KR20190139197A - 봉지용 필름, 봉지 구조체 및 봉지 구조체의 제조 방법 - Google Patents

봉지용 필름, 봉지 구조체 및 봉지 구조체의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

하기 식(1)로 표시되는 구조단위를 가지는 열경화성 수지와, 무기 충전재를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는, 봉지용 필름.
Figure pct00022

[식(1) 중, X1은 반응성 관능기를 나타내고, R1은 탄소수 2∼25의 탄화수소기를 나타냄]

Description

봉지용 필름, 봉지 구조체 및 봉지 구조체의 제조 방법
본 발명은, 봉지용 필름, 봉지 구조체 및 봉지 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 스마트폰 등으로 대표되는, 가지고 다니는 것을 전제로 만들어진 전자기기의 발달에 수반하여, 반도체 장치의 소형화, 박형화가 진행되고 있다. 마찬가지로, 거기에 사용되는 전자 부품 장치의 소형화, 박형화의 요구가 높아지고 있다. 그 때문에, 표면 탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave) 디바이스와 같은 가동부를 가지는 전자 부품을 패키지화하는 기술이 종종 검토되고 있다. SAW 디바이스는, 압전체(壓電體)의 박막 또는 압전 기판 상에 규칙성이 있는 빗형 전극이 형성된 전자 부품이며, 표면 탄성파를 이용하여, 특정한 주파수 대역의 전기 신호를 취출할 수 있는 전자 부품이다.
이와 같은 가동부를 가지는 전자 부품을 패키지화하는 경우, 가동부의 가동성을 확보하기 위한 공간을 설치할 필요가 있다. 예를 들면, SAW 디바이스에서는, 빗형 전극을 형성하고 있는 면에 다른 물질이 부착되면 원하는 주파수 특성이 얻어지지 않으므로, 중공(中空) 구조의 형성이 필수로 되고 있다.
종래, 중공 구조를 형성하기 위하여, 압전 기판 상에 리브 등을 형성한 후에 뚜껑을 덮는 봉지 방법이 행해져 왔다(예를 들면, 특허문헌 1). 그러나, 이 방법에서는, 공정수가 증가하는 것, 및 봉지 부분의 높이가 높은 것으로부터, 전자 부품 장치의 박형화가 어렵다는 과제가 있었다.
이에, 빗형 전극이 형성된 칩이 범프를 통하여 기판에 플립 칩 실장된 중공 구조체를 준비하고, 기판과 칩 사이에 중공 영역을 형성한 상태에서 칩의 봉지를 행하는 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 2 및 특허문헌 3).
일본공개특허 제2002-16466호 공보 일본특허 제4989402호 일본공개특허 제2016-175976호 공보
기판과 피봉지체(被封止體) 사이에 중공 영역을 형성한 상태에서 피봉지체를 봉지하는 경우, 피봉지체에 대한 우수한 매입성(埋入性)을 확보하면서, 중공 영역으로의 봉지 재료(봉지용 필름을 구성하는 수지 조성물)의 유입을 충분히 억제하는 것은 곤란하다. 예를 들면, 특허문헌 2 및 특허문헌 3의 기술에서는, 충분한 매입성을 확보하려고 한 경우, 기재(基材)와 피봉지체 사이의 중공 영역에 봉지 재료가 들어가는 경우가 있다.
이에, 본 발명은, 피봉지체에 대한 매입성이 우수하고, 또한 기판과 피봉지체 사이의 중공 영역으로의 봉지 재료의 유입을 충분히 억제할 수 있는 봉지용 필름, 상기 봉지용 필름을 사용한 봉지 구조체 및 상기 봉지 구조체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 먼저 봉지용 필름을 구성하는 수지 조성물의 용융 점도를 원하는 범위로 조정하는 것을 고려하고, 수지 조성물에 대하여 엘라스토머 성분을 첨가하는 것, 무기 충전재의 배합량을 조정하는 것 등을 검토하였다. 그러나, 이들 방법에 의해 용융 점도를 원하는 범위로 조정하는 것만으로 상기 과제를 해결하는 것은 곤란하였다. 본 발명자들은 열경화성 수지에 착안하고, 검토를 더 행한 바, 특정의 열경화성 수지의 주골격 중에 특정한 측쇄기를 도입함으로써, 봉지용 필름의 유동성 제어가 용이하게 되고, 피봉지체에 대한 우수한 매입성을 확보하면서, 기판과 피봉지체 사이의 중공 영역으로의 봉지 재료(봉지용 필름을 구성하는 수지 조성물)의 유입을 충분히 억제할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명의 일 측면은, 하기 식(1)로 표시되는 구조단위를 가지는 열경화성 수지와, 무기 충전재를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는, 봉지용 필름에 관한 것이다.
Figure pct00001
[식(1) 중, X1은 반응성 관능기를 나타내고, R1은 탄소수 2∼25의 탄화수소기를 나타냄]
상기 봉지용 필름에 의하면, 피봉지체에 대한 우수한 매입성을 확보하면서, 기판과 피봉지체 사이의 중공 영역으로의 봉지 재료의 유입을 충분히 억제할 수 있다. 즉, 상기 봉지용 필름에 의하면, 매입성과 중공 비(非)충전성을 양립할 수 있다. 또한, 상기 봉지용 필름에 의하면, 경화 후의 유리 전이 온도(Tg)가 충분해지기 쉬워, 봉지 구조체의 신뢰성(열 신뢰성)을 향상시키기 용이하다.
상기 열경화성 수지는, 하기 식(2)로 표시되는 구조단위를 더 포함해도 된다. 이 경우, 중공 비충전성을 충분히 유지하면서, 피봉지체에 대한 매입성을 더욱 향상시킬 수 있다.
Figure pct00002
[식(2) 중, X2는 반응성 관능기를 나타내고, R2는 수소 원자 또는 페닐기를 나타냄]
상기 X1은 수산기여도 된다. 이 경우, 내열성 및 난연성이 우수하다. 또한, 이와 같은 열경화성 수지는 저가로 제작할 수 있다.
상기 수지 조성물은 에폭시 수지를 더 함유해도 된다. 이 경우, 기계적 강도가 우수하고, 또한 경화 시의 수축이 적고, 치수 안정성이 우수하다. 또한, 내열성, 내수성 및 내약품성이 우수하고, 전기 절연성이 우수하다.
상기 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(1)로 표시되는 구조단위의 함유량은, 상기 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 20 몰% 이상이면 된다. 이 경우, 매입성과 중공 비충전성을 보다 고수준으로 양립할 수 있다.
상기 열경화성 수지의 중량 평균 분자량은 500 이상이어도 된다. 이 경우, 피봉지체에 대한 매입성과 중공 비충전성을 보다 고수준으로 양립할 수 있다.
상기 봉지용 필름의 막 두께는 20∼250㎛이면 된다.
상기 봉지용 필름은, 기판 상에 범프를 통하여 설치된 피봉지체를 봉지하는 용도로 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 일 측면은, 기판과, 상기 기판 상에 범프를 통하여 설치된 피봉지체를 포함하고, 상기 기판과 상기 피봉지체 사이에 중공 영역이 형성되어 있는, 중공 구조체를 준비하고, 상기 본 발명의 봉지용 필름에 의해 상기 피봉지체를 봉지하는, 봉지 구조체의 제조 방법에 관한 것이다. 이 방법에 의하면, 피봉지체가 충분히 매입되어 있고, 또한 중공 영역이 충분히 확보된 봉지 구조체 얻을 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 피봉지체는, 중공 영역측에 전극을 가지는 SAW 디바이스이면 된다. 상기 제조 방법에서는, SAW 디바이스를 충분히 매입할 수 있고, 또한 SAW 디바이스의 전극을 가지는 면에 봉지 재료가 부착되는 것을 충분히 억제할 수 있다. 그러므로, 상기 제조 방법에 의하면, SAW 디바이스의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 이유로부터, 상기 제조 방법에서는, 이와 같은 피봉지체를 구비하는 봉지 구조체(중공 봉지 구조체)의 제조에 있어서의 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면은, 기판과, 상기 기판 상에 범프를 통하여 설치된 피봉지체와, 상기 피봉지체를 봉지하는 상기 본 발명의 봉지용 필름의 경화물을 포함하고, 상기 기판과 상기 피봉지체 사이에 중공 영역이 형성되어 있는, 봉지 구조체에 관한 것이다. 상기 봉지 구조체에서는, 피봉지체가 충분히 매입되어 있고, 또한 중공 영역이 충분히 확보되어 있다.
상기 봉지 구조체에 있어서, 피봉지체는, 중공 영역측에 전극을 가지는 SAW이면 된다. 이 봉지 구조체에서는, SAW 디바이스가 충분히 매입되어 있고, 또한 SAW 디바이스의 전극을 가지는 면으로의 봉지 재료의 부착이 충분히 억제되고 있다. 그러므로, SAW 디바이스의 신뢰성이 우수하다.
본 발명에 의하면, 피봉지체에 대한 매입성이 우수하고, 또한 기판과 피봉지체 사이의 중공 영역으로의 봉지 재료의 유입을 충분히 억제할 수 있는 봉지용 필름, 상기 봉지용 필름을 사용한 봉지 구조체 및 상기 봉지 구조체의 제조 방법을 제공할 수 있다.
[도 1] 실시형태의 봉지용 필름을 포함하는 지지체가 부착된 봉지용 필름을 나타내는 모식 단면도이다.
[도 2] 중공 봉지 구조체의 제조 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이다.
본 명세서 중에 있어서, 「∼」를 이용하여 나타내어진 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 각각 최소값 및 최대값으로서 포함하는 범위를 나타낸다. 본 명세서 중에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 어떤 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 다른 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 바꿔 놓아도 된다. 본 명세서 중에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타나 있는 값으로 바꿔 놓아도 된다. 「A 또는 B」란, A 및 B 중 어느 한쪽을 포함하고 있으면 되고, 양쪽 모두 포함해도 된다. 본 명세서 중에 예시하는 재료는 특별히 단서가 붙지 않는 한, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 본 명세서 중에 있어서, 조성물 중의 각 성분의 함유량은, 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수 존재하는 경우, 특별히 단서가 붙지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 상기 복수의 물질의 합계량을 의미한다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 호적한 실시형태에 대하여 설명한다.
