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密封用樹脂片的制作方法

文檔序號(hào):12284792閱讀:404來(lái)源:國(guó)知局
密封用樹脂片的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種密封用樹脂片。



背景技術(shù):

近年來(lái),隨著電子器件裝置(例如半導(dǎo)體裝置)的數(shù)據(jù)處理的高速化,來(lái)自電子器件(例如半導(dǎo)體芯片)的發(fā)熱量增多,具有散熱性的電子器件裝置的設(shè)計(jì)的重要性正在增大。熱對(duì)于電子器件裝置本身當(dāng)然會(huì)造成不良影響,對(duì)于裝入電子器件裝置的電子設(shè)備主體也會(huì)造成各種不良影響。

因而,以往,提出過含有使鱗片狀的氮化硼凝聚而得的導(dǎo)熱性的二次凝聚體的熱固性樹脂組合物(例如參照專利文獻(xiàn)1)。氮化硼的二次凝聚體具有高導(dǎo)熱性和電絕緣性。因此,如果用于電子器件裝置中,則有望形成具有高散熱性的電子器件裝置。此處,氮化硼的一般的晶體結(jié)構(gòu)為鱗片狀,具有晶體的a軸方向(面方向)上的導(dǎo)熱率為c軸方向(厚度方向)上的導(dǎo)熱率的數(shù)倍到數(shù)十倍的熱各向異性。因而,在專利文獻(xiàn)1中,為了需要各向同性而制成使之凝聚了的二次凝聚體使用。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-40533號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明所要解決的問題

但是,如果使樹脂片含有氮化硼的二次凝聚體,則會(huì)因樹脂進(jìn)入二次凝聚體內(nèi)的空隙等理由,使片變硬變脆,具有缺乏追隨性等問題。因此,含有氮化硼的二次凝聚體的樹脂片盡管具有高的導(dǎo)熱性和電絕緣性,但是只能用于片的硬度的影響不會(huì)成為問題的部位。例如,專利文獻(xiàn)1中記載,可以為了將作為發(fā)熱源的電力用半導(dǎo)體元件與散熱器接合而使用。在此種用途中基本上沒有由樹脂片的硬度造成的影響。但是可以認(rèn)為,無(wú)法作為片的追隨性成為問題的密封用樹脂片使用。

本發(fā)明是鑒于所述問題而完成的,其目的在于,提供具有更高的導(dǎo)熱性的密封用樹脂片。

用于解決問題的方法

本申請(qǐng)發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),通過采用下述的構(gòu)成,可以解決所述的問題,從而完成了本發(fā)明。

即,本發(fā)明的密封用樹脂片的特征在于,

含有第一填料和不同于所述第一填料的第二填料,

所述第一填料是使導(dǎo)熱率隨方向而不同的具有熱各向異性的氮化硼的晶體以具有各向同性的方式凝聚而得的二次凝聚體,

熱固化后的導(dǎo)熱率為3W/m·K以上。

根據(jù)所述構(gòu)成,含有第一填料和不同于所述第一填料的第二填料,所述第一填料是使導(dǎo)熱率隨方向而不同的具有熱各向異性的氮化硼的晶體以具有各向同性的方式凝聚而得的二次凝聚體。因而,利用第一填料可以提高密封用樹脂片的導(dǎo)熱性。另外,通過含有不同于第一填料的第二填料,可以降低片的高粘度化、高彈性模量化。即,由于第一填料是氮化硼的二次凝聚體,因此會(huì)因樹脂進(jìn)入二次凝聚體內(nèi)的空隙等理由,成為導(dǎo)致片的高粘度化、高彈性模量化的原因,然而通過與第二填料一起含有,可以相對(duì)地減少第一填料的含量,可以降低高粘度化、高彈性模量化。另外,通過選擇第二填料,可以發(fā)揮導(dǎo)熱性以外的其他功能(例如線膨脹系數(shù)的降低等)。

另外,由于熱固化后的導(dǎo)熱率為3W/m·K以上,因此導(dǎo)熱性優(yōu)異。而且,根據(jù)本發(fā)明人等的研究,在不將氮化硼作為填料使用的情況下,極難實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱率3W/m·K以上。

如此所述,根據(jù)所述構(gòu)成,即使作為填料含有氮化硼,也可以降低高粘度化、高彈性模量化,因此可以提供具有比以往更高的導(dǎo)熱性的密封用樹脂片。

在所述構(gòu)成中,所述第一填料的平均粒徑優(yōu)選為1μm以上且80μm以下。

近年來(lái),將電子器件用密封用樹脂片密封了的電子器件裝置具有薄型化的要求。因而,如果所述第一填料的平均粒徑為1μm以上且80μm以下,則電子器件裝置的薄型化變得容易。

