JP2018064054A - 封止材、及び、封止構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた封止性及び電磁波遮蔽性を確保しつつ、工程の簡略化及び生産効率の向上を図ることができる封止材、並びに、当該封止材を用いた封止構造体の製造方法を提供する。【解決手段】金属層３０と、金属層３０上に配置された樹脂層２０ａと、を備え、樹脂層２０ａにより電子部品１０を封止するために用いられる、封止材１。金属層３０と、金属層３０上に配置された樹脂層２０ａと、を備える封止材１の樹脂層２０ａにより電子部品１０を封止する封止工程を備える、封止構造体の製造方法。【選択図】図２

Description

本発明は、封止材、及び、封止構造体の製造方法に関する。

近年、電子機器の小型化の要求に伴い、半導体素子の表面高密度搭載に更なる改善が求められている。例えば、複数の半導体素子を多段に積層した、いわゆるスタックパッケージ型の半導体装置においては、半導体素子が集積して配置されているため、外的なノイズによる問題（電磁波障害）が生じ得る。このようなノイズの問題は、電子機器がデジタル化、高速化及び高周波数化するほど顕著となる。そこで、ノイズによる影響を抑制するために、電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽材料が使用されており、例えば、電磁波遮蔽シートを、半導体素子を封止する封止材上に形成している（例えば、下記特許文献１参照）。

電磁波遮蔽シートの形成に関して、例えば、下記特許文献２に記載の半導体装置の製造方法が知られている。特許文献２に記載の半導体装置の製造方法では、上金型及び下金型を用いたトランスファー成形により半導体素子を封止材にて封止する工程において、上金型に配置されるリリースフィルム（担体フィルム）に電磁波シールド樹脂を塗布し、封止材を形成する工程時に、形成される封止材上に電磁波シールド樹脂を転写して硬化させている。

特許第４１３３６３７号公報 特開２００７−２８７９３７号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載の方法では、封止材を形成する度に、毎回担体フィルムに電磁波シールド樹脂を塗布する作業が必要となるため、工程が多く、手間がかかるという問題があった。半導体装置の製造工程においては、生産効率について更なる改善が求められている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、優れた封止性及び電磁波遮蔽性を確保しつつ、工程の簡略化及び生産効率の向上を図ることができる封止材、並びに、当該封止材を用いた封止構造体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る封止材は、金属層と、前記金属層上に配置された樹脂層と、を備え、前記樹脂層により電子部品を封止するために用いられる。

本発明に係る封止材によれば、封止材の金属層を用いて電磁波を遮蔽することができるため、樹脂層により電子部品を封止する際に、電磁波遮蔽層を別途形成する工程や、電磁波遮蔽材料を予め設ける必要がない。そのため、本発明に係る封止材によれば、優れた封止性及び電磁波遮蔽性を確保しつつ、電子部品を封止する際の工程簡略化、及び、生産効率の向上を図ることができる。

本発明に係る封止構造体の製造方法は、金属層と、前記金属層上に配置された樹脂層と、を備える封止材の前記樹脂層により電子部品を封止する封止工程を備える。

本発明に係る封止構造体の製造方法によれば、封止材の金属層を用いて電磁波を遮蔽することができるため、樹脂層により電子部品を封止する際に、電磁波遮蔽層を別途形成する工程や、電磁波遮蔽材料を予め設ける必要がない。そのため、本発明に係る封止構造体の製造方法によれば、優れた封止性及び電磁波遮蔽性を確保しつつ、電子部品を封止する際の工程簡略化、及び、生産効率の向上を図ることができる。

本発明によれば、優れた封止性及び電磁波遮蔽性を確保しつつ、工程の簡略化及び生産効率の向上を図ることができる封止材、並びに、当該封止材を用いた封止構造体の製造方法を提供することができる。例えば、本発明によれば、電磁波を遮蔽するための金属層を配置する工程の削減、及び、生産効率の向上を図ることができる。

封止構造体の一実施形態を示す模式断面図である。 封止構造体の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図である。 封止構造体の製造方法の一実施形態を説明するための模式断面図である。

本明細書中において、「層」及び「膜」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。本明細書中において、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「Ａ又はＢ」とは、Ａ及びＢのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。本明細書中に例示する材料は、特に断らない限り、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。本明細書中において、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。各図面の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率とは一致していない。本発明は必ずしも以下の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を行ってもよい。

