(57)【要約】【課題】外観及びレーザーマーキング性が良好な半導体装置の製造を可能とする半導体封止用基材付封止材を提供する。【解決手段】半導体素子を搭載した半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は半導体素子を形成した半導体素子形成ウエハの素子形成面を一括封止するための半導体封止用基材付封止材であって、該半導体封止用基材付封止材が、基材と、該基材の一方の表面に形成された未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂層と、前記基材の他方の表面に形成された表面樹脂層とを有するものであって、該表面樹脂層の光沢度が、測定角度６０°において６０以下のものであることを特徴とする半導体封止用基材付封止材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を搭載した半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は半導体素子を形成した半導体素子形成ウエハの素子形成面を一括封止するための半導体封止用基材付封止材であって、
該半導体封止用基材付封止材が、基材と、該基材の一方の表面に形成された未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂層と、前記基材の他方の表面に形成された表面樹脂層とを有するものであって、
該表面樹脂層の光沢度が、測定角度６０°において６０以下のものであることを特徴とする半導体封止用基材付封止材。
【請求項２】
前記表面樹脂層が、該表面樹脂層中の樹脂成分１００質量部に対して、１００〜１，１００質量部の無機充填剤及び１質量部以上の顔料を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体封止用基材付封止材。
【請求項３】
前記表面樹脂層が、硬化性エポキシ樹脂、硬化性シリコーン樹脂、硬化性エポキシ・シリコーン混成樹脂、硬化性エポキシ（メタ）アクリレート、硬化性（メタ）アクリル樹脂、硬化性ポリイミド樹脂のいずれかから形成されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体封止用基材付封止材。
【請求項４】
前記表面樹脂層が、黒色のものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体封止用基材付封止材。
【請求項５】
前記表面樹脂層が、液状樹脂を使用した印刷方式、スプレー方式、コーティング方式、又はフィルム熱圧着方式で形成され、熱又は光で硬化したものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体封止用基材付封止材。
【請求項６】
前記表面樹脂層の厚みが、０．５μｍ以上のものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体封止用基材付封止材。
【請求項７】
半導体装置であって、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体封止用基材付封止材の封止樹脂層により前記半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は前記半導体素子形成ウエハの素子形成面を一括封止した後、ダイシングして個片化されたものであることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
前記半導体封止用基材付封止材の表面樹脂層の表面にマーキングがされたものであることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
半導体装置を製造する方法であって、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体封止用基材付封止材の封止樹脂層により前記半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は前記半導体素子形成ウエハの素子形成面を被覆する被覆工程と、
前記封止樹脂層を加熱、硬化させることで、前記素子搭載面又は前記素子形成面を一括封止する封止工程と、
封止後の前記半導体素子搭載基板又は前記半導体素子形成ウエハをダイシングすることで、個片化された半導体装置を製造するダイシング工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記封止工程の後、前記ダイシング工程の前に、前記表面樹脂層の表面に、レーザーによってマーキングを行うマーキング工程を有することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を搭載した基板の素子搭載面、又は半導体素子を形成したウエハの素子形成面をウエハレベルで一括封止することが可能な封止材に関し、特に半導体封止用基材付封止材、該半導体封止用基材付封止材を用いて製造した半導体装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、又は半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面のウエハレベルの封止は、種々の方式が提案、検討されており、スピンコーティングによる封止、スクリーン印刷による封止（特許文献１）や、フィルム支持体に熱溶融性エポキシ樹脂をコーティングさせた複合シートを用いた方法が例示される（特許文献２及び特許文献３）。
【０００３】
なかでも、半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面のウエハレベルの封止方法としては、金属、シリコンウエハ、又はガラス基板等の上部に両面接着層を有するフィルムを貼り付け、又は接着剤をスピンコート等で塗布した後、基板上に半導体素子を配列し接着、搭載させ半導体素子搭載面とし、その後、液状エポキシ樹脂やエポキシモールディングコンパウンド等で加熱下、加圧成形し封止することで、半導体素子搭載面を封止する方法が最近量産化されつつある（特許文献４）。また、同様に、半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面のウエハレベルの封止方法としても、液状エポキシ樹脂やエポキシモールディングコンパウンド等で加熱下、加圧成形し封止することで、半導体素子形成面を封止する方法が最近量産化されつつある。
【０００４】
しかしながら、以上のような方法では、直径２００ｍｍ（８インチ）程度の小径ウエハや金属等の小径基板を使用した場合は現状でも大きな問題もなく封止できるが、直径３００ｍｍ（１２インチ）以上の半導体素子を搭載した大径基板や半導体素子を形成した大径ウエハを封止した場合では、封止硬化時のエポキシ樹脂等の封止用樹脂の収縮応力により基板やウエハに反りが生じることが大きな問題であった。また、半導体素子を搭載した大径基板の半導体素子搭載面をウエハレベルで封止する場合には、封止硬化時の封止用樹脂の収縮応力により半導体素子が金属等の基板から剥離するといった問題が発生しており、これらの問題が、半導体装置の一括封止による量産化の大きな妨げとなっていた。
【０００５】
このような問題を解決する方法として、半導体素子を搭載した基板の素子搭載面を一括封止するため、繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させて、該熱硬化性樹脂を半硬化又は硬化した樹脂含浸繊維基材と、該樹脂含浸繊維基材の片面上に形成された未硬化の熱硬化性樹脂からなる未硬化樹脂層とを有する半導体封止用基材付封止材を用いる方法が挙げられる（特許文献５）。
【０００６】
このような半導体封止用基材付封止材であれば、膨張係数の非常に小さな樹脂含浸繊維基材が、封止硬化時の未硬化樹脂層の収縮応力を抑制することができる。そのため、大径ウエハや金属等の大径基板を封止した場合であっても、基板の反り、基板からの半導体素子の剥離を抑制でき、半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面をウエハレベルで一括封止できる。また、封止後には耐熱性や耐湿性等の封止性能に優れ、非常に汎用性が高い半導体封止用基材付封止材となる。
【０００７】
しかし上記のような半導体封止用基材付封止材を用いた半導体装置は表面に基材の面が出ることから従来の熱硬化性エポキシ樹脂等で封止した場合と比べて外観及びレーザーマーキング性が損なわれるといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１７９８８５号公報
【特許文献２】特開２００９−０６０１４６号公報
【特許文献３】特開２００７−００１２６６号公報
【特許文献４】特表２００４−５０４７２３号公報