在所述構(gòu)成中,所述第一填料的最大粒徑優(yōu)選為200μm以下。

如果所述第一填料的最大粒徑為200μm以下,則電子器件裝置的薄型化更加容易。

在所述構(gòu)成中,所述第二填料優(yōu)選為氧化鋁及熔融二氧化硅中的至少一方。

氧化鋁(Al2O3)具有雖然低于氮化硼然而相對(duì)較高的導(dǎo)熱性。另外,由于并非凝聚體,因此樹脂不會(huì)進(jìn)入氧化鋁的粒子的內(nèi)部,所以很難像上述二次凝聚體使用時(shí)那樣產(chǎn)生片的高粘度化、高彈性模量化。所以,如果作為第二填料使用氧化鋁,則可以在降低片的高粘度化、高彈性模量化的產(chǎn)生的同時(shí),維持導(dǎo)熱性。

另外,熔融二氧化硅的線膨脹系數(shù)低,接近于半導(dǎo)體材料。因而,如果作為第二填料使用熔融二氧化硅,則可以進(jìn)一步抑制電子器件裝置的翹曲。

而且,如果使用氧化鋁和熔融二氧化硅雙方,則可以發(fā)揮兩者的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的密封用樹脂片的剖面圖。

圖2A是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子器件裝置的制造方法的一個(gè)工序的圖。

圖2B是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子器件裝置的制造方法的一個(gè)工序的圖。

圖2C是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子器件裝置的制造方法的一個(gè)工序的圖。

圖2D是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子器件裝置的制造方法的一個(gè)工序的圖。

圖2E是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子器件裝置的制造方法的一個(gè)工序的圖。

具體實(shí)施方式

以下將舉出實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,然而本發(fā)明并不僅限定于這些實(shí)施方式。

[密封用樹脂片]

圖1是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的密封用樹脂片(以下也簡(jiǎn)稱為“樹脂片”。)的剖面圖。在代表性的情況下,樹脂片11被以層疊于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等間隔件11a上的狀態(tài)提供。而且,對(duì)于間隔件11a,為了容易地進(jìn)行樹脂片11的剝離,也可以實(shí)施脫模處理。

樹脂片11的熱固化后的導(dǎo)熱率優(yōu)選為3W/m·K以上,更優(yōu)選為4W/m·K以上,進(jìn)一步優(yōu)選為5W/m·K以上。如果熱固化后的導(dǎo)熱率為3W/m·K以上,則導(dǎo)熱性優(yōu)異。作為將熱固化后的導(dǎo)熱率設(shè)為3W/m·K以上的方法,如后所述,可以通過使之含有第一填料來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明中,所謂“熱固化后的導(dǎo)熱率”,是指以壓力3MPa、溫度90℃加熱5分鐘、繼而以150℃加熱30分鐘后的導(dǎo)熱率。

樹脂片11含有第一填料和不同于所述第一填料的第二填料。

所述第一填料是使導(dǎo)熱率隨方向而不同的具有熱各向異性的氮化硼的晶體以具有各向同性的方式凝聚而得的二次凝聚體。

所述第一填料的平均粒徑優(yōu)選為1μm以上且80μm以下,更優(yōu)選為3μm以上且70μm以下。通過將所述第一填料的平均粒徑設(shè)為1μm以上,可以恰當(dāng)?shù)刭x予導(dǎo)熱性。另一方面,通過將所述第一填料的平均粒徑設(shè)為80μm以下,使用樹脂片11制造的電子器件裝置的薄型化變得容易。

所述第一填料的最大粒徑優(yōu)選為200μm以下,更優(yōu)選為180μm以下。通過將所述第一填料的最大粒徑設(shè)為200μm以下,電子器件裝置的薄型化變得更加容易。

而且,本說(shuō)明書中,填料的平均粒徑及最大粒徑是指利用激光衍射型粒度分布測(cè)定裝置進(jìn)行測(cè)定而得的值。

所述第一填料、即二次凝聚體的形狀只要是確保熱各向同性,則并不限定于球狀,也可以是鱗片狀等其他形狀。但是,在制造樹脂片11時(shí),如果考慮可以在確保熱固性樹脂的流動(dòng)性的同時(shí),提高二次凝聚體的配合量等,則二次凝聚粒體優(yōu)選為球狀。而且,在第一填料為球狀以外的其他形狀的情況下,平均粒徑是指該形狀的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度。

所述二次凝聚體可以使用給定的氮化硼的晶體依照公知的方法制造。具體而言,對(duì)給定的氮化硼的晶體進(jìn)行燒成而使之破碎,或利用噴霧干燥等公知的方法使給定的氮化硼的晶體凝聚后,進(jìn)行燒成而使之燒結(jié)(粒子生長(zhǎng))。此處,燒成溫度沒有特別限定,然而一般為2000℃。

