CN105590905B - 电子器件密封用片和电子器件封装件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供为低粘度、且能高填充无机填充剂的电子器件密封用片。本发明的解决手段是一种电子器件密封用片,其使用具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物作为硅烷偶联剂,在69~86体积%的范围内含有无机填充剂,最低粘度在10~1000000Pa·s的范围内。

Description

电子器件密封用片和电子器件封装件的制造方法
技术领域
本发明涉及电子器件密封用片和电子器件封装件的制造方法。
背景技术
在电子器件封装件的制作中,代表性地采用:用密封树脂将利用凸块等固定于基板等的1个或多个电子器件密封,根据需要以成为电子器件单元的封装件的方式将密封体切割的顺序。作为这样的密封树脂,有时使用片状的密封树脂(例如,参照专利文献1)。
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
发明要解决的课题
作为上述封装件的制造方法,可举出下述方法:以覆盖在被粘物上配置的1个或多个电子器件的方式将密封用片层叠,之后,使密封用片热固化。在这样制造的封装件中,存在起因于密封用片的树脂与电子器件的热膨胀系数之差而在热固化时等封装件翘曲的问题。
作为抑制封装件的翘曲的方法,例如,考虑增加密封用片中的无机填充剂的含量的方法。由此,可以使密封用片的热膨胀系数接近电子器件。
然而,越增加密封用片中的无机填充剂的含量,密封用片的粘度变得越大,因此存在不能含有一定量以上的问题。
本发明鉴于上述课题而实施,其目的在于提供为低粘度、且能高填充无机填充剂的电子器件密封用片。
解决课题的方法
本申请发明人等发现通过采用下述的构成,可以解决上述的课题,从而完成了本发明。
即,本发明所涉及的电子器件密封用片的特征在于,
使用具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物作为硅烷偶联剂,
在69~86体积%的范围内含有无机填充剂,
最低粘度在10~1000000Pa·s的范围内。
根据上述构成,使用与热固性树脂不反应的具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物作为硅烷偶联剂。因此,可以抑制由与热固性树脂的反应引起的粘度的上升。另外,可以抑制由与热固性树脂的反应引起的粘度的上升,因此可以增加无机填充剂的含量。
另外,在69~86体积%的范围内含有无机填充剂,因此可以使热膨胀系数接近电子器件。其结果是,可以抑制封装件的翘曲。进一步,在69~86体积%的范围内含有无机填充剂,因此可以降低吸水率。另外,最低粘度为10~1000000Pa·s的范围内,粘度上升得到抑制。其结果是,可以使使用该电子器件密封用片制造的电子器件封装件的可靠性提高。
上述构成中,将50℃的拉伸储存弹性模量设为X、将最低粘度设为Y时,优选比X/Y为15~100的范围。
本发明人等基于实验结果等进行了深入研究,结果发现,若将上述比X/Y设为15以上,则可以兼具作为片的操作性和成型时的对部件的追随性,可以成品率良好地进行成型。另一方面,发现若将上述比X/Y设为100以下,则片不会过硬,因此可以防止成型时的片破裂、缺损。
上述构成中,优选上述无机填充剂用上述硅烷偶联剂预先进行了表面处理。
用硅烷偶联剂处理无机填充剂的表面时,产生释气(例如,甲醇)。因此,若在制成该电子器件密封用片的前一阶段预先对无机填充剂用硅烷偶联剂进行表面处理,则可以排除该阶段的程度的释气。其结果是,可以抑制在电子器件密封用片的制成时封入片内的释气的量,可以减少空隙的产生。
上述构成中,优选上述无机填充剂用相对于上述无机填充剂100重量份为0.5~2重量份的上述硅烷偶联剂预先进行了表面处理。
若利用硅烷偶联剂进行无机填充剂的表面处理,则可以使电子器件密封用片的粘度降低,但若硅烷偶联剂的量多则释气产生量也增加。因此,即使对无机填充剂预先进行了表面处理,在电子器件密封用片的制成时产生的释气也会引起电子器件密封用片的性能降低。另一方面,若硅烷偶联剂的量少,则不能适宜地使粘度降低。因此,若利用相对于上述无机填充剂100重量份为0.5~2重量份的硅烷偶联剂对无机填充剂预先进行表面处理,则可以适宜地使粘度降低的同时,可以抑制由释气引起的性能降低。
另外,本发明所涉及的电子器件封装件的制造方法包括:
准备上述的电子器件密封用片的工序、
以覆盖在被粘物上配置的1个或多个电子器件的方式层叠上述电子器件密封用片的层叠工序、和