【特許文献５】特開２０１２−１５１４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、半導体封止用基材付封止材を用いた半導体装置における上記のような問題点を解決するためになされたものであり、外観及びレーザーマーキング性が良好な半導体装置の製造を可能とする半導体封止用基材付封止材、及びこれを用いた半導体装置と半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明では、半導体素子を搭載した半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は半導体素子を形成した半導体素子形成ウエハの素子形成面を一括封止するための半導体封止用基材付封止材であって、
該半導体封止用基材付封止材が、基材と、該基材の一方の表面に形成された未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂層と、前記基材の他方の表面に形成された表面樹脂層とを有するものであって、
該表面樹脂層の光沢度が、測定角度６０°において６０以下のものである半導体封止用基材付封止材を提供する。
なお、本発明に記載の光沢度とは、ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１『鏡面光沢度−測定方法』に記載の方法により測定した測定角度６０°における光沢度を指す。
【００１１】
このような半導体封止用基材付封止材であれば、表面樹脂層を有することで、外観及びレーザーマーキング性が良好な半導体装置の製造を可能とする。さらに表面樹脂層の光沢度が、測定角度６０°において６０以下であれば、半導体装置の表面に半導体素子跡がうつる外観不良を抑制でき、外観及びレーザーマーキング性が良好な半導体装置の製造が可能となる。
【００１２】
またこのとき、前記表面樹脂層が、該表面樹脂層中の樹脂成分１００質量部に対して、１００〜１，１００質量部の無機充填剤及び１質量部以上の顔料を含むものであることが好ましい。
このような量の無機充填剤及び顔料を含むものであれば、より光沢度が抑えられ、外観及びレーザーマーキング性が良好なものとなる。
【００１３】
またこのとき、前記表面樹脂層が、硬化性エポキシ樹脂、硬化性シリコーン樹脂、硬化性エポキシ・シリコーン混成樹脂、硬化性エポキシ（メタ）アクリレート、硬化性（メタ）アクリル樹脂、硬化性ポリイミド樹脂のいずれかから形成されたものであることが好ましい。また、前記表面樹脂層は、黒色のものであることが好ましい。
このようなものであれば、外観及びレーザーマーキング性を確実に良好にすることができる。
【００１４】
またこのとき、前記表面樹脂層が、液状樹脂を使用した印刷方式、スプレー方式、コーティング方式、又はフィルム熱圧着方式で形成され、熱又は光で硬化したものであることが好ましい。
このようなものであれば、表面樹脂層を容易に形成できるものとなる。
【００１５】
またこのとき、前記表面樹脂層の厚さが、０．５μｍ以上であることが好ましい。
このような厚さであれば、レーザーマーク時に基材表面が露出して外観を損なうこともなく、反りが抑制された半導体装置の製造が可能となる。
【００１６】
さらに、本発明では、半導体装置であって、上述の半導体封止用基材付封止材の封止樹脂層により前記半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は前記半導体素子形成ウエハの素子形成面を一括封止した後、ダイシングして個片化されたものである半導体装置を提供する。
このような半導体装置であれば、外観及びレーザーマーキング性が良好なものとなる。
【００１７】
またこのとき、前記半導体封止用基材付封止材の表面樹脂層の表面にマーキングがされたものとすることができる。
このように、本発明の半導体封止用基材付封止材を用いることで所望のマーキングを有する外観が良好な半導体装置となる。
【００１８】
さらに、本発明では、半導体装置を製造する方法であって、
上記の半導体封止用基材付封止材の封止樹脂層により前記半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は前記半導体素子形成ウエハの素子形成面を被覆する被覆工程と、
前記封止樹脂層を加熱、硬化させることで、前記素子搭載面又は前記素子形成面を一括封止する封止工程と、
封止後の前記半導体素子搭載基板又は前記半導体素子形成ウエハをダイシングすることで、個片化された半導体装置を製造するダイシング工程、
を有する半導体装置の製造方法を提供する。
このような製造方法であれば、外観及びレーザーマーキング性が良好な半導体装置を製造できる。
【００１９】
また、前記封止工程の後、前記ダイシング工程の前に、前記表面樹脂層の表面に、レーザーによってマーキングを行うマーキング工程を有することが好ましい。
このようにマーキング工程を行うことで、所望のマーキングを有する外観が良好な半導体装置を製造できる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明の半導体封止用基材付封止材は、基材と、基材の一方の表面に形成された未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂層と、基材の他方の表面に形成された表面樹脂層とを有するものであるので、半導体装置の製造時に基板の反り、基板からの半導体素子の剥離を抑制しつつ、素子搭載面又は素子形成面の一括封止を可能とすることに加えて、表面樹脂層を光沢度の低いものとすることで半導体装置の表面に半導体素子跡がうつる外観不良を抑制でき、外観及びレーザーマーキング性が良好な半導体装置の製造を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の半導体封止用基材付封止材の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の半導体封止用基材付封止材を用いて、半導体素子搭載基板を一括封止して得られる、封止後の半導体素子搭載基板の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の半導体封止用基材付封止材を用いて製造された半導体装置の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
上記のように、半導体封止用基材付封止材を用いた半導体装置の外観やレーザーマーキング性が悪いという問題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた。その結果、半導体封止用基材付封止材の外部に露出する側の面に表面樹脂層を形成し、さらに該表面樹脂層の光沢度を測定角度６０°において６０以下とすることで、外観及びレーザーマーキング性を良好にすることができることに想到し、本発明を完成させた。
【００２３】
即ち、本発明は、半導体素子を搭載した半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は半導体素子を形成した半導体素子形成ウエハの素子形成面を一括封止するための半導体封止用基材付封止材であって、
該半導体封止用基材付封止材が、基材と、該基材の一方の表面に形成された未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂層と、前記基材の他方の表面に形成された表面樹脂層とを有するものであって、
該表面樹脂層の光沢度が、測定角度６０°において６０以下のものである半導体封止用基材付封止材である。
【００２４】
以下、本発明の半導体封止用基材付封止材、半導体装置、及び半導体装置の製造方法について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２５】
［半導体封止用基材付封止材］
図１は本発明の半導体封止用基材付封止材の一例を示す概略断面図である。
図１に示すように、本発明の半導体封止用基材付封止材１は、主に、基材３と、基材３の一方の表面に形成された未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂層４と、基材３の他方の表面に形成された表面樹脂層２とから構成される。
【００２６】
（表面樹脂層）
本発明の半導体封止用基材付封止材を構成する表面樹脂層２は、光沢度が測定角度６０°において６０以下のものであり、好ましくは４０以下、より好ましくは３０以下のものである。光沢度が６０を超えると、半導体装置の表面に半導体素子跡がうつり外観不良となる。
【００２７】
本発明の表面樹脂層２に用いられる樹脂としては、硬化性エポキシ樹脂、硬化性シリコーン樹脂、硬化性エポキシ・シリコーン混成樹脂、硬化性エポキシ（メタ）アクリレート、硬化性（メタ）アクリル樹脂、硬化性ポリイミド樹脂が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
表面樹脂層２は、光沢度が測定角度６０°において６０以下となればよく、例えば使用する樹脂の種類や、後述の無機充填剤の粒径、無機充填剤、顔料の配合量を調整することで、光沢度を測定角度６０°において６０以下とすることができる。
【００２８】
＜エポキシ樹脂＞
