膜狀環(huán)氧樹脂組合物、膜狀環(huán)氧樹脂組合物的制造方法和半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及膜狀環(huán)氧樹脂組合物、尤其是用于半導(dǎo)體元件等半導(dǎo)體設(shè)備的密封或 配置于印刷配線基板的電子部件的包埋等的膜狀環(huán)氧樹脂組合物、其制造方法、和密封片、 W及使用它們的半導(dǎo)體裝置的制造方法、電子部件裝置的制造方法、半導(dǎo)體裝置和電子部 件裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子儀器的輕薄短小化，半導(dǎo)體裝置的小型化和薄型化不斷推進(jìn)。與半導(dǎo) 體元件大致相同大小的半導(dǎo)體裝置或在半導(dǎo)體裝置上疊置半導(dǎo)體裝置的稱為封裝體疊層 任ackage-化-Package)的安裝形態(tài)也盛行，預(yù)測(cè)今后半導(dǎo)體裝置的小型化和薄型化會(huì)進(jìn)一 步推進(jìn)。
[0003] 若半導(dǎo)體元件的微細(xì)化繼續(xù)發(fā)展、端子數(shù)增加，則在半導(dǎo)體元件上設(shè)置全部外部 連接用端子會(huì)變得困難。例如，在勉強(qiáng)設(shè)置了外部連接用端子時(shí)，端子間的間距變窄，同時(shí) 端子高度變低，難W確保安裝半導(dǎo)體裝置后的連接可靠性。因此，為了實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的小 型化和薄型化，提出了多種新的安裝方式。
[0004] 例如，提出了一種安裝方法和用其制作的半導(dǎo)體裝置，該安裝方法為：將由半導(dǎo)體 晶片制作的、經(jīng)單片化的半導(dǎo)體元件W具有適當(dāng)間隔的方式再配置后，用固態(tài)或液態(tài)密封 樹脂將其密封，在將半導(dǎo)體元件密封的密封部分進(jìn)一步設(shè)置外部連接用端子（例如參照專 利文獻(xiàn)1~4)。
[0005] 再配置的半導(dǎo)體元件的密封通常使用液態(tài)或固態(tài)樹脂密封材通過模塑成型來(lái)進(jìn) 行。上述安裝方式中，對(duì)于通過密封制作的密封成型物，實(shí)施用于配置外部連接端子的配線 的形成和外部連接端子的形成等工序。
[0006] 由于上述工序是對(duì)密封成型物進(jìn)行的，因此，再配置的半導(dǎo)體元件越多，能夠通過 一道工序制作的半導(dǎo)體裝置越多。因此，正在進(jìn)行增大密封成型物的研究。目前的情況是， 為了在配線形成中使用半導(dǎo)體制造裝置，密封成型物被成型為晶片形狀。因此，晶片形狀大 徑化正在推進(jìn)。另一方面，還在研究密封成型物的面板化，W便能夠進(jìn)一步大張化、能夠使 用比半導(dǎo)體制造裝置廉價(jià)的印刷配線板制造裝置等。
[0007] 密封成型使用的是利用模具將樹脂密封材成型的模塑成型。W往使用的是使丸狀 樹脂密封材烙融并使密封樹脂流入模具內(nèi)從而進(jìn)行密封的傳遞模塑。然而，由于使烙融的 樹脂流入而成型，因此在要對(duì)大面積進(jìn)行密封時(shí)，有可能產(chǎn)生未填充部。因此，近年來(lái)開始 使用預(yù)先向模具或被密封體供給樹脂密封材后進(jìn)行成型的模壓成型。模壓成型中，將密封 材直接供給至被密封體或模具，因此有即使為大面積的密封也不易產(chǎn)生未填充部的優(yōu)點(diǎn)。
