本發(fā)明涉及中空型電子器件密封用片、中空型電子器件封裝體的制造方法及中空型電子器件封裝體。
背景技術(shù):
一直以來,在對(duì)電子器件與基板之間為中空結(jié)構(gòu)的中空型電子器件進(jìn)行樹脂密封而制作中空型電子器件封裝體時(shí),作為密封樹脂,有時(shí)使用片狀密封樹脂(例如,參見專利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-19714號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)問題
作為上述封裝體的制造方法,可舉出:在配置于被粘物上的一個(gè)或多個(gè)電子器件上配置片狀的密封樹脂,接著,朝著使電子器件與片狀的密封樹脂靠近的方向進(jìn)行加壓,將電子器件埋入片狀的密封樹脂中,隨后,對(duì)片狀的密封樹脂進(jìn)行熱固化的方法。
在采用上述方法的情況下,密封樹脂的一部分進(jìn)入到電子器件與被粘物之間的中空部。然而,存在在每個(gè)封裝體中該進(jìn)入量的偏差大的問題。
本發(fā)明鑒于上述問題而完成,其目的在于,提供能夠抑制進(jìn)入到電子器件與被粘物之間的中空部的樹脂的量在每個(gè)封裝體中發(fā)生偏差的中空型電子器件密封用片。
另外,本發(fā)明還提供能夠抑制進(jìn)入到電子器件與被粘物之間的中空部的樹脂的量在每個(gè)封裝體中發(fā)生偏差的中空型電子器件封裝體的制造 方法。
另外,本發(fā)明還提供具有該中空型電子器件密封用片的中空型電子器件封裝體。
用于解決問題的手段
為了達(dá)成如上所述的目的,本發(fā)明人首先對(duì)進(jìn)入到中空部的樹脂的量在每個(gè)封裝體中發(fā)生偏差的理由進(jìn)行了深入研究。結(jié)果查明:在采用上述方法的情況下,將電子器件埋入密封樹脂后,在熱固化時(shí),首先,密封樹脂的一部分會(huì)因熱而變成低粘度等,而流動(dòng)到中空部并進(jìn)入到其中,之后,隨著熱固化從而樹脂變成高粘度,從而使樹脂的進(jìn)入停止。而且查明:熱固化時(shí)的樹脂的流動(dòng)量在每個(gè)封裝體中大不相同,因而難以對(duì)其進(jìn)行控制。
本申請(qǐng)發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)能夠通過采用下述的構(gòu)成來解決上述的問題,以至完成本發(fā)明。
即,本發(fā)明的中空型電子器件密封用片,其特征在于,利用下述膠凝時(shí)間的測(cè)定方法測(cè)定的時(shí)間T為400秒以下。
<膠凝時(shí)間的測(cè)定方法>
所述膠凝時(shí)間的測(cè)定方法包括:
準(zhǔn)備膠凝時(shí)間測(cè)定用的樣品的步驟X;以及
在下述測(cè)定條件下開始上述樣品的儲(chǔ)藏彈性模量的測(cè)定,并測(cè)定從開始至儲(chǔ)藏彈性模量達(dá)到10MPa的時(shí)間T的步驟Y。
<測(cè)定條件>
測(cè)定裝置:流變儀
測(cè)定溫度:170℃
測(cè)定方法:平行板法(パラレルプレート)
板直徑:8mm
模式:溫度恒定
應(yīng)變:0.05%
頻率:1Hz
間隙:0.8mm
將時(shí)間T(膠凝時(shí)間)的測(cè)定時(shí)的測(cè)定溫度設(shè)定成的170℃是假設(shè)在使用了該中空型電子器件密封用片的中空型電子器件封裝體的制造中,使中空型電子器件密封用片熱固化的溫度。
根據(jù)上述構(gòu)成,由于時(shí)間T(膠凝時(shí)間)為400秒以下,因此可以說在170℃的粘度的上升速度較快。因此,若使用該中空型電子器件密封用片,則在從埋入電子器件后到熱固化結(jié)束的期間,可以減少電子器件與被粘物之間的中空部的樹脂的進(jìn)入量(移動(dòng)量)。
這樣,根據(jù)上述構(gòu)成,而在實(shí)際的中空型電子器件封裝體的制造中,在難以控制樹脂向中空部的進(jìn)入量的熱固化時(shí)可以抑制樹脂的移動(dòng)量。結(jié)果能夠抑制進(jìn)入到中空部的樹脂的量在每個(gè)封裝體中發(fā)生偏差的情形。
在上述構(gòu)成中,熱固化前的90℃下的粘度優(yōu)選為400kPa·s以下。
若熱固化前的90℃下的粘度為400kPa·s以下,則埋入電子器件時(shí)的粘度適度變低。因此,在埋入時(shí),能夠使樹脂進(jìn)入到電子器件與被粘物之間的中空部。需要說明的是,在實(shí)際的中空型電子器件封裝體的制造中,樹脂向中空部的進(jìn)入量比較容易控制。即,根據(jù)上述構(gòu)成,在容易控制樹脂向中空部的進(jìn)入量的埋入時(shí),可以使樹脂進(jìn)入到中空部,并且在控制難以進(jìn)行的熱固化時(shí),可以抑制樹脂的移動(dòng)量。結(jié)果能夠進(jìn)一步抑制進(jìn)入到中空部的樹脂的量在每個(gè)封裝體中發(fā)生偏差的情形。
在上述構(gòu)成中,熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量?jī)?yōu)選為8×109Pa以下。
若熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量為8×109Pa以下,則彈性較低,因此可以抑制封裝體的翹曲。
另外,本發(fā)明的中空型電子器件封裝體的制造方法,其特征在于,包括:
準(zhǔn)備將電子器件經(jīng)由凸塊固定于被粘物上的層疊體的工序;
準(zhǔn)備上述中空型電子器件密封用片的工序;
將上述中空型電子器件密封用片配置于上述層疊體的上述電子器件上的工序;
通過熱壓將上述電子器件埋入上述中空型電子器件密封用片的工序;和
在上述埋入工序后,使上述中空型電子器件密封用片熱固化而得到密封體的工序。
根據(jù)上述構(gòu)成,由于使用了上述中空型電子器件密封用片,因此在難以控制樹脂向中空部的進(jìn)入量的熱固化時(shí),可以抑制樹脂的移動(dòng)量。結(jié)果能夠抑制進(jìn)入到中空部的樹脂的量在每個(gè)封裝體中發(fā)生偏差的情形。
另外,本發(fā)明的中空型電子器件封裝體,其特征在于,具有上述中空型電子器件密封用片。
發(fā)明效果
根據(jù)上述構(gòu)成,由于具有上述中空型電子器件密封用片,因此可以抑制進(jìn)入到中空部的樹脂的量在每個(gè)封裝體中發(fā)生偏差的情形。
附圖說明
圖1為本實(shí)施方式的中空型電子器件密封用片的剖面示意圖。
圖2(a)為用于說明對(duì)進(jìn)入量X1及進(jìn)入量Y1進(jìn)行測(cè)定的程序的剖面示意圖,(b)為其俯視圖。
圖3為用于說明對(duì)進(jìn)入量X1及進(jìn)入量Y1進(jìn)行測(cè)定的程序的剖面示意圖。
圖4為用于說明對(duì)進(jìn)入量X1及進(jìn)入量Y1進(jìn)行測(cè)定的程序的剖面示意圖。
圖5為用于說明對(duì)進(jìn)入量X1及進(jìn)入量Y1進(jìn)行測(cè)定的程序的剖面示意圖。