本発明において表面樹脂層２に用いられるエポキシ樹脂は特に制限はされないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ビフェノール型エポキシ樹脂又は４，４’−ビフェノール型エポキシ樹脂のようなビフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、トリスフェニロールメタン型エポキシ樹脂、テトラキスフェニロールエタン型エポキシ樹脂、及びフェノールジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂の芳香環を水素化したエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂など室温で液状や固体の公知のエポキシ樹脂が挙げられる。また、必要に応じて、上記以外のエポキシ樹脂を目的に応じて一定量併用することができる。
【００２９】
エポキシ樹脂からなる表面樹脂層２にはエポキシ樹脂の硬化剤を含めることができる。このような硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、各種アミン誘導体、酸無水物や酸無水物基を一部開環させカルボン酸を生成させたものなどを使用することができる。なかでも本発明の半導体封止用基材付封止材を用いて製造される半導体装置の信頼性を確保するためにフェノールノボラック樹脂が望ましい。特に、エポキシ樹脂とフェノールノボラック樹脂の混合比をエポキシ基とフェノール性水酸基の比率が１：０．８〜１．３となるように混合することが好ましい。
【００３０】
さらに、エポキシ樹脂と硬化剤の反応を促進するため、反応促進剤（触媒）としてイミダゾール誘導体、フォスフィン誘導体、アミン誘導体、有機アルミニウム化合物などの金属化合物等を使用してもよい。
【００３１】
エポキシ樹脂からなる表面樹脂層２には、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。例えば、樹脂の性質を改善する目的で種々の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、シリコーン系等の低応力剤、ワックス類、ハロゲントラップ剤等の添加剤を目的に応じて適宜添加配合することができる。
【００３２】
＜シリコーン樹脂＞
本発明において表面樹脂層２に用いられるシリコーン樹脂としては特に制限はされないが、熱硬化性、ＵＶ硬化性シリコーン樹脂等が使用可能である。特に、シリコーン樹脂からなる樹脂層は付加硬化型シリコーン樹脂組成物を含むことが望ましい。付加硬化型シリコーン樹脂組成物としては、（Ａ）非共役二重結合を有する有機ケイ素化合物（例えば、アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン）、（Ｂ）オルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び（Ｃ）白金系触媒を必須成分とするものが特に好ましい。以下、これら（Ａ）〜（Ｃ）成分について説明する。
【００３３】
（Ａ）成分：非共役二重結合を有する有機ケイ素化合物
（Ａ）非共役二重結合を有する有機ケイ素化合物としては、
一般式（１）：Ｒ１１Ｒ１２Ｒ１３ＳｉＯ−（Ｒ１４Ｒ１５ＳｉＯ）ａ−（Ｒ１６Ｒ１７ＳｉＯ）ｂ−ＳｉＲ１１Ｒ１２Ｒ１３
（式中、Ｒ１１は非共役二重結合含有一価炭化水素基を示し、Ｒ１２〜Ｒ１７はそれぞれ同一又は異種の一価炭化水素基を示し、ａ及びｂは０≦ａ≦５００、０≦ｂ≦２５０、かつ０≦ａ＋ｂ≦５００を満たす整数である。）
で示される、分子鎖両末端が脂肪族不飽和基含有トリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状ジオルガノポリシロキサンなどの、オルガノポリシロキサンが例示される。
【００３４】
上記一般式（１）中、Ｒ１１は非共役二重結合含有一価炭化水素基であり、好ましくは炭素数２〜８、特に好ましくは炭素数２〜６のアルケニル基で代表される脂肪族不飽和結合を有する非共役二重結合含有一価炭化水素基である。
【００３５】
上記一般式（１）中、Ｒ１２〜Ｒ１７はそれぞれ同一又は異種の一価炭化水素基であり、好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１０のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。また、このうちＲ１４〜Ｒ１７は、より好ましくは脂肪族不飽和結合を除く一価炭化水素基であり、特に好ましくはアルケニル基等の脂肪族不飽和結合を持たないアルキル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。さらに、このうちＲ１６、Ｒ１７は芳香族一価炭化水素基であることが好ましく、フェニル基やトリル基等の炭素数６〜１２のアリール基等であることが特に好ましい。
【００３６】
上記一般式（１）中、ａ及びｂは０≦ａ≦５００、０≦ｂ≦２５０、かつ０≦ａ＋ｂ≦５００を満たす整数であり、ａは１０≦ａ≦５００であることが好ましく、ｂは０≦ｂ≦１５０であることが好ましく、またａ＋ｂは１０≦ａ＋ｂ≦５００を満たすことが好ましい。
【００３７】
上記一般式（１）で示されるオルガノポリシロキサンは、例えば、環状ジフェニルポリシロキサン、環状メチルフェニルポリシロキサン等の環状ジオルガノポリシロキサンと、末端基を構成するジフェニルテトラビニルジシロキサン、ジビニルテトラフェニルジシロキサン等のジシロキサンとのアルカリ平衡化反応によって得ることができるが、この場合、アルカリ触媒（特にＫＯＨ等の強アルカリ）による平衡化反応においては、少量の触媒で不可逆反応で重合が進行するため、定量的に開環重合のみが進行し、末端封鎖率も高いため、通常、シラノール基及びクロル分は含有されない。
【００３８】
上記一般式（１）で示されるオルガノポリシロキサンとしては、具体的に下記のものが例示される。
【化１】
2015179769.tif 000003
（上記式において、ｋ、ｍは、０≦ｋ≦５００、０≦ｍ≦２５０、かつ０≦ｋ＋ｍ≦５００を満足する整数であり、好ましくは５≦ｋ＋ｍ≦２５０、かつ０≦ｍ／（ｋ＋ｍ）≦０．５を満足する整数である。）
【００３９】
（Ａ）成分としては、上記一般式（１）で示される直鎖構造を有するオルガノポリシロキサンの他、必要に応じて、３官能性シロキサン単位、４官能性シロキサン単位等を含む三次元網目構造を有するオルガノポリシロキサンを併用することもできる。また、（Ａ）非共役二重結合を有する有機ケイ素化合物は１種単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。
【００４０】
（Ａ）成分の非共役二重結合を有する有機ケイ素化合物中の非共役二重結合を有する基（例えば、アルケニル基等のＳｉ原子に結合する二重結合を有する一価炭化水素基）の量は、全一価炭化水素基（Ｓｉ原子に結合する全ての一価炭化水素基）のうち０．１〜２０モル％であることが好ましく、より好ましくは０．２〜１０モル％、特に好ましくは０．２〜５モル％である。非共役二重結合を有する基の量が０．１モル％以上であれば硬化させたときに良好な硬化物を得ることができ、２０モル％以下であれば硬化させたときの機械的特性が良いため好ましい。
【００４１】
また、（Ａ）成分の非共役二重結合を有する有機ケイ素化合物は芳香族一価炭化水素基（Ｓｉ原子に結合する芳香族一価炭化水素基）を有することが好ましく、芳香族一価炭化水素基の含有量は、全一価炭化水素基（Ｓｉ原子に結合する全ての一価炭化水素基）の０〜９５モル％であることが好ましく、より好ましくは１０〜９０モル％、特に好ましくは２０〜８０モル％である。芳香族一価炭化水素基は樹脂中に適量含まれた方が、硬化させたときの機械的特性が良く製造もしやすいという利点がある。
【００４２】
（Ｂ）成分：オルガノハイドロジェンポリシロキサン
（Ｂ）成分としては、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を２個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが好ましい。一分子中にケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を２個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであれば、架橋剤として作用し、（Ｂ）成分中のＳｉＨ基と（Ａ）成分のビニル基、その他のアルケニル基等の非共役二重結合含有基とが付加反応することにより、硬化物を形成することができる。
【００４３】
また、（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、芳香族一価炭化水素基を有することが好ましい。このように、芳香族一価炭化水素基を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであれば、上記の（Ａ）成分との相溶性を高めることができる。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンは１種単独で用いても２種以上を混合して用いてもよく、例えば、芳香族炭化水素基を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを（Ｂ）成分の一部又は全部として含ませることができる。
