JP7447647B2 - 半導体封止成形用仮保護フィルム及びその製造方法、仮保護フィルム付きリードフレーム、封止成形体、並びに、半導体パッケージを製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体封止成形用仮保護フィルム及びその製造方法、仮保護フィルム付きリードフレーム、封止成形体、並びに、半導体パッケージを製造する方法に関する。

半導体パッケージにおいて、リードフレームの半導体素子側のみに封止層が形成され、リードフレームの裏面が露出している構造が採用されることがある（特許文献１及び２）。この構造を有する半導体パッケージの製造において、封止成形時にリードフレーム裏面に封止樹脂が廻り込むことを防ぐために、リードフレームの裏面を、仮保護フィルムを貼り付けることにより仮保護することがある。仮保護フィルムは、封止層が形成された後でリードフレームから剥離される。

特開平５－１２９４７３号公報 特開平１０－１２７７３号公報

半導体パッケージを製造するためのアセンブリプロセスは、リフロー接続等のために４００℃程度にまで達する高温での加熱が必要とされることがある。しかし、リードフレームに貼り付けられた仮保護フィルムがそのような高温での熱履歴を受けると、仮保護フィルムとリードフレーム及び封止層とが強固に接着し、仮保護フィルムをリードフレームから剥離することができない、又は残渣を残すことなく綺麗にリードフレームから剥離することが困難な場合があった。

本発明は、リードフレームに適度な接着力で貼り付けることが可能で、且つ、４００℃程度の高温の熱履歴を受けた後に容易に剥離することが可能な、半導体封止成形用仮保護フィルムを提供する。

本発明の一側面は、支持フィルムと、前記支持フィルムの片面又は両面上に設けられた接着層と、を備える仮保護フィルムを提供する。この仮保護フィルムは、リードフレームのダイパッドに搭載された半導体素子を封止する封止層を形成する封止成形の間、前記リードフレームの前記半導体素子とは反対側の面を仮保護するために用いられる、半導体封止成形用仮保護フィルムである。前記接着層が、熱可塑性樹脂、及び分子量１０００未満の低分子添加剤を含む。前記熱可塑性樹脂１００質量部及び前記低分子添加剤１０質量部からなるフィルムを、２５℃から４２０℃まで加熱したときの重量減少率が、２５℃における重量を基準として１０％以上である。

本発明の別の一側面は、支持フィルムと、前記支持フィルムの片面又は両面上に設けられた接着層と、を備える仮保護フィルムを製造する方法を提供する。製造される仮保護フィルムは、リードフレームのダイパッドに搭載された半導体素子を封止する封止層を形成する封止成形の間、前記リードフレームの前記半導体素子とは反対側の面を仮保護するために用いられる、半導体封止成形用仮保護フィルムである。当該方法は、熱可塑性樹脂１００質量部及び低分子添加剤１０質量部からなるフィルムを、２５℃から４２０℃まで加熱したときの重量減少率が、２５℃における重量を基準として１０％以上である低分子添加剤を選択することと、前記熱可塑性樹脂、及び選択された前記低分子添加剤を含む接着層を前記支持フィルムの片面又は両面上に形成することと、を含む。

本発明の更に別の一側面は、ダイパッドを有するリードフレームと、上記半導体封止成形用仮保護フィルムと、を備える、仮保護フィルム付きリードフレームを提供する。前記仮保護フィルムが、前記リードフレームの一方の面に、前記仮保護フィルムの接着層が前記リードフレームと接する向きで貼り付けられている。

本発明の更に別の一側面は、ダイパッドを有するリードフレームと、前記リードフレームの一方の面側において前記ダイパッドに搭載された半導体素子と、前記半導体素子を封止している封止層と、上記半導体封止成形用仮保護フィルムと、を備える、仮保護された封止成形体を提供する。前記仮保護フィルムが、前記リードフレームの前記半導体素子とは反対側の面に、前記仮保護フィルムの接着層が前記リードフレームと接する向きで貼り付けられている。

本発明の更に別の一側面は、ダイパッドを有するリードフレームの一方の面に、上記半導体封止成形用仮保護フィルムを、その接着層が前記リードフレームに接する向きで貼り付ける工程と、前記ダイパッドの前記仮保護フィルムとは反対側の面上に半導体素子を搭載する工程と、前記半導体素子を封止する封止層を形成して、前記リードフレーム、前記半導体素子及び前記封止層を有する、仮保護された封止成形体を得る工程と、前記封止成形体から前記仮保護フィルムを剥離する工程と、をこの順に備える、半導体パッケージを製造する方法に関する。

本発明の一側面によれば、リードフレームに適度な接着力で貼り付けることが可能で、且つ、４００℃程度の高温の熱履歴を受けた後に容易に剥離することが可能な、半導体封止成形用仮保護フィルムが提供される。

仮保護フィルムの一実施形態を示す断面図である。 仮保護フィルムの一実施形態を示す断面図である。 半導体パッケージの製造方法の一実施形態を説明する断面図である。 半導体パッケージの製造方法の一実施形態を説明する断面図である。 半導体パッケージの一実施形態を示す断面図である。 リール体の一実施形態を示す斜視図である。 包装体の一実施形態を示す正面図である。 梱包物の一実施形態を示す正面図である。