另外,作為所述二次凝聚體,可以使用公知的物質(zhì)。作為具體的產(chǎn)品,可以舉出Momentive Performance Materials Japan合同株式會(huì)社制的“PT”系列(例如“PTX60”等)、水島合金鐵(株)制的“HP系列”(例如“HP-40”等)、昭和電工公司制的“Sho BN UHP”系列(例如“Sho BN UHP-EX”等)。

作為第二填料,只要是與第一填料不同的填料,就沒有特別限定,然而優(yōu)選為具有一定程度的導(dǎo)熱性的填料,或能夠?qū)渲?1賦予導(dǎo)熱性以外的其他功能的填料,可以舉出例如氮化鋁、氮化硅、氮化鎵等金屬氮化物;例如二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化銅、氧化鎳等金屬氧化物;例如氫氧化鋁、勃姆石、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋅、硅酸、氫氧化鐵、氫氧化銅、氫氧化鋇等氫氧化物;例如氧化鋯水合物、氧化錫水合物、堿性碳酸鎂、水滑石、片鈉鋁石、硼砂、硼酸鋅等水合金屬氧化物;碳化硅、碳酸鈣、鈦酸鋇、鈦酸鉀等。其中,優(yōu)選為氧化鋁及熔融二氧化硅中的至少一方。

氧化鋁(Al2O3)具有雖然低于氮化硼然而相對(duì)較高的導(dǎo)熱性(36W/m·K)。另外,由于并非凝聚體,因此樹脂不會(huì)進(jìn)入氧化鋁的粒子的內(nèi)部,所以很難像上述二次凝聚體使用時(shí)那樣產(chǎn)生片的高粘度化、高彈性模量化。因而,如果作為第二填料使用氧化鋁,則可以在降低片的高粘度化、高彈性模量化的同時(shí),維持導(dǎo)熱性。

另外,熔融二氧化硅的線膨脹系數(shù)低(0.5×10-6/K),接近于半導(dǎo)體材料。因而,如果作為第二填料使用熔融二氧化硅,則可以進(jìn)一步抑制電子器件裝置的翹曲。

而且,如果使用氧化鋁和熔融二氧化硅雙方,則可以發(fā)揮兩者的效果。

所述第二填料的平均粒徑?jīng)]有特別限定,然而例如為0.005μm以上且80μm以下。另外,所述第二填料的最大粒徑例如可以設(shè)為200μm以下。另外,所述第二填料的形狀也沒有特別限定,例如可以設(shè)為球狀。

所述第一填料的含量相對(duì)于樹脂片11整體優(yōu)選為20體積%以上且80體積%以下,更優(yōu)選為25體積%以上且75體積%以下。通過設(shè)為20體積%以上,可以恰當(dāng)?shù)刭x予導(dǎo)熱性。另外,通過設(shè)為80體積%以下,可以抑制極度的片的高粘度化、高彈性模量化。

所述第二填料的含量根據(jù)所選擇的材料而不同,然而相對(duì)于樹脂片11整體優(yōu)選為5體積%以上且65體積%以下,更優(yōu)選為10體積%以上且60體積%以下。

所述第一填料與所述第二填料的合計(jì)含量相對(duì)于樹脂片11整體優(yōu)選為25體積%以上且85體積%以下,更優(yōu)選為30體積%以上且80體積%以下。

樹脂片11優(yōu)選含有熱固性樹脂及熱塑性樹脂。

作為所述熱固性樹脂,優(yōu)選環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂。由此,可以得到良好的熱固性。

作為環(huán)氧樹脂,沒有特別限定。例如,可以使用三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂、甲酚線性酚醛型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、改性雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、苯酚線性酚醛型環(huán)氧樹脂、苯氧基樹脂等各種環(huán)氧樹脂。這些環(huán)氧樹脂既可以單獨(dú)地使用,也可以并用2種以上。

從確保環(huán)氧樹脂的反應(yīng)性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選環(huán)氧當(dāng)量為150~250、軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)為50~130℃的在常溫下為固體的環(huán)氧樹脂。其中,從可靠性的觀點(diǎn)考慮,更優(yōu)選三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂、甲酚線性酚醛型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂。另外,從可以對(duì)熱固性樹脂片11賦予撓曲性的理由考慮,優(yōu)選雙酚F型環(huán)氧樹脂。

酚醛樹脂只要是與環(huán)氧樹脂之間發(fā)生固化反應(yīng)的物質(zhì),就沒有特別限定。例如,可以使用苯酚線性酚醛樹脂、苯酚芳烷基樹脂、聯(lián)苯芳烷基樹脂、雙環(huán)戊二烯型酚醛樹脂、甲酚線性酚醛樹脂、甲階酚醛樹脂等。這些酚醛樹脂既可以單獨(dú)地使用,也可以并用2種以上。

