專利名稱：柔性基板和電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柔性基板和電子器件。
背景技術(shù)：
近年來，對于更輕、更薄、更短和更小的半導(dǎo)體封裝件已有許多技術(shù)革新。已生產(chǎn)出具有各種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體封裝件產(chǎn)品。對于這些半導(dǎo)體封裝件產(chǎn)品，認(rèn)為能夠直接垂直連接的倒裝芯片安裝方法(而不是傳統(tǒng)的引線框式接合方法)是特別重要的(例如，參見專利文件1)。最近幾年，隨著便攜式電話和移動(dòng)式電子器件的普及，正在進(jìn)行尺寸和厚度的減小(特別是對于半導(dǎo)體封裝件)，但是信息通訊量和儲(chǔ)存信息量卻在增加。因此，在此半導(dǎo)體封裝件中的用于進(jìn)行電子信息交換的配線正在朝著微細(xì)配線的方向發(fā)展。通常，通過連接由焊錫等形成的突起和進(jìn)行配線加工的無機(jī)或有機(jī)剛性基板，使用倒裝芯片型封裝件來構(gòu)造半導(dǎo)體器件。然而，為了實(shí)現(xiàn)要求極度薄型化和更微細(xì)配線的目標(biāo)，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面還有很多限制。因此，已知使用柔性基板代替剛性基板的技術(shù)。根據(jù)此技術(shù)，已知使用樹脂膜使半導(dǎo)體部件與柔性基板結(jié)合。在這種情況下，通常將切割成片段的半導(dǎo)體芯片與柔性基板結(jié)合(參見專利文件2)。相關(guān)文件專利文件專利文件1 日本專利申請?zhí)亻_平(1997)-246326專利文件2 日本專利申請?zhí)亻_0005)-11662
發(fā)明內(nèi)容
然而，已要求比上述相關(guān)技術(shù)更高的產(chǎn)率的提高。本發(fā)明的目的是提供柔性基板，所述柔性基板能夠提供能夠以高產(chǎn)率形成微細(xì)配線的電子器件。此外，本發(fā)明的另一目的是提供電子器件，其能夠以高產(chǎn)率形成微細(xì)配線。本發(fā)明的這些目的通過在下述(1)至(13)中描述的內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)。(1)柔性基板，其包括具有焊劑活性的第一樹脂膜和層壓至所述第一樹脂膜且不同于所述第一樹脂膜的第二樹脂膜，其中通過以下方式使用所述柔性基板使多個(gè)電子部件安裝在所述第一樹脂膜表面，然后使各電子部件在同一時(shí)間下與柔性基板結(jié)合，所述第一樹脂膜在230°C的膠凝時(shí)間為100秒至600秒。(2)根據(jù)(1)所述的柔性基板，其中根據(jù)等式1從在以下條件下測量的酸的量計(jì)算出的所述第一樹脂膜的還原性保持率不低于15%。[測量條件]分別精確稱量0. Ig至0. 2g在100°C進(jìn)行熱處理30分鐘的所述第一樹脂膜和未進(jìn)行熱處理的所述第一樹脂膜，并溶解在IOOml丙酮中，以根據(jù)用于計(jì)算每單位重量酸的摩爾量(mol/g)的電位差測量法，用氫氧化納水溶液進(jìn)行滴定，[等式1]還原性保持率(<%) = {(在100°C進(jìn)行熱處理30分鐘的所述第一樹脂膜中的酸的量)/ (未進(jìn)行熱處理的所述第一樹脂膜中的酸的量)} X100(3)根據(jù)⑴或⑵所述的柔性基板，其中所述第一樹脂膜由包含熱固性樹脂和具有焊劑活性的化合物的樹脂組合物構(gòu)成。(4)根據(jù)(1)至(3)中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第一樹脂膜含有酚酞啉。(5)根據(jù)(1)至(4)中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第一樹脂膜在120°C的熔融粘度為0. 1至10，OOOPa · S。(6)根據(jù)(1)至(5)中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第一樹脂膜在120°C的熔融粘度為1至10，OOOPa · S。(7)根據(jù)⑴至(6)中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第二樹脂膜設(shè)置有貫通孔，所述貫通孔各自填充有導(dǎo)體構(gòu)件。(8)根據(jù)⑴至(7)中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中在所述第二樹脂膜的一個(gè)表面上形成導(dǎo)體層，并在其另一個(gè)表面上形成突起電極(bump electrodes)以覆蓋所述導(dǎo)體構(gòu)件。(9)根據(jù)⑴至⑶中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第二樹脂膜由選自如下樹脂中的至少一種構(gòu)成聚酰亞胺型樹脂、聚酯型樹脂、聚酰胺型樹脂和液晶聚合物。(10)根據(jù)(1)至(9)中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第二樹脂膜在室溫 (230C )至第二樹脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的熱膨脹系數(shù)不超過15ppm。(11)根據(jù)(1)至(10)中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第二樹脂膜在室溫 (230C )至第二樹脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的熱膨脹系數(shù)為3ppm至8ppm。(12)電子器件，其包括根據(jù)(1)至(11)中任一項(xiàng)所述的柔性基板。(13)用于生產(chǎn)電子器件的方法，該方法包括在柔性基板的所述第一樹脂膜表面上安裝多個(gè)電子部件，所述柔性基板通過將具有焊劑活性的第一樹脂膜與不同于第一樹脂膜的第二樹脂膜層壓而獲得，然后使各電子部件在同一時(shí)間下與柔性基板結(jié)合，在結(jié)合步驟后，將多個(gè)電子部件與柔性基板一起切割成片段，其中所述柔性基板為(1)至(11)中任一項(xiàng)所述的柔性基板。根據(jù)本發(fā)明，可獲得柔性基板，所述柔性基板能夠提供能夠以高產(chǎn)率形成微細(xì)配線的電子器件。 此外，根據(jù)本發(fā)明，可獲得電子器件，所述電子器件能夠以高產(chǎn)率形成微細(xì)配線。