以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。本明細書に記載される数値範囲の上限値及び下限値は、任意に組み合わせることができる。実施例に記載される数値も、数値範囲の上限値又は下限値として用いることができる。

仮保護フィルム
図１は、一実施形態に係る仮保護フィルムを示す断面図である。図１に示す仮保護フィルム１０は、支持フィルム１と、支持フィルム１の片面上に設けられた接着層２と、から構成される。支持フィルム１の両面上に接着層が形成されていてもよい。図２も、一実施形態に係る仮保護フィルムを示す断面図である。図２の仮保護フィルム１０’は、支持フィルム１と、支持フィルム１の一方の主面上に設けられた接着層２と、支持フィルム１の他方の主面上に設けられた非接着層３とを有する。これらの仮保護フィルムは、リードフレームのダイパッドに搭載された半導体素子を封止する封止層を形成する封止成形の工程において、リードフレームの裏面（半導体素子が搭載される面とは反対側の面）に貼り付けることで、リードフレームを封止成形の間、仮保護するための半導体封止成形用仮保護フィルムとして用いることができる。

接着層２は、熱可塑性樹脂、及び低分子添加剤を含有する。

熱可塑性樹脂は、芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルイミド、芳香族ポリエーテルアミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリエーテル、及び芳香族ポリエステルイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。耐熱性及び接着性の点から、熱可塑性樹脂は、芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルイミド及び芳香族ポリエーテルアミドからなる群より選択される少なくとも１種であってもよく、芳香族ポリエーテルアミドイミドであってもよい。

芳香族ポリエーテルアミドイミドは、芳香族トリカルボン酸又はその反応性誘導体を含む酸成分と、芳香族ジアミンを含むアミン成分とから形成された重縮合体であって、芳香族トリカルボン酸又は芳香族ジアミンのうち少なくとも一方が複数の芳香族基及び芳香族基同士を結合するオキシ基（－Ｏ－）を有する化合物を含む、重縮合体であることができる。芳香族ポリエーテルイミドは、芳香族テトラカルボン酸又はその反応性誘導体を含む酸成分と芳香族ジアミンを含むアミン成分とから形成された重縮合体であって、芳香族テトラカルボン酸又は芳香族ジアミンのうち少なくとも一方が複数の芳香族基及び芳香族基同士を結合するオキシを有する化合物を含む、重縮合体であることができる。芳香族ポリエーテルアミドは、芳香族ジカルボン酸又はその反応性誘導体を含む酸成分と芳香族ジアミンを含むアミン成分とから形成された重縮合体であって、芳香族ジカルボン酸及び芳香族ジアミンのうち少なくともいずれか１つが複数の芳香族基及び芳香族基同士を結合するオキシを有する化合物を含む、重縮合体であることができる。カルボン酸の反応性誘導体は、例えば、酸無水物、又は酸塩化物であってもよい。

芳香族ポリエーテルアミドイミド及び芳香族ポリアミドイミドは、トリメリット酸又はその反応性誘導体に由来する構成単位を含んでいてもよい。芳香族ポリイミド及び芳香族ポリエーテルイミドは、ピロメリット酸、多核芳香族テトラカルボン酸、又はこれらの反応性誘導体に由来する構成単位を含んでいてもよい。多核芳香族テトラカルボン酸の例は、ビスフェノールＡビストリメリテート、及びオキシジフタル酸を含む。芳香族ポリアミドは、テレフタル酸、イソフタル酸、又はこれらの反応性誘導体に由来する構成単位を含んでいてもよい。

芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルイミド及び芳香族ポリエーテルアミドは、例えば、２，２－ビス［４－（４－アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス［４－（４－アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、４，４’－ジアミノジフェニルエーテル、ビス［４－（４－アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、及び２，２－ビス［４－（４－アミノフェノキシ）］ヘキサフルオロプロパンから選ばれる、オキシ基を有する芳香族ジアミンに由来する構成単位を含んでいてもよい。芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルイミド及び芳香族ポリエーテルアミドは、オキシ基を有しない芳香族ジアミン（例えば４，４’－メチレンビス（２－イソプロピルアニリン））、シロキサンジアミン（例えば１，３－ビス（３－アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン）、及び、α，ω－ジアミノアルカン（例えば１，１２－ジアミノドデカン、１，６－ジアミノヘキサン）から選ばれるその他のジアミンに由来する構成単位を更に含んでいてもよい。

芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルイミド及び芳香族ポリエーテルアミドにおいて、オキシ基を有する芳香族ジアミンに由来する構成単位の割合が、ジアミン成分に由来する構成単位の全量を基準として、４０～１００モル％、又は５０～９７モル％であってもよい。芳香族ポリエーテルイミド、芳香族ポリエーテルアミドイミド及び芳香族ポリエーテルアミドにおいて、ジアミン成分に由来する構成単位の全量を基準として、オキシ基を有する芳香族ジアミンに由来する構成単位の割合が６０～８９モル％、又は６８～８２モル％で、シロキサンジアミンに由来する構成単位の割合が１～１０モル％、又は３～７モル％で、α，ω－ジアミノアルカンに由来する構成単位の割合が１０～３０モル％、又は１５～２５モル％であってもよく、オキシ基を有する芳香族ジアミンに由来する構成単位の割合が９０～９９モル％、又は９３～９７モル％で、シロキサンジアミンに由来する構成単位の割合が１～１０モル％、又は３～７モル％であってもよく、オキシ基を有する芳香族ジアミンに由来する構成単位の割合が４０～７０モル％、又は４５～６０モル％で、オキシ基を有しない芳香族ジアミンに由来する構成単位の割合が３０～６０モル％、又は４０～５５モル％であってもよい。

低分子添加剤は、分子量１０００未満の化合物であり、熱可塑性樹脂及び低分子添加剤からなるフィルムを加熱したときの重量減少の程度に基づいて、選択することができる。具体的には、熱可塑性樹脂１００質量部及び低分子添加剤１０質量部からなるフィルムを、２５℃から４２０℃まで加熱したときの重量減少率が、２５℃における重量を基準として１０％以上である低分子添加剤が選択される。なお、２５℃から４２０℃まで加熱するときの昇温速度は、１０℃／分である。重量減少率を測定するためのフィルムの厚さは、２０～５０μｍであってもよい。低分子添加剤が２種以上の化合物を所定の配合比で含む場合、当該重量減少率は、それら化合物を、接着層２における配合比と同じ配合比で、且つ、熱可塑性樹脂１００質量部と、２種以上の化合物の合計で１０質量部となる量の低分子添加剤とを含むフィルムを用いて測定される。本発明者の知見によれば、低分子添加剤を含む接着層が４２０℃まで加熱されたときの重量減少率の程度が、熱処理後の仮保護フィルムのリードフレームからの剥離性と関係する。これは、加熱により発生するガスの量が多いと、接着層とリードフレームとの界面の密着性が低下するためであると推察される。前記重量減少率が、１１％以上、又は１２％以上であってもよく、１７％以下、又は１５％以下であってもよい。なお、本明細書において、低分子添加剤は、後述のカップリング剤を含まない。

上記と同様の観点から、熱可塑性樹脂１００質量部及び低分子添加剤１０質量部からなるフィルムを、１０℃／分の昇温速度で２５℃から４２０℃まで加熱したときの重量減少率が、２５℃における重量を基準として、３００℃においてＸ％で、４２０℃においてＹ％であるとき、Ｙ－Ｘが７％以上であってもよい。

低分子添加剤は、１以上のエポキシ基（又はグリシジルエーテル基）を有するエポキシ化合物を含んでいてもよい。エポキシ化合物が有するエポキシ基の数は５以下であってもよい。１０％の重量減少率を示すフィルムを与えるエポキシ化合物の具体例としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、及びグルセロールポリグリシジルエーテルが挙げられる。

ソルビトールポリグリシジルエーテルは、ソルビトールの残基とこれに結合した２以上のグリシジルエーテル基とを有する化合物であり、グリシジルエーテル基の数が異なる２種以上の成分の混合物であってもよい。ソルビトールポリグリシジルエーテルのエポキシ当量が、例えば１５０～２００ｇ／ｅｑ．であってもよい。

ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルのエポキシ当量が、例えば２００～４００ｇ／ｅｑ．、又は２５０～３５０ｇ／ｅｑ．であってもよい。

グルセロールポリグリシジルエーテルは、グリセロールの残基とこれに結合した２以上のグリシジルエーテル基を有する化合物であり、グリシジルエーテル基の数が異なる２種以上の成分の混合物であってもよい。グリセロールポリグリシジルエーテルのエポキシ当量が、例えば１２０～１６０ｇ／ｅｑ．であってもよい。

低分子添加剤の含有量が、４００℃での熱履歴を受けた後のリードフレームからの剥離性の観点から、熱可塑性樹脂１００質量部に対して５～２０質量部、又は５～１５質量部であってもよい。同様の観点から、ソルビトールポリグリシジルエーテルの含有量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対して５～２０質量部、又は５～１２質量部であってもよく、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルの含有量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対して５～２０質量部、又は７～１５質量部であってもよい。

接着層は、低分子添加剤とは別に、１種以上のカップリング剤を更に含有していてよい。カップリング剤はシランカップリング剤であってもよい。シランカップリング剤は、下記式（Ｉ）：

で表される化合物であってよい。式（Ｉ）中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に炭素数１～３のアルコキシ基、炭素数１～６のアルキル基又は炭素数６～１２のアリール基を示し、Ｘは反応性官能基を含む基を示す。

Ｒ^１、Ｒ^２又はＲ^３としての炭素数１～３のアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、及びプロポキシ基が挙げられる。Ｒ^１、Ｒ^２又はＲ^３としての炭素数１～６のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、及びヘキシル基が挙げられる。Ｒ^１、Ｒ^２又はＲ^３としての炭素数６～１２のアリール基の例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基が挙げられる。