<봉지용 필름>
본 실시형태의 봉지용 필름은, 열경화성 성분 및 무기 충전재를 함유하는 필름형의 수지 조성물이다. 본 실시형태의 봉지용 필름은, 열경화성 성분으로서, 하기 식(1)로 표시되는 구조단위를 가지는 열경화성 수지를 함유한다.
Figure pct00003
[식(1) 중, X1은 반응성 관능기를 나타내고, R1은 탄소수 2∼25의 탄화수소기를 나타냄]
본 실시형태의 봉지용 필름은, 기판과, 이 기판 상에 설치된 피봉지체(예를 들면, SAW 디바이스 등의 전자 부품)와, 상기 기판과 상기 피봉지체 사이에 형성된 중공 영역을 포함하는 중공 구조체에 대하여 바람직하게 사용할 수 있다. 본 실시형태의 봉지 필름에 의하면, 피봉지체에 대한 매입성과 중공 비충전성을 양립할 수 있다. 이와 같은 효과가 얻어진다는 이유는 명확하지 않지만, 본 발명자들은 다음과 같이 추측하고 있다. 즉, 본 실시형태의 봉지용 필름에서는, 상기 식(1)로 표시되는 구조단위 중의 R1이 입체 장해로 됨으로써, 열경화성 수지의 봉지 필름 중에서의 유동이 억제되고, 중공 영역으로의 수지 조성물의 유입이 억제된다. 한편, R1이 적당한 크기이고, 봉지 시의 전단 응력에 의해 입체 장해가 완화되므로, 피봉지체에 대한 매입성이 저해되지 않는다. 이와 같은 이유로부터, 본 실시형태의 봉지 필름에 의하면, 상기 효과가 얻어진다고 추측된다.
그런데, 봉지용 필름에 과잉량의 엘라스토머를 첨가하는 것에 의해 봉지 재료(특히 열경화성 수지)의 중공 영역으로의 유입을 방지하는 것도 고려되지만, 이 방법으로는, 매입성이 저하되는 경우가 있을 뿐만 아니라, 경화 후의 Tg가 저하되는 경우가 있어, 봉지 구조체의 신뢰성(열 신뢰성)의 확보가 곤란해질 수 있다. 한편, 본 실시형태의 봉지용 필름에서는, 과잉량의 엘라스토머을 사용할 필요가 없고, 또한, 상기 식(1)로 표시되는 구조단위를 가지므로, 경화 후의 Tg를 충분히 확보할 수 있다.
(열경화성 성분)
열경화성 성분으로서는 열경화성 수지, 경화제, 경화 촉진제 등을 들 수 있다. 열경화성 성분은 경화제 및/또는 경화 촉진제를 포함하지 않고, 열경화성 수지를 포함해도 된다. 또한, 열경화성 성분은, 적어도 상기 식(1)로 표시되는 구조단위를 가지는 열경화성 수지(이하, 「제1 열경화성 수지」라고도 함)를 함유하지만, 제1 열경화성 수지 이외의 열경화성 수지(이하, 「제2 열경화성 수지」라고도 함)를 더 함유하고 있어도 된다.
[제1 열경화성 수지]
제1 열경화성 수지는 적어도 상기 식(1)로 표시되는 구조단위를 가진다.
X1로 표시되는 반응성 관능기는, 다른 반응성 관능기와 열에 의해 반응할 수 있는 관능기이면 된다. 본 실시형태에서는, 예를 들면 제1 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기가 다른 반응성 관능기와 열에 의해 반응함으로써 3차 가교 구조가 형성되고, 봉지용 필름이 경화된다. 반응성 관능기로서는 수산기, 에폭시기, 카르복실기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 저가로 제작할 수 있는 관점 및 내열성 및 난연성이 우수한 관점에서, 수산기(페놀성 수산기)인 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 제1 열경화성 수지는 페놀 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 반응성 관능기와 반응하는 다른 반응성 관능기는, 제1 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기이면 되고, 제2 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기여도 되고, 경화제가 가지는 반응성 관능기여도 된다.
R1로 표시되는 탄화수소기는 직쇄형 또는 분지형(分枝形) 중 어느 것이어도 된다. 또한, 탄화수소기는 포화 또는 불포화 중 어느 것이어도 된다. 탄화수소기가 불포화 탄화수소기인 경우, 불포화 탄화수소기는 2 이상의 불포화 결합을 가지고 있어도 된다.
탄화수소기의 탄소수는, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 4 이상인 것이 바람직하고, 8 이상인 것이 보다 바람직하며, 10 이상인 것이 더욱 바람직하고, 15 이상인 것이 특히 바람직하다. 특히, 탄화수소기의 탄소수가 15 이상인 경우, 탄성률을 저감할 수 있고, 또한 깨짐성 및 휨성을 향상시킬 수 있다. 탄화수소기의 탄소수는, 매입성이 보다 양호해지는 관점에서, 22 이하여도 되고, 20 이하여도 되며, 18 이하여도 된다. 전술한 상한값 및 하한값은 임의로 조합할 수 있다. 따라서, 탄화수소기의 탄소수는, 예를 들면 4∼22여도 되고, 8∼20이어도 되며, 10∼18이어도 되고, 15∼18이어도 된다. 그리고, 이하와 같은 기재에 있어서도, 개별로 기재한 상한값 및 하한값은 임의로 조합 가능하다.
본 실시형태에서는, 탄화수소기의 주쇄가 길수록 중공 비충전성이 양호해지기 쉽고, 경화 후의 Tg가 충분해지기 쉽다. 이와 같은 관점에서, 탄화수소기가 분지형인 경우, 분지형 탄화수소기의 주쇄의 탄소수는 2 이상이어도 되고, 4 이상이어도 되며, 6 이상이어도 된다. 분지형 탄화수소기의 주쇄의 탄소수는, 매입성이 보다 양호하게 되는 관점에서, 22 이하여도 되고, 20 이하여도 되며, 18 이하여도 된다.
직쇄형 탄화수소기로서는, 예를 들면, -(CH2)14CH3, -(CH2)7CH=CH(CH2)5CH3, -(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)2CH3, -(CH2)7CH=CHCH2CH=CHCH=CHCH3, -(CH2)7CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH2 등을 들 수 있다.
분지형 탄화수소기로서는, 예를 들면, -C(CH3)2CH3, -C(CH3)2CH2C(CH3)2CH3 등을 들 수 있다.
상기 식(1)에서의 R1의 위치는, -X1에 대하여 오르토위, 메타위 또는 파라위 중 어느 것이어도 된다. 입체 장해를 일으키기 어렵고, 반응성이 우수한 관점에서, R1의 위치는, -X1에 대하여 파라위인 것이 바람직하다.
결합손(-* 및 -CH2-*)의 위치는, -X1에 대하여 오르토위, 메타위 또는 파라위 중 어느 것이어도 된다. R1이 미치는 범위가 넓어지는 관점에서, 결합손의 위치는, X1에 대하여 오르토위인 것이 바람직하다. 예를 들면, 식(1)로 표시되는 구조단위는, 하기 식(1a)로 표시되는 구조단위를 포함하고 있어도 된다.
Figure pct00004
[식(1a) 중, X1은 상기 식(1) 중의 X1과 동일하고, R1은 상기 식(1) 중의 R1과 동일함]
제1 열경화성 수지는, 상기 식(1)로 표시되는 구조단위만으로 이루어져 있어도 된다. 이 경우, 상기 식(1)로 표시되는 구조단위는 복수이면 된다. 상기 식(1)로 표시되는 구조단위가 복수인 경우, 복수의 X1은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 복수의 R1은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. 제1 열경화성 수지는, 예를 들면 상이한 복수의 구조단위로 이루어지는 랜덤 공중합체이면 되고, 블록 공중합이어도 된다.
상기 식(1)로 표시되는 구조단위가 복수인 경우, 제1 열경화성 수지는, R1이 탄소수 6 이상의 탄화수소기인 구조단위(1A)와, R1이 탄소수 5 이하의 탄화수소기인 구조단위(1B)를 포함하는 것이 바람직하다.
Figure pct00005
[식(1A) 중, X1은 상기 식(1) 중의 X1과 동일하고, R1A는 탄소수 6 이상의 탄화수소기를 나타냄]
Figure pct00006
[식(1B) 중, X1은 상기 식(1) 중의 X1과 동일하고, R1B는 탄소수 5 이하의 탄화수소기를 나타냄]
제1 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(1)로 표시되는 구조단위 중, 구조단위(1A)의 함유량은, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 20 몰% 이상이면 되고, 30 몰% 이상이어도 되며, 40 몰% 이상이어도 된다. 구조단위(1A)의 함유량은, 매입성이 보다 양호해지는 관점에서, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 100 몰% 이하이면 되고, 90 몰% 이하여도 되며, 80 몰% 이하여도 된다. 이들의 관점에서, 구조단위(1A)의 함유량은, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 20∼100 몰%이면 되고, 30∼90 몰%여도 되며, 40∼80 몰%여도 된다.
제1 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(1)로 표시되는 구조단위 중, 구조단위(1B)의 함유량은, 매입성이 보다 양호해지는 관점에서, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 0 몰% 초과이면 되고, 10 몰% 이상이어도 되며, 20 몰% 이상이어도 된다. 구조단위(1B)의 함유량은, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 80 몰% 이하이면 되고, 70 몰% 이하여도 되고, 60 몰% 이하여도 된다. 이들의 관점에서, 구조단위(1B)의 함유량은, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 0 몰% 초과 80 몰% 이하이면 되고, 10∼70 몰%여도 되고, 20∼60 몰%여도 된다.
구조단위(1B)에 대한 구조단위(1A)의 몰비는, 피봉지체에 대한 매입성과 중공 비충전성을 보다 고수준으로 양립할 수 있는 관점에서, 0.5 이상이면 되고, 또한, 3.0 이하이면 된다. 따라서, 구조단위(1B)에 대한 구조단위(1A)의 몰비는, 예를 들면 0.5∼3.0이면 된다.
제1 열경화성 수지는, 상기 식(1)로 표시되는 구조단위 이외의 다른 구조단위를 더 가지고 있어도 된다. 다른 구조 단위로서는, 예를 들면 하기 식(2)로 표시되는 구조단위를 들 수 있다.
