專利名稱：半導體樹脂封裝制造用模具脫模膜、以及使用其的半導體樹脂封裝的制造方法
技術領域：
本發明涉及半導體樹脂封裝制造用模具脫模膜、以及使用其的半導體樹脂封裝的 制造方法。
背景技術：
半導體芯片通常作為由密封材料密封的半導體樹脂封裝而使用。半導體樹脂封裝 一般而言通過如下傳遞成型獲得將半導體芯片裝填于模具的腔(cavity)內，在該腔內填 充以環氧樹脂為主成分的密封材料。在以往的傳遞成型中存在以下的問題。1)由于密封材料有時會污染模具的內表面，因此模具的洗滌就變得必要，作業效 率降低。2)由于模具的內表面受到損傷，因此模具壽命短。3)容易在成型了的半導體樹脂封裝上產生毛邊。為了改善上述問題，已知有將聚四氟乙烯(PTFE)系的片等脫模片配置于模具內 而成型的方法(也稱為“膜輔助成型”)。然而，就PTFE系的片而言，由于容易在模具內產生 皺折，因此存在有在此方法中難以獲得所希望的形狀的半導體樹脂封裝這樣的問題。進一 步，就PTFE系的片而言，由于在焚燒時產生氟系氣體，因此還存在不容易廢棄這樣的問題。作為其它的半導體鑄型(mold)用脫模片，提出有包含擔負從成型品的脫模的 層(A層)和擔負針對于成型時的加熱的耐熱性的層(B層)、將從成型品的剝離力調整為 特定范圍的脫模片(例如，專利文獻1)。在該文獻中，具體公開有具有3層結構“聚4-甲 基-1-戊烯/粘接層/PET”的脫模片。作為其它的脫模膜，提出有這樣一種膜其具有由A層(表面層)、B層(粘接層)、 C層(基材層)、B’層(粘接層)和A’層(表面層)構成的5層結構，其中，A層(表面層) 和A’層(表面層)包含4-甲基-1-戊烯系聚合物樹脂(例如，專利文獻幻。在該文獻中 公開了該膜優選作為多層印刷基板的制造中的脫模膜。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開號公報專利文獻2 日本特開2004-82717號公報

發明內容
發明要解決的技術問題專利文獻1中記載的脫模片，由于具有相對于中心層而言不對稱的層疊結構，因 此容易產生翹曲。因此，將專利文獻1中記載的脫模片作為模具脫模片，將脫模片導入于模 具內，進行真空吸附時，有時誘發縱皺折，有時不密接于模具腔內表面等，難以穩定地吸附 脫模片。縱皺折為，在脫模片的面內沿著脫模片的長度方向產生的皺折。
如此地，由于產生翹曲、皺折等，因此有時無法將脫模片穩定地真空吸附于模具內 表面。其結果，就脫模片的皺折等而言，有時被轉印于作為成型品的半導體樹脂封裝上，無 法獲得所希望形狀的半導體樹脂封裝。進一步，雖然也嘗試過一邊矯正脫模片的翹曲一邊 制造半導體樹脂封裝，但是不僅作業性降低，而且依然無法穩定地獲得所希望形狀的半導 體樹脂封裝。S卩，為了獲得所希望形狀的半導體樹脂封裝(尺寸精度好的半導體樹脂封裝)， 期望著不僅與半導體樹脂封裝的脫模性優異，而且難以產生翹曲、皺折等的脫模膜。因此 本發明的目的在于提供與半導體樹脂封裝的脫模性優異，且難以產生翹曲、皺折等的脫模 膜；以及通過使用該脫模膜而獲得尺寸精度好的半導體樹脂封裝的方法。解決問題的技術方案本發明的第1方面涉及如下所示的脫模膜。[1]半導體樹脂封裝制造用模具脫模膜，其具有一層以上的基材層C，將前述基 材層C夾持、含有4-甲基-1-戊烯系聚合物作為主成分的一對最外層A，將前述基材層C和 前述最外層A粘接的一對粘接層B。[2]根據[1]所述的模具脫模膜，前述基材層C包含聚酰胺樹脂，前述粘接層B包 含由不飽和羧酸和/或不飽和羧酸的酸酐將4-甲基-1-戊烯系聚合物改性而得到的改性 4-甲基-1-戊烯系聚合物。[3]根據[1]或[2]所述的模具脫模膜，前述粘接層B包含由馬來酸酐將4-甲 基-1-戊烯系聚合物接枝改性而得到的改性4-甲基-1-戊烯系聚合物。[4]根據[2]或[3]所述的模具脫模膜，前述聚酰胺樹脂為聚酰胺6或聚酰胺66。[5]根據[1] W]中任一項所述的模具脫模膜，前述基材層C為一層。[6]根據[1] [5]中任一項所述的模具脫模膜，前述一對最外層A和前述一對粘 接層B的合計厚度為32 μ m以下。[7]根據[1] [6]中任一項所述的模具脫模膜，前述脫模膜的層疊結構相對于前 述基材層C而言為對稱。[8]前述脫模膜是在半導體樹脂封裝的制造工序中使用的[1] [7]中任一項所 述的模具脫模膜，所述半導體樹脂封裝的制造工序包含如下工序在前述模具內配置半導體芯片的工序；在前述半導體芯片與前述模具內表面之間 配置前述脫模膜的工序；通過在前述模具內注入密封材料而獲得密封了的半導體芯片的工 序；將前述密封了的半導體芯片從前述脫模膜剝離的工序。本發明的第2方面涉及如下所示的使用脫模膜的半導體樹脂封裝的制造方法。[9]半導體樹脂封裝的制造方法，包含如下工序在模具內配置半導體芯片的工 序；在半導體芯片與前述模具內表面之間配置[1] [7]中任一項所述的脫模膜的工序； 通過在前述模具內注入密封材料而獲得密封了的半導體芯片的工序；以及將前述密封了的 半導體芯片從前述脫模膜剝離的工序。發明效果本發明可提供與半導體樹脂封裝的脫模性優異，且難以產生翹曲、縱皺折的脫模 膜。通過使用該脫模膜制造半導體樹脂封裝，能夠提供尺寸精度好的半導體樹脂封裝。