[0008] 模壓成型中，與傳遞模塑成型同樣地使用液態(tài)或固態(tài)的樹脂密封材。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn) W11] 專利文獻(xiàn)1 :日本特許第3616615號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2001-244372號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2001-127095號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)4 :美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2007/205513號(hào)說明書

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)01引發(fā)明要解決的問題
[0016] 然而，當(dāng)被密封體大型化時(shí)，液態(tài)樹脂密封材會(huì)發(fā)生液體流動(dòng)等而導(dǎo)致對(duì)被密封 體的密封樹脂供給不足，難W良好地包埋被密封體。此外，在固態(tài)樹脂密封材的情況下，考 慮向被密封體上供給充分的密封樹脂，不使用W往的丸狀樹脂密封材，而使用顆粒或粉體 的樹脂密封材。可是，即使在使用了顆?；蚍垠w的樹脂密封材的情況下，也難W向模具或被 密封體上供給充分的密封樹脂，難W良好地包埋被密封體。進(jìn)一步，由于所使用的固態(tài)樹脂 密封材為顆粒或粉體，因此，樹脂密封材成為粉塵產(chǎn)生源，有可能污染裝置或潔凈室。
[0017] 此外，由于模塑成型是將密封樹脂在模具內(nèi)成型，因此，為了使密封成型物大型 化，模具必須大型化。而模具的大型化要求高模具精度，因此在技術(shù)方面的難度提高，同時(shí) 還有模具的制造成本大幅增加的問題。
[0018] 本發(fā)明是鑒于上述情況作出的，其目的在于，提供一種膜狀環(huán)氧樹脂組合物、其制 造方法和密封片、W及使用它們的半導(dǎo)體裝置的制造方法、電子部件裝置的制造方法、半導(dǎo) 體裝置和電子部件裝置，所述膜狀環(huán)氧樹脂組合物具有能夠?qū)崿F(xiàn)密封樹脂對(duì)被密封體的良 好包埋的特性。
[0019] 用于解決問題的方法
[0020] 本發(fā)明人等在研究烙融粘度低、具有充分的彎曲性的膜狀密封樹脂的制作的過程 中，對(duì)于在使涂布于支撐體上的清漆狀樹脂組合物干燥時(shí)發(fā)生破裂的膜狀樹脂組合物，詳 細(xì)地研究了殘留的溶劑量及其分布，結(jié)果得知，支撐體側(cè)的溶劑未充分減少，露出側(cè)與支撐 體側(cè)的溶劑量存在大的差別。此外還得知，即使在延長(zhǎng)了干燥時(shí)間的情況下，殘留于支撐體 側(cè)的溶劑量也不會(huì)充分降低。本發(fā)明人等推測(cè)，進(jìn)行了干燥的露出側(cè)的樹脂組合物妨礙了 支撐體側(cè)的樹脂組合物中的溶劑揮發(fā)，于是對(duì)樹脂組合物的組成進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā) 現(xiàn)，含有特定成分且滿足特定條件的膜狀環(huán)氧樹脂組合物能夠解決上述問題，基于該見解， 完成了本發(fā)明。
[0021]目P，本發(fā)明提供一種膜狀環(huán)氧樹脂組合物，其為含有（A)環(huán)氧樹脂、做固化劑、 (C)固化促進(jìn)劑、（D)無(wú)機(jī)填充劑和巧）有機(jī)溶劑的膜狀環(huán)氧樹脂組合物，下述條件（1)、 (2)、（3)和（4)全部滿足。（1)上述（A)環(huán)氧樹脂和上述度）固化劑中的至少一方含有在 25°C呈液態(tài)的成分，該在25°C呈液態(tài)的成分的合計(jì)含量W上述（A)環(huán)氧樹脂和上述度）固 化劑的合計(jì)質(zhì)量為基準(zhǔn)大于或等于30質(zhì)量％。（2)在180°C加熱了 10分鐘時(shí)揮發(fā)的揮發(fā) 成分的含量W環(huán)氧樹脂組合物總量為基準(zhǔn)為0.2質(zhì)量％~1.5質(zhì)量％。（3)從40°C升溫至 200°C時(shí)的最低烙融粘度小于或等于800Pa·S。（4)膜厚為50μπι~500μπι。