Ｘが有する反応性官能基は、例えばアミノ基、イソシアネート基、アミド基、又はエポキシ基であってもよい。Ｘが、下記式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、（ＩＩｃ）、（ＩＩｄ）、又は（ＩＩｅ）：

で表される基であってよい。これら式中、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は、炭素数１～６のアルキル基、炭素数６～１２のアリール基又は水素原子を示す。＊は炭素原子との結合部位を示す。
Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、及びヘキシル基から選ばれる炭素数１～６のアルキル基、又は、フェニル基、トリル基、キシリル基、及びナフチル基から選ばれる炭素数６～１２のアリール基であってもよい。

Ｘが式（ＩＩａ）で表される基であるシランカップリング剤の例としては、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３－フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、３－フェニルアミノプロピルトリエトキシシラン、３－フェニ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メチルジエトキシシラン、３－メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、３－メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、３－エチルアミノプロピルトリメトキシシラン、及び３－エチルアミノプロピルトリエトキシシランが挙げられる。

Ｘが式（ＩＩｂ）で表される基であるシランカップリング剤の例としては、３－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３－（２－アミノエチル）－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）－３－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３－（２－フェニルアミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－（２－フェニルアミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－（２－フェニルアミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３－（２－メチルアミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－（２－メチルアミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－（２－エチルアミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、及びＮ－（２－エチルアミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシランが挙げられる。

Ｘが式（ＩＩｃ）で表される基であるシランカップリング剤の例としては、３－イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、３－イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、３－イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、及び３－イソシアナトプロピルメチルジエトキシシランが挙げられる。

Ｘが式（ＩＩｄ）で表される基であるシランカップリング剤の例としては、３－ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３－ウレイドプロピルメチルジメトキシシラン、３－ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３－ウレイドプロピルメチルジエトキシシラン、３－（３－フェニルウレイド）プロピルトリエトキシシラン、３－（３－メチルウレイド）プロピルトリエトキシシラン、３－（３－エチルウレイド）プロピルトリエトキシシラン、３－（３－プロピルウレイド）プロピルトリエトキシシラン、３－（３－ブチルウレイド）プロピルトリエトキシシラン、３－（３－ヘキシルウレイド）プロピルトリエトキシシラン、３－（３－フェニルウレイド）プロピルトリメトキシシラン、３－（３－メチルウレイド）プロピルトリメトキシシラン、３－（３－エチルウレイド）プロピルトリメトキシシラン、３－（３－プロピルウレイド）プロピルトリメトキシシラン、３－（３－ブチルウレイド）プロピルトリメトキシシラン、及び３－（３－ヘキシルウレイド）プロピルトリメトキシシランが挙げられる。

Ｘが式（ＩＩｅ）で表される基であるシランカップリング剤の例としては、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、及び３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランが挙げられる。

カップリング剤の含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、１～４０質量部であってもよい。シランカップリング剤の含有量が１質量％以上であると、熱処理後のリードフレームからの剥離性がより改善される傾向がある。カップリング剤の含有量が４０質量％以下であると、接着層２を形成するためのワニスのゲル化、粘度低下等が起こりにくく、より容易に仮保護フィルムを製造できる。同様の観点から、カップリング剤の含有量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対して１～３５質量部、２～３５質量部、３～３０質量部、５質量部超３５質量部以下、５質量部超３０質量％以下、又は５質量部超２０質量部以下であってもよい。

接着層２は、フィラーを更に含んでもよい。フィラーの例は、セラミック粉、ガラス粉、銀粉、銅粉、樹脂粒子、及びゴム粒子を含む。フィラーの含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して０～３０質量部、１～３０質量部、又は５～１５質量部であってもよい。

接着層２における、熱可塑性樹脂、低分子添加剤、及びカップリング剤の合計の含有量、又は、熱可塑性樹脂、低分子添加剤、カップリング剤及びフィラーの合計の含有量が、接着層２の質量を基準として９０～１００質量％であってもよい。

接着層２の厚さは、仮保護フィルムのカールがより一層抑制されやすくなる観点から、２０μｍ以下、１８μｍ以下、１６μｍ以下、１４μｍ以下、１２μｍ以下、１０μｍ以下、９μｍ以下、又は８μｍ以下であってよい。接着層２の厚さは、１μｍ以上、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上、７μｍ以上、又は８μｍ以上であってよい。

支持フィルム１は、例えば、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリスルホン、芳香族ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリエーテルケトン、ポリアリレート、芳香族ポリエーテルエーテルケトン及びポリエチレンナフタレートよりなる群から選ばれる少なくとも１種のポリマーのフィルムであってよい。支持フィルム１が、フィルム状の銅、アルミニウム、ステンレススティール又はニッケルであってもよい。支持フィルム１がポリマーのフィルムである場合、その表面が、アルカリ処理、シランカップリング処理等の化学処理、サンドマット処理等の物理的処理、プラズマ処理、及びコロナ処理等の方法により表面処理されていてもよい。

