CN105164802B - 中空密封用树脂片及中空封装体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供即使中空结构的空隙的宽度为100μm左右也能以高成品率制作中空封装体的中空密封用树脂片及中空封装体的制造方法。本发明的中空密封用树脂片以70体积%以上且90体积%以下的含量含有无机填充剂,将前述无机填充剂的总量设为100体积%时,前述无机填充剂的利用激光衍射散射法测定的粒度分布满足以下条件。超过100μm:1体积%以下;10μm以下:30体积%以上且70体积%以下;1μm以下:10体积%以上。
Description
技术领域
本发明涉及中空密封用树脂片及中空封装体的制造方法。
背景技术
在电子器件封装体的制作中,代表性的是采用如下顺序:将介由凸块等而固定于基板等的1个或多个电子器件用密封树脂密封,根据需要以成为电子器件单元的封装体的方式对密封体进行切割。作为这样的密封树脂,有时使用片状的密封树脂。
近年来,与半导体封装体一起,SAW(Surface Acoustic Wave)滤波器、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)传感器、加速度传感器等被称为MEMS的微电子器件的开发持续进行。将这些电子器件密封而得到的封装体各自通常具有用于确保表面弹性波的传播、光学体系的维持、电子器件的可动部件的可动性的中空结构。该中空结构多以基板与元件之间的空隙的形式设计。在密封时,为了确保可动部件的运转可靠性、元件的连接可靠性,需要维持中空结构地进行密封。例如,专利文献1中记载了使用凝胶状的固化性树脂片对功能元件进行中空铸型的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-19714号公报
发明内容
发明要解决的问题
关于提供上述中空结构的凸块,考虑到其尺寸越小成本越高的情况、用于上述可动部件的复杂化、复合化的中空结构的扩大的要求,可以预见今后会采用增加凸块直径来扩大空隙的对策。在上述专利文献1记载的技术中,作为元件与基板之间的中空结构,直至宽度数十μm左右的空隙为止,还能够边维持所希望的中空结构边密封电子器件。但是,边确保中空结构为宽度接近100μm的空隙边进行密封时,有时会发生树脂流入中空结构等而难以应对、封装体制作的成品率降低的情况。
本发明的目的在于提供即使中空结构的空隙的宽度为100μm左右也能以高成品率制作中空封装体的中空密封用树脂片及中空封装体的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人等进行了潜心研究,结果发现,通过采用下述方案能够解决上述问题,从而完成了本发明。
即,本发明为一种中空密封用树脂片,其以70体积%以上且90体积%以下的含量含有无机填充剂,
将前述无机填充剂的总量设为100体积%时,前述无机填充剂的利用激光衍射散射法测定的粒度分布满足以下条件。
超过100μm:1体积%以下
10μm以下:30体积%以上且70体积%以下
1μm以下:10体积%以上
该中空密封用树脂片由于以高含量含有具有规定的粒度分布的无机填充剂,因此,能够对中空结构附近的树脂赋予限制流动的作用(像膨胀那样的作用),能够有效地防止树脂进入中空结构。其结果,即使空隙的宽度为100μm左右,也能维持中空结构地以高成品率制作中空封装体。需要说明的是,无机填充剂的含量及粒度分布的测定方法记载在实施例中。
该中空密封用树脂片的固化前的80℃下的动力粘度优选为5000Pa·s以上且20000Pa·s以下。由此,能够实现中空结构的确保和中空结构以外的部分的凹凸追随性的兼顾。需要说明的是,动力粘度的测定方法记载在实施例中。
在该中空密封用树脂片中,优选前述无机填充剂为二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒或它们的混合物。由此,能够降低固化后的线膨胀系数而得到可靠性高的封装体。
本发明还包含一种中空封装体的制造方法,其包括如下工序:
层叠工序,以覆盖配置在被粘物上的1个或多个电子器件的方式边维持前述被粘物与前述电子器件之间的中空部边将该中空密封用树脂片层叠在前述电子器件上;以及
密封体形成工序,使前述中空密封用树脂片固化而形成密封体。
附图说明
图1是示意性表示本发明的一个实施方式的树脂片的截面图。