作為酚醛樹脂,從與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選使用羥基當(dāng)量為70~250、軟化點(diǎn)為50~110℃的酚醛樹脂。從固化反應(yīng)性高的觀點(diǎn)考慮,可以合適地使用苯酚線性酚醛樹脂。另外,從可靠性的觀點(diǎn)考慮,也可以合適地使用苯酚芳烷基樹脂、聯(lián)苯芳烷基樹脂之類的低吸濕性的酚醛樹脂。

對(duì)于環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的配合比例,從固化反應(yīng)性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選以相對(duì)于環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基1當(dāng)量使酚醛樹脂中的羥基的合計(jì)為0.7~1.5當(dāng)量的方式配合,更優(yōu)選為0.9~1.2當(dāng)量。

填料以外的全部成分100重量%中的熱固性樹脂的含量?jī)?yōu)選為70重量%以上,更優(yōu)選為75重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為80重量%以上。如果為70重量%以上,則可以減小固化物的CTE1。另一方面,熱固性樹脂的含量?jī)?yōu)選為95重量%以下,更優(yōu)選為92重量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為90重量%以下,特別優(yōu)選為88重量%以下。

樹脂片11優(yōu)選含有固化促進(jìn)劑。

作為固化促進(jìn)劑,只要是使環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的固化進(jìn)行的物質(zhì),就沒有特別限定,例如可以舉出2-甲基咪唑(商品名;2MZ)、2-十一烷基咪唑(商品名;C11-Z)、2-十七烷基咪唑(商品名;C17Z)、1,2-二甲基咪唑(商品名;1.2DMZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(商品名;2E4MZ)、2-苯基咪唑(商品名;2PZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(商品名;2P4MZ)、1-芐基-2-甲基咪唑(商品名;1B2MZ)、1-芐基-2-苯基咪唑(商品名;1B2PZ)、1-氰乙基-2-甲基咪唑(商品名;2MZ-CN)、1-氰乙基-2-十一烷基咪唑(商品名;C11Z-CN)、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽(商品名;2PZCNS-PW)、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪(商品名;2MZ-A)、2,4-二氨基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪(商品名;C11Z-A)、2,4-二氨基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪(商品名;2E4MZ-A)、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪異氰脲酸加成物(商品名;2MA-OK)、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(商品名;2PHZ-PW)、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑(商品名;2P4MHZ-PW)等咪唑系固化促進(jìn)劑(均為四國(guó)化成工業(yè)(株)制)。

其中,優(yōu)選2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑。由于2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑在高溫下促進(jìn)固化,因此可以抑制因嵌入工序中的熱而固化。另外,2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑在較低溫度下促進(jìn)固化,適合于在嵌入工序后想要快速地進(jìn)行熱固化的情況。

固化促進(jìn)劑的含量相對(duì)于環(huán)氧樹脂及酚醛樹脂的合計(jì)100重量份優(yōu)選為0.2重量份以上,更優(yōu)選為0.5重量份以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.8重量份以上。固化促進(jìn)劑的含量相對(duì)于環(huán)氧樹脂及酚醛樹脂的合計(jì)100重量份優(yōu)選為5重量份以下,更優(yōu)選為2重量份以下。

樹脂片11優(yōu)選含有熱塑性樹脂。由此,可以提高所得的密封用樹脂片的耐熱性、撓曲性、強(qiáng)度。作為所述熱塑性樹脂優(yōu)選可以作為彈性體發(fā)揮作用的熱塑性樹脂。

作為所述熱塑性樹脂,例如可以舉出丙烯酸系彈性體、氨基甲酸酯系彈性體、硅酮系彈性體、聚酯系彈性體等。其中,從容易獲得撓曲性、與環(huán)氧樹脂的分散性良好的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選丙烯酸系彈性體。

作為所述丙烯酸系彈性體,沒有特別限定,可以舉出以具有碳原子數(shù)30以下、特別是碳原子數(shù)4~18的直鏈或支鏈的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的1種或2種以上作為成分的聚合物(丙烯酸類共聚物)等。作為所述烷基,例如可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環(huán)己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、或二十烷基等。

另外,作為形成所述聚合物的其他單體,沒有特別限定,例如可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來(lái)酸、富馬酸或巴豆酸等之類的含羧基單體、馬來(lái)酸酐或衣康酸酐等之類的酸酐單體、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或(4-羥基甲基環(huán)己基)-甲基丙烯酸酯等之類的含羥基單體、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等之類的含磺酸基單體、或丙烯酰磷酸2-羥基乙酯等之類的含磷酸基單體。其中,從可以與環(huán)氧樹脂反應(yīng)而提高樹脂片11的粘度的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選含有含羧基單體、含縮水甘油基(環(huán)氧基)單體、含羥基單體中的至少1種。