Figure pct00007
[식(2) 중, X2는 반응성 관능기를 나타내고, R2는 수소 원자 또는 페닐기를 나타내며, 식(2)로 표시되는 구조단위가 복수인 경우, 복수의 X2는 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 복수의 R2는 각각 동일해도 되고 상이해도 됨]
X2로 표시되는 반응성 관능기의 예로서는, X1의 예와 동일한 것을 들 수 있고, 바람직한 것의 예도 동일하다.
상기 식(2)에 있어서의 R2의 위치는, -X2에 대하여 오르토위, 메타위 또는 파라위 중 어느 것이어도 된다. 입체 장해를 일으키기 어렵고, 반응성이 우수한 관점에서, R2의 위치는, -X2에 대하여 파라위인 것이 바람직하다.
결합손(-* 및 -CH2-*)의 위치는, -X2에 대하여 오르토위, 메타위 또는 파라위 중 어느 것이어도 된다. 열경화성 수지의 부피가 작아지고, 반응성이 향상되는 관점에서, 결합손의 위치는, -X2에 대하여 오르토위인 것이 바람직하다. 예를 들면, 식(2)로 표시되는 구조단위는, 하기 식(2b)로 표시되는 구조단위를 포함하고 있어도 된다.
Figure pct00008
[식(2b) 중, X2는 상기 식(2) 중의 X2와 동일하고, R2는 상기 식(2) 중의 R2와 동일함]
제1 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(1)로 표시되는 구조단위의 함유량은, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 20 몰% 이상이면 되고, 30 몰% 이상이어도 되고, 40 몰% 이상이어도 된다. 제1 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(1)로 표시되는 구조단위의 함유량은, 매입성이 보다 양호해지는 관점에서, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 100 몰% 이하이면 되고, 90 몰% 이하여도 되고, 80 몰% 이하여도 된다. 이들의 관점에서, 제1 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(1)로 표시되는 구조단위의 함유량은, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 20∼100 몰%이면 되고, 30∼90 몰%여도 되고, 40∼80 몰%여도 된다.
제1 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(2)로 표시되는 구조단위의 함유량은, 매입성이 보다 양호해지는 관점에서, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 0 몰% 초과이면 되고, 10 몰% 이상이어도 되며, 20 몰% 이상이어도 된다. 제1 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(2)로 표시되는 구조단위의 함유량은, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 80 몰% 이하이면 되고, 70 몰% 이하여도 되며, 60 몰% 이하여도 된다. 이들의 관점에서, 제1 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(2)로 표시되는 구조단위의 함유량은, 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 0 몰% 초과 80 몰% 이하이면 되고, 10∼70 몰%여도 되며, 20∼60 몰%여도 된다.
제1 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(2)로 표시되는 구조단위에 대한 상기 식(1)로 표시되는 구조단위의 몰비는, 피봉지체에 대한 매입성과 중공 비충전성을 보다 고수준으로 양립할 수 있는 관점에서, 0.5 이상이면 되고, 또한, 3.0 이하이면 된다. 따라서, 상기 식(2)로 표시되는 구조단위에 대한 상기 식(1)로 표시되는 구조단위의 몰비는, 예를 들면 0.5∼3.0이면 된다.
제1 열경화성 수지의 중량 평균 분자량은, 피봉지체에 대한 매입성과 중공 비충전성을 보다 고수준으로 양립할 수 있는 관점에서, 500∼1000000이면 되고, 500∼500000이어도 되고, 500∼300000이어도 된다. 그리고, 중량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피법(GPC)으로 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 이용한 폴리스티렌 환산값이다.
제1 열경화성 수지의 반응성 관능기 당량은, 수지의 가교점이 많아지고, 경화 후의 Tg가 높아지는 관점에서, 100g/eq. 이상, 110g/eq. 이상, 120g/eq. 이상 또는 130g/eq. 이상이면 되고, 또한, 동일한 관점에서, 250g/eq. 이하, 240g/eq. 이하, 210g/eq. 이하 또는 200g/eq. 이하이면 된다. 따라서, 제1 열경화성 수지의 반응성 관능기 당량은, 예를 들면 100∼250g/eq.이면 되고, 110∼240g/eq.이어도 되며, 120∼210g/eq.이어도 되고, 130∼200g/eq. 이어도 된다. 그리고, 「반응성 관능기 당량」이란, 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기 1당량(1eq.)당 열경화성 수지의 질량(g/eq.)을 의미한다. 반응성 관능기 당량은, 예를 들면 반응성 관능기가 에폭시기인 경우에는, 열경화성 수지를 클로로포름에 용해시킨 후, 얻어지는 용액에 아세트산 및 브롬화테트라에틸암모늄아세트산 용액을 첨가하고, 과염소산아세트산 표준액에 의해 전위차 적정(滴定)하고, 모든 에폭시기가 반응한 종점을 검출함으로써 측정된다. 또한, 반응성 관능기 당량이 수산기인 경우에는, 열경화성 수지에 아세틸화 시약을 더하여, 글리세린욕 중에서 가열하고, 방랭한 후, 지시약으로서 페놀프탈레인 용액을 더하여, 수산화칼륨에탄올 용액으로 적정함으로써 측정된다.
제1 열경화성 수지는, 필름 표면의 깨짐 및 금의 발생을 억제하기 쉬운 관점에서, 25℃에서 액상이면 된다. 그리고, 「25℃에서 액상」이란, E형 점도계로 측정한 25℃에서의 점도가 400Pa·s 이하인 것을 가리킨다.
상기 식(1)로 표시되는 구조단위를 가지는 수지는, 예를 들면 하기 식(3)으로 표시되는 화합물을 종래 공지의 방법에 의해 중합시킴으로써 얻을 수 있다. 또한, 상기 식(1)로 표시되는 구조단위와, 상기 식(2)로 표시되는 구조단위를 가지는 수지는, 하기 식(3)으로 표시되는 화합물과, 하기 식(4)로 표시되는 화합물을 종래 공지의 방법에 의해 공중합시킴으로써 얻을 수 있다.
Figure pct00009
[식(3) 중, X1은 상기 식(1) 중의 X1과 동일하고, R1은 상기 식(1) 중의 R1과 동일하며, R1의 위치는, -X1에 대하여 오르토위, 메타위 또는 파라위 중 어느 것이어도 됨]
Figure pct00010
[식(4) 중, X2는 상기 식(2) 중의 X2와 동일하고, R2는 상기 식(2) 중의 R2와 동일하며, R2의 위치는, -X2에 대하여 오르토위, 메타위 또는 파라위 중 어느 것이어도 됨]
예를 들면, X1이 수산기인 경우, 제1 열경화성 수지는, 하기 식(3a)로 표시되는 치환기 함유 페놀과, 포름알데히드와, 경우에 따라 하기 식(4a)로 표시되는 치환기 함유 페놀을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 본 실시형태에서는, 식(3a)로 표시되는 치환기 함유 페놀 및 식(4a)로 표시되는 치환기 함유 페놀의 사용량을 조정하는 것 등에 의해, 제1 열경화성 수지가 가지는 각 구조단위의 함유량을 조정할 수 있다.
Figure pct00011
[식(3a) 중, R1은 상기 식(1) 중의 R1과 동일하고, R1의 위치는, -OH에 대하여 오르토위, 메타위 또는 파라위 중 어느 것이어도 됨]
Figure pct00012
[식(4a) 중, R2는 상기 식(2) 중의 R2와 동일하고, R2의 위치는, -OH에 대하여 오르토위, 메타위 또는 파라위 중 어느 것이어도 됨]
또한, 예를 들면, X1이 에폭시기인 경우, 제1 열경화성 수지는, 상기 식(3a)로 표시되는 치환기 함유 페놀과 에피클로로히드린을 30% NaOH 용액 중에서 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 본 실시형태에서는, 식(3a)로 표시되는 치환기 함유 페놀 및 식(4a)로 표시되는 치환기 함유 페놀의 사용량을 조정하는 것 등에 의해, 제1 열경화성 수지가 가지는 각 구조단위의 함유량을 조정할 수 있다.
제1 열경화성 수지의 함유량은, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 1 질량% 이상이면 되고, 3 질량% 이상이어도 되며, 5 질량% 이상이어도 된다. 제1 열경화성 수지의 함유량은, 매입성이 보다 양호해지는 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 50 질량% 이하이면 되고, 30 질량% 이하여도 되며, 10 질량% 이하여도 된다. 따라서, 제1 열경화성 수지의 함유량은, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 예를 들면 1∼50 질량%이면 되고, 3∼30 질량%여도 되며, 5∼10 질량%여도 된다.
[제2 열경화성 수지]
제2 열경화성 수지로서는 에폭시 수지, 페놀 수지, 페녹시 수지, 시아네이트 수지, 열경화성 폴리이미드, 멜라민 수지, 요소 수지, 불포화 폴리에스테르, 알키드 수지, 폴리우레탄 등을 들 수 있다. 제2 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기는, 제1 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기와 열에 의해 반응하는 관능기인 것이 바람직하다. 예를 들면, 제1 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기가 수산기(페놀성 수산기)인 경우, 제2 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기는 에폭시기인 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 제1 열경화성 수지가 페놀 수지인 경우, 제2 열경화성 수지는 에폭시 수지인 것이 바람직하다. 이 경우, 기계적 강도가 우수하고, 또한 경화 시의 수축이 적고, 치수 안정성이 우수하다. 또한, 내열성, 내수성 및 내약품성이 우수하고, 전기 절연성이 우수하다. 제2 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기는, 제1 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기와 동일하면 된다. 예를 들면, 제1 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기가 수산기(페놀성 수산기)인 경우, 제2 열경화성 수지가 가지는 반응성 관능기는 수산기(페놀성 수산기)이면 된다. 이 경우, 열경화성 성분으로서 경화제를 사용할 수 있다.
