JP2020013847A - 電磁波吸収シート及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、接着性が良好でありながら、より電磁波吸収性に優れた電磁波吸収シート、及びこの電磁波吸収シートが付設された半導体装置を提供することにある。【解決手段】上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電磁波吸収シートは、半導体チップから放出される電磁波を吸収し、第１表面と、上記第１表面とは反対側の第２表面とを有するノイズ吸収層と、上記第１表面及び上記第２表面の少なくともいずれかに設けられ、上記半導体チップを保護する保護膜を形成するための保護膜形成用フィルムとを具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、電磁波吸収シート及び電磁波吸収シート付きの半導体装置に関する。

近年、いわゆるフェイスダウン（ｆａｃｅ ｄｏｗｎ）方式と呼ばれる実装法を適用した半導体装置の製造が行われている。フェイスダウン方式においては、回路面上にバンプ等の電極を有する半導体チップが用いられ、電極が基板と接合される。このため、半導体チップの回路面とは反対側の裏面は剥き出しになることがある。

この剥き出しとなった半導体チップの裏面には、保護膜として、有機材料を含有する樹脂膜が形成され、保護膜付き半導体チップとして半導体装置に取り込まれることがある。

近年の電子部品の多様化に伴い、半導体チップから放出される電磁波（ノイズ）の周波数領域も様々となっており、半導体チップから放出される電磁波が他の半導体チップ、基板、隣接するデバイス、パッケージ等に悪影響を及ぼす可能性がある。

例えば、半導体裏面用フィルムの例として、接着剤層と電磁波シールド層とを有し、電磁波シールド層が金属等で構成された導電体または誘電体で構成された半導体裏面用フィルムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この半導体裏面用フィルムによれば、電磁波シールド層が反射損失により半導体チップが発する電磁波を反射し、半導体裏面用フィルムの裏側への電磁波の漏れが抑えられるとしている。

しかし、半導体裏面用フィルムにおいては、その誘電率、導電性によって電磁波吸収シート内に渦電流が発生し、電磁波吸収シートが電磁波を吸収せずに電磁波を反射する場合がある。また、半導体チップが発した電磁波は、電磁波シールド層と半導体チップとの間で多重反射して、半導体チップの側面にまで導波されると、該側面から漏れ出すおそれがある。その結果、多重反射した電磁波は、半導体裏面用フィルムと電子部品との間から漏れ、漏れた電磁波が周辺機器に悪影響を及ぼす場合がある。

また、別の例として、軟磁性粒子を含有する複合材料の単一層で構成され、接着性と電磁ノイズ抑制効果とを兼ね備えた保護層が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、十分な電磁ノイズ抑制効果を得るには、保護層における軟磁性粒子の含有量を多くする必要があるが、保護層に軟磁性粒子を多く含有させるほど、その接着性能が劣る可能性がある。

特開２０１２−１２４４６５号公報 特開２０１７−０７６６５６号公報

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、接着性が良好でありながら、より電磁波吸収性に優れた電磁波吸収シート、及びこの電磁波吸収シートが付設された半導体装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電磁波吸収シートは、半導体チップから放出される電磁波を吸収し、第１表面と、上記第１表面とは反対側の第２表面とを有するノイズ吸収層と、上記第１表面及び上記第２表面の少なくともいずれかに設けられ、上記半導体チップを保護する保護膜を形成するための保護膜形成用フィルムとを具備する。

このような電磁波吸収シートであれば、接着性が良好でありながら、電磁波吸収性に優れるため、電磁波が電磁波吸収シートを反射せず、電磁波吸収シートに確実に吸収される。これにより、電磁波吸収シートが貼り付けられた電子部品の上方のみならず、電子部品の横にも電磁波が漏れにくくなる。

上記の電磁波吸収シートにおいては、上記ノイズ吸収層は、樹脂層と、上記樹脂層に分散させた軟磁性粒子とを有してもよい。

上記の電磁波吸収シートにおいては、上記ノイズ吸収層は、電磁波吸収性の繊維層を有してもよい。

上記の電磁波吸収シートにおいては、上記ノイズ吸収層は、樹脂層と上記樹脂層に分散させた軟磁性粒子とを有する層と、電磁波吸収性の繊維層とを有してもよい。

上記の電磁波吸収シートにおいては、上記軟磁性粒子の複素透磁率の虚部が５以上５０以下であってもよい。

上記の電磁波吸収シートにおいては、上記繊維層の表面抵抗率が１Ω／ｓｑ．以上１×１０^８Ω／ｓｑ．以下であってもよい。

上記の電磁波吸収シートにおいては、上記保護膜形成用フィルムが軟磁性粒子を含有してもよい。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る半導体装置は、半導体チップと、上記の電磁波吸収シートとを具備する。

