特許 7630847 アンテナ付き半導体パッケージ及びアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-07

(45)【発行日】2025-02-18

(54)【発明の名称】アンテナ付き半導体パッケージ及びアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/14 20060101AFI20250210BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20250210BHJP

   C08L 53/02 20060101ALI20250210BHJP

   C08K 5/14 20060101ALI20250210BHJP

   C08L 27/18 20060101ALI20250210BHJP

   C08L 63/00 20060101ALI20250210BHJP

【ＦＩ】

H01L23/14 R

H05K3/46 Q

H05K3/46 T

C08L53/02

C08K5/14

C08L27/18

C08L63/00 Z

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022533847

(86)(22)【出願日】2021-06-17

(86)【国際出願番号】 JP2021023019

(87)【国際公開番号】W WO2022004409

(87)【国際公開日】2022-01-06

【審査請求日】2024-01-19

(31)【優先権主張番号】P 2020115697

(32)【優先日】2020-07-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】591252862

【氏名又は名称】ナミックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100088616

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 一平

(74)【代理人】

【識別番号】100154829

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 成

(74)【代理人】

【識別番号】100132403

【弁理士】

【氏名又は名称】永岡 儀雄

(72)【発明者】

【氏名】高杉 寛史

(72)【発明者】

【氏名】宇佐美 遼

(72)【発明者】

【氏名】小松 史和

(72)【発明者】

【氏名】寺木 慎

【審査官】秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０１６４８９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／１４

Ｈ０５Ｋ ３／４６

Ｃ０８Ｌ ５３／０２

Ｃ０８Ｋ ５／１４

Ｃ０８Ｌ ２７／１８

Ｃ０８Ｌ ６３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体装置部にアンテナ部とＲＦチップが一体的に形成されたアンテナ付き半導体パッケージであって、
前記半導体装置部と前記アンテナ部とを接続するための絶縁層、及び前記アンテナ部内部の絶縁層のうちの少なくとも一方が、
（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマと、（Ｂ）加熱によりラジカルを発生させる化合物とを含む樹脂組成物の硬化物であり、
前記（Ａ）成分が、スチレン／ブタジエン／ブチレン／スチレンブロックコポリマーを含むスチレン系エラストマを含み、
前記（Ａ）成分が、樹脂組成物中に固形分量で２５．０～９９．８質量％含有され、
前記（Ｂ）成分が、ラジカル発生剤及び又はエチレン性二重結合を有する化合物を含む、アンテナ付き半導体パッケージ。

【請求項2】

前記ラジカル発生剤が、有機過酸化物を含む、請求項１に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。

【請求項3】

前記エチレン性二重結合を有する化合物が、末端にビニル基又はスチレン基を有する変性ポリフェニレンエーテルを含む、請求項１に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。

【請求項4】

前記硬化物中のエポキシ樹脂及び硬化剤の合計質量が、前記（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマ及び前記（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物の合計１００質量部に対して、５質量部以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。

【請求項5】

前記硬化物がＰＴＦＥフィラーを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。

【請求項6】

（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマと、（Ｂ）加熱によりラジカルを発生させる化合物とを含み、
前記（Ａ）成分が、スチレン／ブタジエン／ブチレン／スチレンブロックコポリマーを含むスチレン系エラストマを含み、
前記（Ａ）成分が、樹脂組成物中に固形分量で２５．０～９９．８質量％含有され、
前記（Ｂ）成分が、ラジカル発生剤及び又はエチレン性二重結合を有する化合物を含む、半導体装置部にアンテナ部とＲＦチップが一体的に形成されたアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物。

【請求項7】

前記ラジカル発生剤が、有機過酸化物を含む、請求項６に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。

【請求項8】

前記エチレン性二重結合を有する化合物が、末端にビニル基又はスチレン基を有する変性ポリフェニレンエーテルを含む、請求項７に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。

【請求項9】

樹脂組成物中のエポキシ樹脂及び硬化剤の合計質量が、前記（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマ及び前記（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物の合計１００質量部に対して、５質量部以下である、請求項６～８のいずれか一項に記載のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物。

【請求項10】

ＰＴＦＥフィラーを含む、請求項６～８のいずれか一項に記載のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物。

【請求項11】

請求項６～８のいずれか一項に記載の樹脂組成物を含むアンテナ付き半導体パッケージ用フィルム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ付き半導体パッケージ及びアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物に関する。更に詳しくは、はんだ耐熱性に優れ、且つ、伝送ロスの少ないアンテナ付き半導体パッケージ及びアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

次世代の通信技術として５Ｇの標準化が進み、高周波対応の製品を実現する市場要求は高まりつつある。多素子アンテナ技術、高速伝送等の技術開発が加速し、また、高周波帯の利用により通信容量も増え、情報処理能力の向上と同時に高周波ノイズや熱の発生量も増加し、その対策が大きな課題となっている。