圖6為圖5的部分放大圖。
圖7為用于說明本實(shí)施方式的中空型電子器件封裝體的制造方法的剖面示意圖。
圖8為用于說明本實(shí)施方式的中空型電子器件封裝體的制造方法的剖面示意圖。
圖9為用于說明本實(shí)施方式的中空型電子器件封裝體的制造方法的剖面示意圖。
圖10為用于說明本實(shí)施方式的中空型電子器件封裝體的制造方法的 剖面示意圖。
圖11為用于說明本實(shí)施方式的中空型電子器件封裝體的制造方法的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。但是,本發(fā)明并不僅限定為這些實(shí)施方式。
(中空型電子器件密封用片)
圖1為本實(shí)施方式的中空型電子器件密封用片的剖面示意圖。如圖1所示,中空型電子器件密封用片11(以下,也稱作“密封用片11”)代表性的以層疊于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等的隔片11a上的狀態(tài)來提供。需要說明的是,為了容易地進(jìn)行密封用片11的剝離而可以對(duì)隔片11a實(shí)施脫模處理。
需要說明的是,在本實(shí)施方式中,對(duì)僅在中空型電子器件密封用片的一個(gè)面層疊有隔片的情況進(jìn)行說明,但是,本發(fā)明并不限定于該例,也可以在中空型電子器件密封用片的兩面層疊隔片。此時(shí),可以在將要使用之前剝離一面的隔片來使用。另外,在本發(fā)明中,中空型電子器件密封用片也可以不層疊于隔片而以單獨(dú)的中空型電子器件密封用片的形式來提供。另外,在不違反本發(fā)明主旨的范圍內(nèi),也可以在中空型電子器件密封用片上層疊其他層。
密封用片11利用下述膠凝時(shí)間的測(cè)定方法測(cè)定的時(shí)間T為400秒以下。上述時(shí)間T(膠凝時(shí)間)優(yōu)選為380秒以下、更優(yōu)選為350秒以下。另外,上述時(shí)間T越短越優(yōu)選,例如為120秒以上。
<膠凝時(shí)間的測(cè)定方法>
所述膠凝時(shí)間的測(cè)定方法包括:
準(zhǔn)備膠凝時(shí)間測(cè)定用的樣品的步驟X;以及
在下述測(cè)定條件下開始上述樣品的儲(chǔ)藏彈性模量的測(cè)定,并測(cè)定從開始至儲(chǔ)藏彈性模量達(dá)到10MPa的時(shí)間T的步驟Y。
<測(cè)定條件>
測(cè)定裝置:流變儀
測(cè)定溫度:170℃
測(cè)定方法:平行板法
板直徑:8mm
模式:溫度恒定
應(yīng)變:0.05%
頻率:1Hz
間隙:0.8mm
由于時(shí)間T為400秒以下,因此可以說170℃下的粘度的上升速度較快。因此,若使用該密封用片11,則在從埋入電子器件后到熱固化結(jié)束的期間,可以減少電子器件與被粘物之間的中空部的樹脂的進(jìn)入量(移動(dòng)量)。
這樣,根據(jù)密封用片11,而在實(shí)際的中空型電子器件封裝體的制造中,在難以控制樹脂向中空部的進(jìn)入量的熱固化時(shí),可以抑制樹脂的移動(dòng)量。結(jié)果是能夠抑制進(jìn)入到中空部的樹脂的量在每個(gè)封裝體中發(fā)生偏差的情形。
作為控制上述時(shí)間T的方法,可列舉:選擇后文將要說明的固化促進(jìn)劑的種類、量;使用多官能化的環(huán)氧樹脂;使用多官能化的酚醛樹脂等。
密封用片11在熱固化前的90℃下的粘度優(yōu)選為400kPa·s以下。上述熱固化前的90℃下的粘度更優(yōu)選為150kPa·s以上且380kPa·s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為200kPa·s以上且350kPa·s以下。若上述熱固化前的90℃下的粘度為400kPa·s以下,則埋入電子器件時(shí)的粘度適度變低。因此,在埋入時(shí),可以使樹脂進(jìn)入到電子器件與被粘物之間的中空部。需要說明的是,在實(shí)際的中空型電子器件封裝體的制造中,樹脂向中空部的進(jìn)入量比較容易控制。即,根據(jù)密封用片11,在容易控制樹脂向中空部的進(jìn)入量的埋入時(shí),可以使樹脂進(jìn)入到中空部,并且在難以控制樹脂向中空部的進(jìn)入量的熱固化時(shí),可以抑制樹脂的移動(dòng)量。結(jié)果能夠抑制進(jìn)入到中空部的樹脂的量在每個(gè)封裝體中發(fā)生偏差的情形。
另一方面,若上述熱固化前的90℃下的粘度為150kPa·s以上,則可以防止埋入時(shí)的侵入量過多。
作為密封用片11的90℃下的粘度的控制方法,可列舉:對(duì)下述的熱塑性樹脂的種類、含量、無機(jī)填充劑的含量等進(jìn)行調(diào)整的方法;通過制作用于形成密封用片11的清漆或混煉物時(shí)的攪拌條件來進(jìn)行調(diào)整的方法等。
密封用片11在熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量?jī)?yōu)選為8×109Pa以下、更優(yōu)選為1×105Pa以上1×109Pa以下、進(jìn)一步優(yōu)選為1×106Pa以上8×108Pa以下。若熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量為8×109Pa以下,則彈性較低,因此可以抑制封裝體的翹曲。另外,若熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量為1×105Pa以上,則可以確保長(zhǎng)期可靠性。
作為密封用片11的熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量的控制方法,可列舉通過無機(jī)填充劑的添加量、熱塑性樹脂的添加量進(jìn)行調(diào)整的方法等。
密封用片11利用下述步驟A~步驟G的程序測(cè)定得到的進(jìn)入量X1優(yōu)選為0μm以上且30μm以下、更優(yōu)選為3μm以上且25μm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為5μm以上且23μm以下。另外,從進(jìn)入量Y1減去進(jìn)入量X1所得的值(Y1-X1)優(yōu)選為30μm以下、更優(yōu)選為15μm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為10μm以下。
步驟A:準(zhǔn)備將下述樣式的4個(gè)模型芯片經(jīng)由樹脂凸塊安裝到玻璃基板(縱6cm、橫10cm、厚1.3mm)上后的模型芯片安裝基板;
步驟B:準(zhǔn)備縱2cm、橫2cm、厚210μm的尺寸的中空型電子器件密封用片的樣品;
步驟C:將上述樣品配置到上述模型芯片安裝基板的上述模型芯片上;
步驟D:在下述埋入條件下將上述模型芯片埋入上述樣品中;
步驟E:在上述步驟D之后,對(duì)進(jìn)入到上述模型芯片與上述玻璃基板之間的中空部的、構(gòu)成上述樣品的樹脂的進(jìn)入量X1進(jìn)行測(cè)定;
