説明

半導体封止プロセス用離型フィルム、およびそれを用いた樹脂封止半導体の製造方法

【課題】半導体チップを樹脂封止した後、金型構造や離型剤によることなく成形品を容易に離型でき、かつ成形品に皺や欠け等の外観不良を生じさせることのない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、を含む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の175℃における貯蔵弾性率E’が、45MPa以上105MPa以下である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体封止プロセス用離型フィルムに関し、特に金型内に半導体チップを配置して樹脂を注入成形する際に、半導体チップと金型内面との間に配置される半導体封止プロセス用離型フィルム、及びそれを用いた樹脂封止半導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、半導体パッケージの小型軽量化に伴い、封止樹脂の使用量を減らすことが検討されている。そして、封止樹脂の使用量を減らしても、半導体チップと樹脂との界面を強固に接着できるようにするため、封止樹脂に含まれる離型剤の量を減らすことが望まれている。このため、硬化成形後の封止樹脂と金型との離型性を得る方法として、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。
【0003】
このような離型フィルムとして、離型性および耐熱性に優れる、フッ素系樹脂フィルム(例えば、特許文献1〜2)、ポリ4−メチル−1−ペンテン樹脂フィルム(例えば、特許文献3)等が提案されている。しかしながら、これらの離型フィルムは、金型内面に装着された際に皺が発生し易く、この皺が成形品の表面に転写されて外観不良を生じるという問題があった。
【0004】
これに対して、離型層と、耐熱層とを有する離型フィルムが提案されている(例えば、特許文献4〜6)。これらの離型フィルムは、離型層で離型性を得るとともに、耐熱層で皺を抑制しようとするものである。例えば、特許文献4の離型フィルムは、アクリル樹脂やシリコーン樹脂等の離型層と、無延伸ナイロン6樹脂等の耐熱層と、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−310336号公報
【特許文献2】特開2002−110722号公報
【特許文献3】特開2002−361643号公報
【特許文献4】特許第4096659号公報
【特許文献5】特開2002−158242号公報
【特許文献6】特開2001−250838号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献4の離型フィルムは、離型層がアクリル樹脂であると、硬化成形後の封止樹脂との離型性が不十分であった。また離型層がシリコーン樹脂であると、離型性は良好であるが、硬化成形後の封止樹脂や金型を汚染することがあった。特許文献5および6の離型フィルムは、いずれも皺の発生を十分に抑制できるものではなかった。
【0007】
このように、良好な離型性、金型追従性を有しつつも、皺の発生が少ない離型フィルムが望まれている。本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、樹脂封止後の成形品を、金型構造や離型剤量によることなく容易に離型でき、かつ皺や欠け等の外観不良のない成形品を得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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
[1] 表面層Aと、耐熱樹脂層Bと、を含む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の175℃における貯蔵弾性率E’が、45MPa以上105MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルム。
[2] 前記耐熱樹脂層Bの175℃における貯蔵弾性率E’が100MPa以上250MPa以下である、[1]に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
[3] 前記表面層Aが、フッ素樹脂および4−メチル−1−ペンテン共重合体からなる群より選ばれた樹脂を含む、[1]または[2]に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