（封止構造体）
図１は、本実施形態に係る封止構造体を示す模式断面図である。本実施形態に係る封止構造体（封止成形物、電子部品装置）１００は、電子部品１０と、電子部品１０を封止する封止部（樹脂硬化物）２０と、封止部２０上に配置された金属層３０と、を備える。

封止構造体１００は、複数の電子部品１０を備えており、封止部２０は、複数の電子部品１０を封止している。封止構造体１００の金属層３０は、封止部２０上の全面に配置されている。

電子部品１０としては、例えば、半導体素子；半導体ウェハ；集積回路；半導体デバイス；ＳＡＷフィルタ等のフィルタ；センサ等の受動部品などが挙げられる。半導体ウェハを個片化することにより得られる半導体素子を用いてもよい。本実施形態に係る封止構造体（電子部品装置）は、電子部品として半導体素子又は半導体ウェハを備える半導体装置；プリント配線板等であってもよい。電子部品の厚みは、例えば、１０〜２０００μｍであってもよく、２５〜１０００μｍであってもよい。複数の電子部品１０は、互いに同一の種類であってもよく、互いに異なる種類であってもよい。金属層３０の厚みは、封止材の説明において後述する。

封止構造体は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、電子部品を封止する封止部の構成材料は、樹脂硬化物に代えて半硬化又は未硬化の樹脂であってもよい（例えば、後述する図３（ａ））。本実施形態に係る封止構造体は、封止部と金属層との間に中間層を更に備えていてもよい。

（封止材）
本実施形態に係る封止材について説明する。本実施形態に係る封止材によれば、電子部品を封止する際の工程簡略化、及び、生産効率の向上を図ることができる。本実施形態に係る封止材によれば、被封止体（電子部品）上への樹脂の均一供給ができると共に発塵を低減することができる。

封止材１が備える金属層３０は、電磁波遮蔽が可能な金属を含む層であればよい。金属層３０の構成材料としては、銅、アルミニウム、鉄等が挙げられる。金属層３０の構成材料は、電磁波遮蔽性の高さ、及び、材料の入手しやすさの観点から、銅が好ましい。例えば、金属層３０は、金属箔であってもよく、銅箔であってもよい。金属層３０は、電磁波遮蔽の効果を損なわない範囲で金属パターンを有していてもよく、金属パターンは、パターンを有していない金属層３０をパターニングすることにより得ることができる。

金属層３０の厚みは、電磁波遮蔽性を確保しやすい観点から、０．１μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましく、３μｍ以上が更に好ましい。金属層３０の厚みは、封止材の取り扱い性に優れる観点から、２１０μｍ以下が好ましく、１０５μｍ以下がより好ましく、７０μｍ以下が更に好ましい。

封止材１が備える樹脂層２０ａの厚みは、接着性に優れる観点から、１０μｍ以上であってもよく、２０μｍ以上であってもよい。樹脂層２０ａの厚みは、封止性に更に優れる観点から、５００μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以下であってもよい。なお、封止構造体における硬化後の封止部２０の厚みは、上記樹脂層２０ａの厚みと同じであってもよい。

樹脂層２０ａの構成材料は、通常、電子部品の封止に用いられる樹脂であれば特に限定されない。樹脂層２０ａは、硬化性樹脂組成物からなる層であることが好ましい。硬化性樹脂組成物は、熱硬化性及び光硬化性のいずれであってもよい。

熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、（Ａ）熱硬化性成分及び（Ｂ）無機充填材を含有する樹脂組成物が挙げられる。

（Ａ）熱硬化性成分としては、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等）、硬化剤などが挙げられる。（Ａ）熱硬化性成分は、例えば、（ａ１）エポキシ樹脂及び（ａ２）硬化剤を含む。

（ａ１）エポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のグリシジル基を有するものであれば特に制限なく用いることができる。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＢ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＢＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＣ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＧ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰＨ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＴＭＣ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂（ヘキサンジオールビスフェノールＳジグリシジルエーテル等）、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂（ビキシレノールジグリシジルエーテル等）、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（水添ビスフェノールＡグリシジルエーテル等）、これら樹脂の二塩基酸変性ジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられる。（ａ１）エポキシ樹脂は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

