JP2021130197A - 半導体封止プロセス用離型フィルム及びそれを用いた電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】一定以上の離型性、金型追従性を有し、高温での封止プロセスにおいても皺の発生が少なく、かつ低コストで用いることができる半導体封止プロセス用離型フィルムを提供する。【解決手段】表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が250MPa以上1500MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルムとする。【選択図】なし
Description
本発明は、半導体封止プロセス用離型フィルム及びそれを用いた電子部品の製造方法に関する。
近年、半導体チップを樹脂で封止するプロセスにおいて、樹脂が硬化した後の封止樹脂と金型との離型性を得るために、金型内面と半導体チップとの間に離型フィルムを配置する方法が採られている。
このような離型フィルムとしては、離型性および耐熱性に優れるテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)樹脂フィルム(例えば特許文献1)が主に用いられている。しかしながら、これらの離型フィルムは、金型内面に熱分解生成物が付着して金型を汚染することにより外観不良を引き起こし易いという問題や、単価が高いという問題があった。
これに対して、単価が安いポリスチレン系樹脂の離型フィルムも提案されている(例えば特許文献2)。しかしながら、特許文献2の離型フィルムは耐熱性に劣り、高温での封止プロセスにおいて皺が発生しやすいなどの問題があった。
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、一定以上の離型性、金型追従性を有し、高温での封止プロセスにおいても皺の発生が少なく、かつ低コストで用いることができる半導体封止プロセス用離型フィルムを提供することを目的とする。
すなわち、本発明者は、様々な樹脂について検討した結果、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムにおいて、前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が250MPa以上1500MPa以下とすることにより、一定以上の離型性、金型追従性を有し、高温での封止プロセスにおいても皺の発生が少ないことを見出し、本発明を完成するに至った。
上記課題を解決する本発明は、下記より構成される。
(1)表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、
前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、
前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が250MPa以上1500MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルム。
(2)表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、
前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、
前記耐熱樹脂層(B)の180℃の貯蔵弾性率(E’1)が500MPa以上2000MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルム。
(3)耐熱樹脂層(B)がポリエーテルスルフォン、ポリフェニルスルフォン、ポリアリレートから選択される少なくとも1種類の樹脂を含む、(1)又は(2)に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
(4)以下の式1から算出される半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の強度(F)が5000N/mm以上130000N/mm以下である、(1)から(3)いずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
180℃の強度(F)=180℃の貯蔵弾性率(E’1)×厚み(mm)・・・式1
(5)前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が23℃の貯蔵弾性率(E’2)の0.5倍以上1.0倍以下である、請求項(1)、(3)又は(4)のいずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
(6)前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さが20μm以上125μm以下であり、前記耐熱樹脂層(B)の厚さが、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さの20%以上90%以下である、(1)から(5)いずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
(7)前記表面層(A)と前記耐熱樹脂層(B)の間に、接着層(C)を有する、(1)から(6)いずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
