TW201806043A - 大面積的搭載有半導體元件的基材的封裝方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種搭載有半導體元件的基材的封裝方法。其為在用樹脂組合物一起封裝大面積的矽晶圓或基板時，不會發生未填充和流痕等的成型不良。該封裝方法為，使用含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)預凝膠化劑以及(D)填充材料的硬化性環氧樹脂組合物，且在(a)壓縮成型、(b)成型溫度：100~175℃、(c)成型時間：2~20分鐘以及(d)成型壓力：50~350kN的條件下對大面積的矽晶圓或基板進行一起封裝。

Description

大面積的搭載有半導體元件的基材的封裝方法
本發明涉及搭載有半導體元件的基材的封裝方法、特別是涉及通過使用特定的半導體元件封裝用樹脂組合物、且在特定的條件下通過壓縮成型一起封裝大面積的矽晶圓以及基板的方法。
近年來，半導體裝置迎來了驚人的技術革新。智慧手機、書寫板等的移動資訊以及通信終端，以能夠高速地處理大容量資訊的方式使用TSV(through silicon via(矽通孔)技術從而多層連接多個半導體元件。在將被多層連接的半導體元件多個以倒裝晶片的方式連接在8英寸(約20釐米)或12英寸(約30釐米)的矽仲介層後，通過熱固性樹脂封裝對每一個矽仲介層進行半導體元件封裝。然後，在研磨除去半導體元件上的多餘的硬化樹脂後，進行個片化、則能夠獲得為薄型的小型、多功能且可進行高速處理的半導體裝置。進一步，近年來，由於隨著半導體元件的疊層化，封裝層變厚，其通過研磨該封裝層的樹脂層從而形成薄型的半導體裝置已成為主流(專利文獻1)。
在使用小規格晶圓等的基板的情況下，在當前並無大的問題，能夠封裝成型半導體元件。但是，在進行8英寸以上的晶圓，且近年來20英寸的晶圓和超過20英寸的控制板的成型的情況下，由於封裝後環氧樹脂等的收縮應力大，因此存在半導體元件從金屬等的基板上剝離的問 題，從而導致難以一起生產。另外，為了解決如上的隨晶圓、玻璃基板、金屬基板的大規格化所帶來的問題，需要通過在樹脂中填充90質量%以上的填充材料，或通過樹脂的低彈性化去減小硬化時的收縮應力(專利文獻2)。
另外，在將熱固性樹脂全面封裝在矽仲介層上的情況下，由於矽和熱固性樹脂的熱膨脹係數相異，從而導致大的翹曲發生。由於翹曲大則在其後的研磨步驟和個片化步驟中發生問題，所以，防止翹曲成為了大的技術問題。
為了防止翹曲，以往，使用封裝材料。其在使用了環氧樹脂和酸酐以及酚類樹脂等的硬化劑的組合物中，填充85質量%以上的填充材料，且為了緩和應力使用了配合有橡膠和熱可塑性樹脂的封裝材料(專利文獻3)。但是，這樣的組合物存在著，由於高填充填充料則導致流動性缺乏，從而在薄膜的封裝成型時發生未填充或在晶圓外周部發生流痕的問題。
需要說明的是，所謂的未填充是指在晶圓外周部所發生的樹脂缺陷。如果發生未填充則在後面的步驟中運輸晶圓時，則有可能感測器會將未填充部誤識別為刻痕，從而有可能導致定位特性的降低。另外，所謂的流痕是指從成型物的中心向外側呈放射狀地殘存的白色流動痕。如果產生流痕則有可能導致外觀不良和硬化物的物性的偏差，從而伴隨這些，有可能導致信賴性降低等問題。
現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2014-229771號公報
專利文獻2：日本特開2012-209453號公報
專利文獻3：日本特開2011-116843號公報
因此，本發明的目的在於提供一種封裝方法。所述封裝方法在用樹脂組合物一起封裝大面積的矽晶圓或基板時，不會發生未填充和流痕等的成型不良。
鑒於以上所存在的問題，本發明者們為解決上述問題進行了刻苦研究，結果發現通過使用特定的半導體元件封裝用樹脂組合物，且在特定的條件下進行壓縮成型，能夠一起封裝大面積的晶圓或大型基板，進而能夠實現上述目的，從而完成了本發明。在此，所說的“大面積的晶圓”是指直徑為8英寸(20釐米)以上的晶圓。所說的“大型基板”是指長度200mm以上×寬度200mm以上的基板。