圖1 表示本發明的脫模膜的結構例的示意圖。圖2 表示本發明的半導體樹脂封裝的制造方法的第1工序的實例的圖。圖3 表示本發明的半導體樹脂封裝的制造方法的第2工序的實例的圖。圖4 表示本發明的半導體樹脂封裝的制造方法的第3工序的實例的圖。圖5 表示將脫模膜再次配置的工序的實例的圖。圖6 表示實施例中的、半導體樹脂封裝的側面皺折深度的測定方法的圖。
具體實施例方式1.半導體樹脂封裝制造用模具脫模膜本發明的半導體樹脂封裝制造用模具脫模膜(脫模膜)包含基材層C，將基材層 C夾持、且含有4-甲基-1-戊烯系聚合物作為主成分的一對最外層A，在基材層C與最外層 A之間配置的一對粘接層B。在成型模具的內部將半導體芯片進行樹脂密封時，本發明的脫模膜配置于成型模 具的內表面。通過配置本發明的脫模膜，可容易地將樹脂密封了的半導體芯片(半導體樹 脂封裝)從模具上脫模。一對最外層A為配置于脫模膜的兩面的最外層。一方的最外層A相接于半導體樹 脂封裝(成型品)；另一方的最外層A相接于模具內部。從而，最外層A要求耐熱性和脫模 性優異。就最外層A而言，含有4-甲基-1-戊烯系聚合物作為主成分。就4-甲基-1-戊 烯系聚合物而言，由于不僅熔點高達220 240°C、不會在半導體樹脂封裝的制造工序中的 模具溫度下熔融，而且表面能低，因此脫模性優異。在本發明中，記號“ ”包含其兩端的范 圍，在以下也同樣。4-甲基-1-戊烯系聚合物是指，4-甲基-1-戊烯的均聚物甲基-1-戊烯均聚 物)、或4-甲基-1-戊烯與除了 4-甲基-1-戊烯以外的其它單體的共聚物甲基-1-戊 烯共聚物)。4-甲基-1-戊烯共聚物中的其它單體的實例包括碳原子數2 20的α -烯烴。碳 原子數2 20的α-烯烴的實例包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸 烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、以及1-二十碳烯等。這些α-烯 烴可單獨使用或組合2種以上使用。碳原子數2 20的α -烯烴之中，優選碳原子數7 20的α -烯烴，更優選碳原 子數8 20的α -烯烴，進一步優選碳原子數10 20的α -烯烴。4-甲基-1-戊烯共聚物中的源于4-甲基-1-戊烯的重復單元優選為93質量％以 上，更優選為93 99質量％，進一步優選為95 98質量％。這樣的4-甲基戊烯共 聚物具有源于4-甲基-1-戊烯的良好的剛性和源于α-烯烴的良好的成型性。4-甲基-1-戊烯系聚合物按照ASTM D1238并在載荷5. 0kg、溫度260°C的條件下 測定的熔體流動速率(MFR)優選為0. 5 250g/10分鐘，更優選為1. 0 150g/l。如果 4-甲基-1-戊烯系聚合物的MFR處于上述范圍，那么成型性和機械特性優異。4-甲基-1-戊烯系聚合物可通過任意的方法來制造。例如，通過在齊格勒·納塔催化劑、茂金屬系催化劑等公知的催化劑的存在下聚合4-甲基-1-戊烯而獲得。本發明中 所使用的4-甲基-1-戊烯系聚合物可以為如前述那樣制造了的4-甲基-1-戊烯系聚合物， 也可以為市售品。4-甲基-1-戊烯系聚合物的市售品的實例包括三井化學株式會社制TPX等。優選4-甲基-1-戊烯系聚合物具有結晶性。具體而言，優選4-甲基-1-戊烯系 聚合物具有全同立構結構或間同立構結構；尤其優選具有全同立構結構。就4-甲基-1-戊 烯系聚合物的分子量而言，只要在滿足成型性和機械特性的范圍，那么就沒有特別限定。在不損害本發明的目的的范圍，最外層A可包含除了 4-甲基-1-戊烯系聚合物以 外的其它的樹脂。在不損害本發明的目的的范圍，最外層A也可包含添加劑。添加劑的實例包括耐 熱穩定劑、耐候穩定劑、生銹防止劑、耐銅害穩定劑、抗靜電劑等通常在聚烯烴中配合的公 知的添加劑。就添加劑的添加量而言，相對于4-甲基-1-戊烯共聚物樹脂100質量份優選 為0. 0001 10質量份。基材層C為脫模膜的中間層，具有膜基材的功能。由此，就基材層C而言，優選耐 熱性和機械特性優異。特別地，成為基材層C的主成分的樹脂優選為相比于作為最外層A 的主成分的4-甲基-1-戊烯系聚合物而言高溫下的強度和耐蠕變性更優異的樹脂。此處 的高溫是指制造半導體樹脂封裝時的模具溫度。這樣的樹脂的實例包括聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂和聚酰胺樹脂。其中，優選聚酰胺 樹脂，更優選脂肪族聚酰胺樹脂。這些聚酰胺樹脂，相比較于聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等 聚酯系樹脂而言，由于與后述的粘接層B中包含的改性4-甲基-1-戊烯系聚合物的粘接性 高，因此可有效抑制最外層A與基材層C的層間剝離。脂肪族聚酰胺樹脂是指通過內酰胺 的開環聚合、脂肪族二胺成分與脂肪族二羧酸成分的縮聚反應、或脂肪族氨基酸的縮聚而 獲得的樹脂。通過將內酰胺進行開環聚合而獲得的脂肪族聚酰胺的實例包括聚酰胺6、聚酰胺 11、聚酰胺12和聚酰胺612等。通過脂肪族二胺成分與脂肪族二羧酸成分的縮聚而獲得的 脂肪族聚酰胺的實例包括聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺46、聚酰胺MXD6、聚酰胺6T、聚酰胺 61和聚酰胺9T等。其中，優選聚酰胺6或聚酰胺66 ；更優選聚酰胺66。