步驟F:在上述步驟E之后,在170℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中放置2小時(shí),使上述樣品熱固化而得到密封體樣品;以及
步驟G:對(duì)上述密封體樣品中的進(jìn)入到上述中空部的上述樹脂的進(jìn)入量Y1進(jìn)行測(cè)定。
<模型芯片的樣式>
芯片尺寸為縱3mm、橫3mm、厚200μm,形成有高50μm的樹脂凸塊。相鄰的芯片間的距離W:0.5mm
<埋入條件>
擠壓方法:平板擠壓
溫度:90℃
加壓力:1.2MPa
擠壓時(shí)的真空度:10torr
擠壓時(shí)間:1分鐘
以下,對(duì)求出進(jìn)入量X1、以及從進(jìn)入量Y1減去進(jìn)入量X1所得的值的方法進(jìn)行說明。
圖2的(a)為用于對(duì)測(cè)定進(jìn)入量X1及進(jìn)入量Y1的程序進(jìn)行說明的剖面示意圖,(b)為其俯視圖。圖3~圖5為用于對(duì)測(cè)定進(jìn)入量X1及進(jìn)入量Y1的程序進(jìn)行說明的剖面示意圖。圖6為圖5的部分放大圖。
(步驟A)
在步驟A中,如圖2(a)及圖2(b)所示,準(zhǔn)備將4個(gè)模型芯片113經(jīng)由樹脂凸塊113a安裝于玻璃基板112(縱6cm、橫10cm、厚1.3mm)后的模型芯片安裝基板115。模型芯片113的樣式如下述所示。更具體而言,模型芯片安裝基板115通過實(shí)施例記載的方法來準(zhǔn)備。
<模型芯片113的樣式>
芯片尺寸為縱3mm、橫3mm、厚200μm,形成有高50μm的樹脂凸塊113a。相鄰的芯片間的距離W:0.5mm
(步驟B)
在步驟B中,如圖3所示,準(zhǔn)備尺寸為縱2cm、橫2cm、厚210μm的樣品111。樣品111是使用與密封用片11相同的材料并制成縱2cm、橫2cm、厚210μm的尺寸的樣品。在本實(shí)施方式中,對(duì)將樣品111層疊于隔片111a上的情況進(jìn)行說明。樣品111例如可以通過以下方式來制作:首先,制作縱10cm以上、橫10cm以上、厚220μm的密封用片11,之后,切割成縱2cm、橫2cm、厚210μm的尺寸。需要說明的是,密封用片11本身無需為縱2cm、橫2cm、厚210μm的尺寸。
(步驟C)
在步驟C中,如圖4所示,將樣品111配置于模型芯片安裝基板115的模型芯片113上。例如,將模型芯片安裝基板115以固定有模型芯片113的面朝上的方式配置于下側(cè)加熱板122上,并且在模型芯片113面上配置樣品111。在該步驟中,可以首先在下側(cè)加熱板122上配置模型芯片安裝基板115,之后,在模型芯片安裝基板115上配置樣品111,也可以先將樣品111層疊于模型芯片安裝基板115上,之后,將層疊了模型芯片安裝基板115和樣品111的層疊物配置于下側(cè)加熱板122上。
(步驟D)
在步驟C之后的步驟D中,如圖5所示,在下述埋入條件下將模型芯片113埋入樣品111(密封)。具體而言,在下述埋入條件下,利用平板擠壓所具備的下側(cè)加熱板122和上側(cè)加熱板124進(jìn)行熱壓,將模型芯片113埋入樣品111。之后,在大氣壓、常溫(25℃)下放置。放置時(shí)間設(shè)為24小時(shí)以內(nèi)。
<埋入條件>
擠壓方法:平板擠壓
溫度:90℃
加壓力:1.2MPa
擠壓時(shí)的真空度:10torr
擠壓時(shí)間:1分鐘
(步驟E)
在步驟D之后的步驟E中,對(duì)進(jìn)入到模型芯片113與玻璃基板112之間的中空部114的、構(gòu)成樣品111的樹脂的進(jìn)入量X1進(jìn)行測(cè)定(參照?qǐng)D6)。進(jìn)入量X1設(shè)為從模型芯片113的端部進(jìn)入中空部114的樹脂的最大到達(dá)距離。
(步驟F)
在上述步驟E之后,將在樣品111中埋入了模型芯片113的結(jié)構(gòu)體在170℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中放置2小時(shí),使樣品111熱固化,得到密封體樣品。
(步驟G)
在上述步驟F之后,對(duì)上述樹脂向上述密封體樣品的中空部114的的進(jìn)入量Y1進(jìn)行測(cè)定。進(jìn)入量Y1設(shè)為樹脂從模型芯片113的端部向中空部114進(jìn)入的最大到達(dá)距離。
之后,求出從進(jìn)入量Y1減去進(jìn)入量X1所得的值。
以上,對(duì)求出進(jìn)入量X1、及從進(jìn)入量Y1減去進(jìn)入量X1所得的值的方法進(jìn)行了說明。
密封用片11如上述所示利用步驟A~步驟G的程序所測(cè)定的進(jìn)入量X1優(yōu)選為0μm以上且30μm以下。另外,從進(jìn)入量Y1減去上述進(jìn)入量X1所得的值優(yōu)選為30μm以下。
若上述進(jìn)入量X1為0μm以上且30μm以下,則在實(shí)際的中空型電子器件封裝體的制造中,將電子器件埋入密封用片11時(shí),可以使樹脂適度地進(jìn)入電子器件與被粘物之間的中空部。
另外,若從上述進(jìn)入量Y1減去上述進(jìn)入量X1所得的值為30μm以下,則在實(shí)際的中空型電子器件封裝體的制造中,可以抑制使密封用片11熱固化時(shí)的、中空部的樹脂的流動(dòng)。
需要說明的是,使用進(jìn)入量X1、及從進(jìn)入量Y1減去上述進(jìn)入量X1所得的值對(duì)密封用片11的物性進(jìn)行的評(píng)價(jià)是為了在設(shè)想的條件下對(duì)實(shí)際的中空型電子器件封裝體的制造進(jìn)行評(píng)價(jià)。但是,這些評(píng)價(jià)的條件當(dāng)然會(huì)與實(shí)際的中空型電子器件封裝體的制造的條件不同。
另外,上述進(jìn)入量Y1優(yōu)選為90μm以下、更優(yōu)選為60μm以下。在中空型電子器件封裝體中,形成于凸塊、電子器件的工作面大多設(shè)置于從電子器件的端部起沿中空部方向的距離為90μm以上的內(nèi)側(cè)。因此,若上述進(jìn)入量Y1為60μm以下,則能夠作為中空型電子器件封裝體使其可靠地發(fā)揮功能。
密封用片11優(yōu)選包含環(huán)氧樹脂及酚醛樹脂。由此,得到良好的熱固化性。
作為環(huán)氧樹脂,并無特別限定。可以使用例如三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂、甲酚線型酚醛型環(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、二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、苯酚線型酚醛型環(huán)氧樹脂、苯氧基樹脂等各種環(huán) 氧樹脂。這些環(huán)氧樹脂可以單獨(dú)使用,也可以并用2種以上。