即，本發明為以下所述的發明。
〔1〕一種搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其特徵在於：所述搭載有半導體元件的基材的封裝方法具有封裝搭載有半導體元件的基材的步驟，所述步驟為，使用含有(A)環氧樹脂；(B)硬化劑；相對於所述環氧樹脂(A)和所述硬化劑(B)的總計100質量份為5~30質量份的(C)預凝膠化劑；以及相對於所述環氧樹脂(A)、所述硬化劑(B)和所述預凝膠化劑(C)的總計100質量份為100~2500質量份的(D)填充材料的硬化性環氧樹脂組合物，一起封裝已搭載半導體元件的200mm×200mm以上的尺寸的基板的半導體元件搭載面或已形成半導體元件的直徑為200mm
Figure TW201806043AD00001
以上的晶圓的半導體 元件形成面，在所述封裝搭載有半導體元件的基材的步驟中進行一起封裝時的條件為：(a)壓縮成型、(b)成型溫度：100~175℃、(c)成型時間：2~20分鐘、以及(d)成型壓力：50~350kN。
〔2〕如〔1〕所述的搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其中，在所述封裝搭載有半導體元件的基材的步驟中，進一步在(e)硬化溫度：100~250℃；和(f)硬化時間：0.510小時下進行後硬化。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述的搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其中，所述硬化劑(B)為酸酐類硬化劑，其使用量為相對於所述環氧樹脂(A)中的環氧基1莫耳，所述酸酐類硬化劑中的酸酐基的莫耳比為0.5~1.5的量。
〔4〕如〔1〕或〔2〕所述的搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其中，所述硬化劑(B)為酚類硬化劑，其使用量為相對於所述環氧樹脂(A)中的環氧基1莫耳，所述酚類硬化劑中的酚羥基(phenolic hydroxyl group)的莫耳比為0.5~2.0的量。
〔5〕如〔1〕~〔4〕的任一項所述的搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其中，所述預凝膠化劑(C)之成分為熱可塑性樹脂。
根據本發明的晶圓或基板的封裝方法，其能夠一起封裝具有大面積的搭載有半導體元件的基材，且能夠抑制未填充和流痕的發生。另外，使用本發明的封裝方法所封裝的晶圓或基板翹曲小，且耐熱性優異。
以下，對本發明加以詳細說明，但本發明並不僅限定於此。
[半導體元件封裝用樹脂組合物]
用於本發明的半導體元件封裝用樹脂組合物為包括以下的(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)預凝膠化劑以及(D)填充材料的硬化性環氧樹脂組合物。
以下，對各種成分進行詳細敘述。
[(A)環氧樹脂]
用於本發明的為(A)成分的環氧樹脂，其為半導體元件封裝用樹脂組合物的主要成分，可使用公知的環氧樹脂。作為(A)成分的環氧樹脂，可列舉例如，雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚醛A清漆型環氧樹脂、雙酚醛F清漆型環氧樹脂、芪型環氧樹脂、含有三
Figure TW201806043AD00002
骨架的環氧樹脂、含 有芴骨架的環氧樹脂、三酚醛鏈烷型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、二甲苯型環氧樹脂、聯苯芳烷型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、脂環類環氧樹脂、多官能酚醛以及蒽等的多環芳香族二縮水甘油醚化合物、和通過將磷化合物導入在上述環氧樹脂或化合物而得到的含有磷的環氧樹脂等。其中，優選為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、脂環類環氧樹脂以及多官能酚類的二縮水甘油醚化合物。它們可使用單獨一種或並用二種以上。