以上述べたように、本発明によれば、接着性が良好でありながら、より電磁波吸収性に優れた電磁波吸収シート、及びこの電磁波吸収シート付きの半導体装置が提供される。

図（ａ）は、本実施形態に係る電磁波吸収シートの概略断面図である。図（ｂ）は、本実施形態に係る電磁波吸収シートが半導体チップに貼り付けられた状態の概略断面図である。 図（ａ）〜（ｄ）は、ノイズ吸収層の概略断面図である。 図（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る電磁波吸収シートの変形例の概略断面図である。 電磁ノイズ計測の方法を示す概略断面図である。 実施例１〜５における電磁波の周波数と電磁波の伝送減衰率Ｒｔｐとの関係を表すグラフ図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。ここで、Ｚ軸方向は、電磁波吸収シートの厚み方向に対応し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸方向に直交する方向である。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。

［電磁波吸収シートの構成］

図１（ａ）は、本実施形態に係る電磁波吸収シートの概略断面図である。図１（ｂ）は、本実施形態に係る電磁波吸収シートが半導体チップに貼り付けられた状態の概略断面図である。図１（ａ）は、図１（ｂ）に例示された電磁波吸収シート１Ａが拡大された状態が示されている。

電磁波吸収シートについて鋭意検討された結果、接着性が良好でありながら、電磁波が反射されにくく、電磁波吸収性に優れた電磁波吸収シート１Ａが実現する。

例えば、図１（ａ）に示す電磁波吸収シート１Ａは、ノイズ吸収層１０と、保護膜形成用フィルム２０とを具備する。ノイズ吸収層１０は、第１表面１０ａと、第１表面１０ａとは反対側の第２表面１０ｂとを有する。図１（ａ）には、ノイズ吸収層１０の第２表面１０ｂに１層の保護膜形成用フィルム２０が設けられた例が示されているが、保護膜形成用フィルム２０は、ノイズ吸収層１０の第１表面１０ａにも設けられてもよい。

電磁波吸収シート１Ａの未使用時には、保護膜形成用フィルム２０の表面に剥離フィルムが貼り付けられてもよい。

図１（ｂ）には、本実施形態の半導体装置５が示されている。半導体装置５は、半導体チップ５０と、電磁波吸収シート１Ａとを具備する。

半導体チップ５０は、半導体基板５１０と、半導体基板５１０の素子表面に形成された配線層５２０と、配線層５２０に電気的に接続された複数の電極５３０とを有する。

半導体基板５１０は、単結晶シリコン、炭化ケイ素、窒化ガリウム、及びガリウムヒ素等の半導体基板である。半導体基板５１０の厚みは、特に限定されることなく、例えば、２５μｍ以上４００μｍ以下である。半導体基板５１０の配線層５２０側には、例えば、トランジスタ等の素子がウェーハプロセスにより形成されている。

配線層５２０は、半導体基板５１０に形成された素子を電極５３０に接続するための配線層であり、例えば、導電体層と、層間絶縁膜とを有する。電極５３０は、外部接続端子であり、例えば、バンプ電極である。複数の電極５３０が配線層５２０に配置されることで、半導体チップ５０ではＢＧＡ（Ball Grid Array）構造が構成される。なお、複数の電極５３０が半導体チップ５０から取り除かれたＬＧＡ（Land Grid Array）構造も本実施形態の半導体チップに含まれる。

半導体装置５では、配線層５２０とは反対側の半導体基板５１０の表面に電磁波吸収シート１Ａの保護膜形成用フィルム２０が接着されている。

また、半導体チップ５０の側面５０ｗと、電磁波吸収シート１Ａの側面１ｗとは、面一になっている。この理由は、ウェーハプロセスが完了したウェーハ状の基板に、ウェーハ状の基板と大型サイズの電磁波吸収シートを貼り付けた後に、ダイサでウェーハ状の基板を電磁波吸収シートとともに個片化するからである。

従って、半導体チップ５０の側面５０ｗは、電磁波吸収シート１Ａによって被覆されないことになり、半導体チップ５０においては、電磁波吸収シート１Ａが貼り付けられる表面はもとより、半導体チップ５０の側面５０ｗから、いかにして電磁波の漏れを防ぐかが重要な課題となる。

電磁波吸収シート１Ａの各層について説明する。

まず、ノイズ吸収層１０について説明する。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、ノイズ吸収層の概略断面図である。本実施形態では、ノイズ吸収層１０として、例えば、ノイズ吸収層１０Ａ〜１０Ｄが提供される。

まず、図２（ａ）に示すノイズ吸収層１０Ａは、樹脂層１０１と、樹脂層１０１に分散させた軟磁性粒子１０２とを有する。

軟磁性粒子１０２においては、複素透磁率の実部が特に限定されることなく、好ましくは３以上２００以下であり、より好ましくは２５以上１８０以下であり、さらに好ましくは３０以上１５０以下に調整されている。また、軟磁性粒子１０２においては、複素透磁率の虚部が特に限定されることなく、好ましくは１ＧＨｚで５以上５０以下に調整されている。複素透磁率の虚部が５より小さいと、電磁波が軟磁性粒子１０２によって吸収されにくくなり好ましくない。一方、複素透磁率の虚部の最大値には、ノイズ吸収性の観点からは制限は無い。但し、複素透磁率の虚部が５０より大きくなると、フィラー径を大きくする必要があり、分散性が低下して、電磁波吸収シート１Ａのシート化が困難となるため好ましくない。