從確保環(huán)氧樹脂的固化后的韌性及環(huán)氧樹脂的反應(yīng)性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選環(huán)氧當(dāng)量為150~250、軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)為50~130℃且在常溫下為固態(tài)的環(huán)氧樹脂,其中,從成型性及可靠性的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂等。
酚醛樹脂只要為與環(huán)氧樹脂之間發(fā)生固化反應(yīng)的酚醛樹脂,則并無特別限定??梢允褂美绫椒泳€型酚醛樹脂、苯酚芳烷基樹脂、聯(lián)苯芳烷基樹脂、二環(huán)戊二烯型酚醛樹脂、甲酚線型酚醛樹脂、甲階酚醛樹脂等。這些酚醛樹脂可以單獨(dú)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)出發(fā),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,其中,從固化反應(yīng)性高且價(jià)格低廉的觀點(diǎn)出發(fā),可以適合使用苯酚線型酚醛樹脂。另外,從可靠性的觀點(diǎn)出發(fā),還可以適合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。
從固化反應(yīng)性的觀點(diǎn)出發(fā),環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的配合比例優(yōu)選按照相對(duì)于環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基1當(dāng)量而使酚醛樹脂中的羥基的合計(jì)達(dá)到0.7~1.5當(dāng)量的方式來配合,更優(yōu)選為0.9~1.2當(dāng)量。
密封用片11中的環(huán)氧樹脂及酚醛樹脂的合計(jì)含量的下限優(yōu)選為2重量%以上,更優(yōu)選為3重量%以上。若為5.0重量%以上,則得到良好的對(duì)電子器件、基板等的粘接力。另一方面,上述合計(jì)含量的上限優(yōu)選為25重量%以下、更優(yōu)選為20重量%以下。若為25重量%以下,則可以使密封用片的吸濕性降低。
密封用片11優(yōu)選包含熱塑性樹脂。由此可以使所得密封用片的耐熱性、撓性、強(qiáng)度提高。
作為熱塑性樹脂,可列舉天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚酰亞胺樹脂、6-尼龍或6,6-尼龍等聚酰胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸類樹脂、PET或PBT等飽和聚酯樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、氟樹脂、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯嵌段共聚物等。這些熱塑性樹脂可以單獨(dú)使用或者并用2種以上使用。其 中,從容易得到撓性、與環(huán)氧樹脂的分散性良好的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選丙烯酸類樹脂。
作為上述丙烯酸類樹脂,并無特別限定,可列舉:以具有碳數(shù)30以下、尤其是碳數(shù)4~18的直鏈或支鏈的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯中的1種或2種以上作為成分的聚合物(丙烯酸類共聚物)等。作為上述烷基,可列舉例如甲基、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、十八烷基或十二烷基等。
上述丙烯酸類樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選為50℃以下、更優(yōu)選為-70~20℃、進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為-50~0℃。通過使該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃以下,從而可以使片具有撓性。
在上述丙烯酸類樹脂中,優(yōu)選重均分子量為5萬以上的丙烯酸類樹脂,更優(yōu)選重均分子量為10萬~200萬的丙烯酸類樹脂,進(jìn)一步優(yōu)選重均分子量為30萬~160萬的丙烯酸類樹脂。若為上述數(shù)值范圍內(nèi),則可以進(jìn)一步提高密封用片11的粘度和撓性。需要說明的是,重均分子量是利用GPC(凝膠滲透色譜)進(jìn)行測(cè)定、并利用聚苯乙烯換算而算出的值。
另外,作為形成上述聚合物的其他單體,并無特別限定,可列舉例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等之類的含羧基單體;馬來酸酐或衣康酸酐等之類的酸酐單體;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或甲基丙烯酸(4-羥基甲基環(huán)己基)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-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙烷磺酸、(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;或者2-羥基乙基丙烯?;姿狨サ戎惖暮姿峄鶈误w。其中,從與環(huán)氧樹脂反應(yīng)、能夠提高密封用片11的粘度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選包含含羧基單體、含縮水甘油基(環(huán)氧基)單體、含羥基單體中的至少1種。
密封用片11中的熱塑性樹脂的含量?jī)?yōu)選為8重量%以上、更優(yōu)選為10重量%以上。若上述含量為8重量%以上,則得到密封用片的柔軟性、撓性。密封用片11中的熱塑性樹脂的含量?jī)?yōu)選為20重量%以下、更優(yōu)選為18重量%以下。若為18重量%以下,則密封用片對(duì)電子器件或基板的粘接性良好。
密封用片11優(yōu)選含有無機(jī)填充劑。
上述無機(jī)填充劑并無特別限定,可以使用以往公知的各種填充劑,可列舉例如石英玻璃、滑石、二氧化硅(熔融二氧化硅、結(jié)晶性二氧化硅等)、氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氮化硼的粉末。它們可以單獨(dú)使用或并用2種以上。其中,從能夠良好地降低線膨脹系數(shù)的理由出發(fā),優(yōu)選二氧化硅、氧化鋁,更優(yōu)選二氧化硅。
作為二氧化硅,優(yōu)選二氧化硅粉末,更優(yōu)選熔融二氧化硅粉末。作為熔融二氧化硅粉末,可列舉球狀熔融二氧化硅粉末、破碎熔融二氧化硅粉末,從流動(dòng)性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選球狀熔融二氧化硅粉末。