這是因為，就這些聚酰胺(特 別是聚酰胺66)而言，不僅高熔點且高彈性模量、耐熱性和機械特性優異，而且與后述的粘 接層B的粘接性也優異。對于具有包含這些聚酰胺的基材層C的脫模膜而言，不僅在模具 內難以產生皺折，而且也難以產生針孔狀的裂縫。如果通過針孔狀的裂縫而密封材料的泄 漏顯著，則密封材料成分的一部分就附著和堆積于模具腔內壁，而在短時間污染模具，因此 不優選。根據DSC法測定的脂肪族聚酰胺的熔點優選為190°C以上。這是由于，對于基材層 C包含具有比前述下限值低的熔點的脂肪族聚酰胺的脫模膜而言，耐熱性不充分，易于產生 皺折。基材層C可以為多層，也可以為由“C/C’ /C”表示的3層。在該情況下，優選基材 層C和基材層C’的至少一方包含聚酰胺66。就基材層C而言，也可進一步包含除了前述的聚酰胺樹脂等以外的其它的樹脂。其它的樹脂的優選實例為相比于作為最外層A的主成分的4-甲基-1-戊烯系聚合物而 言，對于高溫下的拉伸應力、壓縮應力的耐蠕變性更優異的耐熱彈性體，或難以緩和應力并 且彈性恢復性優異的耐熱彈性體。如果考慮與粘接層B的粘接性，那么這樣的耐熱彈性體的實例包括熱塑性聚酰胺 系彈性體、熱塑性聚酯系彈性體等。根據DSC法測定的這些熱塑性彈性體的熔點優選為 190°C以上。需要說明的是，即使熱塑性彈性體的熔點不足190°C，也可通過使用交聯劑、交 聯助劑進行化學交聯，或通過紫外線、電子射線、伽馬射線等進行物理交聯，從而提高高溫 下的耐蠕變性、彈性恢復性。熱塑性聚酰胺系彈性體的實例包括，以聚酰胺作為硬鏈段、以聚酯或聚醚作為軟 鏈段的嵌段共聚物。構成硬鏈段的聚酰胺的實例包括聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰 胺612、聚酰胺11等。構成軟鏈段的聚醚的實例包括聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚四 亞甲基二醇(PTMG)等。熱塑性聚酯系彈性體的實例包括，以包含結晶性芳香族聚酯單元的結晶性聚合物 鏈段作為硬鏈段、以包含聚醚單元或脂肪族聚酯單元的非晶性聚合物鏈段作為軟鏈段的嵌 段共聚物。構成硬鏈段的包含結晶性芳香族聚酯單元的結晶性聚合物的實例包括，聚對苯 二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)等。構成軟鏈段的包含聚醚單元的非晶 性聚合物的實例包括，聚四亞甲基醚二醇(PTMG)等。構成軟鏈段的包含脂肪族聚酯單元的 非晶性聚合物的實例包括，聚己內酯(PCL)等脂肪族聚酯。熱塑性聚酯系彈性體的具體實 例包括，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)與聚四亞甲基醚二醇(PTMG)的嵌段共聚物；聚對苯 二甲酸丁二醇酯(PBT)與聚己內酯(PCL)的嵌段共聚物；聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)與脂 肪族聚酯的嵌段共聚物等。在不損害本發明的目的的范圍，基材層C可包含公知的添加劑。基材層C含有聚 酰胺樹脂作為主成分的情況下，添加劑的實例包括，包含以改善耐熱老化性為目的的銅化 合物系的耐熱穩定劑、硬脂酸鈣和硬脂酸鋁等增滑劑等聚酰胺樹脂中通常配合的公知的添 加劑。就粘接層B而言，配置在一對最外層A的各層與基材層C之間，具有將它們粘接的 功能。通過配置粘接層B，從而在合模(型締力)、注射成型時，可抑制在模具內在脫模膜中 容易產生應力集中的部位處的基材層C與最外層A的層間剝離。容易產生應力集中的部位 是指，例如模具的腔的邊緣部分(模具的腔面和分模面(parting surface)的邊界部分) 等。優選粘接層B包含容易溶合最外層A和基材層C雙方的材料。粘接層B優選包含將作為最外層A的主成分的4-甲基-1-戊烯系聚合物改性為 容易與基材層C溶合的物質；具體而言，優選包含改性為具有極性基團的4-甲基-1-戊烯 系聚合物。就基材層C而言，優選包含聚酰胺樹脂，這是由于該聚酰胺樹脂容易與極性基團 溶合。被改性為具有極性基團的4-甲基-1-戊烯系聚合物，可通過任意的方法來獲得。 其中，優選通過不飽和羧酸和/或其酸酐(以下也稱為“不飽和羧酸等”)來改性4-甲 基-1-戊烯系聚合物。具體而言，優選使4-甲基-1-戊烯系聚合物和不飽和羧酸等共聚；更優選使4-甲 基-1-戊烯系聚合物與不飽和羧酸等接枝聚合。4-甲基-1-戊烯系聚合物與不飽和羧酸等的接枝聚合，可通過公知方法來進行，例如在過氧化物等的存在下將4-甲基-1-戊烯系聚 合物和不飽和羧酸等熔融混煉即可。4-甲基-1-戊烯系聚合物，可使用前述的4-甲基-1-戊烯系聚合物。在135°C、 十氫萘中測定的、改性前的4-甲基-1-戊烯系聚合物的特性粘度[η]優選為0. 5 25dl/ g，更優選為0. 5 5dl/g。不飽和羧酸等的實例包括，具有羧基和不飽和基團的、碳原子數3 20的不飽和 化合物；以及具有羧酸酐基和不飽和基團的、碳原子數3 20的不飽和化合物。不飽和基 團的實例包括乙烯基、乙烯撐基、以及不飽和環狀烴基。