图2A是示意性表示本发明的一个实施方式的电子器件封装体的制造方法的一个工序的图。
图2B是示意性表示本发明的一个实施方式的电子器件封装体的制造方法的一个工序的图。
图2C是示意性表示本发明的一个实施方式的电子器件封装体的制造方法的一个工序的图。
具体实施方式
以下记载实施方式对本发明进行详细说明,但本发明并不限定于这些实施方式。
《第1实施方式》
[中空密封用树脂片]
图1是示意性表示本发明的一个实施方式的中空密封用树脂片(以下也简称为“树脂片”。)11的截面图。树脂片11代表性的是以层叠在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等支撑体11a上的状态提供。需要说明的是,对于支撑体11a,为了容易进行树脂片11的剥离,可以实施脱模处理。
树脂片11优选含有环氧树脂及酚醛树脂。由此,能够获得良好的热固化性。
作为环氧树脂,没有特别限定。例如可以使用:三苯基甲烷型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、改性双酚A型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、改性双酚F型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、苯氧基树脂等各种环氧树脂。这些环氧树脂可以单独使用也可以组合使用2种以上。
从确保环氧树脂的固化后的韧性及环氧树脂的反应性的观点考虑,优选环氧当量150~250、软化点或熔点为50~130℃的常温下为固态的树脂,其中,从可靠性的观点考虑,更优选三苯基甲烷型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂。
酚醛树脂只要是能与环氧树脂之间发生固化反应的树脂就没有特别限定。例如可以使用:苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、联苯芳烷基树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、甲酚酚醛清漆树脂、甲阶酚醛树脂等。这些酚醛树脂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为酚醛树脂,从与环氧树脂的反应性的观点考虑,优选使用羟基当量为70~250、软化点为50~110℃的树脂,其中,从固化反应性高的观点考虑,可以适宜使用苯酚酚醛清漆树脂。此外,从可靠性的观点考虑,还可以适宜使用苯酚芳烷基树脂、联苯芳烷基树脂这样的低吸湿性的树脂。
关于环氧树脂与酚醛树脂的配混比例,从固化反应性的观点考虑,优选以相对于环氧树脂中的环氧基1当量、酚醛树脂中的羟基总共为0.7~1.5当量的方式进行配混,更优选为0.9~1.2当量。
树脂片11中的环氧树脂及酚醛树脂的总含量的下限优选为2.0重量%以上、更优选为3.0重量%以上。为2.0重量%以上时,能够良好地获得对电子器件、基板等的粘接力。另一方面,上述总含量的上限优选为20重量%以下,更优选为10重量%以下。为20重量%以下时,能够减少树脂片的吸湿性。
树脂片11优选含有热塑性树脂。由此,能够提高得到的中空密封用树脂片的耐热性、挠性、强度。
作为热塑性树脂,可以列举出:天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、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、聚丁二烯树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、6-尼龙、6,6-尼龙等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸系树脂、PET、PBT等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、氟树脂、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物等。这些热塑性树脂可以单独使用,或者组合使用2种以上。其中,从低应力性、低吸水性的观点考虑,优选苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
