の課題の解決方法を提案している。この方法は、
加熱されて溶融した後にさらに加熱を続けると硬化する
熱硬化性樹脂シートを、多連キャビティ回路基板の全て
のキャビティを覆うように重ね合せ、前記シートを真空
下で加圧・加熱し、キャビティ内に熱硬化性樹脂を充填
し、これを硬化せしめることを特徴とする方法である。
この方法によれば、熱硬化性樹脂シートを用意すればと
くに封止用樹脂を精密供給する必要もなく、製造工程の
管理は非常に単純化される利点がある。しかしながら実
際に成形テストを行って見ると、加圧・加熱時の真空度
を高めても、気泡の巻き込みを完全に防止することは困
難であり、成形不良の発生率は期待を大きく下回ること
が判明した。Japanese Patent Laying-Open No. 8-45792 proposes a solution to such a conventional problem. This method
A thermosetting resin sheet, which is cured by further heating after being heated and melted, is overlapped so as to cover all the cavities of the multiple cavity circuit board, and the sheet is pressurized and heated under vacuum, and Is filled with a thermosetting resin and cured.
According to this method, if a thermosetting resin sheet is prepared, there is no need to precisely supply a sealing resin, and there is an advantage that the management of the manufacturing process is greatly simplified. However, according to actual molding tests, even if the degree of vacuum during pressurization and heating is increased, it is difficult to completely prevent the entrapment of air bubbles, and the incidence of molding defects can be much lower than expected. found.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の課題を克服し、製造工程における気泡の巻き込
みを防止し、効率の良い半導体デバイスの製造方法を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device which overcomes the above-mentioned problems of the prior art, prevents the entrapment of air bubbles in the manufacturing process, and has a high efficiency.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、熱硬化性樹脂シートを、多連キャビティ回
路基板の全てのキャビティを覆わないようにして重ね合
せ、このシートを溶融して樹脂が基板の周辺部に向かっ
て流動させるようにすることで、気泡の巻き込みが減少
することを見い出し、本発明を完成するに至った。すな
わち本発明は、上面を開放した多数のキャビティを有し
かつ前記キャビティ内部に機能素子を配置した多連キャ
ビティ回路基板に、所定の厚さに成形された熱硬化性樹
脂シートを、前記多連キャビティ回路基板のキャビティ
を覆うように積層する積層工程と、前記熱硬化性樹脂シ
ートを溶融するとともにその溶融樹脂を各キャビティ内
に充填する充填工程と、前記溶融樹脂を硬化させる硬化
工程と、を含む半導体デバイスの製造方法において、前
記積層工程に使用される熱硬化性樹脂シートが、前記多
連キャビティ回路基板の中央部に相当する部分で厚く、
前記多連キャビティ回路基板の周辺部に向かって薄くな
っており、かつ前記熱硬化性樹脂シートは前記多連キャ
ビティ回路基板の周辺部キャビティ全部を覆わない程度
のサイズであり、前記充填工程で溶融樹脂が前記多連キ
ャビティ回路基板の周辺部に向かって流動するようにし
た、ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法を提供
するものである。また本発明は、熱硬化性樹脂シート
が、主要な構成成分として、不飽和ポリエステル樹脂を
含むことを特徴とする前記の半導体デバイスの製造方法
を提供するものである。さらに本発明は、熱硬化性樹脂
シートが、少なくとも一方に脂環式化合物を含有する多
価アルコールおよび多塩基酸と、不飽和多塩基酸とから
合成される不飽和ポリエステル樹脂、フタル酸ジアリル
および有機過酸化物を含んでなる樹脂組成物からなるこ
とを特徴とする前記の半導体デバイスの製造方法を提供
するものである。さらにまた本発明は、熱硬化性樹脂シ
ートが、主要な構成成分として、脂環式エポキシ樹脂お
よびその潜在性硬化剤を含むことを特徴とする前記の半
導体デバイスの製造方法を提供するものである。また本
発明は、機能素子が光学素子であり、熱硬化性樹脂シー
トの硬化物が光透過性を有することを特徴とする前記の
半導体デバイスの製造方法を提供するものである。As a result of intensive studies, the present inventors superimposed thermosetting resin sheets so as not to cover all the cavities of the multiple cavity circuit board, and melted the sheets. Then, it was found that by causing the resin to flow toward the peripheral portion of the substrate, the entrapment of bubbles was reduced, and the present invention was completed. That is, the present invention provides a thermosetting resin sheet molded to a predetermined thickness on a multi-cavity circuit board having a large number of cavities with an open upper surface and having a functional element disposed inside the cavities. Laminating step of laminating to cover the cavity of the cavity circuit board, filling step of melting the thermosetting resin sheet and filling the molten resin into each cavity, and curing step of curing the molten resin, In the method for manufacturing a semiconductor device including, the thermosetting resin sheet used in the laminating step is thick at a portion corresponding to a central portion of the multiple cavity circuit board,