【0003】

５Ｇミリ波用アンテナでは、パッケージ技術に関してアンテナとＩＣの配線距離を短くして導体損失を低くする（別言すれば、伝送ロスの少ない）構造が必要とされている。このため、近年、アンテナ部が半導体装置部に一体に形成されたアンテナ付き半導体パッケージ（例えば、アンテナ・イン・パッケージ（ＡｉＰ）やアンテナ・オン・パッケージ（ＡｏＰ））が開発されている（例えば、非特許文献１及び２参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】須藤 薫，他２名，“５Ｇを実現するミリ波用アンテナ付パッケージング技術”，［ｏｎｌｉｎｅ］，株式会社 村田製作所，［令和２年４月２日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ａｐｍｃ－ｍｗｅ．ｏｒｇ／ｍｗｅ２０１９／ｐｄｆ／ＷＳ＿０１／ＴＨ５Ｂ－２＿１．ｐｄｆ＞

【文献】村尾 麻悠子，“フジクラが２８ＧＨｚ帯ＲＦ ＩＣ開発へ、アンテナと一体型”，［ｏｎｌｉｎｅ］，ＥＥ Ｔｉｍｅｓ Ｊａｐａｎ，［令和２年４月２日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｅｅｔｉｍｅｓ．ｊｐ／ｅｅ／ａｒｔｉｃｌｅｓ／１９０８／０９／ｎｅｗｓ０３３．ｈｔｍｌ＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

アンテナ付き半導体パッケージの製造には、半導体装置部内のはんだ付けを行うための、はんだリフロー工程が含まれる。このため、アンテナ付き半導体パッケージには、はんだ耐熱性が求められる。もちろん、半導体装置部とアンテナ部とを接続するための絶縁層や、アンテナ部内部の絶縁層にもはんだ耐熱性が求められる。上述した絶縁層には、さらに高周波特性も求められる。

【0006】

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明は、はんだ耐熱性に優れ、且つ、伝送ロスの少ないアンテナ付き半導体パッケージ、及びこのようなアンテナ付き半導体パッケージに用いられるアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、以下に示すアンテナ付き半導体パッケージ及びアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物が提供される。

【0008】

［１］ 半導体装置部にアンテナ部とＲＦチップが一体的に形成されたアンテナ付き半導体パッケージであって、
前記半導体装置部と前記アンテナ部とを接続するための絶縁層、及び前記アンテナ部内部の絶縁層のうちの少なくとも一方が、
（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマと、（Ｂ）加熱によりラジカルを発生させる化合物とを含む樹脂組成物の硬化物であり、
前記（Ａ）成分が、スチレン／ブタジエン／ブチレン／スチレンブロックコポリマーを含むスチレン系エラストマを含み、
前記（Ａ）成分が、樹脂組成物中に固形分量で２５．０～９９．８質量％含有され、
前記（Ｂ）成分が、ラジカル発生剤及び又はエチレン性二重結合を有する化合物を含む、アンテナ付き半導体パッケージ。

【0009】

［２］ 前記ラジカル発生剤が、有機過酸化物を含む、前記［１］に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。
［３］ 前記エチレン性二重結合を有する化合物が、末端にビニル基又はスチレン基を有する変性ポリフェニレンエーテルを含む、前記［１］に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。
［４］ 前記硬化物中のエポキシ樹脂及び硬化剤の合計質量が、前記（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマ及び前記（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物の合計１００質量部に対して、５質量部以下である、前記［１］～［３］のいずれかに記載のアンテナ付き半導体パッケージ。

【0011】

［５］ 前記硬化物がＰＴＦＥフィラーを含む、前記［１］～［３］のいずれかに記載のアンテナ付き半導体パッケージ。

【0012】

［６］ （Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマと、（Ｂ）加熱によりラジカルを発生させる化合物とを含み、
前記（Ａ）成分が、スチレン／ブタジエン／ブチレン／スチレンブロックコポリマーを含むスチレン系エラストマを含み、
前記（Ａ）成分が、樹脂組成物中に固形分量で２５．０～９９．８質量％含有され、
前記（Ｂ）成分が、ラジカル発生剤及び又はエチレン性二重結合を有する化合物を含む、半導体装置部にアンテナ部とＲＦチップが一体的に形成されたアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物。
［７］ 前記ラジカル発生剤が、有機過酸化物を含む、前記［６］に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。
［８］ 前記エチレン性二重結合を有する化合物が、末端にビニル基又はスチレン基を有する変性ポリフェニレンエーテルを含む、前記［６］に記載のアンテナ付き半導体パッケージ。

【0013】

［９］ 樹脂組成物中のエポキシ樹脂及び硬化剤の合計質量が、前記（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマ及び前記（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物の合計１００質量部に対して、５質量部以下である、前記［６］～［８］のいずれかに記載のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物。