에폭시 수지로서는, 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 수지이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 에폭시 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 AP형 에폭시 수지, 비스페놀 AF형 에폭시 수지, 비스페놀 B형 에폭시 수지, 비스페놀 BP형 에폭시 수지, 비스페놀 C형 에폭시 수지, 비스페놀 E형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 G형 에폭시 수지, 비스페놀 M형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지(헥산디올 비스페놀 S 디글리시딜에테르 등), 비스페놀 P형 에폭시 수지, 비스페놀 PH형 에폭시 수지, 비스페놀 TMC형 에폭시 수지, 비스페놀 Z형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 비크실레놀형 에폭시 수지(비크실레놀디글리시딜에테르 등), 수첨(水添) 비스페놀 A형 에폭시 수지(수첨 비스페놀 A 글리시딜에테르 등), 및 이들 수지의 이염기산 변성 디글리시딜에테르형 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 에폭시 수지는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
필름 표면의 깨짐 및 금의 발생을 억제하기 쉬운 관점에서, 에폭시 수지는 25℃에서 액상인 에폭시 수지(액상 에폭시 수지)이면 된다. 액상 에폭시 수지로서는, 비스페놀 A형의 글리시딜에테르, 비스페놀 AD형의 글리시딜에테르, 비스페놀 S형의 글리시딜에테르, 비스페놀 F형의 글리시딜에테르, 수첨 비스페놀 A형의 글리시딜에테르, 에틸렌옥사이드 부가체 비스페놀 A형의 글리시딜에테르, 프로필렌옥사이드 부가체 비스페놀 A형의 글리시딜에테르, 나프탈렌 수지의 글리시딜에테르, 3관능형 또는 4관능형의 글리시딜아민 등을 들 수 있다.
시판되고 있는 에폭시 수지로서는, 예를 들면 미쓰비시 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 상품명 「jER825」(비스페놀 A형 에폭시 수지, 에폭시 당량: 175g/eq.), 미쓰비시 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 상품명 「jER806」(비스페놀 F형 에폭시 수지, 에폭시 당량: 160g/eq.), DIC 가부시키가이샤 제조의 상품명 「HP-4032D」(나프탈렌형 에폭시 수지, 에폭시 당량: 141g/eq.), DIC 가부시키가이샤 제조의 상품명 「EXA-4850」 등의 유연 강인성 에폭시 수지, DIC 가부시키가이샤 제조의 상품명 「HP-4700」(4관능 나프탈렌형 에폭시 수지), 상품명 「HP-4750」(3관능 나프탈렌형 에폭시 수지), 상품명 「HP-4710」(4관능 나프탈렌형 에폭시 수지), 상품명 「에피클론 N-770」(페놀 노볼락형 에폭시 수지), 상품명 「에피클론 N-660」(크레졸 노볼락형 에폭시 수지) 및 상품명 「에피클론 HP-7200H」 (디시클로펜타디엔형 에폭시 수지), 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤 제조의 상품명 「EPPN-502H」(트리스페닐메탄형 에폭시 수지) 및 상품명 「NC-3000」(비페닐아랄킬형 에폭시 수지), 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 상품명 「ESN-355」(나프탈렌형 에폭시 수지), 미쓰비시 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 상품명 「YX-8800」(안트라센형 에폭시 수지), 스미토모 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 상품명 「ESCN-190-2」(o-크레졸 노볼락형 에폭시 수지) 등을 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는 각각 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
페놀 수지로서는 1분자 중에 2개 이상의 페놀성 수산기를 가지는 것이면, 특별히 제한없이 공지의 페놀 수지를 사용할 수 있다. 페놀 수지로서는, 예를 들면 페놀류 및/또는 나프톨류와 알데히드류를 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜 얻어지는 수지, 비페닐 골격형 페놀 수지, 파라크실릴렌 변성 페놀 수지, 메타크실릴렌·파라크실릴렌 변성 페놀 수지, 멜라민 변성 페놀 수지, 테르펜 변성 페놀 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀 수지, 시클로펜타디엔 변성 페놀 수지, 다환 방향환 변성 페놀 수지, 크실릴렌 변성 나프톨 수지 등을 들 수 있다. 페놀류로서는 페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르시놀, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F 등을 들 수 있다. 나프톨류로서는 α-나프톨, β-나프톨, 디히드록시나프탈렌 등을 들 수 있다. 알데히드류로서는 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 벤즈알데히드, 살리실알데히드 등을 들 수 있다.
시판되고 있는 페놀 수지로서는, 아사히 유키자이 고교 가부시키가이샤 제조의 상품명 「PAPS-PN2」(노볼락형 페놀 수지), 에어·워터 가부시키가이샤 제조의 상품명 「SK 레진 HE200C-7」(비페닐아랄킬형 페놀 수지), 상품명 「HE910-10」(트리스페닐메탄형 페놀 수지), 메이와 가세이 가부시키가이샤 제조의 상품명 「MEH-7000」, 「DL-92」, 「H-4」 및 「HF-1M」, 군에이 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조의 상품명 「LVR-8210DL」, 「ELP」시리즈 및 「NC」시리즈, 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 상품명 「SN-100, SN-300, SN-395, SN-400」(나프탈렌형 페놀 수지), 및 히타치 가세이 가부시키가이샤 제조의 상품명 「HP-850N」(노볼락형 페놀 수지) 등을 들 수 있다.
제2 열경화성 수지의 반응성 관능기 당량은, 수지끼리의 가교점을 적게 하고, 경화 수축을 저감하는 것에 의해, 휨성 및 깨짐성을 개선할 수 있는 관점에서, 100g/eq. 이상, 120g/eq. 이상 또는 140g/eq. 이상이면 되고, 또한, 같은 관점에서, 500g/eq. 이하, 400g/eq. 이하 또는 300g/eq. 이하이면 된다. 따라서, 제2 열경화성 수지의 반응성 관능기 당량은, 예를 들면 100∼500g/eq.이면 되고, 120∼400g/eq.여도 되고, 140∼300g/eq.여도 된다.
제2 열경화성 수지가 에폭시 수지를 포함하는 경우, 에폭시 수지의 함유량은, 매입성이 보다 양호해지는 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 1 질량% 이상이면 되고, 3 질량% 이상이어도 되며, 5 질량% 이상이어도 된다. 에폭시 수지의 함유량은, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 50 질량% 이하이면 되고, 30 질량% 이하여도 되며, 10 질량% 이하여도 된다. 따라서, 에폭시 수지의 함유량은, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 예를 들면 1∼50 질량%이면 되고, 3∼30 질량%여도 되며, 5∼10 질량%여도 된다.
제2 열경화성 수지가 액상 에폭시 수지를 포함하는 경우, 액상 에폭시 수지의 함유량은, 필름 표면의 깨짐 및 금의 발생을 억제하기 쉬운 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 0.5 질량% 이상이 바람직하고, 1 질량% 이상이 보다 바람직하며, 3 질량% 이상이 더욱 바람직하고, 5 질량% 이상이 특히 바람직하며, 7 질량% 이상이 지극히 바람직하고, 9 질량% 이상이 대단히 바람직하다. 액상 에폭시 수지의 함유량은, 필름의 택성이 과잉으로 높아지는 것을 억제하기 쉬운 관점, 및 에지 퓨전(edge fusion)을 억제하기 쉬운 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 20 질량% 이하가 바람직하고, 15 질량% 이하가 보다 바람직하며, 13 질량% 이하가 더욱 바람직하다. 이들의 관점에서, 액상 에폭시 수지의 함유량은, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 0.5∼20 질량%가 바람직하고, 1∼20 질량%가 보다 바람직하며, 3∼20 질량%가 더욱 바람직하고, 5∼20 질량%가 특히 바람직하며, 7∼15 질량%가 지극히 바람직하고, 9∼13 질량%가 대단히 바람직하다.
액상 에폭시 수지의 함유량은, 필름 표면의 깨짐 및 금의 발생을 억제하기 쉬운 관점에서, 제2 열경화성 수지의 총 질량을 기준으로 하여, 20 질량% 이상이 바람직하고, 30 질량% 이상이 보다 바람직하며, 50 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 액상 에폭시 수지의 함유량은, 필름의 택성이 과잉으로 높아지는 것을 억제하기 쉬운 관점, 및 에지 퓨전을 억제하기 쉬운 관점에서, 제2 열경화성 수지의 총 질량을 기준으로 하여, 95 질량% 이하가 바람직하고, 90 질량% 이하가 보다 바람직하며, 80 질량% 이하가 더욱 바람직하다. 이들의 관점에서, 액상 에폭시 수지의 함유량은, 제2 열경화성 수지의 총 질량을 기준으로 하여, 20∼95 질량%가 바람직하고, 30∼90 질량%가 보다 바람직하며, 50∼80 질량%가 더욱 바람직하다. 액상 에폭시 수지의 함유량은, 제2 열경화성 수지의 총 질량을 기준으로 하여 100 질량%여도 된다.
제2 열경화성 수지가 페놀 수지를 포함하는 경우, 페놀 수지의 함유량은, 매입성이 보다 양호해지는 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 1 질량% 이상이면 되고, 3 질량% 이상이어도 되며, 5 질량% 이상이어도 된다. 페놀 수지의 함유량은, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 50 질량% 이하이면 되고, 30 질량% 이하여도 되고, 10 질량% 이하여도 된다. 따라서, 페놀 수지의 함유량은, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 예를 들면, 1∼50 질량%이면 되고, 3∼30 질량%여도 되고, 5∼10 질량%여도 된다.
본 실시형태에서는, 피봉지체에 대한 매입성과 중공 비충전성을 보다 고수준으로 양립할 수 있는 관점에서, 열경화 성분이 에폭시 수지 및 페놀 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 제1 열경화성 수지가 페놀 수지를 포함하고, 또한 제2 열경화성 수지가 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 수지 조성물에 포함되는 모든 에폭시 수지의 함유량 및 페놀 수지의 함유량은, 수지 조성물 중의 페놀성 수산기의 몰수 M1에 대한 에폭시기의 몰수 M2의 비를 기준으로 하여 설정할 수 있다.
수지 조성물 중의 페놀성 수산기의 몰수 M1에 대한 에폭시기의 몰수 M2의 비(M2/M1)는 0.7 이상, 0.8 이상 또는 0.9 이상이면 되고, 또한, 2.0 이하, 1.8 이하 또는 1.7 이하이면 된다. 따라서, 비(M2/M1)는, 예를 들면 0.7∼2.0이면 되고, 0.8∼1.8이어도 되고, 0.9∼1.7이어도 된다.
[경화제]
경화제(열경화성 수지에 해당하는 성분은 제외함)로서는 특별히 한정되지 않지만, 페놀계 경화제, 산무수물계 경화제, 활성 에스테르계 경화제, 시아네이트에스테르계 경화제 등을 들 수 있다. 경화제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
경화제의 함유량은, 열경화성 수지의 경화성이 우수한 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 1∼20 질량%이면 되고, 2∼15 질량%여도 되고, 3∼10 질량%여도 된다.