The thermosetting resin sheet is thinner toward the peripheral portion of the multiple cavity circuit board, and the thermosetting resin sheet has such a size that it does not cover the entire peripheral cavity of the multiple cavity circuit board. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, wherein a resin flows toward a peripheral portion of the multiple cavity circuit board. Further, the present invention provides the above-mentioned method for producing a semiconductor device, wherein the thermosetting resin sheet contains an unsaturated polyester resin as a main component. Further, the present invention provides a thermosetting resin sheet, an unsaturated polyester resin synthesized from a polyhydric alcohol and a polybasic acid containing at least one alicyclic compound and an unsaturated polybasic acid, diallyl phthalate and An object of the present invention is to provide a method for manufacturing the semiconductor device, comprising a resin composition containing an organic peroxide. Still further, the present invention provides the above-mentioned method for producing a semiconductor device, wherein the thermosetting resin sheet contains an alicyclic epoxy resin and a latent curing agent thereof as main components. . The present invention also provides the above-described method for manufacturing a semiconductor device, wherein the functional element is an optical element, and a cured product of the thermosetting resin sheet has optical transparency.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明は、積層工程に使用される
熱硬化性樹脂シートが、多連キャビティ回路基板の中央
部に相当する部分で厚く、前記多連キャビティ回路基板
（以下、単に基板という）の周辺部に向かって薄くなっ
ていることに一つの特徴を有している。このようなシー
トは、溶融時に樹脂が例えばキャビティを埋めながら基
板の周辺部に向かって流動することができればとくにそ
の形状を制限するものではないが、サイズの異なる２種
類あるいはそれ以上のシートを積層すること等により簡
単に製造することができる。一般的に熱硬化性樹脂シー
トの厚い部分は、薄い部分に比べて２〜３倍の厚さであ
ることが望ましい。また本発明における熱硬化性樹脂シ
ートは、溶融樹脂が基板の周辺部に向かって流動できる
ように、基板のキャビティ全部を覆わない程度のサイズ
であることが必要である。したがって、熱硬化性樹脂シ
ートのサイズは、基板のキャビティの形成された部分の
面積に対し、約５０〜９０％程度であるのがよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, a thermosetting resin sheet used in a laminating step is thick at a portion corresponding to a central portion of a multiple cavity circuit board, and the multiple cavity circuit board (hereinafter, simply referred to as a substrate). One of the features of the present invention is that it becomes thinner toward the periphery. Such a sheet is not particularly limited as long as the resin can flow toward the peripheral portion of the substrate while filling the cavity, for example, at the time of melting, but two or more sheets having different sizes are laminated. It can be easily manufactured. In general, it is desirable that the thick part of the thermosetting resin sheet is two to three times as thick as the thin part. Further, the thermosetting resin sheet in the present invention needs to have a size that does not cover the entire cavity of the substrate so that the molten resin can flow toward the peripheral portion of the substrate. Therefore, the size of the thermosetting resin sheet is preferably about 50 to 90% of the area of the portion where the cavity of the substrate is formed.
【０００７】本発明において、熱硬化性樹脂シートを溶
融するとともにその溶融樹脂を各キャビティ内に充填す
る充填工程は、真空下で加圧・加熱する条件下で行うこ
とができる。この真空下での加圧・加熱は、公知の真空
プレス装置を用いて効率良く成形することができる。こ
の工程はまた多段プレス化、連続化を採用することで、
さらなる生産効率の向上も可能である。本発明におい
て、真空度は高い方が好ましいが、通常は０．１〜３０
Ｔｏｒｒ程度の真空度で十分である。加熱温度は使用す
る樹脂によって異なるが、１２０〜１８０℃程度が好ま
しい。In the present invention, the filling step of melting the thermosetting resin sheet and filling the molten resin into each cavity can be performed under the condition of pressurizing and heating under vacuum. Pressurization and heating under vacuum can be efficiently performed using a known vacuum press device. This process also adopts multi-stage pressing and continuous,
Further improvement in production efficiency is also possible. In the present invention, the higher the degree of vacuum, the better.
A degree of vacuum of about Torr is sufficient. The heating temperature varies depending on the resin used, but is preferably about 120 to 180 ° C.
【０００８】本発明において、前記溶融樹脂を硬化させ
る硬化工程は、使用する樹脂に応じて適宜硬化条件を設
定すればよい。例えば、硬化に要する時間は加熱樹脂、
加熱温度にも依存するが、０．５〜５分程度が一般的で
あり実用的でもある。In the present invention, in the curing step of curing the molten resin, curing conditions may be appropriately set according to the resin used. For example, the time required for curing is heated resin,
Although depending on the heating temperature, about 0.5 to 5 minutes is general and practical.
【０００９】なお、本発明における機能素子とは光学素
子を含み、半導体デバイスとは、発光デバイス、フォト
インタラプタ、リードレスＩＣ、および多数の発光素子
によつて構成される発光表示デバイス等を包含するもの
である。Note that the functional element in the present invention includes an optical element, and the semiconductor device includes a light emitting device, a photo interrupter, a leadless IC, a light emitting display device including a large number of light emitting elements, and the like. Things.