市販のエポキシ樹脂としては、ＤＩＣ株式会社製の「エピクロンＨＰ−４０３２Ｄ」、「ＥＸＡ−４７５０」、「ＨＰ−４７１０」等、日本化薬株式会社製の「ＮＣ−７０００」（ナフタレン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂）等のナフタレン型エポキシ樹脂；日本化薬株式会社製の「ＥＰＰＮ−５０２Ｈ」（トリスフェノールエポキシ樹脂）等の、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物（トリスフェノール型エポキシ樹脂）；ＤＩＣ株式会社製の「エピクロンＨＰ−７２００Ｈ」（ジシクロペンタジエン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂）等のジシクロペンタジエンアラルキル型エポキシ樹脂；日本化薬株式会社製の「ＮＣ−３０００Ｈ」（ビフェニル骨格含有多官能固形エポキシ樹脂）等のビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂；ＤＩＣ株式会社製の「エピクロンＮ６６０」及び「エピクロンＮ６９０」；日本化薬株式会社製の「ＥＯＣＮ−１０４Ｓ」等のノボラック型エポキシ樹脂；日産化学工業株式会社製の「ＴＥＰＩＣ」等のトリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート；ＤＩＣ株式会社製の「エピクロン８６０」、「エピクロン９００−ＩＭ」、「エピクロンＥＸＡ−４８１６」及び「エピクロンＥＸＡ−４８２２」；旭チバ株式会社製の「アラルダイトＡＥＲ２８０」；東都化成株式会社製の「エポトートＹＤ−１３４」；三菱化学株式会社製の「ＪＥＲ８３４」及び「ＪＥＲ８７２」；住友化学株式会社製の「ＥＬＡ−１３４」；油化シェルエポキシ株式会社製の「エピコート８０７」、「エピコート８１５」、「エピコート８２５」、「エピコート８２７」、「エピコート８２８」、「エピコート８３４」、「エピコート１００１」、「エピコート１００４」、「エピコート１００７」及び「エピコート１００９」；ダウケミカル社製の「ＤＥＲ−３３０」、「ＤＥＲ−３０１」及び「ＤＥＲ−３６１」；東都化成株式会社製の「ＹＤ８１２５」、「ＹＤＦ８１７０」等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；三菱化学株式会社製の「ＪＥＲ８０６」等のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；ＤＩＣ株式会社製の「エピクロンＮ−７４０」等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂；ナガセケムテックス株式会社製の「ナデコールＤＬＣ３０１」等の脂肪族エポキシ樹脂などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（ａ１）エポキシ樹脂の含有量は、優れた強度を有する硬化物が得られやすい観点から、熱硬化性樹脂の全質量を基準として、５０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることが更に好ましい。（ａ１）エポキシ樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂の全質量を基準として１００質量％であってもよい。

熱硬化性樹脂の含有量は、優れた流動性が得られやすい観点から、樹脂組成物の全質量（溶剤の質量を除く）を基準として、１質量％以上が好ましく、５質量％以上がより好ましい。熱硬化性樹脂の含有量は、フィルム表面の割れ及びひびの発生を抑制しやすい観点から、樹脂組成物の全質量（溶剤の質量を除く）を基準として、３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましく、２０質量％以下が更に好ましい。

（ａ２）硬化剤は、グリシジル基と反応する官能基を１分子中に２個以上有するものであれば特に制限なく用いることができる。（ａ２）硬化剤としては、フェノール樹脂、酸無水物等が挙げられる。（ａ２）硬化剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

フェノール樹脂は、１分子中に２個以上のフェノール性水酸基を有するものであれば、特に制限はなく公知のフェノール樹脂を用いることができる。フェノール樹脂としては、例えば、フェノール類及び／又はナフトール類とアルデヒド類とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られる樹脂、ビフェニル骨格型フェノール樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂、メタキシリレン・パラキシリレン変性フェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、シクロペンタジエン変性フェノール樹脂、多環芳香環変性フェノール樹脂、キシリレン変性ナフトール樹脂等が挙げられる。フェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等が挙げられる。ナフトール類としては、α−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。

市販のフェノール樹脂としては、大日本インキ化学工業株式会社製の「フェノライトＬＦ２８８２」、「フェノライトＬＦ２８２２」、「フェノライトＴＤ−２０９０」、「フェノライトＴＤ−２１４９」、「フェノライトＶＨ−４１５０」及び「フェノライトＶＨ４１７０」；三井化学株式会社製の「ＸＬＣ−ＬＬ」及び「ＸＬＣ−４Ｌ」；新日鉄住金化学株式会社製の「ＳＮ−１００」、「ＳＮ−３００」、「ＳＮ−３９５」及び「ＳＮ−４００」；エア・ウォーター株式会社製の「ＳＫレジンＨＥ９１０」；旭有機材工業株式会社製の「ＰＡＰＳ−ＰＮ２」；明和化成株式会社製の「ＤＬ−９２」等が挙げられる。