[경화 촉진제]
경화 촉진제로서는 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 아민계의 경화 촉진제 및 인계의 경화 촉진제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 경화 촉진제로서는, 특히, 우수한 열전도율을 가지는 경화물을 얻기 쉬운 관점, 유도체가 풍부한 관점, 및 원하는 활성 온도를 얻기 쉬운 관점에서, 아민계의 경화 촉진제가 바람직하고, 이미다졸 화합물, 지방족 아민 및 지환족 아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하고, 이미다졸 화합물이 더욱 바람직하다. 이미다졸 화합물로서는 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸 등을 들 수 있다. 경화 촉진제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 경화 촉진제의 시판품으로서는, 시코쿠 가세이 고교 가부시키가이샤 제조의 「2P4MZ」 및 「1B2MZ」등을 들 수 있다.
경화 촉진제의 함유량은, 열경화성 수지의 합계량을 기준으로 하여, 하기의 범위가 바람직하다. 경화 촉진제의 함유량은, 충분한 경화 촉진 효과를 얻기 쉬운 관점에서, 0.01 질량% 이상이 바람직하고, 0.1 질량% 이상이 보다 바람직하며, 0.3 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 경화 촉진제의 함유량은, 봉지용 필름을 제조할 때의 공정[예를 들면, 도공(塗工) 및 건조] 중, 또는, 봉지용 필름의 보관 중에 경화가 진행되기 어렵고, 봉지용 필름의 깨짐, 및 용융 점도의 상승에 수반하는 성형 불량을 방지하기 쉬운 관점에서, 5 질량% 이하가 바람직하고, 3 질량% 이하가 보다 바람직하며, 1.5 질량% 이하가 더욱 바람직하다. 이들의 관점에서, 경화 촉진제의 함유량은 0.01∼5 질량%가 바람직하고, 0.1∼3 질량%가 보다 바람직하며, 0.3∼1.5 질량%가 더욱 바람직하다.
(무기 충전재)
무기 충전재로서는 종래 공지의 무기 충전재를 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 무기 충전재의 구성 재료로서는, 실리카류(무정형 실리카, 결정성 실리카, 용융 실리카, 구형 실리카, 합성 실리카, 중공 실리카 등), 황산바륨, 티탄산바륨, 탈크, 클레이, 운모 분말, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 산화알루미늄(알루미나), 수산화알루미늄, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 질화규소, 질화알루미늄, 붕산알루미늄, 질화붕소, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 티탄산칼슘, 티탄산마그네슘, 티탄산비스무트, 산화티탄, 지르콘산바륨, 지르콘산칼슘 등을 들 수 있다. 표면 개질(예를 들면, 실란 화합물에 의한 표면 처리) 등에 의해, 수지 조성물 중에서의 분산성의 향상 효과, 및 바니쉬 중에서의 침강 억제 효과를 얻기 쉬운 관점, 및 비교적 작은 열팽창율을 갖기 때문에 원하는 경화막 특성을 얻기 쉬운 관점에서는, 실리카류를 포함하는 무기 충전재가 바람직하다. 높은 열전도성이 얻어지는 관점에서는, 산화알루미늄을 포함하는 무기 충전재가 바람직하다. 무기 충전재는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
무기 충전재는 표면 개질되어 있어도 된다. 표면 개질의 방법은 특별히 한정되지 않는다. 처리가 간편하고, 관능기의 종류가 풍부하며, 원하는 특성을 부여하기 쉬운 관점에서, 실란 커플링제를 사용한 표면 개질이 바람직하다.
실란 커플링제로서는 알킬실란, 알콕시실란, 비닐실란, 에폭시실란, 아미노실란, 아크릴실란, 메타크릴실란, 메르캅토실란, 술피드실란, 이소시아네이트실란, 설퍼실란, 스티릴실란, 알킬클로로실란 등을 들 수 있다.
실란 커플링제의 구체예로서는 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리페녹시실란, 에틸트리메톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, 디이소프로필디메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 디이소부틸디메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헥실트리에톡시실란, 시클로헥실메틸디메톡시실란, n-옥틸트리에톡시실란, n-도데실메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 트리페닐실라놀, 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 트리메틸클로로실란, n-옥틸디메틸클로로실란, 테트라에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)디술피드, 비스(3-(트리에톡시실릴)프로필)테트라술피드, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리이소프로폭시실란, 알릴트리메톡시실란, 디알릴디메틸실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, N-(1,3-디메틸부틸리덴)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 아미노실란(페닐아미노실란 등) 등을 들 수 있다. 실란 커플링제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
무기 충전재의 평균 입자 직경은, 무기 충전재의 응집을 억제하기 쉽고, 무기 충전재의 분산이 용이한 관점에서, 0.01㎛ 이상이 바람직하고, 0.1㎛ 이상이 보다 바람직하고, 0.3㎛ 이상이 더욱 바람직하며, 0.5㎛ 이상이 특히 바람직하다. 무기 충전재의 평균 입자 직경은, 바니쉬 중에서 무기 충전재가 침강하는 것이 억제되기 쉽고, 균질한 봉지용 필름을 제작하기 용이한 관점에서, 25㎛ 이하가 바람직하고, 10㎛ 이하가 보다 바람직하며, 5㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 이들의 관점에서, 무기 충전재의 평균 입자 직경은, 0.01∼25㎛가 바람직하고, 0.01∼10㎛가 보다 바람직하며, 0.1∼10㎛가 더욱 바람직하고, 0.3∼5㎛가 특히 바람직하며, 0.5∼5㎛가 지극히 바람직하다. 무기 충전재의 평균 입자 직경은 10∼18㎛여도 된다.
수지 조성물의 유동성이 우수한 관점에서, 서로 상이한 평균 입자 직경을 가지는 복수의 무기 충전재를 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 무기 충전재의 조합 중에서도, 가장 큰 평균 입자 직경을 가지는 무기 충전재의 평균 입자 직경이 15∼25㎛인 조합이 바람직하다. 평균 입자 직경이 15∼25㎛인 무기 충전재와, 평균 입자 직경이 0.5∼2.5㎛인 무기 충전재와, 평균 입자 직경이 0.1∼1.0㎛인 무기 충전재를 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
「평균 입자 직경」이란, 입자의 전체 부피를 100%로 하여 입자 직경에 의한 누적 도수 분포 곡선을 구했을 때, 부피 50%에 상당하는 점의 입자 직경이며, 레이저 회절 산란법을 이용한 입도 분포 측정 장치 등으로 측정할 수 있다. 조합한 각 무기 충전재의 평균 입자 직경은, 혼합 시의 각 무기 충전재의 평균 입자 직경으로부터 확인할 수 있고, 또한 입도 분포를 측정함으로써 확인할 수 있다.
무기 충전재의 시판품으로서는, 덴카 가부시키가이샤 제조의 「DAW20」, 가부시키가이샤 애드마테크스 제조의 상품명 「SC550O-SXE」 및 「SC2050-KC」등을 들 수 있다.
무기 충전재의 함유량은, 열전도율을 향상시키는 관점, 및 피봉지체와의 열팽창율의 차에 의해 봉지 구조체(예를 들면, 반도체 장치 등의 전자 부품 장치)의 휨이 커지는 것이 억제되기 쉬운 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여 70 질량% 이상이면 되고, 75 질량% 이상이어도 되며, 80 질량% 이상이어도 되고, 84 질량% 이상이어도 된다. 무기 충전재의 함유량은, 봉지용 필름의 제작 시의 건조 공정에 있어서 봉지용 필름이 깨져 버리는 것이 억제되기 쉬운 관점, 및 봉지용 필름의 용융 점도의 상승에 의해 유동성이 저하되는 것이 억제되고, 피봉지체(전자 부품 등)를 충분히 봉지하기 쉬운 관점에서, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 93 질량% 이하이면 되고, 91 질량% 이하여도 되며, 88 질량% 이하여도 된다. 이들의 관점에서, 무기 충전재의 함유량은, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 70∼93 질량%이면 되고, 75∼91 질량%여도 되며, 80∼91 질량%여도 되고, 84∼91 질량%여도 되며, 84∼88 질량%여도 된다. 그리고, 상기 함유량은, 표면 처리제의 양을 제외한 무기 충전재의 함유량이다.
(엘라스토머)
본 실시형태의 봉지용 필름은, 필요에 따라, 엘라스토머(가요제)를 함유해도 된다. 엘라스토머는, 분산성 및 용해성이 우수한 관점에서, 폴리부타디엔 입자, 스티렌부타디엔 입자, 아크릴계 엘라스토머, 실리콘 파우더, 실리콘 오일 및 실리콘 올리고머로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다. 엘라스토머는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
엘라스토머가 입자형인 경우, 엘라스토머의 평균 입자 직경에 특별히 제한은 없다. eWLB(Embedded Wafer-Level Ball Grid Array) 용도에서는, 반도체 소자간을 매입할 필요가 있으므로, 봉지용 필름을 eWLB 용도로 사용하는 경우에는, 엘라스토머의 평균 입자 직경은 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 엘라스토머의 평균 입자 직경은, 엘라스토머의 분산성이 우수한 관점에서, 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하다.
엘라스토머의 시판품으로서는, 나가세 켐텍스 가부시키가이샤 제조의 아크릴계 엘라스토머인 「SG-280 EK23」, 「SG-70L」, 「WS-023 EK30」 등을 들 수 있다. 또한, 시판되고 있는 엘라스토머 성분 중에는, 엘라스토머 단체(單體)가 아니고, 미리 액상 수지(예를 들면, 액상 에폭시 수지) 중에 분산되어 있는 것도 있지만, 문제없이 사용할 수 있다. 이와 같은 시판품으로서는, 가부시키가이샤 가네카 제조의 「MX-136」 및 「MX-965」 등을 들 수 있다.
엘라스토머의 함유량은, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 열경화성 성분과 엘라스토머의 합계량을 기준으로 하여, 1 질량% 이상이면 되고, 5 질량% 이상이어도 되며, 10 질량% 이상이어도 된다. 엘라스토머의 함유량은, 매입성이 보다 양호해지는 관점, 및 경화 후에 충분한 Tg를 얻기 쉽고, 봉지 구조체의 신뢰성(열 신뢰성)을 향상시키기 쉬운 관점에서, 열경화성 성분과 엘라스토머의 합계량을 기준으로 하여, 30 질량% 이하이면 되고, 25 질량% 이하여도 되며, 20 질량% 이하여도 된다. 이상의 내용으로부터, 엘라스토머의 함유량은, 열경화성 성분과 엘라스토머의 합계량을 기준으로 하여, 1∼30 질량%이면 되고, 5∼25 질량%여도 되며, 10∼20 질량% 이하여도 된다.