通過以下結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明，上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將
變得明顯。圖1為說明柔性基板的一個(gè)實(shí)施例的橫斷面視圖。圖2為說明用于生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的方法的橫斷面視圖。圖3為說明用于生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的方法的橫斷面視圖。
具體實(shí)施例方式以下，將描述本發(fā)明的柔性基板和電子器件。本發(fā)明的柔性基板為通過層壓具有焊劑活性的第一樹脂膜和不同于第一樹脂膜的第二樹脂膜而獲得的柔性基板。所述柔性基板通過以下方式來使用使多個(gè)電子部件安裝在第一樹脂膜的表面，然后使各電子部件在同一時(shí)間下與柔性基板結(jié)合。第一樹脂膜在2300C的膠凝時(shí)間為100秒至600秒。此外，本發(fā)明的電子器件具有如上所述的柔性基板。首先，將參考適當(dāng)?shù)母綀D來描述所述柔性基板。圖1為說明柔性基板的一個(gè)實(shí)施例的橫斷面視圖。如圖1中所示，柔性基板10為具有焊劑活性的第一樹脂膜和不同于第一樹脂膜的第二樹脂膜的層壓體(laminate)。在第二樹脂膜2上形成貫通孔(未示出)，且所述貫通孔中各自填充有導(dǎo)體構(gòu)件 21。此外，使導(dǎo)體層22形成于第二樹脂膜2的一個(gè)表面(圖1中的下表面)。另外，使突起電極23形成于第二樹脂膜2的另一表面，以便覆蓋所述導(dǎo)體構(gòu)件 21(圖1中的上表面)。將第一樹脂膜1層壓在第二樹脂膜2上，以便覆蓋所述突起電極23。第一樹脂膜例如，此第一樹脂膜由包含熱塑性樹脂和具有焊劑活性的樹脂的樹脂組合物或包含熱固性樹脂、具有焊劑活性的化合物和成膜樹脂的樹脂組合物等構(gòu)成。其中，第一樹脂膜優(yōu)選由包含熱固性樹脂、具有焊劑活性的化合物和成膜樹脂的樹脂組合物構(gòu)成。由此，第一樹脂膜在諸如焊錫回流等的熱處理中表現(xiàn)出優(yōu)異的耐熱性。熱固性樹脂的實(shí)例包括環(huán)氧樹脂、氧雜環(huán)丁烷樹脂、酚醛樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂、未飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、馬來酰亞胺樹脂等。在這些樹脂中，優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂?？紤]到優(yōu)良的固化性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性，以及固化產(chǎn)物的優(yōu)良的耐熱性、耐濕性和耐化學(xué)藥品性，環(huán)氧樹脂適合作為熱固性樹脂?；谇笆鰳渲M合物的總量，熱固化樹脂的含量優(yōu)選為20至80重量％，特別優(yōu)選為30至70重量％。當(dāng)所述含量在上述范圍內(nèi)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的固化性，還可以設(shè)計(jì)優(yōu)良的熔融行為。前述具有焊劑活性的化合物能夠減少在熔融所述樹脂組合物時(shí)在焊錫突起表面上形成的氧化膜，由此增強(qiáng)組成所述焊錫突起的焊錫組分的可潤濕性，并降低在半導(dǎo)體芯片中對向內(nèi)部電極之間的連接抵抗值(connection resistance value)。焊劑活性化合物(flux activating compound)的實(shí)例包括具有酚羥基、羧基等的化合物。具有酚羥基的化合物的實(shí)例包括各自具有酚羥基的單體，例如苯酚、鄰甲酚、2， 6-二甲苯酚、對甲酚、間甲酚、鄰乙基苯酚、2，4_ 二甲苯酚、2，5-二甲苯酚、間乙基苯酚、2， 3- 二甲苯酚、2，4，6-三甲苯酚、3，5- 二甲苯酚、對叔丁基苯酚、鄰苯二酚、對叔戊基苯酚、間苯二酚、對辛基苯酚、對苯基苯酚、雙酚A、雙酚F、雙酚AF、雙苯酚(biphenol)、二烯丙基雙苯酚F(diallyl bisphenol F)、二烯丙基雙苯酚Α、三苯酚、四苯酚等；苯酚酚醛清漆樹脂 (phenol novolak resin)；鄰甲 酸清漆豐對月旨(o—cresol novolak resin)；雙 ) F )酸清漆樹脂(bisphenol F novolak resin)；雙酚A酚醛清漆樹脂等。所述具有羧基的化合物的實(shí)例包括脂肪族酸酐、脂環(huán)族酸酐、芳香族酸酐、脂肪族羧酸、芳香族羧酸、苯酚等。此處，脂肪族酸酐的實(shí)例包括琥珀酸酐、聚己二酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐寸。所述脂環(huán)族酸酐的實(shí)例包括甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基腐植酸酐(methyl himic acid anhydride)、六氫鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、三烴基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基環(huán)己烯二甲酸酐等。芳香族酸酐的實(shí)例包括鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、二苯甲酮四甲酸酐、乙二醇雙偏苯三酸酐、甘油偏苯三酸酐等。所述脂肪族羧酸的實(shí)例包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、新戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、油酸、富馬酸、馬來酸、草酸、 丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、庚二酸等。其中，適合使用的為由 H00C-(CH2)n-C00H(n為0至20的整數(shù))表示的脂肪族羧酸，且優(yōu)選使用的是己二酸、癸二
酸、十二烷二酸。芳香族羧酸的實(shí)例包括苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、苯連三酸、偏苯三酸、苯均三酸、苯偏四甲酸、連苯四酸、均苯四酸、苯六甲酸、三氟甲磺酸、二甲苯甲酸、2，3-二甲基苯甲酸、3，5-二甲基苯甲酸、2，3，4_三甲基苯甲酸、甲苯甲酸、肉桂酸、水楊酸、2，3-二羥基苯甲酸、2，4_ 二羥基苯甲酸、龍膽酸(2，5_ 二羥基苯甲酸)、2，6_ 二羥基苯甲酸、3，5- 二羥基苯甲酸、沒食子酸(3，4，5-三羥基苯甲酸)、萘甲酸衍生物(如1，4- 二羥基-2-萘甲酸、3，5- 二羥基-2-萘甲酸、3，5- 二羥基-2-萘甲酸等)；酚酞啉；雙酚酸等。在這些焊劑活性化合物中，優(yōu)選使用能夠作為前述熱固性樹脂的固化劑的化合物 (具有焊劑活性的固化劑)。即，前述焊劑活性化合物具有以下作用減少在焊錫突起表面上形成氧化膜，減少的程度為使能夠?qū)㈦娺B接部(electrical connections)與導(dǎo)體構(gòu)件結(jié)合，且優(yōu)選焊劑活性化合物為具有與樹脂組分結(jié)合的官能團(tuán)的化合物(具有焊劑活性的固化劑)。例如，當(dāng)樹脂組分包含環(huán)氧樹脂時(shí)，具有焊劑活性的固化劑可具有羧基和與環(huán)氧基反應(yīng)的基團(tuán)(例如，羧基、羥基、氨基等)。此具有焊劑活性的固化劑在焊錫連接過程中顯示如下作用減少在焊錫突起表面形成氧化膜，減少的程度為使能夠?qū)㈦娺B接部與所述導(dǎo)體構(gòu)件鍵合，且在隨后的固化反應(yīng)過程中被摻入到樹脂骨架中。由此，可省略用于去除焊劑的清潔步驟。前述成膜樹脂的實(shí)例包括(甲基)丙烯酸樹脂、苯氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、硅氧烷改性的聚酰亞胺樹脂、聚丁二烯、聚丙烯、苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物、聚縮醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、丁基橡膠、氯丁橡膠、聚酰胺樹脂、丙烯腈丁二烯共聚物、丙烯腈丁二烯丙烯酸共聚物、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、聚乙酸乙烯酯、尼龍等。這些可以單獨(dú)使用或兩種以上組合使用。尤其是，優(yōu)選使用選自(甲基)丙烯酸樹脂、苯氧樹脂和聚酰亞胺樹脂中的至少一種。
對于前述成膜樹脂的重均分子量沒有特別限定，但優(yōu)選不低于100，000，更優(yōu)選 150，000至1，000，000，進(jìn)一步優(yōu)選250，000至900，000。當(dāng)重均分子量在上述范圍時(shí)，可以
進(jìn)一步提高成膜性能。對于前述成膜樹脂的含量沒有特別限定，但基于前述樹脂組合物的總量，含量優(yōu)選為10至50重量％，更優(yōu)選為15至40重量％且特別優(yōu)選為20至35重量％。當(dāng)含量在上述范圍內(nèi)時(shí)，可抑制在粘合膜熔融前所述樹脂組合物的流動(dòng)性，且使粘合膜的操作變得
各易ο此外，當(dāng)?shù)谝粯渲び砂瑹崴苄詷渲途哂泻竸┗钚缘幕衔锏臉渲M合物組成時(shí)，所述熱塑性樹脂的實(shí)例包括通用樹脂如聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、 丙烯腈苯乙烯樹脂(AS樹脂)、丙烯腈丁二烯樹脂(AB樹脂)、丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂 (ABS樹脂)、聚丁二烯、甲基丙烯酸樹脂、氯乙烯樹脂等；通用工程塑料如聚酰胺、聚縮醛、 聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、超高分子量聚乙烯、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、甲基戊烯、 聚苯并噁唑、聚鄰苯二甲酸乙二酯、聚酯、聚碳酸酯等；高耐熱超級工程樹脂如聚酰亞胺 (PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、尼龍樹脂等。此外，具有焊劑活性的化合物的實(shí)例與上述那些相同。除了前述熱固性樹脂、成膜樹脂和焊劑活性化合物之外，前述樹脂組合物可進(jìn)一步包含添加劑，如偶聯(lián)劑、固化促進(jìn)劑、填料、表面活性劑等。第一樹脂膜例如，可通過將前述樹脂組合物涂布至基材上并將其干燥而獲得。