【００４４】
（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、これに限られるものではないが、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）フェニルシラン、１−グリシドキシプロピル−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１，５−グリシドキシプロピル−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、１−グリシドキシプロピル−５−トリメトキシシリルエチル−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、トリメトキシシラン重合体、（ＣＨ３）２ＨＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位とからなる共重合体、（ＣＨ３）２ＨＳｉＯ１／２単位とＳｉＯ４／２単位と（Ｃ６Ｈ５）ＳｉＯ３／２単位とからなる共重合体等が挙げられる。
【００４５】
また、下記構造で示される単位を使用して得られるオルガノハイドロジェンポリシロキサンも用いることができる。
【化２】
2015179769.tif 000004
【００４６】
また、（Ｂ）オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては下記のものが挙げられる。
【化３】
2015179769.tif 000005
【００４７】
（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、一分子中のケイ素原子の数（又は重合体の場合は重合度）は２以上が好ましく、より好ましくは３〜５００、特に好ましくは４〜３００程度のものを使用することができる。
【００４８】
（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、（Ａ）成分のアルケニル基等の非共役二重結合を有する基１個当たり（Ｂ）成分中のケイ素原子結合水素原子（ＳｉＨ基）が０．７〜３．０個となる量であることが好ましく、１．０〜２．０個であることが特に好ましい。
【００４９】
（Ｃ）成分：白金系触媒
（Ｃ）成分には、白金系触媒が用いられる。（Ｃ）白金系触媒としては、例えば塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、キレート構造を有する白金錯体等が挙げられる。これらは１種単独でも、２種以上の組み合わせでも使用することができる。
【００５０】
（Ｃ）成分の白金系触媒の配合量は、硬化有効量であり所謂触媒量でよく、通常、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の総質量１００質量部あたり、白金族金属の質量換算で０．１〜５００ｐｐｍであることが好ましく、特に０．５〜１００ｐｐｍの範囲であることが好ましい。
【００５１】
＜エポキシ・シリコーン混成樹脂＞
本発明において表面樹脂層２に用いられるエポキシ樹脂とシリコーン樹脂の混成樹脂は特に制限はされないが、例えば前述のエポキシ樹脂と前述のシリコーン樹脂を用いたものが挙げられる。
【００５２】
＜エポキシ（メタ）アクリレート＞
本発明において表面樹脂層２に用いられるエポキシ（メタ）アクリレートとしては、例えば、従来公知の芳香族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と、（メタ）アクリル酸とを反応させて得られるアクリレートが挙げられる。これらのエポキシアクリレートは特に制限はされないが、特に好ましいものは、芳香族エポキシ樹脂のアクリレートであり、少なくとも１個の芳香核を有する多価フェノール又はそのアルキレンオキサイド付加体のポリグリシジルエーテルを、（メタ）アクリル酸と反応させて得られる（メタ）アクリレートである。例えば、ビスフェノールＡ、又はそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロロヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテルを、（メタ）アクリル酸と反応させて得られる（メタ）アクリレート、エポキシノボラック樹脂と（メタ）アクリル酸を反応して得られる（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５３】
＜（メタ）アクリル樹脂＞
本発明において表面樹脂層２に用いられる（メタ）アクリル樹脂は特に制限はされないが、（メタ）アクリル酸及び／又はその種々の誘導体の重合体及び共重合体を含む。（メタ）アクリル酸誘導体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシルエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシルプロピル等の（メタ）アクリル酸ヒドロキシルアルキルエステル、（メタ）アクリル酸ベンジルなどの芳香族基を含有する（メタ）アクリル酸エステル、ジメチル（メタ）アクリル酸アミド等の（メタ）アクリル酸アミド、イミドアクリレートＴＯ−１４９２（東亞合成工業製）等のイミド基を含有する（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基を含有する（メタ）アクリル酸エステル、ジ（メタ）アクリル酸エチレングリコール、ジ（メタ）アクリル酸１，４−ブタンジオール、ジ（メタ）アクリル酸１，６−ヘキサンジオール、トリ（メタ）アクリル酸トリメチロールプロパン、トリ（メタ）アクリル酸ペンタエリスリトール、テトラ（メタ）アクリル酸ペンタエリスリトール、ヘキサ（メタ）アクリル酸ジペンタエリスリトール等の多官能（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。また、上記共重合体は、上記（メタ）アクリル酸及び／又はその種々の誘導体とアクリロニトリル、スチレン、ブタジエン又はアリル誘導体などとの共重合体をも包含する。
【００５４】
＜ポリイミド樹脂＞
本発明において表面樹脂層２に用いられるポリイミド樹脂は特に制限されないが、好適に用いられる例として、酸二無水物とジアミン化合物からポリアミック酸を合成し、しかる後に加熱脱水閉環反応することで得られるポリイミド樹脂が挙げられる。
【００５５】
ポリアミック酸の合成に用いられる酸二無水物としては、例えば、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３’，３，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、４−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラン−３−イル）−１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−１，２−ジカルボン酸無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−ヘキサフルオロプロピリデンビスフタル酸二無水物、１，３−テトラメチルジシロキサンビスフタル酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物が挙げられる。
【００５６】
ポリアミック酸の合成に用いられるジアミン化合物としては、例えば、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，２’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、２，２−ビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、９，９−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、２，２’―メチレンビス［６−（４−アミノ−３，５−ジメチルベンジル）―４−メチル］フェノール、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンなどのフェノール基を有するジアミン、４，４’−ジアミノベンズアニリド、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、４，４’−（ｍ−フェニレンジイソプロピリデン）ジアニリン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレンなどが挙げられる。
【００５７】
＜無機充填剤＞
本発明において表面樹脂層２には、無機充填剤を配合することができる。配合される無機充填剤としては、煙霧質シリカ（ヒュームドシリカ）、沈降シリカ、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミノシリケート、ボロンナイトライド、ガラス繊維、三酸化アンチモン等が挙げられる。これら無機充填剤の平均粒径や形状は特に限定されない。