支持フィルム１の厚さが、例えば、５～１００μｍ、又は５～５０μｍ以下であってよい。支持フィルムの厚さＴ_１に対する接着層の厚さＴ_２の比Ｔ_２／Ｔ_１が、０．５以下、０．３以下、又は０．２以下であってよい。

非接着層３は、リードフレームに対する接着性（又は感圧接着性）を０～２７０℃において実質的に有しない樹脂層である。非接着層は、高温で軟化しにくい樹脂層であってよく、例えば、高いガラス転移温度を有する樹脂層が、非接着層として機能することができる。

非接着層３としての樹脂層は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂（硬化物）又はこれらの組み合わせである樹脂を含む。熱可塑性樹脂は、アミド基、エステル基、イミド基、オキシ基又はスルホニル基を有していてもよい。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又はビスマレイミド樹脂であってよい。熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを組み合わせる場合、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、熱硬化性樹脂の量が５～１００質量部、又は２０～７０質量部であってもよい。

非接着層３は、フィラー（例えばセラミック粉、ガラス粉、銀粉、銅粉、樹脂粒子、ゴム粒子）、カップリング剤等を含有してもよい。非接着層３におけるフィラーの含有量は、樹脂１００質量部に対して１～３０質量部、又は５～１５質量部であってもよい。カップリング剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して１～２０質量部、又は２～１５質量部であってもよい。

非接着層３の真鍮製の金型に対する９０度のピール強度が、２５℃において、５Ｎ／ｍ未満、又は１Ｎ／ｍ以下であってよい。このピール強度は、非接着層３を真鍮製の金型に温度２５０℃、圧力８ＭＰａで１０秒間圧着した後に測定される。

非接着層３の厚さは、例えば、１０μｍ以下、９μｍ以下、８μｍ以下、又は７μｍ以下であってよい。非接着層の厚さは、例えば、１μｍ以上、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、又は６μｍ以上であってよい。非接着層の厚さは、特に制限されないが、例えば、１～１０μｍ、又は１～８μｍであってもよい。

仮保護フィルムは、例えば、熱可塑性樹脂、エポキシ化合物及び溶剤を含むワニスを支持フィルムに塗布し、塗膜から溶剤を除去することにより接着層を形成する工程を含む方法によって製造することができる。非接着層も同様の方法で形成することができる。

半導体パッケージの製造方法
以上例示された実施形態に係る仮保護フィルムを用いて、半導体パッケージを製造することができる。製造される半導体パッケージは、例えば、リードフレーム及びこれに搭載された半導体素子と、リードフレームの半導体素子側で半導体素子を封止する封止層とを有し、リードフレームの裏面が外部接続用に露出している、Ｎｏｎ Ｌｅａｄ Ｔｙｐｅ Ｐａｃｋａｇｅであってもよい。その具体例としては、ＱＦＮ（ＱｕａｄＦｌａｔ Ｎｏｎ－ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＮ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｎｏｎ－ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）が挙げられる。

図３及び４は、半導体パッケージを製造する方法の一実施形態を示す断面図である。図５は、図３及び４の製造方法によって得られる半導体パッケージの一実施形態を示す断面図である。以下、必要に応じて各図面を参照して、各工程を説明する。

図３及び図４に示される方法は、ダイパッド１１ａ及びインナーリード１１ｂを有するリードフレーム１１の一方の面である裏面に、仮保護フィルム１０をその接着層がリードフレーム１１に接する向きで貼り付ける工程と、ダイパッド１１ａの仮保護フィルム１０とは反対側の面上に半導体素子１４を搭載する工程と、半導体素子１４とインナーリード１１ｂとを接続するワイヤ１２を設ける工程と、半導体素子１４及びワイヤ１２を封止する封止層１３を形成して、リードフレーム１１、半導体素子１４及び封止層１３を有する、仮保護された封止成形体２０を得る工程と、封止成形体２０から仮保護フィルム１０を剥離する工程と、をこの順に備える。仮保護された封止成形体は、封止成形体２０及び仮保護フィルム１０から構成される。

仮保護フィルム１０をリードフレーム１１に貼り付ける工程は、リードフレーム１１上に配置された仮保護フィルム１０を加熱及び加圧することを含んでいてもよい。加熱温度は１５０℃以上、１８０℃以上、又は２００℃以上であってもよく、４００℃以下であってもよい。圧力は０．５～３０ＭＰａ、１～２０ＭＰａ、又は３～１５ＭＰａであってもよい。加熱及び加圧の時間は０．１～６０秒、１～３０秒、又は３～２０秒であってもよい。

リードフレーム１１は、例えば、４２アロイ等の鉄系合金、銅、又は銅系合金から形成されたものであってもよい。リードフレーム１１が、銅又は銅系合金から形成された成形体と、その表面を被覆するパラジウム、金、銀等の被覆層とを有していてもよい。

半導体素子１４は、通常、接着剤（例えば、銀ペースト）を介してダイパッド１１ａに接着される。半導体素子１４をダイパッド１１ａに接着した後に、最大温度２５０～４４０℃、又は２５０～４００℃の温度、及び１～３０分間の条件で、リフロー接続（ＣｕＣｌｉｐ接続等）を行ってもよい。