（ａ２）硬化剤の含有量は、熱硬化性樹脂の硬化性に優れる観点から、樹脂組成物の全質量（有機溶剤等の溶剤を除く）を基準として、１〜２０質量％であることが好ましく、２〜１５質量％であることがより好ましく、３〜１０質量％であることが更に好ましい。

（ａ１）エポキシ樹脂のグリシジル基の当量（エポキシ当量）と、（ａ２）硬化剤のグリシジル基と反応する官能基（例えばフェノール性水酸基）の当量（例えば水酸基当量）との比率（（ａ１）エポキシ樹脂のグリシジル基の当量／（ａ２）硬化剤のグリシジル基と反応する官能基の当量）は、０．７〜２．０であることが好ましく、０．８〜１．８であることがより好ましく、０．９〜１．７であることが更に好ましい。これらの場合、未反応の（ａ１）エポキシ樹脂及び／又は未反応の（ａ２）硬化剤が残存しにくく、所望の硬化膜物性が得られやすい。

（Ａ）熱硬化性成分は、（ａ３）硬化促進剤を含んでいてもよい。（ａ３）硬化促進剤としては、特に制限はない。（ａ３）硬化促進剤としては、アミン系の硬化促進剤及びリン系の硬化促進剤からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。特に、（ａ３）硬化促進剤としては、誘導体が豊富である観点、及び、所望の活性温度が得られやすい観点から、アミン系の硬化促進剤が好ましく、イミダゾール化合物、脂肪族アミン及び脂環族アミンからなる群より選ばれる少なくとも一種がより好ましく、イミダゾール化合物が更に好ましい。（ａ３）硬化促進剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（ａ３）硬化促進剤の含有量は、（ａ１）エポキシ樹脂及び（ａ２）硬化剤の合計量を基準として、０．０１〜５質量％が好ましく、０．１〜３質量％がより好ましく、０．３〜１．５質量％が更に好ましい。（ａ３）硬化促進剤の含有量が０．０１質量％以上である場合、充分な硬化促進効果が得られやすい。（ａ３）硬化促進剤の含有量が５質量％以下である場合、封止材を製造する際の工程（例えば塗工及び乾燥）中、又は、封止材の保管中に硬化が進行しにくく、樹脂層の割れ、及び、溶融粘度の上昇に伴う成形不良を防止しやすい。

本実施形態の硬化性樹脂組成物は、２５℃で液状の樹脂（例えば、液状エポキシ樹脂）を含有することが好ましい。前記液状の樹脂の含有量は、樹脂層の成膜性に優れる観点から、熱硬化性樹脂の全質量を基準として、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上が更に好ましい。前記液状の樹脂の含有量は、フィルムのタック性が過剰に高まることを抑制しやすい観点、及び、エッジフュージョンを抑制しやすい観点から、熱硬化性樹脂の全質量を基準として、９５質量％以下が好ましく、９０質量％以下がより好ましく、８０質量％以下が更に好ましい。液状エポキシ樹脂の含有量は、熱硬化性樹脂の全質量を基準として１００質量％であってもよい。

（Ｂ）無機充填材としては、従来公知の無機充填材が使用でき、特定のものに限定されない。（Ｂ）無機充填材の構成材料としては、例えば、硫酸バリウム；チタン酸バリウム；無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ等のシリカ類；タルク；クレー；炭酸マグネシウム；炭酸カルシウム；酸化アルミニウム；水酸化アルミニウム；窒化ケイ素；窒化アルミニウムなどが挙げられる。（Ｂ）無機充填材の構成材料は、表面改質等により、樹脂中の分散性の向上効果、及び、ワニス中での沈降抑制効果が得られやすい観点、並びに、比較的小さい熱膨張率を有することから所望の硬化膜特性が得られやすい観点から、シリカ類が好ましい。（Ｂ）無機充填材は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（Ｂ）無機充填材は、表面改質されていてもよい。表面改質の手法としては、特に限定されない。処理が簡便であり、官能基の種類が豊富であり、所望の特性を付与しやすい観点から、シランカップリング剤を用いた表面改質が好ましい。