不飽和羧酸等的具體的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸等不飽和單羧酸；馬來酸、 富馬酸、衣康酸、檸康酸、烯丙基琥珀酸、中康酸(mesaconic acid)、戊烯二酸、納迪克酸TM、 甲基納迪克酸、四氫鄰苯二甲酸、甲基六氫鄰苯二甲酸等不飽和二羧酸；以及馬來酸酐、衣 康酸酐、檸康酸酐、烯丙基琥珀酸酐、戊烯二酸酐、納迪克酸酐TM、甲基納迪克酸酐、四氫鄰 苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐等不飽和二羧酸酐等。它們可單獨使用或組合2種以 上而使用。其中，優選為馬來酸、馬來酸酐、納迪克酸TM、或納迪克酸酐TM，更優選為馬來酸 酐。改性了的4-甲基-1-戊烯系聚合物(以下也稱為“改性4-甲基-1-戊烯系聚合 物”)的接枝率，優選為20質量％以下，更優選為0. 1 5質量％，進一步優選為0. 5 2 質量％。接枝率處于上述范圍的改性4-甲基-1-戊烯系聚合物，對于最外層A和基材層C 雙方具有良好的粘接性。優選改性4-甲基-1-戊烯系聚合物實質上不具有交聯結構。至于沒有交聯結構 這一情況，可通過使改性4-甲基-1-戊烯系聚合物溶解于例如對二甲苯等有機溶劑，根據 凝膠狀物不存在的情況來確認。在135°C、十氫萘中測定的、改性4-甲基-1-戊烯系聚合物的特性粘度[η ]優選 為0. 2 10dl/g，更優選為0. 5 5dl/g。就粘接層B而言，雖然可僅將改性4-甲基-1-戊烯系聚合物作為主成分，但是優 選以改性4-甲基-1-戊烯系聚合物與其它的α-烯烴聚合物的混合物作為主成分。在此 情況下，就改性4-甲基-1-戊烯系聚合物而言，優選在混合物中含有20 40質量％。α -烯烴聚合物優選為碳原子數2 20的α -烯烴聚合物。碳原子數2 20的 α-烯烴聚合物的實例包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十四碳烯、 1-十八碳烯等的聚合物。其中，優選ι-丁烯系聚合物。1-丁烯系聚合物為1-丁烯的均聚物、或1-丁烯與除了 1-丁烯以外的碳原子數 2 20的α-烯烴的共聚物。除了 1-丁烯以外的碳原子數2 20的α-烯烴的實例包括 乙烯、丙烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十四碳烯、1-十八碳烯等；優選為乙烯或丙烯。就1- 丁烯系聚合物而言，優選包含60質量％以上的源于1- 丁烯的重復單元，更 優選包含80質量％以上。這是由于，這樣的1- 丁烯系聚合物與改性4-甲基-1-戊烯系聚 合物的混合性(或相溶性)優異。按照ASTM D1238并在載荷2. 16kg、溫度190°C條件下測定的、丁烯系聚合物的 熔體流動速率(MFR)優選為0. 01 100g/10分鐘，更優選為0. 1 50g/10分鐘。就MFR 處于上述范圍內的1-丁烯系聚合物而言，與改性4-甲基-1-戊烯系聚合物的混合性(或相溶性)良好，可提高粘接層B的粘接性。粘接層B也與最外層A、基材層C同樣，除了主成分之外還可包含前述的添加劑。如前述那樣，本發明的脫模膜具有基材層C、將基材層C夾持的一對最外層A、在一 對最外層A的各層與基材層C之間所配置的一對粘接層B。也就是說，本發明的脫模膜優選 具有相對于中心層對稱的層疊結構。這是由于，對于具有對稱的層疊結構的膜而言，在裝填 于模具內而被加熱時，難以發生由熱膨脹差、吸濕等導致的變形(翹曲等)。另外，就脫模膜 而言，如果具有相對于中心層對稱的層疊結構，那么根據需要也可包含除了基材層C、最外 層A和粘接層B以外的其它的層。就基材層C而言，可以為一層；也可以為二層以上的多層。基材層C為多層的情 況下，可將多個基材層直接層疊；也可在基材層和基材層之間配置有其它的層(例如粘接 層)。脫模膜的具體的層疊結構的實例包括以下的形態。在以下的形態中，A為最外層 A ；B為粘接層B ；C為基材層C。C’為基材層C (中間層)之一 ；D為將基材層C和基材層C’ 粘接的粘接層。A/B/C/B/AA/B/C/C， /C/B/AA/B/C/D/C， /D/C/B/A其中，優選基材層(中間層)為一層的“A/B/C/B/A”的層疊結構。這是因為，制造 容易。圖1為表示本發明的脫模膜的優選構成例的示意圖。如圖1所示，脫模膜10具有 基材層12、將基材層12夾持的一對最外層14、配置于基材層12和最外層14之間的一對粘 接層13。基材層12為前述基材層C ；最外層14為前述最外層A ；粘接層13為前述粘接層 B0另外，如一對最外層A、一對粘接層B等那樣，如果將配置于相對于中心層而言對 稱的位置的一對層(由相同材質構成的層)的厚度設為相同，那么可相互抵消由熱膨脹率 等引起的變形量而抑制翹曲，因而優選。脫模膜的總厚度優選為15 100 μ m。就各層的厚度而言，調整為脫模膜的總厚度 處于前述范圍即可。具體而言，最外層A優選為1 30 μ m，粘接層B優選為1 20 μ m，基 材層C優選為20 40 μ m。如前所述，就本發明的脫模膜而言，具有高彈性模量且高熔點的基材層C ；另一方 面，為了抑制最外層A與基材層C的層間剝離，在最外層A與基材層C之間具有粘接層B。然而，如果脫模膜的總厚度變大、特別是最外層A和粘接層B的總厚度變大，那么 在半導體樹脂封裝的側面易于產生皺折(側面皺折)，有可能產生外觀不良、脫模不良。