(기타의 성분)
본 실시형태의 봉지용 필름은 다른 첨가제를 더 함유할 수 있다. 이와 같은 첨가제의 구체예로서는, 안료, 염료, 이형제(離型劑), 산화 방지제, 표면 장력 조정제 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시형태의 봉지용 필름은, 용제(예를 들면, 봉지용 필름의 제조에 사용한 용제)를 함유해도 된다. 용제로서는, 종래 공지의 유기 용제이면 된다. 유기 용제로서는, 무기 충전재 이외의 성분을 용해할 수 있는 용제이면 되고, 지방족 탄화수소류, 방향족 탄화수소류, 테르펜류, 할로겐류, 에스테르류, 케톤류, 알코올류, 알데히드류 등을 들 수 있다. 용제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
용제로서는, 환경 부하가 작은 관점, 및 열경화성 성분을 용해하기 쉬운 관점에서, 에스테르류, 케톤류 및 알코올류로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이면 된다. 그 중에서도, 용제가 케톤류인 경우, 열경화성 성분을 특별히 용해하기 쉽다. 용제로서는, 실온(25℃)에서의 휘발이 적고, 건조 시에 제거하기 쉬운 관점에서, 아세톤, 메틸에틸케톤 및 메틸이소부틸케톤으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이면 된다.
봉지용 필름에 포함되는 용제(유기 용제 등)의 함유량은, 봉지용 필름의 총 질량을 기준으로 하여, 하기의 범위인 것이 바람직하다. 용제의 함유량은, 봉지용 필름이 무르게 되어 봉지용 필름의 깨짐 등의 문제점이 생기는 것, 및 최저 용융 점도가 높아져, 매입성이 저하되는 것을 억제하기 쉬운 관점에서, 0.2 질량% 이상이면 되고, 0.3 질량% 이상이어도 되며, 0.5 질량% 이상이어도 되고, 0.6 질량% 이상이어도 되며, 0.7 질량% 이상이어도 된다. 용제의 함유량은, 봉지용 필름의 점착성이 지나치게 강해져 취급성이 저하되는 문제점, 및 봉지용 필름의 열경화 시의 용제(유기 용제 등)의 휘발에 수반하는 발포 등의 문제점을 억제하기 쉬운 관점에서, 1.5 질량% 이하이면 되고, 1 질량% 이하여도 된다. 이들의 관점에서, 용제의 함유량은, 0.2∼1.5 질량%이면 되고, 0.3∼1 질량%여도 되며, 0.5∼1 질량%여도 되고, 0.6∼1 질량%여도 되며, 0.7∼1 질량%여도 된다.
봉지용 필름의 두께(막 두께)는, 도공 시에 있어의 면내의 두께의 불균일이 억제되기 쉬운 관점에서, 20㎛ 이상이면 되고, 30㎛ 이상이어도 되며, 50㎛ 이상이어도 되고, 100㎛ 이상이어도 된다. 봉지용 필름의 두께는, 도공 시에 깊이 방향으로 일정한 건조성을 얻기 쉬운 관점에서, 250㎛ 이하이면 되고, 200㎛ 이하여도 되며, 150㎛ 이하여도 된다. 이들의 관점에서, 봉지용 필름의 두께는 20∼250㎛이면 되고, 30∼250㎛여도 되며, 50∼200㎛여도 되고, 100∼150㎛여도 된다. 또한, 봉지용 필름을 복수 개 적층하여, 두께 250㎛를 초과하는 봉지용 필름을 제조할 수도 있다.
봉지용 필름의 경화 후의 유리 전이 온도 Tg는, 얻어지는 봉지 구조체의 신뢰성(열 신뢰성)의 관점에서, 80∼180℃이면 되고, 80∼165℃여도 되며, 80∼150℃여도 된다. 봉지용 필름의 경화 후의 유리 전이 온도 Tg는, 열경화성 성분의 종류 및 함유량, 엘라스토머 성분의 종류 및 함유량 등에 의해 조정할 수 있다. 유리 전이 온도 Tg는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
봉지용 필름의 35∼200℃에서의 용융 점도의 최저값(최저 용융 점도)은, 매입성이 보다 양호해지는 관점에서, 100∼10000Pa·s면 되고, 250∼8500Pa·s여도 되며, 500∼7000Pa·s여도 된다. 봉지용 필름의 70∼90℃에서의 용융 점도의 최대값(최대 용융 점도)은, 중공 비충전성이 보다 양호해지는 관점에서, 500∼25000Pa·s면 되고, 4000∼20000Pa·s여도 되며, 6000∼15000Pa·s여도 된다. 상기 최저 용융 점도 및 최대 용융 점도는, 실시예에 기재된 방법에 의해 봉지용 필름의 용융 점도를 측정함으로써 구할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태의 봉지용 필름은, 중공 구조체에 있어서의 피봉지체를 봉지하기 위해 바람직하게 사용되지만, 봉지 대상이 되는 구조체는 중공 구조를 가지고 있지 않아도 된다. 본 실시형태의 봉지용 필름은, 예를 들면 반도체 디바이스의 봉지, 프린트 배선판에 배치된 전자 부품의 매입 등에 사용할 수도 있다.
본 실시형태의 봉지용 필름은, 예를 들면 지지체가 부착된 봉지용 필름으로서 사용할 수도 있다. 도 1에 나타내는 지지체가 부착된 봉지용 필름(10)은, 지지체(1)와, 지지체(1) 상에 설치된 봉지용 필름(2)을 포함한다.
지지체(1)로서는 고분자 필름, 금속박 등을 사용할 수 있다. 고분자 필름으로서는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등의 폴리올레핀 필름; 폴리염화비닐 필름 등의 비닐 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르 필름;폴리카보네이트 필름; 아세틸셀룰로오스 필름; 테트라플루오로에틸렌 필름 등을 들 수 있다. 금속박으로서는 동박, 알루미늄박 등을 들 수 있다.
지지체(1)의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 작업성 및 건조성이 우수한 관점에서, 2∼200㎛이면 된다. 지지체(1)의 두께가 2㎛ 이상인 경우, 도공 시에 지지체가 끊어지는 문제점, 바니쉬의 무게에 의해 지지체가 휘는 문제점 등을 억제하기 쉽다. 지지체(1)의 두께가 200㎛ 이하인 경우, 건조 공정에 있어서, 도공면 및 이면의 양면으로부터 열풍이 분사되는 경우에, 바니쉬 중의 용제 건조가 방해되는 문제점을 억제하기 쉽다.
본 실시형태에서는, 지지체(1)를 사용하지 않아도 된다. 또한, 봉지용 필름(2)의 지지체(1)와는 반대측에, 봉지용 필름의 보호를 목적으로 한 보호층을 배치해도 된다. 봉지용 필름(2) 상에 보호층을 형성함으로써, 취급성이 향상되고, 권취한 경우에, 지지체의 이면에 봉지용 필름이 달라붙는다는 문제점을 회피할 수 있다.
보호층으로서는 고분자 필름, 금속박 등을 사용할 수 있다. 고분자 필름으로서는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등의 폴리올레핀 필름; 폴리염화비닐 필름 등의 비닐 필름; 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르필름; 폴리카보네이트 필름; 아세틸셀룰로오스 필름; 테트라플루오로에틸렌 필름 등을 예시할 수 있다. 금속박으로서는 동박, 알루미늄박 등을 예시할 수 있다.
<봉지용 필름의 제조 방법>
본 실시형태의 봉지용 필름은, 구체적으로는, 다음과 같이 하여 제작할 수 있다.
먼저, 본 실시형태의 수지 조성물의 구성 성분(열경화성 수지, 경화제, 경화 촉진제, 무기 충전재, 용제 등)을 혼합함으로써 바니쉬(바니쉬상 수지 조성물)를 제작한다. 혼합 방법은 특별히 한정되지 않고, 밀, 믹서, 교반 날개를 사용할 수 있다. 용제(유기 용제 등)는, 봉지용 필름의 재료인 수지 조성물의 구성 성분을 용해 및 분산시켜 바니쉬를 조제하기 위해, 또는, 바니쉬를 조제하는 것을 보조하기 위해 사용할 수 있다. 도공 후의 건조 공정에서 용제의 대부분을 제거할 수 있다.
이와 같이 하여 제작한 바니쉬를, 지지체(필름형의 지지체 등)에 도포한 후, 열풍 분사 등에 의해 가열 건조함으로써, 봉지용 필름을 제작할 수 있다. 도포(코팅) 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 콤마 코터, 바 코터, 키스 코터, 롤 코터, 그라비아 코터, 다이 코터 등의 도공 장치를 사용할 수 있다.
<봉지 구조체 및 그의 제조 방법>
본 실시형태에 관한 봉지 구조체는, 피봉지체와, 상기 피봉지체를 봉지하는 봉지부를 포함한다. 봉지부는, 본 실시형태의 봉지용 필름의 경화물이고, 본 실시형태의 수지 조성물의 경화물을 포함하고 있다. 봉지 구조체는 중공 구조를 가지는 중공 봉지 구조체이면 된다. 중공 봉지 구조체는, 예를 들면 기판과, 기판 상에 설치된 피봉지체와, 기판과 피봉지체 사이에 형성된 중공 영역과, 피봉지체를 봉지하는 봉지부를 포함한다. 본 실시형태의 봉지 구조체는, 복수의 피봉지체를 포함하고 있어도 된다. 복수의 피봉지체는 서로 동일한 종류여도 되고, 서로 상이한 종류여도 된다.