シランカップリング剤としては、アルキルシラン、アルコキシシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、アクリルシラン、メタクリルシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、イソシアネートシラン、サルファーシラン、スチリルシラン、アルキルクロロシラン等が挙げられる。市販の無機充填材のうち、シランカップリング剤を用いて表面改質された無機充填材としては、株式会社アドマテックス製の「ＳＣ５５００−ＳＸＥ」及び「ＳＣ２５００−ＳＸＪ」等が挙げられる。シランカップリング剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

シランカップリング剤の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−ドデシルメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェニルシラノール、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ｎ−オクチルジメチルクロロシラン、テトラエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）ジスルフィド、ビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）テトラスルフィド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジアリルジメチルシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノシラン（フェニルアミノシラン等）などが挙げられる。これらのシランカップリング剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（Ｂ）無機充填材の平均粒径は、特に制限されないが、０．０１〜５０μｍが好ましく、０．１〜２５μｍがより好ましく、０．３〜１０μｍが更に好ましい。（Ｂ）無機充填材の平均粒径が０．０１μｍ以上である場合、無機充填材の凝集が容易に抑制されて、無機充填材を容易に充分に分散できる。（Ｂ）無機充填材の平均粒径が５０μｍ以下である場合、無機充填材の沈降（例えばワニス中での沈降）を容易に抑制でき、均質な樹脂層を形成しやすい。

（Ｂ）無機充填材の含有量は、樹脂組成物の全質量（有機溶剤等の溶剤を除く）を基準として、９５質量％以下が好ましく、９０質量％以下がより好ましい。これらの場合、封止構造体の低反りを実現しつつ、良好な流動性を確保でき、且つ、封止材における金属層と樹脂層との良好な接着強度を得ることができる。また、封止材の製造の際の乾燥工程において樹脂層の割れを容易に抑制可能である効果、樹脂層と金属層との密着性が向上する効果、及び、被封止体を封止しやすくなる効果を好適に得ることができる。（Ｂ）無機充填材の含有量は、被封止体と封止部との熱膨張率の差によって封止構造体の反りが大きくなることを容易に防止できる観点から、５０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、６５質量％以上が更に好ましい。これらの観点から、（Ｂ）無機充填材の含有量は、５０〜９５質量％が好ましく、６０〜９０質量％がより好ましい。

本実施形態の樹脂組成物は、必要に応じて（Ｃ）エラストマー（可とう剤）を含有してもよい。（Ｃ）エラストマーを用いることにより、封止後の反り（例えば封止構造体の反り量）、及び、封止構造体における樹脂の割れを効果的に低減することができる。

（Ｃ）エラストマーとしては、例えば、シリコーン系、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エラストマー；ＮＲ（天然ゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンパウダー等のゴム粒子；メタクリル酸メチル−スチレン−ブタジエン共重合体（ＭＢＳ）、メタクリル酸メチル−シリコーン共重合体、メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチル共重合体等のコア−シェル構造を有するゴム粒子が挙げられる。（Ｃ）エラストマーは、分散性及び溶解性に優れる観点から、スチレンブタジエン粒子、シリコーンパウダー、シリコーンオイル及びシリコーンオリゴマからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。（Ｃ）エラストマーは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（Ｃ）エラストマーの平均粒径に特に制限はない。（Ｃ）エラストマーの平均粒径は、電子部品間の埋め込み性（例えば、ｅＷＬＢ用途の埋め込み性）に優れる観点から、５０μｍ以下であることが好ましい。（Ｃ）エラストマーの平均粒径は、分散性に優れる観点から、０．１μｍ以上であることが好ましい。

（Ｃ）エラストマーとしては市販品を用いてもよい。（Ｃ）エラストマーの市販品としては、例えば、株式会社カネカ製のＫＡＮＥ ＡＣＥ（「ＫＡＮＥ ＡＣＥ」は登録商標）の「Ｂシリーズ」、「Ｍシリーズ」及び「ＦＭシリーズ」（いずれも商品名）；信越化学工業株式会社製の「ＫＭＰシリーズ」等が挙げられる。市販の（Ｃ）エラストマーの中には、エラストマー単体ではなく、予め液状樹脂（例えば、液状エポキシ樹脂）中に分散しているものもあるが、問題なく用いることができる。このような市販品としては、株式会社カネカ製の「ＭＸ−１３６」及び「ＭＸ−９６５」等が挙げられる。