所述熱塑性樹脂也可以具有官能團(tuán)。作為官能團(tuán),優(yōu)選羧基、環(huán)氧基、羥基、氨基、巰基,更優(yōu)選羧基。

所述熱塑性樹脂的重均分子量?jī)?yōu)選為50萬(wàn)以上,更優(yōu)選為80萬(wàn)以上。另一方面,熱塑性樹脂的重均分子量?jī)?yōu)選為200萬(wàn)以下,更優(yōu)選為150萬(wàn)以下。如果重均分子量為所述數(shù)值范圍內(nèi),則粘度適度,因此配合時(shí)的操作變得容易。

而且,重均分子量是利用GPC(凝膠滲透色譜)進(jìn)行測(cè)定、并通過聚苯乙烯換算所算出的值。

填料以外的全部成分100重量%中的熱塑性樹脂的含量?jī)?yōu)選為5重量%以上,更優(yōu)選為10重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為11重量%以上,更進(jìn)一步優(yōu)選為12重量%以上。如果為5重量%以上,則可以獲得樹脂片的柔軟性、撓曲性。另一方面,熱塑性樹脂的含量?jī)?yōu)選為30重量%以下,更優(yōu)選為20重量%以下。如果為30重量%以下,則樹脂片11的儲(chǔ)能模量不會(huì)過高,可以兼顧嵌入性和流動(dòng)的限制。

樹脂片11也可以根據(jù)需要含有阻燃劑成分。由此,可以減少因部件短路或發(fā)熱等而著火時(shí)的燃燒擴(kuò)大。作為阻燃劑組成成分,例如可以使用氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鐵、氫氧化鈣、氫氧化錫、復(fù)合化金屬氫氧化物等各種金屬氫氧化物;磷腈系阻燃劑等。

樹脂片11也可以含有硅烷偶聯(lián)劑。作為硅烷偶聯(lián)劑沒有特別限定,可以舉出3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等。

樹脂片11中的硅烷偶聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選為0.1~3重量%。如果為0.1重量%以上,則可以提高固化后的樹脂片的硬度,并且可以降低吸水率。另一方面,如果上述含量為3重量%以下,則可以抑制排出氣體的產(chǎn)生。

樹脂片11優(yōu)選含有顏料。作為顏料沒有特別限定,可以舉出炭黑等。

樹脂片11中的顏料的含量?jī)?yōu)選為0.1~2重量%。如果為0.1重量%以上,則可以獲得良好的標(biāo)記性。如果為2重量%以下,則可以確保固化后的樹脂片的強(qiáng)度。

而且,在樹脂組合物中,也可以在上述的各成分以外根據(jù)需要適當(dāng)?shù)嘏浜掀渌奶砑觿?/p>

[密封用樹脂片的制造方法]

樹脂片11可以如下形成,即,在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙?、分散用于形成樹脂?1的樹脂等而制備清漆,將該清漆以達(dá)到給定厚度的方式涂布于間隔件11a上而形成涂膜后,使該涂膜在給定條件下干燥而形成。而且,根據(jù)需要也可以將多個(gè)樹脂片層疊并進(jìn)行熱壓(例如在90℃進(jìn)行60秒),制成所希望的厚度的樹脂片11。作為涂布方法沒有特別限定,例如可以舉出輥涂、絲網(wǎng)涂布、凹版涂布等。另外,作為干燥條件,例如可以在干燥溫度70~160℃、干燥時(shí)間1~30分鐘的范圍內(nèi)進(jìn)行。另外,也可以在間隔件上涂布清漆而形成涂膜后,在所述干燥條件下使涂膜干燥而形成樹脂片11。其后,將樹脂片11與間隔件一起貼合在間隔件11a上。特別是在樹脂片11含有熱塑性樹脂(丙烯酸類樹脂)、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂的情況下,在使它們?nèi)既芙庥谌軇┲泻?,進(jìn)行涂布、干燥。作為溶劑,可以舉出甲乙酮、乙酸乙酯、甲苯等。

樹脂片11的厚度沒有特別限定,然而例如為100~2000μm,優(yōu)選為110~1800μm。如果為上述范圍內(nèi),則可以良好地密封電子器件。

樹脂片11可以是單層結(jié)構(gòu),也可以是層疊了2個(gè)以上的組成不同的樹脂片的多層結(jié)構(gòu),然而從不會(huì)有層間剝離、片厚的均勻性高、容易低吸濕化的理由考慮,優(yōu)選單層結(jié)構(gòu)。

樹脂片11被用于SAW(Surface Acoustic Wave)濾波器;壓力傳感器、振動(dòng)傳感器等MEMS(Micro Electro Mechanical Systems);LSI等IC、晶體管、半導(dǎo)體芯片等半導(dǎo)體;電容器;電阻;CMOS傳感器等電子器件的密封中。其中,可以適用于需要中空密封的電子器件(具體而言為SAW濾波器、MEMS)的密封中,特別可以適用于SAW濾波器的密封中。