【0015】

［１０］ ＰＴＦＥフィラーを含む、前記［６］～［８］のいずれかに記載のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物。

【0016】

［１１］ 前記［６］～［８］のいずれかに記載の樹脂組成物を含むアンテナ付き半導体パッケージ用フィルム。

【発明の効果】

【0017】

本発明のアンテナ付き半導体パッケージは、はんだ耐熱性に優れ、且つ、伝送ロスが少ないという効果を奏するものである。また、本発明のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物は、はんだ耐熱性に優れ、且つ、伝送ロスの少ないアンテナ付き半導体パッケージを実現することができるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一の実施形態のアンテナ付き半導体パッケージを示す模式的部分断面図である。

【図2】本発明の他の実施形態のアンテナ付き半導体パッケージを示す模式的部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。

【0020】

（１）アンテナ付き半導体パッケージ：
本発明のアンテナ付き半導体パッケージの一の実施形態は、図１に示すようなアンテナ付き半導体パッケージ１００である。図１は、本発明の一の実施形態のアンテナ付き半導体パッケージを示す模式的部分断面図である。

【0021】

図１に示すように、本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ１００は、半導体装置部１０にアンテナ部５が一体的に形成されたものであり、特に、５Ｇミリ波の送信・受信の通信を行うＲＦ（無線周波）チップ８が実装される高周波基板としてのアンテナ付き半導体パッケージ１００である。アンテナ部５は、半導体装置部１０において、ミリ波の通信を行うＲＦチップ８と各種配線パターンを有する配線層４により接続されている。

【0022】

図１に示すアンテナ付き半導体パッケージ１００における半導体装置部１０は、コア基板２と、半導体装置部１０の一方の表面側に配設されたアンテナ部５と、半導体装置部１０とアンテナ部５とを接続するための絶縁層１（第一絶縁層１Ａ）と、コア基板２内に配置された複層構造の配線層４と、配線層４における配線ビアを被覆するように構成された絶縁層１（第二絶縁層１Ｂ、第三絶縁層１Ｃ、第四絶縁層１Ｄ、第五絶縁層１Ｅ）とを含む。なお、第一絶縁層１Ａは、半導体装置部１０とアンテナ部５との間を介在するように設けられているだけでなく、アンテナ部５の内部にまで延設されるようにして設けられていてもよい。

【0023】

アンテナ付き半導体パッケージ１００は、半導体装置部１０の他方の表面側において、配線層４の一部位が、ミリ波の送信・受信の通信を行うＲＦチップ８と連結されるとともに、配線層４の他の部位が、電気連結金属７と連結されている。図１に示す例では、配線層４とＲＦチップ８は、半球状の接続パッド９を介して電気的に接続されている。電気連結金属７は、当該電気連結金属７を介して、その機能に合わせて、アンテナ付き半導体パッケージ１００と外部とを物理的及び／又は電気的に連結させるための端子部である。

【0024】

絶縁層１は、送信時においてＲＦチップ８から出力された電流やミリ波信号が減衰することを抑制しつつ、アンテナ部５に伝えて空間に効率よく放射するため、アンテナ部５とＲＦチップ８をつなぐ接続部の損失（伝送ロス）を小さくすることが求められる。受信時も同様で、アンテナ部５で受信されたミリ波信号の反射波が減衰することを抑制しつつ、受信部としてのＲＦチップ８に伝えるには、アンテナ部５とＲＦチップ８をつなぐ接続部の損失（伝送ロス）を小さくすることが求められる。

【0025】

アンテナ部５は、平面アンテナとしてのパッチアンテナとして半導体装置部１０の一方の表面側に配設されている。

【0026】

本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ１００は、半導体装置部１０とアンテナ部５とを接続するための絶縁層１（例えば、第一絶縁層１Ａ）、又は、アンテナ部５内部の絶縁層１の構成に関して特に主要な特徴を有している。以下、本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ１００における絶縁層１の構成について更に詳細に説明する。なお、以下、半導体装置部１０とアンテナ部５とを接続するための絶縁層１、及びアンテナ部５内部の絶縁層１を総称して、単に「絶縁層１」ということがある。

【0027】

本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ１００において、絶縁層１は、（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマと、（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物とを含む樹脂組成物の硬化物である。このように構成された絶縁層１を備えたアンテナ付き半導体パッケージ１００は、はんだ耐熱性に優れ、且つ、伝送ロスを少なくすることができる。５Ｇミリ波用のアンテナ部５を備えたアンテナ付き半導体パッケージ１００では、例えば、アンテナ部５を接続するための絶縁層１について、２８８℃のはんだ試験が行われることがあり、従来では必要なかった耐熱温度での耐はんだ耐熱性が求められる。従来の半導体パッケージにおける絶縁層は、公知の高周波フィルムが使用されているが、このような高周波フィルムは、上述した耐はんだ耐熱性を満たしていないものがあり、５Ｇミリ波用のアンテナ部５を備えたアンテナ付き半導体パッケージ１００に対しての使用できないものが多く含まれている。本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ１００において、絶縁層１を構成する硬化物は、ＳＰＤＲ（スプリットポスト誘電体共振器）法にて周波数１０ＧＨｚで測定した誘電正接（ｔａｎδ）が０．００２０以下であり、はんだ耐熱が２９０℃２分以上であることが好ましい。

