膜、其制造方法以及使用该膜的半导体元件的制造方法与流程

文档序号:11289533阅读:400来源:国知局
膜、其制造方法以及使用该膜的半导体元件的制造方法与流程

本发明涉及适合作为半导体元件制造用的脱模膜的膜、其制造方法以及使用了该膜的半导体元件的制造方法。



背景技术:

为了隔绝外部气体并进行保护,半导体芯片通常由称作封装体的容器容纳(密封),作为半导体元件安装在基板上。封装体中使用了环氧树脂等热固化性树脂等固化性树脂。作为半导体元件的制造方法,例如已知有配置半导体芯片等以使该半导体芯片位于模具内的规定部位,在模具内填充固化性树脂并使之固化的方法,即所谓的传递成形法(日文:トランスファ成形法)或压缩成形法。

近年来,出于提高散热性和薄型化的目的,在半导体元件中例如使半导体芯片以及与半导体芯片接合的源电极等露出(例如专利文件1)。作为这种半导体元件,可代表性地例举传感器。

另外,近年来,作为ccd(电荷耦合器件,chargecoupleddevice)成像传感器、cmos(互补金属氧化物半导体,complementarymetaloxidesemiconductor)成像传感器等,使用了在搭载有半导体芯片的基板上隔着肋材(间隔物)层叠密封玻璃而得的中空结构的半导体元件。所述半导体元件的制造中,在肋材上方层叠了密封玻璃后,进一步用固化性树脂将肋材与密封玻璃的周面进行密封(例如专利文献2)。

这种半导体芯片和其他部位(源电极、密封玻璃等)的一部分露出的半导体元件(以下也记为“露出元件”)例如通过将半导体芯片和其他部位的所要露出的部分(以下也记为“露出部”)抵接于模具、在该状态下填充固化性树脂并使之固化的方式来制造。

但是,露出元件的制造中,经常发生固化性树脂泄漏至露出部(统称:飞边)的问题。即,填充的固化性树脂进入模具与露出部之间并在该状态下固化,容易由该固化物形成露出部的表面被薄层覆盖的状态。如果为了减少泄漏而增加模具的紧固压力来使劲将露出部按压于模具,则露出部产生凹陷和损伤,进而会破坏半导体芯片或其他部位。因此,必须使露出部与模具呈稍加接触的状态,从而容易发生泄漏。发生了泄漏的情况下,必须增加除去覆盖露出部的固化物的工序等,导致生产性降低。

针对泄漏,提出了使用以下(1)~(4)的对策。

(1)包括从成形品脱模的性质的层(层a)与具有耐受成形时的加热的耐热性的层(b层)这两层的组件(专利文献3)。

(2)至少包含在对半导体元件进行树脂成形时具有从半导体元件脱模的性质的层(层a)与具有耐受成形时的加热的耐热性的层(b层)这两层且b层为聚酰胺树脂的组件(专利文献4)。

(3)由基材膜与压缩弹性模量低于该基材膜的辅助层的复合膜构成且辅助层朝向芯片的被密封面侧而使用的组件(专利文献5)。

(4)在基材片上设置对模具成形用树脂具有脱模性、在180℃时的压缩弹性模量为15~300mpa且厚度为20~70μm的缓冲层而形成的组件(专利文献6)。

(1)的脱模膜中,a层中使用丙烯酸树脂和聚异丁烯、聚(4-甲基戊烯-1)树脂、间规聚苯乙烯树脂(日文:シンジオタクティックポリスチレン樹脂),b层中使用聚(4-甲基戊烯-1)树脂和2轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯、软质共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚酰亚胺。

(2)的脱模膜中,a层中使用了丙烯酸树脂和有机硅树脂。

(3)的脱模膜中,辅助层中使用了氟树脂(聚四氟乙烯等)和氟橡胶,基材膜中使用了聚酰亚胺膜和铝箔。

(4)的脱模膜中,缓冲层使用了有机硅橡胶,基材片中使用了聚酯。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2009-200338号公报

专利文献2:日本专利特开2014-225619号公报

专利文献3:日本专利特开2002-158242号公报

专利文献4:日本专利特开2004-079567号公报

专利文献5:日本专利特开2001-250838号公报

专利文献6:日本专利特开2004-253498号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

所述(1)、(2)的脱模膜对固化后的固化性树脂(树脂密封部)的脱模性不充分。在作为典型的露出元件的传感器的情况下,形状复杂且脱模膜与树脂密封部的接触面积大,希望对树脂密封部的脱模性更为优良(对树脂密封部的粘接性更低)。

所述(1)、(3)、(4)的脱模膜在低迁移性方面不充分。例如露出元件的半导体芯片的污染与变色等外观不良有关。因此,要求脱模膜不污染半导体芯片。(1)、(3)、(4)的脱模膜的情况下,在密封工序中,容易发生与半导体芯片接触的层(辅助层、a层、缓冲层)中所含的成分和分解物(例如橡胶中所含的各种添加剂、由有机硅产生的反应性低聚物等)迁移至半导体芯片而导致的污染。源电极和密封玻璃的情况下也可能存在同样的问题。本说明书中,导致如上所述的污染的物质(污染物质)不易迁移至半导体芯片、源电极或密封玻璃的性质也记为“低迁移性”。

所述(1)、(2)的脱模膜中,a层中使用了丙烯酸树脂的脱模膜对半导体芯片的再剥离性不充分。半导体芯片的密封通常在180℃左右的高温下进行。a层中使用了丙烯酸树脂的(1)、(2)的脱模膜中存在密封工序过程中a层的粘接力增大、从半导体芯片的露出部剥离脱模膜时a层的一部分或全部残留附着于半导体芯片的问题,即发生所谓的残胶(日文:糊残り)的问题。源电极和密封玻璃的情况下也可能存在同样的问题。本说明书中,如上所述从半导体芯片、源电极或密封玻璃的露出部剥离脱模膜时的剥离脱模膜的难易度记为“再剥离性”,容易剥离的情况下则再剥离性优良,难以剥离的情况下则再剥离性不充分。

如上所述,所述(1)~(4)的脱模膜在制造半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的半导体元件的过程中,无法同时实现对树脂密封部的剥离性和对半导体芯片、源电极或密封玻璃的低迁移性及再剥离性。

本发明的目的在于提供适合作为对树脂密封部的脱模性优良以及对半导体芯片、源电极或密封玻璃的低迁移性及再剥离性优良的可用于制造半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的半导体元件的脱模膜的膜及其制造方法,以及使用该膜的半导体元件的制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明涉及具有以下[1]~[15]的构成的适合作为半导体元件制造用的脱模膜的膜、其制造方法以及使用了该膜的半导体元件的制造方法。

[1]膜,它是具有基材以及设置在所述基材的一面上的粘接层的膜,其中,

所述基材在180℃时的储能模量为10~100mpa,

所述粘接层是含有具有羟基的丙烯酸类聚合物和多官能异氰酸酯化合物的粘接层用组合物的反应固化物,

所述丙烯酸类聚合物的羟基与羧基的总当量在2000g/摩尔以下,

所述粘接层用组合物中的mcooh/(mnco-moh)为0~1.0,mnco/(mcooh+moh)为0.4~3.5,其中,moh是来源于所述丙烯酸类聚合物的羟基的摩尔数moh,mcooh是来源于所述丙烯酸类聚合物的羧基的摩尔数,mnco是来源于所述多官能异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的摩尔数。

[2]如[1]所述的膜,其中,所述丙烯酸类聚合物的质均分子量为10万~120万。

[3]如[1]或[2]所述的膜,其中,所述多官能异氰酸酯化合物具有异氰脲酸酯环。

[4]如[1]~[3]中任一项所述的膜,其中,所述粘接层在180℃时的储能模量为2~20mpa。

[5]如[1]~[4]中任一项所述的膜,其中,由所述粘接层的基重w1(g/m2)和该膜经过以下溶解试验后残存的粘接层的基重w2(g/m2)通过下式求出的所述粘接层的不溶度为40~90%,

不溶度(%)=(w2/w1)×100

<溶解试验>

将膜浸渍于20~25℃的二氯甲烷中,搅拌1天;将1天的搅拌结束后的膜在另外的20~25℃的二氯甲烷中浸渍10分钟以洗净;对洗净后的膜以100℃真空干燥2小时。

[6]如[1]~[5]中任一项所述的膜,其中,所述基材含有乙烯-四氟乙烯共聚物。

[7]如[1]~[6]中任一项所述的膜,其中,所述基材的厚度为50~100μm,所述粘接层的厚度为0.5~15μm。

[8]如[1]~[7]中任一项所述的膜,其中,所述粘接层用组合物还含有防静电膜。

[9]如[1]~[7]中任一项所述的膜,其中,所述基材与所述粘接层之间具有防静电层。

[10]如[1]~[9]中任一项所述的膜,其中,所述膜是在制造被密封树脂密封的半导体元件的密封工序中使用的脱模膜。

[11]如[10]所述的膜,其中,由所述密封树脂密封的半导体元件是半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分从密封树脂露出的半导体元件。

[12]如[10]或[11]所述的膜,其中,所述膜是在所述密封工序中使固化性树脂在模具内固化而形成密封树脂时以模具内面与脱模膜的基材侧的面接触、半导体芯片的该表面的一部分与脱模膜的粘接层的面接触的方式进行使用的脱模膜。

[13]如[1]~[9]中任一项所述的膜,其中,所述膜是在以下的密封工序中使用的脱模膜,

密封工序,其包括:在模具的与固化性树脂接触的面上以脱模膜的基材侧的面与模具面接触的方式配置脱模膜、在该模具内配置具有半导体芯片且根据需要而具有源电极或密封玻璃的结构体的工序,

将所述模具合模以使所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面隔着所述脱模膜与所述模具接触的工序,

在将所述模具合模的状态下在该模具内填充固化性树脂并使该固化性树脂固化以形成树脂密封部、藉此得到具有所述结构体和所述树脂密封部且所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的密封体的工序,