密封用片11優(yōu)選含有69~86體積%的范圍內(nèi)的無機(jī)填充劑。上述含量更優(yōu)選為75體積%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為78體積%以上。若含有69~86體積%的范圍內(nèi)的無機(jī)填充劑,則可以使熱膨脹系數(shù)接近于SAW芯片13。結(jié)果可以抑制封裝體的翹曲。此外,若含有69~86體積%的范圍內(nèi)的無機(jī)填充劑,則可以降低吸水率。
在上述無機(jī)填充劑為二氧化硅的情況下,上述無機(jī)填充劑的含量也可以以“重量%”為單位進(jìn)行說明。密封用片11中的二氧化硅的含量?jī)?yōu)選為60~88重量%、更優(yōu)選為70~85重量%。
無機(jī)填充劑的平均粒徑優(yōu)選使用20μm以下的范圍的平均粒徑,更優(yōu)選使用0.1~15μm的范圍的平均粒徑,特別優(yōu)選使用0.5~10μm的范圍的平均粒徑。
另外,作為上述無機(jī)填充劑,可以使用平均粒徑不同的2種以上的無機(jī)填充劑。在使用平均粒徑不同的2種以上的無機(jī)填充劑的情況下,上述的“無機(jī)填充劑的平均粒徑為20μm以下”是指無機(jī)填充劑整體的平均粒徑為20μm以下。
上述無機(jī)填充劑的形狀并無特別限定,可以為球狀(包括橢圓體 狀。)、多面體狀、多角柱狀、扁平形狀、不定形狀等任意的形狀,但是,從中空結(jié)構(gòu)附近的高填充狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)、適度的流動(dòng)性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選球狀。
密封用片11所含有的上述無機(jī)填充劑優(yōu)選在利用激光衍射散射法測(cè)定的粒度分布中具有2個(gè)峰。這樣的無機(jī)填充劑例如可以通過將平均粒徑不同的2種無機(jī)填充劑混合來得到。若使用在粒度分布中具有2個(gè)峰的無機(jī)填充劑,則可以以高密度填充無機(jī)填充劑。結(jié)果能夠進(jìn)一步增多無機(jī)填充劑的含量。
上述2個(gè)峰并無特別限定,優(yōu)選使粒徑較大一側(cè)的峰處于3~30μm的范圍內(nèi)、并且使粒徑較小一側(cè)的峰處于0.1~1μm的范圍內(nèi)。若上述2個(gè)峰處于上述數(shù)值范圍內(nèi),則能夠進(jìn)一步增多無機(jī)填充劑的含量。
上述粒度分布具體而言可以利用以下的方法得到。
(a)將密封用片11放入坩堝中,在大氣氣氛下以700℃強(qiáng)熱2小時(shí),使其灰化。
(b)使所得的灰分分散到純水中,進(jìn)行10分鐘超聲波處理,使用激光衍射散射式粒度分布測(cè)定裝置(Beckman Coulter公司制、“LS 13 320”;濕式法),求出粒度分布(體積基準(zhǔn))。
需要說明的是,作為密封用片11的組成,除無機(jī)填充劑以外,還有有機(jī)成分,由于實(shí)質(zhì)上所有的有機(jī)成分都會(huì)因上述的強(qiáng)熱處理而燒失,因此將所得的灰分看作無機(jī)填充劑來進(jìn)行測(cè)定。需要說明的是,平均粒徑的計(jì)算也可以與粒度分布同時(shí)進(jìn)行。
關(guān)于密封用片11,優(yōu)選對(duì)無機(jī)填充劑預(yù)先用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理。
作為上述硅烷偶聯(lián)劑,只要是具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基、且能夠進(jìn)行無機(jī)填充劑的表面處理的硅烷偶聯(lián)劑,則并無特別限定。作為上述硅烷偶聯(lián)劑的具體例,可列舉3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基辛基三乙氧基硅烷。其中,從反應(yīng)性和成本的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
在利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)無機(jī)填充劑的表面進(jìn)行處理的情況下,會(huì)產(chǎn)生逸出氣體(例如甲醇)。因此,若在制作密封用片11的前面階段預(yù)先利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)無機(jī)填充劑進(jìn)行表面處理,則可以在此階段排除一定程度的逸出氣體。結(jié)果在制作密封用片11時(shí)能夠抑制封閉在片材內(nèi)的逸出氣體的量,可以減少空隙的產(chǎn)生。
在密封用片11含有預(yù)先被作為硅烷偶聯(lián)劑的具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物進(jìn)行了表面處理的無機(jī)填充劑的情況下,相對(duì)于無機(jī)填充劑100重量份,上述無機(jī)填充劑優(yōu)選預(yù)先用0.5~2重量份的硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理。
若利用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行無機(jī)填充劑的表面處理,則可以抑制密封用片11的粘度變得過大,但是若硅烷偶聯(lián)劑的量多,則逸出氣體的產(chǎn)生量也增加。因此,即使對(duì)無機(jī)填充劑預(yù)先進(jìn)行了表面處理,也會(huì)因制作密封用片11時(shí)產(chǎn)生的逸出氣體而使密封用片11的性能降低。另一方面,若硅烷偶聯(lián)劑的量少,則存在粘度變得過大的情況。因此,若預(yù)先利用相對(duì)于無機(jī)填充劑100重量份為0.5~2重量份的硅烷偶聯(lián)劑對(duì)無機(jī)填充劑進(jìn)行表面處理,則在能夠適當(dāng)降低粘度的同時(shí),也能夠抑制由逸出氣體導(dǎo)致的性能降低。
在密封用片11含有預(yù)先被作為硅烷偶聯(lián)劑的具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物進(jìn)行了表面處理的無機(jī)填充劑、并且使用混合有兩種平均粒徑不同的無機(jī)填充劑而成的無機(jī)填充劑作為上述無機(jī)填充劑的情況下,優(yōu)選至少預(yù)先用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)平均粒徑較小的無機(jī)填充劑進(jìn)行表面處理。平均粒徑較小的無機(jī)填充劑的比表面積更大,因此更能抑制粘度的上升。