(8)(1)から(7)のいずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルムを封止装置に取り付ける取付工程と、
前記半導体封止プロセス用離型フィルムと基板上に配列された半導体を樹脂で封止する封止工程と、
前記半導体封止プロセス用離型フィルムを剥がす離型工程と、を有する電子部品の製造方法。
(1)表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、
前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、
前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が250MPa以上1500MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルム。
(2)表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、
前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、
前記耐熱樹脂層(B)の180℃の貯蔵弾性率(E’1)が500MPa以上2000MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルム。
(3)耐熱樹脂層(B)がポリエーテルスルフォン、ポリフェニルスルフォン、ポリアリレートから選択される少なくとも1種類の樹脂を含む、(1)又は(2)に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
(4)以下の式1から算出される半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の強度(F)が5000N/mm以上130000N/mm以下である、(1)から(3)いずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
180℃の強度(F)=180℃の貯蔵弾性率(E’1)×厚み(mm)・・・式1
(5)前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が23℃の貯蔵弾性率(E’2)の0.5倍以上1.0倍以下である、請求項(1)、(3)又は(4)のいずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
(6)前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さが20μm以上125μm以下であり、前記耐熱樹脂層(B)の厚さが、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さの20%以上90%以下である、(1)から(5)いずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
(7)前記表面層(A)と前記耐熱樹脂層(B)の間に、接着層(C)を有する、(1)から(6)いずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
(8)(1)から(7)のいずれかに記載の半導体封止プロセス用離型フィルムを封止装置に取り付ける取付工程と、
前記半導体封止プロセス用離型フィルムと基板上に配列された半導体を樹脂で封止する封止工程と、
前記半導体封止プロセス用離型フィルムを剥がす離型工程と、を有する電子部品の製造方法。
本発明によれば、一定以上の離型性、金型追従性を有し、高温での封止プロセスにおいても皺の発生が少なく、かつ低コストで用いることができる半導体封止プロセス用離型フィルムを提供することができる。
以下、半導体封止プロセス用離型フィルムの種々の実施形態を説明し、ついで半導体封止プロセス用離型フィルムの製造方法及び電子部品の製造方法について説明するが、一実施形態について記載した特定の説明が他の実施形態についても当てはまる場合には、他の実施形態においてはその説明を省略している。
[第一実施形態]
本発明の第一実施形態に係る半導体封止プロセス用離型フィルムは、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が250MPa以上1500MPa以下である半導体封止プロセス用離型フィルムである。
本発明の第一実施形態に係る半導体封止プロセス用離型フィルムは、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が250MPa以上1500MPa以下である半導体封止プロセス用離型フィルムである。
(表面層(A))
表面層(A)に含まれる4−メチル−ペンテン−1重合体は、4−メチル−ペンテン−1の単独重合体であってもよく、また、それ以外の樹脂との共重合体であってもよい。4−メチル−ペンテン−1と共重合される樹脂としては、例えば炭素原子数2〜20のオレフィンが挙げられる。炭素原子数2〜20のオレフィンの例には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等が含まれる。これらのオレフィンは、単独であってもよいし、2種以上を組み合せてもよい。
本発明の一実施形態において、4−メチル−ペンテン−1重合体が共重合体である場合、4−メチル−ペンテン−1に由来する構成単位の割合は90〜99質量%であり、それ以外の樹脂に由来する構成単位の割合が1〜10質量%であることが好ましい。