使所述密封体从所述模具脱模的工序。

[14]膜的制造方法,它是制造所述[1]~[9]中任一项的膜的方法,其中,

包括在所述基材的一面上涂布含有所述粘接层用组合物和液态介质的粘接层用涂布液并使所述涂布液干燥来形成粘接层的工序。

[15]半导体元件的制造方法,它是具有半导体芯片、由固化性树脂形成的树脂密封部和根据需要而具有的源电极或密封玻璃且所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的半导体元件的制造方法,其中,包括:

在模具的与固化性树脂接触的面上以膜的基材侧的面与模具面接触的方式配置[1]~[9]中任一项的膜、在该模具内配置具有半导体芯片且根据需要而具有源电极或密封玻璃的结构体的工序,

将所述模具合模以使所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面隔着所述脱模膜与所述模具接触的工序,

在将所述模具合模的状态下在该模具内填充固化性树脂并使该固化性树脂固化以形成树脂密封部、藉此得到具有所述结构体和所述树脂密封部且所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的密封体的工序,

使所述密封体从所述模具脱模的工序。

发明效果

本发明的膜可用作对树脂密封部的脱模性优良且对半导体芯片、源电极或密封玻璃的低迁移性及再剥离性优良的用于制造半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的半导体元件的脱模膜。

通过本发明的膜的制造方法,则能够制造可用作对树脂密封部的脱模性优良且对半导体芯片、源电极或密封玻璃的低迁移性及再剥离性优良的用于制造半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的半导体元件的脱模膜的膜。

附图说明

图1是表示本发明的膜的第1实施方式的简要剖视图。

图2是表示通过本发明的半导体元件的制造方法制造的半导体元件的一例的简要剖视图。

图3是表示通过本发明的半导体元件的制造方法制造的半导体元件的另一例的简要剖视图。

图4是表示本发明的半导体元件的制造方法的第1实施方式的工序(1)的剖视图。

图5是表示本发明的半导体元件的制造方法的第1实施方式的工序(2)的剖视图。

图6是表示本发明的半导体元件的制造方法的第1实施方式的工序(3)的剖视图。

图7是表示本发明的半导体元件的制造方法的第1实施方式的工序(5)的剖视图。

具体实施方式

本说明书中的以下用语的含义如下所述。

树脂的“单元”表示构成该树脂的构成单元(单体单元)。基于单体的单元有时记为“单体单元”。

“丙烯酸类聚合物”是指具有基于(甲基)丙烯酸酯的单元的聚合物。丙烯酸类聚合物所含的基于(甲基)丙烯酸酯的单元可以是1种,也可以是2种以上。丙烯酸类聚合物还可具有基于(甲基)丙烯酸酯的单元以外的单元。

“(甲基)丙烯酸酯”是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的统称。“(甲基)丙烯酸”是丙烯酸和甲基丙烯酸的统称。

具有羟基的丙烯酸类聚合物的“羟基与羧基的总当量”是指该丙烯酸类聚合物每1摩尔的羟基与羧基的总质量。以下也将该总当量记为“交联官能团当量”。

“侧基”表示结合于树脂(聚合物)的主链的基团(侧部基团)。

本发明的膜适合作为在制造被密封树脂密封的半导体元件的密封工序中使用的脱模膜。以下,将用于该用途的膜称作“脱模膜”。

本发明的脱模膜特别适合作为用于制造半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分从密封树脂露出的半导体元件的密封工序中使用的脱模膜。但是,不限于此,也可在除此以外的制造树脂密封半导体元件的密封工序中使用。

本发明的脱模膜在密封工序中使固化性树脂在模具内固化而形成密封树脂时能够以模具内面与脱模膜的基材侧的面相接、半导体芯片的该表面的一部分与脱模膜的粘接层的面相接的方式进行使用。藉此,脱模膜的粘接层的面所接触的半导体芯片表面上未形成密封树脂,该表面作为露出面。同样地,本发明的脱模膜在用于制造具有源电极或密封玻璃的半导体芯片的源电极或密封玻璃的表面的一部分从密封树脂露出的半导体元件的密封工序中时,使本发明的脱模膜的粘接层的表面与源电极或密封玻璃的表面的一部分接触来防止该表面与固化性树脂的接触,藉此能够将与脱模膜的粘接层的面接触的源电极或密封玻璃的表面作为露出面。

作为制造半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分从密封树脂露出的半导体元件的密封工序,可例举以下工序组合而得的密封工序,但不限于此。

密封工序:在模具的与固化性树脂接触的面上以脱模膜的基材侧的面与模具面接触的方式配置脱模膜、在该模具内配置具有半导体芯片且根据需要而具有源电极或密封玻璃的结构体的工序;将所述模具合模以使所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面隔着所述脱模膜与所述模具接触的工序;在将所述模具合模的状态下在该模具内填充固化性树脂并使该固化性树脂固化以形成树脂密封部、藉此得到具有所述结构体和所述树脂密封部且所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的密封体的工序;使所述密封体从所述模具脱模的工序。

以下,以上述密封工序中使用的脱模膜为例,对本发明的脱模膜进行详细说明。

本发明的脱模膜在例如形成露出元件的树脂密封部时,以覆盖具有形状与该树脂密封部的形状对应的型腔(空间)的模具的形成所述型腔的面(以下也记为“型腔面”)的方式进行配置,并将其配置于所形成的树脂密封部与模具的型腔面之间,藉此能够容易地使所得的密封体从模具脱模。另外,形成树脂密封部时,通过与半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分密合,能够防止固化性树脂进入该部分。半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的与脱模膜密合的部分形成露出元件的露出在最外面(与大气接触的面)的露出部。

〔第1实施方式的脱模膜〕

图1是表示本发明的脱模膜的第1实施方式的简要剖视图。

第1实施方式的脱模膜1具有基材3以及设置在基材3的一面上的粘接层5。

粘接层5在树脂密封部形成时与固化性树脂和半导体元件接触。即,在制造半导体封装体时,将脱模膜1的粘接层5侧的表面1a朝向半导体芯片进行配置,在树脂密封部形成时半导体芯片、源电极或密封玻璃与固化性树脂接触。而且,此时基材3侧的表面1b与模具的型腔面密合。通过在该状态下使固化性树脂固化来形成形状与模具的型腔的形状对应的树脂密封部。另外,半导体芯片、源电极或密封玻璃的与表面1a接触的面与型腔面之间没有固化性树脂进入,该面形成露出部。

(基材)

基材3在180℃时的储能模量(以下也记为“储能模量(180℃)”)为10~100mpa,特别优选为10~80mpa。

180℃是密封半导体元件时通常的模具温度。

在作为典型的露出元件的传感器的情况下,形状复杂,其制造时所用的模具的型腔的形状也变得复杂。储能模量(180℃)如果在所述范围的上限值以下,则脱模膜在高温条件下呈现适度的伸长率,即使型腔面为如上所述的复杂形状,脱模膜也能够切实地与型腔面密合,形成高精度的树脂密封部。

储能模量(180℃)如果在所述范围的下限值以上,则脱模膜在高温条件下呈现适当的强度,以在真空下拉伸脱模膜的同时使其覆盖模具的型腔面的方式进行配置时,不易产生破裂和穿孔。而且,对脱模膜施加的张力均匀,不易产生褶皱,由脱模膜的褶皱转印于树脂密封部的表面而导致的外观不良也不易发生。

储能模量(180℃)按照iso6721-4:1994(jisk7244-4:1999)进行测定。频率为10hz、静力为0.98n、动态位移为0.035%。从20℃以2℃/分钟的速度升温,将180℃时测定的储能模量记为储能模量(180℃)。

储能模量(180℃)可通过构成基材3的材质(包括组成)等来调整。例如基材3由热塑性树脂构成的情况下,通过调整热塑性树脂的结晶度能够调整储能模量(180℃)。具体而言,所述热塑性树脂的结晶度越低,则储能模量(180℃)越低。热塑性树脂的结晶度可根据公知的方法调整。例如,在乙烯/四氟乙烯共聚物(etfe)的情况下,可根据基于四氟乙烯和乙烯的单元的比例、基于四氟乙烯和乙烯之外的其他单体的单元的种类和含量进行调整。

作为基材3,从密封后脱模膜从模具的脱模性优良的角度考虑,优选含有具有脱模性的树脂。

具有脱模性的树脂是指仅由该树脂形成的层是具有脱模性的树脂。作为具有脱模性的树脂,优选为仅有该树脂构成的层的储能模量(180℃)在所述范围内的树脂。作为所述树脂,可例举氟树脂、聚甲基戊烯、间规聚苯乙烯、聚环烯烃、有机硅橡胶、聚酯弹性体、聚对苯二甲酸丁二醇酯、非拉伸尼龙等。从模具的脱模性、密封时模具的温度(例如180℃)下的耐热性、固化性树脂的流动和能够承受加压力的强度、高温下的伸长率等方面考虑,优选氟树脂、聚甲基戊烯、间规聚苯乙烯、聚环烯烃等,从脱模性优良的角度考虑,特别优选氟树脂。这些树脂可以单独使用1种,也可以2种以上组合使用。

作为基材3,特别优选仅由氟树脂构成的基材。

作为氟树脂,从脱模性及耐热性优良的角度考虑,优选氟化烯烃类聚合物。氟化烯烃类聚合物是具有基于氟化烯烃的单元的聚合物。氟化烯烃类聚合物还可具有基于氟化烯烃的单元以外的其他单元。

作为氟化烯烃,可例举四氟乙烯(以下也记为“tfe”)、氟乙烯、偏氟乙烯、三氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯等。氟化烯烃可单独使用1种,也可以2种以上组合使用。

作为氟化烯烃类聚合物,可例举etfe、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fep)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(pfa)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物(thv)等。氟化烯烃类聚合物可单独使用1种,也可以2种以上组合使用。