另外,在使用混合有兩種平均粒徑不同的無機(jī)填充劑而成的無機(jī)填充劑作為上述無機(jī)填充劑的情況下,更優(yōu)選預(yù)先用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)平均粒徑較小的無機(jī)填充劑與平均粒徑較大的無機(jī)填充劑兩者進(jìn)行表面處理。此時(shí),能夠進(jìn)一步抑制粘度的上升。
密封用片11優(yōu)選包含固化促進(jìn)劑。
作為固化促進(jìn)劑,只要是能使環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂的固化進(jìn)行的物質(zhì),則并無特別限定,但是,優(yōu)選為能夠使反應(yīng)開始溫度為130℃以下的 固化促進(jìn)劑。作為此種固化促進(jìn)劑,可列舉例如:2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2,4-二氨基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基均三嗪等。若使用能夠使反應(yīng)開始溫度為130℃以下的固化促進(jìn)劑,則由于在130℃以下開始熱固化,因此在從埋入電子器件后到熱固化結(jié)束為止的期間,能夠進(jìn)一步減少進(jìn)入到電子器件與被粘物之間的中空部的樹脂的進(jìn)入量(移動(dòng)量)。其中,從反應(yīng)溫度和保存性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑。
需要說明的是,在本說明書中,反應(yīng)開始溫度是指在DSC測(cè)定中開始發(fā)熱的溫度(并非從反應(yīng)開始到峰為止的拐點(diǎn)處的切線與基線的交點(diǎn)的溫度)。
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0.1~5重量份。
密封用片11可以根據(jù)需要包含阻燃劑成分。由此,能夠減小因部件短路、發(fā)熱等而起火時(shí)的燃燒擴(kuò)大。作為阻燃劑組分,可以使用例如: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。
密封用片11優(yōu)選包含顏料。作為顏料,并無特別限定,可以列舉出炭黑等。
密封用片11中的顏料的含量?jī)?yōu)選為0.1~2重量%。若為0.1重量%以上,則可以得到良好的標(biāo)記性。若為2重量%以下,則可以確保固化后的密封用片的強(qiáng)度。
需要說明的是,在樹脂組合物中,除了上述各成分以外,還可以根據(jù)需要適當(dāng)配合其他添加劑。
密封用片11的厚度并無特別限定,例如為100~2000μm。若在上述范圍內(nèi),則可以良好地密封電子器件。
密封用片11可以是單層結(jié)構(gòu),也可以是兩個(gè)以上的密封用片層疊而成的多層結(jié)構(gòu)。
[中空型電子器件密封用片的制造方法]
密封用片11可以通過如下方式來形成:將用于形成密封用片11的樹 脂等溶解、分散在適當(dāng)溶劑中,制備清漆,以規(guī)定厚度在隔片11a上涂布該清漆而形成涂膜后,在規(guī)定條件下干燥該涂膜。作為涂布方法,并無特別限定,可列舉例如:輥涂布、絲網(wǎng)涂布、凹版涂布等。另外,作為干燥條件,例如在干燥溫度70~160℃、干燥時(shí)間1~30分鐘的范圍內(nèi)實(shí)施。
另外,作為其他方法,也可以在支承體上涂布上述清漆而形成涂膜后,使涂膜在上述干燥條件下干燥而形成密封用片11。之后,將密封用片11與支承體一起貼合到隔片11a上。尤其是在密封用片11包含熱塑性樹脂(丙烯酸類樹脂)、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂的情況下,將它們?nèi)咳芙獾饺軇┲校?,再進(jìn)行涂布、干燥。作為溶劑,可列舉甲乙酮、醋酸乙酯、甲苯等。
另外,密封用片11可以通過混煉擠出進(jìn)行制造。作為通過混煉擠出進(jìn)行制造的方法,可列舉例如:將用于形成密封用片11的各成分利用混煉輥、加壓式捏合機(jī)、擠出機(jī)等公知的混煉機(jī)進(jìn)行熔融混煉,從而制備成混煉物,對(duì)所得的混煉物進(jìn)行塑加工而形成為片狀的方法等。
具體而言,通過在不冷卻熔融混煉后的混煉物而直接以高溫狀態(tài)進(jìn)行擠出成形,從而可以形成密封用片。作為這樣的擠出方法,并無特別限制,可列舉T型模頭擠出法、輥壓延法、輥混煉法、共擠出法、壓延成形法等。作為擠出溫度,優(yōu)選上述的各成分的軟化點(diǎn)以上,若考慮環(huán)氧樹脂的熱固化性及成形性,則例如為40~150℃、優(yōu)選為50~140℃、進(jìn)一步優(yōu)選為70~120℃。根據(jù)以上情況,可以形成密封用片11。
[中空型電子器件封裝體的制造方法]
本實(shí)施方式的中空型電子器件封裝體的制造方法至少包括:
準(zhǔn)備將電子器件經(jīng)由凸塊固定于被粘物上的層疊體的工序;
準(zhǔn)備中空型電子器件密封用片的工序;
將上述中空型電子器件密封用片配置于上述層疊體的上述電子器件上的工序;
通過熱壓將上述電子器件埋入上述中空型電子器件密封用片的工序;和
在上述埋入工序后,使上述中空型電子器件密封用片熱固化而得到 密封體的工序。
作為上述被粘物,并無特別限定,可列舉例如印刷布線基板、陶瓷基板、硅基板、金屬基板等。在本實(shí)施方式中,通過密封用片11對(duì)搭載在印刷布線基板12上的SAW芯片13進(jìn)行中空密封,制作中空封裝體。需要說明的是,SAW芯片13是指具有SAW(Surface Acoustic Wave)濾波器的芯片。即,在本實(shí)施方式中,對(duì)本發(fā)明的電子器件為具有SAW(Surface Acoustic Wave)濾波器的芯片的情況進(jìn)行說明。
圖7~圖11為用于對(duì)本實(shí)施方式的中空型電子器件封裝體的制造方法進(jìn)行說明的剖面示意圖。
(準(zhǔn)備層疊體的工序)
在本實(shí)施方式的中空封裝體的制造方法中,首先,準(zhǔn)備在印刷布線基板12上搭載有多個(gè)SAW芯片13(SAW濾波器13)的層疊體15(參照?qǐng)D7)。SAW芯片13可以通過利用公知方法對(duì)形成有規(guī)定的梳狀電極的壓電晶體進(jìn)行切割使其單片化而形成。在將SAW芯片13搭載到印刷布線基板12時(shí),可以使用倒裝芯片接合機(jī)、芯片接合機(jī)等公知的裝置。SAW芯片13與印刷布線基板12經(jīng)由凸塊13a進(jìn)行電連接。另外,在SAW芯片13與印刷布線基板12之間維持有中空部14,而不會(huì)阻礙SAW濾波器表面的表面彈性波的傳播。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)設(shè)定,通常為10~100μm左右。
(準(zhǔn)備中空型電子器件密封用片的工序)
另外,在本實(shí)施方式的中空封裝體的制造方法中,準(zhǔn)備密封用片11(參照?qǐng)D1)。
(配置中空型電子器件密封用片的工序)