對于第一樹脂膜1的厚度沒有特別限定，但優(yōu)選為1至80 μ m，特別優(yōu)選5至 50 μ m0當(dāng)厚度在上述范圍內(nèi)時(shí)，縫隙填充性(使在由半導(dǎo)體部件電極構(gòu)成的待連接物之間形成縫隙，且沒有任何空腔或空氣截留)和在半導(dǎo)體部件上的蠕變性(在連接過程中，由于樹脂膜的流動(dòng)而使樹脂膜過多地流入半導(dǎo)體部件，因此污染連接裝置)兩者都優(yōu)良。第一樹脂膜1在120°C的熔融粘度優(yōu)選為0. 1至10,0001 · s，更優(yōu)選1至 10，000 ·S，特別優(yōu)選1至100 ·S。當(dāng)所述熔融粘度在上述范圍內(nèi)時(shí)，特別是，半導(dǎo)體部件的電極的連接性(焊錫連接性)為優(yōu)良。此外，所述熔融粘度例如，可通過使用流變儀(Haake Co.，Ltd.的產(chǎn)品)在10°C / 分鐘的升溫速率下來測定。第一樹脂膜1在230°C的膠凝時(shí)間的下限優(yōu)選為不低于100秒，特別優(yōu)選不低于 120秒。另外，其上限優(yōu)選為不超過600秒，特別優(yōu)選不超過500秒。因此，所述膠凝時(shí)間最優(yōu)選120至500秒。以下，將說明將第一樹脂膜1的膠凝時(shí)間限定至上述范圍的技術(shù)意義。當(dāng)將半導(dǎo)體部件分別結(jié)柔性基板上時(shí)，為了提高生產(chǎn)性，需要縮短膠凝時(shí)間。然而，當(dāng)將多個(gè)半導(dǎo)體部件結(jié)合至柔性基板上時(shí)，伴隨其中一個(gè)半導(dǎo)體部件的臨時(shí)連接的熱量還會(huì)被熱傳導(dǎo)至其它相鄰的臨時(shí)連接的半導(dǎo)體部件的結(jié)合部分。當(dāng)?shù)谝粯渲さ哪z凝時(shí)間短時(shí)，在臨時(shí)連接過程中發(fā)生第一樹脂膜的固化。因此，存在在結(jié)合期間第一樹脂膜1的流動(dòng)性惡化以及發(fā)生電極連接失敗的問題。另一方面，當(dāng)膠凝時(shí)間在上述范圍內(nèi)時(shí)，在臨時(shí)連接期間，不發(fā)生第一樹脂膜的固化。因此，幾乎不發(fā)生電極連接失敗，且能夠獲得在連接可靠性方面表現(xiàn)優(yōu)異的半導(dǎo)體器件。
此外，前述膠凝時(shí)間例如，可通過使用設(shè)定至180°C的熱平板測量直到無粘合性剩余的時(shí)間周期來測定。具體地，其可以根據(jù)Jis C2161 7. 5. 2來測量。第一樹脂膜1的還原性保持率優(yōu)選不低于15%，更優(yōu)選不低于30%，特別優(yōu)選不低于50%。對于其上限沒有特別限定，但優(yōu)選不超過98%。所述還原性保持率可以從在以下測量條件下測量的酸的量通過等式1來計(jì)算。[測量條件]分別精確稱量0. Ig至0. 2g在100°C進(jìn)行熱處理30分鐘的前述第一樹脂膜和未進(jìn)行熱處理的第一樹脂膜，并溶解在IOOml丙酮中，以根據(jù)用于計(jì)算每單位重量酸的摩爾量 (mol/g)的電位差測量法，用氫氧化鈉水溶液進(jìn)行滴定。[等式1]還原性保持率(<%) = {(在100°C進(jìn)行熱處理30分鐘的第一樹脂膜中的酸的量)/ (未進(jìn)行熱處理的第一樹脂膜中的酸的量)} X 100所述還原性保持率例如，通過以下計(jì)算使用自動(dòng)電位滴定儀(型號AT-500N，京都電子工業(yè)(株)的產(chǎn)品)用0.05mol/l的氫氧化鈉水溶液滴定來算出每單位重量的酸 (H+)的摩爾量，然后將其代入上述等式1中。為了提高所述還原性保持率，優(yōu)選選擇其中源自焊劑活性化合物的羧基或酚式羥基的質(zhì)子幾乎不解離的化合物。具體地，優(yōu)選選擇PKa值比2，4_二羥基羧酸的高的化合物。 作為具有焊劑活性的化合物，例如，可以選擇酚酞啉或2，5- 二羥基苯甲酸。以下，將描述將還原性保持率限定至上述范圍的技術(shù)意義。當(dāng)將多個(gè)半導(dǎo)體部件與常規(guī)柔性基板鍵合時(shí)，存在在焊錫連接步驟中發(fā)生結(jié)合失敗的問題。雖然不清楚其原因， 但使人想到，如上所述，伴隨其中一個(gè)半導(dǎo)體部件的臨時(shí)連接的熱量還會(huì)被熱傳導(dǎo)至其它相鄰的臨時(shí)連接的半導(dǎo)體部件的結(jié)合部分，由此，使具有焊劑活性的化合物與第一樹脂膜中的樹脂反應(yīng)并惡化所述焊劑活性。于是，第一樹脂膜具有如上所述的還原性保持率，由此能夠降低在臨時(shí)連接步驟中焊劑活性的惡化且焊錫能夠很好地連接。第二樹脂膜使導(dǎo)體層22形成于第二樹脂膜2的一個(gè)表面(圖1中的下表面)。在第二樹脂膜2上，通過使用激光等形成貫通孔，且通過電鍍、導(dǎo)電糊膏等使所述貫通孔填充有導(dǎo)體構(gòu)件21。由此，可通過導(dǎo)體構(gòu)件21將第二樹脂膜2的一個(gè)表面電連接至
另一表面。另外，通過使用焊錫等使突起電極23形成于第二樹脂膜的另一表面以便覆蓋所述導(dǎo)體構(gòu)件21 (圖1中的上表面)。第二樹脂膜2由以下組成聚酰亞胺型樹脂，如聚酰亞胺樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、 聚酰胺酰亞胺樹脂等；聚酰胺型樹脂；聚酯型樹脂；或諸如液晶聚合物等的樹脂。在這些樹脂中，第二樹脂膜優(yōu)選由選自以下樹脂中的至少一種構(gòu)成聚酰亞胺型樹脂、聚酯型樹脂、 聚酰胺型樹脂和液晶聚合物。第二樹脂膜特別優(yōu)選由聚酰亞胺型樹脂構(gòu)成。由此，可以增強(qiáng)耐熱性。除了構(gòu)成所謂的柔性回路基板的此樹脂之外，還可以將所謂的積層材料(build-up materials)如附加有載體的樹脂膜等用作第二樹脂膜2，只要其通過與第一樹脂膜1層壓顯示柔性即可。