艮口， 在制造半導體樹脂封裝時，如果脫模膜的結構材料的壓縮屈服應力相比于在模具腔周邊的 合模部分所產生的合模壓力而言低，那么容易產生半導體樹脂封裝的側面皺折。特別地，就 構成最外層A和粘接層B的樹脂而言，由于在高溫時柔軟，壓縮屈服應力比較低，因此容易 在半導體樹脂封裝產生側面皺折。可認為半導體樹脂封裝的側面所產生的皺折(側面皺折)是基于以下那樣的機理 產生。即，如果在模具內配置有脫模膜的狀態下將上下的模具合模，那么配置在半導體芯片 基板與模具內表面之間的脫模膜就在合模壓力的作用下被壓破。被壓破而剩余的脫模膜部分就會以朝向模具腔內側，即向與半導體樹脂封裝的側面部分對置的模具內表面的半導體 芯片的基板近旁逃離這樣的方式露出。其結果，在半導體樹脂封裝的與剩余的脫模膜所露 出的部分對置的側面上，產生凹陷。該半導體樹脂封裝側面的凹陷，在外觀上呈現出皺折狀 的花紋。在將多個半導體芯片一起同時鑄型之后進行單片化而獲得的封裝的情況下也會產 生這樣的側面皺折；例如，如QFN(四側無引腳扁平封裝(Quad FlatNon-Ieaded package)) 那樣，將(已經單片化了的)單片狀的半導體芯片鑄型而獲得的封裝時，且密封狀態下的側 面部分直接構成制品外形時，特別容易成為外觀不良。另外，就該外觀上呈現為皺折的凹陷 部分而言，在即將脫模(開模)之前，在模具內剩余的脫模膜就擠進半導體樹脂封裝的側 面。由此，在對半導體樹脂封裝進行脫模時，剩余的脫模膜部分有時就擠進半導體樹脂封裝 的側面而不脫離，從而無法剝離。為了防止該側面皺折，如后所述，有時也可通過降低合模力等調整成型條件來回 避。然而，在僅通過調整成型條件而難以防止側面皺折的情況下，優選在不產生縱皺折、毛 邊和裂縫等的范圍，減小脫模膜的總厚度；特別優選在不損害脫模性和層間粘接性的范圍， 減少最外層A和粘接層B的總厚度。最外層A和粘接層B的總厚度是指，一對最外層A和一對粘接層B的總厚度，優選 為12 32 μ m。各最外層A的厚度為4 10 μ m，優選各粘接層B的厚度為2 6 μ m。就本發明的脫模膜而言，優選模具溫度下的拉伸彈性模量為60MPa以上，模具溫 度下的拉伸強度(拉伸率為500%時的強度)為5MPa以上。具體而言，優選175°C時的拉 伸彈性模量為60MPa以上 300MPa、拉伸強度(相對于初期卡盤間距而言拉伸率為500% 時的強度)為5MPa以上。如果拉伸彈性模量和拉伸強度處于上述范圍，那么既可獲得模具 跟隨性，還難以產生模具溫度下的皺折。拉伸彈性模量和拉伸強度可依照以下的方法來測 定。i)拉伸強度作為試驗片，從脫模膜制備以寬度15mm切出的短條片。此時，將短條的長度方向 設為與膜的卷取方向平行。在調整為與模具溫度相同溫度的帶恒溫槽的拉伸試驗機上，按 照卡盤間距為50mm的方式夾住前述試驗片。在拉伸速度200mm/min (固定)的條件下拉伸 試驗片，將不斷裂且相對于初期卡盤間距(50mm)的拉伸率為500% (卡盤間距300mm)時的 應力作為拉伸強度。ii)拉伸彈性模量根據由前述拉伸試驗獲得的拉伸應力-應變曲線中的、初期的直線部分的傾斜 度，依照JIS-K7113，求出拉伸彈性模量。就本發明的脫模膜而言，可通過公知方法來制造。脫模膜可通過將構成各層的樹 脂共擠出的方法、或通過將各層的膜狀體層壓來層疊的方法等來獲得。進一步，根據需要， 也可在脫模膜的單面或兩面形成例如基于壓花輥的縐紋布加工面那樣的細微凹凸。2.半導體樹脂封裝的制造方法本發明的半導體樹脂封裝的制造方法包含如下工序在配置于模具內的半導體芯 片與模具內表面之間配置脫模膜的第ι工序；用密封材料將半導體芯片密封的第2工序； 以及將密封了的半導體芯片從脫模膜剝離的第3工序。半導體芯片為，形成有半導體集成電路的芯片。在半導體樹脂封裝的制造中，半導體芯片通常固定于引線框、被稱為母插件板等基板而使用。就本發明中所使用的半導體芯 片而言，優選為通過公知方法將公知的半導體芯片固定于引線框、基板的半導體芯片。模具是指，用于獲得所希望的半導體樹脂封裝的成型用的模具。模具的形狀可以 為公知的形狀，模具的材質也可以為公知的材質。密封材料是指，用于將半導體芯片密封的樹脂組合物。密封材料，雖然可以為公知 的密封材料，但是優選為以環氧樹脂等熱固性樹脂為主成分的密封材料。在第1工序中，在前述半導體芯片與前述模具之間配置前述脫模膜。配置的方法 沒有限定。圖2為，表示半導體樹脂封裝的制造工序中的第1工序的實例的圖。圖2中，10 為脫模膜，24a為膜卷出裝置，24b為膜卷取裝置，20為模具的上模，21為模具的下模，22為 腔，30為傳遞成型機的柱塞，40為半導體芯片，41為基板，42為配線，50為密封材料。如圖加所示，在打開的模具的上模20和下模21之間配置脫模膜10。此時，就脫 模膜10而言，在膜卷出裝置2 和膜卷取裝置Mb的作用下，被施加一定的張力。施加于脫模膜10的張力換算成拉伸應力優選為0. 2 2MPa。如果張力低于 0. 2MPa(拉伸應力換算)，那么易于使脫模膜10產生松弛、或者在脫模膜10的寬度方向上 產生皺折。另一方面，如果施加于脫模膜10的張力超過2MPa (拉伸應力換算)，那么無法順 利地將脫模膜10真空吸附于模具內表面，模具跟隨性有時會降低。接著，從設置于上模20的腔面內的排氣口(沒有圖示)吸引空氣，排出脫模膜10 與上模20之間的空氣。