本実施形態の樹脂組成物は、（Ｄ）有機溶剤を含有してもよい。（Ｄ）有機溶剤は、封止材の製造（塗工等）の際の乾燥工程で除去されずに残存したワニス由来の有機溶剤であってもよい。

（Ｄ）有機溶剤としては、従来公知の有機溶剤を使用できる。（Ｄ）有機溶剤としては、（Ｂ）無機充填材以外の成分を溶解できる溶剤を用いることができる。（Ｄ）有機溶剤としては、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、テルペン類、ハロゲン類、エステル類、ケトン類、アルコール類、アルデヒド類等が挙げられる。

具体的な（Ｄ）有機溶剤としては、環境負荷が小さい観点、及び、（ａ１）エポキシ樹脂及び（ａ２）硬化剤を溶解しやすい観点から、エステル類、ケトン類及びアルコール類からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。その中でも、（ａ１）エポキシ樹脂及び（ａ２）硬化剤を特に溶解しやすい観点から、ケトン類が好ましい。ケトン類の中では、室温での揮発が少なく、乾燥時に除去しやすい観点から、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンからなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。

（Ｄ）有機溶剤の含有量は、樹脂組成物の全質量（有機溶剤等の溶剤を含む）を基準として、０．２〜２．０質量％が好ましく、０．３〜１．０質量％がより好ましい。（Ｄ）有機溶剤の含有量が０．２質量％以上である場合、樹脂組成物（エポキシ樹脂組成物等）が脆くなり樹脂の割れ等の不具合が生じること、及び、最低溶融粘度が高くなり被封止体の埋め込み性が低下することを防止できる。（Ｄ）有機溶剤の含有量が２．０質量％以下である場合、樹脂組成物の粘着性が強くなりすぎて取扱い性が低下する不具合、及び、樹脂層の熱硬化時における有機溶剤の揮発に伴う発泡等の不具合を容易に防止できる。

本実施形態の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の添加剤を更に含有してもよい。このような添加剤の具体例としては、顔料、染料、離型剤、酸化防止剤、表面張力調整剤等を挙げることができる。

封止材１は、例えば、平板状の形態で貯蔵することができる。封止材１を円筒状等の巻芯に巻きとり、ロール状の形態として貯蔵することもできる。

封止材１は、樹脂層２０ａと金属層３０との間に中間層を更に備えていてもよい。封止材１は、樹脂層２０ａの金属層３０とは反対側に、樹脂層２０ａの保護を目的とした保護層を更に備えていてもよい。これにより、取扱い性が向上する。また、樹脂層２０ａへの異物の混入を防ぐことができると共に、封止材１を重ねた場合に、金属層３０の裏面に樹脂層２０ａが張り付く不具合を回避することができる。

保護層としては、高分子フィルム、金属箔等を用いることができる。高分子フィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等のポリオレフィンフィルム；ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム；ポリカーボネートフィルム；アセチルセルロースフィルム；テトラフルオロエチレンフィルムなどが挙げられる。金属箔としては、銅箔、アルミニウム箔等が挙げられる。

（封止材の製造方法）
封止材１の製造方法は、例えば、樹脂組成物を金属層３０上に塗布して塗膜を形成する工程と、塗膜を加熱乾燥して樹脂層２０ａを形成する工程と、を備えていてもよい。塗布方法としては、特に限定されず、ダイコート、コンマコート等が挙げられる。加熱乾燥方法としては、熱風吹き付け等が挙げられる。

有機溶剤等の溶剤を含有する樹脂組成物をワニスとして用いて塗膜を形成してもよい。ワニスは、例えば、（Ａ）熱硬化性成分、（Ｂ）無機充填材、（Ｄ）有機溶剤、及び、必要に応じて用いられる任意成分を混合することで調製できる。各成分の混合方法としては、特に限定されず、ミル、ミキサ、撹拌羽根等が使用できる。（Ｄ）有機溶剤は、樹脂組成物に含まれる（Ａ）熱硬化性成分等を溶解してワニスを調製するため、又は、ワニスを調製することを補助するために用いることが可能であり、乾燥工程で大部分を除去することができる。