[4] 前記フッ素樹脂が、テトラフルオロエチレンに由来する構成単位55〜100質量%と、エチレンに由来する構成単位0〜45質量%とを有するテトラフルオロエチレン共重合体である、[3]に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
[5] 前記4−メチル−1−ペンテン共重合体が、4−メチル−1−ペンテンに由来する構成単位96〜99質量%と、4−メチル−1−ペンテン以外の炭素原子数2〜20のオレフィンに由来する構成単位1〜4質量%とを有する共重合体である、[3]に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
[6] 前記表面層Aが、さらにポリアミド−6、ポリアミド−66、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれる樹脂を3〜30質量%含む、[3]〜[5]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。
[7] 前記耐熱樹脂層Bが、ポリアミド−6、ポリアミド−66およびポリブチレンテレフタレートからなる群より選ばれる樹脂を含む、[1]〜[6]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。
[8] 前記表面層Aが、前記耐熱樹脂層Bの両面に配置されている、[1]〜[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。
【0009】
[9] 樹脂封止半導体の製造方法であって:成形金型内の所定位置に、樹脂封止される半導体装置を配置する工程と、前記成形金型内面に、[1]〜[8]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、前記表面層Aが前記半導体装置と対向するように配置する工程と、前記成形金型を型締めした後、前記半導体装置と、前記半導体封止プロセス用離型フィルムとの間に封止樹脂を注入成形する工程とを有する、樹脂封止半導体の製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明の半導体封止プロセス用離型フィルムを用いることで、半導体チップを樹脂封止して得られる成形品を容易に離型できるとともに、皺や欠けなどの外観不良のない成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の半導体封止プロセス用離型フィルムの一例を示す模式図である。
【図2】本発明の半導体封止プロセス用離型フィルムの他の例を示す模式図である。
【図3A】本発明の半導体封止プロセス用離型フィルムを用いた樹脂封止半導体の製造方法の一例を示す模式図である。
【図3B】本発明の半導体封止プロセス用離型フィルムを用いた樹脂封止半導体の製造方法の一例を示す模式図である。
【図4】図3Aおよび図3Bの樹脂封止半導体の製造方法で得られた樹脂封止半導体の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
1.半導体封止プロセス用離型フィルム
本発明の半導体封止プロセス用離型フィルム(以下、単に「離型フィルム」ともいう)は、成形品や金型に対する離型性を有する表面層Aと、該表面層Aを支持する耐熱樹脂層Bと、を含む。
【0013】
本発明の離型フィルムは、成形金型の内部で半導体素子を樹脂封止するときに、成形金型の内面に配置される。このとき、離型フィルムの表面層Aを、樹脂封止される半導体素子(成形品)側に配置することが好ましい。本発明の離型フィルムを配置することで、樹脂封止された半導体素子を、金型から容易に離型することができる。
【0014】
前記の通り、表面層Aは成形品側に配置されるので、樹脂封止工程における表面層Aでの皺の発生を抑制することが好ましい。発生した皺が成形品に転写されて、成形品の外観不良が生じる可能性が高いためである。そのため、表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は、45MPa以上105MPa以下であることが好ましく、50MPa以上90MPa以下であることがより好ましい。表面層Aの樹脂が、175℃での貯蔵弾性率E’が45MPa未満の軟らかい樹脂であると、耐熱樹脂層Bがどれだけ硬くても、樹脂封止工程において皺が発生し易く、その皺が成形品に転写されて外観不良を生じる可能性が高い。一方、表面層Aの175℃での貯蔵弾性率E’が105MPa超の硬い樹脂であると、金型追従性に劣るため、端部において封止樹脂が充填され難く、成形品に欠けが発生するなどの外観不良を生じる可能性が高い。
【0015】