由此，脫模膜10真空吸附于上模20的分模面和腔面(圖2b)。腔 面是指構成上模20的腔22的面。分模面是指，上模20與下模21關閉時，上模20與下模 21互相接觸的面。接著，將固定于基板41的半導體芯片40配置于下模21 (圖2c)，合模(圖2d)。為 了抑制前述的密封后的半導體樹脂封裝的側面皺折的產生，也可在毛邊不成為問題的范圍 內降低合模力等調整成型條件。就模具的溫度而言，只要為可將熱固性的密封材料固化的溫度，那么就沒有特別 限定。就模具的溫度而言，在密封材料的主成分為環氧樹脂的情況下，優選為160 200°C， 更優選為170 180°C。從模具的分模面到腔22的最深部的深度，雖然與半導體芯片40的 尺寸也有關，但是為0. 2 2mm左右，優選為0. 3 1mm。就脫模膜10而言，也可在預熱之 后，配置于圖加所示的位置。也可將密封材料50預熱。在圖2中，雖然在配置脫模膜10之后，將固定于基板41的半導體芯片40配置于 下模21，但是該順序也可以反過來。在第2工序中，用密封材料50來密封半導體芯片40。圖3為表示半導體樹脂封裝 的制造工序中的第2工序的實例的圖。圖3中，與圖2同樣地定義符號。如圖3所示，通過使柱塞30上升，將在來自模具的熱傳導的作用下變為軟化點以 上而成為液狀的密封材料50注射到腔22內。在上升柱塞30的狀態下，在規定壓力下保持 規定時間，使密封材料50固化。此時，按照在后述的密封后的半導體樹脂封裝61上不產生 成型不良(表面的轉印不良、翹曲、縮痕、空隙、毛邊)的方式，調整注射速度、保持壓力和保 持時間。優選保持壓力為例如1 12MPa。在第3工序中，將脫模膜從密封了的半導體芯片剝離。圖4為表示半導體樹脂封 裝的制造工序中的第3工序的實例的圖。圖4中，60為密封了的半導體芯片，61為半導體樹脂封裝，62為流道。其它的符號則與圖2同樣地定義。通過將上模20和下模21打開，將脫模膜10從密封了的半導體芯片60脫模。就 脫模膜10而言，由于脫模性優異，因此可容易地從密封了的半導體芯片60剝離。另外，就 脫模膜10而言，也可容易地從模具的上模20脫模。就密封了的半導體芯片60而言，通過 將流道62切掉從而成為半導體樹脂封裝61。在第3工序之后，為了連續地進行以下的密封工序，可在模具內再次配置新的脫 模膜。再次配置新的膜是指，在將密封了的半導體芯片60剝離回收之后，替代用完的脫模 膜10，將新的脫模膜10配置在上模20與下模21之間，制成圖加表示那樣的狀態。圖5為 表示在第3工序之后將新的脫模膜再次配置于模具內的工序的實例的圖。圖5中的符號也 與圖2同樣地定義。例如，如圖5所示，可通過一邊由膜卷取裝置24b卷取用完的脫模膜10，一邊由膜 卷出裝置向上模20與下模21之間)卷出新的脫模膜10，從而將新的脫模膜10再次配置。本實施方式中，對于半導體樹脂封裝而言，雖然說明了根據傳遞成型而制造的例 子，但是也可根據壓縮成型、注射成型等來制造。例如，在根據壓縮成型而制造半導體樹脂 封裝的情況下，可使用本發明的脫模膜，來替代文獻(“特集電子部品〃 7 * — 7的成形技 術(電子部件封裝的成型技術)”，成型加工，第20卷，第5號，2008年，276 287頁)中公 開的脫模膜。如此地，本發明的脫模膜10，具有相對于中心層而言對稱的層疊結構。由此，難以 產生將脫模膜配置于模具內時的、脫模膜的翹曲等變形、皺折。另外，脫模膜10的基材層 c(中間層)，如果含有高溫下的強度優異的脂肪族聚酰胺作為主成分，那么還難以產生模 具溫度下的縱皺折。另外，通過將最外層A和粘接層B的合計厚度相對于脫模膜的總厚度的比設為一 定值以下，還可抑制半導體樹脂封裝的側面所產生的皺折(側面皺折)。進一步，本發明的脫模膜10，由于模具跟隨性好，脫模性也好，因此即使連續地進 行密封工序，也可使模具內的樹脂穩定地流動。另外，本發明的脫模膜10，可穩定地維持對 于密封了的半導體芯片40的高的脫模性。因此，可獲得尺寸精度良好，且毛邊、凹陷等外 觀不良少的半導體樹脂封裝。實施例(1)最外層A用材料的調制通過常規方法制造4-甲基-1-戊烯與1-癸烯的共聚物。1-癸烯含量為2. 5質 量％。以下也將該共聚物稱為“A-1”。(2)粘接層B用材料的調制改性4-甲基-1-戊烯共聚物的制造通過常規方法制備4-甲基-1-戊烯與Diarene 168(三菱化學公司制，碳原子數 16和18的α -烯烴的混合物)的共聚物(Diarene 168的含量為6. 5質量％ )。利用亨舍爾混合機，將98. 8質量份的前述共聚物、1質量份的馬來酸酐、以及作為 有機過氧化物的0.2質量份的2，5_ 二甲基-2，5-二(叔丁基過氧化)己烷混合。接著， 采用溫度280°C用雙螺桿擠出機混煉該混合物。由此，獲得由馬來酸酐接枝改性了的改性4-甲基-1-戊烯共聚物。該改性4-甲基-1-戊烯共聚物的接枝率為0. 9質量％。粘接層B用材料的調制利用亨舍爾混合機，將前工序中獲得的25質量份的改性4-甲基-1-戊烯共聚物、 50質量份的4-甲基-1-戊烯與Diarene 168(三菱化學公司制，碳原子數16和18的α-烯 烴的混合物)的共聚物(Diarene 168含量6. 5質量％ )、25質量份的1_ 丁烯共聚物、作為 穩定劑的0. 10質量份的Irganox 1010(汽巴公司制)、以及0.03質量份的硬脂酸鈣(三共 有機合成株式會社制)低速旋轉3分鐘來混合。