JP2000228411A - 半導体デバイスの製造方法 - Google Patents
半導体デバイスの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 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の提供。 【解決手段】 多数の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、基板のキャビティを覆うよう
に積層する積層工程と、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、溶融
樹脂を硬化させる硬化工程と、を含み、積層工程に使用
される熱硬化性樹脂シートが、基板の中央部に相当する
部分で厚く、基板の周辺部に向かって薄くなっており、
かつシートは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、充填工程で溶融樹脂が基板の周辺部
に向かって流動するようにした製造方法。
れ、効率の良い半導体デバイスの製造方法の提供。 【解決手段】 多数の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、基板のキャビティを覆うよう
に積層する積層工程と、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、溶融
樹脂を硬化させる硬化工程と、を含み、積層工程に使用
される熱硬化性樹脂シートが、基板の中央部に相当する
部分で厚く、基板の周辺部に向かって薄くなっており、
かつシートは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、充填工程で溶融樹脂が基板の周辺部
に向かって流動するようにした製造方法。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (5)
- 【請求項１】 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。 - 【請求項２】 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
る請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項３】 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請求項２に
記載の半導体デバイスの製造方法。 - 【請求項４】 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請求項１に記載の半導体デバイス
の製造方法。 - 【請求項５】 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
請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027681A JP2000228411A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 半導体デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027681A JP2000228411A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 半導体デバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000228411A true JP2000228411A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=12227724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11027681A Pending JP2000228411A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 半導体デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000228411A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009010109A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Namics Corp | 発光ダイオードチップの封止体の製造方法 |
| WO2020230716A1 (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 住友化学株式会社 | 電子部品の製造方法および電子部品 |
| WO2020230715A1 (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 住友化学株式会社 | 電子部品及びその製造方法 |
| JP2020191440A (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-26 | 住友化学株式会社 | 電子部品及びその製造方法 |
| JP6856787B1 (ja) * | 2020-01-29 | 2021-04-14 | 住友化学株式会社 | 電子部品の製造方法 |
-
1999
- 1999-02-04 JP JP11027681A patent/JP2000228411A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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