貯蔵弾性率E’(引張粘弾性)は、例えば、動的粘弾性装置RSA−II(TA Instruments社製)を用いて、引張モード:振動周波数1Hz、測定温度:−10℃から3℃/分の速度で昇温して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:フィルムの搬送方向で、175℃における貯蔵弾性率E’を測定することによって求められる。
【0016】
表面層Aを構成する樹脂は、175℃における貯蔵弾性率E’が45MPa以上105MPa以下であれば特に限定されないが、成形品に対する離型性を高めるため、フッ素樹脂または4−メチル−1−ペンテン共重合体を含む樹脂であることが好ましい。これらの樹脂の貯蔵弾性率E’は、モノマー構成単位の構造や、共重合比や、樹脂組成などによって調整することができる。
【0017】
表面層Aに含まれるフッ素樹脂は、テトラフルオロエチレンに由来する構成単位を含む樹脂でありうる。テトラフルオロエチレンの単独重合体であってもよいが、他のオレフィンとの共重合体であってもよい。他のオレフィンの例には、エチレンが含まれる。モノマー構成単位としてテトラフルオロエチレンとエチレンとを含む共重合体における、テトラフルオロエチレンに由来する構成単位の割合は55〜100質量%であり、エチレンに由来する構成単位の割合は0〜45質量%であることが好ましい。
【0018】
表面層Aに含まれる4−メチル−1−ペンテン共重合体は、4−メチル−1−ペンテンと、それ以外の炭素原子数2〜20のオレフィン(以下「炭素原子数2〜20のオレフィン」という)との共重合体でありうる。4−メチル−1−ペンテンの単独重合体は、前述の貯蔵弾性率E’が高すぎることがあるので、表面層Aを構成する樹脂としては適さないことがある。
【0019】
4−メチル−1−ペンテンと共重合される炭素原子数2〜20のオレフィンは、4−メチル−1−ペンテンに可とう性を付与し得る。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。
【0020】
4−メチル−1−ペンテン共重合体における、4−メチル−1−ペンテンに由来する構成単位の割合は96〜99質量%であり、それ以外の炭素原子数2〜20のオレフィンに由来する構成単位の割合が1〜4質量%であることが好ましい。炭素原子数2〜20のオレフィンの含有量が少なすぎると、175℃での貯蔵弾性率E’が高くなり、表面層Aが硬すぎて金型追従性が低下することがある。一方、炭素原子数2〜20のオレフィンの含有量が多すぎると、175℃での貯蔵弾性率E’が低くなり、表面層Aが柔らかくなりすぎて、封止工程における皺が発生しやすいことがある。
【0021】
4−メチル−1−ペンテン共重合体は、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されうる。4−メチル−1−ペンテン共重合体は、結晶性の高い共重合体であることが好ましい。結晶性の共重合体としては、アイソタクチック構造を有する共重合体、シンジオタクチック構造を有する共重合体のいずれであってもよいが、特にアイソタクチック構造を有する共重合体であることが好ましく、また入手も容易である。さらに、4−メチル−1−ペンテン共重合体は、フィルム状に成形でき、金型成形時の温度や圧力等に耐える強度を有していれば、立体規則性や分子量も、特に制限されない。4−メチル−1−ペンテン共重合体は、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。
【0022】
表面層Aは、フッ素樹脂または4−メチル−1−ペンテン共重合体のほかに、さらに他の樹脂を含んでもよい。他の樹脂の硬度も比較的高いことが好ましい。他の樹脂の例には、ポリアミド−6、ポリアミド−66、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートが含まれる。このように、表面層Aが、例えば柔らかい樹脂を多く含む場合(例えば、炭素原子数2〜20のオレフィンを多く含む場合)でも、硬度の比較的高い樹脂をさらに含むことで、貯蔵弾性率E’を上記範囲に調整することができる。
【0023】
これらの他の樹脂の含有量は、表面層Aを構成する樹脂成分に対して3〜30質量%であることが好ましい。他の樹脂の含有量が3質量%未満であると、添加による効果がほとんどなく、30質量%超では金型や成形品に対する離型性が低下することがあるためである。
【0024】
また表面層Aは、フッ素樹脂または4−メチル−1−ペンテン共重合体に加えて、本発明の目的を損なわない範囲で、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、ポリオレフィンに一般的に配合され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、フッ素樹脂または4−メチル−1−ペンテン共重合体100重量部に対して、例えば0.0001〜10重量部である。