軟磁性粒子１０２の粒径は、特に限定されることなく、例えば、メジアン径（ｄ５０）で１０μｍ以上４０μｍ以下に調整されている。軟磁性粒子１０２の粒径が１０μｍより小さくなると、軟磁性粒子１０２によって電磁波が吸収されにくくなり好ましくない。一方、軟磁性粒子１０２の粒径が４０μｍより大きくなると、樹脂中の分散性が低下し、電磁波吸収シート１Ａのシート化が困難となるため好ましくない。

軟磁性粒子１０２の含有量は、特に限定されることなく、ノイズ吸収層１０Ａにおいて、好ましくは５０ｗｔ％以上であり、より好ましくは６０ｗｔ％以上であり、さらに好ましくは７０ｗｔ％以上に調整されている。軟磁性粒子１０２の含有量が６０ｗｔ％より小さくなると、ノイズ吸収層１０Ａにおける電磁波の吸収効果が低くなり好ましくない。

軟磁性粒子１０２の形状は、特に限定されることなく、球状でもよく、鱗片状でもよい。特に、電磁波を軟磁性粒子１０２によって効率よく熱エネルギーに変換するには、軟磁性粒子１０２はアスペクト比が高い形状であることが好ましく、鱗片状であることが好ましい。

このようなノイズ吸収層１０Ａを半導体装置５が備えていれば、半導体チップ５０が、例えば、携帯電話等で使用される周波数帯域の周波数９００ＭＨｚ以上５ＧＨｚ以下の電磁波を放出しても、樹脂層１０１に分散させた軟磁性粒子１０２が電磁波を捕捉する。例えば、ノイズ吸収層１０Ａが電磁波に照射されると、軟磁性粒子１０２が磁性的に分極され、磁性損失によって電磁波がノイズ吸収層１０Ａ内で熱エネルギーに変換される。すなわち、電磁波は、ノイズ吸収層１０Ａによって反射されずに、ノイズ吸収層１０Ａによって効率よく吸収される。

図２（ｂ）に示すノイズ吸収層１０Ｂにおいては、ノイズ吸収層１０Ｂがノイズ吸収性に優れた布帛で構成されている。布帛は、導電性を有し、電磁波吸収性の繊維層である。繊維層の表面抵抗率は、特に限定されることなく、１×１０^８Ω／ｓｑ．以下であり、より好ましくは１×１０^７Ω／ｓｑ．以下であり、さらに好ましくは１×１０^６Ω／ｓｑ．以下である。また、繊維層の表面抵抗率の下限は、特に限定されることなく、好ましくは１Ω／ｓｑ．以上である。ここで、表面抵抗率は、シート抵抗とも呼ばれ、その単位「Ω／ｓｑ．」は、「Ω／□」に書き換えることができる。

繊維層が上記範囲の表面抵抗率を有することにより、ノイズ吸収層１０Ｂによって電磁波がノイズ吸収層１０Ｂ内で電気に変換され、ノイズ吸収層１０Ｂ内で熱エネルギーに変換される。すなわち、電磁波は、ノイズ吸収層１０Ｂによって反射されずに、ノイズ吸収層１０Ｂによって効率よく吸収される。

繊維層の表面抵抗率が１×１０^８Ω／ｓｑ．よりも大きくなると、電磁波がノイズ吸収層１０Ｂを透過し、ノイズ吸収層１０Ｂによる電磁波の吸収性能（捕捉性能）が低くなり好ましくない。一方、繊維層の表面抵抗率が１Ω／ｓｑ．未満になると、電磁波がノイズ吸収層１０Ｂによって反射され、電磁波の吸収能が低くなり好ましくない。

また、ノイズ吸収層１０は、図２（ｃ）に示すように、ノイズ吸収層１０Ａとノイズ吸収層１０Ｂとを有するノイズ吸収層１０Ｃであってもよく、図２（ｄ）に示すように、ノイズ吸収層１０Ａとノイズ吸収層１０Ｂとが交互に積層されたノイズ吸収層１０Ｄであってもよい。

ノイズ吸収層１０の厚みは、特に限定されず、好ましくは１μｍ以上１０００μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上５００μｍ以下であり、さらに好ましくは４０μｍ以上２００μｍ以下である。ノイズ吸収層１０の厚みが１０μｍよりも薄くなると、ノイズ吸収層１０の厚みが薄すぎて、ノイズ吸収層１０の電磁波吸収性が低くなり好ましくない。一方、ノイズ吸収層１０の厚みが１０００μｍより厚くなると、電磁波吸収シート１Ａの薄型化の要求を満たさない。

保護膜形成用フィルム２０は、例えば、ノイズ吸収層１０の第１表面１０ａ及び第２表面１０ｂの少なくともいずれかに設けられる。保護膜形成用フィルム２０は、半導体チップ５０を保護する保護膜であるとともに、ノイズ吸収層１０を半導体チップ５０に接着する接着剤層でもある。