【0028】

絶縁層１は、上述した（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマと、（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物とを含む樹脂組成物を、加熱硬化することによって得ることができる。

【0029】

（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマとしては、例えば、スチレン若しくはその類似体のブロックを少なくとも一つの末端ブロックとして含み、共役ジエンのエラストマーブロックを少なくとも一つの中間ブロックとして含むブロック共重合体を挙げることができる。例えば、スチレン／ブタジエン／スチレン系エラストマ（ＳＢＳ）、スチレン／ブタジエン／ブチレン／スチレン系エラストマ（ＳＢＢＳ）等を挙げることができる。（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマを含む樹脂組成物の硬化物は、はんだ耐熱性に優れたものとなる。特に、高周波特性の観点から、（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマとして、スチレン／ブタジエン／ブチレン／スチレンブロックコポリマーを含むスチレン系エラストマを好適例として挙げることができる。（Ａ）成分は、アミンなどの官能基が付与された反応性のエラストマであってもよい。官能基が付与された反応性のエラストマを使用することで、接着強度（ピール強度）をより向上させることができる。（Ａ）成分の重量平均分子量は、２０，０００～２００，０００であるものが好ましく、３０，０００～１５０，０００であることがより好ましい。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）により、標準ポリスチレンによる検量線を用いた値とする。

【0030】

（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマの具体例として、ＪＳＲ社製の商品名「ＴＲ２８２７」，「ＴＲ２０００」，「ＴＲ２００３」，「ＴＲ２２５０」、旭化成ケミカルズ社製の商品名「Ｐ１０８３」，「Ｐ１５００」，「Ｐ５０５１」，「ＭＰ１０」を挙げることができる。

【0031】

（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物としては、分解性化合物と、非分解性化合物とを挙げることができる。分解性化合物としては、例えば、有機過酸化物やアゾ化合物等のラジカル発生剤を挙げることができる。有機過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、イソノナノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ（３，５，５－トリメチルヘキサノイル）パーオキシドなどのジアシルパーオキサイド類；２，２－ジ（４，４－ジ－（ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキシル）プロパンなどのパーオキシケタール類；イソプロピルパージカーボネート、ジ－ｓｅｃ－ブチルパージカーボネート、ジ－２－エチルヘキシルパージカーボネート、ジ－１－メチルヘプチルパージカーボネート、ジ－３－メトキシブチルパージカーボネート、ジシクロヘキシルパージカーボネートなどのパーオキシジカーボネート類；ｔｅｒｔ－ブチルパーベンゾエート、ｔｅｒｔ－ブチルパーアセテート、ｔｅｒｔ－ブチルパー－２－エチルへキサノエート、ｔｅｒｔ－ブチルパーイソブチレート、ｔｅｒｔ－ブチルパーピバレート、ｔｅｒｔ－ブチルジパーアジペート、クミルパーネオデカノエート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、２，５－ジメチル－２，５ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサンなどのパーオキシエステル類；メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類；ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔｅｒｔ－ブチルクミルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５－ジメチル－２，５ジ（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキシン－３、１，１－ジ（ｔ－ヘキシルパーオキシ）－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、ジ－ｔｅｒｔ－ヘキシルパーオキサイド、ジ（２－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンなどのジアルキルパーオキサイド類；クメンヒドロキシパーオキサイド、ｔｅｒｔ－ブチルハイドロパーオキサイド、ｐ－メンタハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類等を使用することができる。使用される有機過酸化物に特に制限はないが、絶縁層１を、溶剤を含む樹脂組成物やフィルムから形成する場合には、６０～８０℃程度の乾燥工程が必要となることが多いため、１０時間半減期温度が１００℃～１４０℃のものを用いることが好ましい。さらに、１０時間半減期温度は１１０～１３０℃のものがより好ましい。具体的には、ジクミルパーオキサイドが挙げられる。アゾ化合物としては、アゾエステル類を挙げることができる。また、非分解性化合物としては、例えば、エチレン性二重結合を有する化合物を挙げることができる。エチレン性二重結合を有する化合物として、例えば、末端にビニル基又はスチレン基を有する変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、マレイミド化合物等を挙げることができる。末端にビニル基又はスチレン基を有する変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）の数平均分子量（Ｍｎ）は、ＧＰＣ法によるポリスチレン換算で１０００～５０００の範囲にあることが好ましく、１０００～３０００の範囲にあることがより好ましく、１０００～２５００の範囲にあることがさらに好ましい。マレイミド化合物としては、数平均分子量が１０００～８０００のダイマー酸変性されたビスマレイミドであることが好ましい。