[中空封裝件的制造方法]

圖2A~圖2E是示意性地表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電子器件裝置的制造方法的一個(gè)工序的圖。

本實(shí)施方式中,對(duì)電子器件裝置為中空封裝件的情況進(jìn)行說(shuō)明。具體而言,對(duì)將搭載于印刷布線基板12上的SAW芯片13利用樹脂片11進(jìn)行中空密封而制造中空封裝件的情況進(jìn)行說(shuō)明。但是,本發(fā)明并不限定于該例,在不具有中空部的電子器件裝置的制造時(shí)也可以采用相同的方法。

(SAW芯片搭載基板準(zhǔn)備工序)

本實(shí)施方式的中空封裝件的制造方法中,首先,如圖2A所示,準(zhǔn)備在印刷布線基板12上搭載有多個(gè)SAW芯片13的層疊體15(工序A)。

SAW芯片13相當(dāng)于本發(fā)明的電子器件。另外,印刷布線基板12相當(dāng)于本發(fā)明的支承體。

SAW芯片13可以通過將形成有給定的梳形電極的壓電晶體利用公知的方法切割而單片化來(lái)形成。在SAW芯片13向印刷布線基板12上的搭載時(shí),可以使用倒裝芯片接合機(jī)、貼片機(jī)等公知的裝置。SAW芯片13與印刷布線基板12被借助凸塊等突起電極13a電連接。另外,對(duì)于SAW芯片13與印刷布線基板12之間,為了不阻礙SAW濾波器表面的表面彈性波的傳播而維持了中空部14。SAW芯片13與印刷布線基板12之間的距離(中空部的寬度)可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,一般為10~100μm左右。

(樹脂片準(zhǔn)備工序)

另外,本實(shí)施方式的中空封裝件的制造方法中,準(zhǔn)備樹脂片11(工序B)。如上所述,樹脂片11含有使導(dǎo)熱率隨方向而不同的具有熱各向異性的氮化硼的晶體以具有各向同性的方式凝聚而得的二次凝聚體。

(樹脂片配置工序)

然后,如圖2B所示,在下側(cè)加熱板41上使搭載有SAW芯片13的一面朝上地配置層疊體15,并且在SAW芯片13面上配置樹脂片11(工序C)。該工序中,可以在下側(cè)加熱板41上首先配置層疊體15,其后,在層疊體15上配置樹脂片11,也可以在層疊體15上先層疊樹脂片11,其后,將層疊有層疊體15和樹脂片11的層疊物配置于下側(cè)加熱板41上。而且,優(yōu)選在該階段中不剝?nèi)ラg隔件11a。

(嵌入工序)

然后,如圖2C所示,利用下側(cè)加熱板41和上側(cè)加熱板42進(jìn)行熱壓,將SAW芯片13嵌入樹脂片11中(工序D)。而且,所謂嵌入工序,是指從開始SAW芯片13的嵌入到SAW芯片13被完全嵌入的工序。

作為將SAW芯片13嵌入樹脂片11中時(shí)的熱壓條件,優(yōu)選為可以將SAW芯片13合適地嵌入樹脂片11中的程度,溫度例如為40~150℃,優(yōu)選為60~120℃,壓力例如為0.1~10MPa,優(yōu)選為0.5~8MPa。

另外,如果考慮樹脂片11向SAW芯片13及印刷布線基板12的密合性及追隨性的提高,則優(yōu)選在減壓條件下進(jìn)行加壓。作為所述減壓條件,例如為0.1~5kPa,更優(yōu)選為0.1~100Pa。

(第一次熱固化工序)

在嵌入工序之后,在維持沿使層疊體15與樹脂片11靠近的方向加壓的狀態(tài)的同時(shí),加熱樹脂片11而使之第一次熱固化(工序E)。由此得到密封體16。

本發(fā)明人等查明,在工序D之后,即,在將電子器件嵌入密封用樹脂片中后,假設(shè)在沒有施加所述壓力的狀態(tài)下就加熱所述密封用樹脂片而使之第一次熱固化的情況下,由于樹脂片11基本上是沒有熱固化的狀態(tài),因此會(huì)在因嵌入時(shí)的壓力而變薄地變形了的樹脂片11的厚度沿略微變厚的方向恢復(fù)的狀態(tài)(回彈的狀態(tài))下固化。由此推測(cè),二次凝聚體之間的距離因該回彈而比嵌入時(shí)更遠(yuǎn)離,導(dǎo)熱性的提高由于該原因而受到阻礙。

另一方面,根據(jù)本實(shí)施方式,在將SAW芯片13嵌入樹脂片11中后,為了抑制回彈,在維持沿使層疊體15與樹脂片11靠近的方向加壓的狀態(tài)的同時(shí),加熱樹脂片11而使之第一次熱固化。從而抑制二次凝聚體之間的距離比嵌入時(shí)更遠(yuǎn)離,可以提高導(dǎo)熱性。