4−メチル−ペンテン−1重合体は、公知の方法で製造されうる。例えば、チーグラ・ナッタ触媒、メタロセン系触媒等の公知の触媒を用いた方法により製造できるが、例えば、三井化学株式会社製TPX等、市販の共重合体であってもよい。
本発明の一実施形態において、表面層(A)を構成する樹脂の180℃における貯蔵弾性率E’は、5MPa以上50MPa以下である。180℃での貯蔵弾性率E’を5MPa以上とすることで、半導体封止プロセス用離型フィルムが柔らかくなりすぎて、封止プロセスにおいて皺が発生するのを抑制することができる。また、180℃での貯蔵弾性率E’を50MPa以下とすることで、半導体封止プロセス用離型フィルムが硬すぎて金型追従性が低下するのを抑制することができる。
表面層(A)の厚みは、特に制限はないが、1〜100μmであり、好ましくは3〜75μmであり、より好ましくは10〜40μmである。
本発明の一実施形態において、表面層(A)の厚さは、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さの10%以上80%以下であり、好ましくは20%以上70%以下であり、より好ましくは30%以上60%以下である。
表面層(A)の表面は、必要に応じて鏡面仕上げを施してもよい。表面層(A)の表面に鏡面仕上げを施す方法は、特に制限はないが、鏡面加工を施したロールを加圧圧着する等の一般的な方法が採用できる。また、表面層(A)の表面は、凹凸形状を有していてもよい。表面層(A)の表面に凹凸形状を付与する方法は、特に制限はないが、エンボス加工等の一般的な方法が採用できる。
表面層(A)に含まれる4−メチル−ペンテン−1重合体は、4−メチル−ペンテン−1の単独重合体であってもよく、また、それ以外の樹脂との共重合体であってもよい。4−メチル−ペンテン−1と共重合される樹脂としては、例えば炭素原子数2〜20のオレフィンが挙げられる。炭素原子数2〜20のオレフィンの例には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−ヘプタデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等が含まれる。これらのオレフィンは、単独であってもよいし、2種以上を組み合せてもよい。
本発明の一実施形態において、4−メチル−ペンテン−1重合体が共重合体である場合、4−メチル−ペンテン−1に由来する構成単位の割合は90〜99質量%であり、それ以外の樹脂に由来する構成単位の割合が1〜10質量%であることが好ましい。
4−メチル−ペンテン−1重合体は、公知の方法で製造されうる。例えば、チーグラ・ナッタ触媒、メタロセン系触媒等の公知の触媒を用いた方法により製造できるが、例えば、三井化学株式会社製TPX等、市販の共重合体であってもよい。
本発明の一実施形態において、表面層(A)を構成する樹脂の180℃における貯蔵弾性率E’は、5MPa以上50MPa以下である。180℃での貯蔵弾性率E’を5MPa以上とすることで、半導体封止プロセス用離型フィルムが柔らかくなりすぎて、封止プロセスにおいて皺が発生するのを抑制することができる。また、180℃での貯蔵弾性率E’を50MPa以下とすることで、半導体封止プロセス用離型フィルムが硬すぎて金型追従性が低下するのを抑制することができる。
表面層(A)の厚みは、特に制限はないが、1〜100μmであり、好ましくは3〜75μmであり、より好ましくは10〜40μmである。
本発明の一実施形態において、表面層(A)の厚さは、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さの10%以上80%以下であり、好ましくは20%以上70%以下であり、より好ましくは30%以上60%以下である。
表面層(A)の表面は、必要に応じて鏡面仕上げを施してもよい。表面層(A)の表面に鏡面仕上げを施す方法は、特に制限はないが、鏡面加工を施したロールを加圧圧着する等の一般的な方法が採用できる。また、表面層(A)の表面は、凹凸形状を有していてもよい。表面層(A)の表面に凹凸形状を付与する方法は、特に制限はないが、エンボス加工等の一般的な方法が採用できる。
(耐熱樹脂層(B))
本実施形態における耐熱樹脂層を構成する樹脂は、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムにおいて、半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が250MPa以上1500MPa以下となるものであれば特に制限されない。例えば、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニルスルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミドから選択される1種類以上の樹脂を用いることができる。
耐熱樹脂層(B)の厚みは、特に制限はないが、1〜100μmであり、好ましくは3〜75μmであり、より好ましくは10〜25μmである。
本発明の一実施形態において、耐熱樹脂層(B)の厚さは、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さの20%以上90%以下であり、好ましくは30%以上80%以下であり、より好ましくは40%以上70%以下である。