使上述电子器件密封用片固化而形成密封体的密封体形成工序。
根据上述构成,由于使用了上述电子器件密封用片,因此通过本电子器件封装件的制造方法制造的电子器件封装件可以抑制翘曲。其结果是,可以使所制造的电子器件封装件的可靠性提高。
附图说明
图1是示意地显示本发明的一实施方式所涉及的电子器件密封用片的剖面图。
图2A是示意地显示本发明的一实施方式所涉及的中空封装件的制造方法的一个工序的图。
图2B是示意地显示本发明的一实施方式所涉及的中空封装件的制造方法的一个工序的图。
图2C是示意地显示本发明的一实施方式所涉及的中空封装件的制造方法的一个工序的图。
具体实施方式
以下举出实施方式,详细地说明本发明,但本发明不仅限于这些实施方式。
[电子器件密封用片]
图1是示意地显示本发明的一实施方式所涉及的电子器件密封用片11(以下,也仅称为“密封用片11”。)的剖面图。代表性地以层叠于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等支承体11a上的状态提供密封用片11。此外,为了容易地进行密封用片11的剥离,可以对支承体11a实施脱模处理。
密封用片11使用具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物作为硅烷偶联剂。由于使用与热固性树脂不反应的具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物作为硅烷偶联剂,因此可以抑制由与热固性树脂的反应引起的粘度的上升。
本说明书中,“使用具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物作为硅烷偶联剂”包括:
(1)含有用作为硅烷偶联剂的具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物预先进行表面处理后的无机填充剂的情况、和
(2)在密封用片11中含有具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物作为硅烷偶联剂的情况。
作为上述硅烷偶联剂,只要具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基、能进行无机填充剂的表面处理就没有特别限定。作为上述硅烷偶联剂的具体例,可举出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,从反应性和成本的观点考虑,优选3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
密封用片11含有无机填充剂。
上述无机填充剂没有特别限制,可以使用以往公知的各种填充剂,例如可举出石英玻璃、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,也可以并用2种以上。其中,从可以良好地减小线性膨胀系数的理由考虑,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,可举出球状熔融二氧化硅粉末、破碎熔融二氧化硅粉末,但从流动性的观点考虑,优选球状熔融二氧化硅粉末。
密封用片11优选在69~86体积%的范围内含有无机填充剂。上述含量优选75体积%以上,更优选78体积%以上。由于在69~86体积%的范围内含有无机填充剂,因此可以使热膨胀系数接近SAW芯片13。其结果是,可以抑制封装件的翘曲。进一步,由于在69~86体积%的范围内含有无机填充剂,因此可以降低吸水率。
上述无机填充剂为二氧化硅时,上述无机填充剂的含量也能以“重量%”为单位进行说明。密封用片11中的二氧化硅的含量优选为80~92重量%,更优选为85~92重量%。
无机填充剂的平均粒径优选使用20μm以下的范围的无机填充剂,更优选使用0.1~15μm的范围的无机填充剂,特别优选使用0.5~10μm的范围的无机填充剂。
另外,作为上述无机填充剂,也可使用平均粒径不同的2种以上的无机填充剂。使用平均粒径不同的2种以上的无机填充剂时,上述的“无机填充剂的平均粒径为20μm以下”是指无机填充剂整体的平均粒径为20μm以下。
上述无机填充剂的形状没有特别限制,可以为球状(包括椭球体状。)、多面体状、多棱柱状、扁平形状、不定形状等任选的形状,但从中空结构程度的高填充状态的达成、适度的流动性的观点考虑,优选球状。