【００１０】本発明において、熱硬化性樹脂シートを構
成する樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、多官能性モノマーを併用した（メタ）アクリル
酸エステル樹脂、フェノキシ樹脂と不飽和イソシアネー
トとを反応させてなる、硬化可能な変性フェノキシ樹脂
等を用いることができるが、とくに不飽和ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。In the present invention, the resin constituting the thermosetting resin sheet is an unsaturated polyester resin, an epoxy resin, a (meth) acrylate resin using a polyfunctional monomer in combination, a phenoxy resin and an unsaturated isocyanate. A curable modified phenoxy resin or the like that is made to react can be used, but it is particularly preferable to use an unsaturated polyester resin or an epoxy resin.
【００１１】不飽和ポリエステル樹脂は一般的には、1,
2-プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール等のグリ
コール、無水マレイン酸、フマル酸等の不飽和多塩基
酸、フタル酸、アジピン酸等の飽和多塩基酸を縮重合さ
せて得たポリマーを、溶剤兼モノマーであるスチレンに
溶解せしめたものであり、本発明においては、これらの
汎用の不飽和ポリエステル樹脂でも使用することはでき
るが、とくに好ましくは、少なくとも一方に脂環式化合
物を含有する多価アルコールおよび多塩基酸と、不飽和
多塩基酸とから合成される不飽和ポリエステル樹脂、フ
タル酸ジアリルおよび有機過酸化物を含んでなる樹脂組
成物である。その理由としては、脂環式化合物を含有す
ることで非結晶性、透明であってかつ軟化温度が比較的
高くなることにより、シートの形態としても常温で保
存、取り扱いが容易になる利点が享受しうるからであ
る。[0011] The unsaturated polyester resin is generally 1,1,
2-propylene glycol, glycols such as 1,4-butanediol, maleic anhydride, unsaturated polybasic acids such as fumaric acid, phthalic acid, a polymer obtained by condensation polymerization of a saturated polybasic acid such as adipic acid, It is dissolved in styrene, which is a solvent / monomer. In the present invention, these general-purpose unsaturated polyester resins can also be used, but it is particularly preferable that at least one of them contains an alicyclic compound. A resin composition comprising an unsaturated polyester resin synthesized from a polyhydric alcohol, a polybasic acid, and an unsaturated polybasic acid, diallyl phthalate, and an organic peroxide. The reason for this is that by containing an alicyclic compound, it is non-crystalline, transparent and has a relatively high softening temperature. This is because it is possible.
【００１２】上記のような樹脂組成物を構成する原料の
うち、脂環式多価アルコールとしては次のようなものが
例示しうる。シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキ
サンジメタノールエチレンオキサイド付加物、水素化ビ
スフェノールA、水素化ビスフェノールAエチレンオキサ
イド付加物、水素化ビスフェノールAプロピレンオキサ
イド付加物、ジフェニルエチレンオキサイド付加物、ノ
ルボルナンジアルコール、トリシクロデカンジメタノー
ル。Among the raw materials constituting the resin composition as described above, the following can be exemplified as the alicyclic polyhydric alcohol. Cyclohexane dimethanol, cyclohexane dimethanol ethylene oxide adduct, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol A ethylene oxide adduct, hydrogenated bisphenol A propylene oxide adduct, diphenylethylene oxide adduct, norbornane dialcohol, tricyclodecane dimethanol .
【００１３】上記のような樹脂組成物を構成する原料の
うち、脂環式多塩基酸としては次のようなものが例示し
うる。シクロヘキサンジカルボン酸、無水ヘキサヒドロ
フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチ
ルナジック酸、無水クロレンディック酸。Among the raw materials constituting the above resin composition, the following can be exemplified as the alicyclic polybasic acid. Cyclohexanedicarboxylic acid, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, chlorendic anhydride.
【００１４】上記のような樹脂組成物を構成する原料の
うち、脂環式化合物を含有しない多価アルコールおよび
飽和多塩基酸としては、従来から用いられている化合物
を使用することが可能であり、以下のようなものが例示
しうる。 多価アルコール：エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジエチレングリコール、ブチレングリコール、
ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ-エチレン
オキサイド付加物、ビスフェノールＡ-プロピレンオキ
サイド付加物、1,6-ヘキサンジオール、ジブロムネオペ
ンチルグリコール。 飽和多塩基酸：フタル酸、イソフタル酸、無水フタル
酸、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチル、パラフェニ
レンジカルボン酸、パラフェニレンジカルボン酸ジメチ
ル、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、
ドデカンジオン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,6-
ナフタレンジカルボン酸ジメチル。As the polyhydric alcohol and saturated polybasic acid containing no alicyclic compound among the raw materials constituting the resin composition as described above, it is possible to use a compound which has been conventionally used. The following can be exemplified. Polyhydric alcohols: ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, butylene glycol,
Neopentyl glycol, bisphenol A-ethylene oxide adduct, bisphenol A-propylene oxide adduct, 1,6-hexanediol, dibromoneopentyl glycol. Saturated polybasic acids: phthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, paraphenylenedicarboxylic acid, dimethyl paraphenylenedicarboxylate, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid,
Dodecanedioic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-
Dimethyl naphthalenedicarboxylate.