耐熱樹脂層(B)の表面は、必要に応じて鏡面仕上げを施してもよい。耐熱樹脂層(B)の表面に鏡面仕上げを施す方法は、特に制限はないが、鏡面加工を施したロールを加圧圧着する等の一般的な方法が採用できる。また、耐熱樹脂層(B)の表面は、凹凸形状を有していてもよい。耐熱樹脂層(B)の表面に凹凸形状を付与する方法は、特に制限はないが、エンボス加工等の一般的な方法が採用できる。
本実施形態における耐熱樹脂層を構成する樹脂は、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムにおいて、半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が250MPa以上1500MPa以下となるものであれば特に制限されない。例えば、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニルスルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミドから選択される1種類以上の樹脂を用いることができる。
耐熱樹脂層(B)の厚みは、特に制限はないが、1〜100μmであり、好ましくは3〜75μmであり、より好ましくは10〜25μmである。
本発明の一実施形態において、耐熱樹脂層(B)の厚さは、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さの20%以上90%以下であり、好ましくは30%以上80%以下であり、より好ましくは40%以上70%以下である。
耐熱樹脂層(B)の表面は、必要に応じて鏡面仕上げを施してもよい。耐熱樹脂層(B)の表面に鏡面仕上げを施す方法は、特に制限はないが、鏡面加工を施したロールを加圧圧着する等の一般的な方法が採用できる。また、耐熱樹脂層(B)の表面は、凹凸形状を有していてもよい。耐熱樹脂層(B)の表面に凹凸形状を付与する方法は、特に制限はないが、エンボス加工等の一般的な方法が採用できる。
(その他)
本発明の一実施形態において、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)との間に接着層(C)を有してもよい。接着層は、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを接着でき、樹脂封止工程や離型工程においても剥離しないものであり、本発明の効果を阻害しないものであれば、特に制限されないが、例えばエポキシ系熱硬化性接着剤やウレタン系接着剤を用いることができる。
また、本発明の一実施形態における各々の層は、本発明の効果を阻害しない範囲で、添加物を含有してもよい。本発明の効果を阻害しない範囲で、耐熱安定剤、耐候安定剤、発錆防止剤、耐銅害安定剤、帯電防止剤等、一般的に配合され得る公知の添加剤を含んでもよい。これらの添加剤の含有量は、各層を構成する樹脂100質量部に対して、0.01〜30質量部とすることができる。
本発明の一実施形態において、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)との間に接着層(C)を有してもよい。接着層は、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを接着でき、樹脂封止工程や離型工程においても剥離しないものであり、本発明の効果を阻害しないものであれば、特に制限されないが、例えばエポキシ系熱硬化性接着剤やウレタン系接着剤を用いることができる。
また、本発明の一実施形態における各々の層は、本発明の効果を阻害しない範囲で、添加物を含有してもよい。本発明の効果を阻害しない範囲で、耐熱安定剤、耐候安定剤、発錆防止剤、耐銅害安定剤、帯電防止剤等、一般的に配合され得る公知の添加剤を含んでもよい。これらの添加剤の含有量は、各層を構成する樹脂100質量部に対して、0.01〜30質量部とすることができる。
(フィルム)
本発明の一実施形態におけるフィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)は、250MPa以上1500MPa以下であり、半導体封止プロセス用離型フィルムとして有用である。本発明の一実施形態におけるフィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)は、好ましくは400MPa以上1400MPa以下であり、より好ましくは500MPa以上1000MPa以下である。
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の強度(F)は5000N/mm以上130000N/mm以下であり、好ましくは14500N/mm以上100000N/mm以下であり、より好ましくは15500N/mm以上55000N/mm以下である。また、半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の強度(F)は、式1に記載した方法で算出することができる。
180℃の強度(F)=180℃の貯蔵弾性率(E’1)×厚み(mm)・・・式1
本発明の一実施形態におけるフィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)は、250MPa以上1500MPa以下であり、半導体封止プロセス用離型フィルムとして有用である。本発明の一実施形態におけるフィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)は、好ましくは400MPa以上1400MPa以下であり、より好ましくは500MPa以上1000MPa以下である。