作为氟化烯烃类聚合物,从高温下的伸长率大的角度考虑,特别优选etfe。etfe是具有tfe单元和乙烯单元(以下也记为“e单元”)的共聚物。

作为etfe,优选具有tfe单元、e单元、基于tfe及乙烯以外的第3单体的单元的聚合物。通过基于第3单体的单元的种类和含量容易调整etfe的结晶度,进而容易调整基材3的储能模量(180℃)和其他拉伸特性。例如,通过具有基于第3单体(特别是具有氟原子的单体)的单元,高温(特别是180℃左右)时的拉伸强度和伸长率得到提高。

作为第3单体,可例举含有氟原子的单体和不含氟原子的单体。

作为含有氟原子的单体,可例举下述单体(a1)~(a5)。

单体(a1):碳数2或3的氟化烯烃类。

单体(a2):以x(cf2)ncy=ch2(其中,x和y分别独立地是氢原子或氟原子,n是2~8的整数。)表示的氟代烷基乙烯类。

单体(a3):氟代乙烯基醚类。

单体(a4):含官能基团的氟代乙烯基醚类。

单体(a5):具有脂肪族环结构的含氟单体。

作为单体(a1),可例举氟化乙烯类(三氟乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、三氟氯乙烯等)、氟化丙烯类(六氟丙烯(以下也记为“hfp”)、2-氢五氟丙烯等)等。

作为单体(a2),优选n为2~6的单体,特别优选n为2~4的单体。另外,特别优选x为氟原子、y为氢原子的单体,即(全氟烷基)乙烯。

作为单体(a2)的具体例可例举下述化合物。

cf3cf2ch=ch2、

cf3cf2cf2cf2ch=ch2((全氟丁基)乙烯。以下也记为“pfbe”。)、

cf3cf2cf2cf2cf=ch2、

cf2hcf2cf2cf=ch2、

cf2hcf2cf2cf2cf=ch2等。

作为单体(a3)的具体例可例举下述化合物。另外,下述化合物中作为二烯的单体是能够环化聚合的单体。

cf2=cfocf3、

cf2=cfocf2cf3、

cf2=cf(cf2)2cf3(全氟(丙基乙烯基醚)。以下也记为“ppve”。)、

cf2=cfocf2cf(cf3)o(cf2)2cf3、

cf2=cfo(cf2)3o(cf2)2cf3、

cf2=cfo(cf2cf(cf3)o)2(cf2)2cf3、

cf2=cfocf2cf(cf3)o(cf2)2cf3、

cf2=cfocf2cf=cf2、

cf2=cfo(cf2)2cf=cf2等。

作为单体(a4)的具体例可例举下述化合物。

cf2=cfo(cf2)3co2ch3、

cf2=cfocf2cf(cf3)o(cf2)3co2ch3、

cf2=cfocf2cf(cf3)o(cf2)2so2f等。

作为单体(a5)的具体例,可例举全氟(2,2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯)、2,2,4-三氟-5-三氟甲氧基-1,3-间二氧杂环戊烯、全氟(2-亚甲基-4-甲基-1,3-二氧戊环)等。

作为不含氟原子的单体,可例举下述单体(b1)~(b4)。

单体(b1):烯烃类。

单体(b2):乙烯酯类。

单体(b3):乙烯醚类。

单体(b4):不饱和酸酐。

作为单体(b1)的具体例,可例举丙烯、异丁烯等。

作为单体(b2)的具体例,可例举乙酸乙烯酯等。

作为单体(b3)的具体例,可例举乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、羟基丁基乙烯基醚等。

作为单体(b4)的具体例,可例举马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐等。

第3单体可以单独使用1种,也可以2种以上组合使用。

作为第3单体,从容易调整结晶度的角度、以及从通过具有基于第3单体(特别是含氟原子的单体)的单元而在高温时(特别是180℃左右)的拉伸强度和伸长率优良的角度考虑,优选单体(a2)、hfp、ppve、乙酸乙烯酯,更优选hfp、ppve、cf3cf2ch=ch2、pfbe,特别优选pfbe。即,作为etfe,特别优选具有基于tfe的单元、基于e的单元、基于pfbe的单元的共聚物。

etfe中的tfe单元与e单元的摩尔比(tfe单元/e单元)优选80/20~40/60,更优选70/30~45/55,特别优选65/35~50/50。tfe单元/e单元如果在上述范围内,则etfe的耐热性以及机械强度优良。

etfe中的基于第3单体的单元相对于构成etfe的所有单元的合计(100摩尔%)的比例优选0.01~20摩尔%,更优选0.10~15摩尔%,特别优选0.20~10摩尔%。基于第3单体的单元的比例如果在所述范围内,则etfe的耐热性和机械强度优良。

基于第3单体的单元含有pfbe单元的情况下,pfbe单元相对于构成etfe的所有单元的合计(100摩尔%)的比例优选0.5~4.0摩尔%,更优选0.7~3.6摩尔%,特别优选1.0~3.6摩尔%。pfbe单元的比例如果在所述范围内,则能够将脱模膜在180℃时的拉伸弹性模量调整至所述范围内。另外,高温(特别是180℃左右)时的拉伸强度和伸长率得到提高。

etfe的熔体流动速率(mfr)优选为2~40g/10分钟,更优选5~30g/10分钟,特别优选10~20g/10分钟。mfr是分子量的指标,存在mfr越大则分子量越小的倾向。etfe的mfr如果在所述范围内,则etfe的成形性得到提高,脱模膜的机械强度优良。

etfe的mfr是按照astmd3159在负荷49n、297℃的条件下测定的值。

基材3可仅由脱模性树脂构成,也可除了脱模性树脂还含有脱模性树脂以外的成分。

作为其他成分,可例举例如润滑剂、抗氧化剂、防静电剂、增塑剂、脱模剂等。

从不易污损模具的角度考虑,基材3优选不含其他成分。

基材3的在树脂密封部的成形时与模具接触的面、即脱模膜1的基材3侧的表面1b可以是平滑的,也可形成凹凸。考虑从模具的脱模性优良,优选形成有凹凸。

形成有凹凸时的表面形状可以是多个凸部和/或凹部随机分布的形状,也可以是多个凸部和/或凹部规则排列的形状。多个凸部和/或凹部的形状和大小既可相同也可不同。

作为凸部,可例举在脱模膜的表面延伸的长条状的凸条、散布的突起等,作为凹部,可例举在脱模膜的表面延伸的长条状的沟、散布的孔等。

作为凸条或沟的形状,可例举直线、曲线、弯折形状等。在脱模膜表面,多条凸条或沟也可平行存在而形成条纹状。作为凸条或沟的与长边方向正交的方向的截面形状,可例举三角形(v字形)等多边形、半圆形等。

作为突起或孔的形状,可例举三角锥形、四角锥形、六角锥形等多角锥形,圆锥形、半球形、多面体形、其他各种不定形等。

表面1b的算术平均粗糙度ra优选0.2~2.5μm,特别优选0.2~2.0μm。表面1b的算术平均粗糙度ra如果在所述范围的下限值以上,则从模具的脱模性更为优良。另外,表面1b与模具不易发生粘黏(日文:ブロッキング),不易因粘黏而产生褶皱。表面1b的算术平均粗糙度ra如果在所述范围的上限值以下,则脱模膜不易形成穿孔。

算术平均粗糙度ra是根据jisb0601:2013(iso4287:1997,amd.1:2009)测定的值。粗糙度曲线用的基准长度lr(截断值λc)设定为0.8mm。

基材3的厚度优选为50~100μm,特别优选50~75μm。通过使基材3的厚度在所述范围的上限值以下,则脱模膜1能够容易地变形,模具顺应性优良。基材3的厚度在所述范围的下限值以上,则脱模膜1容易操作(例如辊对辊操作),以拉伸脱模膜1的同时使其覆盖模具的型腔的方式进行配置时,不易产生褶皱。

(粘接层)

粘接层5是含有具有羟基的丙烯酸类聚合物和多官能异氰酸酯化合物的粘接层用组合物的反应固化物。含羟基的丙烯酸类聚合物与多官能异氰酸酯化合物反应,交联并固化而形成反应固化物。

在不损害本发明的效果的范围内,该粘接层用组合物也可根据需要而进一步含有除所述丙烯酸类聚合物和多官能异氰酸酯化合物以外的其他成分(但是,液态介质除外)。

<含羟基的丙烯酸类共聚物>

含羟基的丙烯酸类聚合物所具有的羟基是与多官能异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基反应的交联官能团。

含羟基的丙烯酸类聚合物的羟值优选为1~100mgkoh/g,特别优选29~100mgkoh/g。

羟值按照jisk0070:1992中规定的方法进行测定。

含羟基的丙烯酸类聚合物可具有羧基,也可不具有羧基。与羟基同样,羧基是与多官能异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基反应的交联官能团。

含羟基的丙烯酸类聚合物的酸值优选为0~100mgkoh/g,特别优选0~30mgkoh/g。

与羟值同样,酸值也按照jisk0070:1992中规定的方法进行测定。

含羟基的丙烯酸类聚合物的交联官能团当量(羟基与羧基的总当量)在2,000g/摩尔以下,优选为500~2,000g/摩尔,特别优选为1,000~2,000g/摩尔。

交联官能团当量相当于交联点间分子量,是决定交联后的弹性模量(反应固化物的弹性模量)的物性值。交联官能团当量如果在所述范围的上限值以下,则反应固化物的弹性模量充分变高,粘接层5对树脂密封部的脱模性以及对半导体芯片、源电极或密封玻璃的再剥离性优良。而且低迁移性优良。

含羟基丙烯酸类聚合物中,羟基可存在于侧基,也可存在于主链末端,还可存在于这两者中。从羟基含量容易调整的角度考虑,优选至少存在于侧基处。

作为羟基存在于侧基处的含羟基的丙烯酸类聚合物,优选具有以下单元(c1)和以下单元(c2)的共聚物。

单元(c1):具有羟基的(甲基)丙烯酸酯单元。

单元(c2):单元(c1)以外的单元。

作为单元(c1),可例举例如以下单元。

-(ch2-cr1(coo-r2-oh))-

单元(c1)中,r1是氢原子或甲基;r2是碳数2~10的亚烷基、碳数3~10的环亚烷基或-r3-oco-r5-coo-r4-。r3和r4分别独立地是碳数2~10的亚烷基,r5是亚苯基。