【0025】
表面層Aの厚みは、成形品に対する離型性が十分であれば、特に制限はないが、通常1〜50μmであり、好ましくは5〜30μmである。
【0026】
表面層Aの表面は、必要に応じて凹凸形状を有していてもよく、それにより離型性を向上させることができる。表面層Aの表面に凹凸を付与する方法は、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。
【0027】
耐熱樹脂層Bは、表面層Aを支持し、かつ金型温度による皺や変形などの発生を抑制する機能を有する。耐熱樹脂層Bは、175℃における貯蔵弾性率E’が100MPa以上250MPa以下である樹脂を含むことが好ましく、例えばポリエステル樹脂やポリアミド樹脂等を含むが、特に限定されない。175℃での貯蔵弾性率E’が100MPa未満の樹脂は、強度が十分でなく、皺や破れを生じ易く、離型フィルムとして機能しないことがある。一方、175℃での貯蔵弾性率E’が250MPa超の樹脂は、金型追従性に劣り、端部などで封止樹脂の未充填が生じて、成形品に欠けが発生したかのような外観不良を生じさせる可能性が高い。
【0028】
175℃における貯蔵弾性率E’が100MPa以上250MPa以下である樹脂の例には、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド−6、ポリアミド−66等が含まれる。175℃における貯蔵弾性率E’は、前述と同様に測定することができる。
【0029】
耐熱樹脂層Bの厚みは、フィルム強度を確保できれば、特に制限はないが、通常1〜100μm、好ましくは5〜50μmである。
【0030】
本発明の離型フィルムは、表面層Aと耐熱樹脂層Bとの間に、必要に応じて接着層を有してもよい。接着層は、表面層Aと耐熱樹脂層Bとを強固に接着でき、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れば、特に制限されない。
【0031】
例えば、表面層Aが4−メチル−1−ペンテン共重合体を含む場合は、接着層は、不飽和カルボン酸等によりグラフト変性された変性4−メチル−1−ペンテン系共重合体樹脂、4−メチル−1−ペンテン系共重合体とα−オレフィン系共重合体とからなるオレフィン系接着樹脂等であることが好ましい。表面層Aがフッ素樹脂を含む場合は、接着層は、ポリエステル系、アクリル系、フッ素ゴム系等の粘着剤であることが好ましい。接着層の厚みは、表面層Aと耐熱樹脂層Bとの接着性を向上できれば、特に制限はないが、例えば0.5〜10μmである。
【0032】
本発明の離型フィルムの総厚みは、例えば10〜300μmであることが好ましく、30〜150μmであることがより好ましい。離型フィルムの総厚みが上記範囲にあると、巻物として使用する際のハンドリング性が良好であるとともに、フィルムの廃棄量が少ないため好ましい。
【0033】
以下、本発明の離型フィルムの好ましい実施形態について説明する。図1は、3層構造の離型フィルムの一例を示す模式図である。図1に示されるように、離型フィルム10は、耐熱樹脂層12と、その片面に接着層14を介して形成された表面層16とを有する。
【0034】
表面層16は前述の表面層Aであり、耐熱樹脂層12は前述の耐熱樹脂層Bであり、接着層14は前述の接着層である。表面層16は、封止プロセスにおいて封止樹脂と接する側に配置されることが好ましく;耐熱樹脂層12は、封止プロセスにおいて金型の内面と接する側に配置されることが好ましい。
【0035】
図2は、5層構造の離型フィルムの一例を示す模式図である。図1と同一の機能を有する部材には同一の符号を付する。図2に示されるように、離型フィルム20は、耐熱性樹脂層12と、その両面に接着層14を介して形成された表面層16Aおよび表面層16Bとを有する。
【0036】
表面層16Aおよび16Bの組成は、互いに同一でも異なってもよい。表面層16Aおよび16Bの厚みも、互いに同一でも異なってもよい。ただし、表面層16Aおよび16Bが互いに同一の組成および厚みを有すると、対称な構造となり、離型フィルム自体の反りが生じ難くなるため好ましい。特に、本発明の離型フィルムには、封止プロセスにおける加熱により応力が生じることがあるので、反りを抑制することが好ましい。このように、表面層16Aおよび16Bが、耐熱樹脂層12の両面に形成されていると、成形品および金型内面のいずれおいても、良好な離型性が得られるため好ましい。
【0037】
2.離型フィルムの製造方法