保護膜形成用フィルム２０の表面抵抗率の下限は、特に限定されることなく、好ましくは１×１０^７Ω／ｓｑ．以上、より好ましくは１×１０^１０Ω／ｓｑ．以上、さらに好ましくは１×１０^１２Ω／ｓｑ．以上である。また、保護膜形成用フィルム２０の表面抵抗率の上限は、特に限定されることなく、好ましくは１×１０^１６Ω／ｓｑ．以下である。

保護膜形成用フィルム２０が上記範囲の表面抵抗率を有することにより、保護膜形成用フィルム２０が絶縁性を維持する。この場合、例えば、ノイズ吸収層１０が導電性の布帛のとき、保護膜形成用フィルム２０がノイズ吸収層１０の導電性に影響を与えず、ノイズ吸収層１０が電磁波吸収層として機能する。

保護膜形成用フィルム２０の表面抵抗率が１×１０^７Ω／ｓｑ．よりも小さくなると、ノイズ吸収層１０が導電性の布帛のときには、ノイズ吸収層１０の導電率が見かけ上、高くなって、ノイズ吸収層１０が電磁波を反射したり、保護膜形成用フィルム２０が電磁波を反射する反射層となったりして、電磁波吸収シート１Ａの電磁波吸収性能が低くなる場合がある。ノイズ吸収層１０及び保護膜形成用フィルム２０のいずれの層においても導電率が上記範囲を超えると、電磁波吸収シート１Ａ内に渦電流が流れやすくなり、電磁が電磁波吸収シート１Ａに吸収されず、電磁波吸収シート１Ａから反射されやすくなる。

保護膜形成用フィルム２０の厚みは、好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下であり、より好ましくは５μｍ以上４０μｍ以下であり、さらに好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。

保護膜形成用フィルム２０の厚みが１μｍよりも薄い場合は、保護膜形成用フィルム２０の接着力が著しく低下する場合がある。保護膜形成用フィルム２０の厚みが５０μｍよりも厚くなると、ノイズ吸収層１０と半導体チップ５０との間の距離が長くなり、ノイズ吸収層１０による電磁波吸収性能が低下したり、電磁波吸収シート１Ａの薄型化の要求を満たさなかったりする。

このような電磁波吸収シート１Ａによれば、半導体チップ５０が発する電磁波がノイズ吸収層１０によって効率よく吸収される。

電磁波吸収シート１Ａを用いれば、半導体チップ５０が発する電磁波は、ノイズ吸収層１０内で熱エネルギーに変換され、ノイズ吸収層１０内で吸収されるので、電磁波吸収シート１Ａと半導体チップ５０との間で多重反射されず、半導体チップ５０の側面５０ｗからも漏れにくく、且つ、半導体チップ５０の上方にも漏れにくくなっている。すなわち、半導体チップ５０の上のみならず、半導体チップ５０の横に配置された他の部品は、半導体チップ５０から発せられる電磁波の影響を受けにくくなる。

このように、電磁波吸収シート１Ａは、半導体チップ５０への接着性が良好でありながら、電磁波の吸収性能に優れる。

また、半導体チップ５０に電磁波吸収シート１Ａを貼り付けておけば、半導体チップ５０が外部からの電磁波の影響も受けにくくなり、半導体チップ５０は、高い信頼性で駆動する。

［電磁波吸収シートの変形例］

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、本実施形態に係る電磁波吸収シートの変形例の概略断面図である。

図３（ａ）に示す電磁波吸収シート１Ｂにおいては、ノイズ吸収層１０が保護膜形成用フィルム２０によって挟まれている。

このような構成であれば、１つの保護膜形成用フィルム２０は、ノイズ吸収層１０を半導体チップ５０に接着する接着剤層として機能し、もう１つの保護膜形成用フィルム２０は、ノイズ吸収層１０を保護する保護膜として機能したり、さらに、追加の層を貼り付ける接着剤層として機能したりする。

図３（ｂ）には、保護膜形成用フィルム２０が軟磁性粒子２０ｍを含有した電磁波吸収シート１Ｃが例示されている。

軟磁性粒子２０ｍのそれぞれの含有量は、それぞれの層において、好ましくは５０ｗｔ％以上、より好ましくは６０ｗｔ％以上、さらに好ましくは７０ｗｔ％以上に調整されている。

このような構成であれば、電磁波吸収性能がさらに増加する。

また、電磁波吸収シート１Ａ〜１Ｃの構成は、それぞれが独立した構成とは限らず、複合してもよい。

また、電磁波吸収シート１Ａ〜１Ｃにおいては、それぞれの層に含まれる軟磁性粒子の比透磁率は、必ずしも同じに調整する必要はなく、それぞれの比透磁率が変わった値でもよい。このような構成であれば、各層における電磁波の吸収帯域が異なるように設定されることで、電磁波が広い周波数帯域で効率よく吸収されることになる。

［電磁波吸収シートの材料］

（樹脂層）

樹脂層としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、トリアセチルセルロース等のセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の合成樹脂や、ポリイソプレンゴム、ポリスチレン・ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、シリコンゴム等の各種合成ゴム材料をあげることができる。；これらの２種以上の積層体などをあげることができる。