树脂片11中的热塑性树脂的含量优选为1.0重量%以上、更优选为1.5重量%以上。为1.0重量%以上时,能够适宜地得到树脂片的柔软性、挠性。树脂片11中的热塑性树脂的含量优选为3.5重量%以下,更优选为3.0重量%以下。为3.5重量%以下时,能够得到与电子器件、基板的良好的粘接性。
树脂片11以70体积%以上且90体积%以下的含量含有无机填充剂。上述含量的下限优选为74体积%以上、更优选为78体积%以上。此外,上述含量的上限优选为85体积%以下、更优选为83体积%以下。通过使无机填充剂的含量为上述范围,能够适宜地赋予对中空结构附近的树脂的像膨胀那样的作用而维持中空结构,并且能够降低固化后的线膨胀系数而防止封装体的翘曲,获得高可靠性的中空封装体。需要说明的是,无机填充剂为多种颗粒的混合物时,该混合物的含量满足上述范围。
无机填充剂的含量也可以以“重量%”为单位进行说明。作为代表,以“重量%”为单位对二氧化硅的含量进行说明。
二氧化硅通常比重为2.2g/cm3,因此,二氧化硅的含量(重量%)的优选范围如下。
即,树脂片11中的二氧化硅的含量优选为81重量%以上、更优选为84重量%以上。树脂片11中的二氧化硅的含量优选为94重量%以下、更优选为91重量%以下。
氧化铝通常比重为3.9g/cm3,因此,氧化铝的含量(重量%)的优选范围如下。
即,树脂片11中的氧化铝的含量优选为88重量%以上、更优选为90重量%以上。树脂片11中的氧化铝的含量优选为97重量%以下、更优选为95重量%以下。
对树脂片11而言,将前述无机填充剂的总量设为100体积%时的前述无机填充剂的利用激光衍射散射法测定的粒度分布满足特定的关系。具体而言,在该粒度分布中,粒径超过100μm的颗粒的比率为1体积%以下,优选为0.5体积%以下,更优选为0.3体积%以下。需要说明的是,粒径超过100μm的颗粒的比率的下限优选为0.01体积%以上。粒径为10μm以下的颗粒的比率为30体积%以上且70体积%以下,优选为35体积%以上且65体积%以下,更优选为40体积%以上且60体积%以下。进而,粒径为1μm以下的颗粒的比率为10体积%以上,优选为13体积%以上,更优选为15体积%以上。需要说明的是,粒径为1μm以下的颗粒的比率的上限优选为40体积%以下。通过使无机填充剂的利用激光衍射散射法得到的粒度分布为上述特定的关系,能够对中空结构附近的树脂赋予像膨胀那样的作用从而良好地抑制密封时树脂进入中空结构。需要说明的是,无机填充剂为多种颗粒的混合物时,该混合物的粒度分布满足上述关系。粒度分布可以使用从母群体中随机抽取的试样,使用激光衍射散射式粒度分布测定装置进行测定,从而导出。
对无机填充剂没有特别限定,可以使用现有公知的各种填充剂,例如可以列举出:石英玻璃、滑石、二氧化硅(熔融二氧化硅、结晶性二氧化硅等)、氧化铝、氮化铝、氮化硅、氮化硼的粉末。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。其中,从能够良好地降低线膨胀系数的理由出发,优选二氧化硅、氧化铝,更优选二氧化硅。
作为二氧化硅,优选二氧化硅粉末,更优选熔融二氧化硅粉末。作为熔融二氧化硅粉末,可以列举出球状熔融二氧化硅粉末、破碎熔融二氧化硅粉末,从流动性的观点考虑,优选球状熔融二氧化硅粉末。
优选使用无机填充剂的平均粒径为50μm以下的范围的无机填充剂,更优选使用平均粒径为0.1~30μm的范围的无机填充剂,特别优选使用平均粒径为0.5~25μm的范围的无机填充剂。需要说明的是,平均粒径按照实施例中的粒度分布测定的顺序以D50的形式求出。
树脂片11优选含有固化促进剂。
作为固化促进剂,只要是能使环氧树脂与酚醛树脂的固化进行的物质就没有特别限定,例如可以列举出:三苯基膦、四苯基硼酸四苯基鏻等有机磷系化合物;2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟基甲基咪唑等咪唑系化合物;等。其中,从即使混炼时的温度升高固化反应也不会急剧进行、能够良好地制作树脂片11的理由出发,优选2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑。
固化促进剂的含量优选相对于环氧树脂及酚醛树脂的总和100重量份为0.1~5重量份。