【００１５】脂環式化合物を含有する多価アルコールお
よび／または飽和多塩基酸は、多価アルコール類および
飽和多塩基酸類の総和に対し、５０〜１００重量％含ま
れるのがよい。The polyhydric alcohol and / or the saturated polybasic acid containing the alicyclic compound is preferably contained in an amount of 50 to 100% by weight based on the total of the polyhydric alcohol and the saturated polybasic acid.
【００１６】上記のような樹脂組成物を構成する原料の
うち、不飽和多塩基酸としてはフマル酸が用いられる
が、一般的に使用されているように、シス型の無水マレ
イン酸を用いて、高温でのフマル酸への転移を利用する
ことも可能である。Among the raw materials constituting the resin composition as described above, fumaric acid is used as the unsaturated polybasic acid, and as generally used, cis-type maleic anhydride is used. It is also possible to utilize the transition to fumaric acid at high temperatures.
【００１７】上記のような樹脂組成物を構成する飽和多
塩基酸成分と不飽和多塩基酸との総和における不飽和多
塩基酸成分であるフマル酸また無水マレイン酸の比率
は、１０モル％以上、７０モル％未満であることが望ま
しく、より好ましくは２０モル％以上、６０モル％未満
である。フマル酸の比率が１０モル％未満では本発明の
熱硬化性樹脂組成物シートの硬化後の機械的強度が不満
足となる。また７０モル％以上となると硬化後の樹脂の
タフさ、透明性等が本発明の目的に達しない。The ratio of the unsaturated polybasic acid component fumaric acid or maleic anhydride in the total of the saturated polybasic acid component and the unsaturated polybasic acid constituting the resin composition as described above is 10 mol% or more. , Less than 70 mol%, more preferably 20 mol% or more and less than 60 mol%. If the ratio of fumaric acid is less than 10 mol%, the mechanical strength after curing of the thermosetting resin composition sheet of the present invention will be unsatisfactory. On the other hand, when the content is 70 mol% or more, the toughness and transparency of the cured resin do not reach the object of the present invention.
【００１８】本発明に使用される不飽和ポリエステル樹
脂は数平均分子量が２０００以上が好ましく、より望ま
しくは２５００以上である。不飽和ポリエステル樹脂の
数平均分子量が２０００未満では、熱硬化性樹脂シート
の機械的強度、とくに可撓性が不満足となる。上記のよ
うな不飽和ポリエステル樹脂は非結晶性であって、その
軟化点は５０〜１２０℃が好ましく、より望ましくは６
５〜９０℃である。非結晶性であることは透明性の実現
には不可欠である。また不飽和ポリエステル樹脂の融点
が５０℃未満では、熱硬化性樹脂シートの加工性と取り
扱い性が不満足となるだけでなく、硬化後の成形体の耐
熱性も期待できない。また不飽和ポリエステル樹脂の融
点が１２０℃超では、フタル酸ジアリルとの複合化によ
り軟化点は低下するとはいえ、有機過酸化物との複合化
に際して高温での加工を行なう必要があり、このとき有
機過酸化物の一部分解に伴うゲル化の確率が高くなり危
険である。The unsaturated polyester resin used in the present invention has a number average molecular weight of preferably 2000 or more, more preferably 2500 or more. When the number average molecular weight of the unsaturated polyester resin is less than 2,000, the mechanical strength of the thermosetting resin sheet, particularly the flexibility, becomes unsatisfactory. The unsaturated polyester resin as described above is non-crystalline, and preferably has a softening point of 50 to 120 ° C, more preferably 6 to 120 ° C.
5 to 90 ° C. Being non-crystalline is essential for achieving transparency. If the melting point of the unsaturated polyester resin is less than 50 ° C., not only will the workability and handleability of the thermosetting resin sheet be unsatisfactory, but also the heat resistance of the cured molded article cannot be expected. Further, when the melting point of the unsaturated polyester resin exceeds 120 ° C., although the softening point is lowered by complexing with diallyl phthalate, it is necessary to perform processing at a high temperature when complexing with an organic peroxide. It is dangerous because the probability of gelation accompanying partial decomposition of the organic peroxide increases.
【００１９】樹脂組成物におけるフタル酸ジアリルは、
オルソフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、テレ
フタル酸ジアリルの３タイプがあるが、いずれのタイプ
も単独、もしくは複合して用いることはできるが、とく
に好ましくはテレフタル酸ジアリルであり優れた耐熱性
が実現できる。フタル酸ジアリルの配合割合は、不飽和
ポリエステル樹脂に対して１０〜４０重量％がよい。The diallyl phthalate in the resin composition is
There are three types: diallyl orthophthalate, diallyl isophthalate, and diallyl terephthalate. Any of these types can be used alone or in combination. Particularly preferred is diallyl terephthalate, which can realize excellent heat resistance. The mixing ratio of diallyl phthalate is preferably 10 to 40% by weight based on the unsaturated polyester resin.