本発明の離型フィルムは、任意の方法で製造されうる。例えば、1)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、離型フィルムを製造する方法(共押出し形成法)、2)耐熱樹脂層Bとなるフィルム上に、表面層Aや接着層となる樹脂の溶融樹脂を塗布・乾燥したり、または表面層Aや接着層となる樹脂を溶剤に溶解させた樹脂溶液を塗布・乾燥したりして、離型フィルムを製造する方法(塗布法)、3)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ておき、これらのフィルムを積層(ラミネート)することにより、離型フィルムを製造する方法(ラミネート法)などがある。
【0038】
1)共押出し成形法は、表面層Aとなる樹脂層と耐熱樹脂層Bとなる樹脂層との間に、異物が噛み込む等による欠陥や、離型フィルムの反りが生じ難い点で好ましい。3)ラミネート法による場合は、必要に応じてフィルム同士の界面に適切な接着層を形成することが好ましい。フィルム同士の接着性を高める上で、フィルム同士の界面に、必要に応じてコロナ放電処理等の表面処理を施してもよい。
【0039】
離型フィルムは、必要に応じて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ができる。
【0040】
塗布手段は、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が用いられる。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が用いられる。
【0041】
3.樹脂封止半導体の製造方法
図3Aおよび図3Bは、本発明の離型フィルムを用いた樹脂封止半導体の製造方法の一例を示す模式図である。図4は、図3Aおよび図3Bの製造方法により得られた成形品の一例を示す模式図である。
【0042】
図3Aに示されるように、本発明の離型フィルム22を、ロール状の巻物からロール24およびロール26により、成形金型28内に供給する(工程a)。次いで、離型フィルム22を上型30の内面30Aに配置する(工程b)。必要に応じて、上型内面30Aを真空引きして、離型フィルム22を上型内面30Aに密着させてもよい。次いで、成形金型28内に、樹脂封止すべき半導体チップ34(基板34Aに固定された半導体チップ34)を配置するとともに、封止樹脂材料36をセットし(工程c)、型締めする(工程d)。
【0043】
次いで、図3Bに示されるように、所定の加熱および加圧条件下、成形金型28内に封止樹脂材料36を注入する(工程e)。このときの成形金型28の温度(成形温度)は、例えば165〜185℃であり、成形圧力は、例えば7〜12MPaであり、成形時間は、例えば90秒程度である。そして、一定時間保持した後、上型30と下型32を開き、樹脂封止された半導体パッケージ40や離型フィルム22、を同時にまたは順次離型する(工程f)。
【0044】
そして、図4に示されるように、得られた半導体パッケージ40のうち、余分な樹脂部分42を除去することで、所望の半導体パッケージ44を得ることができる。離型フィルム22は、そのまま他の半導体チップの樹脂封止に使用してもよいが、成形が1回終了するごとに、新たに離型フィルム22を成形金型28に供給することが好ましい。
【0045】
離型フィルム22を成形金型28の内面に配置する工程と、半導体チップ34を成形金型28内に配置する工程の前後は、特に限定されず、同時に行ってもよいし、半導体チップ34を配置した後、離型フィルム22を配置してもよいし、離型フィルム22を配置した後、半導体チップ34を配置してもよい。また、図3で示したような、固体の封止樹脂材料36を加圧加熱する圧縮成型法に限らず、流動状態の封止樹脂材料36を注入するトランスファーモールド法を採用してもよい。
【0046】
このように、離型フィルム22は、離型性の高い表面層Aを有するため、半導体パッケージ40を容易に離型することができる。また、離型フィルム22は、適度な柔軟性を有するので、金型形状に対する追従性に優れながらも、成形金型28の熱によって皺になり難い。このため、半導体パッケージ40の樹脂封止面に皺が転写されたり、樹脂が充填されない部分(樹脂欠け)が生じたりすることなく、外観の良好な半導体パッケージ40を得ることができる。
【0047】
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、成型金型を用いて各種成形品を成形および離型する工程に好ましく使用できる。
【実施例】
【0048】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これにより何ら限定されるものではない。
【0049】
〔実施例1〕
耐熱樹脂層Bとして、旭化成製ポリアミド−66(レオナ1700S)を300℃で溶融押出し、膜厚30μmのポリアミドフィルムを得た。このポリアミドフィルムの175℃における貯蔵弾性率E’は、240MPaであった。このポリアミドフィルムの片面に、ポリエステル系接着剤を乾燥後の塗膜厚さが1μmとなるように塗布し、接着層を形成した。この接着層を有するポリアミドフィルムを、押出ラミネート装置に設置した。