無機充填剤として、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等のカップリング剤で予め表面処理したものを配合してもよい。
【００５８】
このようなカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシ官能性アルコキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ官能性アルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト官能性アルコキシシラン等を用いることが好ましい。なお、表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については特に制限されるものではない。
【００５９】
無機充填剤の配合量は、表面樹脂層中のエポキシ樹脂組成物やシリコーン樹脂組成物などの樹脂成分の総質量１００質量部に対し、１００〜１，１００質量部が好ましく、特に２００〜９００質量部が好ましい。１００質量部以上であれば光沢度が高くなり過ぎず、半導体装置の表面に半導体素子跡がうつる外観不良を抑制でき、１，１００質量部以下であればレーザーマーキング性が良好となる。
【００６０】
＜顔料＞
本発明において表面樹脂層２には、黒色とするための顔料を含めることができる。ここで用いられる顔料としては、例えば従来の封止樹脂組成物に用いられているカーボンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。
このように表面樹脂層２を黒色とすることで、本発明の半導体封止用基材付封止材を用いて製造された半導体装置は、従来のエポキシ樹脂等で封止された半導体装置と同様の良好な外観及びレーザーマーキング性を得ることができる。
【００６１】
顔料の配合量は、表面樹脂層中のエポキシ樹脂組成物やシリコーン樹脂組成物などの樹脂成分の総質量１００質量部に対し、１質量部以上とすることが好ましく、特に３質量部以上が好ましい。１質量部以上であれば光沢度が高くなり過ぎず、半導体装置の表面に半導体素子跡がうつる外観不良を抑制でき、十分な黒色となりレーザーマーキング性も良好となるため好ましい。
【００６２】
＜溶剤＞
本発明の半導体封止用基材付封止材の表面樹脂層２を形成する樹脂組成物は、上述の樹脂に、必要に応じて溶剤を添加した組成物溶液の状態で表面樹脂層２の形成に用いてもよい。
このとき、添加される溶剤としては特に限定されないが、例えば、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
また、溶剤の添加量は表面樹脂層中のエポキシ樹脂組成物やシリコーン樹脂組成物などの樹脂成分の総質量１００質量部に対し、２０〜９００質量部とすることが好ましく、特に４０〜４００質量部とすることが好ましい。
【００６３】
表面樹脂層２の厚みは０．５μｍ以上が好ましい。より好ましくは０．５μｍ〜５００μｍである。０．５μｍ以上であれば、レーザーマーク時に鮮明な印字ができるとともに、基材表面が露出し外観を損なうことを回避できる。また、表面樹脂層２を容易に形成することができる。５００μｍ以下であれば、半導体装置に反りが生じるのを確実に抑制できる。
【００６４】
（基材）
本発明の半導体封止用基材付封止材を構成する基材３として使用することができるものは特に制限はされず、封止する対象となる半導体素子搭載基板や半導体素子形成ウエハに応じて、無機基板、金属基板、又は有機樹脂基板を使用することができる。繊維含有の有機樹脂基板を使用することもできる。
【００６５】
無機基板としてはセラミックス基板、ガラス基板、シリコンウエハなど、金属基板としては表面が絶縁処理された銅やアルミ基板などが代表的なものである。有機樹脂基板としては繊維基材に熱硬化性樹脂やフィラー等を含浸させてなる樹脂含浸繊維基材、さらに熱硬化性樹脂を半硬化又は硬化した樹脂含浸繊維基材や、熱硬化性樹脂等を基板状に成形した樹脂基板が挙げられる。代表的なものとして、ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂基板、ガラスエポキシ基板、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）基板等が挙げられる。
【００６６】
上記の繊維基材として使用することができるものとしては、例えば炭素繊維、ガラス繊維、石英ガラス繊維、金属繊維等の無機繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維等の有機繊維、さらには炭化ケイ素繊維、炭化チタン繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維等が例示され、製品特性に応じていかなるものも使用することができる。また、最も好ましい繊維基材としてはガラス繊維、石英繊維、炭素繊維等が例示される。中でも絶縁性の高いガラス繊維や石英ガラス繊維が繊維基材として好ましい。
【００６７】
また熱硬化性樹脂としては特に制限はされないが、ＢＴ樹脂、エポキシ樹脂等や、通常半導体素子の封止に使用される下記に例示するようなエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂とシリコーン樹脂からなる混成樹脂、さらにシアネートエステル樹脂等が挙げられる。
【００６８】
繊維基材に含浸させる熱硬化性樹脂として熱硬化性エポキシ樹脂を用いた樹脂含浸繊維基材、又はエポキシ樹脂を含浸後に半硬化したものを基材として使用して本発明の半導体封止用基材付封止材を作製する場合、基材の片面上に形成される封止樹脂層に用いる熱硬化性樹脂もエポキシ樹脂であることが好ましい。このように、基材に含浸させた熱硬化性樹脂と、封止樹脂層の熱硬化性樹脂とが同種の熱硬化性樹脂であれば、半導体素子搭載基板の素子搭載面や半導体素子形成ウエハの素子形成面を一括封止するときに同時に硬化をさせることができ、それにより一層強固な封止機能が達成されるため好ましい。
【００６９】
基材３の厚みは、繊維基材に含浸させた熱硬化性樹脂を半硬化及び硬化したいずれの場合も２０μｍ〜１ｍｍであることが好ましく、より好ましくは３０μｍ〜５００μｍのものが望ましい。２０μｍ以上であれば薄すぎて変形しやすくなることを抑制できるため好ましく、また１ｍｍ以下であれば半導体装置そのものが厚くなることを抑制できるため好ましい。
【００７０】
基材３は半導体素子搭載基板の素子搭載面や半導体素子形成ウエハの素子形成面を一括封止した後の反りを低減させ、一個以上の半導体素子を配列、接着させた基板や半導体素子を形成したウエハを補強するために重要である。そのため、硬くて剛直な基材であることが望ましい。
【００７１】
［封止樹脂層］
本発明の半導体封止用基材付封止材を構成する封止樹脂層４は、基材３の片面上に形成された未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂層からなるものである。この封止樹脂層４は、半導体素子を封止するための樹脂層となる。
【００７２】
封止樹脂層４の厚みは２０μｍ以上２，０００μｍ以下であることが好ましい。２０μｍ以上であれば半導体素子を搭載した各種基板の半導体素子搭載面、又は半導体素子を形成した各種ウエハの半導体素子形成面を封止するのに充分であり、薄すぎることによる充填性の不良が生じることを抑制できるため好ましく、２，０００μｍ以下であれば封止された半導体装置が厚くなり過ぎることが抑制できるため好ましい。
【００７３】
封止樹脂層４は、特に制限はされないが、通常半導体素子の封止に使用される液状エポキシ樹脂や固形のエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、又はエポキシ樹脂とシリコーン樹脂からなる混成樹脂、シアネートエステル樹脂からなる熱硬化性樹脂層であることが好ましい。特に、熱硬化性樹脂層は、５０℃未満で固形化し、かつ５０℃以上１５０℃以下で溶融するエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、及びエポキシ・シリコーン混成樹脂、シアネートエステル樹脂のいずれかを含むものであることが好ましい。
【００７４】
＜エポキシ樹脂＞
封止樹脂層４に用いられるエポキシ樹脂としては特に制限はされないが、上述の表面樹脂層２で用いられるエポキシ樹脂と同様のものを用いることができる。
エポキシ樹脂からなる封止樹脂層４は、半導体素子を封止する樹脂層となることから塩素等のハロゲンイオン、またナトリウム等のアルカリイオンは極力減らしたものであることが好ましい。イオン交換水５０ｍｌに試料１０ｇを添加し、密封して１２０℃のオーブン中に２０時間静置した後、加熱抽出する１２０℃での抽出でいずれのイオンも１０ｐｐｍ以下であることが望ましい。
【００７５】
＜シリコーン樹脂＞
封止樹脂層４に用いられるシリコーン樹脂としては特に制限はされないが、上述の表面樹脂層２で用いられるシリコーン樹脂と同様のものを用いることができる。