[0022] 本發(fā)明設(shè)及的膜狀環(huán)氧樹脂組合物通過具有上述構(gòu)成，從而具有能夠良好地包埋 被密封體的烙融粘度和膜厚，同時(shí)能夠使溶劑量的分布充分小，能夠具有充分的彎曲性。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明設(shè)及的膜狀環(huán)氧樹脂組合物，不僅能夠通過作為W往的密封成型方法 的模塑成型來(lái)成型，也能夠通過不需要模具的層壓或加壓來(lái)成型。此外，根據(jù)本發(fā)明設(shè)及的 膜狀環(huán)氧樹脂組合物，通過使其為具有上述特性的膜，能夠減少粉塵產(chǎn)生問題并實(shí)現(xiàn)密封 成型物的大型化。
[0024] 另外，作為具有包埋能力的膜狀絕緣材料，已知的是積層化uild-up)多層印刷配 線板在半加成法等中所使用的絕緣膜。由于它們用于微細(xì)配線的形成，因此，被包埋對(duì)象是 高度小于或等于30μπι程度的銅配線，在半加成法等中所使用的絕緣膜的膜厚一般為10~ 40μπι。當(dāng)被密封體為電子部件或形成了設(shè)備的娃忍片等半導(dǎo)體元件時(shí)，其厚度為50~ 350μm程度，因此，需要至少大于或等于50μm的膜厚。因此，無(wú)法直接使用積層多層印刷 配線板在半加成法等中所使用的絕緣膜來(lái)應(yīng)對(duì)。
[0025] 另外，為了得到包埋半導(dǎo)體元件或電子部件所需的膜厚，可W考慮通過貼合絕緣 膜而得到所需的厚度?？墒?，若將利用層壓機(jī)等貼合絕緣膜而制作的膜用于利用層壓機(jī)進(jìn) 行的娃忍片密封，則會(huì)殘留貼合的界面。運(yùn)樣的界面的存在有可能產(chǎn)生剝離等不良狀況。尤 其若膜厚變大，則界面的存在明顯化，有可能產(chǎn)生空隙等不良狀況。（例如，參照?qǐng)D4和圖 5)
[00%] 為了制作厚度大于或等于50μπι的膜而簡(jiǎn)單地增加涂膜厚度時(shí)，涂布在支撐體上 的清漆量變多，應(yīng)當(dāng)除去的溶劑量也增加，此外，至作為干燥面的露出側(cè)（空氣側(cè)）的擴(kuò)散 距離也變長(zhǎng)。若通過與W往同樣的組成和干燥條件來(lái)進(jìn)行膜制作，則無(wú)法充分地將溶劑除 去，殘留于膜狀絕緣材料中的溶劑量變多，殘留的溶劑在熱固化時(shí)發(fā)生膨脹等不良狀況。如 上所述，尤其難W將支撐體側(cè)的溶劑除去。
[0027] 作為減少應(yīng)當(dāng)除去的溶劑量的方法，可W考慮清漆的高濃度化。然而，在含有無(wú)機(jī) 填充劑的體系中，無(wú)機(jī)填充劑的分散、樹脂的溶解變得困難。
[0028] 膜制作時(shí)為了促進(jìn)溶劑的干燥而加強(qiáng)了干燥條件的情況下，會(huì)產(chǎn)生膜狀絕緣材料 破裂的不良狀況，難膜的形式進(jìn)行操作。另一方面，在減弱干燥條件而制作的情況下， 雖然有時(shí)能夠不發(fā)生破裂等不良狀況地進(jìn)行制作，但有時(shí)隨著時(shí)間的流逝膜狀絕緣材料會(huì) 粘著化。進(jìn)一步使該粘著化的膜狀絕緣材料熱固化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生發(fā)泡等不良狀況。
[0029] 本發(fā)明設(shè)及的膜狀環(huán)氧樹脂組合物通過含有上述（Α)~巧）成分并滿足上述條件 (1)，在W滿足上述（2)~（4)的條件制作膜狀環(huán)氧樹脂組合物時(shí)，能夠防止上述問題的發(fā) 生，即使在被密封體為電子部件或形成了設(shè)備的娃忍片等半導(dǎo)體元件時(shí)，也能夠獲得良好 的密封成型物。