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の強度(F)は5000N/mm以上130000N/mm以下であり、好ましくは14500N/mm以上100000N/mm以下であり、より好ましくは15500N/mm以上55000N/mm以下である。また、半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の強度(F)は、式1に記載した方法で算出することができる。
180℃の強度(F)=180℃の貯蔵弾性率(E’1)×厚み(mm)・・・式1
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)は、23℃の貯蔵弾性率(E’2)の0.5倍以上1.0倍以下であり、好ましくは0.55倍以上0.9倍以下であり、より好ましくは0.6倍以上0.8倍以下である。半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が、23℃の貯蔵弾性率(E’2)の0.5倍以上であることにより、より高温での封止プロセスにおいても半導体封止プロセス用離型フィルムが柔らかくなりすぎず、封止プロセスにおいて皺が発生するのを抑制することができる。
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムの総厚さは、20μm以上125μm以下であり、好ましくは20μm以上100μm以下であり、より好ましくは25μm以上100μm以下である。
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムは、表面層(A)及び耐熱樹脂層(B)からなる2層のフィルムであるが、例えば表面層(A)/耐熱樹脂層(B)/表面層(A)からなる3層のフィルムであってもよく、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)との間に接着層(C)があってもよい。
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムは、1軸または2軸延伸されていてもよく、それによりフィルムの膜強度を高めることもできる。
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムの総厚さは、20μm以上125μm以下であり、好ましくは20μm以上100μm以下であり、より好ましくは25μm以上100μm以下である。
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムは、表面層(A)及び耐熱樹脂層(B)からなる2層のフィルムであるが、例えば表面層(A)/耐熱樹脂層(B)/表面層(A)からなる3層のフィルムであってもよく、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)との間に接着層(C)があってもよい。
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムは、1軸または2軸延伸されていてもよく、それによりフィルムの膜強度を高めることもできる。
[第二実施形態]
本発明の第二実施形態に係る半導体封止プロセス用離型フィルムは、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、前記耐熱樹脂層(B)の180℃の貯蔵弾性率(E’1)が500MPa以上2000MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルムである。
本発明の第二実施形態に係る半導体封止プロセス用離型フィルムは、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、前記耐熱樹脂層(B)の180℃の貯蔵弾性率(E’1)が500MPa以上2000MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルムである。
表面層(A)、耐熱樹脂層(B)の材料や厚さ、その他の成分、フィルム等については、第1実施形態と同様であるので、記載を省略する。
本実施形態において、耐熱樹脂層(B)を構成する樹脂の180℃における貯蔵弾性率(E’1)は、500MPa以上2000MPa以下であり、好ましくは1000MPa以上1700MPa以下であり、より好ましくは1100MPa以上1600MPa以下である。180℃での貯蔵弾性率E’を500MPa以上とすることで、半導体封止プロセス用離型フィルムが柔らかくなりすぎて、封止工程において皺が発生するのを抑制することができるだけでなく、耐熱樹脂層(B)が金型と接触する場合においても金型に対して離型性を確保することができる。また、180℃での貯蔵弾性率E’を2000MPa以下とすることで、半導体封止プロセス用離型フィルムが硬すぎて金型追従性が低下するのを抑制することができる。
本実施形態において、耐熱樹脂層(B)を構成する樹脂の180℃における貯蔵弾性率(E’1)は、500MPa以上2000MPa以下であり、好ましくは1000MPa以上1700MPa以下であり、より好ましくは1100MPa以上1600MPa以下である。180℃での貯蔵弾性率E’を500MPa以上とすることで、半導体封止プロセス用離型フィルムが柔らかくなりすぎて、封止工程において皺が発生するのを抑制することができるだけでなく、耐熱樹脂層(B)が金型と接触する場合においても金型に対して離型性を確保することができる。また、180℃での貯蔵弾性率E’を2000MPa以下とすることで、半導体封止プロセス用離型フィルムが硬すぎて金型追従性が低下するのを抑制することができる。