【0032】

（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物の具体例として、分解性化合物としては、日油化学社製の商品名「パークミルＤ」、富士フィルム和光純薬社製の商品名「Ｖ－６０１」を挙げることができる。非分解性化合物としては、三菱ガス化学社製の末端変性ＰＰＥである、商品名「ＯＰＥ－２Ｓｔ １２００」，「ＯＰＥ－２Ｓｔ ２２００」を挙げることができる。

【0033】

絶縁層１を構成する硬化物において、（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマ、及び（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物の各含有量については特に制限はない。（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマは、例えば、樹脂組成物中に、固形分量で２５．０～９９．８質量％含有されていることが好ましく、３０．０～８５．０質量％含有されていることがより好ましく、３５．０～８５．０質量％含有されていることが更に好ましい。また、（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物は、樹脂組成物中に、固形分量で０．１～７０．０質量％含有されていることが好ましい。（Ｂ）が分解性化合物である場合、（Ｂ）は樹脂組成物中に、固形分量で０．１０～５質量％含有されていることが好ましく、０．１０～２質量％含有されていることがより好ましく、０．１０～１質量％含有されていることが特に好ましい。（Ｂ）が非分解性化合物である場合、（Ｂ）は樹脂組成物中に、固形分量で４～７０質量％含有されていることが好ましく、５～３０質量％含有されていることがより好ましく、６～１５質量％含有されていることが特に好ましい。このように構成することによって、接着強度（ピール強度）が維持されつつ、アンテナ付き半導体パッケージ１００のはんだ耐熱性をより向上させ、且つ、伝送ロスを有効に少なくすることができる。

【0034】

絶縁層１を構成する硬化物は、その他の成分を更に含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、エポキシ樹脂や各種硬化剤等の熱硬化性樹脂の硬化物、シリカフィラー等の無機フィラー、ＰＴＦＥフィラー等の有機フィラー、着色剤や分散剤等の各種添加剤などを挙げることができる。絶縁層１を構成する硬化物は、ＰＴＦＥフィラーを更に含むことが好ましい。ＰＴＦＥフィラーを含むことにより、アンテナ付き半導体パッケージ１００の高周波特性を更に向上させることができる。接着強度（ピール強度）を維持する観点から、無機フィラーや有機フィラーは、絶縁層１を構成する硬化物において、５０質量％以下であることが好ましい。

【0035】

絶縁層１を構成する硬化物は、（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマ以外に、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の硬化物を含んでいてもよい。ただし、硬化物中のエポキシ樹脂成分及び硬化剤成分の合計質量は、（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマ及び（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物の合計１００質量部に対して、１０質量部未満であることが好ましく、５質量部以下であることが更に好ましい。硬化物中のエポキシ樹脂成分及び硬化剤成分の含有量が増加すると、アンテナ付き半導体パッケージ１００のはんだ耐熱や誘電正接が悪化することがある。ある態様においては、絶縁層１を構成する硬化物は、エポキシ樹脂の硬化物を含まない。

【0036】

これまでに説明したような硬化物からなる絶縁層１を備えたアンテナ付き半導体パッケージ１００は、はんだ耐熱性に優れ、且つ、伝送ロスが少ないため、５Ｇミリ波の送信・受信の通信を行うＲＦ（無線周波）チップ８が実装された半導体パッケージとして好適に利用される。

【0037】

本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ１００において、半導体装置部１０とアンテナ部５とを接続するための第一絶縁層１Ａ、及び、配線層４における配線ビアを被覆するように構成された第二絶縁層１Ｂ、第三絶縁層１Ｃ、第四絶縁層１Ｄ、及び第五絶縁層１Ｅのそれぞれが、これまでに説明した硬化物からなる絶縁層１と同様に構成されていることが好ましい。

【0038】

次に、本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ１００における絶縁層１の作製方法については特に制限はないが、例えば、以下のような方法を挙げることができる。

【0039】

まず、（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマと（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物とを含むアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物を調製する。以下、「アンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物」を、単に「樹脂組成物」ということがある。取り扱いの観点から、樹脂組成物は、フィルム形状であることが好ましい。このアンテナ付き半導体パッケージ用フィルムは、例えば、（Ａ）と（Ｂ）とを含む樹脂組成物に有機溶剤を加えた溶液を、支持体である離型処理をほどこしたＰＥＴフィルムに塗工し、８０～１３０℃で乾燥させることにより得ることができる。得られたアンテナ付き半導体パッケージ用フィルムを、支持体から剥離し、半導体装置部１０に貼り付け、例えば、２００℃で３０～６０分の熱処理を行うことにより、アンテナ付き半導体パッケージを作製することができる。