接著,如圖8所示,將層疊體15按照使固定有SAW芯片13的面朝上的方式配置在下側(cè)加熱板22上,并且在SAW芯片13面上配置密封用片11。在該工序中,可以首先在下側(cè)加熱板22上配置層疊體15,之后在層疊體15上配置密封用片11,也可以先將密封用片11層疊于層疊體15上,之后將層疊有層疊體15和密封用片11的層疊物配置于下側(cè)加熱板22上。
(將電子器件埋入中空型電子器件密封用片的工序)
接著,如圖9所示,利用下側(cè)加熱板22和上側(cè)加熱板24進(jìn)行熱壓,將SAW芯片13埋入密封用片11。下側(cè)加熱板22及上側(cè)加熱板24可以為平板擠壓所具備的裝置。密封用片11作為用于保護(hù)SAW芯片13及其附帶的元件免受外部環(huán)境影響的密封樹脂發(fā)揮功能。
該埋入工序優(yōu)選按照如下方式進(jìn)行,即,使構(gòu)成密封用片11的樹脂的、進(jìn)入到SAW濾波器13與印刷布線基板12之間的中空部14的進(jìn)入量X2達(dá)到0μm以上且40μm以下。上述進(jìn)入量X2優(yōu)選為0μm以上且30μm以下。作為使上述進(jìn)入量X2為0μm以上且40μm以下的方法,可以通過調(diào)整密封用片11的粘度或者調(diào)整熱壓條件來達(dá)成。更具體而言,可列舉例如較高地設(shè)定壓力及溫度的方法。
具體而言,作為將SAW芯片13埋入密封用片11時(shí)的熱壓條件,根據(jù)密封用片11的粘度等而不同,溫度優(yōu)選為40~150℃、更優(yōu)選為60~120℃,壓力為例如0.1~10MPa、優(yōu)選為0.2~5MPa,時(shí)間為例如0.3~10分鐘、優(yōu)選為0.5~5分鐘。作為熱壓方法,可列舉平行平板擠壓、輥擠壓。其中,優(yōu)選平行平板擠壓。通過將熱壓條件設(shè)為上述數(shù)值范圍內(nèi),從而容易使進(jìn)入量X2為上述數(shù)值范圍內(nèi)。
另外,若考慮密封用片11與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)行擠壓。
作為上述減壓條件,壓力為例如0~20Torr、優(yōu)選為5~10Torr,減壓保持時(shí)間(從減壓開始到擠壓開始的時(shí)間)為例如5~600秒、優(yōu)選為10~300秒。
(隔片剝離工序)
接著,像本實(shí)施方式那樣,在直接以單面附有隔片的狀態(tài)使用密封用片11的情況下,剝離隔片11a(參照?qǐng)D10)。
(使其熱固化而得到密封體的工序)
接著,使密封用片11熱固化而得到密封體25。
得到該密封體的工序優(yōu)選按照如下方式進(jìn)行,即,得到密封體25的工序之后的狀態(tài)的、上述樹脂向中空部14的進(jìn)入量設(shè)為Y2時(shí),從上述進(jìn)入量Y2減去上述進(jìn)入量X2所得的值達(dá)到30μm以下。從上述進(jìn)入量Y2減去上述進(jìn)入量X2所得的值優(yōu)選為25μm以下。作為使從上述進(jìn)入量 Y2減去上述進(jìn)入量X2所得的值為30μm以下的方法,可以通過調(diào)整密封用片11的固化前的粘度、或者以使加熱時(shí)的固化速度變快的方式調(diào)整密封用片11的構(gòu)成材料來實(shí)現(xiàn)。具體而言,例如,可以通過選擇上述固化促進(jìn)劑來實(shí)現(xiàn)。
具體而言,作為熱固化處理的條件,根據(jù)密封用片11的粘度或構(gòu)成材料等而不同,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,可以根據(jù)需要進(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。
通過將熱固化處理的條件設(shè)為上述數(shù)值范圍內(nèi),從而使從埋入工序后到熱固化工序后為止的期間的樹脂的流動(dòng)距離、即從進(jìn)入量Y2減去上述進(jìn)入量X2所得的值容易為30μm以下。
在僅密封1個(gè)作為電子器件的SAW濾波器13的情況下,可以將密封體25作為1個(gè)中空型電子器件封裝體。另外,在將多個(gè)SAW濾波器13一并密封的情況下,通過分割為單個(gè)SAW濾波器,從而可以各自制成1個(gè)中空型電子器件封裝體。即,像本實(shí)施方式那樣,在將多個(gè)SAW濾波器13一并密封的情況下,還可以進(jìn)行下述的構(gòu)成。
(切割工序)
在熱固化工序之后,可以進(jìn)行密封體25的切割(參照?qǐng)D11)。由此,可以得到以SAW芯片13為單位的中空封裝體18(中空型電子器件封裝體)。
(基板安裝工序)
可以進(jìn)行如下的基板安裝工序,即,根據(jù)需要對(duì)中空封裝體18形成凸塊,再將其安裝到另一基板(未圖示)。將中空封裝體18安裝到基板時(shí),可以使用倒裝芯片接合機(jī)、芯片接合機(jī)等公知的裝置。
在上述的實(shí)施方式中,對(duì)本發(fā)明的中空型電子器件為具有可動(dòng)部的半導(dǎo)體芯片的SAW芯片13的情況進(jìn)行了說明。然而,本發(fā)明的中空型電子器件只要為在被粘物與電子器件之間具有中空部的電子器件,則并不 限定于該例。例如也可以為具有壓力傳感器、振動(dòng)傳感器等MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)作為可動(dòng)部的半導(dǎo)體芯片。
另外,在上述的本實(shí)施方式中,對(duì)使用中空型電子器件密封用片并利用平行平板擠壓而埋入電子器件的情況進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并不限定于該例,也可以在真空狀態(tài)的真空腔室內(nèi),利用脫模膜將電子器件與中空型電子器件密封用片的層疊物密閉后,向腔室內(nèi)導(dǎo)入大氣壓以上的氣體,將電子器件埋入中空型電子器件密封用片的熱固化性密封用片中。具體而言,可以通過日本特開2013-52424號(hào)公報(bào)中記載的方法將電子器件埋入中空型電子器件密封用片的熱固化性密封用片中。
實(shí)施例
以下,舉例對(duì)本發(fā)明的適合實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說明。其中,關(guān)于該實(shí)施例中記載的材料、配合量等,只要無特別限定性的記載,就不能將本發(fā)明的范圍僅限定于這些材料、配合量。
對(duì)在實(shí)施例中使用的密封用片的成分進(jìn)行說明。
環(huán)氧樹脂:新日鐵化學(xué)(株)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)制的LVR8210DL(線型酚醛型酚醛樹脂、羥基當(dāng)量104g/eq.、軟化點(diǎn)60℃)
固化促進(jìn)劑A:四國化成工業(yè)公司制的2P4MHZ-PW(2-苯基-4-羥基甲基-5-甲基咪唑)