〔半導体封止プロセス用離型フィルムの製造方法〕
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムは、任意の方法で製造され得る。例えば、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)を共押出成形して積層することにより、半導体封止プロセス用離型フィルムを製造する方法(共押出し形成法)や、予め表面層(A)となるフィルムと、耐熱樹脂層(B)となるフィルムとを製造し、これらのフィルムを、接着層を介して積層(ラミネート)することにより、半導体封止プロセス用離型フィルムを製造する方法(接着法)等がある。
共押出し形成法における溶融押出手段は、特に限定されないが、例えばT型ダイやインフレーション型ダイを有する押出機などを用いることができる。接着法において、接着層を塗布する手段は、特に限定されないが、例えばロールコータ、ダイコータ、スプレーコータ等の各種コータを用いることができる。
本発明の一実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムは、任意の方法で製造され得る。例えば、表面層(A)と耐熱樹脂層(B)を共押出成形して積層することにより、半導体封止プロセス用離型フィルムを製造する方法(共押出し形成法)や、予め表面層(A)となるフィルムと、耐熱樹脂層(B)となるフィルムとを製造し、これらのフィルムを、接着層を介して積層(ラミネート)することにより、半導体封止プロセス用離型フィルムを製造する方法(接着法)等がある。
共押出し形成法における溶融押出手段は、特に限定されないが、例えばT型ダイやインフレーション型ダイを有する押出機などを用いることができる。接着法において、接着層を塗布する手段は、特に限定されないが、例えばロールコータ、ダイコータ、スプレーコータ等の各種コータを用いることができる。
〔電子部品の製造方法〕
本実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムを用いた電子部品は、半導体封止プロセス用離型フィルムを封止装置に取り付ける取付工程と、前記半導体封止プロセス用離型フィルムと基板上に配列された半導体を樹脂で封止する封止工程と、前記半導体封止プロセス用離型フィルムを剥がす離型工程と、を有する方法で製造される。
本発明の一実施形態においては、電子部品は以下の方法で製造される。まず、半導体封止プロセス用離型フィルムを、金型内に供給する。次いで、半導体封止プロセス用離型フィルムを上型の内面に配置する。次いで、金型内に、樹脂封止すべき半導体を配置すると共に、封止樹脂材料をセットし、型締めする。次いで、所定の加熱および加圧条件下、金型内に封止樹脂材料を注入する。このときの金型の温度は、一般的に150〜180℃であるが、本実施形態の半導体封止プロセス用離型フィルムを用いる場合は、より高い金型温度(例えば180〜200℃)であっても、一定以上の離型性、金型追従性を有し、皺の発生が少ないことから、封止樹脂材料の選択肢が広がるだけでなく、封止プロセスの時間を短縮することもできる。成形圧力は、例えば7〜12MPaであり、成形時間は、例えば1〜5分程度である。一定時間保持した後、上型と下型を開き、樹脂封止された半導体や離型フィルムを同時にまたは順次離型する。得られた半導体の余分な樹脂部分を除去することで、所望の電子部品を得ることができる。
本発明の離型フィルムは、半導体素子を樹脂封止する工程に限らず、金型を用いて各種樹脂を成形および離型する工程に好ましく使用できる。
本実施形態において、半導体封止プロセス用離型フィルムを用いた電子部品は、半導体封止プロセス用離型フィルムを封止装置に取り付ける取付工程と、前記半導体封止プロセス用離型フィルムと基板上に配列された半導体を樹脂で封止する封止工程と、前記半導体封止プロセス用離型フィルムを剥がす離型工程と、を有する方法で製造される。
本発明の一実施形態においては、電子部品は以下の方法で製造される。まず、半導体封止プロセス用離型フィルムを、金型内に供給する。次いで、半導体封止プロセス用離型フィルムを上型の内面に配置する。次いで、金型内に、樹脂封止すべき半導体を配置すると共に、封止樹脂材料をセットし、型締めする。次いで、所定の加熱および加圧条件下、金型内に封止樹脂材料を注入する。このときの金型の温度は、一般的に150〜180℃であるが、本実施形態の半導体封止プロセス用離型フィルムを用いる場合は、より高い金型温度(例えば180〜200℃)であっても、一定以上の離型性、金型追従性を有し、皺の発生が少ないことから、封止樹脂材料の選択肢が広がるだけでなく、封止プロセスの時間を短縮することもできる。成形圧力は、例えば7〜12MPaであり、成形時間は、例えば1〜5分程度である。一定時間保持した後、上型と下型を開き、樹脂封止された半導体や離型フィルムを同時にまたは順次離型する。得られた半導体の余分な樹脂部分を除去することで、所望の電子部品を得ることができる。
本発明の離型フィルムは、半導体素子を樹脂封止する工程に限らず、金型を用いて各種樹脂を成形および離型する工程に好ましく使用できる。
以下に実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、これらの実施例により本発明の解釈が限定されるものではない。
[材料]
実施例及び比較例では、以下の材料を用いた。