作为r1,优选氢原子。

r2、r3、r4中的亚烷基可为直链状,也可为支链状。

作为单元(c-1)的单体的具体例,可例举丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2-羟基丁酯、1,4-环己烷二甲醇单丙烯酸酯、2-丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙基-邻苯二甲酸。这些成分可以单独使用任一种,也可以两种以上组合使用。

作为单元(c1),从羟基的反应性优良的角度考虑,优选r2为碳数2~10的亚烷基的单元。即,优选具有碳数2~10的羟烷基的(甲基)丙烯酸羟烷酯单元。

单元(c1)在构成含羟基的丙烯酸类聚合物的全部单元合计(100摩尔%)中的比例优选为3~30摩尔%,特别优选3~20摩尔%。如果单元(c1)的比例在所述范围的下限值以上,则多官能异氰酸酯化合物导致的交联密度充分变高,粘接层5对树脂密封部的脱模性以及对半导体芯片、源电极或密封玻璃的再剥离性更为优良。单元(c1)的比例如果在所述范围的上限值以下,则对半导体芯片、源电极或密封玻璃的密合性更为优良。

作为单元(c2),能够与形成单元(c1)的单体共聚即可,无特别限定。单元(c2)可具有羧基,优选不具有除羧基以外的能与异氰酸酯基反应的反应性基团(例如氨基)。

作为单元(c2)的单体,可例举例如不具有羟基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、丙烯腈、含不饱和双键的大分子等。作为含不饱和双键的大分子,可例举例如聚乙二醇单烷基醚的(甲基)丙烯酸酯等具有聚氧化烯链的大分子。

作为不含羟基的(甲基)丙烯酸酯,可例举(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸二甲苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、3-(甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷、(甲基)丙烯酸三氟甲基甲酯、(甲基)丙烯酸2-三氟甲基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙基-2-全氟丁基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟甲酯、(甲基)丙烯酸二全氟甲基甲酯、(甲基)丙烯酸2-全氟甲基-2-全氟乙基甲酯、(甲基)丙烯酸2-全氟己基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟癸基乙酯、(甲基)丙烯酸2-全氟十六烷基乙酯等。

作为(甲基)丙烯酸烷基酯,优选烷基的碳数1~12的化合物,可例举例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等。

单元(c2)优选至少含有(甲基)丙烯酸烷基酯单元。

(甲基)丙烯酸烷基酯在构成含羟基的丙烯酸类聚合物的全部单元合计(100摩尔%)中的比例优选为70~97摩尔%,特别优选60~97摩尔%。(甲基)丙烯酸烷基酯单元的比例如果在所述范围的下限值以上,则呈现来源于(甲基)丙烯酸烷基酯的结构的玻璃化温度和机械物性,粘接层5的机械强度和粘接性优良。丙烯酸烷基酯单元的比例如果在所述范围的上限值以下,则羟基的含量充分而交联密度增加,能够呈现规定的弹性模量。

含羟基的丙烯酸类聚合物的质均分子量(mw)优选为10万~120万,更优选为20万~100万,特别优选为20万~70万。质均分子量如果在所述范围的下限值以上,则对树脂密封部的脱模性以及对半导体芯片、源电极或密封玻璃的再剥离性更为优良。质均分子量如果在所述范围的上限值以下,则对半导体芯片、源电极或密封玻璃的密合性更为优良。

含羟基的丙烯酸类聚合物的质均分子量是使用分子量已知的标准聚苯乙烯试样制成校正曲线、使用该校正曲线通过凝胶渗透色谱法进行测定而得的聚苯乙烯换算的值。

含羟基的丙烯酸类聚合物的玻璃化温度(tg)优选在20℃以下,特别优选在0℃以下。tg如果在所述范围的下限值以上,则即便在低温下粘接层也呈现充分的可挠性,容易从基材3剥离。

另外,tg的下限无特别限定,在所述分子量范围内,优选在-60℃以上。

本说明书中,tg是指用差示扫描量热测定(dsc)法测定的中间点玻璃化温度。

<多官能异氰酸酯化合物>

多官能异氰酸酯化合物是具有2个以上的异氰酸酯基的化合物,优选为具有3~10个异氰酸酯基的化合物。

作为多官能异氰酸酯化合物,可例举例如六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、萘基二异氰酸酯(ndi)、邻联甲苯胺二异氰酸酯(日文:トリジンジイソシアネート)(todi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、苯二亚甲基二异氰酸酯(xdi)、三苯甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三苯基异氰酸酯(日文:トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート)等。另外,可例举这些多官能异氰酸酯化合物的异氰脲酸酯体(三聚体)和缩二脲体、这些多官能异氰酸酯化合物与多元醇化合物的加合物等。

多官能异氰酸酯化合物如果具有异氰脲酸酯环,则从该环结构的平面性带来的反应固化物(粘接层)呈现高弹性模量的角度考虑是优选的。

作为具有异氰脲酸酯环的多官能异氰酸酯化合物,可例举hdi的异氰脲酸酯体(异氰脲酸酯型hdi)、tdi的异氰脲酸酯体(异氰脲酸酯型tdi)、mdi的异氰脲酸酯体(异氰脲酸酯型mdi)等。

<其它成分>

作为粘接层用组合物可根据需要含有的其他成分,可例举例如交联催化剂(例如胺类、金属化合物、酸等)、补强性填料、着色性染料、颜料、防静电剂等。

在以多官能异氰酸酯化合物为交联剂的情况下,交联催化剂是对所述含羟基的丙烯酸类共聚物与交联剂的反应(氨基甲酸酯化反应)能够起到催化剂作用的物质即可,可使用通常的氨基甲酸酯化反应催化剂,可例举例如叔胺等胺类化合物、有机锡化合物、有机铅化合物、有机锌化合物等有机金属化合物等。作为叔胺,可例举三烷基胺、n,n,n’,n’-四烷基二胺、n,n-二烷基氨基醇、三亚乙基二胺、吗啉衍生物、哌嗪衍生物等。作为有机锡化合物,可例举氧化二烷基锡、二烷基锡的脂肪酸盐、二价锡(日文:第1錫)的脂肪酸盐等。

作为交联催化剂,优选有机锡化合物,特别优选氧化二辛基锡、二月桂酸二辛锡、月桂酸二丁锡、二月桂酸二丁锡。另外,也可使用二烷基锡酯与乙酰丙酮在溶剂中反应而合成的、具有1原子的二烷基锡与2分子的乙酰丙酮配位而得的结构的二烷基乙酰丙酮锡络合物催化剂。

相对于含羟基的丙烯酸类聚合物100质量份,交联催化剂的使用量优选为0.01~0.5质量份。

作为防静电剂,可例举离子液体、导电性聚合物、金属离子传导型盐以及导电性金属氧化物等。

导电性聚合物是指电子通过聚合物的骨架(聚合物骨架)移动和扩散的聚合物。作为导电性聚合物,可例举例如聚苯胺类聚合物、聚乙炔类聚合物、聚对亚苯基类聚合物、聚吡咯类聚合物、聚噻吩类聚合物、聚乙烯基咔唑类聚合物等。

作为金属离子传导型盐,可例举例如锂盐化合物等。

作为导电性金属氧化物,可例举例如氧化锡、掺锡氧化铟、掺锑氧化锡、掺磷氧化锡、锑酸锌、氧化锑等。

粘接层用组合物中防静电剂的含量可根据粘接层5所需的表面电阻值来适当设定。

粘接层用组合物中,含羟基的丙烯酸类聚合物、多官能异氰酸酯化合物各自的含量可根据各自所具有的羟基、羧基、异氰酸酯基的量进行设定,使得mcooh/(mnco-moh)为0~1.0、mnco/(mcooh+moh)为0.4~3.5。

mcooh/(mnco-moh)优选为0~1.0,特别优选为0~0.5。

mnco/(mcooh+moh)优选为0.4~4.0,特别优选为0.4~3.0。

此处,moh是来源于含羟基的丙烯酸类聚合物的羟基的摩尔数moh,mcooh是来源于含羟基的丙烯酸类聚合物的羧基的摩尔数,mnco是来源于多官能异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的摩尔数。

mcooh/(mnco-moh)是粘接层用组合物中所含的多官能异氰酸酯化合物的异氰酸酯基中羧基的摩尔数与不与羟基反应的异氰酸酯基的摩尔数的比例。即,mcooh/(mnco-moh)越小,则作为粘接层用组合物的反应固化物的粘接层5中残留的自由羧基越少。粘接层5中如果含有自由羧基,则固化性树脂与例如环氧树脂反应而难以剥离。mcooh/(mnco-moh)如果在1.0以下,则粘接层5中自由羧基充分变少,对树脂密封部的脱模性优良。

mnco/(mcooh+moh)是粘接层用组合物中所含的多官能异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的摩尔数与含羟基的丙烯酸类聚合物的羟基与羧基的总(交联官能团)摩尔数的比例。mnco/(mcooh+moh)如果在所述范围的下限值以上,则反应固化物的交联密度、进而弹性模量充分变高,粘接层5对树脂密封部的脱模性以及对半导体芯片、源电极或密封玻璃的再剥离性优良。mnco/(mcooh+moh)如果在所述范围的上限值以下,则粘接层5的弹性模量不会变得过高,对半导体芯片、源电极或密封玻璃的密合性优良。另外,以未反应的状态残留于粘接层5的多官能异氰酸酯化合物的量变少,对半导体芯片、源电极或密封玻璃的低迁移性优良。

粘接层用组合物中的含羟基的丙烯酸类聚合物与多官能异氰酸酯化合物的合计含量相对于粘接层用组合物的总量优选在50质量%以上。

粘接层5是由所述粘接层用组合物构成的层,可由含羟基的丙烯酸类聚合物和多官能异氰酸酯化合物反应而形成。

作为粘接层5的形成方法,从粘接层用组合物所含的材料均匀混合而得到均匀的粘接层的角度,以及可得到任意厚度和宽度的粘接层的角度考虑,优选预先将粘接层用组合物与液态介质混合、将由此而得的粘接层用涂布液涂布在基材3的一面上并干燥的方法。该方法在之后进行详细说明。