半導體元件封裝用樹脂組合物中，環氧樹脂(A)的配合量優選為3~30質量%，特別優選為4~15質量%，更優選為5~10質量%。環氧樹脂(A)的配合量在低於3質量%的情況下則半導體元件封裝用樹脂組合物難以成型；環氧樹脂(A)的配合量在高於30質量%的情況下則有可能導致封裝後的成型物的翹曲加大。
[(B)硬化劑]
在用於本發明的半導體元件封裝用樹脂組合物中，(B)成分的硬化劑若為與(A)成分的環氧樹脂進行反應的硬化劑即可，不受特別地限制。添加該硬化劑的目的在於，為了使該硬化劑的分子中的反應性官能團(胺基、酚羥基、酸酐基等)與(A)成分的環氧樹脂中的環氧基進行反應，從而獲得形成有三維交聯結構的硬化物。
作為(B)成分的硬化劑，可列舉例如，胺類硬化劑、酚類硬化劑、酸酐類硬化劑等。其中，優選為酸酐類硬化劑。
作為胺類硬化劑，可列舉3,3’-二乙基-4，4’-二氨基苯基甲烷、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二氨基苯基甲烷、3,3’,5,5’-四乙基-4,4’- 二氨基苯基甲烷等的芳香族二氨基二苯甲烷化合物，2,4-二氨基甲苯、1,4-二氨基苯、1,3-二氨基苯等。這些胺類硬化劑可以單獨使用1種，也可組合2種以上使用。在這些胺類硬化劑中，優選為3,3’-二乙基-4，4’-二氨基苯基甲烷和2,4-二氨基甲苯。
相對於(A)成分中所含有的環氧基1莫耳，胺類硬化劑中的胺基的莫耳比優選為0.7~1.2，更優選為0.7~1.1，進一步優選為0.85~1.05。所述莫耳比如果低於0.7，則在硬化物中殘存未反應的環氧基，從而有可能導致玻璃化轉變溫度降低，或者黏合性降低。另一方面，所述莫耳比如果高於1.2，則硬化物變硬變脆，則有可能導致在回流或溫度迴圈時產生裂紋。
作為酚類硬化劑，可列舉例如，酚醛清漆樹脂、含有萘環的酚類樹脂、芳烷基型酚類樹脂、三酚類烷烴型酚類樹脂、含有聯苯骨架的芳烷基型酚類樹脂、聯苯型酚類樹脂、脂環族酚類樹脂、雜環型酚類樹脂、含有萘環的酚類樹脂、間苯二酚型酚類樹脂、含有烯丙基的酚類樹脂、雙酚類A型樹脂、雙酚類F型樹脂、雙酚類S型酚類樹脂等。這些樹脂既可單獨使用一種，也可混合使用二種以上。在這些酚類硬化劑中，優選為含有烯丙基的酚類樹脂和酚醛清漆樹脂。
在作為硬化劑使用酚類樹脂的情況下，相對於環氧樹脂中所含有的環氧基1莫耳，硬化劑中所含有的酚羥基的莫耳比優選為0.5~2.0，更優選為0.8~1.5。
作為酸酐類硬化劑，可列舉例如，3,4-二甲基-6-(2-甲基-1-丙烯基)-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1-異丙基-4-甲基-雙環〔2．2．2〕辛-5-烯-2,3-二羧酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰 苯二甲酸酐、納迪克甲酸酐、均苯四酸二酸酐、別羅勒烯馬來酸酐加成物、二苯甲酮四羧酸二酸酐、3,3’,4,4’-聯苯基四雙二苯甲酮四羧酸二酸酐、(3,4-二羧酸苯基)醚基二酸酐、雙(3,4-二羧酸苯基)甲烷二酸酐、2,2-雙(3,4-二羧酸苯基)丙烷二酸酐等。可以將它們單獨使用1種，也可組合2種以上使用。在這些酸酐類硬化劑中，優選為3,4-二甲基-6-(2-甲基-1-丙烯基)-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1-異丙基-4-甲基-雙環〔2．2．2〕辛-5-烯-2,3-二羧酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐以及六氫鄰苯二甲酸酐。