【0040】

アンテナ付き半導体パッケージ１００における半導体装置部１０における配線層４等の構成については、図１に示すような構成に限定されることはなく、５Ｇミリ波用アンテナを備えた各種半導体パッケージに適用することができる。例えば、図２は、本発明の他の実施形態のアンテナ付き半導体パッケージを示す模式的部分断面図である。

【0041】

図２に示すアンテナ付き半導体パッケージ２００は、半導体装置部３０にアンテナ部２５，２６が一体的に形成されたものである。アンテナ部２５，２６は、半導体装置部１０において、ミリ波の通信を行うＲＦチップ２８と各種の配線パターンを有する配線層２４により接続されている。

【0042】

半導体装置部３０は、コア基板２２と、半導体装置部３０の一方の表面側に配設されたアンテナ部２５と、半導体装置部３０とアンテナ部２５とを接続するための絶縁層２１と、を有する。コア基板２２内には、５Ｇミリ波の送信・受信の通信を行うＲＦチップ２８が収容されており、コア基板２２内に配置された配線層２４によって配線されている。半導体装置部３０の両端には直線状の導線（エレメント）を左右対称に配設したダイポールアンテナとしてのアンテナ部２６が儲けられている。半導体装置部３０の他方の表面側は、アンテナ付き半導体パッケージ２００と外部とを物理的及び／又は電気的に連結させるための電気連結金属２７と連結されている。

【0043】

図２に示すようなアンテナ付き半導体パッケージ２００においても、絶縁層２１を、（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマと、（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物とを含む樹脂組成物の硬化物とすることで、はんだ耐熱性に優れ、且つ、伝送ロスを少なくすることができる。絶縁層２１として用いられる硬化物な、図１に示すアンテナ付き半導体パッケージ１００の絶縁層１として用いられる硬化物と同様に構成されたものを採用することができる。

【0044】

（２）アンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物：
次に、本発明のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物の一の実施形態について説明する。本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物は、図１に示すようなアンテナ付き半導体パッケージ１００の絶縁層１を形成するための樹脂組成物である。

【0045】

本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物は、（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマと、（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物とを含む。本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物を加熱硬化することによって、アンテナ付き半導体パッケージの半導体装置部とアンテナ部とを接続するための絶縁層、又は、アンテナ部内部の絶縁層を形成することができる。このような樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層は、はんだ耐熱性に優れ、且つ、伝送ロスの少ないものとなる。

【0046】

（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマとしては、上述のように、スチレン／ブタジエン／スチレン系エラストマ（ＳＢＳ）、スチレン／ブタジエン／ブチレン／スチレン系エラストマ（ＳＢＢＳ）等を挙げることができ、特に、高周波特性の観点から、スチレン／ブタジエン／ブチレン／スチレンブロックコポリマーを含むスチレン系エラストマを好適例として挙げることができる。（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマの含有量については特に制限はなく、好ましい量は上述の通りである。

【0047】

（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物としては、上述のように、分解性化合物と、非分解性化合物とを挙げることができる。分解性化合物としては、例えば、有機過酸化物やアゾ化合物等のラジカル発生剤を挙げることができ、非分解性化合物としては、例えば、エチレン性二重結合を有する化合物を挙げることができる。（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物の含有量については特に制限はなく、好ましい量は上述の通りである。

【0048】

本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物は、その他の成分を更に含んでいてもよい。その他の成分としては、エポキシ樹脂や各種硬化剤等の熱硬化性樹脂、シリカフィラー等の無機フィラー、ＰＴＦＥフィラー等の有機フィラー、着色剤や分散剤等の各種添加剤などを挙げることができる。本実施形態のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物は、ＰＴＦＥフィラーを更に含むことが好ましい。ＰＴＦＥフィラーを含むことにより、アンテナ付き半導体パッケージ１００の高周波特性を更に向上させることができる。接着強度（ピール強度）を維持する観点から、無機フィラーや有機フィラーは、アンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物の５０質量％以下であることが好ましい。

【0049】

アンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物中のエポキシ樹脂及び硬化剤の合計質量は、（Ａ）二重結合を有するスチレン系エラストマ及び（Ｂ）ラジカルを発生させる化合物の合計１００質量部に対して、１０質量部未満であることが好ましく、５質量部以下であることが更に好ましい。エポキシ樹脂及び硬化剤の含有量が増加すると、アンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物の硬化物からなる絶縁層のはんだ耐熱や誘電正接が悪化することがある。ある態様においては、アンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含まない。

【実施例】

【0050】

以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。以下の実施例において、部、％はことわりのない限り、質量部、質量％を示す。