【００２０】樹脂組成物が良好な耐熱性、透明性を示す
ためには、有機過酸化物を用いて加熱硬化するのが簡便
である。有機過酸化物としては、ジアルキルパーオキサ
イド、アシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイ
ド、ケトンパーオキサイド、パーオキシエステルなど公
知のものを用いることができ、具体的には以下のような
ものが例示しうる。ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチ
ルパーオキシ-2-エチルヘキサネート、2,5-ジメチル-2,
5-ジ(2-エチルヘキサノイル)パーオキシヘキサン、t-ブ
チルパーオキシベンゾエート、t-ブチルハイドロパーオ
キサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパ
ーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメ
チル-2,5-ジブチルパーオキシヘキサン。有機過酸化物
の使用量は樹脂組成物に対して０．５〜４重量％程度の
範囲が好ましい。In order for the resin composition to exhibit good heat resistance and transparency, it is convenient to heat and cure using an organic peroxide. Known organic peroxides such as dialkyl peroxides, acyl peroxides, hydroperoxides, ketone peroxides, and peroxyesters can be used, and specific examples thereof include the following. Benzoyl peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanate, 2,5-dimethyl-2,
5-di (2-ethylhexanoyl) peroxyhexane, t-butylperoxybenzoate, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5- Dimethyl-2,5-dibutylperoxyhexane. The amount of the organic peroxide to be used is preferably in the range of about 0.5 to 4% by weight based on the resin composition.
【００２１】本発明の樹脂組成物には、さらに下記に例
示するようなビニルモノマー、オリゴマー等を併用して
さらに硬化性、強度その他の性質を改良することが可能
である。ただし、それらの採用はシート状成形材料の軟
化点を低下させるため、その併用量は必要最小限に止め
る様な配慮が不可欠である。また単官能のモノマーだけ
でなく、多官能モノマーの使用も硬化速度を速め、耐熱
性、強度の発現に効果的である。 （メタ）アクリル酸エステルモノマー：フェノキシエチ
ルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ベン
ジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、
ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシク
ロペンテニルオキシエチルメタクリレート、1,6-ヘキサ
ンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、ビ
スフェノールＡエチレンオキサイド付加物ジメタクリレ
ート、テトラブロムビスフェノールＡエチレンオキサイ
ド付加物ジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジ
メタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート。本発明には同様の効果を求めてウレタンアクリレ
ート、ウレタンメタクリレートも使用可能である。 その他のビニルモノマーまたはアリルモノマー：スチレ
ン、クロルスチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチ
レン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ジビニルベンゼ
ン、トリアリルイソシアヌレート。The resin composition of the present invention can be further improved in curability, strength and other properties by using a vinyl monomer or oligomer as exemplified below in combination. However, since their use lowers the softening point of the sheet-shaped molding material, it is indispensable to take care to minimize the combined use amount. The use of not only a monofunctional monomer but also a polyfunctional monomer increases the curing speed, and is effective in developing heat resistance and strength. (Meth) acrylate monomers: phenoxyethyl methacrylate, isobornyl methacrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate,
Dicyclopentenyloxyethyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, glycerin dimethacrylate, bisphenol A ethylene oxide adduct dimethacrylate, tetrabromobisphenol A ethylene oxide adduct Dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate. In the present invention, urethane acrylate and urethane methacrylate can be used for the same effect. Other vinyl or allyl monomers: styrene, chlorostyrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, vinyl acetate, acrylonitrile, divinylbenzene, triallylisocyanurate.
【００２２】本発明の熱硬化性樹脂シートを構成する別
の樹脂としては、汎用のエポキシ樹脂を用いることもで
きるが、とくに脂環式エポキシ樹脂とその潜在性硬化剤
とを含む熱硬化性樹脂組成物を用いるのが、耐久性や透
明性の面で好ましい。潜在性硬化剤とは例えば加熱時に
初めて硬化触媒機能を発揮するような化合物であり、酸
触媒等が実用化されている。このような潜在性触媒は、
樹脂組成物に対して０．５〜２０重量％配合することが
できる。また脂環式エポキシ樹脂としては次のようなも
のが例示しうる。アリサイクリックジエポキシアジペー
ト、アリサイクリックジエポキシカーボネート、アリサ
イクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジ
エポキシカルボキシレート。また上記の脂環式エポキシ
樹脂単独では耐熱性が高い反面、耐衝撃性が劣る傾向が
あるため、その改良としてビスフェノールＡタイプの汎
用のエポキシ樹脂を一部用いて、タフさの改良を行うこ
とも可能である。As the other resin constituting the thermosetting resin sheet of the present invention, a general-purpose epoxy resin can be used. Particularly, a thermosetting resin containing an alicyclic epoxy resin and a latent curing agent thereof is used. It is preferable to use a composition in terms of durability and transparency. The latent curing agent is, for example, a compound that exhibits a curing catalyst function for the first time when heated, and an acid catalyst or the like has been put to practical use. Such a latent catalyst is
0.5 to 20% by weight of the resin composition can be blended. The following can be exemplified as the alicyclic epoxy resin. Alicyclic diepoxy adipate, alicyclic diepoxy carbonate, alicyclic diepoxy acetal, alicyclic diepoxy carboxylate. In addition, since the alicyclic epoxy resin alone has high heat resistance but tends to have poor impact resistance, it is necessary to improve the toughness by partially using a general-purpose bisphenol A type epoxy resin as an improvement. Is also possible.