在使用酸酐類硬化劑的情況下，相對於環氧樹脂(A)中的環氧基1莫耳，硬化劑中的酸酐基(-CO-O-CO-)的莫耳比，優選為0.5~1.5，更優選為0.7~1.3，進一步優選為0.9~1.1。如果所述莫耳比低於0.5，則由於殘存未反應的環氧基從而有可能導致玻璃化轉變溫度降低，且進一步導致黏著性也降低。另外，如果所述莫耳比高於1.5，則硬化物變硬變脆，有可能在回流或溫度迴圈試驗時產生裂紋。
[(C)預凝膠化劑]
用於本發明的為(C)成分的預凝膠化劑，其作用在於，抑制由於通過加熱使環氧樹脂低黏度化，從而導致流痕的發生和起因於硬化收縮的成型體的翹曲等。所述預凝膠化劑優選為在組合物製備時為容易分散的粉體，而且，容易在低溫範圍溶解，並且與環氧樹脂、根據需要所使用的硬化劑、填充材料以及其它的添加劑的相容性為佳的預凝膠化劑。
作為所述粉體，其優選為具有平均粒徑0.2~50μm，更優選為0.5~50μm，特別優選為1~10μm左右的平均粒徑的粉體。所述粉體的平均粒徑如果在該範圍內，則容易分散在環氧樹脂中。需要說明的是，所述 平均粒徑的值為通過在依據雷射衍射法的細微性分佈測定中的累積質量平均值D50(或中值粒徑)所測定的值。另外，預凝膠化劑其優選為容易在所述低溫範圍內溶解在環氧樹脂等中，並且相容性佳的熱可塑性樹脂。作為熱可塑性樹脂，雖可列舉例如，丙烯酸樹脂、氯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂等，但從耐熱性的觀點考慮，優選為丙烯酸樹脂。另外，預凝膠化劑可為部分交聯物，但更優選為非交聯物。
進一步，從凝膠化效果高的點考慮，預凝膠化劑，其數均分子量優選為10000~10000000，更優選為100000~5000000。需要說明的是，所述數均分子量為將聚苯乙烯作為標準物質的通過凝膠滲透色譜(GPC)所測定的值。
作為所述預凝膠化劑的具體例，可列舉例如，愛克工業株式會社的商品名稱為ZEFIAC F-301、ZEFIAC F-303、ZEFIAC F-320、ZEFIAC F-325、ZEFIAC F-340M、ZEFIAC F-351等的丙烯酸樹脂。這些丙烯酸樹脂可使用單獨一種或組合使用二種以上。所述預凝膠化劑，大致在25~80℃左右為固體狀，在80~120℃左右條件下處於軟化至熔融狀態。所述預凝膠化劑在處於軟化至熔融狀態後，與其它的成分相容化，使環氧樹脂組合物難以低黏度化，並加以環氧樹脂與硬化劑產生反應進而進行凝膠化之事，從而能夠在短時間內將組合物形成為凝膠狀態。
作為所述預凝膠化劑的使用量，相對於環氧樹脂(A)和硬化劑(B)的總計100質量份，其所述預凝膠化劑優選為5~30質量份，特別優選為10~20質量份。所述預凝膠化劑的使用量在低於5質量份的情況下，則不能充分發揮從與環氧樹脂進行反應至形成凝膠化之間進行預凝膠化的作 用；所述預凝膠化劑的使用量在高於30質量份的情況下，則耐熱性有可能降低。
[(D)充填材料]
用於本發明的為(D)成分的充填材料，其添加的目的在於，降低半導體元件封裝用樹脂組合物的熱膨脹率和提高其耐濕可靠性。作為該充填材料可例舉例如，熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、白矽石等的二氧化矽類；氧化鋁；氮化矽；氮化鋁；氮化硼；氧化鈦；玻璃纖維；以及氧化鎂等。這些充填材料的平均粒徑和形狀可根據用途進行選擇。其中，優選為球狀氧化鋁、球狀熔融二氧化矽以及玻璃纖維等。
相對於(A)~(C)成分的總計100質量份，其充填材料的配合量優選為100~2500質量份，特別優選為200~1900質量份。
[(E)其它的添加劑]
本發明的半導體元件封裝用樹脂組合物，雖通過配合給定量的上述(A)成分、(B)成分、(C)成分以及(D)成分而得到，但根據需要在不損害本發明的目的和效果的範圍內也可添加作為(E)成分的其它的添加劑。作為所涉及的其它的添加劑，可例舉硬化促進劑、聚合引發劑、脫模劑、阻燃劑、離子捕集劑、抗氧化劑、黏著賦予劑、低應力劑、著色劑以及偶聯劑等。