シリコーン樹脂からなる封止樹脂層４は、半導体素子を封止する樹脂層となることから塩素等のハロゲンイオン、またナトリウム等のアルカリイオンは極力減らしたものであることが好ましい。通常、１２０℃での抽出でいずれのイオンも１０ｐｐｍ以下であることが望ましい。
【００７６】
＜エポキシ樹脂とシリコーン樹脂からなる混成樹脂＞
封止樹脂層４に用いられるエポキシ樹脂とシリコーン樹脂の混成樹脂としては特に制限はされないが、例えば前述のエポキシ樹脂と前述のシリコーン樹脂を用いたものが挙げられる。
混成樹脂からなる封止樹脂層４は、半導体素子を封止する樹脂層となることから塩素等のハロゲンイオン、またナトリウム等のアルカリイオンは極力減らしたものであることが好ましい。通常、１２０℃での抽出でいずれのイオンも１０ｐｐｍ以下であることが望ましい。
【００７７】
＜シアネートエステル樹脂＞
封止樹脂層４に用いるシアネートエステル樹脂としては特に制限はされないが、例えばシアネートエステル化合物、フェノール化合物、及び／又はジヒドロキシナフタレンを配合した樹脂組成物が挙げられる。
【００７８】
《シアネートエステル化合物》
シアネートエステル化合物又はそのオリゴマーとして使用する成分は、下記一般式（２）で示されるものである。
【化４】
2015179769.tif 000006
（式中、Ｒ１及びＲ２は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｒ３は
【化５】
2015179769.tif 000007
のいずれかを示す。Ｒ４は水素原子又はメチル基であり、ｎ＝０〜３０の整数である。）
【００７９】
ここで、シアネートエステル化合物としては、１分子中にシアネート基を２個以上有するものであり、具体的には、多芳香環の２価フェノールのシアン酸エステル、例えばビス（３，５−ジメチル−４−シアネートフェニル）メタン、ビス（４−シアネートフェニル）メタン、ビス（３−メチル−４−シアネートフェニル）メタン、ビス（３−エチル−４−シアネートフェニル）メタン、ビス（４−シアネートフェニル）−１，１−エタン、ビス（４−シアネートフェニル）−２，２−プロパン、ジ（４−シアネートフェニル）エーテル、ジ（４−シアネートフェニル）チオエーテル、多価フェノールのポリシアン酸エステル、例えばフェノールノボラック型シアネートエステル、クレゾールノボラック型シアネートエステル、フェニルアラルキル型シアネートエステル、ビフェニルアラルキル型シアネートエステル、ナフタレンアラルキル型シアネートエステルなどが挙げられる。前述のシアネートエステル化合物はフェノール類と塩化シアンを塩基性下、反応させることにより得られる。上記シアネートエステル化合物は、その構造より軟化点が１０６℃の固形のものから、常温で液状のものまでの幅広い特性を有するものの中から用途に合せて適宜選択することができる。
【００８０】
シアネート基の当量が小さいもの、即ち官能基間分子量が小さいものは硬化収縮が小さく、低熱膨張、高Ｔｇの硬化物を得ることができる。シアネート基当量が大きいものは若干Ｔｇが低下するが、トリアジン架橋間隔がフレキシブルになり、低弾性化、高強靭化、低吸水化が期待できる。シアネートエステル化合物中に結合あるいは残存している塩素は５０ｐｐｍ以下、より好ましくは２０ｐｐｍ以下であることが好適である。５０ｐｐｍ以下であれば長期高温保管時熱分解により遊離した塩素あるいは塩素イオンが酸化されたＣｕフレームやＣｕワイヤー、Ａｇメッキを腐食させ、剥離や電気的不良を引き起こす可能性が少ない。また樹脂の絶縁性も良好となる。
【００８１】
《硬化剤》
一般にシアネートエステル化合物の硬化剤や硬化触媒としては金属塩、金属錯体や活性水素を持つフェノール性水酸基や一級アミン類などが用いられるが、本発明ではフェノール化合物やジヒドロナフタレン化合物が好適に用いられる。
【００８２】
フェノール化合物
本発明で用いられるフェノール化合物としては、特に制限はされないが、下記一般式（３）で示されるものを好適に用いることができる。
【化６】
2015179769.tif 000008
（式中、Ｒ５及びＲ６は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｒ７は
【化７】
2015179769.tif 000009
のいずれかを示す。Ｒ４は水素原子又はメチル基であり、ｐ＝０〜３０の整数である。）
【００８３】
ここでフェノール化合物としては１分子中に少なくとも２個以上のフェノール性水酸基を持つフェノール樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡ型樹脂、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル型樹脂、ビフェニルアラルキル型樹脂、ナフタレンアラルキル型樹脂が挙げられ、これらのうち１種又は２種以上を併用することができる。
【００８４】
フェノール化合物はフェノール水酸基当量が小さいもの、例えば水酸基当量１２０以下のものはシアネート基との反応性が高く、１２０℃以下の低温でも硬化反応が進行する。この場合はシアネート基に対する水酸基のモル比を小さくするとよい。
好適な範囲はシアネート基１モルに対し０．０５〜０．１１モルである。この場合硬化収縮が少なく、低熱膨張で高Ｔｇの硬化物が得られる。
【００８５】
一方フェノール水酸基当量が大きいもの、例えば水酸基当量１７５以上のものはシアネート基との反応が抑えられ保存性が良く、流動性が良い組成物が得られる。好適な範囲はシアネート基１モルに対し０．１〜０．４モルである。この場合Ｔｇは若干低下するが吸水率の低い硬化物が得られる。希望の硬化物特性と硬化性を得るためにこれらフェノール樹脂は２種類以上併用することもできる。
【００８６】
ジヒドロキシナフタレン化合物は下記一般式（４）で表される。
【化８】
2015179769.tif 000010
【００８７】
ここでジヒドロキシナフタレンとしては、１，２−ジヒドロキシナフタレン、１，３−ジヒドロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、１，５−ジヒドロキシナフタレン、１，６−ジヒドロキシナフタレン、１，７−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレンなどが挙げられる。融点が１３０℃の１，２−ジヒドロキシナフタレン、１，３−ジヒドロキシナフタレン、１，６−ジヒドロキシナフタレンは非常に反応性が高く、少量でシアネート基の環化反応を促進する。融点が２００℃以上の１，５−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレンは比較的反応が抑制される。これらジヒドロキシナフタレンを単独で使用した場合、官能基間分子量が小さく、かつ剛直な構造であるため硬化収縮が小さく、高Ｔｇの硬化物が得られる。
【００８８】
また水酸基当量の大きい１分子中に２個以上の水酸基を持つフェノール化合物と併用することにより硬化性を調整することもできる。
上記フェノール化合物及びジヒドロキシナフタレン中のハロゲン元素やアルカリ金属などは１２０℃、２気圧下での抽出で１０ｐｐｍ、特に５ｐｐｍ以下であることが望ましい。
【００８９】
《無機充填剤》
封止樹脂層４には無機充填剤を配合することができる。配合される無機充填剤としては、例えば、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミノシリケート、ボロンナイトライド、ガラス繊維、三酸化アンチモン等が挙げられる。これら無機充填剤の平均粒径や形状は特に限定されない。
【００９０】
特にエポキシ樹脂からなる封止樹脂層４に添加する無機充填剤としては、エポキシ樹脂と無機充填剤との結合強度を強くするため、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等のカップリング剤で予め表面処理したものを配合してもよい。
【００９１】
このようなカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシ官能性アルコキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ官能性アルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト官能性アルコキシシラン等を用いることが好ましい。なお、表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については特に制限されるものではない。
【００９２】
無機充填剤の配合量は、封止樹脂層中のエポキシ樹脂組成物やシリコーン樹脂組成物などの樹脂成分の総質量１００質量部に対し、１００〜１，３００質量部が好ましく、特に２００〜１，０００質量部が好ましい。１００質量部以上であれば十分な強度を得ることができ、１，３００質量部以下であれば流動性低下による充填性の不良が抑制され、結果として基板に搭載された半導体素子やウエハに形成された半導体素子を良好に封止することができる。なお、この無機充填剤は、封止樹脂層４を構成する組成物全体の５０〜９５質量％、特に６０〜９０質量％の範囲で含有することが好ましい。