【００２３】本発明における熱硬化性樹脂シートの軟化
点は０〜８０℃が望ましく、より好ましくは２０〜７５
℃である。軟化点が０℃未満であると、夏期の保存に特
段の注意を払う必要が生じてくる。また８０℃を超える
と有機過酸化物を混合する製造工程に特段の注意を払う
必要が生じてくる。熱硬化性樹脂シートは離型紙、離型
フィルム等を介在して成形、輸送、保管するのが実際的
である。The softening point of the thermosetting resin sheet in the present invention is preferably from 0 to 80 ° C., more preferably from 20 to 75 ° C.
° C. If the softening point is less than 0 ° C., special attention must be paid to storage in summer. On the other hand, when the temperature exceeds 80 ° C., it is necessary to pay special attention to the production process of mixing the organic peroxide. It is practical that the thermosetting resin sheet is molded, transported, and stored via a release paper, a release film, or the like.
【００２４】熱硬化性樹脂組成物を得るには、各成分を
先ずロール、ニーダー、ブラベンダー、バンバリーミキ
サー等の一般的に知られている混合用機器を使用し、な
るべく均一に混合させるのが望ましい。複合時には、先
ず最も融点の高いベース樹脂から混練し、これに温度を
下げながらモノマー等を添加し、最後に硬化剤を加えて
混練するのが好ましい。In order to obtain a thermosetting resin composition, it is necessary to mix each component as uniformly as possible using a generally known mixing device such as a roll, a kneader, a Brabender or a Banbury mixer. desirable. At the time of compounding, it is preferable to first knead the base resin having the highest melting point, add a monomer or the like while lowering the temperature, and finally knead the mixture by adding a curing agent.
【００２５】本発明における熱硬化性樹脂シートの厚さ
は０．１〜５ｍｍ程度にして用いるのが好ましい。な
お、２種類あるいはそれ以上のシートを積層するなどし
て、シートに厚い部分と薄い部分とを設けておくのは上
述したとおりである。The thickness of the thermosetting resin sheet in the present invention is preferably about 0.1 to 5 mm. As described above, the sheet is provided with a thick portion and a thin portion by laminating two or more sheets.
【００２６】本発明の硬化工程において、使用する樹脂
に応じて適宜硬化条件を設定すればよいのは上述したと
おりであるが、例えば、有機過酸化物として、ジキュミ
ルパーオキサイドを使用するとき、１６０℃で５分間キ
ュアーして脱型し、１８０℃で１時間アフターキュアー
することで完全な硬化が実施しうる。また例えば１８５
℃、５分間型内に止めることでアフターキュアを省略し
ても差し支えない程度に硬化を完結せしめるといった工
程を採用することも可能である。In the curing step of the present invention, the curing conditions may be appropriately set according to the resin used, as described above. For example, when dicumyl peroxide is used as the organic peroxide, After curing at 160 ° C. for 5 minutes, demolding, and after-curing at 180 ° C. for 1 hour, complete curing can be performed. For example, 185
It is also possible to adopt a process in which the curing is completed to such an extent that the after-cure can be omitted by keeping the inside of the mold at 5 ° C. for 5 minutes.
【００２７】なお、熱硬化性樹脂組成物には硬度、耐久
性、耐候性、耐水性、防蝕性性等を改良するために前述
の添加剤以外に、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止
剤、消泡剤、レベリング剤、離型剤、イオン捕捉剤等の
添加剤を加えて更に一層の性能改善を図ることもでき
る。本発明における熱硬化性樹脂組成物は、材料的にも
容易かつ大量に入手しうるもので構成されており極めて
実用性が高いといえる。このようにして得られる熱硬化
性樹脂シートの硬化物は、良好な光透過性を有してい
る。In order to improve the hardness, durability, weather resistance, water resistance, corrosion resistance and the like, the thermosetting resin composition contains, in addition to the above-mentioned additives, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, etc. Additives such as an agent, an antifoaming agent, a leveling agent, a release agent and an ion scavenger can be added to further improve the performance. The thermosetting resin composition of the present invention is made of a material which is easily available in large quantities and can be said to be extremely practical. The cured product of the thermosetting resin sheet thus obtained has good light transmittance.
