專利名稱：固化性粘合劑組合物的固化物固化水平的非破壞測試方法和電子裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固化性粘合劑組合物的固化物固化水平的非破壞測試方法，和電子裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
在配線基板實裝裸片IC等電子器件來制造半導(dǎo)體裝置等電子裝置時，從縮短制造步驟和使生產(chǎn)率的提高成為可能的觀點出發(fā)，使用熱固型薄膜狀各向異性導(dǎo)電粘合劑或絕緣性粘合劑、或者熱固型糊狀各向異性導(dǎo)電粘合劑或絕緣性粘合劑的樹脂壓粘連接方法已經(jīng)得到廣泛利用。
在這樣的樹脂壓粘連接方法中，通過向配線基板與電子器件之間的連接部分供給如上所述的粘合劑、熱壓粘而使熱固性粘合劑固化，從而確保連接可靠性，但連接可靠性取決于熱固性粘合劑的反應(yīng)率，有反應(yīng)率越高、固化水平就越高、連接可靠性也越高這樣的關(guān)系。因此，為了確保能令人滿意的連接可靠性，一般來說，必須使反應(yīng)率提高到60～90％以上來提高固化水平。
因此，為了確保電子元件的連接可靠性，必須測定連接后(即固化后)熱固性粘合劑固化物的反應(yīng)率，而以往實際上是用FT-IR法或DSC法測定的。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而，用FT-IR法或DSC法測定在配線板上實裝了電子器件的電子裝置中在該電子器件與配線板的連接部分存在的熱固性粘合劑固化物的反應(yīng)率時，有必須破壞電子裝置才能采集熱固性粘合劑固化物這樣的問題。進而，測定時間一般也必須在數(shù)小時以上，測試效率上也有問題。用UV(紫外線)等活性能量線照射固化的活性能量線固化性粘合劑固化物的反應(yīng)率測定時，也產(chǎn)生同樣的問題。
本發(fā)明就是要解決以上先有技術(shù)的課題，目的是使得能夠非破壞性地且高效率地測試在配線板上實裝了電子器件的電子裝置中在該電子器件與配線板的連接部分固化的固化性粘合劑(即固化物)的固化水平。
用來解決課題的手段本發(fā)明者等人發(fā)現(xiàn)，通過在固化性粘合劑組合物中含有能因照射激發(fā)光而發(fā)射熒光的熒光成分、對固化性粘合劑組合物的固化物照射光、并觀察所產(chǎn)生的熒光，就能非破壞性且高效率地測試固化物的固化水平，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種測試方法，即非破壞性地測試固化性粘合劑組合物的固化物固化水平的方法，其特征在于，通過在該固化性粘合劑組合物中含有能因激發(fā)光的照射而發(fā)射熒光的熒光成分、使含有該熒光成分的固化性粘合劑組合物固化、對所得到的固化物照射激發(fā)光、并觀察所產(chǎn)生的熒光，來測試該固化物的固化水平。
進而，本發(fā)明提供一種制造方法，即由配線基板和實裝于其上的電子器件組成的電子裝置的制造方法，其特征在于包含(a)在配線基板上經(jīng)由固化性粘合劑組合物暫時粘結(jié)電子器件的步驟(其中，該固化性粘合劑組合物含有能因激發(fā)光的照射而發(fā)射熒光的熒光成分)；(b)然后，使該固化性粘合劑組合物固化的步驟；和(c)通過對所得到的固化物照射激發(fā)光并觀察所產(chǎn)生的熒光，非破壞性地測試該固化物的固化水平的步驟。


圖1是顯示熱固性粘合劑組合物固化前的熒光觀察結(jié)果的照片。
圖2是顯示實施例1的熱固性粘合劑組合物的固化物熒光觀察結(jié)果的照片。
圖3是顯示實施例2的熱固性粘合劑組合物的固化物熒光觀察結(jié)果的照片。