固化促進(jìn)劑B:四國化成工業(yè)公司制的2PHZ-PW(2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑)
熱塑性樹脂:根上工業(yè)公司制的HME-2006M(含羧基的丙烯酸酯共聚物、重均分子量:約60萬、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg):-35℃)
炭黑:三菱化學(xué)公司制的#20
無機(jī)填充劑A:Admatechs制的SMCC1(平均粒徑5μm、未作表面處理)
無機(jī)填充劑B:對(duì)Admatechs公司制的SC220G-SMJ(平均粒徑0.5mm)利用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化學(xué)公司制的 制品名:KBM-503)進(jìn)行表面處理得到的無機(jī)填充劑。利用相對(duì)于無機(jī)填充劑B 100重量份為1重量份的硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理。
[實(shí)施例及比較例的電子器件密封用片的制作]
按照表1記載的密封用片的配合比,使各成分溶解、分散在作為溶劑的甲乙酮中,得到濃度85重量%的清漆。將該清漆涂布在經(jīng)過硅酮脫模處理的隔片上后,在110℃下干燥5分鐘。由此,得到厚度為52.5μm的片。將該片層疊4層,制作厚度為210μm的中空密封用密封用片。
(密封用片在90℃下的粘度測(cè)定)
使用流變儀(HAAKE公司制、MARS III),利用平行板法測(cè)定實(shí)施例及比較例中制作的密封用片在90℃的粘度。更詳細(xì)而言,在間隙0.8mm、平行板直徑8mm、頻率1Hz、應(yīng)變0.05%、90℃等溫的條件下測(cè)定3次粘度,將其平均值設(shè)為90℃下的粘度。將結(jié)果示于表1。
(反應(yīng)開始溫度的測(cè)定)
使用示差掃描量熱測(cè)定(DSC),將實(shí)施例、比較例的密封用片在升溫速度3℃/分鐘的條件下從0℃升溫至250℃,得到DSC曲線(縱軸:熱流、橫軸:溫度)。接著,讀取DSC曲線的發(fā)熱開始的溫度,并將該溫度設(shè)為反應(yīng)開始溫度。將結(jié)果示于表1中。
(熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量的測(cè)定)
使實(shí)施例及比較例中制作的密封用片在150℃、1小時(shí)的條件下熱固化。需要說明的是,在本說明書中,“熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量”是指在150℃、1小時(shí)的條件下使其熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量。
接著,對(duì)密封用片的熱固化后的25℃下的儲(chǔ)藏彈性模量進(jìn)行了測(cè)定。將結(jié)果示于表1中。
此處的儲(chǔ)藏彈性模量是:用切割刀將密封用片切割成厚200μm、寬5mm、長(zhǎng)50mm的短條狀,使用動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定裝置(DMA),在25℃、頻率1.0Hz的條件下測(cè)定時(shí)的拉伸儲(chǔ)藏彈性模量E’的值。
(進(jìn)入封裝體中空部的樹脂進(jìn)入性評(píng)價(jià))
<步驟A>
首先,準(zhǔn)備將下述樣式的4個(gè)模型芯片經(jīng)由樹脂凸塊安裝于玻璃基板(縱6cm、橫10cm、厚1.3mm)的模型芯片安裝基板。玻璃基板與模 型芯片之間的間隙寬度為50μm。
<模型芯片的樣式>
芯片尺寸為縱3mm、橫3mm、厚200μm,形成有高50μm、直徑10μm的樹脂凸塊(樹脂的材質(zhì):丙烯酸類樹脂)。1個(gè)芯片的凸塊數(shù)為60個(gè)凸塊。凸塊的配置位置為25μm間隔。模型芯片的材質(zhì)為硅晶片。另外,相鄰的芯片間的距離W為0.5mm。
具體而言,將上述模型芯片在下述接合條件下安裝到上述玻璃基板,由此準(zhǔn)備模型芯片安裝基板。
<接合條件>
裝置:松下電工(株)制
接合條件:200℃、3N、1秒、超聲波輸出功率2W
<步驟B>
將上述實(shí)施例、比較例中制作的厚210μm的密封用片切割成縱2cm、橫2cm,制成樣品。
<步驟C>
將上述樣品配置到上述模型芯片安裝基板的上述模型芯片上。
<步驟D>
在下述埋入條件下將上述模型芯片埋入上述樣品中。
<埋入條件>
擠壓方法:平板擠壓
溫度:90℃
加壓力:1.2MPa
擠壓時(shí)的真空度:10torr
擠壓時(shí)間:1分鐘
<步驟E>
開放于大氣壓后,測(cè)定進(jìn)入上述模型芯片與上述玻璃基板之間的中空部的、構(gòu)成上述樣品的樹脂的進(jìn)入量X1。具體而言,利用KEYENCE公司制、商品名“Digital Microscope”(200倍),測(cè)定進(jìn)入模型芯片與陶瓷基板之間的中空部的樹脂的進(jìn)入量X1。關(guān)于樹脂進(jìn)入量X1,測(cè)定從SAW芯片的端部進(jìn)入到中空部的樹脂的最大到達(dá)距離,將其設(shè)為樹脂進(jìn) 入量X1。需要說明的是,在未進(jìn)入而中空部擴(kuò)展至SAW芯片的更外側(cè)的情況下,將樹脂進(jìn)入量用負(fù)值來表示(本實(shí)施例、比較例中沒有成為負(fù)值的情況)。
<步驟F>
在上述步驟E之后,在170℃的熱風(fēng)干燥機(jī)中放置2小時(shí)。由此,使上述樣品熱固化而得到密封體樣品。
<步驟G>
之后,測(cè)定進(jìn)入密封體樣品的中空部的樹脂的進(jìn)入量Y1。測(cè)定方法與進(jìn)入量X1相同。
之后,求出從進(jìn)入量Y1減去進(jìn)入量X1所得的值。將結(jié)果示于表1中。將從進(jìn)入量Y1減去進(jìn)入量X1所得的值為25μm以下的情況評(píng)價(jià)為“○”,將該值大于25μm的情況評(píng)價(jià)為“×”。將結(jié)果示于表1中。
(膠凝時(shí)間的測(cè)定)
首先,關(guān)于實(shí)施例、比較例的密封用片,準(zhǔn)備膠凝時(shí)間測(cè)定用的樣品(步驟X)。接著,在下述測(cè)定條件下,開始上述樣品的儲(chǔ)藏彈性模量的測(cè)定,測(cè)定從開始到儲(chǔ)藏彈性模量達(dá)到10MPa的時(shí)間T(步驟Y)。將結(jié)果示于表1中。
<測(cè)定條件>
測(cè)定裝置:流變儀(HAAKE公司制、MARS III)
測(cè)定溫度:170℃
測(cè)定方法:平行板法
板直徑:8mm
模式:溫度恒定
應(yīng)變:0.05%
頻率:1Hz
間隙:0.8mm
[表1]
符號(hào)說明
11 中空型電子器件密封用片(密封用片)
13 SAW濾波器(電子器件)
14 中空部
15 層疊體
18 中空型電子器件封裝體
25 密封體
112 玻璃基板
113 模型芯片
113a 樹脂凸塊
114 中空部
115 模型芯片安裝基板