而且,所謂第一次熱固化,是指在第一次熱固化后即使解除所述加壓也不會(huì)回彈、或回彈的影響小的程度的熱固化,也可以不是完全的熱固化。

第一次熱固化工序中的加壓可以暫時(shí)解除所述嵌入工序時(shí)的加壓,其后,重新進(jìn)行加壓,也可以不解除所述嵌入工序時(shí)的加壓,就這樣進(jìn)行第一次熱固化工序中的加壓。

對(duì)于第一次熱固化工序(工序E)的條件,在將以壓力3MPa、溫度150℃熱固化1小時(shí)后的樹脂片11的導(dǎo)熱率設(shè)為1時(shí),優(yōu)選為達(dá)到0.8以上的條件,更優(yōu)選為達(dá)到0.85以上的條件。

以壓力3MPa、溫度150℃熱固化1小時(shí)這樣的條件是設(shè)想為在不產(chǎn)生回彈的程度的加壓條件下使密封用樹脂片完全熱固化的情況的條件。

在將以壓力3MPa、溫度150℃熱固化1小時(shí)后的樹脂片11的導(dǎo)熱率設(shè)為1時(shí),只要所述工序E的條件為達(dá)到0.8以上的條件,則即使產(chǎn)生了回彈,與不產(chǎn)生回彈的情況相比,也可以將導(dǎo)熱率設(shè)為0.8以上。因而,可以更加合適地提高導(dǎo)熱性。

作為所述工序E的各條件的具體的數(shù)值,可以根據(jù)樹脂片11的構(gòu)成材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,然而作為壓力條件,例如優(yōu)選為0.01~20MPa,更優(yōu)選為0.05~18MPa。另外,作為所述工序E的溫度條件,例如優(yōu)選為50~200℃,更優(yōu)選為60~180℃。另外,所述工序E的熱固化時(shí)間例如優(yōu)選為10秒~3小時(shí),更優(yōu)選為20秒~2小時(shí)。

(第二次熱固化處理工序)

然后,剝離間隔件11a,對(duì)樹脂片11進(jìn)行第二次熱固化處理(參照?qǐng)D2D)。作為第二次熱固化處理的條件,可以根據(jù)第一次熱固化處理的條件、樹脂片11的構(gòu)成材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,然而例如加熱溫度優(yōu)選為100℃以上,更優(yōu)選為120℃以上。另一方面,加熱溫度的上限優(yōu)選為200℃以下,更優(yōu)選為180℃以下。加熱時(shí)間優(yōu)選為10分鐘以上,更優(yōu)選為30分鐘以上。另一方面,加熱時(shí)間的上限優(yōu)選為180分鐘以下,更優(yōu)選為120分鐘以下。另外,根據(jù)需要也可以進(jìn)行加壓,優(yōu)選為0.1MPa以上,更優(yōu)選為0.5MPa以上。另一方面,上限優(yōu)選為10MPa以下,更優(yōu)選為5MPa以下。

而且,在第一次熱固化工序中已經(jīng)使樹脂片11完全熱固化等情況下,也可以不進(jìn)行第二次熱固化處理工序。另外,剝離間隔件11a的時(shí)刻并不限定于第一次熱固化后、第二次熱固化前。

(切割工序)

接下來(lái),可以進(jìn)行密封體16的切割(參照?qǐng)D2E)。由此,可以獲得使用SAW芯片13單元的中空封裝件18。

(基板安裝工序)

根據(jù)需要,可以進(jìn)行如下的基板安裝工序,即,對(duì)中空封裝件18進(jìn)行重新布線及形成凸塊,將其安裝于另外的基板(未圖示)上。在中空封裝件18向基板上的安裝時(shí),可以使用倒裝芯片接合機(jī)或貼片機(jī)等公知的裝置。

上述的實(shí)施方式中,對(duì)本發(fā)明的支承體為印刷布線基板12的情況進(jìn)行了說(shuō)明,然而本發(fā)明的支承體并不限定于該例子,例如也可以是陶瓷基板、硅基板、金屬基板等。

[實(shí)施例]

以下,對(duì)本發(fā)明的合適的實(shí)施例例示性地進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但是,該實(shí)施例中記載的材料、配合量等只要沒有特別限定性的記載,就并非將該發(fā)明的范圍僅限定于它們的意思。

對(duì)實(shí)施例及比較例中使用的成分進(jìn)行說(shuō)明。

環(huán)氧樹脂:新日鐵化學(xué)公司制的YSLV-80XY(雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧當(dāng)量:200g/eq.、軟化點(diǎn):80℃)