密封用片11中含有的上述无机填充剂在通过激光衍射散射法测定的粒度分布中,优选具有2个峰。可以通过例如将平均粒径不同的2种无机填充剂混合而得到这样的无机填充剂。若使用粒度分布中具有2个峰的无机填充剂,则能以高密度填充无机填充剂。其结果是,能进一步增加无机填充剂的含量。
上述2个峰没有特别限定,但优选粒径大的一侧的峰处于3~30μm的范围内、粒径小的一侧的峰处于0.1~1μm的范围内。若上述2个峰处于上述数值范围内,则变得能进一步增加无机填充剂的含量。
具体地可以通过以下的方法得到上述粒度分布。
(a)将密封用片11装入坩埚,在大气气氛下、700℃强热2小时而使之灰化。
(b)使得到的灰分分散在纯水中进行10分钟超声波处理,使用激光衍射散射式粒度分布测定装置(Beckman coulter公司制,“LS 13 320”;湿式法)而求出粒度分布(体积基准)。
此外,作为密封用片11的组成,除无机填充剂以外为有机成分,通过上述的强热处理而实质地将全部的有机成分烧失,因此将得到的灰分视为无机填充剂进行测定。此外,也可以与粒度分布同时进行平均粒径的算出。
密封用片11优选用上述硅烷偶联剂对无机填充剂预先进行表面处理。即,优选上述(1)的情况。用硅烷偶联剂处理无机填充剂的表面时,产生释气(例如,甲醇)。因此,在制成密封用片11的前一阶段,若预先对无机填充剂用硅烷偶联剂进行表面处理,则可以排除该阶段的程度的释气。其结果是,可以抑制在密封用片11的制成时封入片内的释气的量,可以减少空隙的产生。
密封用片11含有用作为硅烷偶联剂的具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物预先进行了表面处理的无机填充剂时(上述(1)的情况),上述无机填充剂优选利用相对于无机填充剂100重量份为0.5~2重量份的硅烷偶联剂预先进行表面处理。
若利用硅烷偶联剂进行无机填充剂的表面处理,则可以使密封用片11的粘度降低,但若硅烷偶联剂的量多则释气产生量也增加。因此,即使对无机填充剂预先进行了表面处理,在密封用片11的制成时产生的释气也会引起密封用片11的性能降低。另一方面,若硅烷偶联剂的量少则不能适宜地使粘度降低。因此,若利用相对于无机填充剂100重量份为0.5~2重量份的硅烷偶联剂对无机填充剂预先进行表面处理,则可以适宜地使粘度降低,同时可以抑制由释气引起的性能降低。
密封用片11含有用作为硅烷偶联剂的具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物预先进行了表面处理的无机填充剂时(上述(1)的情况)、且作为上述无机填充剂使用混合了平均粒径不同的2种无机填充剂而成的填充剂时,优选至少对平均粒径小的无机填充剂预先用硅烷偶联剂进行表面处理。平均粒径小的无机填充剂的比表面积大,因此变得能进一步抑制粘度的上升。
另外,作为上述无机填充剂使用混合平均粒径不同的2种无机填充剂而成的无机填充剂时,更优选对平均粒径小的无机填充剂和大的无机填充剂这两者预先用硅烷偶联剂进行表面处理。此时,变得能进一步抑制粘度的上升。
密封用片11含有具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物作为硅烷偶联剂时(上述(2)的情况),密封用片11中的硅烷偶联剂的含量优选0.4~1.8重量%。若为0.4重量%以上,则可以适宜地使粘度降低。另一方面,若上述含量为1.8重量%以下,则可以抑制释气的产生。
密封用片11的最低粘度Y在10~1000000Pa·s的范围内,优选在5000~800000Pa·s的范围内,更优选在10000~700000Pa·s的范围内。由于密封用片11的最低粘度在10~1000000Pa·s的范围内,因此粘度上升得到抑制。
就密封用片11而言,将50℃的拉伸储存弹性模量设为X、将最低粘度设为Y时,比X/Y优选在15~100(1/s)的范围,更优选在20~80(1/s)的范围内,进一步优选在30~60(1/s)的范围内。若将上述比X/Y设为15以上,则可以兼具作为片的操作性和成型时对部件的追随性,可以成品率良好地进行成型。另一方面,若将上述比X/Y设为100以下,则片不会过硬,因此可以防止成型时的片破裂、缺损。
密封用片11的50℃的拉伸储存弹性模量X优选在200000~40000000Pa的范围内,更优选在500000~13000000Pa的范围内,进一步优选在1000000~12000000Pa的范围内。若上述拉伸储存弹性模量X为200000Pa以上,则作为片牢固(腰があり)且操作性良好。另一方面,若上述拉伸储存弹性模量X为40000000Pa以下,则可以防止处理时的破裂、缺损。