（軟磁性粒子）

軟磁性粒子としては、軟磁気特性を有する磁性材料の粉末であれば特に限定されず、合金系、酸化物系、アモルファス系などの種々の磁性材料の粉末が採用可能である。

合金系磁性材料としては、典型的には、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）であるが、これ以外にも、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、珪素銅（Ｆｅ−Ｃｕ−Ｓｉ合金）磁性ステンレス鋼などがあげられる。酸化物磁性材料としては、典型的には、フェライト（Ｆｅ₂Ｏ₃）があげられる。アモルファス系磁性材料としては、典型的には、遷移金属−半金属系アモルファス材料、より具体的には、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系などがあげられる。磁性材料の種類は、電磁波吸収を目的として、対象とする電磁波の周波数特性等に応じて適宜選択可能であり、中でも、センダスト等の高透磁率特性を有する磁性材料が比較的広い周波数帯域をカバーできる点で好ましい。

軟磁性粒子の粉末形態も特に限定されず、球状、針状の他、鱗片状やフレーク状を含む扁平状等のものが用いられ、中でも、扁平状のものが好ましい。特に、これら扁平状の磁性粉末が層の平面方向と平行に配向され、かつ、層の厚み方向に多層に重なり合うように分散されているものがより好ましい。

この場合、軟磁性粒子の平均粒子径は、その扁平率や平均厚みに応じて任意に設定され、例えば、１００ｎｍ以上１００μｍ以下の範囲とされる。軟磁性粒子にナノフェライト粒子が用いられる場合、その粒径の下限は、１００ｎｍ、好ましくは、１μｍである。ここで、扁平率とは、軟磁性粒子の平均粒子径（平均長さ）をその平均厚みで除したアスペクト比として算出される。軟磁性粒子の平均粒子径、扁平率、平均厚みなどを調整することにより、軟磁性粒子による反磁界の影響を小さくして、軟磁性粒子の透磁率を向上させることができる。

なお本明細書における軟磁性粒子の平均粒子径の測定には、島津製作所のレーザ回折式粒子径分布測定装置（SALD-2300）を測定装置とし、サイクロン噴射型乾式測定ユニット（SALD-DS5）を使用して、乾式法によって測定する。

（繊維層）

繊維層としては、合成繊維が好ましく、具体例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂及びその誘導体、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６１２等のポリアミド系樹脂及びその誘導体、ＴＰＩ等の熱可塑性ポリイミド樹脂及びその誘導体等、並びにこれらの組み合わせから形成された繊維があげられる。上記繊維は、本発明の電磁波吸収シートが適用される環境に応じて、適宜選択することができる。

上記繊維の繊維径は、繊維の強度、加工適性、電磁波吸収性の観点から、一般的には、５０μｍ以下であることが好ましい。また、一方、繊維径の下限は、繊維の強度の観点から、通常、０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．０５μｍ以上であることがより好ましい。繊維層は、単層でも複数層でもよい。繊維層が複数層の場合、例えば、繊維径が１０μｍ以上５０μｍ以下の層と、繊維径が０．０１μｍ以上７μｍ以下の層の積層構成であることが好ましい。このように、繊維径の異なる積層構成とすることで、繊維の強度及び電磁波吸収性に優れる電磁波吸収シートを得ることができる。

繊維層は、上述のように表面抵抗率が１×１０^８Ω／ｓｑ．以下であることで、電磁波吸収性を有する。このような繊維層としては、例えば、繊維層の少なくとも一方の面に金属加工されたもの、繊維層を構成する繊維に金属加工されたもの、繊維層を構成する繊維に導電性ポリマーが付着しているもの等があげられる。

本発明において、「金属加工」は、金属を付着させることを意味し、具体的には、繊維層の表面及び／または内部、繊維層を構成する繊維の表面及び／または内部に金属を付着させることを意味する。処理方法は特に限定されないが、例えば、蒸着：ＥＢ蒸着、イオンプレーティング、イオンスパッタリング：高周波法、マグネトロン法、対抗ターゲット型マグネトロン法等）、化学的なメッキ法（無電解メッキ、電解メッキ等）等の物理的な金属蒸着法があげられる。

本発明において、「繊維層を構成する繊維に導電性ポリマーが付着している」とは、繊維の表面及び／または内部に導電性ポリマーが存在することを意味する。処理方法は特に限定されないが、例えば、導電性ポリマーの溶液（例えば、ポリマーとドーパント等とが結合した重合体の微粒子が分散している導電性ポリマー分散水溶液、または導電性ポリマー溶液等）を用いて、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、バーコート法、Ｄｉｐ−Ｎｉｐ法等の物理的なコーティングを行う方法や、例えば、導電性ポリマーの前駆体であるモノマーを、酸化剤、酸化重合触媒等とともに繊維層に含浸させ、重合を行う、酸化重合法等があげられる。

市販の繊維層を用いる場合は、例えば、旭化成株式会社製「パルシャット（登録商標）」、阿波製紙株式会社製「ＣＡＲＭＩＸ（登録商標）」が用いられる。

（保護膜形成用フィルム）

保護膜形成用フィルムは、（１）シート形状維持性、（２）初期接着性、（３）硬化性を有しているものであればよい。

保護膜形成用フィルムは、特に限定されず、従来公知の保護膜形成用フィルムを適宜使用可能である。保護膜形成用フィルムの樹脂成分は、熱硬化性成分及びエネルギー線硬化性成分の少なくとも１種とバインダーポリマー成分とを含むことが好ましい。