硬化促進劑，只要是促進所述(A)成分的環氧樹脂的硬化反應的硬化促進劑即可，並無特別地限制。作為該硬化促進劑，可列舉三苯基膦、三丁基膦、三(對甲基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、三苯基膦‧三苯基硼烷、四苯基膦‧四苯基硼酸鹽等的磷類化合物；三乙基胺、苯甲二甲基胺、α-甲基苯甲二甲基胺、1,8-二氮雜雙環〔5．4．0〕十一烯-7等 的叔胺化合物；2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等的咪唑化合物等。其中，優選為三苯基膦、三苯基膦‧三苯基硼烷。硬化促進劑的添加量，相對於(A)成分和(B)成分的總計100質量份，優選為0.1~10質量份，特別優選為0.5~5質量份。
脫模劑，其添加的目的在於使其提高硬化物的從模具的脫模性。作為該脫模劑可使用所有的公知的脫模劑，例如，加洛巴蠟；米糠蠟；小燭樹蠟；聚乙烯；氧化聚乙烯；聚丙烯；蒙丹酸；為蒙丹酸與飽和醇、2-(2-羥乙基氨基)乙醇、乙二醇、甘油等的酯化合物的蒙丹蠟；硬脂酸；硬脂酸酯以及硬脂酸醯胺等。
阻燃劑，其添加的目的在於對硬化物使其賦予阻燃性。其並無特別的限制，可使用所有公知的阻燃劑。作為該阻燃劑，例如，可列舉磷腈化合物、矽酮化合物、鉬酸鋅擔載滑石、鉬酸鋅擔載氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂以及氧化鉬等。
離子捕集劑，其添加的目的在於使其捕捉樹脂組合物中所含有的離子雜質，進而防止熱劣化和吸濕劣化。其並無特別地限制，可使用所有公知的離子捕集劑。作為離子捕集劑，可以列舉例如，水滑石類、氫氧化鉍化合物以及稀土類氧化物等。
(E)成分的配合量雖依其半導體元件封裝用樹脂組合物的用途而有所不同，但其優選為其任意一種的添加劑的量為半導體元件封裝用樹脂組合物整體的10質量%以下的量。
用於本發明的半導體元件封裝用樹脂組合物的黏度，其為依據JIS Z8803：2011標準，且在25℃的測定溫度條件下將試樣放置2分鐘後使 用E型黏度計所測定的值。半導體元件封裝用樹脂組合物的黏度優選為10Pa‧s~1000Pa‧s，更優選為50Pa‧s~700Pa‧s。為了調整黏度，也可以將無機填充材料的使用量適當地進行變更。
[半導體元件封裝用樹脂組合物的製備]
本發明的半導體元件封裝用樹脂組合物，例如，可用以下所記載的方法進行製備。
對環氧樹脂(A)和硬化劑(B)和預凝膠化劑(C)以及充填材料(D)，根據需要，邊進行熱處理，邊同時或分別地進行混合，攪拌，溶解和/或分散，從而得到(A)和(B)和(C)以及(D)成分的混合物。此時，添加(A)和(B)和(C)以及(D)成分的混合物，也可添加為(E)成分的其它的添加劑的硬化促進劑、脫模劑、阻燃劑以及離子捕集劑等。(A)~(E)的各個成分可以單獨使用一種，也可並用兩種以上。
作為用於上述成分的混合、攪拌以及分散等的裝置，並無特別的限定。可使用具有攪拌和加熱裝置的擂潰機、三輥軋機、球磨機、行星式攪拌機以及攪拌球磨機等。也可以將這些裝置適當地進行組合而進行使用。
[搭載有半導體元件的基材的封裝步驟]
本步驟為用上述半導體元件封裝用樹脂組合物一起封裝大面積的搭載有半導體元件的基材的步驟。
即，以將其成為給定的厚度的方式計量上述半導體元件封裝用樹脂組合物，將其填充在已被搭載在具有大面積的晶圓或有機基板上的疊層半導體元件上。使用能夠壓縮成型該基材的模具裝置等，在為下述的成型條件 的成型溫度、成型時間以及成型壓力下進行封裝。封裝後，為了進一步硬化半導體元件封裝用樹脂組合物，根據需要，在給定的硬化溫度和硬化時間下進行後硬化。
(1)樹脂厚度
封裝樹脂的厚度，其依據半導體元件進行適宜地決定即可，則其優選為50~3000μm，特別優選為100~2000μm。另外，作為所使用的基材，在使用矽晶圓的情況下的封裝樹脂的厚度，只要為在成型時不產生裂紋和破裂等的厚度即可，其優選為10~1000μm，更優選為20~775μm。
(2)基材的尺寸