圖4是顯示實施例3的熱固性粘合劑組合物的固化物熒光觀察結(jié)果的照片。
圖5是顯示實施例4的熱固性粘合劑組合物的固化物熒光觀察結(jié)果的照片。
圖6是顯示實施例7的熱固性粘合劑組合物的固化物熒光觀察結(jié)果的照片。
具體實施例方式
以下詳細說明本發(fā)明的實例。
本發(fā)明是一種通過使含有能因激發(fā)光的照射而發(fā)射熒光的熒光成分的固化性粘合劑組合物固化、對所得到的固化物照射激發(fā)光、并觀察所產(chǎn)生的熒光來測試固化性粘合劑組合物的固化物固化水平的方法。其中，熒光成分發(fā)射的熒光可以通過玻璃基板觀察，因而，即使在固化性粘合劑組合物施用于電子裝置中的情況下，也能通過玻璃基板觀察熒光。因此，使固化的固化性粘合劑組合物(即固化物)的熒光的非破壞測試成為可能。
在本發(fā)明中，之所以能通過觀察熒光來測試固化水平(或反應(yīng)率)，是由于可以發(fā)現(xiàn)在表征所產(chǎn)生熒光的某種指標(例如發(fā)光強度、發(fā)光分布等)與固化水平(或反應(yīng)率)之間有相關(guān)關(guān)系。
例如，關(guān)于發(fā)光分布這樣的指標，在使用熱固性物質(zhì)作為固化性粘合劑組合物的情況下，可以列舉使用在熱固性粘合劑組合物熱固化前不溶于熱固性粘合劑組合物中但通過固化用加熱而逐漸徐徐混溶于組合物中的成分作為熒光成分的情況。在這種情況下，固化前熒光的發(fā)光狀態(tài)，由于沒有混溶到組合物中，因而呈可以明確地觀察到組合物中熒光成分顆粒輪廓的狀態(tài)，隨著通過加熱使熱固化進行(反應(yīng)率上升)，熒光成分便混溶到組合物中，其輪廓慢慢模糊起來，從而成為組合物整體均勻發(fā)光的狀態(tài)。作為這樣的熒光成分與熱固性粘合樹脂的組合，可以列舉使用熱熔融型潛固化劑(例如咪唑系潛固化劑)作為熒光成分、使用環(huán)氧樹脂作為熱固性粘合樹脂的組合。此時，理想的是預(yù)先求出面方向熒光分布與固化水平(或反應(yīng)率)的視覺相關(guān)性或數(shù)值相關(guān)性。
進而，關(guān)于發(fā)光強度這樣的指標，可以列舉使用伴隨著熱固化或活性能量線固化的進行(反應(yīng)率的上升)，與固化性粘合樹脂反應(yīng)而使熒光強度降低的成分的情況。進而，固化性粘合樹脂本身也可以是熒光物質(zhì)，在這種情況下，可以使用伴隨固化的進行其本身的熒光強度降低或與其它成分反應(yīng)而使熒光強度降低的物質(zhì)作為固化性粘合樹脂。
本發(fā)明中，作為觀察熒光的方法，可以使用眾所周知的熒光測定裝置，較好可以列舉使用已知入射型熒光顯微鏡等觀察的方法。
作為用來使熒光成分發(fā)射熒光的激發(fā)光，因熒光成分的種類而異，在使用咪唑系潛固化劑的情況下，可以列舉波長330～580nm的光、從汞燈光源得到的光。
作為固化性粘合劑組合物的形狀，同先有粘合劑組合物一樣，可以是糊狀、液狀、薄膜狀中任何一種。
固化性粘合劑組合物中，除熱固性粘合樹脂或活化能量線固化性粘合樹脂或熒光成分外，還可以含有各向異性導(dǎo)電連接用導(dǎo)電粒子、增塑劑、填充劑等。
本發(fā)明的測試方法可以較好地適用于由配線基板和實裝于其上的電子器件組成的電子裝置的制造方法。
即，由配線基板和實裝于其上的電子器件組成的電子裝置的制造方法有以下步驟(a)～(c)。
步驟(a)首先，在配線基板(例如，半導(dǎo)體元件搭載用軟配線基板)上，經(jīng)由含有能因激發(fā)光的照射而發(fā)射熒光的熒光成分的固化性粘合劑組合物，使電子器件(例如半導(dǎo)體元件)暫時粘結(jié)。在此，暫時粘結(jié)可以利用固化性粘合劑組合物的粘合性通過比較緩和的壓粘進行。