粘接层5的储能模量(180℃)优选为2~20mpa。粘接层5的储能模量(180℃)如果在所述范围的下限值以上,则对树脂密封部的脱模性以及对半导体芯片、源电极或密封玻璃的再剥离性更为优良。粘接层5的储能模量(180℃)如果在所述范围的上限值以下,则对半导体芯片、源电极或密封玻璃的密合性更为优良,抑制固化性树脂向露出部泄漏的效果更为优良。

粘接层5的储能模量(180℃)可通过mcooh/(mnco-moh)、

mnco/(mcooh+moh)、多官能异氰酸酯化合物的种类、含羟基的丙烯酸类聚合物与多官能异氰酸酯化合物的混合比等进行调整。

粘接层5的不溶度优选40~90%,特别优选50~90%。粘接层5的不溶度是含羟基的丙烯酸类聚合物的交联密度的指标。存在含羟基的丙烯酸类聚合物的交联度越高,则不溶度越高的倾向。不溶度如果在所述范围的下限值以上,则对树脂密封部的脱模性以及对半导体芯片、源电极或密封玻璃的再剥离性更为优良。不溶度如果在所述范围的上限值以下,则对半导体芯片、源电极或密封玻璃的密合性更为优良。

粘接层5的不溶度由粘接层5的基重(日文:坪量)w1(g/m2)和脱模膜1经过以下溶解试验后残存的粘接层5的基重w2(g/m2)通过下式求出。

不溶度(%)=(w2/w1)×100

<溶解试验>

将脱模膜浸渍于20~25℃的二氯甲烷中,搅拌1天。将1天的搅拌结束后的脱模膜在另外的20~25℃的二氯甲烷中浸渍10分钟以洗净。对进行了洗净后的脱模膜以100℃真空干燥2小时。

粘接层5的不溶度可通过mnco/(mcooh+moh)、多官能异氰酸酯化合物的种类、含羟基的丙烯酸类聚合物与多官能异氰酸酯化合物反应时的温度等进行调整。

粘接层5的表面电阻值优选在1010ω/□以下,更优选在109ω/□以下。表面电阻值如果在1010ω/□以下,则可有效防止由剥离时的放电导致的半导体芯片的破坏。

粘接层5的在树脂密封部的形成时与固化性树脂接触的面、即脱模膜1的粘接层5侧的表面1a可以是平滑的,也可形成有凹凸。

表面1a的算术平均粗糙度ra优选0.05~2.5μm,更优选0.05~2.0μm,特别优选0.05~0.5μm。表面1a的算术平均粗糙度ra如果在所述范围的下限值以上,则形成的树脂密封部的树脂流动痕迹不明显。表面1a的算术平均粗糙度ra如果在所述范围的上限值以下,则表面1a与半导体元件或其随附的部件的密合性优良。另外,树脂密封部形成后,树脂密封部上施加的标记的识别性更为优良。

粘接层5的厚度优选为0.5~15μm,特别优选1~10μm。粘接层5的厚度如果在所述范围的下限值以上,则对半导体芯片、源电极或密封玻璃的密合性更为优良。粘接层5的厚度如果在所述范围的上限值以下,则对树脂密封部的脱模性更为优良。

(脱模膜的各种物性)

脱模膜1优选满足例如以下i)~iii)的条件。

i)由以下试验法求得的环氧树脂的180℃下的剥离力(以下也记为“环氧树脂的剥离力(180℃)”)为0.001~0.1n/cm。

ii)由以下试验法求得的180℃下的粘接力(以下也记为“粘接力(180℃)”)为0.005~0.1n/24mm。

iii)由以下试验法求得的迁移性(压制后al元素峰强度/压制前al元素峰强度)为0.6~1。

i)的环氧树脂的剥离力(180℃)是对树脂密封部的脱模性的指标,值越小则脱模性越好。环氧树脂的剥离力(180℃)优选为0.001~0.05n/cm。

ii)的粘接力(180℃)是对半导体芯片、源电极或密封玻璃的粘接力的指标。粘接力(180℃)如果在所述下限值以上,则充分减少树脂向半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的露出部的泄漏。粘接力(180℃)如果在所述范围的上限值以下,则对半导体芯片、源电极或密封玻璃的再剥离性优良。粘接力(180℃)优选为0.005~0.05n/24mm。

iii)的压制后al元素峰强度/压制前al元素峰强度是对半导体元件的迁移性的指标,最大为1。值越接近1,则表示迁移性越低。迁移性越低,则半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的露出部的外观优良。例如可抑制焊接回流后的半导体芯片表面的变色。

<环氧树脂的剥离力(180℃)>

在厚3mm、尺寸15cm×15cm的正方形状的第一金属板(sus304)上放置厚100μm、尺寸15cm×15cm的正方形状的铝箔,在所述铝箔上放置厚100mm、尺寸15cm×15cm的正方形状且中央有10cm×8cm的长方形状的开口的间隔物,在所述开口的中心附近放置2g下述环氧树脂组合物,进一步在其上放置尺寸15cm×15cm的正方形状的脱模膜,使得粘接层侧的表面朝向所述间隔物侧,进一步在其上放置厚3mm、尺寸15cm×15cm的正方形状的第二金属板(sus304),制作了层叠试样。以180℃、10mpa的条件将所述层叠试样压制5分钟,使所述环氧树脂组合物固化。

将脱模膜、环氧树脂组合物固化而得的层和铝板的层叠体切割成25mm的宽度,制作了5个试验片。

使用拉伸试验机以100mm/分钟的速度测定了各试验片在180℃下的180度剥离力。求出力(n)-夹取移动距离曲线中从夹取移动距离25mm到125mm为止的剥离力的平均值(单位n/cm)。

求出5个试验片的剥离力的平均值的算术平均,将该值作为环氧树脂的剥离力(180℃)。

环氧树脂组合物:

含亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂(软化点58℃、环氧当量277)8质量份,

双酚a型环氧树脂(熔点45℃、环氧当量172)2质量份,

含亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂(软化点65℃、羟基当量165)2质量份,

苯酚酚醛清漆树脂(软化点80℃、羟基当量105)2质量份,

固化促进剂(三苯基膦)0.2质量份,

无机填充材(中值径16μm的熔融球二氧化硅)84质量份,

巴西棕榈蜡0.1质量份,

碳黑0.3质量份,

偶联剂(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)0.2质量份。

环氧树脂组合物是用超级混合机将上述成分粉碎混合了5分钟而得的组合物。

<粘接力(180℃)>

按照jisz0237:2009(iso29862:2007),测定在180℃下与不锈钢(sus)板呈180度撕下时的粘着力(n/24mm),将该值作为180℃粘接力。

<迁移性>

依次重叠厚1mm的厚纸、脱模膜、厚0.1mm且由jish4160:2006中的a1n30h-h18材构成的铝板、厚1mm的厚纸,使得所述脱模膜的粘接层与所述铝板接触,以180℃、5mpa的条件压制20分钟,从所述铝板剥离所述脱模膜,用x射线光电子分光分析对压制前后的所述铝板的与所述脱模膜接触的表面,求出压制前后的al元素峰强度,进而求出(压制后al元素峰强度/压制前al元素峰强度)。

(脱模膜的制造方法)

脱模膜1可通过例如具有以下工序的制造方法来制造。

脱模膜制造工序:在基材3的一面上涂布含有所述粘接层用组合物和液态介质的粘接层用涂布液并使所述涂布液干燥来形成粘接层5的工序。

干燥时含羟基的丙烯酸类聚合物与多官能异氰酸酯化合物进行反应而生成反应固化物,从而形成粘接层5。

另外,为了在上述工序后进一步促进粘接层用组合物的固化,也可加热。

基材3与上述相同。为了提高与粘接层5的密合性,基材3的涂布粘接层用涂布液的表面上也可实施表面处理。作为表面处理,可例举电晕处理、等离子体处理、硅烷偶联剂涂布、粘接剂涂布等。

粘接层用涂布液含有所述粘接层用组合物和液态介质。即,含有含羟基的丙烯酸类聚合物、多官能异氰酸酯化合物和液态介质,还可根据需要含有其他成分。

粘接层用涂布液中的含羟基的丙烯酸类聚合物、多官能异氰酸酯化合物、其他成分、mcooh/(mnco-moh)、mnco/(mcooh+moh)分别与上述相同。

作为液态介质,可例举水、有机溶剂等。作为有机溶剂,可例举醇化合物、酯化合物等。

粘接层用涂布液的固体成分浓度优选5~30质量%,特别优选10~30质量%。固体成分浓度如果在上述范围的下限值以上,则涂布于基材3时不易发生排拒(日文:ハジキ)。固体成分浓度如果在上述范围的上限值以下,则涂布面的平整性优良。

作为粘接层用涂布液的涂布方法,可使用公知的各种湿式涂布法,可例举例如凹版涂布法、模涂法、棒涂法(日文:バーコート法)。

干燥温度优选45~100℃。

(作用效果)

脱模膜1中,在树脂密封部形成时与半导体芯片、源电极或密封玻璃、与固化性树脂接触的粘接层5是所述粘接层用组合物的反应固化物,因此对树脂密封部的脱模性以及对半导体芯片、源电极或密封玻璃的低迁移性和再剥离性优良。

另外,脱模膜1中,在树脂密封部形成时与半导体芯片、源电极或密封玻璃的露出部接触的层是粘接层5,因此脱模膜与露出部密合,能获得固化性树脂向露出部的泄漏减少了的露出元件。