(表面層(A))
(A−1)ポリメチルペンテン樹脂フィルム、三井化学社製「DX845」
(A−2)ポリメチルペンテン樹脂フィルム、三井化学社製「MX004」
(A−3)ポリエチレン樹脂フィルム、東ソー社製「ニポロンハード6060」
(耐熱樹脂層(B))
(B−1)ポリエーテルスルフォン樹脂フィルム、住友化学社製「スミカエクセルPES4800G」
(B−2)ポリフェニルスルフォン樹脂フィルム、BASF社製「UltrasonP3010」
(B−3)ポリアリレート樹脂フィルム、ユニチカ社製「Uポリマー U−100」、Tg193℃
(B−4)ポリエーテルイミド樹脂フィルム、Sabic社製「UltemVH1003−1000」
(B−5)ポリカーボネート樹脂フィルム、帝人社製「K1300」
(B−6)ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、東レ社製「S10」
(接着層(C))
(C−1)エポキシ系熱硬化性接着剤、三菱ガス化学社製「マクシーブ M−100」と「マクシーブ C93−E」の1:1混合液
実施例及び比較例では、以下の材料を用いた。
(表面層(A))
(A−1)ポリメチルペンテン樹脂フィルム、三井化学社製「DX845」
(A−2)ポリメチルペンテン樹脂フィルム、三井化学社製「MX004」
(A−3)ポリエチレン樹脂フィルム、東ソー社製「ニポロンハード6060」
(耐熱樹脂層(B))
(B−1)ポリエーテルスルフォン樹脂フィルム、住友化学社製「スミカエクセルPES4800G」
(B−2)ポリフェニルスルフォン樹脂フィルム、BASF社製「UltrasonP3010」
(B−3)ポリアリレート樹脂フィルム、ユニチカ社製「Uポリマー U−100」、Tg193℃
(B−4)ポリエーテルイミド樹脂フィルム、Sabic社製「UltemVH1003−1000」
(B−5)ポリカーボネート樹脂フィルム、帝人社製「K1300」
(B−6)ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、東レ社製「S10」
(接着層(C))
(C−1)エポキシ系熱硬化性接着剤、三菱ガス化学社製「マクシーブ M−100」と「マクシーブ C93−E」の1:1混合液
耐熱樹脂層(B)および半導体封止プロセス用離型フィルムの貯蔵弾性率(引張粘弾性)は、以下の条件で測定した。
装置:動的粘弾性装置RSA−G2(TA Instruments社製)
測定条件:引張モード、
振動周波数:1Hz、
測定温度:23℃から5℃/分の速度で昇温し、サンプルが融解して測定不能になるまでの温度
測定方向:フィルムの長手方向(フィルム搬送方向)
評価項目:180℃における貯蔵弾性率E’1
23℃における貯蔵弾性率E’2
装置:動的粘弾性装置RSA−G2(TA Instruments社製)
測定条件:引張モード、
振動周波数:1Hz、
測定温度:23℃から5℃/分の速度で昇温し、サンプルが融解して測定不能になるまでの温度
測定方向:フィルムの長手方向(フィルム搬送方向)
評価項目:180℃における貯蔵弾性率E’1
23℃における貯蔵弾性率E’2
[実施例1]
表面層(A)として、三井化学社製ポリメチルペンテン樹脂(DX845)を300℃で溶融押出し、膜厚23μmのポリメチルペンテンフィルムを得た。耐熱樹脂層(B)として、住友化学社製ポリエーテルスルフォン(スミカエクセルPES4800G)を370℃で溶融押出し、膜厚23μmのポリエーテルスルフォンフィルムを得た。このポリエーテルスルフォンフィルムの片面に、三菱ガス化学社製エポキシ系熱硬化性接着剤(マクシーブ)を乾燥後の塗膜厚さが4μmとなるように塗布し、接着層を形成した。この接着層にポリメチルペンテンフィルムを、ドライラミネート装置で積層し、厚さ50μmの半導体封止プロセス用離型フィルムを得た。
表面層(A)として、三井化学社製ポリメチルペンテン樹脂(DX845)を300℃で溶融押出し、膜厚23μmのポリメチルペンテンフィルムを得た。耐熱樹脂層(B)として、住友化学社製ポリエーテルスルフォン(スミカエクセルPES4800G)を370℃で溶融押出し、膜厚23μmのポリエーテルスルフォンフィルムを得た。このポリエーテルスルフォンフィルムの片面に、三菱ガス化学社製エポキシ系熱硬化性接着剤(マクシーブ)を乾燥後の塗膜厚さが4μmとなるように塗布し、接着層を形成した。この接着層にポリメチルペンテンフィルムを、ドライラミネート装置で積層し、厚さ50μmの半導体封止プロセス用離型フィルムを得た。
[実施例2〜17、比較例1〜4]
表面層(A)、耐熱樹脂層(B)、接着層(C)を表1に記載の通りにした以外は、実施例1と同じ方法で半導体封止プロセス用離型フィルムを作製した。なお、実施例10については、共押出し法で作成して、2層構造でかつ厚さが50μmの半導体封止プロセス用離型フィルムとした。比較例3、4は各々単層構造でかつ厚さが50μmの半導体封止プロセス用離型フィルムとした。
表面層(A)、耐熱樹脂層(B)、接着層(C)を表1に記載の通りにした以外は、実施例1と同じ方法で半導体封止プロセス用離型フィルムを作製した。なお、実施例10については、共押出し法で作成して、2層構造でかつ厚さが50μmの半導体封止プロセス用離型フィルムとした。比較例3、4は各々単層構造でかつ厚さが50μmの半導体封止プロセス用離型フィルムとした。