树脂片11优选含有阻燃剂成分。由此,能够减少因零件短路、发热等而起火时的燃烧扩大。作为阻燃剂组分,例如可以使用:氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铁、氢氧化钙、氢氧化锡、复合化金属氢氧化物等各种金属氢氧化物;磷腈系阻燃剂等。其中,从阻燃性、未固化状态下的柔软性、固化后的强度优异的理由出发,优选磷腈系阻燃剂,优选式(1)或式(2)表示的化合物。
[化学式1]
(式中,R1及R2相同或不同,表示烷氧基、苯氧基、氨基、羟基、烯丙基或具有选自由这些基团组成的组中的至少1种基团的1价有机基团。x表示3~25的整数。)
[化学式2]
(式中,R3及R5相同或不同,表示烷氧基、苯氧基、氨基、羟基、烯丙基或具有选自由这些基团组成的组中的至少1种基团的1价有机基团。R4表示具有选自由烷氧基、苯氧基、氨基、羟基及烯丙基组成的组中的至少1种基团的2价有机基团。y表示3~25的整数。z表示3~25的整数。)
作为R1及R2的烷氧基,例如可以列举出:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基等。其中,优选碳数4~10的烷氧基。
作为R1及R2的苯氧基,例如可以列举出式(3)表示的基团。
[化学式3]
(式中,R11表示氢、羟基、烷基、烷氧基、缩水甘油基或具有选自由这些基团组成的组中的至少1种基团的1价有机基团。)
作为R11的烷基,例如可以列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十八烷基等。作为R11的烷氧基,可以列举出与R1及R2的烷氧基同样的基团。
作为R1及R2,从良好地获得阻燃性、固化后的强度的理由出发,优选苯氧基,更优选式(3)表示的基团。
x表示3~25的整数,从良好地获得阻燃性、固化后的强度的理由出发,优选3~10、更优选3~4。
式(2)中,作为R3及R5的烷氧基,例如可以列举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基等。其中,优选碳数4~10的烷氧基。
作为R3及R5的苯氧基,例如可以列举出前述式(3)表示的基团。
作为R3及R5的具有选自由烷氧基、苯氧基、氨基、羟基及烯丙基组成的组中的至少1种基团的1价有机基团,没有特别限定。
作为R3及R5,从良好地获得阻燃性、固化后的强度的理由出发,优选苯氧基,更优选式(3)表示的基团。
作为R4的2价有机基团所具有的烷氧基,例如可以列举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基等。其中,优选碳数4~10的烷氧基。
作为R4的2价有机基团所具有的苯氧基,例如可以列举出前述式(3)表示的基团。
y表示3~25的整数,从良好地获得阻燃性、固化后的强度的理由出发,优选3~10。
z表示3~25的整数,从良好地获得阻燃性、固化后的强度的理由出发,优选3~10。
从少量也能发挥阻燃效果的观点考虑,磷腈系阻燃剂中所含的磷元素的含有率优选为12重量%以上。
树脂片11中的阻燃剂成分的含量优选为全部有机物中的10重量%以上,更优选为15重量%以上。为10重量%以上时,能够良好地获得阻燃性。树脂片11中的热塑性树脂的含量优选为全部有机物中的30重量%以下,更优选为25重量%以下。为30重量%以下时,有固化物的物性降低(具体而言为玻璃化转变温度、高温树脂强度等物性的降低)小的倾向。
树脂片11优选含有硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,没有特别限定,可以列举出3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷等。
树脂片11中的硅烷偶联剂的含量优选为0.1~3重量%。为0.1重量%以上时,能够提高固化后的树脂片的硬度,并且能够降低吸水率。另一方面,上述含量为3重量%以下时,能够抑制排气的产生。
树脂片11优选含有颜料。作为颜料,没有特别限定,可以列举出炭黑等。
树脂片11中的颜料的含量优选为0.1~2重量%。为0.1重量%以上时,能够得到对树脂片的良好的标记性。另一方面,上述含量为2重量%以下时,固化后的树脂片的强度良好。
需要说明的是,在树脂组合物中,除了上述各成分以外,还可以根据需要适当配混其它添加剂。