步驟(b)然后，使固化性粘合劑組合物熱固化。作為要使用的固化裝置或要采用的本熱固化條件，可以根據(jù)所使用的固化性粘合樹脂的種類或熒光成分的種類等來確定。
步驟(c)對所得列的固化物照射激發(fā)光，并通過用已知熒光測定器(例如入射型熒光顯微鏡)觀察，非破壞性地測試固化性粘合劑組合物的固化物固化水平(或反應(yīng)率)。其中，固化水平的判定，如上所述，可以通過對不同固化水平的固化性粘合劑組合物的固化物預(yù)先用FT-IR法或DSC法實測反應(yīng)率，把所得到的反應(yīng)率與所產(chǎn)生的熒光的相關(guān)關(guān)系用圖進行二維化，再將要判定固化水平的固化物的觀察熒光數(shù)據(jù)運用到該相關(guān)關(guān)系中來進行。
要說明的是，通過步驟(c)的測試，在發(fā)現(xiàn)固化性粘合劑組合物的固化物固化水平?jīng)]有達到預(yù)期水平的情況下，所得到的電子裝置可以作為次品予以廢棄，或者再次投入步驟(b)，必要時還可以再投入步驟(c)。這樣做也可以提高制造成品率。在可以滿足固化水平的情況下，必要時實施封裝步驟等，使作為成品裝運成為可能。
實施例以下，基于實施例具體地說明本發(fā)明。
實施例1～7表1中所示組成的熱固性粘合劑組合物用流延法成形為25μm厚的各向異性導(dǎo)電粘合薄膜。
〔表1〕成分 重量份苯氧基樹脂(YP50，東都化成公司) 30萘型環(huán)氧樹脂(HP4032D，大日本油墨化學(xué)公司)30咪唑系潛固化劑(HX3941HP，旭化成環(huán)氧公司) 40Ni-Au被覆丙烯酸樹脂粒子(粒徑5μm)20所得到的各向異性導(dǎo)電粘合膜挾在厚度0.7mm的玻璃基板的ITO電極(10Ω/□)與配備了金隆起物(尺寸長×寬×高＝25×90×20μm；間距＝80μm)的厚2mm、20mm見方的IC片之間，用加熱面上實施了50μm厚特氟隆(注冊商標)加工的恒加熱型加熱頭在表2的連接溫度條件下以5秒鐘、推力40MPa進行熱壓粘，制作了半導(dǎo)體裝置。
對所得到的半導(dǎo)體裝置按以下說明進行連接可靠性試驗、反應(yīng)率試驗、熒光觀察。各試驗所得到的結(jié)果列于表2中。
連接可靠性試驗將半導(dǎo)體裝置投入調(diào)整到溫度85℃、濕度85％RH的爐中，進行1000小時老化。在老化后連接端子間的電阻值上升不足5Ω的情況下判定為良好，表2中用“○”表示；在5Ω以上的情況下判定為不良，在表2中用“×”表示。
反應(yīng)率試驗采集半導(dǎo)體裝置的IC片中央部正下方的熱固性粘合劑組合物的固化物，得到該所采集固化物的FT-IR圖譜(使用FT-IR裝置(UMA-500，BIO-RAD公司))。此圖譜中環(huán)氧基吸收度(914cm-1附近)與甲基吸收度(2920cm-1附近)之比，與固化前的熱固性粘合劑組合物的該比值比較，求出反應(yīng)率。所得到的結(jié)果列于表2中。
熒光觀察從所得到的半導(dǎo)體裝置的玻璃基板側(cè)，用入射型熒光顯微鏡(BX51，Olympus光學(xué)工業(yè)公司；物鏡UplanFI(40倍)；光源100W汞蒸氣Apolamphouse U-LH100HGAPO；激發(fā)方法寬帶IB激發(fā)U-MWIB2；激發(fā)濾光器BP460-490；分色鏡DM505；吸收濾光器BA510IF)非破壞性地觀察熱固性粘合劑組合物的固化物，在可以觀察到發(fā)射熒光的潛固化劑顆粒的輪廓的情況下判定為不良好的固化水平(反應(yīng)率不能令人滿意)，在表2中用“×”表示；在不能明確地觀察到發(fā)射熒光的潛固化劑顆粒的輪廓的情況下判定為良好的固化水平(反應(yīng)率令人滿意)，在表2中用“○”表示。進而，顯示所得到的半導(dǎo)體裝置中熱固性粘合劑組合物的固化物熒光觀察結(jié)果的照片見圖2～圖6。要說明的是，圖1是顯示固化前熱固性粘合劑組合物的熒光觀察結(jié)果的照片。