接著，使用雙螺桿擠出機在280°C擠出該混 合物，從而獲得粘接層B用樹脂(以下也稱為“B-1”)。(3)基材層C用材料的制備作為第1脂肪族聚酰胺樹脂(也稱為“C-1”)，制備了聚酰胺6 (東麗株式會社制， 商品名 Amilan CM1041L0，熔點 225°C )。作為第2脂肪族聚酰胺樹脂(也稱為“C-2”)，制備了聚酰胺66 (旭化成化學株式 會社制，商品名Leona 1700S，熔點265°C )。作為第3脂肪族聚酰胺樹脂(也稱為“C-3”)，制備了聚酰胺66 (杜邦公司制，商 品名 Zytel 42A，熔點 262°C )。[實施例1]將前述的各層用材料作為原料，使用T-模(T die)成型機共擠出，從而制造出未 拉伸的寬度400mm的脫模膜。將脫模膜的結構制成A-1/B-l/C-l/B-l/A-l的3種5層結構， 且將各層的厚度設為15/5/25/5/15 μ m(總厚度65 μ m)。如圖2所示，在上模20與下模21之間配置了所獲得的脫模膜10。上模20和下模 21中的腔22的、距離模具分模面的最深部的深度為0.8mm。此時，按照拉伸應力為IMI^a的 方式，通過膜卷出裝置2 和膜卷取裝置24b調整施加于脫模膜10的張力。接著，如圖2b所示，使脫模膜10真空吸附于上模20的分模面。接著，將固定于基 板41的半導體芯片40配置于下模21 (圖2c)，進行合模(圖2d)。此時的模具溫度設定為 175°C。作為密封材料50，使用市售的半導體密封用環氧樹脂成型材料。如圖3所示，通過柱塞30注射在來自模具的熱傳導的作用下變為軟化點以上而 成為液狀的密封材料50。接著，在壓力12MI^保持120秒，使密封材料50固化。其后，將脫 模膜10從密封了的半導體芯片60脫模，獲得半導體樹脂封裝61。通過以下方法評價所獲得的半導體樹脂封裝61和密封后的脫模膜10。i)脫模性通過以下的基準來評價脫模膜從半導體樹脂封裝上的脫模性。〇脫模膜在開模的同時自然剝落Δ 脫模膜的一部分殘留于半導體樹脂封裝61或模具上X 脫模膜密接于密封了的半導體芯片或模具上ii)層間剝離通過以下基準評價脫模時的脫模膜在對應于半導體樹脂封裝的部分的層間剝離 的產生狀態。〇在最外層A與基材層C之間，沒有層間剝離Δ 在最外層A與基材層C之間，微小地存在層間剝離
X 在最外層A與基材層C之間，存在顯著的層間剝離iii)頂面皺折(縱皺折)通過目視按照以下基準評價半導體樹脂封裝頂面的皺折的狀態。〇完全沒有X 在封裝頂面存在皺折的轉印iv)側面皺折根據以下方法評價半導體樹脂封裝61的側面(除了氣孔部和澆口部以外)所產 生的皺折的狀態。圖6為，表示半導體封裝61的側面皺折深度測定方法的實例的剖視圖。即，通過 切片機(dicer)切出半導體樹脂封裝61的垂直于頂面的剖面。由此，獲得圖6所示那樣的 半導體樹脂封裝61的剖面。接著，通過利用讀取顯微鏡來觀察，在獲得的剖面中確定出在 設想沒有側面皺折的情況下的半導體樹脂封裝的側面(假想側面)與基板41相交的基準 位置(線)。然后測定半導體樹脂封裝的側面的凹陷部分的、距離基準位置(線)的、與 基板41面平行的方向的深度d。根據如此而測定的側面皺折的深度值，如以下那樣規定側 面皺折的程度。◎側面皺折的深度不足100 μ m〇側面皺折的深度為100 μ m以上且不足200 μ mΔ 側面皺折的深度為200 μ m以上且不足300 μ mX 側面皺折的深度為300 μ m以上如果側面皺折的深度大，那么不僅半導體樹脂封裝61的外觀不良容易引人注目， 而且在脫模時，半導體樹脂封裝61不會順利地從脫模膜10剝落，容易產生脫模不良。由此， 側面皺折的深度為越小越好。V)翅曲通過以下的基準來評價脫模膜的翹曲狀態。〇完全沒有Δ 微小地翹曲在實用上沒有問題X 翹曲較大而無法使用vi)裂縫關于使用后的脫模膜10的針孔的產生狀態和模具腔內壁的樹脂附著狀態，根據 目視觀察，通過以下的基準來評價。〇沒有針孔狀的裂縫Δ 雖然略微具有針孔狀的裂縫，但是所泄漏的密封樹脂沒有附著于模具[實施例2]除了將各層的厚度設為10/5/15/5/10 μ m(總厚度45 μ m)以外，與實施例1同樣 地操作，制備脫模膜10。使用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝 61，并進行評價。[實施例3]除了將各層的厚度設為ΙΟ/δΛΟ/δ/ΙΟμπΚ總厚度50μπι)以外，與實施例1同樣 地操作，制備脫模膜10。使用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝61，并進行評價。[實施例4]除了將各層的厚度設為10/344/3/1(^ m(總厚度50 μ m)以外，與實施例11同樣 地操作，制備脫模膜10。使用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝 61，并進行評價。[實施例5]除了將基材層C的材料替換為C-2以外，與實施例1同樣地操作，制備脫模膜10。 使用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝61，并進行評價。[實施例6]除了將基材層C的材料設為C-2以外，與實施例2同樣地操作，制備脫模膜10。