【００２８】[0028]
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるも
のではない。 （熱硬化性樹脂シートの作成）シクロヘキサンジメタノ
ール１０モル、シクロヘキサンジカルボン酸６モル、フ
マル酸４モルからなる数平均分子量３８００の不飽和ポ
リエステル１００重量部、スチレン５重量部、テトラブ
ロムビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物ジメタ
クリレート３重量部、ジクミルパーオキサイド３重量
部、テレフタル酸ジアリル２重量部および光散乱剤０．
１重量部をニーダーを用いて80℃で混練りした。次にこ
のコンパウンドをプレス成形により０．５ｍｍの厚みの
シート状に成形し、両面をポリプロピレンフィルムでは
さんで常温で保管した。このものは２ヶ月後もなんらの
性状変化も認められず、保存安定性は良好であった。こ
のシートをシートＡとする。アリサイクリックジエポキ
シカーボネート樹脂１００重量部、4-メチルヘキサヒド
ロ無水フタル酸８０重量部、2-エチル-4-メチルイミダ
ゾール０．４重量部、および酸化防止剤１．５重量部を
ニーダーを用いて６０℃で混練した。このコンパウンド
もシートＡと同様な加工により、０．５ｍｍの厚みのシ
ート状に成形した。このシートは冷凍保管、一日乾燥状
態で常温に戻して以下の成形加工に供した。このシート
をシートＢとする。EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. (Preparation of thermosetting resin sheet) 100 parts by weight of an unsaturated polyester having a number average molecular weight of 3800, consisting of 10 mol of cyclohexanedimethanol, 6 mol of cyclohexanedicarboxylic acid, and 4 mol of fumaric acid, 5 parts by weight of styrene, and tetrabromobisphenol A ethylene oxide 3 parts by weight of adduct dimethacrylate, 3 parts by weight of dicumyl peroxide, 2 parts by weight of diallyl terephthalate, and 0.
One part by weight was kneaded at 80 ° C. using a kneader. Next, this compound was formed into a sheet having a thickness of 0.5 mm by press molding, and stored at room temperature with a polypropylene film on both sides. This product did not show any change in properties even after 2 months, and had good storage stability. This sheet is referred to as sheet A. Using a kneader, 100 parts by weight of an alicyclic diepoxy carbonate resin, 80 parts by weight of 4-methylhexahydrophthalic anhydride, 0.4 parts by weight of 2-ethyl-4-methylimidazole, and 1.5 parts by weight of an antioxidant And kneaded at 60 ° C. This compound was formed into a sheet having a thickness of 0.5 mm by the same processing as for the sheet A. The sheet was stored in a frozen state, returned to room temperature in a dry state for one day, and subjected to the following forming process. This sheet is referred to as sheet B.
【００２９】（実施例１）一辺が約１０ｃｍの多連キャ
ビティ回路基板であって、この中には１ｍｍ×１．５ｍ
ｍ程度の超小型反射板付発光デバイスが１００個形成さ
れている。この発光デバイスは上方が開放されている直
方体状のキャビティが形成されており、このキャビティ
内に発光素子が配置されている。発光素子はキャビティ
の底面に設けられたマウント用導電パターン上に、導電
性接着剤によって固定されている。発光素子の上面はキ
ャビティの底面に設けられた接続用導電パターンと金線
により接続されている。この多連キャビティ回路基板
に、シートＡを約８ｃｍ角に切断したもの、６ｃｍ角に
切断したものを２枚重ねて１６０℃、真空下、圧力３ｋ
ｇ／ｃｍ2、３分間の条件でプレス成形した。なお、６
ｃｍ角のシートＡは、８ｃｍ角のそれの中央部に積層さ
れ、なおかつ基板の中央部に配置されるようにした。硬
化終了後、キャビティには透明樹脂が均一に充填し硬化
していた。このものをダイシング工程により100個の発
光デバイスに分離切断後、半田リフロー試験を実施した
が、樹脂と素子との間に剥離は見られず、歩止り良好で
あった。(Example 1) A multi-cavity circuit board having a side of about 10 cm, including 1 mm × 1.5 m
100 light emitting devices with a very small reflector with a size of about m are formed. This light emitting device has a rectangular parallelepiped cavity whose upper part is open, and a light emitting element is arranged in this cavity. The light emitting element is fixed on a conductive pattern for mounting provided on the bottom surface of the cavity with a conductive adhesive. The top surface of the light emitting element is connected to a connection conductive pattern provided on the bottom surface of the cavity by a gold wire. On the multiple cavity circuit board, two sheets each obtained by cutting the sheet A into about 8 cm squares and 6 cm squares are stacked, and the pressure is 3 k at 160 ° C. under vacuum.
Press molding was performed under the conditions of g / cm 2 and 3 minutes. Note that 6
The sheet A of cm square was laminated on the center of the sheet of 8 cm square, and was arranged at the center of the substrate. After the curing was completed, the cavity was uniformly filled with the transparent resin and cured. This was separated and cut into 100 light emitting devices by a dicing process, and a solder reflow test was performed. No peeling was observed between the resin and the element, and the yield was good.