（Ｂ）無機充填材は、必要に応じて、予め分散処理が行われていてもよい。例えば、（Ｂ）無機充填材を溶剤（例えば（Ｄ）有機溶剤）中に分散して得られるスラリーを用いてもよい。分散処理の手法としては、高速せん断力により分散を進行させるナノマイザーを用いる方法、ビーズと呼ばれる球体の媒体を用いて（Ｂ）無機充填材を粉砕する方法（ビーズミルを用いる方法）等が挙げられる。市販のシリカスラリーとしては、株式会社アドマテックス製の「ＳＣ２０５０−ＭＴＫ」等が挙げられる。

（封止構造体の製造方法）
本実施形態に係る封止構造体（封止成形物、電子部品装置）の製造方法は、金属層と、前記金属層上に配置された樹脂層と、を備える封止材の前記樹脂層により電子部品を封止する封止工程を備える。前記封止工程は、例えば、樹脂層を加熱して溶融させると共に、圧力を加えて電子部品を樹脂層で封止する工程であってもよい。本実施形態に係る封止構造体の製造方法は、樹脂層が電子部品に対向するように封止材を配置する工程を備えていてもよい。本実施形態に係る封止構造体の製造方法は、封止工程の後に、樹脂層を硬化させる工程を備えていてもよい。

図２及び図３は、本実施形態に係る封止構造体の製造方法を説明するための模式断面図である。以下、図２及び図３を用いて、本実施形態に係る封止構造体の製造方法について説明する。

本実施形態に係る封止構造体の製造方法では、まず、図２（ａ）に示すように、本実施形態に係る封止材１を準備する。封止材１は、金属層３０と、金属層３０上に配置された樹脂層２０ａと、を備える。封止材１は、樹脂層２０ａにより電子部品を封止するために用いられる。樹脂層２０ａは、金属層３０上の少なくとも一部に設けられていればよく、金属層３０の全面に設けられていてもよい。樹脂層２０ａは、例えばフィルム状である。樹脂層２０ａは、例えば、樹脂層２０ａをフィルム化する際のキャリアとして用いられる金属層３０と一体化されている。封止材については前述したとおりである。

次に、図２（ｂ）に示すように、基板５０と、基板５０上に配置された仮固定層６０とを備える積層体を準備した後、仮固定層６０上に複数の電子部品１０を配置する。続いて、樹脂層２０ａが電子部品１０に対向するように封止材１を配置する。そして、樹脂層２０ａを加熱して溶融させると共に、圧力を加えて電子部品１０を樹脂層２０ａで封止する。これにより、図３（ａ）に示すように、複数の電子部品１０を封止する樹脂層２０ａを備える封止構造体が得られる。電子部品１０を樹脂層２０ａで封止する方法としては、ラミネート、プレス、トランスファーモールド成形、コンプレッションモールド成形等が挙げられる。

封止工程における加熱温度は、樹脂層２０ａが溶融する温度であれば特に限定されず、例えば２０〜２００℃であってもよい。封止工程における圧力は、特に限定されず、電子部品のサイズ、密集度等に応じて調整することができる。前記圧力は、例えば０．０１〜５ＭＰａであってもよい。加圧時間は、特に限定されず、例えば１０秒〜３０分であってもよい。

次に、図３（ｂ）に示すように、樹脂層２０ａを硬化させて封止部（樹脂硬化層。樹脂層２０ａの硬化物）２０を得ることにより封止構造体１００を得る。樹脂層２０ａは、熱硬化させてもよく、光硬化させてもよい。硬化処理は、例えば大気下又は不活性ガス下で行うことができる。熱硬化の加熱温度は、特に限定されず、例えば８０〜２００℃であってもよい。硬化時間は、特に限定されず、例えば１０〜６００分であってもよい。