另外,脱模膜1中,基材3的储能模量(180℃)在所述范围内,因此顺应模具时呈现适度的强度和伸长率,模具顺应性优良。对于制造例如传感器这样的具有露出部且形状复杂的半导体元件时所用的复杂形状的模具,脱模膜1也充分地顺应,不易发生破裂和穿孔以及与之相伴的固化性树脂向模具侧的泄漏、脱模膜的褶皱以及与之相伴的树脂密封部的外观不良等不良情况。

以上,针对本发明的脱模膜示出第1实施方式并进行了说明,但是本发明不限于上述实施方式。上述实施方式中的各种构成及其组合等是一种示例,只要在不脱离本发明的思想的范围内,可进行构成的增加、省略、替换以及其他变更。

第1实施方式中示出了基材3为单层结构的示例,但基材3也可为多层结构。作为多层结构,可例举例如层叠了各自含有脱模性树脂的多个层而得的结构。这种情况下,多个层各自含有的脱模性树脂可相同或不同。从模具顺应性、拉伸强度、制造成本等观点出发,基材3优选是单层结构。

第1实施方式中示出了基材与粘接层直接层叠而得的脱模膜,但是本发明的脱模膜也可在基材和粘接层之间具有其他层。另外,基材的粘接层侧的相反侧也可具有其它层。

作为其他层,例如可例举阻气层、防静电层、着色层等。这些层可以单独使用任1种,也可以2种以上组合使用。其他层的厚度优选0.05~3μm,特别优选0.05~2μm。

从有效防止剥离时的放电导致的半导体芯片的破坏的角度考虑,基材与粘接层之间优选具有防静电层。

防静电层是含有防静电剂的层。作为防静电剂,可例举与所述相同的成分。

防静电层中,防静电剂优选分散于树脂粘合剂中。作为树脂粘合剂,优选具有能够耐受密封工序时的温度(例如180℃)的耐热性,可例举例如丙烯酸树脂、有机硅树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、乙酸乙烯酯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、三氟氯乙烯-乙烯醇共聚物和四氟乙烯-乙烯醇共聚物等。

树脂粘合剂也可为交联状态。树脂粘合剂如果交联,则与未交联的情况相比,耐热性优良。

防静电层的表面电阻值优选在1010ω/□以下,更优选在109ω/□以下。

作为本发明的脱模膜,从树脂密封部形成时与固化性树脂接触的一侧起,优选具有粘接层/基材、粘接层/防静电层/基材、粘接层/阻气层/基材中的任一种层结构。其中,从粘接层与基材的密合性优良的角度考虑,特别优选如第1实施方式的粘接层/单层结构的基材的双层结构。

[半导体元件]

使用本发明的脱模膜、通过后述的本发明的半导体元件的制造方法制造的半导体元件是具有半导体芯片、树脂密封部和根据需要具有的源电极(也记为“源端子”)或密封玻璃,所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的半导体元件。

树脂密封部由固化性树脂形成。作为固化性树脂,优选环氧树脂、有机硅树脂等热固化性树脂,特别优选环氧树脂。

密封玻璃隔着肋材(间隔物)层叠在半导体芯片上,是将半导体芯片密封在气密空间中的玻璃板。密封玻璃在ccd图像传感器、cmos图像传感器等传感器(半导体元件)中也作为光检测部起作用。

本发明的半导体元件可具有源电极或密封玻璃,也可不具有源电极或密封玻璃。

不具有源电极和密封玻璃的情况下,表面的一部分露出的是半导体芯片。

具有源电极的情况下,典型的是源电极的表面的一部分露出,半导体芯片的表面被树脂密封部、源电极和其他构件覆盖而不露出。

具有密封玻璃的情况下,典型的是密封玻璃的表面的一部分露出,半导体芯片被基板、密封玻璃、肋材和树脂密封部密封而不露出。

半导体元件中,除了半导体芯片、源电极和密封玻璃以外,半导体芯片附带的构件的表面的一部分也可露出。作为半导体芯片附带的构件,可例举例如焊接凸块(日文:はんだバンプ)等。

作为半导体元件,可例举集成了晶体管、二极管等半导体元件的集成电路;具有发光元件的发光二极管等。

作为集成电路的元件形状,可例举例如bga(球栅阵列,ballgridarray)、qfn(四方形扁平无引脚封装,quadflatnon-leadedpackage)、son(小轮廓无引脚封装,smalloutlinenon-leadedpackage)等。

作为半导体元件,从生产性的角度考虑,优选经过批量封装(日文:一括封止)和切割来制造的封装体,例如,可例举密封方式为map(模制阵列封装,moldiedarraypackaging)方式、或wl(晶圆级封装waferlebelpackaging)方式的集成电路等。

图2是表示半导体元件的一个示例的简要剖视图。

该示例的半导体元件10具有基板11、半导体芯片13、将半导体芯片13接合至基板11的多个凸块15、树脂密封部17。

作为基板11,可例举印刷布线基板、引脚框等。

树脂密封部17将半导体芯片13的主面(基板11侧的表面)与基板11之间的间隙以及半导体芯片13的侧面密封,半导体芯片13的背面13a(基板11侧的相反侧的表面)为露出部。

图3是表示半导体元件的另一个示例的简要剖视图。

该示例的半导体元件50具有基板51、半导体芯片53、树脂密封部57、密封玻璃59和肋材61。

作为基板51,可例举印刷布线基板、引脚框等。

半导体芯片53通过多条连接线55a、55b而与基板51接合。

肋材61以围住半导体芯片53的方式配置在基板51上。肋材61的高度比半导体芯片53的高度更高,该肋材61上配置有密封玻璃59。藉此,基板51、密封玻璃59、肋材61之间形成密封半导体芯片53的空间。

树脂密封部57是从基板51的周缘部向上方延伸的框状形状,与基板51的外周面、肋材61的外周面和密封玻璃59的外周面相接。

半导体元件50中,密封玻璃59的上表面(基板51侧的相反侧的表面)为露出部。密封玻璃59的侧面与树脂密封部57相接。

另外,此处示出了树脂密封部57的高度与密封玻璃59的上表面的高度相同的示例,但树脂密封部57的高度也可比密封玻璃59的上表面的高度更高。这种情况下,密封玻璃59的上表面的一部分(周缘部)也可与树脂密封部57相接。另外,此处示出了肋材61配置在基板51上的示例,但肋材61也可配置在半导体芯片53上。这种情况下,基板51具备利用通孔而相互导通的内部导体垫(上表面侧)和外部导体垫(下表面侧),内部导体垫通过连接线与半导体芯片53连接。

〔半导体元件的制造方法〕

本发明的半导体元件的制造方法是

具有半导体芯片、由固化性树脂形成的树脂密封部和根据需要具有的源电极或密封玻璃且所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的半导体元件的制造方法,

其包括:在模具的与固化性树脂接触的面上以脱模膜的基材侧的面与模具面接触的方式配置本发明的脱模膜、在该模具内配置具有半导体芯片且根据需要而具有源电极或密封玻璃的结构体的工序,

将所述模具合模以使所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面隔着所述脱模膜与所述模具接触的工序,

在将所述模具合模的状态下在该模具内填充固化性树脂并使该固化性树脂固化以形成树脂密封部、藉此得到具有所述结构体和所述树脂密封部且所述半导体芯片、源电极或密封玻璃的表面的一部分露出的密封体的工序,

使所述密封体从所述模具脱模的工序。

本发明的半导体元件的制造方法除了使用本发明的脱模膜以外,可采用公知的制造方法。例如作为树脂密封部的形成方法,可例举传递成形法,作为此时使用的装置,可使用公知的传递成形装置。制造条件也可采用与公知的半导体元件的制造方法的条件相同的条件。

(第1实施方式)

使用图4~7来说明本发明的半导体元件的制造方法的第1实施方式。本实施方式是使用所述脱模膜1作为脱模膜、通过传递成形法制造图2所示的半导体元件10的示例。

本实施方式的半导体元件的制造方法包含下述工序(1)~(6)。

工序(1):以脱模膜1的基材侧的表面1b覆盖具有上模20和下模30的模具的上模20的型腔21的方式配置脱模膜1的工序(图4)。

工序(2):将脱模膜1真空吸附至上模20的型腔面23侧、另外将基板11表面上的多个半导体芯片13通过凸块15而接合的组装体(结构体)的基板11配置于下模30的基板设置部31的工序(图5)。

工序(3):将上模20与下模30合模、使脱模膜1与半导体芯片13的背面密合、上推下模30的树脂配置部33的柱塞35、通过上模20的树脂导入部25将预先配置在树脂配置部33的固化性树脂40填充至型腔21内的工序(图6)。

工序(4):使型腔21内填充的固化性树脂40固化而形成树脂密封部17、藉此得到密封体100的工序。

工序(5):从模具内取出密封体100的工序(图7)。

工序(6):切割所述密封体100以使多个半导体芯片13分离、藉此得到多个半导体元件10的工序。

工序(1)中,脱模膜1以脱模膜1的基材3侧的表面1b与上模20的型腔面23接触的方式配置,即以粘接层5侧的表面1a朝向与上模20侧的相反侧(型腔21内的空间)的方式配置。

工序3是所谓的模具底部填充(muf)工序。

工序(3)中的合模优选以每个半导体芯片经受0.05~2mpa的紧固压力的方式进行,特别优选紧固压力为0.2~1mpa。紧固压力如果在所述范围的下限值以上,则即使在多个半导体芯片13的高度存在偏差的情况下,脱模膜也充分地与各半导体芯片13背面(露出部)密合,能够防止固化性树脂向各个背面泄漏。紧固压力如果在所述范围的上限值以下,则合模时不易发生半导体芯片13的破坏。

本发明通过使用所述脱模膜,即使在低于以往通常的紧固压力的紧固压力下也能充分防止固化性树脂的泄漏。

工序(5)中,从模具取出的半导体密封体100的树脂密封部17上附着有在树脂导入部25内由固化性树脂40固化而得的固化物19。通常将固化物19切除。

在工序(6)之前或之后可根据需要使用油墨在树脂密封部17的表面上形成油墨层。

以上,针对本发明的半导体元件的制造方法的第1实施方式进行了说明,但是本发明不限于上述实施方式。上述实施方式中的各种构成及其组合等是一种示例,只要在不脱离本发明的思想的范围内,可进行构成的增加、省略、替换以及其他变更。