【００９３】
［半導体封止用基材付封止材の製造方法］
図１に示すように、本発明の半導体封止用基材付封止材１は、基材３の一方の表面に未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂層４を形成し、他方の表面に表面樹脂層２を形成することで製造することができる。
【００９４】
表面樹脂層２は、印刷方式、スプレー方式、コーティング方式、フィルムの熱圧着方式、あるいは従来のエポキシ硬化性樹脂やシリコーン硬化性樹脂等で用いられてきたプレス成形方式によって基材に樹脂層を形成し、その樹脂層を熱又は光で硬化させることで形成することができる。
【００９５】
封止樹脂層４は、基材３の表面樹脂層２を形成していない側の表面に未硬化の熱硬化性樹脂をシート状あるいはフィルム状で積層し、真空ラミネートや高温真空プレス、熱ロール等を用いることで形成する方法、また、減圧又は真空下で、印刷やディスペンス等で液状エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を塗布し、加熱する方法、さらに、未硬化の熱硬化性樹脂をプレス成形する方法など各種の方法で形成することができる。
【００９６】
このようにして製造された本発明の半導体封止用基材付封止材は、表面樹脂層を有することで、半導体素子を封止した際に、基材の表面が表面樹脂層で覆われるため基材の面が出ずに従来の封止樹脂で封止した場合と同様の良好な外観が得られる。また基材の表面を表面樹脂層で覆うことにより、基材に直接レーザー等でマーキングする場合のマーキング性が悪いといった問題を解消することができ、かつこの表面樹脂層の光沢度を測定角度６０°において６０以下とすることで、半導体装置の表面に半導体素子跡がうつる外観不良を抑制できるため、外観をさらに良好にすることができる。
【００９７】
また、本発明では、上述の本発明の半導体封止用基材付封止材の封止樹脂層により半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は半導体素子形成ウエハの素子形成面を一括封止した後、ダイシングして個片化されたものである半導体装置を提供する。
【００９８】
［半導体素子搭載基板及び半導体素子形成ウエハ］
本発明の半導体封止用基材付封止材で封止する対象の半導体素子搭載基板は、特に制限はされないが有機基板、シリコンウエハ等の無機基板、又は金属基板の素子搭載面に半導体素子を搭載したものとすることができる。半導体素子搭載基板は、半導体素子を搭載し配列した半導体素子アレイを含むものである。
半導体素子形成ウエハは、ウエハ上に半導体素子が形成されたウエハである。ここで用いられるウエハとしては、例えば、シリコン（Ｓｉ）ウエハ、ＳｉＣウエハ等が挙げられる。
なお、以下、図２、図３を参照しながら半導体素子搭載基板を封止する場合について説明するが、半導体素子形成ウエハでも同様にして半導体素子の封止や半導体装置の製造を行うことができる。
【００９９】
［封止後の半導体素子搭載基板］
本発明の半導体封止用基材付封止材により封止された半導体素子搭載基板の一例の概略断面図を図２に示す。図２に示すように、封止後の半導体素子搭載基板５は、図１に示す半導体封止用基材付封止材１の封止樹脂層４により半導体素子６を搭載した半導体素子搭載基板７の素子搭載面を被覆し、封止樹脂層４を加熱、硬化することで硬化後の封止樹脂層４’としたものである。
【０１００】
［半導体装置］
本発明の半導体装置の一例の概略断面図を図３に示す。図３に示すように、半導体装置８は、図２の封止後の半導体素子搭載基板５をダイシングして個片化したものである。
【０１０１】
このような半導体装置であれば、表面に基材の面が露出せずに表面樹脂層で覆われているため、従来の基材を用いない封止樹脂のみで封止した場合と同様の良好な外観が得られるとともに、基材に直接マーキングする必要がなく、表面樹脂層にマーキングすることができるので、マーキング性を向上できる。また、表面樹脂層の光沢度を測定角度６０°において６０以下とすることで、半導体装置の表面に半導体素子跡がうつる外観不良を抑制できるため、外観をさらに良好にすることができる。
【０１０２】
また、本発明の半導体装置は、半導体封止用基材付封止材の表面樹脂層の表面にマーキングがされたものであることが好ましく、マーキングは例えばレーザーによって行うことができる。
【０１０３】
［半導体装置の製造方法］
また、本発明では、上述の本発明の半導体封止用基材付封止材を用いて半導体装置を製造する方法を提供する。本発明の半導体装置の製造方法は、被覆工程、封止工程、及びダイシング工程を有する方法である。以下、各工程について説明する。
【０１０４】
（被覆工程）
まず、図１に示すような本発明の半導体封止用基材付封止材１の封止樹脂層４により半導体素子搭載基板の素子搭載面、又は半導体素子形成ウエハの素子形成面を被覆する。
（封止工程）
次に、図２に示すように、封止樹脂層４を加熱、硬化させて硬化後の封止樹脂層４’とすることで、素子搭載面又は素子形成面を一括封止する。
（ダイシング工程）
さらに、封止後の半導体素子搭載基板又は半導体素子形成ウエハをダイシングすることで、図３に示すような個片化された半導体装置を製造する。
【０１０５】
また、表面樹脂層にマーキングを行う場合は、封止工程の後、ダイシング工程の前に、封止後の半導体素子搭載基板又は封止後の半導体素子形成ウエハの表面樹脂層の表面に、レーザーによってマーキングを行うマーキング工程を行ってもよい。
【０１０６】
以上のように、本発明の半導体封止用基材付封止材は、基材と、基材の一方の表面に形成された未硬化又は半硬化の熱硬化性樹脂からなる封止樹脂層と、基材の他方の表面に形成された表面樹脂層とを有するものであるので、半導体装置の製造時に基板の反り、基板からの半導体素子の剥離を抑制しつつ、素子搭載面又は素子形成面の一括封止を可能とすることに加えて、光沢度の低い表面樹脂層を形成することで外観及びレーザーマーキング性が良好な半導体装置の製造を可能とする。
【実施例】
【０１０７】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０８】
（実施例１）
［表面樹脂層を形成するための樹脂組成物の作製］
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂６０質量部、フェノールノボラック樹脂３０質量部、平均粒径７μｍの球状シリカ４００質量部、触媒ＴＰＰ（トリフェニルフォスフィン）０．４質量部、黒色顔料３質量部、シランカップリング剤（ＫＢＭ４０３  信越化学工業製）０．５質量部からなる成分にシクロヘキサノン１５０質量部を加えて攪拌混合し、３本ロールで均一に混練することにより表面樹脂層を形成するための樹脂組成物を得た。
【０１０９】
［基材の準備］
厚み１００μｍ、６６ｍｍ×２３２ｍｍのＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂基板（ガラス転移温度１８５℃）を基材として準備した。
【０１１０】
［封止樹脂層となる樹脂組成物の作製］
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂６０質量部、フェノールノボラック樹脂３０質量部、平均粒径７μｍの球状シリカ４００質量部、触媒ＴＰＰ０．２質量部、シランカップリング剤（ＫＢＭ４０３  信越化学工業製）０．５質量部、黒色顔料３質量部を高速混合装置で十分混合した後、連続混練装置で加熱混練してシート化し冷却した。シートを粉砕し顆粒状の粉末としてエポキシ樹脂組成物を得た。
【０１１１】
［半導体封止用基材付封止材の作製］
上記で得られた樹脂組成物を上記基材に印刷塗工し、１２０℃、２０分乾燥させた後、１８０℃、４時間ポストキュアすることで硬化した表面樹脂層を形成した。表面樹脂層の光沢度は、測定角度６０°において２５であった。また表面樹脂層の厚みは１５μｍであった。
次いで、表面樹脂層を形成した基材のもう片側に、上記エポキシ樹脂組成物の顆粒粉末を均一に分散させた。上下の金型温度を８０℃にし、上金型にはフッ素樹脂コートしたＰＥＴフィルム（剥離フィルム）をセットして金型内を真空レベルまで減圧し、樹脂厚みが６００μｍになるように３分間圧縮成形して封止樹脂層を形成した。以上のようにして半導体封止用基材付封止材を作製した。
【０１１２】
［半導体素子搭載基板の準備］
厚み１００μｍ、７４×２４０ｍｍのＢＴ基板に厚み２００μｍ、１０×１０ｍｍのＳｉチップを６４個搭載した基板を準備した。
【０１１３】
［半導体素子搭載基板の封止］
上記で作製した半導体封止用基材付封止材を用いて上記半導体素子搭載基板を、プレート温度を１７５℃に設定した真空ラミネーション装置（ニチゴーモートン社製）を用いて５分間真空圧縮成形することで硬化封止した。硬化封止後、１８０℃で４時間ポストキュアして封止後の半導体素子搭載基板を得た。
【０１１４】
（実施例２）
［表面樹脂層を形成するための樹脂組成物の作製］