熱硬化性成分としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等、及びこれらの混合物があげられる。特に本実施形態では、エポキシ樹脂、フェノール樹脂並びにこれらの混合物が好ましく用いられる。熱硬化性成分は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。

エネルギー線硬化性成分は、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けると重合硬化する化合物からなる。この化合物は、分子内に少なくとも１つの重合性二重結合を有し、通常は、分子量が１００〜３００００、好ましくは３００〜１００００程度である。このようなエネルギー線重合型化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートあるいは１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート、さらにポリエステル型またはポリエーテル型のウレタンアクリレートオリゴマーやポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシ変性アクリレート等を用いることができる。エネルギー線硬化性成分は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。

バインダーポリマー成分は、保護膜形成用フィルムに適度なタックを与え、造膜性、シートの操作性を向上するために用いられる。バインダーポリマーの重量平均分子量は、通常は５万〜２００万、好ましくは１０万〜１５０万、特に好ましくは２０万〜１００万の範囲にある。分子量が低過ぎるとシート形成が不十分となり、高過ぎるとシートの柔軟性に劣ったり、他の成分との相溶性が悪くなったりして、結果として均一なシート形成が妨げられる。

このようなバインダーポリマーとしては、例えば、アクリル系ポリマー、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノキシ樹脂、ゴム系ポリマー等を用いることができる。バインダーポリマーは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。

保護膜形成用フィルムには、その効果を損なわない範囲内において、添加剤が含有されてもよい。添加剤は、公知のものでよく、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されないが、好ましいものとしては、例えば、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤（染料、顔料）、ゲッタリング剤等があげられる。

以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。

［電磁ノイズ計測］

図４は、電磁ノイズ計測の方法を示す概略断面図である。図４に示すような計測装置を用いて、電磁波吸収シートが電子部品に貼り付けられた場合に起り得る電子部品の側面からの電磁波の漏れ量を検出した。

図４に示すように、電磁ノイズ計測を行う計測装置では、電磁波発生源としてのマイクロストリップライン５００が回路基板５０１上に実装され、マイクロストリップライン５００の上方に、例えば、本実施形態の電磁波吸収シート１Ａ等の被検体５１０が配置されている。マイクロストリップライン５００の横には、磁界プローブ５０２（XF-R 400-1、Langer社）が配置される。磁界プローブ５０２は、スペクトラムアナライザ（テクシオ・テクノロジー社、GSP-930）５０３に接続されている。

マイクロストリップライン５００に信号が入力されると、マイクロストリップライン５００から電磁波が発生する。仮に、被検体５１０の表面（回路基板５０１の対向面）で、電磁ノイズが吸収されず、電磁波の反射が起こった場合には、被検体５１０と回路基板５０１との間から周囲に電磁波が漏れ出ていく。

磁界プローブ５０２をマイクロストリップライン５００の横に配置して、このプローブ位置での電磁波を検知することにより、電磁波吸収シートが電子部品に貼り付けられた場合に起り得る電子部品の側面からの電磁波の漏れ量を検出することができる。

具体的には、ＩＥＣ６２３３３規格に準拠したマイクロストリップライン法に従って、マイクロストリップライン５００上に、１０ｃｍ×５．５ｃｍの大きさに切り出した試料を載置し、かかる試料の上から５００ｇの荷重をかけた。次いで、マイクロストリップライン５００上に、ネットワークアナライザ（アンリツ株式会社製、商品名：37269B）より０．１ＧＨｚ〜６．０ＧＨｚの高周波信号を入射し、マイクロストリップライン５００の横に配置された磁界プローブ５０２での電磁ノイズ（ｄＢ）を、スペクトラムアナライザ５０３にて検知した。

［実施例１］

（保護膜形成用フィルムの作製）

以下の質量比で示されたメチルエチルケトン溶液（固形濃度５０質量％）を調整し、これを保護膜形成用フィルム形成用組成物とした。メチルエチルケトン溶液の組成は、バインダー樹脂（１７質量部）／熱硬化性樹脂（１７質量部）／熱硬化剤（０．３質量部）／硬化促進剤（０．３質量部）／着色剤（２質量部）／カップリング剤（０．４質量部）／充填材（６３質量部）である。メチルエチルケトン溶液の各組成の材料は、以下の通りである。メチルエチルケトン溶液の組成として、括弧内の数値は、その配合量を表している。