對于第二樹脂膜2在膜面內(nèi)方向的熱膨脹系數(shù)沒有特別限定，但在室溫(23°C )至第二樹脂膜2的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的范圍內(nèi)，其優(yōu)選不超過15ppm，更優(yōu)選不超過lOppm，最優(yōu)選3至8ppm。當(dāng)所述熱膨脹系數(shù)在上述范圍內(nèi)時(shí)，能夠減小在所述電子部件和所述第二樹脂膜2之間的熱膨脹系數(shù)差，以便減少在所得的半導(dǎo)體器件中的翹曲。此外，所述熱膨脹系數(shù)能夠通過使用熱機(jī)械分析裝置(TMA，SS6100, Seiko Instruments Inc.的產(chǎn)品)，在張應(yīng)力方法中升溫速率為10°C /分鐘的條件下來測定。
對于第二樹脂膜2的厚度沒有特別限定，但優(yōu)選為10至200 μ m,特別優(yōu)選為20至 100 μ m。當(dāng)所述厚度在上述范圍內(nèi)時(shí)，柔性和可加工性優(yōu)良。柔性基板10能夠通過層壓第一樹脂膜1和第二樹脂膜2來獲得。對于柔性基板10的厚度沒有特別限定，但優(yōu)選為30至300 μ m，特別優(yōu)選為40至 100 μ m。當(dāng)所述厚度在上述范圍內(nèi)時(shí)，封裝件的薄型化優(yōu)良。此外，在柔性基板10中，第二樹脂膜2的厚度t2與第一樹脂膜1的厚度tl的比例(t2/tl)不受特別限定，但優(yōu)選為0. 1至10，特別優(yōu)選為0. 5至1。當(dāng)所述厚度比例在上述范圍內(nèi)時(shí)，在層壓后的翹曲特性特別優(yōu)良。對于柔性基板10的介電常數(shù)(測量頻率1GHz)沒有特別限定，但優(yōu)選2至5，特別優(yōu)選2. 5至4. 5。當(dāng)所述介電常數(shù)在上述范圍內(nèi)時(shí)，電特性如電信號傳送效率的提高是特別優(yōu)良的。用于生產(chǎn)電子部件(半導(dǎo)體器件)的方法接著，基于參考圖2和3的優(yōu)選實(shí)施方案，將描述用于生產(chǎn)作為電子部件的一個(gè)實(shí)例的半導(dǎo)體器件的方法。此外，在以下描述和附圖中，將以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)記相同或相應(yīng)的部件，且將不再對其作重復(fù)說明。首先，在第二樹脂膜2的一個(gè)表面(圖2中的下表面)上形成導(dǎo)體層22以及阻焊膜M以便覆蓋導(dǎo)體層22 (圖2 (a))。另外，去除部分阻焊膜M以露出導(dǎo)體層22，并且在所述去除阻焊膜的部分安裝焊盤 25 (圖 2 (a))。在第二樹脂膜2上形成貫通孔，且所述貫通孔各自被由導(dǎo)電糊膏構(gòu)成的導(dǎo)體構(gòu)件 21填充(圖2(a))。另外，通過使用焊錫在第二樹脂膜2的另一表面(圖2中的上表面)上形成突起電極23以便覆蓋導(dǎo)體構(gòu)件21 (圖2 (a))。通過在第二樹脂膜2的突起電極23形成的一側(cè)層壓所述第一樹脂膜1來獲得柔性基板(層壓體)10(圖2(b))。此外，在該實(shí)施方案中，描述了其中第二樹脂膜2具有貫通孔的情況，但本發(fā)明不限于此，例如，可將其用于電配線僅在一個(gè)表面上形成的單面配線基板。接著，使用倒裝式焊接器5將具有突起電極31的半導(dǎo)體芯片3對齊并安裝在層壓體10中的第一樹脂膜1的表面(圖2(c))。由此，使在第二樹脂膜2上形成的突起電極23 與在半導(dǎo)體芯片3中的突起電極31接觸用于臨時(shí)連接。在圖2中所示的用于生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的方法中，使兩個(gè)半導(dǎo)體芯片3臨時(shí)連接。此處，對于用于臨時(shí)連接的條件沒有特別限定，但壓力優(yōu)選為0. 001至3Mpa，溫度優(yōu)選為20至200°C，時(shí)間周期優(yōu)選為0. 1至120秒，且所述壓力特別優(yōu)選為0. 02至IMpa，所述溫度特別優(yōu)選為50至100°C，所述時(shí)間周期特別優(yōu)選為0. 3至60秒。由此，可以將半導(dǎo)體部件和柔性基板臨時(shí)性地可靠地附著，且不損壞半導(dǎo)體芯片3，并同時(shí)抑制第一樹脂膜 1的固化。接著，將臨時(shí)連接有多個(gè)半導(dǎo)體芯片3的柔性基板10加熱，從而使在第二樹脂膜 2上形成的突起電極23和在半導(dǎo)體芯片3中的突起電極31同時(shí)電連接(焊錫連接)(圖 2(d))。由此，使多個(gè)半導(dǎo)體芯片3與第二樹脂膜2同時(shí)電連接。對于加熱條件沒有特別限定，只要所述條件允許焊錫連接即可，但所述條件依賴于使用的焊錫的種類而不同。溫度優(yōu)選比實(shí)際溫度的焊錫熔融點(diǎn)高rc至50°C，時(shí)間周期優(yōu)選1至120秒，且所述溫度特別優(yōu)選比焊錫熔融點(diǎn)高5°C至15°C，所述時(shí)間周期特別優(yōu)選 5至60秒。在焊錫連接之后，將前述第一樹脂膜1熱固化(后固化)。這樣，能夠增強(qiáng)所述半導(dǎo)體芯片3和所述柔性基板10之間的粘合性，由此能夠增強(qiáng)可靠性。另外，在熱固化之后， 第一樹脂膜1能夠用作焊錫連接部分之間的包封材料，以便能夠進(jìn)一步增強(qiáng)可靠性。對于用于熱固化的條件沒有特別限定，但溫度優(yōu)選100至200°C，時(shí)間周期優(yōu)選10 至180分鐘，且所述溫度特別優(yōu)選120至185°C，所述時(shí)間周期特別優(yōu)選30至90分鐘。隨后，通過使用劃片刀6在半導(dǎo)體芯片3之間進(jìn)行切割且將部件切割成片段而獲得半導(dǎo)體器件100(圖3(a)和(b))。