非共役二重結合を有する有機ケイ素化合物として分子鎖両末端アルケニル基封鎖ジオルガノポリシロキサン５０質量部、オルガノハイドロジェンポリシロキサン５０質量部、反応抑制剤としてアセチレンアルコール系のエチニルシクロヘキサノール０．２質量部、塩化白金酸のオクチルアルコール変性溶液０．１質量部を加えた組成物に対して、さらに平均粒径５μｍの球状シリカを３５０質量部、黒色顔料５質量部からなる成分にトルエン１５０質量部を加えて攪拌混合し、３本ロールで均一に混練することにより表面樹脂層を形成するための樹脂組成物を得た。
【０１１５】
［基材の準備］
厚み２００μｍ、直径３００ｍｍ（１２インチ）のシリコンウエハを基材として準備した。
［封止樹脂層となる樹脂組成物の作製］
実施例１と同様に樹脂組成物を作製した。
［半導体封止用基材付封止材の作製］
実施例１と同様の方法で半導体封止用基材付封止材を作製した。表面樹脂層の光沢度は、測定角度６０°において１８であった。また、表面樹脂層の厚みは１０μｍであった。
［半導体素子搭載基板の準備］
個片化した半導体素子である４００個のシリコンチップ（形状：５ｍｍ×７ｍｍ  厚み１００μｍ）を整列し搭載した、厚み２００μｍ、直径３００ｍｍ（１２インチ）のシリコンウエハを準備した。
［半導体素子搭載基板の封止］
実施例１と同様に半導体素子搭載基板を封止し、封止後の半導体素子搭載基板を得た。
【０１１６】
（実施例３）
［表面樹脂層を形成するための樹脂組成物の作製］
アクリル変性ビスフェノールＡ７０質量部、ビスフェノールＡ３０質量部、ジシアンジアミド１５質量部、光重合開始剤、オリゴ（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン２質量部、平均粒径７μｍの球状シリカ４００質量部、シランカップリング剤（ＫＢＭ４０３  信越化学工業製）０．５質量部、黒色顔料３質量部からなる成分にシクロヘキサノン１００質量部を加えて攪拌混合し、３本ロールで均一に混練することにより表面樹脂層を形成するための樹脂組成物を得た。
【０１１７】
［基材の準備］
厚み２００μｍ、直径３００ｍｍ（１２インチ）の金属基板を基材として準備した。
［封止樹脂層となる樹脂組成物の作製］
実施例１と同様に樹脂組成物を作製した。
［基板側表面に樹脂層を有する半導体封止用基材付封止材の作製］
上記で得られた樹脂組成物を上記基材に印刷塗工し、紫外線照射装置で照度を８０〜１２０ｍＷ／ｃｍ２、光量を２．０〜３．０Ｊ／ｃｍ２の条件で光硬化を行った後、１４０℃、２時間加熱硬化を行うことで表面樹脂層を形成した以外は実施例１と同様に半導体封止用基材付封止材を作製した。表面樹脂層の光沢度は、測定角度６０°において１３であった。また、表面樹脂層の厚みは７０μｍであった。
［半導体素子搭載基板の準備］
厚み２００μｍ、直径３００ｍｍ（１２インチ）の金属基板上に高温で接着力が低下する接着剤を介して、個片化した半導体素子である４００個のシリコンチップ（形状：５ｍｍ×７ｍｍ  厚み１２５μｍ）を整列し搭載した基板を準備した。
［半導体素子搭載基板の封止］
実施例１と同様に半導体素子搭載基板を封止し、封止後の半導体素子搭載基板を得た。
【０１１８】
（実施例４）
［表面樹脂層を形成するための樹脂組成物の準備］
ポリイミドシリコーンフィルムＸ−４５−５０２４Ｂ２（信越化学工業製）を表面の樹脂層を形成するためのフィルムとして準備した。
【０１１９】
［基材の準備］
実施例１と同様のＢＴ樹脂基板を基材として準備した。
［封止樹脂層となる樹脂組成物の作製］
実施例１と同様に樹脂組成物を作製した。
［半導体封止用基材付封止材の作製］
上記基材上にポリイミドシリコーンフィルムＸ−４５−５０２４Ｂ２を７０℃で真空ラミネートし、１７５℃、４時間ポストキュアすることで、半導体封止用基材付封止材を作製した。表面樹脂層の光沢度は、測定角度６０°において３８であった。また、表面樹脂層の厚みは１００μｍであった。
［半導体素子搭載基板の準備］
実施例１と同様の基板を準備した。
［半導体素子搭載基板の封止］
実施例１と同様に半導体素子搭載基板を封止し、封止後の半導体素子搭載基板を得た。
【０１２０】
（実施例５）
［表面樹脂層を形成するための樹脂組成物の作製］
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂６０質量部、フェノールノボラック樹脂３０質量部、平均粒径７μｍの球状シリカ９０質量部、触媒ＴＰＰ０．４質量部、黒色顔料０．９質量部、シランカップリング剤（ＫＢＭ４０３  信越化学工業製）０．５質量部からなる成分にシクロヘキサノン１５０質量部を加えて攪拌混合し、３本ロールで均一に混練することにより表面樹脂層を形成するための樹脂組成物を得た。
【０１２１】
［基材の準備］
実施例１と同様のＢＴ樹脂基板を基材として準備した。
［封止樹脂層となる樹脂組成物の作製］
実施例１と同様に樹脂組成物を作製した。
［半導体封止用基材付封止材の作製］
実施例１と同様の方法で半導体封止用基材付封止材を作製した。表面樹脂層の光沢度は、測定角度６０°において６０であった。また、表面樹脂層の厚みは１５μｍであった。
［半導体素子搭載基板の準備］
実施例１と同様の基板を準備した。
［半導体素子搭載基板の封止］
実施例１と同様に半導体素子搭載基板を封止し、封止後の半導体素子搭載基板を得た。
【０１２２】
（比較例１）
表面樹脂層を形成しない以外は、実施例１と同様の条件で封止後の半導体素子搭載基板を得た。
【０１２３】
（比較例２）
［表面樹脂層を形成するための樹脂組成物の作製］
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂６０質量部、フェノールノボラック樹脂３０質量部、平均粒径７μｍの球状シリカ８０質量部、触媒ＴＰＰ０．４質量部、黒色顔料０．５質量部、シランカップリング剤（ＫＢＭ４０３  信越化学工業製）０．５質量部からなる成分にシクロヘキサノン１５０質量部を加えて攪拌混合し、３本ロールで均一に混練することにより表面樹脂層を形成するための樹脂組成物を得た。
【０１２４】
［基材の準備］
実施例１と同様のＢＴ樹脂基板を基材として準備した。
［封止樹脂層となる樹脂組成物の作製］
実施例１と同様に樹脂組成物を作製した。
［半導体封止用基材付封止材の作製］
実施例１と同様の方法で半導体封止用基材付封止材を作製した。表面樹脂層の光沢度は、測定角度６０°において９５であった。また、表面樹脂層の厚みは１５μｍであった。
［半導体素子搭載基板の準備］
実施例１と同様の基板を準備した。
［半導体素子搭載基板の封止］
実施例１と同様に半導体素子搭載基板を封止し、封止後の半導体素子搭載基板を得た。
【０１２５】
［光沢度］
表面樹脂層の光沢度は、Ｇｒｏｓｓ  ｍｅｔｅｒ  ＶＧ２０００（日本電色工業製）を用いて、測定角度６０°において測定した。
【０１２６】
実施例１〜５及び比較例１〜２で得られた封止後の半導体素子搭載基板、即ち、ダイシング前の半導体装置の特性を以下のようにして評価した。評価結果を表１に示す。
［外観］
封止後の半導体素子搭載基板の表面を目視で確認し、半導体素子の跡、表面ムラ、荒れ等がなければ良好とした。
［レーザーマーキング性］
封止後の半導体素子搭載基板の表面樹脂層に、日本電気（株）製のマスクタイプのＹＡＧレーザーマーキング機（印加電圧２．４ｋＶ、パルス幅１２０μｓの条件）でマーキングし、印字の視認性（マーキング性）を評価した。
［反り］
レーザー三次元測定機を用いて、封止後の半導体素子搭載基板の対角線方向に高さの変位を測定し、変位差を反り量（ｍｍ）とした。
【０１２７】
【表１】
2015179769.tif 000011
【０１２８】
表１の結果より、本発明の半導体封止用基材付封止材を用いた実施例１〜５の半導体置は、光沢度が６０以下の表面樹脂層を有することで外観及びレーザーマーキング性がともに良好であることが示された。一方、比較例１の半導体装置は、表面樹脂層を有さず封止材の基材面が露出しているため外観不良となり、さらに表面樹脂層を有さないためレーザーマーキング性も著しく悪いことが示された。また、比較例２の半導体装置は、表面樹脂層は有するためレーザーマーキング性は良好であるが、表面樹脂層の光沢度が高いため表面に半導体素子の跡がうつり外観不良となった。また、実施例１〜５は、比較例１、２と同様に封止後の反りがほとんどなかった。
【０１２９】
以上のことから、本発明の半導体封止用基材付封止材であれば、半導体装置の製造時に基板の反り、基板からの半導体素子の剥離を抑制しつつ、素子搭載面又は素子形成面の一括封止が可能となることに加えて、光沢度の低い表面樹脂層を形成することで外観及びレーザーマーキング性が良好な半導体装置の製造が可能となることが明らかとなった。
【０１３０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１３１】
１…半導体封止用基材付封止材、  ２…表面樹脂層、  ３…基材、  ４…封止樹脂層、
４’…硬化後の封止樹脂層、  ５…封止後の半導体素子搭載基板、  ６…半導体素子、
７…半導体素子搭載基板、  ８…半導体装置。
【図１】
2015179769.tif 000012
【図２】
2015179769.tif 000013
【図３】
2015179769.tif 000014