将树脂密封部从脱模膜剥离的时机不限于从模具取出树脂密封部时,也可以同时从模具取出脱模膜和树脂密封部,之后再从树脂密封部剥离脱模膜。

批量密封的多个半导体元件各自之间的距离可以是均一的,也可不均一。从能够均匀地密封、多个半导体元件各自承受均匀的负荷(即负荷最小)的观点出发,多个半导体元件各自之间的距离优选是均一的。

作为模具,不限于第1实施方式所示的模具,可使用公知的模具。

脱模膜是本发明的脱模膜即可,不限于脱模膜1。

通过本发明的半导体元件的制造方法制造的半导体元件不限于半导体元件10。根据所要制造的半导体元件,也可不实施第1实施方式中的工序(6)。被树脂密封部密封的半导体元件可以是一个或多个。树脂密封部的形状不限于图2所示的形状,也可以是存在阶梯差、倾斜、曲面等的形状。

例如,所要制造的半导体元件可像半导体元件50一样具备密封玻璃,也可具备栅极电极。半导体元件50除了以下工序之外,可与上述同样地进行制造:例如,将上模20的型腔21的形状变更为与树脂密封部57对应的形状;将工序(2)的组装体替换为多个半导体芯片53分别通过连接线55a、55b与基板51表面接合、隔着其周围设置的肋材61层叠密封玻璃59而得的组装体;通过工序(3)中的合模而使脱模膜1与密封玻璃59的上表面密合。

实施例

以下示出实施例对本发明进行详细说明。但是,本发明不限于以下的记载。

后述的例1~21中,例1~3、5~8、13、14、16、18~21是实施例,例4、9~12、15、17是比较例。

各例中使用的评价方法和材料在以下示出。

〔评价方法〕

(厚度)

基材的厚度(μm)按照iso4591:1992(jisk7130:1999的b1法,从塑料膜或塑料片采集的试料的利用质量法的厚度的测定方法)进行测定。

粘接层的厚度(μm)通过透射型红外线膜厚仪rx-100(商品名,仓敷纺织株式会社(倉敷紡績社)制)测定。

(基材表面的算术平均粗糙度ra)

基材表面的算术平均粗糙度ra(μm)根据jisb0601:2013(iso4287:1997,amd.1:2009)进行了测定。基准长度lr(截断值λc)设定为0.8mm,测定长度为8mm。测定时,使用surfcom480a(东京精密株式会社(東京精密社)制),求出与膜的制造时的行进方向垂直的方向上的3处位置、以及平行方向上的3处位置共计6处位置的ra,将其平均值作为该表面的ra。

(储能模量(180℃))

使用动态粘弹性测定装置ソリッドl-1(东洋精机株式会社(東洋精機)制),按照iso6721-4:1994(jisk7244-4:1999)测定了基材的储能模量(180℃)。使频率为10hz、静力为0.98n、动态位移为0.035%,以2℃/分钟的速率从20℃开始升温,测定了180℃下的储能模量。

按以下步骤制作测定试样,针对该测定试样以与基材的储能模量(180℃)同样的方法测定了粘接层的储能模量(180℃)。

<测定试样>

在有机硅涂布pet(ns隔膜a(商品名),中本包装株式会社(中本パックス)制)上贴付开有10cm×10cm的孔的12cm×12cm的厚纸(厚1mm),制作了高1mm的拦截体(日文:土手)。在其内侧倒入用于形成粘接层的粘接层用涂布液,在常温下干燥1天后,用真空干燥机在常温下干燥1天,进一步在40℃下进行3天干燥和养护,制作了厚200μm的膜。将该膜作为测定试样。

(粘接层的不溶度)

粘接层的基重(w1)的计算:

在各例中,测定了涂布粘接层用涂布液之前的膜(基材)的基重(g/m2)(以下也记为“涂布前的膜基重”)和在该膜上涂布粘接层用涂布液而形成了粘接层之后的膜的基重(g/m2)(膜与粘接层的合计基重,以下也记为“涂布后的膜基重”)。通过下式由其结果计算了粘接层单独的基重w1(g/m2)。

w1=(涂布后的膜基重)-(涂布前的膜基重)

溶解试验:

将切为10cm×10cm的脱模膜浸渍于20~25℃的二氯甲烷中,搅拌1天。将1天的搅拌结束后的脱模膜在另外的20~25℃的二氯甲烷中浸渍10分钟以洗净。对进行了洗净后的脱模膜以100℃真空干燥2小时。

不溶度的计算:

测定所述溶解试验中的真空干燥后的脱模膜的质量,计算了该脱模膜的基重(g/m2)(以下也记为“溶出后的膜基重”)。通过下式由其结果计算了经过溶解试验后残存的粘接层的基重w2(g/m2)。

w2=(溶出后的膜基重)-(溶出前的膜基重)

通过下式,由求出的w1和w2计算出了不溶度(%)。

不溶度(%)=(w2/w1)×100

(粘接层的表面电阻值)

表面电阻值(ω/□)按照iec60093、双环电极法(日文:二重リング電極法)进行了测定。使用超高电阻计r8340(先进技术株式会社(advantec社)制)作为测定仪器,以施加电压500v、施加时间1分钟的条件进行了测定。

(环氧树脂的剥离力(180℃))

在厚3mm、尺寸15cm×15cm的正方形状的第一金属板(sus304)上放置厚100μm、尺寸15cm×15cm的正方形状的铝箔,在所述铝箔上放置厚100mm、尺寸15cm×15cm的正方形状且中央有10cm×8cm的长方形状的开口的间隔物,在所述开口的中心附近放置2g下述环氧树脂组合物,进一步在其上放置尺寸15cm×15cm的正方形状的脱模膜,使得粘接层侧的表面朝向所述间隔物侧,进一步在其上放置厚3mm、尺寸15cm×15cm的正方形状的第二金属板(sus304),制作了层叠试样。

以180℃、10mpa的条件将所述层叠试样压制5分钟,使所述环氧树脂组合物固化。

将脱模膜、环氧树脂组合物固化而得的层和铝板的层叠体切割成25mm的宽度,制作了5个试验片。

使用拉伸试验机(奥利安泰克公司(オリエンテック社)制的rtc-131-a)以100mm/分钟的速度测定了各试验片在180℃下的180度剥离力。求出力(n)-夹取移动距离曲线中从夹取移动距离25mm到125mm为止的剥离力的平均值(单位n/cm)。

求出5个试验片的剥离力的平均值的算术平均,将该值作为环氧树脂的剥离力(180℃)。

环氧树脂组合物:

含亚苯基骨架的苯酚芳烷基型环氧树脂(软化点58℃、环氧当量277)8质量份,

双酚a型环氧树脂(熔点45℃、环氧当量172)2质量份,

含亚苯基骨架的苯酚芳烷基树脂(软化点65℃、羟基当量165)2质量份,

苯酚酚醛清漆树脂(软化点80℃、羟基当量105)2质量份,

固化促进剂(三苯基膦)0.2质量份,

无机填充材(中值径16μm的熔融球二氧化硅)84质量份,

巴西棕榈蜡0.1质量份,

碳黑0.3质量份,

偶联剂(3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)0.2质量份。

环氧树脂组合物是用超级混合机将上述成分粉碎混合了5分钟而得的组合物。

该环氧树脂组合物的固化物的玻璃化温度为135℃,130℃下的储能模量为6gpa,180℃下的储能模量为1gpa。

(粘接力(180℃))

按照jisz0237:2009(iso29862:2007),测定在180℃下与不锈钢板呈180度剥下时的粘着力(n/24mm),作为粘接力(180℃)。具体而言,在50mm×125mm、厚0.1mm的不锈钢板(sus304cpba(冷轧后、光亮热处理))上,以粘接层侧朝向不锈钢板侧、在180℃的温度下用重1kg的手动压接辊以10mm/秒的速度对宽24mm长300mm的脱模膜来回压接两次。压接后的试验片在1分钟以内在180℃的热板上通过电子计量仪测定了以180度的角度剥下时的粘接力(n/24mm)。另外,测定值(n/24mm)不换算成n/10mm的值,而是直接作为180度剥下时的粘接力。

(迁移性)

在厚1mm的厚纸(尺寸5cm×10cm)上载置由用丙酮浸渍而洗净了的厚0.1mm的jish4160:2006中的a1n30h-h18材构成的铝板(尺寸5cm×10cm),在其上放置脱模膜(尺寸5cm×10cm),使得露出部接触面(粘接层侧)朝向下侧(铝板侧),进一步在其上(模具接触面侧)放置厚1mm的厚纸(尺寸5cm×10cm),作为层叠试样。将该层叠试样放入加热至180℃的压机,用5mpa的压力压制5分钟。压制后,移除两侧的厚纸,从铝板剥离脱模膜,用x射线光电子分光分析(xps)分别对在压制前的铝板的表面以及压制后的与铝板的脱模膜接触的表面进行了分析。由该分析结果求出了压制前的al板的该表面中铝原子的峰面积与和脱模膜共同压制并剥离后的该面积中的铝原子的峰面积之比(压制后al峰面积/压制前al峰面积)。

使用ulvac-phi公司制的quanterasxm型的x射线光电子分光分析装置作为xps。使用15kv、25w的单色化alkα线作为x射线源,x射线照射面光电子检测角为45度,光电子的通能(passenergy)为114ev,测定次数为10次,分析面积为0.5mm×0.5mm。使用由上述条件检测出的al(1s)的峰强度,从3点测定的平均值求出了(压制前al元素峰面积/压制后al元素峰面积)。

(密封试验)

使用与图3中记载的相同结构的密封装置(传递成形装置g-linemanualsystem,apicyamada株式会社(アピックヤマダ社)制),进行了密封试验。

在50mm×50mm引线框中安装10×10个1mm×1mm、厚0.1mm的半导体芯片,用于密封试验。作为固化性树脂,使用了与上述环氧树脂的180℃下的剥离力的评价中使用的相同的环氧树脂组合物。脱模膜用100mm宽的辊的辊对辊方式进行设置。