ワイヤ１２は、特に制限されないが、例えば、金線、銅線、又はパラジウム被覆銅線であってもよい。例えば、２００～２６０℃、又は３５０～２６０℃で３～６０分間加熱して超音波と押し付け圧力を利用して、半導体素子１４及びインナーリード１１ｂをワイヤ１２と接合してもよい。

封止層１３は、封止材を用いた封止成形によって形成される。封止成形によって、複数の半導体素子１４及びそれらを一括して封止する封止層１３を有する封止成形体２０を得てもよい。封止成形の間、仮保護フィルム１０が設けられていることにより、封止材がリードフレーム１１の裏面側に回り込むことが抑制される。

封止層１３を形成する間の温度（封止材の温度）は、１４０～２００℃、又は１６０～１８０℃であってもよい。封止層を形成する間の圧力は、６～１５ＭＰａ、又は７～１０ＭＰａであってもよい。封止成形の時間は、１～５分、又は２～３分であってもよい。

形成された封止層１３を必要に応じて加熱硬化させてもよい。封止層１３の硬化のための加熱温度は、１５０～２００℃、又は１６０～１８０℃であってもよい。封止層１３の硬化のための加熱時間は、４～７時間、又は５～６時間であってもよい。

封止材、例えば、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、ビフェニルジエポキシ樹脂、ナフトールノボラックエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を含んでいてもよい。封止材は、フィラー、ブロム化合物等の難燃性物質、ワックス成分等を含んでいてもよい。

封止層１３を形成する封止成形の後、得られた封止成形体２０のリードフレーム１１及び封止層１３から、仮保護フィルム１０が剥離される。封止層１３を硬化する場合、仮保護フィルム１０を、封止層１３の硬化の前又は後のいずれの時点で剥離してもよい。

封止成形体２０から仮保護フィルム１０を剥離する温度は、０～２５０℃、１００～２００℃、又は１５０～２５０℃であってもよい。

仮保護フィルム１０をリードフレーム１１から剥離した後、リードフレーム１１及び封止層１３上に接着層の一部が残留した場合、これを除去してもよい。残留した接着層を、機械的ブラッシング、又は溶剤によって除去してもよい。溶剤は、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、又はジメチルホルムアミドであってもよい。

リードフレームがダイパッド及びインナーリードを有する複数のパターンを含む場合、必要に応じて、封止成形体２０を分割して、それぞれ１個の半導体素子を有する図５の半導体パッケージ１００を複数得ることができる。すなわち、リードフレーム１１が複数のダイパッド１１ａを有し、複数のダイパッド１１ａの各々に半導体素子１４が搭載される場合、一実施形態に係る製造方法は、仮保護フィルム１０（又は１０’）を封止成形体２０から剥離した後に封止成形体２０を分割して、１個のダイパッド１１ａ及び半導体素子１４を有する半導体パッケージ１００を得る工程を更に備えていてよい。

長尺の仮保護フィルムを巻芯に巻き取り、得られたリール体から仮保護フィルムを巻き出しながら、半導体パッケージを製造してもよい。この場合のリール体は、巻芯と、巻芯に巻き取られた上述の実施形態に係る仮保護フィルムとを有する。

図６は、リール体の一実施形態を示す斜視図である。図６に示すリール体３０は、巻芯３１と、巻芯３１に巻き取られた仮保護フィルム１０と、側板３２と、を備える。巻芯３１及び仮保護フィルム１０の幅（巻取方向と直交する方向の長さ）は、例えば、０．００１ｃｍ以上、０．００５ｃｍ以上、又は０．００８ｃｍ以上であってよく、０．０３ｃｍ以下であってよい。巻芯３１及び仮保護フィルム１０の幅（巻取方向と直交する方向の長さ）は、例えば、０．００１ｃｍ以上０．０３ｃｍ以下、０．００５ｃｍ０．０３ｃｍ以下、又は０．００８ｃｍ以上０．０３ｃｍ以下であってよい。

上述の実施形態に係る仮保護フィルムは、リール体を包装袋に収容した包装体として提供されてもよい。図７は、包装体の一実施形態を示す。図７に示すように、包装体５０は、リール体３０と、リール体３０を収容した包装袋４０と、を備える。リール体３０は、通常個別に包装袋に収容されるが、複数個（例えば、２～３個）のリール体３０を一個の包装袋４０に収容してもよい。

包装袋４０は、樹脂フィルムから形成されていてよく、アルミニウム層を有する樹脂フィルムである複合フィルムから形成されていてもよい。包装袋４０の具体例としては、アルミニウムコーティングされたプラスチック製の袋が挙げられる。樹脂フィルムの素材としては、ポリエチレン、ポリエステル、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックが挙げられる。リール体３０は、例えば、真空パックされた状態で包装袋に収容されていてもよい。包装体５０は、真空パックされたものに限られない。