봉지 구조체는, 예를 들면 전자 부품 장치이다. 전자 부품 장치는, 피봉지체로서 전자 부품을 포함한다. 전자 부품으로서는, 반도체 소자; 반도체 웨이퍼; 집적 회로; 반도체 디바이스; SAW 필터 등의 필터; 센서 등의 수동 부품 등을 들 수 있다. 반도체 웨이퍼를 개편화(個片化)하는 것에 의해 얻어지는 반도체 소자를 사용해도 된다. 전자 부품 장치는, 전자 부품으로서 반도체 소자 또는 반도체 웨이퍼를 포함하는 반도체 장치; 프린트 배선판 등이어도 된다. 전자 부품 장치가 중공 구조를 가지는 경우, 즉 전자 부품 장치가 중공 봉지 구조체인 경우, 피봉지체는, 예를 들면 중공 영역측(기판측)의 표면에 가동부를 가지도록, 범프를 통하여 기판 상에 설치되어 있다. 이와 같은 피봉지체로서는, 예를 들면 SAW 필터 등의 SAW 디바이스 등의 전자 부품을 들 수 있다. 피봉지체가 SAW 필터인 경우, 압전 기판의 표면 중, 전극(예를 들면, 한 쌍의 빗형 전극인 IDT(Inter Digital Transducer)이 장착된 측의 표면이 가동부로 된다.
다음에, 본 실시형태의 봉지용 필름을 사용한 중공 봉지 구조체의 제조 방법에 대하여 설명한다. 여기서는, 중공 봉지 구조체가 전자 부품 장치이고, 피봉지체가 SAW 디바이스인 경우에 대하여 설명한다.
도 2는, 중공 봉지 구조체의 제조 방법의 일 실시형태로서, 전자 부품 장치인 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이다. 본 실시형태의 제조 방법에서는, 먼저, 피봉지체(피매입 대상)로서, 기판(30)과, 기판(30) 상에 범프(40)를 통하여 나란히 배치된 복수의 SAW 디바이스(20)를 포함하는 중공 구조체를 준비한 후, 기판(30)의 SAW 디바이스(20)측의 면과, 지지체가 부착된 봉지용 필름(10)의 봉지용 필름(2)측의 면을 대향시킨다[도 2의 (a)]. 여기에서, 중공 구조체(60)는 중공 영역(50)을 가지고 있고, SAW 디바이스(20)는, 중공 영역(50)측[기판(30) 측]의 표면(20a)에 가동부를 가지고 있다.
다음에, SAW 디바이스(20)에 봉지용 필름(2)을 가열 하에서 압압(라미네이트)함으로써, 봉지용 필름(2)에 SAW 디바이스(20)를 매입한 후, SAW 디바이스(20)가 매입된 봉지용 필름(2)을 경화시켜 봉지용 필름의 경화물(수지 조성물의 경화물을 포함하는 봉지부)(2a)을 얻는다[도 2의 (b)]. 이에 의해, 전자 부품 장치(100)를 얻을 수 있다.
라미네이트에 사용하는 라미네이터로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 롤식, 벌룬식 등의 라미네이터를 들 수 있다. 라미네이터는 매입성이 우수한 관점에서, 진공 가압이 가능한 벌룬식이어도 된다.
라미네이트는 통상 지지체의 연화점 이하에서 행한다. 라미네이트 온도(봉지 온도)는, 봉지용 필름의 최저 용융 점도 부근인 것이 바람직하다. 라미네이트 온도는, 예를 들면 60∼140℃이다. 라미네이트 시의 압력은, 매입할 피봉지체(예를 들면, 반도체 소자 등의 전자 부품)의 사이즈, 밀집도 등에 의해 상이하다. 라미네이트 시의 압력은, 예를 들면 0.2∼1.5MPa의 범위여도 되고, 0.3∼1.0MPa의 범위여도 된다. 라미네이트 시간은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 20∼600초여도 되고, 30∼300초여도 되며, 40∼120초여도 된다.
봉지용 필름의 경화는, 예를 들면 대기 하 또는 불활성 가스 하에서 행할 수 있다. 경화 온도(가열 온도)는 특별히 한정되는 것은 아니고, 80∼280℃여도 되고, 100∼240℃여도 되며, 120∼200℃여도 된다. 경화 온도가 80℃ 이상이면, 봉지용 필름의 경화가 충분히 진행되고, 문제점의 발생을 억제할 수 있다. 경화 온도가 280℃ 이하인 경우에는, 다른 재료로의 열해(熱害)의 발생을 억제할 수 있는 경향이 있다. 경화 시간(가열 시간)은 특별히 한정되지 않고, 30∼600분이어도 되고, 45∼300분이어도 되며, 60∼240분이어도 된다. 경화 시간이 이들의 범위인 경우, 봉지용 필름의 경화가 충분히 진행되어, 보다 양호한 생산 효율이 얻어진다. 또한, 경화 조건은 복수의 조건을 조합해도 된다.
본 실시형태에서는, 또한, 다이싱 커터 등에 의해, 전자 부품 장치(100)를 개편화함으로써, 복수의 전자 부품 장치(200)를 얻어도 된다[도 2의 (c)].
상기 본 실시형태의 중공 봉지 구조체의 제조 방법에서는, 피봉지체[예를 들면, SAW 디바이스(20)]에 대한 우수한 매입성을 확보하면서, 기판(30)과 피봉지체 사이의 중공 영역(50)으로의 봉지 재료의 유입을 충분히 억제할 수 있다.
본 실시형태에서는, 라미네이트법에 의해 SAW 디바이스(20)를 봉지용 필름(2)에 의해 봉지한 후, 봉지용 필름(2)을 열경화함으로써, 경화물(2a)에 매입된 SAW 디바이스(20)를 포함하는 중공 봉지 구조체(전자 부품 장치)를 얻고 있지만, 컴프레션 몰드 장치를 사용한 컴프레션 몰드에 의해 봉지 구조체를 얻어도 되고, 유압 프레스기를 사용한 프레스 성형에 의해 봉지 구조체를 얻어도 된다. 컴프레션 몰드 및 유압 프레스에 의해 피봉지체를 봉지할 때의 온도(봉지 온도)는, 전술한 라미네이트 온도와 같으면 된다.
이상, 본 발명의 호적한 실시형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 반드시 전술한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적절히 변경을 행해도 된다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예에서는 이하의 재료를 사용하였다.
(열경화성 수지)
A1: 비스페놀 F형 에폭시 수지(미쓰비시 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「jER806」, 에폭시기 당량: 160g/eq.)
B1: 탄화수소기 함유 페놀 수지(페놀성 수산기 당량: 140g/eq., 중량 평균 분자량: 12만)
B2: 탄화수소기 함유 페놀 수지(페놀성 수산기 당량: 185g/eq., 중량 평균 분자량: 12만)
B3: 탄화수소기 함유 페놀 수지(페놀성 수산기 당량: 243g/eq., 중량 평균 분자량: 12만)
B4: 탄화수소기 함유 페놀 수지(페놀성 수산기 당량: 205g/eq., 중량 평균 분자량: 12만)
B5: 노볼락형 페놀 수지(메이와 가세이 가부시키가이샤 제조, 상품명 「DL-92」, 페놀성 수산기 당량: 103g/eq., 중량 평균 분자량: 5만)
(경화 촉진제)
C1: 이미다졸(시코쿠 가세이 고요 가부시키가이샤 제조, 상품명 「2P4MZ」)
(엘라스토머)
D1: 아크릴산에스테르 폴리머(나가세 켐텍스가부시키가이샤 제조, 상품명 「SG-280 EK23」, 분자량 90만)
(무기 충전재)
E1: 실리카(가부시키가이샤 애드마테크스 제조, 상품명 「5㎛ SX-E2」, 페닐아미노실란 처리, 평균 입경: 5.8㎛)
B1∼B4는 일본공개특허 제2015-89949호에 기재된 방법에 의해 조제하였다. 구체적으로는 이하의 방법에 의해 조제하였다.
(합성예 1)
먼저, 카르다놀과, 메탄올과, 50% 포름알데히드 수용액을 혼합하여, 혼합액을 얻었다. 이어서, 얻어진 혼합액에 30% 수산화나트륨 수용액을 적하하여 반응시킨 후, 얻어진 반응액에 35% 염산을 첨가하여 수산화나트륨을 중화하였다. 이어서, 반응액에 페놀을 첨가한 후, 옥살산을 더 첨가하였다. 이어서, 반응액의 수세를 행한 후, 과잉의 페놀을 증류 제거하였다. 이에 의해, 하기 식(5)로 표시되는 구조단위 40 몰%와, 하기 식(6)으로 표시되는 구조단위 60 몰%로 이루어지는 수지 B1을 얻었다.
Figure pct00013
Figure pct00014
(합성예 2)
먼저, 4-tert-부틸페놀과, 메탄올과, 50% 포름알데히드 수용액을 혼합하여, 혼합액을 얻었다. 이어서, 얻어진 혼합액에 30% 수산화나트륨 수용액을 적하하여 반응시킨 후, 얻어진 반응액에 35% 염산을 첨가하여 수산화나트륨을 중화하였다. 이어서, 반응액에 4-페닐페놀을 첨가한 후, 옥살산을 더 첨가하였다. 이어서, 반응액의 수세를 행한 후, 과잉의 4-페닐페놀을 증류 제거하였다. 이에 의해, 하기 식(7)로 표시되는 구조단위 50 몰%와, 하기 식(8)로 표시되는 구조단위 50 몰%로 이루어지는 수지 B2를 얻었다.
Figure pct00015
Figure pct00016
(합성예 3)
먼저, 4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀과, 메탄올과, 50% 포름알데히드 수용액을 혼합하여, 혼합액을 얻었다. 이어서, 얻어진 혼합액에 30% 수산화나트륨 수용액을 적하하여 반응시켰다. 이에 의해, 하기 식(9)로 표시되는 구조단위로 이루어지는 수지 B3을 얻었다.
Figure pct00017
(합성예 4)
먼저, 카르다놀와, 메탄올과, 50% 포름알데히드 수용액을 혼합하여, 혼합액을 얻었다. 이어서, 얻어진 혼합액에 30% 수산화나트륨 수용액을 적하하여 반응시킨 후, 얻어진 반응액에 35% 염산을 첨가하여 수산화나트륨을 중화하였다. 이어서, 반응액에 펜틸페놀을 첨가한 후, 옥살산을 더 첨가하였다. 이어서, 반응액의 수세를 행한 후, 과잉의 펜틸페놀을 증류 제거하였다. 이에 의해, 상기 식(5)로 표시되는 구조단위 75 몰%와, 하기 식(10)으로 표시되는 구조단위 25 몰%로 이루어지는 수지 B4를 얻었다.