将搭载有半导体芯片的引线框配置于下模后,将脱模膜真空吸附于上模,用以下条件合模来使固化性树脂流动。加压5分钟后,打开模具,取出了半导体元件。以目视确认脱模膜与树脂密封部(固化性树脂的固化物)的剥离状态和半导体芯片的露出部的外观,按以下标准进行了评价。进一步测定了半导体元件的静电压。

<密封条件>

模具紧固压力:每个半导体芯片经受0.5mpa。

传递压力:5mpa。

模具温度(密封温度):180℃。

<脱模膜与树脂密封部的剥离状态>

○(良好):正常剥下。

×(不良):未正常剥下,引线框从下模脱离。

<半导体芯片的露出部的外观>

○(良好):树脂遮盖物或来自膜的迁移物转移低于2个。

×(不良):树脂遮盖物或来自膜的迁移物转移在2个以上。

<密封后半导体元件的静电压>

用非接触式表面电位计model520-1(trek日本公司(トレックジャパン社))以10mm的测定距离测定了取出后的半导体元件的静电压。

[使用材料]

(基材)

etfe膜:将fluon(注册商标)etfec-88axp(旭硝子株式会社(旭硝子社)制)供于具备t模具的挤出机,从表面具有凹凸的按压辊和镜面金属辊之间拉出,制作了50μm厚的膜。挤出机和t模具的温度为320℃,按压辊和金属辊的温度为100℃。所得的膜的表面ra在按压辊侧为2.0μm,在镜面侧为0.2μm。在镜面侧实施电晕处理,使基于iso8296:1987(jisk6768:1999)的湿润张力在40mn/m以上。

etfe膜的储能模量(180℃)为40mpa。

(粘接层用材料)

<含羟基的丙烯酸类共聚物>

丙烯酸类聚合物1:ニッセツ(注册商标)kp2562(nci株式会社(日本カーバイド工業)制)。

丙烯酸类聚合物2:terplus(注册商标)n3508(大塚化学株式会社(大塚化学社)制)。

丙烯酸类聚合物3:テイサンレジン(注册商标)ws-023(长濑化学技术株式会社(ナガセケムテックス社)制)。

丙烯酸类聚合物1~3各自的固体成分、分子量、羟基、酸值、玻璃化温度tg、交联官能团当量分别示于表1。

[表1]

<多官能异氰酸酯化合物>

多官能异氰酸酯化合物1:ニッセツck157(nci株式会社制)、固体成分100%、异氰脲酸酯型六亚甲基二异氰酸酯、nco含量21质量%。

多官能异氰酸酯化合物2:コロネート(注册商标)hxr(东曹株式会社(東ソー社)制)、固体成分100%、异氰脲酸酯型六亚甲基二异氰酸酯、nco含量22质量%。

多官能异氰酸酯化合物3:コロネートl(东曹株式会社制),固体成分75%,3摩尔的甲苯二异氰酸酯(tdi)与1摩尔的三羟甲基丙烷反应而得的异氰酸酯,nco含量13.5质量%

<防静电剂>

防静电剂1:htcp-200t(日本佳里多株式会社(日本カーリット社)制),固体成分8%,导电性聚噻吩的甲苯溶液。

防静电剂2:サンコノール(注册商标)mek-50r(三光化学株式会社(三光化学社)制)、固体成分50%、双三氟甲烷磺酰亚胺锂。

防静电剂3:サンコノール(注册商标)ad2600-50r(三光化学株式会社制)、固体成分100%、聚乙二醇双(2-乙基己酸酯)与双三氟甲烷磺酰亚胺锂的混合物。

(防静电层用材料)

含防静电剂的材料:アラコート(注册商标)as601d(荒川化学工业株式会社(荒川化学工業社)制),固体成分3.4%,导电性聚噻吩0.4%,丙烯酸树脂3.0%。

固化剂:アラコート(注册商标)cl910(荒川化学工业株式会社制),固体成分10%,多官能氮丙啶化合物。

〔例1〕

将100质量份的丙烯酸类聚合物1、4质量份的多官能异氰酸酯化合物1和乙酸乙酯混合,配制了粘接层用涂布液。乙酸乙酯的掺入量是使粘接层用涂布液的固体成分为25质量%的量。

用凹版涂布机在etfe膜的实施了电晕处理侧的表面涂布粘接层用涂布液并使之干燥,形成了厚2μm的粘接层。使用φ100mm×250mm宽的格子150#-深度40μm的辊作为凹版,用直接凹版方式进行了涂布。在100℃下以1分钟的时长通过辊支撑干燥炉(日文:ロールサポート乾燥炉),以19m/秒的风量进行了干燥。然后以40℃、120小时的条件进行养护,得到了脱模膜。

[例2~17]

除了将含羟基的丙烯酸类聚合物的种类、多官能异氰酸酯化合物的种类或掺入量按表2~3中的记载进行变更以外,与例1同样地配制粘接层用涂布液(固体成分25质量%),获得了脱模膜。

另外,表2~3中,丙烯酸类聚合物1~3、多官能异氰酸酯化合物1~3各自的掺入量是包含液态介质的总量。

〔例18〕

将100质量份的アラコートas601d、10质量份的アラコートcl910和100质量份的甲醇混合,配制了防静电层用涂布液(固体成分2质量%)。

用凹版涂布机在etfe膜的实施了电晕处理侧的表面涂布防静电法涂布液并使之干燥,形成了厚0.1μm的防静电层。使用φ100mm×250mm宽的格子150#-深度40μm的辊作为凹版,用直接凹版方式进行了涂布。在100℃下以1分钟的时长通过辊支撑干燥炉(日文:ロールサポート乾燥炉),以19m/秒的风量进行了干燥。

然后,与例1同样地在该防静电层上形成粘接层,得到了脱模膜。

[例19~21]

例19~21中,粘接层用涂布液(固体成分25质量%)中含有防静电剂。具体而言,除了将含羟基的丙烯酸类聚合物的种类、多官能异氰酸酯化合物的种类、防静电剂的种类或掺入量按表2~3中的记载进行变更以外,与例1同样地配制含防静电剂的粘接层用涂布液,获得了脱模膜。

各例中使用的粘接层用涂布液中各材料的掺入量、oh基摩尔数、cooh摩尔数、nco摩尔数、mcooh/(mnco-moh)、mnco/(mcooh+moh)、所得的脱模膜的粘接层的储能模量(180℃)、粘接层的不溶度、粘接层的表面电阻值、环氧树脂的剥離力(180℃)、粘接力(180℃)、迁移性、脱模膜与树脂密封部的剥离状态、半导体芯片的露出部的外观、密封后半导体元件的静电压示于表2~3。

【表2】

【表3】

如上述结果所示,例1~3、5~8、13、14、16、18~21的脱模膜的环氧树脂的剥离力(180℃)在0.1n/cm以下,对树脂密封部呈现优良的脱模性。而且在0.005n/cm以上,固化性树脂不易泄漏。

这些脱模膜的粘接力(180℃)为0.05~0.1n/24mm,对半导体芯片的露出部的密合性优良,而且从该露出部的再剥离性也优良。

另外,这些脱模膜的迁移性在0.6以上,表明从粘接层向半导体芯片的露出部的迁移少。

在实际的密封试验中,脱模膜与树脂密封部的剥离状态、半导体芯片的露出部的外观的评价结果也为良好。

另外,使用粘接层含防静电剂的、或基材与粘接层之间还具有防静电层的例18~21的脱模膜的情况下,密封后的半导体元件的静电压低,具有优良的防静电功能。

另一方面,mnco/(mcooh+moh)为4.01的例4的脱模膜的情况下,粘着力(180℃)为低值。而且,半导体芯片的露出部的外观的结果也不良。认为这是因为,交联密度过高、粘接层的弹性模量高,从而粘接性变低,其结果是,粘接层与露出部之间的密合性不充分,固化性树脂进入了露出部。

使用交联官能团当量超过2,000g/摩尔的丙烯酸类聚合物2的例9~11的脱模膜的情况下,环氧树脂的剥离力(180℃)高、粘接力(180℃)高,迁移性不良。而且,脱模膜与树脂密封部的剥离状态、半导体芯片的露出部的外观结果也不良。认为这是因为,交联官能团当量高而使交联密度变低,所以粘接层的弹性模量未充分增高,从而牢固地粘接于环氧树脂和露出部。而且认为是因为,交联密度低而粘接层所含的低分子量体因分子运动而渗漏,从而污染了芯片。进一步认为,如果像例10、11一样为了增加交联密度而添加大量的交联剂(多官能异氰酸酯化合物),则未反应的交联剂残留,密封时向露出部迁移而导致污染。

mcooh/(mnco-moh)为2.1的例12的脱模膜和mcooh/(mnco-moh)为1.2的例15的脱模膜的情况下,环氧树脂的剥离力(180℃)为高值。另外,脱模膜与树脂密封部的剥离状态也不良。认为这是因为,粘接层中残留有游离的羧基,羧基与固化性树脂的环氧基反应而粘接。

mnco/(mcooh+moh)为4.45的例17的脱模膜的情况下,迁移性不良。而且,半导体芯片的露出部的外观的结果也不良。认为这是因为,如果为了增加交联密度而添加大量的交联剂,则未反应的交联剂残留,密封时向露出部迁移而导致污染。

另外,这里引用2015年2月6日提出申请的日本专利申请2015-022691号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。

符号说明

1脱模膜、3基材、5粘接层、10半导体元件、11基板、13半导体芯片、15凸块、17树脂密封部、19固化物、20上模、21型腔、23型腔面、25树脂导入部、30下模、31基板设置部、33树脂配置部、35柱塞、40固化性树脂、50半导体元件、51基板、53半导体芯片、55a~55b连接线、57树脂密封部、59密封玻璃、61肋材、100密封体。

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