バインダー樹脂：モノマーとしてブチルアクリレートを５５質量％、メチルアクリレートを１０質量％、２−ヒドロキシエチルアクリレートを１５質量％、グリシジルメタクリレートを２０質量％含むアクリル系重合体（ａ１）（重量平均分子量：８０万、ガラス転移温度−２８℃）。
熱硬化性樹脂：液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８０−２００）６０質量％、固形ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量８００−９００）１０質量％、及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（エポキシ当量２７４−２８６）３０質量％の混合エポキシ樹脂。
熱硬化剤：ジシアンアミド（旭電化製 アデカハ−ドナー３６３６ＡＳ）。
硬化促進剤：２−フェニル−４，５−ジ（ヒドロキシメチル）イミダゾール（四国化成工業（株）製 キュアゾール２ＰＨＺ）。
着色剤：カーボンブラック（三菱化学社製 ＃ＭＡ６５０、平均粒径２８ｎｍ）。
カップリング剤：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製 ＫＢＭ−４０３ メトキシ当量１２．７ｍｍｏｌ／ｇ、分子量２３６．３）。
充填材：平均粒径３μｍの不定形シリカフィラー。

まず、剥離フィルム（ＳＰ−ＰＥＴ３８１０３１、リンテック社製、３８μｍ）に、上記の保護膜形成用組成物を、乾燥後の厚さが２５μｍとなるようにナイフコーターで塗工し、その後乾燥して保護膜形成用フィルムを作製した。

（ノイズ吸収層の作製）

以下の組成のメチルエチルケトン溶液（固形濃度５０質量％）を調整し、これをノイズ吸収層用組成物とした。バインダー樹脂（１７質量部）／熱硬化性樹脂（１７質量部）／熱硬化剤（０．３質量部）／硬化促進剤（０．３質量部）／着色剤（２質量部）／カップリング剤（０．４質量部）／充填材（６３質量部）／軟磁性体（９０質量部）。軟磁性体は、センダスト（山陽特殊製鋼、FME3DH）である。

（電磁波吸収シートの作製）

まず、剥離フィルム（ＳＰ−ＰＥＴ３８１０３１、リンテック社製、３８μｍ）に、上記のノイズ吸収層用組成物を、乾燥後の厚さが１００μｍとなるようにナイフコーターで塗工し、その後、乾燥してノイズ吸収層を作製した。次に、保護膜形成用フィルムに、ノイズ吸収層を貼り合せ、電磁波吸収シートを作製した。

［実施例２］

実施例１のノイズ吸収層の両面に、保護膜形成用フィルムを貼り合せ、電磁波吸収シートを作製した。

［実施例３］

実施例１のノイズ吸収層に代えて、ノイズ吸収層としてバスタレイド（登録商標）（EFG-2、１００μｍ厚、株式会社トーキン）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして保護膜形成用フィルムを貼り合せ、電磁波吸収シートを作製した。バスタレイドはシリコーンゴムに軟磁性材を分散させたシートである。

［実施例４］

実施例３のノイズ吸収層の両面に、保護膜形成用フィルムを貼り合せ、電磁波吸収シートを作製した。

［実施例５］

実施例１のノイズ吸収層に代えて、電磁波吸収性の繊維層を有するノイズ吸収層として、パルシャット（AS030K、５０μｍ厚、旭化成株式会社、繊維層（厚さ約４０μｍ）／樹脂層（厚さ約８μｍ）の積層体、繊維層の表面抵抗率：４．３×１０^５Ω／ｓｑ．）使用したこと以外は、実施例１と同様にして保護膜形成用フィルムとパルシャットのマット面（繊維層面）を貼り合せ、電磁波吸収シートを作製した。

［比較例１］

ノイズ吸収層として厚さが３０μｍの銅箔の両面に、保護膜形成用フィルムを貼り合せ、電磁波吸収シートを作製した。

［比較例２］

実施例１のノイズ吸収層の単層を電磁波吸収シートとした。

［電磁波吸収性評価］

実施例に係る電磁波吸収接着シートの電磁波吸収特性について、ＩＥＣ６２３３３規格に準拠したマイクロストリップライン法に従って測定した。具体的にはマイクロストリップライン上に、１０ｃｍ×５．５ｃｍの大きさに切り出した試料を載置し、かかる試料の上から５００ｇの荷重をかけた。次いで、マイクロストリップライン上に、ネットワークアナライザ（アンリツ株式会社製、商品名：37269B）より０．１ＧＨｚ〜６．０ＧＨｚの高周波信号を入射し、Ｓパラメータを測定した。測定された、試料の積載位置からの反射量：Ｓ₁₁（ｄＢ）及び透過量：Ｓ₂₁（ｄＢ）を用いて、下記式（Ａ）より伝送減衰率［Ｒｔｐ］を算出した。

・・・・・・式（Ａ）

図５は、実施例１〜５における電磁波の周波数と電磁波の伝送減衰率Ｒｔｐとの関係を表すグラフ図である。

図５に示すように、実施例１〜５の電磁波吸収シートを用いた場合は、周波数が０Ｈｚから２ＧＨｚまでにおいては、伝送減衰率Ｒｔｐが徐々に増加している。ここで、Ｒｔｐが高くなるほど、電磁波吸収シートによる電磁波吸収性が良好になることを意味する。

実施例１〜５では、周波数が３ＧＨｚから６ＧＨｚまでにおいては、伝送減衰率Ｒｔｐが１０以上３５以下になっている。特に、実施例１、２では、４ＧＨｚから６ＧＨｚまでにおいては、伝送減衰率Ｒｔｐが２０以上になっている。実施例２、３では、周波数が３ＧＨｚから６ＧＨｚまでにおいて、伝送減衰率Ｒｔｐが２５以上になっている。また、実施例５では、２ＧＨｚから６ＧＨｚまでにおいては、伝送減衰率Ｒｔｐが１５以上なっている。