树脂片11的固化前的80℃下的动力粘度优选为5000Pa·s以上且30000Pa·s以下,更优选为7000Pa·s以上且25000Pa·s以下,进一步优选为10000Pa·s以上且20000Pa·s以下。通过使树脂片11的动力粘度为上述范围,能够有效地实现中空结构的确保和中空结构以外的部分的凹凸追随性的兼顾。
[中空密封用树脂片的制造方法]
对树脂片11的制造方法没有特别限定,优选制备混炼物并将得到的混炼物加工成片状的方法。具体而言,将后述的各成分利用混合辊(mixing roll)、加压式捏合机、挤出机等公知的混炼机进行熔融混炼,由此制备混炼物,并将得到的混炼物加工成片状。作为混炼条件,温度优选为上述各成分的软化点以上,例如为30~150℃,考虑环氧树脂的热固化性时,优选为40~140℃、进一步优选为60~120℃。时间例如为1~30分钟、优选为5~15分钟。
混炼优选在减压条件下(减压气氛下)进行。减压条件下的压力的上限优选为0.1kg/cm2以下、更优选为0.05kg/cm2以下。减压条件下的压力的下限越低越优选,从生产性、物理限制的方面考虑,可以为1×10-4kg/cm2以上。由此,能够防止气体混入混炼物,能够抑制得到的混炼物中气孔的产生。
熔融混炼后的混炼物优选不经过冷却而直接在高温状态进行加工。作为加工方法,没有特别限定,可以列举出:平板压制法、T型模挤出法、辊压延法、辊混炼法、吹胀挤出法、共挤出法、压延成形法等。作为加工温度,优选为上述各成分的软化点以上,考虑环氧树脂的热固化性及成形性时,例如为40~150℃、优选为50~140℃、进一步优选为70~120℃。
对树脂片11的厚度没有特别限定,优选为100~2000μm。在上述范围内时,能够良好地密封电子器件。此外,通过将树脂片制成薄型,能够减少发热量,变得不易发生固化收缩。其结果,能够减少封装体翘曲量,得到可靠性更高的中空封装体。
树脂片11可以为单层结构,也可以为2个以上树脂片层叠而成的多层结构,从不担心层间剥离、片厚的均一性高、容易低吸湿化的理由出发,优选单层结构。
树脂片11被用于SAW(Surface Acoustic Wave)滤波器;压力传感器、振动传感器等MEMS(Micro Electro Mechanical Systems);LSI等IC、晶体管等半导体;电容器;电阻;CMOS传感器等电子器件的密封。其中,可以适宜用于需要中空密封的电子器件(具体为SAW滤波器、MEMS)的密封,可以特别适宜地用于SAW滤波器的密封。
[中空封装体的制造方法]
图2A~2C分别为示意性表示本发明的一个实施方式的中空封装体的制造方法的一个工序的图。作为中空密封方法,没有特别限定,可以使用现有公知的方法来密封。例如可以列举出如下的方法:以覆盖被粘物上的电子器件的方式边维持中空结构边将未固化的树脂片11层叠(载置)在基板上,接着,使树脂片11固化而进行密封的方法等。作为被粘物,没有特别限定,例如可以列举出印刷电路基板、陶瓷基板、硅基板、金属基板等。本实施方式中,通过树脂片11对安装在印刷电路基板12上的SAW芯片13进行中空密封,制作中空封装体。
(SAW芯片安装基板准备工序)
在SAW芯片安装基板准备工序中,准备安装有多个SAW芯片13的印刷电路基板12(参照图2A)。SAW芯片13可以通过利用公知的方法切割形成有规定的叉指电极的压电晶体将其单片化而形成。SAW芯片13在印刷电路基板12上的安装可以使用倒装焊接机(FlipChip Bonder)、芯片焊接机(die bonder)等公知的装置。SAW芯片13与印刷电路基板12经由凸块(bump)等突起电极13a电连接。此外,SAW芯片13与印刷电路基板12之间以不阻碍SAW滤波器表面的表面弹性波的传播的方式维持中空部分14。SAW芯片13与印刷电路基板12之间的距离可以适当设定,通常为10~100μm左右。
(密封工序)
密封工序中,以覆盖SAW芯片13的方式在印刷电路基板12上层叠树脂片11,用树脂片11对SAW芯片13进行树脂密封(参照图2B)。树脂片11作为用于保护SAW芯片13及其附带的元件免受外部环境影响的密封树脂起作用。
对将树脂片11层叠在印刷电路基板12上的方法没有特别限定,可以利用热压、层压机等公知的方法来进行。作为热压条件,温度例如为40~100℃、优选为50~90℃,压力例如为0.1~10MPa、优选为0.5~8MPa,时间例如为0.3~10分钟、优选为0.5~5分钟。此外,考虑到树脂片11对SAW芯片13及印刷电路基板12的密合性及追随性的提高,优选在减压条件下(例如0.1~5kPa)进行压制。