封止構造体の製造方法は、上記実施形態に限定されるものではない。

以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

＜実施例１＞
（ワニスの調製）
組成Ａを有するワニス（ワニス状樹脂組成物）を以下のとおり調製した。まず、１０Ｌのポリエチレン容器に有機溶剤：メチルエチルケトンを１７２ｇ入れた。無機充填材：酸化アルミニウム粒子（住友化学株式会社製、商品名：ＡＡ−１．５、平均粒子径：１．５μｍ）を５４２ｇ前記容器に加えた後、撹拌羽根で無機充填材を分散して分散液を得た。この分散液に、熱硬化性樹脂：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製、商品名：ｊＥＲ８０６、エポキシ当量：１６０ｇ／ｅｑ、２５℃にて液状を示すエポキシ樹脂）を４８ｇ、熱硬化性樹脂：ナフタレン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、商品名：ＥＸＡ−４７５０、エポキシ当量：１８２ｇ／ｅｑ、２５℃にて液状を示さないエポキシ樹脂）を１２ｇ、硬化剤：フェノールノボラック樹脂（旭有機材工業株式会社製、商品名：ＰＡＰＳ−ＰＮ２、フェノール性水酸基当量：１０４ｇ／ｅｑ、２５℃にて液状を示さないフェノール樹脂）を３８ｇ加えて撹拌した。硬化剤が溶解したことを確認した後、硬化促進剤：２−フェニル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業株式会社製、商品名：２Ｐ４ＭＺ）を０．８ｇ加えて更に１時間撹拌して混合液を得た。この混合液をナイロン製＃２００メッシュ（開口７５μｍ）でろ過し、ろ液を採取してワニス状エポキシ樹脂組成物を作製した。

（封止材の作製）
塗工機を使用して銅箔（日本電解株式会社製、商品名：ＹＧＰ−３５Ｒ、銅箔厚み：３５μｍ）上に前記ワニスを塗布して塗膜を得た後に塗膜を乾燥させて、銅箔上に樹脂層を形成した。塗布及び乾燥は、下記条件で行った。乾燥後の樹脂層の厚みは１５０μｍであった。樹脂層の銅箔とは反対側に５０μｍ厚の保護層（ポリエチレンフィルム）を配置することにより封止材を得た。なお、下記の各測定においては、保護層を剥離した上で測定を行った。
塗工機：株式会社ヒラノテクシード製のダイコータ
塗布ヘッド方式：コンマ
塗布及び乾燥速度：５．０ｍ／分
乾燥条件（温度／炉長）：６０℃／３．３ｍ、９０℃／３．３ｍ、１１０℃／３．３ｍ

（封止構造体の作製）
封止材の樹脂層が電子部品（厚み：７５μｍ）に接するように下記ラミネート条件で封止材を電子部品にラミネートした。次に、下記硬化条件で樹脂層を熱硬化させて封止構造体を得た。

［ラミネート条件］
ラミネータ装置：株式会社名機製作所製、真空加圧ラミネータＭＶＬＰ−５００
ラミネート温度：１１０℃
ラミネート圧力：０．５ＭＰａ
真空引き時間：３０秒
ラミネート時間：４０秒

［硬化条件］
オーブン：エスペック株式会社製、ＳＡＦＥＴＹ ＯＶＥＮ ＳＰＨ−２０１
オーブン温度：１４０℃
時間：１２０分

（評価）
［電子部品の封止性の評価］
封止構造体の断面を観察することにより電子部品の封止性を評価した。電子部品が埋め込まれ、且つ、ボイドが観察されない場合を「〇」と評価し、電子部品が埋め込まれない場合、もしくは、埋め込み不充分でボイドが観察された場合を「×」と評価した。結果を表１に示す。

［電磁波遮蔽性の評価］
５０ＭＨｚ〜２０ＧＨｚの周波数領域の電磁波の減衰量により電磁波遮蔽性を評価した。電磁波の減衰量が３ｄｂ以上の場合を「〇」と評価し、３ｄｂ未満の場合を「×」と評価した。結果を表１に示す。

＜比較例１＞
実施例１で得られた封止材の金属層を除去し、樹脂層のみとした封止材を得た。この封止材の樹脂層によって実施例１と同様の電子部品を封止して封止構造体を得た。そして、実施例１と同様に、電子部品の封止性及び電磁波遮蔽性を評価した。結果を表１に示す。

＜比較例２＞
実施例１で用いた銅箔のみを封止材として用いた。樹脂層を有さないため、電子部品を封止することができなかったことから、電子部品の封止性を「×」と評価した。

１…封止材、１０…電子部品、２０…封止部、２０ａ…樹脂層、３０…金属層、５０…基板、６０…仮固定層、１００…封止構造体。

Claims (2)

1. 金属層と、前記金属層上に配置された樹脂層と、を備え、
   前記樹脂層により電子部品を封止するために用いられる、封止材。
2. 金属層と、前記金属層上に配置された樹脂層と、を備える封止材の前記樹脂層により電子部品を封止する封止工程を備える、封止構造体の製造方法。

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