所謂大面積的矽晶圓是指在本發明中直徑為200mm以上的晶圓。實際上，其物件為200~450mm的晶圓。另外，在作為基材使用基板的情況下，其基板的厚度只要為在壓縮成型時具有支援功能的程度即可，其基板的厚度優選為30μm~5000μm，更優選為50μm~3000μm。另外，關於基板的尺寸，在本發明中，如果為在長200mm以上，寬在200mm以上的四角形即可稱之為“大面積的基板”。實際上，本發明的“大面積的基板”的對象為長200~650mm，寬200~650mm的基板。
(3)基材的種類
作為基材的種類，可列舉為陶瓷基板、表面經過絕緣處理的銅板或鋁板、BT(雙馬來醯亞胺三
Figure TW201806043AD00003
)樹脂基板、FRP(玻璃鋼)基板等。其特別優選為BT樹脂基板和陶瓷基板。
(4)成型條件
壓縮成型時的成型條件，其成型溫度為100~175℃，優選為120~175℃； 其成型時間為2~20分，優選為3~10分；其成型壓力為50~350kN，優選為150~350kN。
(5)完全硬化條件(後硬化)
在上述條件下所封裝的基材，為了使其進一步硬化半導體元件封裝用樹脂組合物，可在溫度為100~250℃，優選為150~250℃，且時間為0.5~10小時，優選為1~5小時的條件下進行硬化。
〔實施例〕
以下，雖然列舉實施例和比較例對本發明進行更為具體地說明，但本發明並不被限定為以下的實施例。
〔製備例〕
關於製備例1~12和比較製備例1~4，以在表1所示的組合比例進行配合以下所示的各種成分，從而製備了半導體元件封裝用樹脂組合物。需要說明的是，在表1中表示的(A)~(E)成分的量為質量份。
(A)環氧樹脂
(A1)雙酚F型環氧樹脂(商品名稱：YDF-8170：三菱化學公司製造)
(A2)3官能型環氧樹脂(商品名稱：EP630：三菱化學公司製造)
(A3)脂環式環氧樹脂(商品名稱：CEL2021P：大賽璐公司製造)
(B)硬化劑
(B1)烯丙基酚型酚醛樹脂(商品名稱：MEH-8000H：日本明和化成株式會社製造)
(B2)酸酐硬化劑(商品名稱：RIKACID MH：新日本理化株式會社製造)
(C)預凝膠化劑
(C1)平均粒徑為2.0μm的環氧基改性丙烯酸樹脂(商品名稱：F-301：Aica Kogyo Company,Limited製造)
(C2)平均粒徑為2.0μm的丙烯酸樹脂(商品名稱：F-320：Aica Kogyo Company,Limited製造)
(D)填充材料
(D1)平均粒徑8μm的球狀二氧化矽(日本龍森公司製造)
(D2)平均粒徑13μm的球狀二氧化矽(商品名稱：CS-6103 53C，日本龍森公司製造)
(E)其它成分
(E1)微囊型潛在性硬化促進劑(商品名稱：NOVACURE HX3088：日本ASAHI KASEI E-materials Corp.製造)
(E2)顏料(商品名稱：三菱碳黑3230MJ、日本三菱化學製造)
[實施例1~12]
在實施例1~10中，使用了直徑8英寸/厚度725μm的晶圓。在實施例11和12中，使用了規格290mm×290mm/厚度700μm的BT(雙馬來醯亞胺三
Figure TW201806043AD00004
)樹脂制的有機基板。在實施例1~12中，作為半導體元件封裝用樹脂組合物，分別使用了製備例1~12的組合物，且利用日本山田尖端科技株式會社製造的晶圓塑模裝置(MZ824-1)，將樹脂厚度設置為100μm，並在成型壓力為350kN、成型時間為600秒、成型溫度為120℃的條件下進行了壓縮成型。然後，在硬化溫度為150℃、硬化時間為4小時的條件下完全硬化了(後硬化)各個半導體元件封裝用樹脂組合物。
[比較例1~4]
在比較例1~4中，使用了直徑8英寸/厚度725μm的晶圓，作為半導體元件封裝用樹脂組合物，分別使用了比較製備例1~4的組合物，且在和實施例1~12同樣的條件下進行了壓縮成型並進行了後硬化。
將涉及這些實施例1~12、比較例1~4的下述評價專案的測定結果表示在表1。
[實施例13~18]
在實施例13~17中，使用了直徑8英寸/厚度725μm的晶圓。在實施例18中，使用了規格290mm×290mm/厚度700μm的BT(雙馬來醯亞胺三
Figure TW201806043AD00005