Figure pct00018
<봉지용 필름(필름형 에폭시 수지 조성물)의 제작>
(실시예 1)
0.5L의 폴리에틸렌 용기에, 표 1에 나타내는 양(질량부)의 A1, B1, D1, 및 E1을 더하여, 교반 날개로 교반하고, 무기 충전재 E1을 분산시켰다. 그 후, 표 1에 나타내는 양(질량부)의 C1을 더하고, 30분 더 교반하였다. 얻어진 혼합액을 나일론제 #150메쉬(개구 106㎛)로 여과하여, 여과액을 채취하였다. 이에 의해, 바니쉬상 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 이 바니쉬상 에폭시 수지 조성물을, 도공기를 사용하여 PET 필름 상에, 이하의 조건으로 도포하였다. 이에 의해, 두께 110㎛의 봉지용 필름을 지지체(PET 필름) 상에 제작하였다.
·도포 헤드 방식: 콤마
·도포 및 건조 속도: 1m/분
·건조 조건(온도/화로 길이): 80℃/1.5m, 100℃/1.5m
·지지체: 두께 38㎛의 PET 필름
봉지용 필름에 있어서의 지지체와는 반대측에 보호층(두께 50㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름)을 배치함으로써 봉지용 필름의 표면을 보호하였다. 그리고, 하기의 각 평가에 있어서는, 지지체 및 보호층을 박리한 후에 평가를 행하였다. 이하의 실시예 및 비교예에 대해서도 동일하다.
(실시예 2∼실시예 4 및 비교예 1∼비교예 2)
사용한 재료(A1, B1, C1, D1, 및 E1)의 종류 및 배합량을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2∼실시예 4 및 비교예 1∼비교예 2의 바니쉬상 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 실시예 1의 바니쉬상 에폭시 수지를 대신하여, 실시예 2∼실시예 4 및 비교예 1∼비교예 2의 바니쉬상 에폭시 수지 조성물을 각각 사용한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2∼실시예 4 및 비교예 1∼비교예 2의 봉지용 필름(두께 110㎛)을 얻었다.
<평가 방법>
이하의 방법으로, 봉지용 필름의 용융 점도, 매입성 및 중공 비충전성, 및 봉지용 필름의 경화 후의 탄성률 및 유리 전이 온도의 평가를 행하였다.
(1) 평가 A: 봉지용 필름(필름형 에폭시 수지 조성물)의 용융 점도
봉지용 필름 0.6g를 재어 취하고, 압축 성형기에 의해 직경 2cm의 태블릿형으로 성형하였다. 얻어진 성형물을 평가용 샘플로 하고, 이하의 조건으로 봉지용 필름의 용융 점도를 측정하였다. 측정은, 온도를 40℃부터 200℃까지 승온하는 것에 의해 행하였다.
측정 장치: 레오미터 제품명: TA 인스트루먼트 재팬 가부시키가이샤 제조 ARES-G2
측정 모드: Dynamic Temperature Ramp
주파수: 1.0Hz
온도 범위: 40℃∼200℃
승온 속도: 5℃/분
(2) 평가 B: 봉지 온도 70℃에서의 매입성 및 중공 비충전성
이하의 방법으로, 봉지 온도 70℃에서의 봉지용 필름의 매입성 및 중공 비충전성을 평가하였다. 먼저, 주면의 중앙에 관통공(직경 1㎜)을 형성한 기판(5cm×5cm)을 준비하였다. 이어서, 상기 기판의 한쪽의 주면 상의 상기 관통공의 에지로부터 2cm 떨어진 위치에 양면테이프를 붙이고, 양면테이프를 통하여 기판 상에 유리판을 점착하였다. 얻어지는 적층체를, 유리판측의 면을 아래로 하여 배치하고, 기판의 유리판과는 반대측의 면 상에, 관통공을 막도록, 1cm각(角) 사이즈의 봉지용 필름을 배치하였다. 이어서, 봉지 필름 상에 100g의 추를 실은 후 70℃의 오븐(에스펙 가부시키가이샤 제조, 상품명 「SAFETY OVEN SPH-201」) 내에서 1시간 가열하였다.
가열 후, 봉지 필름의 용융에 의해 관통공으로부터 유리판측으로 유입된 수지의 유무 및 수지의 유입량(유입 면적)을 육안으로 관찰하고, 이하의 기준에 기초하여, 매입성 및 중공 비충전성을 평가하였다.
[매입성]
A: 유리 기판까지 수지가 도달
B: 유리 기판까지 수지가 충분히 미도달
[중공 비충전성]
A: 유입 면적≤2.5㎟
B: 유입 면적≤5㎟, >2.5㎟
C: 유입 면적>5㎟
(3) 평가 C: 용융 점도 7000Pa·s에서의 매입성 및 중공 비충전성
평가 A의 용융 점도의 측정 결과에 기초하여, 봉지용 필름의 용융 점도가 7000Pa·s가 되는 온도에서 봉지를 행한 것 이외는, 평가 B와 동일한 방법으로 매입성 및 중공 비충전성을 평가하였다.
(4) 평가 D: 봉지 필름의 경화 후의 탄성률 및 유리 전이 온도 Tg
이하의 조건으로, 실시예 및 비교예의 봉지용 필름을 동박으로 라미네이트하여, 동박이 부착된 봉지용 필름을 얻었다.
·라미네이터 장치: 메이키 세이사쿠쇼 제조의 진공 가압 라미네이터 MVLP-500
·라미네이트 온도: 110℃
·라미네이트 압력: 0.5MPa
·진공빼기 시간: 30초
·라미네이트 시간: 40초
동박이 부착된 봉지용 필름을 SUS판에 붙이고, 이하의 조건으로 봉지용 필름을 경화시켜, 동박이 부착된 봉지용 필름의 경화물(동박이 부착된 에폭시 수지 경화체)을 얻었다.
·오븐: 에스펙 가부시키가이샤 제조의 SAFETY OVEN SPH-201
·오븐 온도: 140℃
·시간: 120분
동박이 부착된 봉지용 필름의 경화물로부터 동박을 박리한 후, 봉지 필름의 경화물을 4㎜×30㎜로 절단하여 시험편을 제작하였다. 이하의 조건으로, 제작한 시험편의 탄성률 및 유리 전이 온도를 측정하였다.
·측정 장치: DVE(가부시키가이샤 레올로지 제조의 DVE-V4)
·측정 온도: 25∼300℃
·승온 속도: 5℃/min
탄성률이 높은 경우, 봉지 구조체에 휨 및 깨짐이 발생하기 쉬워지므로, 이하의 판단 기준에 따라서 탄성률을 평가하였다.
A: 탄성률(30℃)≤15GPa
B: 탄성률(30℃)>15GPa
유리 전이 온도 Tg가 낮은 경우, 봉지 구조체의 열 신뢰성이 악화되므로, 이하의 판단 기준에 따라서 유리 전이 온도를 평가하였다.
A: 유리 전이 온도(℃)≥100
B: 유리 전이 온도(℃)<100
<평가 결과>
결과를 표 1에 나타낸다. 그리고, 표 1 중의 각 성분의 배합량은, 고형분량(용제의 양을 제외한 양)이다.
[표 1]
Figure pct00019
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예에서는 봉지 온도 70℃에 있어서 매입성과 중공 비충전성을 양립할 수 있었다. 또한, 용융 점도를 7000Pa·s가 되는 온도에서 봉지를 행한 경우에도 매입성과 중공 비충전성을 양립할 수 있었다. 한편, 비교예 1에서는, 봉지 온도 70℃에서는 원하는 매입성이 얻어지지 않고, 용융 점도가 7000Pa·s로 되는 온도에서도, 원하는 중공 비충전성이 얻어지지 않았다. 또한, 비교예 2에서는, 평가 A(봉지 온도가 70℃) 및 평가 B(용융 점도가 7000Pa·s) 중 어느 것에 있어서도 원하는 중공 비충전성은 얻어지지 않았다.
1 : 지지체
2 : 봉지용 필름
2a : 봉지용 필름의 경화물(봉지부)
10 : 지지체가 부착된 봉지용 필름
20 : SAW 디바이스(피봉지체)
30 : 기판
40 : 범프
50 : 중공 영역
60 : 중공 구조체
100, 200 : 중공 봉지 구조체(봉지 구조체)

Claims (12)

  1. 하기 식(1)로 표시되는 구조단위를 가지는 열경화성 수지와, 무기 충전재를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는, 봉지용 필름:
    Figure pct00020

    [상기 식(1) 중, X1은 반응성 관능기를 나타내고, R1은 탄소수 2∼25의 탄화수소기를 나타냄].
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는, 하기 식(2)로 표시되는 구조단위를 더 포함하는, 봉지용 필름:
    Figure pct00021

    [상기 식(2) 중, X2는 반응성 관능기를 나타내고, R2는 수소 원자 또는 페닐기를 나타냄].
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 X1은 수산기인, 봉지용 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 에폭시 수지를 더 함유하는, 봉지용 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지에 있어서의 상기 식(1)로 표시되는 구조단위의 함유량은, 상기 열경화성 수지를 구성하는 구조단위의 전량을 기준으로 하여, 20 몰% 이상인, 봉지용 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지의 중량 평균 분자량은 500 이상인, 봉지용 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    막 두께가 20∼250㎛인, 봉지용 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    기판 상에 범프(bump)를 통하여 설치된 피봉지체(被封止體)를 봉지하기 위해 사용되는, 봉지용 필름.
  9. 기판과, 상기 기판 상에 범프를 통하여 설치된 피봉지체를 포함하고, 상기 기판과 상기 피봉지체 사이에 중공(中空) 영역이 형성되어 있는, 중공 구조체를 준비하고,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 봉지용 필름에 의해 상기 피봉지체를 봉지하는,
    봉지 구조체의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 피봉지체는, 상기 중공 영역측에 전극을 가지는 SAW 디바이스인, 봉지 구조체의 제조 방법.
  11. 기판, 상기 기판 상에 범프를 통하여 설치된 피봉지체, 및 상기 피봉지체를 봉지하는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 봉지용 필름의 경화물을 포함하고,
    상기 기판과 상기 피봉지체 사이에 중공 영역이 형성되어 있는,
    봉지 구조체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 피봉지체는, 상기 중공 영역측에 전극을 가지는 SAW 디바이스인, 봉지 구조체.
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