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公開番号2025178995
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-09
出願番号2024189871,2024085872
出願日2024-10-29,2024-05-27
発明の名称樹脂シート、積層シート、半導体装置およびその製造方法
出願人artience株式会社
代理人個人,個人
主分類C09J 175/00 20060101AFI20251202BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】生産性に優れ、複数の半導体素子を一括被覆した場合においても被覆性に優れ、且つ信頼性が高い樹脂シート、積層シート、半導体装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂(A)および架橋剤(B)を含む熱硬化性組成物であり、樹脂シート12を150℃で1時間加熱した後の23℃における破断時の伸び率が10～400%であり、樹脂シート12を150℃で1時間加熱した後の比誘電率が、周波数10GHz、23℃において3以下であり、且つ誘電正接が周波数10GHz、23℃において0.01以下である、半導体封止用の樹脂シート12によって解決される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体素子の封止層を形成するための半導体封止用の樹脂シートであって、
前記樹脂シートは、樹脂（Ａ）および架橋剤（Ｂ）を含む熱硬化性組成物であり、
前記樹脂シートを１５０℃で１時間加熱した後の２３℃における破断時の伸び率が１０～４００％であり、
前記樹脂シートを１５０℃で１時間加熱した後の比誘電率が、周波数１０ＧＨｚ、２３℃において３以下であり、且つ誘電正接が周波数１０ＧＨｚ、２３℃において０．０１以下である、半導体封止用の樹脂シート。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記樹脂シートを、２枚の５０μｍのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）基板で挟持し、５ＭＰａ、８０℃で熱圧着してから１５０℃で１時間加熱処理を行い、次いで、１２１℃、湿度１００％の条件下で２週間の湿熱試験を行った試験片に対して、剥離角度９０°、剥離速度３００ｍｍ／分の条件で前記一のＰＰＳ基板と前記樹脂シートとの間で剥離試験を行ったときに少なくとも一部が材破する、請求項１記載の半導体封止用の樹脂シート。
【請求項３】
樹脂（Ａ）は、ダイマージオールおよびトリマートリオールの少なくともいずれかのポリオールに由来する構造単位、および／又はダイマージアミンおよびトリマートリアミンの少なくともいずれかのポリアミンに由来する構造単位を含み、且つ、ウレタン結合を有し、ウレア結合を有していてもよい、ウレタン系樹脂（Ａ１）を含む、請求項１記載の半導体封止用の樹脂シート。
【請求項４】
ウレタン系樹脂（Ａ１）の酸価が１～２０ｍｇＫＯＨ／ｇである、請求項３記載の半導体封止用の樹脂シート。
【請求項５】
ウレタン系樹脂（Ａ１）の重量平均分子量が５～２０万である、請求項３記載の半導体封止用の樹脂シート。
【請求項６】
架橋剤（Ｂ）はエポキシ化合物を含む、請求項１記載の半導体封止用の樹脂シート。
【請求項７】
請求項１～６のいずれかに記載の樹脂シートと、１種以上の機能性シートとが積層された積層シート。
【請求項８】
基板と、前記基板に実装された半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止層とを含み、前記封止層が、請求項１～６のいずれかに記載の樹脂シートの硬化物から形成されている、半導体装置。
【請求項９】
前記硬化物の平均厚みが１０～３００μｍである、請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
基板上に実装された複数の半導体素子を一括被覆する半導体装置の製造方法であって、
前記複数の半導体素子側に請求項１～６のいずれかに記載の樹脂シートを仮貼付する工程と、
前記樹脂シートを加熱および／または加圧することで前記樹脂シートを軟化させて、前記基板上面、および前記複数の半導体素子の上面および側面を覆って接合する工程と、
前記樹脂シートを硬化することで前記半導体素子を封止する工程とを、有する半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、樹脂シートおよび積層シート、並びに半導体装置およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
封止層により、電子部品等は物理的衝撃あるいは温度変化等から保護されている。封止層の形成は、従来のコンフォーマルコーティングに代わり、熱溶融性の樹脂シートに置き換わりつつある。
例えば、特許文献１には、基板上に実装された電子部品を熱硬化性組成物からなるシートで被覆し、加熱硬化する電子部品の封止方法が開示されている。特許文献２には、絶縁層と電磁波シールド層を備える封止用フィルムの製造方法が開示されている。封止用フィルムは、軟化点における伸び率が１５０～３５００％であり、電子部品搭載基板に形成される凹凸に対応する凹凸を予め備える。特許文献３には、実装基板上に形成された半導体チップに封止フィルムを仮貼りし、減圧環境下で加温および加圧することにより、半導体チップを樹脂組成物層に埋め込む工程と、この樹脂組成物層を硬化して半導体チップを封止して硬化体を得る工程を有する半導体装置の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－０５４３６３号公報
特開２０１９－０２１７５７号公報
特開２０１４－２９９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献３の方法によれば、封止フィルムを用いて一括被覆できるので、汎用性並びに生産性を高められる。しかし、封止フィルムの硬化体を形成した後に硬化体の頂面から接続配線まで貫通するビアホールをレーザーで形成する（同文献の図８～１０参照）必要がある点等において生産性に課題がある。
【０００５】