使 用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝61，并進行評價。[實施例7]除了將基材層C的材料設為C-2以外，與實施例3同樣地操作，制備脫模膜10。使 用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝61，并進行評價。[實施例8]除了將基材層C的材料設為C-2以外，與實施例4同樣地操作，制備脫模膜10。使 用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝61，并進行評價。[實施例9]除了將基材層C的材料C-I設為C-2，且將各層的厚度設為6/3/32/3/6 μ m(總厚 度50 μ m)以外，與實施例1同樣地操作，制備脫模膜10。使用該脫模膜10并與實施例1同 樣地操作，制造半導體樹脂封裝61，并進行評價。[實施例10]除了將基材層C的材料設為C-3以外，與實施例3同樣地操作，制備脫模膜10。使 用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝61，并進行評價。[實施例11]除了將基材層C的材料設為C-3以外，與實施例4同樣地操作，制備脫模膜10。使 用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝61，并進行評價。[實施例12]除了將基材層C的材料設為C-3以外，與實施例9同樣地操作，制備脫模膜10。使 用該脫模膜10并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝61，并進行評價。[比較例1]將脫模膜的結構設為A-1/C-1/A-1的2種3層結構，制成不含粘接層B的結構，且 各層的厚度為25/15/25 μ m(總厚度65 μ m)，除此以外，與實施例1同樣地操作，獲得未拉伸 的寬度400mm的脫模膜。使用該脫模膜并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝，并 進行評價。[比較例2]除了將各層的厚度設為15/15/15 μ m(總厚度45 μ m)以外，與比較例1同樣地操 作，獲得脫模膜10。使用該脫模膜并與實施例1同樣地操作，制造半導體樹脂封裝，并進行 評價。
[比較例3]將脫模膜的結構設為A-1/B-1/C-2的3種3層結構，制成相對于中心層而言非對 稱的層疊結構，且將各層的厚度設為20/5/25 μ m(總厚度50 μ m)，除此以外，與實施例1同 樣地操作，獲得未拉伸的寬度400mm的脫模膜。使用該脫模膜并與實施例1同樣地操作，制 造半導體樹脂封裝，并進行評價。將這些結果總結于表1。[表 1]
權利要求
1.半導體樹脂封裝制造用模具脫模膜，其具有一層以上的基材層C，將所述基材層C 夾持、含有4-甲基-1-戊烯系聚合物作為主成分的一對最外層A，將所述基材層C和所述最 外層A粘接的一對粘接層B。
2.根據權利要求1所述的模具脫模膜，所述基材層C包含聚酰胺樹脂，所述粘接層B包含由不飽和羧酸和/或不飽和羧酸的酸酐將4-甲基-1-戊烯系聚合 物改性而得到的改性4-甲基-1-戊烯系聚合物。
3.根據權利要求2所述的模具脫模膜，所述粘接層B包含由馬來酸酐將4-甲基-1-戊烯系聚合物接枝改性而得到的改性 4-甲基-1-戊烯系聚合物。
4.根據權利要求2所述的模具脫模膜，所述聚酰胺樹脂為聚酰胺6或聚酰胺66。
5.根據權利要求1所述的模具脫模膜，所述基材層C為一層。
6.根據權利要求1所述的模具脫模膜，所述一對最外層A和所述一對粘接層B的合計 厚度為32 μ m以下。
7.根據權利要求1所述的模具脫模膜，所述脫模膜的層疊結構相對于所述基材層C而 言為對稱。
8.半導體樹脂封裝的制造方法，包含如下工序在模具內配置半導體芯片的工序，在所述半導體芯片與所述模具內表面之間配置權利要求1所述的模具脫模膜的工序，通過在所述模具內注入密封材料，從而獲得密封了的半導體芯片的工序，以及將所述密封了的半導體芯片從所述脫模膜剝離的工序。
9.在半導體樹脂封裝的制造工序中使用的權利要求1所述的模具脫模膜，所述半導體 樹脂封裝的制造工序包括如下工序在所述模具內配置半導體芯片的工序，在所述半導體芯片與所述模具內表面之間配置所述模具脫模膜的工序，通過在所述模具內注入密封材料，從而獲得密封了的半導體芯片的工序，將所述密封了的半導體芯片從所述脫模膜剝離的工序。
全文摘要
本發明的目的在于提供與半導體樹脂封裝的脫模性優異，且難以產生翹曲、皺折等的脫模膜；通過使用該脫模膜而獲得尺寸精度好的半導體樹脂封裝的方法。本發明的半導體樹脂封裝制造用模具脫模膜具有一層以上的基材層C，將前述基材層C夾持、含有4-甲基-1-戊烯系聚合物作為主成分的一對最外層A，將前述基材層C和前述最外層A粘接的一對粘接層B。
文檔編號H01L21/56GK102132391SQ20098013316
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月26日 優先權日2008年8月28日
發明者乘富勝美, 又吉智也, 真田隆幸 申請人:三井化學株式會社