得られた半導体封止プロセス用離型フィルムを、アピックヤマダ社製トランスファーモールド装置GTM−S MSを用いて、上型のパーティング面に真空吸着させた。次いで、粘着テープを貼り付けた半導体チップが搭載されたリードフレームを下型に配置し、型締めした。このとき、金型の温度(成形温度)を180℃、成形圧力を8MPa、成形時間を3分とした。そして、半導体チップが搭載されたリードフレームを封止樹脂で封止した後、樹脂封止に接触している半導体封止プロセス用離型フィルムを離型した。
実施例及び比較例で得られた半導体封止プロセス用離型フィルムについて、以下の評価を行い、結果を表1に示した。
[評価]
(金型追従性)
半導体封止プロセス用離型フィルムの金型追従性を、以下の基準で評価した。
3:半導体パッケージに、樹脂欠けが全くない
2:半導体パッケージに、樹脂欠けが端部に一部あった
1:半導体封止プロセス用離型フィルムが金型に追従せず、真空吸着できなかった
(金型追従性)
半導体封止プロセス用離型フィルムの金型追従性を、以下の基準で評価した。
3:半導体パッケージに、樹脂欠けが全くない
2:半導体パッケージに、樹脂欠けが端部に一部あった
1:半導体封止プロセス用離型フィルムが金型に追従せず、真空吸着できなかった
(皺・破れ)
半導体封止プロセス用離型フィルム、および半導体パッケージの樹脂封止面の皺の状態を、以下の基準で評価した。
3:半導体封止プロセス用離型フィルムに皺、破れが全くない
2:半導体封止プロセス用離型フィルムにはわずかに皺があるが、破れは生じなかった
1:半導体封止プロセス用離型フィルムに多数の皺があるか、破れが生じた
半導体封止プロセス用離型フィルム、および半導体パッケージの樹脂封止面の皺の状態を、以下の基準で評価した。
3:半導体封止プロセス用離型フィルムに皺、破れが全くない
2:半導体封止プロセス用離型フィルムにはわずかに皺があるが、破れは生じなかった
1:半導体封止プロセス用離型フィルムに多数の皺があるか、破れが生じた
(離型性)
半導体封止プロセス用離型フィルムの離型性を、以下の基準で評価した。
3:半導体封止プロセス用離型フィルムが、金型の開放と同時に剥がれる
2:半導体封止プロセス用離型フィルムが、金型の開放から10秒以内に剥がれる
1:半導体封止プロセス用離型フィルムが、半導体パッケージの樹脂封止面に密着しており、剥がれない
半導体封止プロセス用離型フィルムの離型性を、以下の基準で評価した。
3:半導体封止プロセス用離型フィルムが、金型の開放と同時に剥がれる
2:半導体封止プロセス用離型フィルムが、金型の開放から10秒以内に剥がれる
1:半導体封止プロセス用離型フィルムが、半導体パッケージの樹脂封止面に密着しており、剥がれない
Claims (8)
- 表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、
前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、
前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が250MPa以上1500MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルム。 - 表面層(A)と耐熱樹脂層(B)とを有する半導体封止プロセス用離型フィルムであって、
前記表面層(A)が4−メチル−ペンテン−1重合体を含み、
前記耐熱樹脂層(B)の180℃の貯蔵弾性率(E’1)が500MPa以上2000MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルム。 - 耐熱樹脂層(B)がポリエーテルスルフォン、ポリフェニルスルフォン、ポリアリレートから選択される少なくとも1種類の樹脂を含む、請求項1又は2に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
- 以下の式1から算出される半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の強度(F)が5000N/mm以上130000N/mm以下である、請求項1から3いずれか一項に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
180℃の強度(F)=180℃の貯蔵弾性率(E’1)×厚み(mm)・・・式1 - 前記半導体封止プロセス用離型フィルムの180℃の貯蔵弾性率(E’1)が23℃の貯蔵弾性率(E’2)の0.5倍以上1.0倍以下である、請求項1又は3又は4のいずれか一項に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
- 前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さが20μm以上125μm以下であり、前記耐熱樹脂層(B)の厚さが、前記半導体封止プロセス用離型フィルムの厚さの20%以上90%以下である、請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
- 前記表面層(A)と前記耐熱樹脂層(B)の間に、接着層(C)を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の半導体封止プロセス用離型フィルムを封止装置に取り付ける取付工程と、
前記半導体封止プロセス用離型フィルムと基板上に配列された半導体を樹脂で封止する封止工程と、
前記半導体封止プロセス用離型フィルムを剥がす離型工程と、を有する電子部品の製造方法。
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