【００３０】（比較例１）実施例１において、シートＡ
を１０ｃｍ角に切断し、多連キャビティ回路基板上にす
べてのキャビティを覆うように１枚だけを重ねる以外
は、すべて実施例１と同じ処方、条件で発光デバイスの
成形加工を行った。このものはプレス機から取り出した
時点で周辺部の約20％に気泡が残留しており、歩止りが
著しく悪かった。Comparative Example 1 In Example 1, the sheet A
Was cut into 10 cm squares, and molding of a light emitting device was performed under the same prescription and conditions as in Example 1 except that only one was overlaid on the multiple cavity circuit board so as to cover all cavities. When this product was taken out of the press machine, bubbles remained in about 20% of the periphery, and the yield was extremely poor.
【００３１】（実施例２）実施例１におけるシートＡを
シートＢとすることと、プレス機から取り出した後、１
７０℃で２時間のアフターキュアを施す以外は、全て実
施例１と同じ操作、処方により発光デバイスの成形加工
を行った。このものの半田リフロー後の歩止りは９８％
と良好であった。(Example 2) The sheet A in Example 1 was changed to a sheet B.
Except for performing after-curing at 70 ° C. for 2 hours, a light-emitting device was formed by the same operation and formulation as in Example 1. The yield after solder reflow is 98%
And was good.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、製造工程における気泡
の巻き込みが防止され、効率の良い半導体デバイスの製
造方法が提供される。According to the present invention, entrapment of air bubbles in a manufacturing process is prevented, and an efficient method for manufacturing a semiconductor device is provided.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J027 AB05 AB06 AB07 AB16 AB18 AB23 AB24 BA22 CB03 CC02 CD06 4J036 AA01 AJ08 DA01 DA10 5F041 AA41 DA03 DA08 DA20 DA44 DA46 DA83 FF01 5F061 AA01 BA03 CA02 CA10 CA26 FA01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 4J027 AB05 AB06 AB07 AB16 AB18 AB23 AB24 BA22 CB03 CC02 CD06 4J036 AA01 AJ08 DA01 DA10 5F041 AA41 DA03 DA08 DA20 DA44 DA46 DA83 FF01 5F061 AA01 BA03 CA02 CA10 CA26 FA01
Claims (5)
かつ前記キャビティ内部に機能素子を配置した多連キャ
ビティ回路基板に、所定の厚さに成形された熱硬化性樹
脂シートを、前記多連キャビティ回路基板のキャビティ
を覆うように積層する積層工程と、前記熱硬化性樹脂シ
ートを溶融するとともにその溶融樹脂を各キャビティ内
に充填する充填工程と、前記溶融樹脂を硬化させる硬化
工程と、を含む半導体デバイスの製造方法において、 前記積層工程に使用される熱硬化性樹脂シートが、前記
多連キャビティ回路基板の中央部に相当する部分で厚
く、前記多連キャビティ回路基板の周辺部に向かって薄
くなっており、かつ前記熱硬化性樹脂シートは前記多連
キャビティ回路基板の周辺部キャビティ全部を覆わない
程度のサイズであり、 前記充填工程で溶融樹脂が前記多連キャビティ回路基板
の周辺部に向かって流動するようにした、ことを特徴と
する半導体デバイスの製造方法。1. A thermosetting resin sheet molded to a predetermined thickness is mounted on a multi-cavity circuit board having a plurality of cavities each having an open upper surface and having a functional element disposed inside the cavities. Laminating step of laminating to cover the cavity of the cavity circuit board, filling step of melting the thermosetting resin sheet and filling the molten resin into each cavity, and curing step of curing the molten resin, In the method of manufacturing a semiconductor device, the thermosetting resin sheet used in the laminating step is thick at a portion corresponding to a central portion of the multiple cavity circuit board, and is directed toward a peripheral portion of the multiple cavity circuit board. It is thin, and the thermosetting resin sheet is of a size that does not cover the entire peripheral cavity of the multiple cavity circuit board, Serial filling process in the molten resin was made to flow toward the peripheral portion of the multiple-cavity circuit board, a method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that.
として、不飽和ポリエステル樹脂を含むことを特徴とす
る請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the thermosetting resin sheet contains an unsaturated polyester resin as a main component.
に脂環式化合物を含有する多価アルコールおよび多塩基
酸と、不飽和多塩基酸とから合成される不飽和ポリエス
テル樹脂、フタル酸ジアリルおよび有機過酸化物を含ん
でなる樹脂組成物からなることを特徴とする請求項２に
記載の半導体デバイスの製造方法。3. An unsaturated polyester resin synthesized from a polyhydric alcohol and a polybasic acid containing an alicyclic compound on at least one side and an unsaturated polybasic acid, diallyl phthalate and a thermosetting resin sheet. 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, comprising a resin composition containing an organic peroxide.
として、脂環式エポキシ樹脂およびその潜在性硬化剤を
含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体デバイス
の製造方法。4. The method for producing a semiconductor device according to claim 1, wherein the thermosetting resin sheet contains an alicyclic epoxy resin and a latent curing agent thereof as main constituent components.
脂シートの硬化物が光透過性を有することを特徴とする
請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the functional element is an optical element, and a cured product of the thermosetting resin sheet has light transmittance.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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