在此實(shí)施方案中，將多個(gè)半導(dǎo)體芯片3同時(shí)結(jié)合，但本發(fā)明不限于此。在將主要的半導(dǎo)體芯片3同時(shí)結(jié)合后，可以安裝其它部件。由于能夠通過使用在通過使用激光等形成貫通孔方面表現(xiàn)優(yōu)良的柔性基板10獲得半導(dǎo)體器件，因此可獲得能夠形成微細(xì)配線的電子器件。此外，由于柔性基板10由具有焊劑活性的熱固性樹脂的第一樹脂膜構(gòu)成，因此焊錫連接性和粘合性兩者都優(yōu)良。同時(shí)，使多個(gè)半導(dǎo)體部件在同一時(shí)間下進(jìn)行安裝和結(jié)合，因此生產(chǎn)性優(yōu)良。實(shí)施例下面將參考實(shí)施例和對比例詳細(xì)說明本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例11.柔性基板的生產(chǎn)將45重量％的環(huán)氧樹脂EPICLON 840_S(DIC公司的產(chǎn)品)J4. 9重量％的苯氧樹脂ra6%4(Japan Epoxy Resin Co.，Ltd.的產(chǎn)品)、15重量％的具有焊劑活性的化合物，酚酞啉(東京化成工業(yè)社的產(chǎn)品)、15重量％的苯酚酚醛清漆樹脂PR-53647 (Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.的產(chǎn)品)和0. 1重量％的固化促進(jìn)劑2P4MZ(2_苯基-4-甲基咪唑，四國化成社的產(chǎn)品)預(yù)先混合作為第一樹脂膜，將所述混合物涂布至聚對苯二甲酸乙二酯基膜以給出所得材料。在溫度為120°C、壓力為^cg/cm2以及層壓速度為0. 3m/分鐘的條件下使用真空層壓機(jī)層壓所得材料和用作第二樹脂膜的具有兩層結(jié)構(gòu)的覆銅聚酰亞胺膜(通過將厚度為12 μ m的銅箔熱壓結(jié)合至聚酰亞胺基材(UPISEL-N，型號SE1310，宇部興產(chǎn)社的產(chǎn)品，厚度25 μ m，熱膨脹系數(shù)llppm)而獲得)，由此獲得柔性基板(厚度70 μ m)。另外，所述第一樹脂膜在230°C的膠凝時(shí)間為140秒，在120°C的熔融粘度為50 · s，還原性保持率為90%。
2.同時(shí)結(jié)合的4個(gè)半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)在溫度為120°C，周期為10秒以及壓力為0. IMPa的條件下，將總共4個(gè)半導(dǎo)體芯片(尺寸IOmmXlOmmXO. 2mm)中的每一個(gè)(其具有高25 μ m且節(jié)距為70 μ m的焊錫突起) 安裝在獲得的柔性基板中的第一樹脂膜的表面上。接著，將半導(dǎo)體部件在230°C加熱30秒以進(jìn)行焊錫連接，然后將其放入烘箱在180°C加熱60分鐘以熱固化所述樹脂膜。最終，通過在4個(gè)半導(dǎo)體部件之間進(jìn)行切割獲得4個(gè)半導(dǎo)體器件。3.切割成片段的4個(gè)半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)將獲得的附著有第一樹脂膜的柔性基板切成4片段(切割成片段)，并隨后在溫度為120、周期為10秒以及壓力為0. IMPa的條件下，將具有高25 μ m且節(jié)距為70 μ m的焊錫突起的半導(dǎo)體芯片(尺寸IOmmXlOmmXO. 2mm)各自安裝在第一樹脂膜的表面上，用于臨時(shí)連接。接著，使其中將半導(dǎo)體組件臨時(shí)連接至第一樹脂膜表面的所述柔性基板各自在230°C 加熱30秒，以進(jìn)行焊錫連接。然后，使其中焊錫連接有半導(dǎo)體部件的所述柔性基板在180°C 加熱60分鐘，以熱固化第一樹脂膜，由此獲得4個(gè)半導(dǎo)體器件。實(shí)施例2以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行相同的操作，不同的是將45重量％的環(huán)氧樹脂 EPICLON 840-S(DIC 公司的產(chǎn)品)、24. 97 重量的 ％苯氧樹脂 YX6954(Japan Epoxy Resin Co., Ltd.的產(chǎn)品)、15重量％的具有焊劑活性的化合物，酚酞啉(東京化成工業(yè)社的產(chǎn)品)、15重量％的苯酚酚醛清漆樹脂PR-53647 (Sumitomo Bakelite Co. , Ltd.的產(chǎn)品)和 0. 03重量％的固化促進(jìn)劑2P4MZ(四國化成社的產(chǎn)品)預(yù)先混合作為第一樹脂膜，且所述第一樹脂膜在230°C的膠凝時(shí)間改為100秒。另外，所述第一樹脂膜在120°C的熔融粘度為 5Pa · s，所述還原性保持率為50%。實(shí)施例3以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行相同的操作，不同的是使用PIBO(聚酰亞胺苯并噁唑，東洋紡社的產(chǎn)品，熱膨脹系數(shù)2. 5ppm,厚度25 μ m)作為第二樹脂膜，并使用具有雙層結(jié)構(gòu)的覆銅襯聚酰亞胺膜(其具有在PIBO上形成的9 μ m厚的銅層)。實(shí)施例4以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行相同的操作，不同的是將49. 9重量％的環(huán)氧樹脂 EPICLON 840-S(DIC 公司的產(chǎn)品)、20 重量％ 的苯氧樹脂 YX6%4(Japan Epoxy Resin Co., Ltd.的產(chǎn)品)、14重量％的具有焊劑活性的化合物，酚酞啉(東京化成工業(yè)社的產(chǎn)品)、16 重量％的苯酚酚醛清漆樹脂PR-53647 (Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.