(密封体形成工序)
在密封体形成工序中,对树脂片11进行热固化处理而形成密封体15(参照图2B)。作为热固化处理的条件,加热温度优选为100℃以上、更优选为120℃以上。另一方面,加热温度的上限优选为200℃以下、更优选为180℃以下。加热时间优选为10分钟以上、更优选为30分钟以上。另一方面,加热时间的上限优选为180分钟以下、更优选为120分钟以下。此外,根据需要可以加压,优选为0.1MPa以上、更优选为0.5MPa以上。其上限优选为10MPa以下、更优选为5MPa以下。
(切割工序)
接着,可以进行密封体15的切割(参照图2C)。由此,能够得到以SAW芯片13为单元的中空封装体18。
(基板安装工序)
根据需要,可以进行如下的工序:对中空封装体18进行重新配线及形成凸块,并将其安装于另外的基板(未图示)的基板安装工序。中空封装体18在基板上的安装可以使用倒装焊接机、芯片焊接机等公知的装置。
《第2实施方式》
在第1实施方式中,将各配混成分用捏合机等进行混炼从而制备混炼物,将该混炼物挤出成形,形成片状。与之相对,在本实施方式中,涂覆将各成分溶解或分散在有机溶剂等中而得到的清漆,形成片状。
作为使用清漆的具体的制作顺序,按照常规方法将上述成分及根据需要加入的其它添加剂适当混合,使它们均匀地溶解或分散在有机溶剂中,制备清漆。接着,将上述清漆涂布在聚酯等支撑体上,进行干燥,由此,能够得到中空密封用树脂片11。此外,根据需要,也可以为了保护中空密封用树脂片的表面而贴合聚酯薄膜等剥离片。剥离片在密封时剥离。
作为上述有机溶剂,没有特别限定,可以使用现有公知的各种有机溶剂,例如甲乙酮、丙酮、环己酮、二恶烷、二乙基酮、甲苯、醋酸乙酯等。这些溶剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。此外,通常,优选以清漆的固体成分浓度在30~95重量%的范围的方式使用有机溶剂。
对有机溶剂干燥后的片的厚度没有特别限定,从厚度的均一性和残留溶剂量的观点考虑,通常,优选设定为5~100μm,更优选为20~70μm。
实施例
以下列举本发明的适宜实施例进行详细说明。其中,关于这些实施例中记载的材料、配混量等,只要没有特别限定的记载,就不能将本发明的范围限定于这些材料、配混量。
对实施例中使用的成分进行说明。
环氧树脂:新日铁化学株式会社制造的YSLV-80XY(双酚F型环氧树脂、环氧当量200g/eq.、软化点80℃)
酚醛树脂:明和化成株式会社制造的MEH-7851-SS(具有联苯芳烷基骨架的酚醛树脂、羟基当量203g/eq.、软化点67℃)
热塑性树脂:Kaneka Corporation制造的SIBSTER 072T(苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)
无机填充剂1:电气化学工业株式会社制造的FB-9454FC(熔融球状二氧化硅、平均粒径20μm)
无机填充剂2:Tokuyama Corporation制造的SE-40(熔融球状二氧化硅、平均粒径38μm)
无机填充剂3:电气化学工业株式会社制造的FB-5SDC(熔融球状二氧化硅、平均粒径5μm)
无机填充剂4:ADMATECHS Co.,Ltd.制造的SO-25R(熔融球状二氧化硅、平均粒径0.5μm)
硅烷偶联剂:信越化学株式会社制造的KBM-403(3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷)
炭黑:三菱化学株式会社制造的#20
阻燃剂:伏见制药所制造的FP-100(磷腈系阻燃剂:式(4)表示的化合物)
[化学式4]
(式中,m表示3~4的整数。)
固化促进剂:四国化成工业株式会社制造的2PHZ-PW(2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑)
[实施例1~4及比较例1~2]
按照表1所述的配比,配混各成分,利用辊混炼机在60~120℃、10分钟、减压条件下(0.01kg/cm2)进行熔融混炼,制备混炼物。接着,将得到的混炼物利用平板压制法成形为片状,制作表1所示的厚度的中空密封用树脂片。
[实施例5]