密封用片11优选含有环氧树脂和酚醛树脂。由此,可以得到良好的热固化性。
作为环氧树脂,没有特别限制。可以使用例如三苯基甲烷型环氧树脂、甲酚线性酚醛型环氧树脂、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、苯酚线性酚醛型环氧树脂、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并用2种以上。
从确保环氧树脂的固化后的韧性和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℃的常温下为固形的物质,其中,从成型性和可靠性的观点考虑,更优选双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、联苯型环氧树脂等。
若酚醛树脂为与环氧树脂之间发生固化反应物质则没有特别限制。使用例如苯酚线性酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂、联苯芳烷基树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、甲酚线性酚醛树脂、甲阶酚醛树脂等。这些酚醛树脂可以单独使用,也可以并用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℃的酚醛树脂,其中从固化反应性高且廉价的观点考虑,可以适宜地使用苯酚线性酚醛树脂。另外,从可靠性的观点考虑,也可以适宜地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。
从固化反应性的观点考虑,相对于环氧树脂中的环氧基1当量,环氧树脂与酚醛树脂的配合比例优选以酚醛树脂中的羟基的合计为0.7~1.5当量的方式配合,更优选为0.9~1.2当量。
密封用片11中的环氧树脂和酚醛树脂的合计含量的下限优选5.0重量%以上,更优选7.0重量%以上。若为5.0重量%以上,则可以良好地得到对电子器件、基板等的粘接力。另一方面,上述合计含量的上限优选25重量%以下,更优选20重量%以下。若为25重量%以下,则可以使密封用片的吸湿性降低。
密封用片11优选含有热塑性树脂。由此,可以使得到的中空密封用密封用片的耐热性、挠性、强度提高。
作为热塑性树脂,可举出天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸类共聚物、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-尼龙或6,6-尼龙等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸类树脂、PET或PBT等饱和聚酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、含氟树脂、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、或并用2种以上使用。其中,从容易得到挠性、与环氧树脂的分散性良好的观点考虑,优选丙烯酸类树脂。
作为上述丙烯酸类树脂,没有特别限制,可举出具有碳数30以下、特别是碳数4~18的直链或支链的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的1种或2种以上为成分的聚合物(丙烯酸类共聚物)等。作为上述烷基,例如可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷、十四烷基、硬脂基、十八烷基、或十二烷基等。
上述丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选50℃以下,更优选-70~20℃,进一步优选-50~0℃。通过设为50℃以下,可以使片具有挠性。
上述丙烯酸类树脂中,优选重均分子量为5万以上的树脂,更优选10万~200万的树脂,进一步优选30万~160万的树脂。若在上述数值范围内,则可以进一步提高密封用片11的粘度和挠性。此外,重均分子量是通过GPC(凝胶渗透色谱)测定、由聚苯乙烯换算算出的值。