的產(chǎn)品)和0. 1重量％的固化促進(jìn)劑2P4MZ (四國化成社的產(chǎn)品)預(yù)先混合作為第一樹脂膜，且所述第一樹脂膜在230°C的膠凝時(shí)間改為150秒。另外，所述第一樹脂膜在120°C的熔融粘度為0. 5Pa .s， 所述還原性保持率為85%。對比例1 以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行相同的操作，不同的是將剛性基板BT基板(型號 HL832HS-TypeHS，Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.的產(chǎn)品，熱膨脹系數(shù)15ppm，厚度50 μ m)用作第二樹脂膜，由此未獲得與如上所述的焊錫突起對應(yīng)的具有微細(xì)配線的半導(dǎo)體器件。
對比例2
以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行相同的操作，不同的是使用以下無焊劑活性的第一樹脂膜。使用含有預(yù)先混合的55重量％的環(huán)氧樹脂EPICLON 840-S (DIC公司的產(chǎn)品)、30 重量 ％ 的 YX69M (Japan Epoxy Resin Co.，Ltd.的產(chǎn)品)、14· 9 重量 ％ 的 PR-53647 (Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.的產(chǎn)品)和 0. 1 重量％的 2P4MZ(四國化成社的產(chǎn)品)且不含有酚酞啉的第一樹脂膜。所述第一樹脂膜在230°C的膠凝時(shí)間為140秒，在 120°C的熔融粘度為301 · S。對比例3以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行相同的操作，不同的是僅將所述第二樹脂膜和半導(dǎo)體部件通過使用底填料(型號:CRP-4160E, Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.的產(chǎn)品)來連接。然而，由于所述半導(dǎo)體部件和柔性基板之間的縫隙很窄，底填料的注入不充分。對比例4以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行相同的操作，不同的是將45重量％的環(huán)氧樹脂 EPICLON 840-5(01(公司的產(chǎn)品)、對.9重量％的苯氧樹脂￥乂6昍4(扭 311 Epoxy Resin Co.，Ltd.的產(chǎn)品)、15重量％的具有焊劑活性的化合物，酚酞啉(東京化成工業(yè)社的產(chǎn)品)、15重量％的苯酚酚醛清漆樹脂PR-53647 (Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.的產(chǎn)品) 和0. 1重量％的咪唑化合物2MZ(四國化成社的產(chǎn)品)預(yù)先混合作為第一樹脂膜，且所述第一樹脂膜在230°C的膠凝時(shí)間改為60秒。另外，所述第一樹脂膜在120°C的熔融粘度為 5Pa · s，還原性保持率為80%。對比例5以與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行相同的操作，不同的是將54. 9重量％的環(huán)氧樹脂 EPICLON 840-S (DIC 公司的產(chǎn)品)、M 重量 ％ 的苯氧基樹脂 YX69M (Japan Epoxy Resin Co.，Ltd.的產(chǎn)品)、5重量％的具有焊劑活性的化合物，2，4_ 二羥基苯甲酸(東京化成工業(yè)社的產(chǎn)品)、16重量％的苯酚酚醛清漆樹脂PR-53647 (Sumitomo Bakelite Co.，Ltd.的產(chǎn)品)和0. 1重量％的咪唑化合物2P4MZ(四國化成社的產(chǎn)品)預(yù)先混合作為第一樹脂膜，且所述第一樹脂膜在230°C的膠凝時(shí)間改為120秒。另外，所述第一樹脂膜在120°C的熔融粘度為5Pa · s，還原性保持率為10%。以如下方式評價(jià)在各個(gè)實(shí)施例和對比例中獲得的第一樹脂膜和半導(dǎo)體器件。評價(jià)項(xiàng)目和內(nèi)容一起說明。所得結(jié)果示于表1中。另外，在表1中，柔性是指柔性基板，剛性是指剛性基板。1.連接性對于連接性評價(jià)，將連接的封裝件進(jìn)行橫斷面研磨，將具有突起的封裝件中之一中出現(xiàn)連接失敗的確定為NG。以其中不發(fā)生連接失敗的封裝件的數(shù)量對4個(gè)封裝件進(jìn)行評價(jià)。2.耐回流性對于耐回流性評價(jià)，在30°C和60%下吸濕處理96小時(shí)后，在通過3次具有最大溫度為^KTC的回流之后，用掃描聲學(xué)顯微鏡確定剝離的發(fā)生。以其中不發(fā)生剝離的封裝件的數(shù)量對4個(gè)封裝件進(jìn)行評價(jià)。3.耐溫度循環(huán)測試
12