【0050】
表面層Aとして、テトラフルオロエチレンとエチレンとの共重合体(エチレン含有量:41質量%)を320℃で溶融押出して、T型ダイのスリット幅を調整することにより、押出された後のフッ素樹脂層の膜厚が15μmとなるようにした。
押し出されたフッ素樹脂フィルムを、バックロールを用いて、前述のポリアミドフィルムの接着層面に130℃でラミネートし、3層構造(表面層A/接着層/耐熱樹脂層B)の離型フィルムを得た。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は45MPaであった。
【0051】
表面層Aおよび耐熱樹脂層Bの貯蔵弾性率E’(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−II(TA Instruments社製)
測定条件:引張モード、
振動周波数:1Hz、
測定温度:−10℃から3℃/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:175℃における貯蔵弾性率E’
【0052】
〔実施例2〕
表面層Aとして、4−メチル−1−ペンテンとダイアレン168(三菱化学(株)製、炭素数16と18のα−オレフィンの混合物)との共重合体(ダイアレン168の含有量:1.5質量%)と、接着層として、無水マレイン酸をグラフトした4−メチル−1−ペンテン共重合体と、耐熱樹脂層Bとして、旭化成製ポリアミド−66(レオナ1700S)とを、T型ダイ多層共押出成形機を用いて共押出しすることにより、5層構造(表面層A/接着層/耐熱樹脂層B/接着層/表面層A)の離型フィルムを得た。
【0053】
得られた離型フィルムの各層の厚さは、表面層A/接着層/耐熱樹脂層B/接着層/表面層Aの順に、15μm/5μm/25μm/5μm/15μmであった。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は100MPaであった。
【0054】
〔実施例3〕
表面層Aとして、4−メチル−1−ペンテンと1−デセンとの共重合体(1−デセンの含有量:2.5質量%)を用いた以外は、実施例2と同様にして離型フィルムを得た。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は65MPaであった。
【0055】
〔実施例4〕
表面層Aとして、4−メチル−1−ペンテンと1−デセンとの共重合体(1−デセンの含有量:3.5質量%)を用いた以外は、実施例2と同様にして離型フィルムを得た。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は54MPaであった。
【0056】
〔実施例5〕
表面層Aとして、4−メチル−1−ペンテンと1−デセンとの共重合体(1−デセンの含有量:2.5質量%)90質量%と、三菱エンジニアリングプラスチックス製ポリブチレンテレフタレート(ノバテック5020)10質量%と、からなる樹脂組成物を使用した以外は実施例2と同様にして離型フィルムを得た。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は75MPaであった。
【0057】
〔実施例6〕
表面層Aとして、4−メチル−1−ペンテンと1−デセンとの共重合体(1−デセンの含有:2.5質量%)70質量%と、旭化成製ポリアミド−66(レオナ1700S)30質量%と、からなる樹脂組成物を用いた以外は実施例2と同様にして離型フィルムを得た。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は80MPaであった。
【0058】
〔実施例7〕
耐熱樹脂層Bとして、三菱エンジニアリングプラスチックス製ポリブチレンテレフタレート(ノバテック5020)を用いた以外は実施例3と同様にして離型フィルムを得た。耐熱樹脂層Bの175℃における貯蔵弾性率E’は、110MPaであった。
【0059】
〔実施例8〕
耐熱樹脂層Bとして、東レ製ポリアミド−6(アミランCM1041)を用いた以外は実施例3と同様にして離型フィルムを得た。耐熱樹脂層Bの175℃における貯蔵弾性率E’は143MPaであった。
【0060】
〔実施例9〕
耐熱樹脂層Bとして、東レ製共重合ポリアミド(アミランCM6041)を用いた以外は実施例3と同様にして離型フィルムを得た。耐熱樹脂層Bの175℃における貯蔵弾性率E’は78MPaであった。
【0061】
〔比較例1〕