従って、優れた電磁波吸収性を得るには、上記の測定方法で測定した伝送減衰率Ｒｔｐ値として、周波数が３ＧＨｚ〜６ＧＨｚの領域において、１０以上であることが好ましいことが分かる。

［接着性評価］

ミラーウェハに電磁波吸収シートの保護膜形成用フィルム面を貼り付けたものを１３０℃２時間加熱して、保護膜形成用フィルムを硬化させた。その後、このサンプルをＴＣＴ（−４０℃、１２５℃、１０００回）に投入した。投入前後で、走査型超音波探傷機SAT（Scanning Acoustic Tomography）にて、ウェーハのミラー面と電磁波吸収シートとの間の浮き・剥がれの有無を観察した。

表１には、実施例１〜５、比較例１、２の電磁波吸収シートの周波数が２．４５ＧＨｚでのノイズ測定結果（ｄＢ）と、信頼性として接着特性が示されている。ノイズ測定結果は、値が低いほど、電磁波が反射されにくく、電磁波吸収シートが電子部品に貼り付けられた場合に起り得る電子部品の側面からの電磁波の漏れ量が少ないことを意味する。また、○は、接着性評価後に浮き・剥がれがなく、接着性が良好であることを意味し、×は、接着性が悪いことを意味する。

表１に示すように、比較例１では、接着性は良好であったが、ノイズ測定結果の値が、実施例１〜５よりも高かった。すなわち、比較例１の電磁波吸収シートは、実施例１〜５よりも、電子部品に貼り付けられた場合に起り得る電子部品の側面からの電磁波の漏れ量が多いことを意味する。また、比較例２では、ノイズ測定結果の値は低いが、接着性が悪かった。

実施例１〜５では、ノイズ測定結果の値が低く、接着性においてともに優れた特性を示した。また、実施例１〜５では、周波数が３ＧＨｚから６ＧＨｚまでにおいて、伝送減衰率Ｒｔｐが１０以上３５以下になっており、優れた電磁波吸収性を示した。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。

例えば、ノイズは、半導体チップ５０から直接放出されるに限らず、半導体チップ５０を収容する筐体からも間接的に放出される場合がある。このような場合、半導体チップ５０のみならず、半導体チップ５０を収容する筐体にも電磁波吸収シート１Ａ〜１Ｃを貼り付けることで、電磁波吸収シート１Ａ〜１Ｃの効果が発揮される。

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…電磁波吸収シート
５…半導体装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ…ノイズ吸収層
１０ａ、１０ｂ…表面
２０…保護膜形成用フィルム
２０ｍ…軟磁性粒子
５０…半導体チップ
５０ｗ…側面
１０１…樹脂層
１０２…軟磁性粒子
５００…マイクロストリップライン
５０１…回路基板
５０２…磁界プローブ
５０３・・・スペクトラムアナライザ
５１０…半導体基板
５１０…被検体
５２０…配線層
５３０…電極

Claims (8)

1. 半導体チップから放出される電磁波を吸収し、第１表面と、前記第１表面とは反対側の第２表面とを有するノイズ吸収層と、
   前記第１表面及び前記第２表面の少なくともいずれかに設けられ、前記半導体チップを保護する保護膜を形成するための保護膜形成用フィルムと
   を具備する電磁波吸収シート。
2. 請求項１に記載された電磁波吸収シートであって、
   前記ノイズ吸収層は、樹脂層と、前記樹脂層に分散させた軟磁性粒子とを有する
   電磁波吸収シート。
3. 請求項１に記載された電磁波吸収シートであって、
   前記ノイズ吸収層は、電磁波吸収性の繊維層を有する
   電磁波吸収シート。
4. 請求項１に記載された電磁波吸収シートであって、
   前記ノイズ吸収層は、樹脂層と前記樹脂層に分散させた軟磁性粒子とを有する層と、電磁波吸収性の繊維層とを有する
   電磁波吸収シート。
5. 請求項２または４に記載された電磁波吸収シートであって、
   前記軟磁性粒子の複素透磁率の虚部が５以上５０以下である
   電磁波吸収シート。
6. 請求項３または４に記載された電磁波吸収シートであって、
   前記繊維層の表面抵抗率が１Ω／ｓｑ．以上１×１０^８Ω／ｓｑ．以下である
   電磁波吸収シート。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載された電磁波吸収シートであって、
   前記保護膜形成用フィルムが軟磁性粒子を含有する
   電磁波吸収シート。
8. 半導体チップと、
   前記半導体チップから放出される電磁波を吸収し、第１表面と、前記第１表面とは反対側の第２表面とを有するノイズ吸収層と、前記第１表面及び前記第２表面の少なくともいずれかに設けられ、前記半導体チップを保護する保護膜を形成するための保護膜形成用フィルムとを有する電磁波吸収シートと
   を具備する半導体装置。

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