〔表2〕連接溫度 連接 FT-IR熒光實施例(℃) 可靠性 反應(yīng)率 觀察結(jié)果照片(％)1 170×35 × 圖22 180×51 × 圖33 190○ 66 ○ 圖44 200○ 73 ○ 圖55 210○ 77 ○ -6 220○ 81 ○ -7 230○ 83 ○ 圖6從表2和圖1～6可以看出，通過熒光觀察發(fā)現(xiàn)，在可以觀察到咪唑系潛固化劑顆粒輪廓的情況下反應(yīng)率低達不足60％，反之，在無法判別輪廓的情況下反應(yīng)率高達60％以上。這是由于咪唑系潛固化劑會因紫外線的照射而發(fā)射熒光，但其它成分(環(huán)氧樹脂等)不發(fā)射熒光，因而在反應(yīng)率低的狀態(tài)下潛固化劑顆粒即使已經(jīng)熔融也還不能充分混溶于周圍的粘合劑組合物中，因此可以清楚地判別其輪廓，另一方面，在反應(yīng)率高的狀態(tài)下潛固化劑顆粒充分溶解于粘合劑組合物中，因此無法判別其輪廓。因此，在這些實施例的情況下，通過對熱固性粘合劑的固化物進行熒光觀察，就可以用非破壞性測試簡便且高效率地判斷熱固性粘合劑組合物的固化物固化水平是否達到可以得到良好連接可靠性的水平。
發(fā)明效果按照本發(fā)明，在電子器件實裝于配線板上的電子裝置中，在該電子器件與配線板的連接部分，固化的固化性粘合劑(即固化物)的反應(yīng)率可以非破壞性地且高效率地測試。
權(quán)利要求
1.一種測試方法，即非破壞性測試固化性粘合劑組合物的固化物固化水平的方法，其特征在于通過在該固化性粘合劑組合物中含有能因激發(fā)光的照射而發(fā)射熒光的熒光成分，使含有該熒光成分的固化性粘合劑組合物固化，對所得到的固化物照射激發(fā)光，并觀察所產(chǎn)生的熒光來測試該固化物的固化水平。
2.權(quán)利要求1記載的測試方法，其中，該固化性粘合劑組合物顯示熱固性，且該熒光成分是熱熔融型潛固化劑。
3.權(quán)利要求1記載的測試方法，其中，該熱熔融型潛固化劑是咪唑系潛固化劑。
4.一種制造方法，即由配線基板和實裝于其上的電子器件組成的電子裝置的制造方法，其特征在于包含(a)在配線基板上經(jīng)由固化性粘合劑組合物暫時粘結(jié)電子器件的步驟(其中，該固化性粘合劑組合物含有能因激發(fā)光的照射而發(fā)射熒光的熒光成分)；(b)然后，使該固化性粘合劑組合物固化的步驟；和(c)通過對所得到的固化物照射激發(fā)光并觀察所產(chǎn)生的熒光，非破壞性地測試該固化物的固化水平的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的課題是可非破壞性地且高效率地測試電子器件實裝于配線板上的電子裝置中該電子器件與配線板的連接部分的固化性粘合劑的固化物固化水平(或反應(yīng)率)。本發(fā)明提供一種解決上述課題的非破壞性地測試固化性粘合劑組合物的固化物固化水平的方法，該方法包含通過在固化性粘合劑組合物中含有能因激發(fā)光的照射而發(fā)射熒光的熒光成分、使含有該熒光成分的固化性粘合劑組合物固化、對所得到的固化物照射激發(fā)光、并觀察所產(chǎn)生的熒光來測試該固化物的固化水平的。
文檔編號H05K3/32GK1441242SQ03106340
公開日2003年9月10日 申請日期2003年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者熊倉博之 申請人:索尼化學(xué)株式會社