對于耐溫度循環(huán)測試，在_40°C和125°C (30分鐘保持時(shí)間)的條件下經(jīng)過500次用于溫度循環(huán)測試的循環(huán)之后，檢測連接抵抗性(connection resistance)。將與初始抵抗值相比增加了 15%的連接抵抗性評價(jià)為異常抵抗性。以其中初始抵抗值未增加15%的封裝件的數(shù)量對4個(gè)封裝件進(jìn)行評價(jià)。4.生產(chǎn)性粗略地估計(jì)從每一個(gè)構(gòu)件的制備到封裝件的生產(chǎn)所涉及的加工步驟和時(shí)間周期， 從而評價(jià)生產(chǎn)性。各自的標(biāo)記如下所示〇表現(xiàn)優(yōu)良的生產(chǎn)性。X 表現(xiàn)低生產(chǎn)性。5.第一樹脂膜在120°C的熔融粘度使用流變儀(Rhec^tressRS150, Haake Co.，Ltd.的產(chǎn)品)在平行平板 20mm φ、 縫隙0. 05mm，頻率0. IHz和升溫速率10°C /分鐘的條件下，測量粘膜的熔融粘度。測量在 120°C的熔融粘度。6.第一樹脂膜的還原性保持率分別精確稱量0. Ig至0. 2g在100°C進(jìn)行熱處理30分鐘的所述第一樹脂膜和未進(jìn)行熱處理的所述第一樹脂膜，并溶解在IOOml丙酮以制備測量樣品。隨后，通過使用自動(dòng)電位滴定儀(型號AT-500N，京都電子工業(yè)(株)的產(chǎn)品)用0. 05mol/l的氫氧化鈉水溶液在室溫(23°C )進(jìn)行滴定，來計(jì)算每單位重量的酸的摩爾量(還原性，單位mol/g)。此外，根據(jù)以下等式1來計(jì)算所述還原性保持率。[等式1]還原性保持率(<%) = {(在100°C進(jìn)行熱處理30分鐘的所述第一樹脂膜中的酸的量)/ (未進(jìn)行熱處理的所述第一樹脂膜中的酸的量)} X1007.膠凝時(shí)間根據(jù)JIS C2161 7. 5. 2 進(jìn)行測量。
權(quán)利要求
1.柔性基板，其包括具有焊劑活性的第一樹脂膜和層壓至所述第一樹脂膜且不同于所述第一樹脂膜的第二樹脂膜，其中，所述柔性基板通過以下方式來使用使多個(gè)電子部件安裝在所述第一樹脂膜的表面，然后使各電子部件在同一時(shí)間下與柔性基板結(jié)合，且所述第一樹脂膜在230°c的膠凝時(shí)間為100秒至600秒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性基板，其中根據(jù)等式1從在以下條件下測量的酸的量計(jì)算出的所述第一樹脂膜的還原性保持率不低于15 %，[測量條件]分別精確稱量0. Ig至0. 2g在100°C進(jìn)行熱處理30分鐘的所述第一樹脂膜和未進(jìn)行熱處理的所述第一樹脂膜，并溶解在IOOml丙酮中，以根據(jù)用于計(jì)算每單位重量酸的摩爾量 (mol/g)的電位差測量法，用氫氧化鈉水溶液進(jìn)行滴定，[等式1]還原性保持率(％) = K在100°C進(jìn)行熱處理30分鐘的所述第一樹脂膜中的酸的量)/ (未進(jìn)行熱處理的所述第一樹脂膜中的酸的量)} X 100。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性基板，其中所述第一樹脂膜由包含熱固性樹脂和具有焊劑活性的化合物的樹脂組合物構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第一樹脂膜含有酚酞啉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第一樹脂膜在120°C的熔融粘度為0. 1至10，OOOPa · S。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第一樹脂膜在120°C的熔融粘度為1至10，OOOPa · S。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第二樹脂膜設(shè)置有貫通孔， 且所述貫通孔各自填充有導(dǎo)體構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中在所述第二樹脂膜的一個(gè)表面上形成導(dǎo)體層，并在其另一個(gè)表面上形成突起電極以覆蓋所述導(dǎo)體構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第二樹脂膜由選自如下樹脂中的至少一種構(gòu)成聚酰亞胺型樹脂、聚酯型樹脂、聚酰胺型樹脂和液晶聚合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第二樹脂膜在室溫 (230C )至所述第二樹脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的熱膨脹系數(shù)不超過15ppm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的柔性基板，其中所述第二樹脂膜在室溫 (230C )至所述第二樹脂膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的熱膨脹系數(shù)為3ppm至8ppm。
12.電子器件，其包括權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的柔性基板。
13.用于生產(chǎn)電子器件的方法，其包括在通過層壓具有焊劑活性的所述第一樹脂膜和不同于所述第一樹脂膜的第二樹脂膜獲得的柔性基板的第一樹脂膜表面上安裝多個(gè)電子部件，然后使各電子部件在同一時(shí)間下與柔性基板結(jié)合，和在結(jié)合后，將所述多個(gè)電子部件與所述柔性基板一起切割成片段，其中所述柔性基板為權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的柔性基板。
全文摘要
本發(fā)明的柔性基板10為包括具有焊劑活性的第一樹脂膜1和層壓至所述第一樹脂膜1且不同于第一樹脂膜的第二樹脂膜2。所述柔性基板10的特征在于通過使多個(gè)電子部件安裝在所述第一樹脂膜1的表面，然后使各電子部件在同一時(shí)間下與柔性基板10結(jié)合來使用所述柔性基板10。所述第一樹脂膜1在230℃的膠凝時(shí)間為100秒至600秒。
文檔編號H05K3/34GK102265715SQ20098015262
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者前島研三, 桂山悟, 藤井智繪 申請人:住友電木株式會(huì)社