【0051】

〔実施例１〕
実施例１においては、以下のようにしてアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物を調製した。まず、（Ａ）成分の（Ａ３）スチレン系エラストマとして、二重結合を有するスチレン系エラストマ（一部水添）を９９．７５部、（Ｂ）成分の（Ｂ１）ラジカルを発生させる化合物として、分解性のラジカルを発生させる化合物を０．２５部用意した。（Ａ３）スチレン系エラストマは、旭化成ケミカルズ社製の商品名「Ｐ１５００」を用いた。（Ｂ１）ラジカルを発生させる化合物は、日油化学社製の有機過酸化物 商品名「パークミルＤ」を用いた。

【0052】

（Ａ）成分と（Ｂ）成分を計量配合した後、それらを有機溶剤とともに、回転数１５０ｒｐｍで回転させながら混合溶解を行って、実施例１のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物の塗工液を調製した。

【0053】

次に、この塗工液を、支持体の片面に塗布し、１２０℃で乾燥させることにより、支持体付きの接着フィルムを得た。支持体としては、離型処理をほどこしたＰＥＴフィルムを用いた

【0054】

得られた支持体付きの接着フィルムに、離型処理を施したＰＥＴフィルムを配置して、ＰＥＴフィルム／接着フィルム／ＰＥＴフィルムのフィルム積層体を得た。このフィルム積層体を、プレス温度２００℃、温度保持時間６０分間、プレス圧力０．９８ＭＰａの加熱加圧条件にて熱間プレスを施して、接着フィルムを熱硬化させた。

【0055】

硬化した接着フィルムの両面に配置した上述のＰＥＴフィルム除去し、実施例１のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物からなる試験体Ａを作製した。このようにして得られた実施例１の試験体Ａについて、以下の誘電率（ε）及び誘電正接（ｔａｎδ）の評価を行った。結果を表１に示す。

【0056】

〔誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）〕
試験体Ａの硬化した接着フィルムから、一辺が５０±０．５ｍｍ、他辺が７０±２ｍｍの長方形の試験片を切り出し、切り出した試験片の厚みを測定した。厚みを測定した試験片をＳＰＤＲ（スプリットポスト誘電体共振器）法にて、周波数１０ＧＨｚで、誘電率（ε）及び誘電正接（ｔａｎδ）を測定した。誘電正接（ｔａｎδ）については、以下の評価基準により評価を行った。
評価「優」：誘電正接（ｔａｎδ）が０．００１５以下。
評価「良」：誘電正接（ｔａｎδ）が０．００１５超、０．００２０以下。
評価「不可」：誘電正接（ｔａｎδ）が０．００２０超。

【0057】

〔ピール強度〕
片面を粗化した銅箔を準備した。粗化面を内側にして銅箔を貼りあわせ、銅箔／接着フィルム／銅箔の積層体を得た。この積層体を、真空プレス機を用いて、２００℃、６０分、０．９８ＭＰａの条件で熱圧着し、硬化させた。この硬化体を１０ｍｍ幅にカットし、ピール強度測定用試料（試験体Ｂ）を作製した。試験体Ｂを、島津製作所社製オートグラフ（型番：ＡＳＧ－Ｊ－５ｋＮＪ）で引きはがし、ピール強度を測定した。なお、ピール強度の測定については、ＪＩＳ Ｃ ６４７１に準拠して行った。測定結果について、各Ｎ＝５の平均値を計算した。ピール強度については、以下の評価基準により評価を行った。
評価「優」：ピール強度が５Ｎ／ｃｍ以上。
評価「良」：ピール強度が２Ｎ／ｃｍ以上、５Ｎ／ｃｍ未満。
評価「不可」：ピール強度が２Ｎ／ｃｍ未満。

【0058】

〔はんだ耐熱試験〕
片面を粗化した銅箔を準備した。粗化面を内側にして銅箔を貼りあわせ、銅箔／接着フィルム／銅箔の積層体を得た。この積層体を、真空プレス機を用いて、２００℃、６０分、０．９８ＭＰａの条件で熱圧着し、硬化させた。この試験片を各辺が３０ｍｍとなるように正方形にカットし、はんだ耐熱試験用試料（試験体Ｃ）を作製した。その後、試験体Ｃを、２９０℃のはんだ槽にフロートし、膨れの有無を確認した。なお、はんだ耐熱試験は、ＪＩＳ Ｃ ５０１２ １９９３に準拠して行った。はんだ耐熱試験については、以下の評価基準により評価を行った。
評価「優」：膨れが確認されるまでの時間が１８０秒以上。
評価「良」：膨れが確認されるまでの時間が１２０秒以上１８０秒未満。
評価「可」：膨れが確認されるまでの時間が６０秒以上１２０秒未満。
評価「不可」：膨れが確認されるまでの時間が６０秒未満。

【0059】

〔実施例２～２０，２２、参考例２１、比較例１～３〕
アンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物の配合処方を表１～表３に変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で、アンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物を調製した。