按照表1所述的配比,使各成分溶解或分散在甲乙酮和甲苯的1:1混合溶剂中,制作固体成分40重量%的清漆。接着,在实施了脱模处理的PET薄膜上,以溶剂干燥后的涂膜的厚度为50μm的方式涂覆清漆,其后,将干燥条件设为120℃、3分钟,使涂膜干燥,得到厚度50μm的树脂片。将得到的树脂片使用层压机层压至厚度为200μm,制作厚度200μm的中空密封用树脂片。
(无机填充剂的粒度分布的测定)
将实施例及比较例的各中空密封用树脂片放入坩埚,在大气氛围下以700℃灼烧2小时使其燃尽。使得到的灰分分散在纯水中,进行超声波处理,使用激光衍射散射式粒度分布测定装置(HORIBA制造、装置名;LA-910)求出粒度分布(体积基准)。需要说明的是,作为中空密封用树脂片的组成,除无机填充剂以外为有机成分,由于通过上述灼烧处理所有有机成分实质上都烧毁,因此,将得到的灰分视为无机填充剂来进行测定。将结果示于表1。
(中空密封用树脂片的动力粘度的测定)
测定热固化前的中空密封用树脂片的80℃下的动力粘度。动力粘度是使用TAINSTRUMENTS JAPAN INC.制造的粘弹性测定装置ARES,利用平行板法测定得到的值。更详细而言,在间隙1mm、旋转板直径8mm、测定频率0.1Hz的条件下,在60℃~130℃的范围以10℃/min的升温速度进行测定,将此时得到的80℃下的熔融粘度作为动力粘度。将结果示于表1。
(封装体中空部的树脂进入性的评价)
制作将形成有铝叉指电极的以下规格的SAW芯片在下述接合条件下安装于玻璃基板而得到的SAW芯片安装基板。SAW芯片与玻璃基板之间的间隙宽在实施例1~3、5及比较例1~2中为30μm,在实施例4中为90μm。
<SAW芯片>
芯片尺寸:1.2mm□(厚度150μm)
凸块材质(实施例1~3、5及比较例1~2):Au(高30μm)
凸块材质(实施例4):软钎焊料(无铅型)(高90μm)
凸块数:6个凸块
芯片数:100个(10个×10个)
<接合条件>
装置:松下电工株式会社制造
接合条件:200℃、3N、1sec超声波功率2W
在得到的SAW芯片安装基板上,在以下所示的加热加压条件下,通过真空压制贴附各中空密封片。
<贴附条件>
温度:60℃
加压力:4MPa
真空度:1.6kPa
压制时间:1分钟
在释放至大气压后,在热风干燥机中,在150℃、1小时的条件下使中空密封片热固化,得到密封体。从玻璃基板侧,利用电子显微镜(KEYENCE公司制造、商品名“DigitalMicroscope”、200倍)测定SAW芯片与玻璃基板之间的中空部的树脂的进入量。对于树脂进入量,在利用中空密封片进行密封前预先利用电子显微镜从玻璃基板侧确认SAW芯片的端部的位置并记录,在密封后再次利用电子显微镜从玻璃基板侧进行观察,比较密封前后的观察图像,测定从密封前预先确认的SAW芯片的端部进入中空部的树脂的最大到达距离,将其作为树脂进入量。将树脂进入量为20μm以下的情况评价为“○”,将超过20μm的情况评价为“×”。将结果示于表1。
[表1]
由表1可知,在实施例1~5的SAW芯片封装体中,中空密封片的树脂成分向中空部的进入得到抑制,即使中空部扩大也能制作高品质的中空封装体。在比较例1~2中,中空部的树脂进入量均超过20μm。
附图标记说明
11 中空密封用树脂片
11a 支撑体
13 SAW芯片
15 密封体
18 中空封装体
Claims (4)
1.一种中空密封用树脂片,其以70体积%以上且90体积%以下的含量含有无机填充剂,
将所述无机填充剂的总量设为100体积%时,所述无机填充剂的利用激光衍射散射法测定的粒度分布满足以下条件:
超过100μm:1体积%以下;
10μm以下:30体积%以上且70体积%以下;
1μm以下:10体积%以上。
2.根据权利要求1所述的中空密封用树脂片,其中,固化前的80℃下的动力粘度为5000Pa·s以上且30000Pa·s以下。
3.根据权利要求1所述的中空密封用树脂片,其中,所述无机填充剂为二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒或它们的混合物。
4.一种中空封装体的制造方法,其包括如下工序:
层叠工序,以覆盖配置在被粘物上的1个或多个电子器件的方式边维持所述被粘物与所述电子器件之间的中空部边将权利要求1~3中的任一项所述的中空密封用树脂片层叠在所述电子器件上;以及
密封体形成工序,使所述中空密封用树脂片固化而形成密封体。
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