[0030] 另外，關(guān)于獲得上述效果的理由，本發(fā)明人等如下認(rèn)為。首先認(rèn)為，通過滿足上述 條件（1)，能夠抑制干燥時(shí)在涂膜的露出側(cè)（空氣側(cè)）產(chǎn)生的過度干燥，并能夠不妨礙支撐 體側(cè)的溶劑揮發(fā)而將膜狀環(huán)氧樹脂組合物中的揮發(fā)成分（尤其是有機(jī)溶劑）的含有率設(shè)為 0.2質(zhì)量％~1.5質(zhì)量％。由此，能夠不發(fā)生膨脹等不良狀況地進(jìn)行半導(dǎo)體元件或電子部 件的包埋。此外，W下也被認(rèn)為是能夠獲得良好包埋性的一個(gè)原因：適當(dāng)量的有機(jī)溶劑會(huì)對(duì) 膜狀環(huán)氧樹脂組合物賦予粘性和流動(dòng)性，使得容易從支撐體剝離，能夠防止膜狀環(huán)氧樹脂 組合物本身的破裂等并能夠獲得適當(dāng)?shù)淖畹屠尤谡扯?。進(jìn)一步還認(rèn)為，通過滿足上述條件 (1)，在25°C呈液態(tài)的成分發(fā)揮膜狀環(huán)氧樹脂組合物中各成分的紐帶在客'')那樣的作 用，能夠防止在使膜厚為50μπι~500μπι時(shí)膜狀環(huán)氧樹脂組合物發(fā)生破裂、或者在制成密 封片時(shí)從支撐體剝落。此外，通過使在25°C呈液態(tài)的成分為（Α)成分和/或度）成分，熱固 化后進(jìn)入固化物的結(jié)構(gòu)，還能夠防止產(chǎn)生呈液態(tài)的成分所帶來(lái)的不良狀況。
[0031] 本發(fā)明設(shè)及的膜狀環(huán)氧樹脂組合物能夠不含通過將2個(gè)W上的膜狀環(huán)氧樹脂組 合物貼合而產(chǎn)生的界面。
[0032] 此外，能夠制成對(duì)膜狀環(huán)氧樹脂組合物的表面通過FT-IR(全反射測(cè)定法）進(jìn)行測(cè) 定時(shí)基于上述巧）有機(jī)溶劑的吸收算出的、一個(gè)表面的巧）有機(jī)溶劑的含量相對(duì)于另一表 面的巧）有機(jī)溶劑的含量之比為0. 2~5. 0的膜狀環(huán)氧樹脂組合物。
[0033] 此外，本發(fā)明還提供一種膜狀環(huán)氧樹脂組合物的制造方法，其具有下述工序：在支 撐體上形成含有（A)環(huán)氧樹脂、度）固化劑、（C)固化促進(jìn)劑、（D)無(wú)機(jī)填充劑和巧）有機(jī)溶 劑，并且滿足下述條件（1)的清漆狀環(huán)氧樹脂組合物的涂膜的工序；W及將涂膜加熱干燥， 從而形成下述條件（2)、（3)和（4)全部滿足的膜狀環(huán)氧樹脂組合物的工序。（1) (A)環(huán)氧 樹脂和度）固化劑中的至少一方包含在25°C呈液態(tài)的成分，該在25°C呈液態(tài)的成分的合計(jì) 含量W(A)環(huán)氧樹脂和度）固化劑的合計(jì)質(zhì)量為基準(zhǔn)大于或等于30質(zhì)量％。（2)在180°C 加熱了 10分鐘時(shí)揮發(fā)的揮發(fā)成分的含量W環(huán)氧樹脂組合物總量為基準(zhǔn)為0. 2質(zhì)量％~1. 5 質(zhì)量％。（3)從40°C升溫至200°C時(shí)的最低烙融粘度小于或等于800Pa-s。（4)膜厚為 50μm~ 500μm〇
[0034] 上述涂膜的加熱干燥能夠包含w巧）成分的沸點(diǎn)±1(TC的溫度將涂膜加熱大于 或等于總干燥時(shí)間的25%的時(shí)間。
[0035] 此外，能夠?qū)⑼磕ぜ訜岣稍?，使得?duì)膜狀環(huán)氧樹脂組合物的兩面通過FT-IR(全反 射測(cè)定法）進(jìn)行測(cè)定時(shí)基于上述巧）有機(jī)溶劑的吸收算出的、一個(gè)表面的巧）有機(jī)溶劑的 含量相對(duì)于另一表面的巧）有機(jī)溶劑的含量之比成為0. 2~5. 0。
[0036] 此外，本發(fā)明還提供一種密封片，其具有：膜狀支