表面層Aとして、4−メチル−1−ペンテンと1−デセンとの共重合体(1−デセンの含有量:6.5質量%)を使用した以外は実施例2と同様にして離型フィルムを得た。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は35MPaであった。
【0062】
〔比較例2〕
表面層Aとして、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体を使用した以外は実施例2と同様にして離型フィルムを得た。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は130MPaであった。
【0063】
〔比較例3〕
表面層Aとして、4−メチル−1−ペンテンと1−デセンとの共重合体(1−デセンの含有量:2.5質量%)30質量%と、旭化成製ポリアミド−66(レオナ1700S)70質量%と、からなる樹脂組成物を用いた以外は実施例2と同様にして離型フィルムを得た。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は180MPaであった。
【0064】
〔比較例4〕
表面層Aとして、三菱エンジニアリングプラスチックス製ポリブチレンテレフタレート(ノバテック5020)を用いた以外は実施例1と同様にして離型フィルムを得た。表面層Aの175℃における貯蔵弾性率E’は110MPaであった。
【0065】
〔比較例5〕
耐熱樹脂層Bとして、三井化学製ポリエチレンテレフタレートを用いた以外は比較例1と同様にして離型フィルムを得た。耐熱樹脂層Bの175℃における貯蔵弾性率E’は450MPaであった。
【0066】
実施例1〜9および比較例1〜5で得られた離型フィルムをそれぞれ用いて、以下のように半導体チップを樹脂封止した。
【0067】
得られた離型フィルムを、図3Aに示されるように、上型と下型との間に1MPaの張力を印加した状態で配置した後、上型のパーティング面に真空吸着させた。次いで、基板に固定された半導体チップを下型に配置し、型締めした。このとき、成形金型の温度(成形温度)を175℃、成形圧力を10MPa、成形時間を90秒とした。そして、図3Bに示されるように、半導体チップを封止樹脂で封止した後、樹脂封止された半導体チップ(半導体パッケージ)を離型フィルムから離型した。樹脂封止後の離型フィルムおよび半導体パッケージを、以下のように評価した。
【0068】
1)離型性
離型フィルムの離型性を、以下の基準で評価した。
○:離型フィルムが、金型の開放と同時に自然に剥がれる
△:離型フィルムは自然には剥がれないが、手で引っ張ると(張力を加えると)簡単に剥がれる
×:離型フィルムの一部が、半導体パッケージの樹脂封止面に残る
××: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、手では剥がせない
2)金型追従性
離型フィルムの金型追従性を、以下の基準で評価した。
○:半導体パッケージに、樹脂欠けが全くない
×:半導体パッケージの端部に、樹脂欠けがある(ただし皺による欠けは除く)
3)皺および破れ
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。
○:離型フィルムおよび半導体パッケージのいずれにも皺が全くない
△:離型フィルムにはわずかに皺があるが、半導体パッケージへの皺の転写はなし
×:離型フィルムはもちろん、半導体パッケージにも多数の皺あり
この結果を表1に示す。
【0069】
【表1】

【0070】
表1に示されるように、表面層Aの貯蔵弾性率E’が45〜105MPaの範囲にある実施例1〜9の離型フィルムは、いずれも良好な金型追従性および離型性を有しつつ、離型フィルムの皺が転写されることによる半導体パッケージの外観不良も生じなかった。さらに、耐熱性樹脂層Bの貯蔵弾性率E’が100MPaよりも高い実施例3、7〜8の離型フィルムは、実施例9の離型フィルムと比較して、樹脂封止工程で皺を生じ難くなることがわかった。
【0071】
これに対して、表面層Aの貯蔵弾性率E’が上記範囲外である比較例1〜5の離型フィルムは、離型性、金型追従性、および皺の抑制をバランスよく有するものはなかった。具体的には、表面層Aの貯蔵弾性率E’が45MPaよりも低い比較例1と5の離型フィルムは、樹脂封止工程において皺になり易く、この皺が半導体パッケージの樹脂封止面に転写されることがわかった。特に比較例1および5を比較すると、耐熱樹脂層Bの貯蔵弾性率E’が極めて高く、硬い場合であっても、表面層Aが軟らすぎると皺が生じることがわかった。表面層Aの貯蔵弾性率E’が105MPaよりも高い比較例2〜4の離型フィルムは、樹脂封止工程において皺は生じないものの、金型追従性が低く、半導体パッケージの樹脂欠けが生じることがわかった。