【0060】

次に、実施例２～２０，２２、参考例２１、及び比較例１～３の各アンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物を含む塗工液を、支持体の片面に塗布し、１２０℃で乾燥させることにより、支持体付の接着フィルムをそれぞれ得、実施例１と同様の方法で試験体（硬化した接着フィルム）を作製した。作製した各試験体について、実施例１と同様の方法で、誘電率（ε）、誘電正接（ｔａｎδ）、ピール強度、及びはんだ耐熱試験についての評価を行った。結果を、表１～表３に示す。

【0061】

実施例２～２０，２２、参考例２１、及び比較例１～３においてアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物の調製に使用した原料は以下の通りである。

【0062】

（Ａ１）：二重結合を有するスチレン系エラストマ（非水添、ＳＢＳ）、ＪＳＲ社製、商品名「ＴＲ２００３」。
（Ａ２）：二重結合を有するスチレン系エラストマ（一部水添、ＳＢＢＳ）、旭化成ケミカルズ社製、商品名「Ｐ１０８３」。
（Ａ３）：二重結合を有するスチレン系エラストマ（一部水添、ＳＢＢＳ）、旭化成ケミカルズ社製、商品名「Ｐ１５００」。
（Ａ４）：二重結合を有するスチレン系エラストマ（一部水添、ＳＢＢＳ）、旭化成ケミカルズ社製、商品名「Ｐ５０５１」。
（Ａ５）：二重結合を有するスチレン系エラストマ（一部水添、アミン変性ＳＢＢＳ）、旭化成ケミカルズ社製、商品名「ＭＰ１０」。
（Ａ６）：二重結合を有しないスチレン系エラストマ（水添）、旭化成ケミカルズ社製、商品名「Ｈ１０５２」。
（Ｂ１）：ラジカルを発生させる化合物（分解性）、日油化学社製、商品名「パークミルＤ」。
（Ｂ２）：ラジカルを発生させる化合物（非分解性）、三菱ガス化学社製、商品名「ＯＰＥ－２Ｓｔ １２００」。
（Ｂ３）：ラジカルを発生させる化合物（非分解性）、三菱ガス化学社製、商品名「ＯＰＥ－２Ｓｔ ２２００」。
（Ｃ１）：硬化剤、アデカ社製イミダゾール、商品名「ＥＨ２０２１」。
（Ｃ２）：有機フィラー、ダイキン工業社製ＰＴＦＥ、「ルブロンＬ－５Ｆ」。
（Ｃ３）：無機フィラー、デンカ社製シリカ、商品名「ＦＢ３ＳＤＸ」。
（Ｅ）：エポキシ樹脂、三菱ケミカル社製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、商品名「８２８ＥＬ」。

【0063】

【表1】

【0064】

【表2】

【0065】

【表3】

【0066】

表１～表３に示すように、（Ａ）成分として二重結合を有するスチレン系エラストマと、（Ｂ）成分としてラジカルを発生させる化合物とを含む樹脂組成物の硬化物は、誘電率（ε）及び誘電正接（ｔａｎδ）について良好な値を示すものであった。また、このような硬化物は、ピール強度及びはんだ耐熱試験についても良好な結果となった。

【0067】

一方で、比較例１の樹脂組成物は、（Ｂ）成分としてラジカルを発生させる化合物を含んでいないため、ピール強度及びはんだ耐熱試験の評価結果が非常に劣るものであった。比較例２の樹脂組成物は、一定量の有機フィラー（（Ｃ２）ＰＴＦＥ）を含んでいるものの、（Ｂ）成分としてラジカルを発生させる化合物を含んでいないため、はんだ耐熱試験の評価結果が非常に劣るものであった。比較例３の樹脂組成物は、（Ａ）成分として二重結合を有さないスチレン系エラストマを用いた樹脂組成物であり、ピール強度には優れるものの、はんだ耐熱試験の評価結果が非常に劣るものであった。

【産業上の利用可能性】

【0068】

本発明のアンテナ付き半導体パッケージは、５Ｇミリ波の送信・受信の通信を行うＲＦチップが実装される高周波基板として利用することができる。本発明のアンテナ付き半導体パッケージ用樹脂組成物は、本発明のアンテナ付き半導体パッケージの絶縁層に利用することができる。

【符号の説明】

【0069】

１ 絶縁層
１Ａ 第一絶縁層
１Ｂ 第二絶縁層
１Ｃ 第三絶縁層
１Ｄ 第四絶縁層
１Ｅ 第五絶縁層
２ コア基板
４ 配線層
５ アンテナ部（パッチアンテナ）
７ 電気連結金属
８ ＲＦチップ
９ 接続パッド
１０ 半導体装置部
２１ 絶縁層
２２ コア基板
２４ 配線層
２５ アンテナ部（パッチアンテナ）
２６ アンテナ部（ダイポールアンテナ）
２７ 電気連結金属
２８ ＲＦチップ
３０ 半導体装置部
１００，２００ アンテナ付き半導体パッケージ

【図1】

【図2】