包装袋４０には、リール体３０とともに、乾燥剤が収容されていてもよい。乾燥剤としては、例えば、シリカゲルが挙げられる。包装体５０は、リール体３０を収容した包装袋４０を更に緩衝材で包んだものであってもよい。

包装体５０は、梱包箱に収容された梱包物として提供されてもよい。図８は、梱包物の一実施形態を示す。図８に示すように、梱包物７０は、包装体５０と、包装体５０を収容した梱包箱６０と、を備える。梱包箱６０には、一個又は複数個の包装体５０が収容される。梱包箱６０としては、例えば、段ボールを用いることができる。

一実施形態に係る仮保護フィルムを用いて製造される半導体パッケージは、高密度化、小面積化、薄型化等の点で優れており、例えば、携帯電話、スマートフォン、パソコン、タブレット等の電子機器に好適に利用することができる。

以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

１．仮保護フィルムの作製
実施例１
２，２－ビス［４－（４－アミノフェノキシ）フェニル］プロパン２７０．９ｇ（０．６３モル）、及び１，３－ビス（３－アミノプロピル）－テトラメチルジシロキサン６７.０ｇ（０．２７モル）と、無水トリメリット酸クロライド１８７．３ｇ（０．８９モル）とから形成された重縮合体である芳香族ポリエーテルアミドイミドを準備した。この芳香族ポリエーテルアミドイミド１００質量部と、ソルビトールポリグリシジルエーテル（ナガセケムテックス株式会社製、商品名：ＥＸ－６１４Ｂ、エポキシ当量：１７３ｇ／ｅｑ．）７質量部と、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製、商品名：ＳＨ６０４０）３質量部とをＮ－メチルピロリドンに溶解して、接着層形成用のワニスを得た。
得られたワニスを、支持体フィルムの片面上に塗布した。支持体フィルムとして、化学処理を施した表面を有するポリイミドフィルム（厚さ：２５μｍ、宇部興産株式会社製、商品名：ユーピレックスＳＧＡ）を用いた。支持フィルム上の塗膜を１００℃で１０分、及び２００℃で１０分間の加熱によって乾燥して、厚さ２μｍの接着層を形成して、支持フィルム及び接着層を有する実施例１の仮保護フィルムを得た。

実施例２
ソルビトールポリグリシジルエーテルの量を芳香族ポリエーテルアミドイミド１００質量部に対して１０質量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして、接着層形成用のワニス、及び仮保護フィルムを得た。

実施例３
ソルビトールポリグリシジルエーテルに代えて、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（共栄化学株式会社製、商品名：エポライト４００Ｅ、エポキシ当量：２６４～２９０ｇ／ｅｑ．）を用い、その量を芳香族ポリエーテルアミドイミド１００質量部に対して１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、接着層形成用のワニス、及び仮保護フィルムを得た。

実施例４
ソルビトールポリグリシジルエーテルに代えて、グリセロールポリグリシジルエーテル（ナガセケムテックス株式会社製、商品名：ＥＸ－３１３、エポキシ当量：１４１ｇ／ｅｑ．）を用い、その量を芳香族ポリエーテルアミドイミド１００質量部に対して１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、接着層形成用のワニス、及び仮保護フィルムを得た。

比較例１
ソルビトールポリグリシジルエーテルに代えて、エチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス株式会社製、商品名：ＥＸ－８１０、エポキシ当量：１１３ｇ／ｅｑ．）を用い、その量を芳香族ポリエーテルアミドイミド１００質量部に対して１０質量部としたこと以外は実施例１と同様にして、接着層形成用のワニス、及び仮保護フィルムを得た。

比較例２
ソルビトールポリグリシジルエーテルを用いなかったこと以外は実施例１と同様にして、接着層形成用のワニス、及び仮保護フィルムを得た。

２．熱重量分析
実施例１で用いた芳香族ポリエーテルアミドイミド１００質量部と、１０質量部のＥＸ－６１４Ｂ、エポライト４００Ｅ、ＥＸ－３１３、又はＥＸ－８１０とからなるフィルム（厚さ：約３０μｍ）を作成した。得られた各フィルムを、昇温速度１０℃／分で常温から５５０℃まで加熱する熱重量分析によって分析した。２５℃における重量を基準として、４２０℃まで加熱された時点までに減少した重量の割合を、重量減少率［％］として求めた。測定結果を表１に示す。

３．ピール強度
（１）貼付後
仮保護フィルムを、温度２３５℃、圧力６ＭＰａ、時間１０秒の条件で銅リードフレーム（５０ｍｍ×２００ｍｍ、ＡｇＣｕ）に、接着層が銅リードフレームに接する向きで貼り付けた。次いで、２５℃における接着層とリードフレームとの９０度ピール強度を、引き剥がし速度：毎分３００ｍｍの条件で測定した。
（２）熱処理後
仮保護フィルムを、温度２３５℃、圧力６ＭＰａ、時間１０秒の条件で銅リードフレーム（５０ｍｍ×２００ｍｍ、ＡｇＣｕ）に、接着層が銅リードフレームに接する向きで貼り付けた。次いで、銅リードフレーム及びこれに貼り付けられた仮保護フィルムを、１８０℃で１時間、及びこれに続く４００℃で２分間の加熱による熱処理に供した。熱処理後、２００℃における接着層とリードフレームとの９０度ピール強度を、引き剥がし速度：毎分３００ｍｍの条件で測定した。