本開示は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、生産性に優れ、複数の半導体素子を一括被覆した場合においても被覆性に優れ、且つ信頼性が高い封止層を形成できる樹脂シート、積層シート、半導体装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、以下の態様において、本開示の課題を解決し得ることを見出し、本開示を完成するに至った。
［１］：半導体素子の封止層を形成するための半導体封止用の樹脂シートであって、
前記樹脂シートは、樹脂（Ａ）および架橋剤（Ｂ）を含む熱硬化性組成物であり、
前記樹脂シートを１５０℃で１時間加熱した後の２３℃における破断時の伸び率が１０～４００％であり、
前記樹脂シートを１５０℃で１時間加熱した後の比誘電率が、周波数１０ＧＨｚ、２３℃において３以下であり、且つ誘電正接が周波数１０ＧＨｚ、２３℃において０．０１以下である、半導体封止用の樹脂シート。
［２］：前記樹脂シートを、２枚の５０μｍのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）基板で挟持し、５ＭＰａ、８０℃で熱圧着してから１５０℃で１時間加熱処理を行い、次いで、１２１℃、湿度１００％の条件下で２週間の湿熱試験を行った試験片に対して、剥離角度９０°、剥離速度３００ｍｍ／分の条件で前記一のＰＰＳ基板と前記樹脂シートとの間で剥離試験を行ったときに少なくとも一部が材破する、[１]記載の半導体封止用の樹脂シート。
［３］：樹脂（Ａ）は、
ダイマージオールおよびトリマートリオールの少なくともいずれかのポリオールに由来する構造単位、および／又はダイマージアミンおよびトリマートリアミンの少なくともいずれかのポリアミンに由来する構造単位を含み、且つ、ウレタン結合を有し、ウレア結合を有していてもよい、ウレタン系樹脂（Ａ１）を含む、[１]又は[２]記載の半導体封止用の樹脂シート。
［４］：ウレタン系樹脂（Ａ１）の酸価が１～２０ｍｇＫＯＨ／ｇである、[３]記載の半導体封止用の樹脂シート。
［５］：ウレタン系樹脂（Ａ１）の重量平均分子量が５～２０万である、[３]又は[４]記載の半導体封止用の樹脂シート。
［６］：架橋剤（Ｂ）はエポキシ化合物を含む、[１]～[５]のいずれかに記載の半導体封止用の樹脂シート。
［７］：[１]～[６]のいずれかに記載の樹脂シートと、１種以上の機能性シートとが積層された積層シート。
［８］：基板と、前記基板に実装された半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止層とを含み、前記封止層が、[１]～[６]のいずれかに記載の樹脂シートの硬化物から形成されている、半導体装置。
［９］：前記硬化物の平均厚みが１０～３００μｍである、[８]記載の半導体装置。
［１０］：基板上に実装された複数の半導体素子を一括被覆する半導体装置の製造方法であって、
前記複数の半導体素子側に[１]～[６]のいずれかに記載の樹脂シートを仮貼付する工程と、
前記樹脂シートを加熱および／または加圧することで前記樹脂シートを軟化させて、前記基板上面、および前記複数の半導体素子の上面および側面を覆って接合する工程と、
前記樹脂シートを硬化することで前記半導体素子を封止する工程とを、有する半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、生産性に優れ、複数の半導体素子を一括被覆した場合においても被覆性に優れ、且つ信頼性が高い樹脂シート、積層シート、半導体装置およびその製造方法を提供できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態に係る積層体の一例を示す模式的断面図。
変形例１に係る積層体の一例を示す模式的断面図。
変形例２に係る積層体の一例を示す模式的断面図。
変形例３に係る積層体の一例を示す模式的断面図。
本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一例を模式的に示す断面図。
本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一例を模式的に示す断面図。
本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一例を模式的に示す断面図。
本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一例を模式的に示す断面図。
本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一例を模式的に示す断面図。
本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一例を模式的に示す断面図。
本実施形態に係る半導体装置の一例を示す模式的断面図。
本実施例の試験用基板の模式的断面図。
本実施例の被覆性の評価方法を説明するための模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示について詳細に説明する。なお、本開示の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本開示の範疇に含まれる。本明細書において「～」を用いて特定される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む。本明細書中の各成分は特に注釈しない限り、それぞれ独立に一種単独でも二種以上を併用してもよい。本明細書に記載する数値は、後述する［実施例］等に記載の方法にて得られる値をいう。
【００１０】
１．樹脂シート
本開示の樹脂シート（以下、本樹脂シートともいう）は、半導体素子を封止する封止層の形成用（半導体封止用）に好適なシートである。本樹脂シートは、基板等に形成された複数の半導体素子に対して一括して封止できる利点がある。無論、一の半導体素子の封止のために本樹脂シートを用いてもよい。本樹脂シートは樹脂（Ａ）および架橋剤（Ｂ）を含む熱硬化性組成物であり、封止工程を経て硬化物である封止層に変換される。本樹脂シートは単層でも複層でもよい。複層の場合は、同種および／又は異種の樹脂組成物層が積層されてなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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