また、比較例3および4から、表面層Aに含まれる4−メチル−1−ペンテン共重合体の量が少ないほど、離型性も低くなることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本発明の半導体封止プロセス用離型フィルムを用いることで、半導体チップを樹脂封止して半導体パッケージを成形する際、離形フィルムを金型に装填することで、特殊な金型構造を用いたり、封止樹脂に離型剤を添加したりしなくても、成形品を良好に離型することができる。また離形フィルムの金型への装填時や成形時に、離型フィルムが変形して皺が入ったり、破損したりしないので、外観不良のないパッケージ成形を実現できる。このように、本発明の半導体封止プロセス用離型フィルムは、半導体パッケージに限らず、種々の金型成形に用いることができる。
【符号の説明】
【0073】
10、20、22 離型フィルム
12 耐熱樹脂層
14 接着層
16、16A、16B 表面層
24、26 ロール
28 成形金型
30 上型
32 下型
34 半導体チップ
34A 基板
36 封止樹脂材料
40、44 半導体パッケージ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面層Aと、耐熱樹脂層Bと、を含む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の175℃における貯蔵弾性率E’が、45MPa以上105MPa以下である、半導体封止プロセス用離型フィルム。
【請求項2】
前記耐熱樹脂層Bの175℃における貯蔵弾性率E’が100MPa以上250MPa以下である、請求項1に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
【請求項3】
前記表面層Aが、フッ素樹脂および4−メチル−1−ペンテン共重合体からなる群より選ばれた樹脂を含む、請求項1または2に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
【請求項4】
前記フッ素樹脂が、テトラフルオロエチレンに由来する構成単位55〜100質量%と、エチレンに由来する構成単位0〜45質量%とを有する、テトラフルオロエチレン共重合体である、請求項3に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
【請求項5】
前記4−メチル−1−ペンテン共重合体が、4−メチル−1−ペンテンに由来する構成単位96〜99質量%と、4−メチル−1−ペンテン以外の炭素原子数2〜20のオレフィンに由来する構成単位1〜4質量%とを有する共重合体である、請求項3に記載の半導体封止プロセス用離型フィルム。
【請求項6】
前記表面層Aが、さらにポリアミド−6、ポリアミド−66、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれる樹脂を3〜30質量%含む、請求項3〜5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。
【請求項7】
前記耐熱樹脂層Bが、ポリアミド−6、ポリアミド−66およびポリブチレンテレフタレートからなる群より選ばれる樹脂を含む、請求項1〜6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8】
前記表面層Aが、前記耐熱樹脂層Bの両面に配置されている、請求項1〜7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。
【請求項9】
樹脂封止半導体の製造方法であって、
成形金型内の所定位置に、樹脂封止される半導体装置を配置する工程と、
前記成形金型内面に、請求項1〜8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、前記表面層Aが前記半導体装置と対向するように配置する工程と、
前記成形金型を型締めした後、前記半導体装置と、前記半導体封止プロセス用離型フィルムとの間に封止樹脂を注入成形する工程と、
を有する、樹脂封止半導体の製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3A】
image rotate

【図3B】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2010−208104(P2010−208104A)
【公開日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−55563(P2009−55563)
【出願日】平成21年3月9日(2009.3.9)
【出願人】(000005887)三井化学株式会社 (2,318)
【Fターム(参考)】