)樹脂制的有機基板。在實施例13~18中，作為半導體元件封裝用樹脂組合物，使用了製備例2的組合物，且利用日本山田尖端科技株式會社製造的晶圓塑模裝置(MZ824-1)，將樹脂厚度設置為100μm，並在於表2所示的成型條件下進行了成型。然後，在於表2所示的後硬化的條件下硬化各個半導體元件封裝用樹脂組合物，從而分別得到了實施例13~18。
[比較例5~9]
在比較例5、7~9中，使用了直徑8英寸/厚度725μm的晶圓。在比較例6中，使用了規格290mm×290mm/厚度700μm的BT(雙馬來醯亞胺三
Figure TW201806043AD00006
)樹脂制的有機基板。在比較例5~9中，作為半導體元件封裝用樹脂組合物，使用了製備例2的組合物，且利用日本山田尖端科技株式會社製造的晶圓塑模裝置(MZ824-1)，將樹脂厚度設置為100μm，並在於表2所示的成型條件下進行成型。然後，在表2所示的後硬化的條件下硬化各個半導體元件封裝用樹脂組合物，從而分別得到了比較例5~9。
將涉及這些實施例13~18和比較例5~9的下述評價專案的測 定結果表示在表2。
[評價專案]
(1)黏度
依據JIS Z8803：2011記載的方法，在25℃的測定溫度下、使用E型黏度計對裝載試樣2分鐘後的黏度值進行了測定。
(2)流痕、未填充以及翹曲測定
對所製作的成型物通過外觀目視進行了流痕、有無未填充以及翹曲的確認。
(3)翹曲的測定方法
作為翹曲的測定方法，在室溫(25℃)下將成型物置於水準的場所，然後測定了該成型物的高度方向的位移，通過讀取最大位移差的數值而求得其翹曲值。
Figure TW201806043AD00007
Figure TW201806043AD00008

Claims (5)

  1. 一種搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其具有封裝搭載有半導體元件的基材的步驟，所述步驟為，使用含有(A)環氧樹脂；(B)硬化劑；相對於所述環氧樹脂(A)和所述硬化劑(B)的總計100質量份為5~30質量份的(C)預凝膠化劑；以及相對於所述環氧樹脂(A)、所述硬化劑(B)和所述預凝膠化劑(C)的總計100質量份為100~2500質量份的(D)填充材料的硬化性環氧樹脂組合物，一起封裝已搭載半導體元件的200mm×200mm以上的尺寸的基板的半導體元件搭載面或已形成半導體元件的直徑為200mm
    Figure TW201806043AC00001
    以上的晶圓的半導體元件形成面，在所述封裝搭載有半導體元件的基材的步驟中進行一起封裝時的條件為：(a)壓縮成型、(b)成型溫度：100~175℃、(c)成型時間：2~20分鐘、以及(d)成型壓力：50~350kN。
  2. 如申請專利範圍第1項的搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其中，在封裝搭載有半導體元件的基材的步驟中，進一步在(e)硬化溫度：100~250℃；和(f)硬化時間：0.5~10小時的條件下進行後硬化。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其中，所述硬化劑(B)為酸酐類硬化劑，其使用量為相對於所述環氧樹脂(A)中的環氧基1莫耳，所述酸酐類硬化劑中的酸酐基的莫耳比為 0.5~1.5的量。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其中，所述硬化劑(B)為酚類硬化劑，其使用量為相對於所述環氧樹脂(A)中的環氧基1莫耳，所述酚類硬化劑中的酚羥基(phenolic hydroxyl group)的莫耳比為0.5~2.0的量。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項的搭載有半導體元件的基材的封裝方法，其中，所述預凝膠化劑(C)之成分為熱可塑性樹脂。
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