酚醛樹脂:群榮化學(xué)公司制的LVR8210DL(線性酚醛型酚醛樹脂、羥基當(dāng)量:104g/eq.、軟化點(diǎn):60℃)

熱塑性樹脂:根上工業(yè)公司制的ME-2000M(含羧基丙烯酸酯系聚合物、重均分子量:約60萬(wàn)、Tg:-35℃、酸值:20mgKOH/g)

炭黑:三菱化學(xué)公司制的#20

填料1:氮化硼的二次凝聚體(水島合金鐵公司制、產(chǎn)品名:HP-40(平均粒徑:40μm、最大粒徑:180μm))

填料2:氧化鋁(Admatechs公司制、產(chǎn)品名:AE-9104SME(平均粒徑:3μm、最大粒徑:10μm))

填料3:電化學(xué)工業(yè)公司制的FB-5SDC(球狀熔融二氧化硅、平均粒徑5μm、最大粒徑:20μm)

固化促進(jìn)劑1:四國(guó)化成工業(yè)公司制的2PHZ-PW(2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑)

固化促進(jìn)劑2:四國(guó)化成工業(yè)公司制的2P4MHZ-PW(2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑)

[密封用樹脂片的制作]

依照表1中記載的配合比,使各成分溶解、分散于作為溶劑的甲乙酮中,得到濃度90重量%的清漆。將該清漆涂布于進(jìn)行了硅酮脫模處理的厚度為38μm的包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜的脫模處理膜上后,在110℃干燥3分鐘。將該片層疊而得到厚度220μm的熱固性樹脂片。

(熱固化后的導(dǎo)熱率的測(cè)定)

首先,利用平行平板方式在對(duì)實(shí)施例、比較例的密封用樹脂片加壓的同時(shí)進(jìn)行加熱,使之熱固化。此時(shí),在以壓力3MPa、溫度90℃加熱5分鐘后,以150℃加熱30分鐘。

然后,進(jìn)行了熱固化后的這些密封用樹脂片的導(dǎo)熱率的測(cè)定。導(dǎo)熱率由下式求出。將結(jié)果表示于表1中。

(導(dǎo)熱率)=(熱擴(kuò)散系數(shù))×(比熱)×(比重)

<熱擴(kuò)散系數(shù)>

制作出密封用樹脂片后,以壓力3MPa、溫度90℃加熱5分鐘后,以150℃加熱30分鐘。使用該樣品,利用氙閃光燈法熱測(cè)定裝置(Netzsch Japan公司制、LFA447Nanoflash)測(cè)定出熱擴(kuò)散系數(shù)。

<比熱>

使用DSC(TA Instrument制、Q-2000)利用依照J(rèn)IS-7123的標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法求出。

<比重>

使用電子天平(株式會(huì)社島津制作所制、AEL-200)利用阿基米德法測(cè)定。

(密封性評(píng)價(jià))

將形成有鋁梳形電極的以下的規(guī)格的SAW芯片在下述接合條件下安裝于陶瓷基板上,制作出具備陶瓷基板及安裝于陶瓷基板上的SAW芯片的SAW芯片安裝基板。SAW芯片與陶瓷基板之間的間隙寬度為20μm。

<SAW芯片>

芯片尺寸:1.2mm見方(厚150μm)

凸塊材質(zhì):Au(高20μm)

凸塊數(shù):6個(gè)凸塊

芯片數(shù):100個(gè)(10個(gè)×10個(gè))

<接合條件>

裝置:松下電工(株)制

接合條件:200℃、3N、1sec、超聲波功率2W

在SAW芯片安裝基板上配置了密封用樹脂片。

然后,在以下所示的條件下,利用平行平板方式進(jìn)行真空加壓,將SAW芯片嵌入密封用樹脂片。

<真空加壓條件>

溫度:60℃

加壓力:4MPa

真空度:1.6kPa

加壓時(shí)間:1分鐘

在向大氣開放后,再在以下所示的條件下進(jìn)行第一次熱固化處理。

<第一次熱固化處理?xiàng)l件>

溫度:90℃

加壓力:3MPa

加壓時(shí)間:5分鐘

使所得的密封體在基板與密封樹脂(密封用樹脂片)的界面處剝離,露出SAW芯片的元件面。其后,利用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行了觀察。將密封用樹脂片對(duì)SAW芯片的追隨性良好、在SAW芯片與密封用樹脂片之間沒有空隙的狀態(tài)下將SAW芯片密封的情況評(píng)價(jià)為“○”,將密封用樹脂片的追隨性差、在SAW芯片與密封用樹脂片之間有空隙的狀態(tài)下將SAW芯片密封的情況評(píng)價(jià)為“×”。將結(jié)果表示于表1中。

[表1]

符號(hào)的說(shuō)明

11 中空密封用樹脂片,11a 支承體,13 SAW芯片,16 密封體,18 中空封裝體。

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