表２に貼付後及び熱処理後のピール強度の評価結果を示す。各実施例の仮保護フィルムは、貼付後の適度なピール強度を発現するとともに、熱処理後に十分低減されたピール強度を示した。実施例４及び比較例１の熱処理後のピール強度測定において、剥離後、接着層の一部がリードフレーム上に残る残渣の発生が認められた。

１…支持フィルム、２…接着層、３…非接着層、１０,１０’…仮保護フィルム、１１…リードフレーム、１１ａ…ダイパッド、１１ｂ…インナーリード、１２…ワイヤ、１３…封止層、１４…半導体素子、２０…封止成形体、３０…リール体、３１…巻芯、３２…側板、４０…包装袋、５０…包装体、６０…梱包箱、７０…梱包物、１００…半導体パッケージ。

Claims (7)

1. 支持フィルムと、前記支持フィルムの片面又は両面上に設けられた接着層と、を備え、リードフレームのダイパッドに搭載された半導体素子を封止する封止層を形成する封止成形の間、前記リードフレームの前記半導体素子とは反対側の面を仮保護するために用いられる、半導体封止成形用仮保護フィルムであって、
   前記接着層が、熱可塑性樹脂、分子量１０００未満の低分子添加剤、及び前記低分子添加剤とは別のカップリング剤を含み、
   前記熱可塑性樹脂１００質量部及び前記低分子添加剤１０質量部からなるフィルムを、２５℃から４２０℃まで加熱したときの重量減少率が、２５℃における重量を基準として１０％以上であり、
   前記熱可塑性樹脂が、芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルイミド、芳香族ポリエーテルアミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリエーテル、及び芳香族ポリエステルイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
   前記低分子添加剤が１以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含む、
   半導体封止成形用仮保護フィルム。
2. 前記低分子添加剤の含有量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対して５～２０質量部である、請求項１に記載の半導体封止成形用仮保護フィルム。
3. 支持フィルムと、前記支持フィルムの片面又は両面上に設けられた接着層と、を備え、リードフレームのダイパッドに搭載された半導体素子を封止する封止層を形成する封止成形の間、前記リードフレームの前記半導体素子とは反対側の面を仮保護するために用いられる、半導体封止成形用仮保護フィルムを製造する方法であって、
   熱可塑性樹脂１００質量部及び低分子添加剤１０質量部からなるフィルムを、２５℃から４２０℃まで加熱したときの重量減少率が、２５℃における重量を基準として１０％以上である低分子添加剤を選択することと、
   前記熱可塑性樹脂、選択された前記低分子添加剤、及び前記低分子添加剤とは別のカップリング剤を含む接着層を前記支持フィルムの片面又は両面上に形成することと、
   を含み、
   前記熱可塑性樹脂が、芳香族ポリエーテルアミドイミド、芳香族ポリエーテルイミド、芳香族ポリエーテルアミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、芳香族ポリエーテル、及び芳香族ポリエステルイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
   前記低分子添加剤が１以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物を含む、
   方法。
4. ダイパッドを有するリードフレームと、
   請求項１又は２に記載の半導体封止成形用仮保護フィルムと、
   を備え、
   前記仮保護フィルムが、前記リードフレームの一方の面に、前記仮保護フィルムの接着層が前記リードフレームと接する向きで貼り付けられている、仮保護フィルム付きリードフレーム。
5. ダイパッドを有するリードフレームと、
   前記リードフレームの一方の面側において前記ダイパッドに搭載された半導体素子と、
   前記半導体素子を封止している封止層と、
   請求項１又は２に記載の半導体封止成形用仮保護フィルムと、
   を備え、
   前記仮保護フィルムが、前記リードフレームの前記半導体素子とは反対側の面に、前記仮保護フィルムの接着層が前記リードフレームと接する向きで貼り付けられている、仮保護された封止成形体。
6. ダイパッドを有するリードフレームの一方の面に、請求項１又は２に記載の半導体封止成形用仮保護フィルムを、その接着層が前記リードフレームに接する向きで貼り付ける工程と、
   前記ダイパッドの前記仮保護フィルムとは反対側の面上に半導体素子を搭載する工程と、
   前記半導体素子を封止する封止層を形成して、前記リードフレーム、前記半導体素子及び前記封止層を有する、仮保護された封止成形体を得る工程と、
   前記封止成形体から前記仮保護フィルムを剥離する工程と、
   をこの順に備える、半導体パッケージを製造する方法。
7. 前記リードフレームが複数の前記ダイパッドを有し、前記複数のダイパッドの各々に前記半導体素子が搭載され、
   当該方法が、前記仮保護フィルムを前記封止成形体から剥離した後に前記封止成形体を分割して、１個の前記ダイパッド及び前記半導体素子を有する半導体パッケージを得る工程を更に備える、請求項６に記載の方法。

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