另外,作为形成上述聚合物的其他单体,没有特别限制,例如可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙基酯、丙烯酸羧基戊基酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等这样的含羧基的单体、马来酸酐或衣康酸酐等这样的酸酐单体、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羟基月桂酯或丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲基酯等这样的含羟基的单体、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这样的含磺酸基的单体、或2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等这样的含磷酸基的单体。其中,从可以与环氧树脂反应而提高密封用片11的粘度的观点考虑,优选含有含羧基的单体、含缩水甘油基(环氧基)的单体、含羟基的单体中的至少一种。
密封用片11中的热塑性树脂的含量优选0.5重量%以上,更优选1.0重量%以上。若上述含量为0.5重量%以上,则可以得到密封用片的柔软性、挠性。密封用片11中的热塑性树脂的含量优选10重量%以下,更优选5重量%以下。若为10重量%以下,则密封用片对电子器件、基板的粘接性良好。
密封用片11优选含有固化促进剂。
作为固化促进剂,只要使环氧树脂与酚醛树脂的固化推进就没有特别限制,例如可举出三苯基膦、四苯基鏻四苯基硼酸酯等有机磷系化合物;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,从反应性良好且固化物的Tg容易提高的理由考虑,优选咪唑系化合物。
固化促进剂的含量相对于环氧树脂和酚醛树脂的合计100重量份优选0.1~5重量份。
密封用片11根据需要可以含有阻燃剂成分。由此,可以降低由部件短路、发热等导致着火时的燃烧扩大。作为阻燃剂组成分,可以使用例如氢氧化铝、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。
密封用片11优选含有颜料。作为颜料没有特别限制,可举出炭黑等。
密封用片11中的颜料的含量优选0.1~2重量%。若为0.1重量%以上,则可得到良好的标记性。若为2重量%以下,则可以确保固化后的密封用片的强度。
此外,在树脂组合物中,除了上述的各成分以外,可以根据需要适当配合其他添加剂。
[密封用片的制造方法]
可以在适当的溶剂中使用于形成密封用片11的树脂等溶解、分散而制备清漆,在支承体11a上以成为规定厚度的方式涂布该清漆而形成涂布膜后,使该涂布膜在规定条件下干燥而形成密封用片11。作为涂布方法,没有特别限制,例如可举出辊涂布、丝网涂布、凹版涂布等。另外,作为干燥条件,例如在干燥温度70~160℃、干燥时间1~30分钟的范围内进行。另外,在隔片上涂布清漆而形成涂布膜后,可以在上述干燥条件下使涂布膜干燥而形成密封用片11。之后,在支承体11a上使密封用片11与隔片一起贴合。密封用片11特别是在含有热塑性树脂(丙烯酸类树脂)、环氧树脂、酚醛树脂的情况下,使它们全部溶解于溶剂后,进行涂布、干燥。作为溶剂,可举出甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯等。
密封用片11的厚度没有特别限定,但例如为100~2000μm。若在上述范围内,则可以良好地密封电子器件。
密封用片11可以为单层结构,也可以为将2张以上的密封用片层叠而成的多层结构。
[中空封装件的制造方法]
以下,对利用密封用片11将SAW芯片中空密封的情况进行说明。
图2A~图2C分别示意性地显示本发明的一实施方式所涉及的中空封装件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制,可以通过以往公知的方法密封。例如可举出下述方法等:以覆盖被粘物上的电子器件的方式边层叠(载置)未固化的密封用片11到基板上边维持中空结构,接着使密封用片11固化而进行密封。作为被粘物没有特别限制,例如可举出印刷布线基板、陶瓷基板、硅基板、金属基板等。本实施方式中,利用密封用片11将在印刷布线基板12上搭载的SAW芯片13中空密封而制作中空封装件。此外,SAW芯片13是指具有SAW(Surface Acoustic Wave)滤波器的芯片。
(SAW芯片搭载基板准备工序)
SAW芯片搭载基板准备工序中,准备搭载了多个SAW芯片13(SAW滤波器13)的印刷布线基板12(参照图2A)。可以通过用公知的方法芯片切割形成了规定的梳形电极的压电晶体进行单片化而形成SAW芯片13。SAW芯片13向印刷布线基板12的搭载中可以使用倒装芯片接合机、芯片接合机等公知的装置。SAW芯片13与印刷布线基板12通过凸块等突起电极13a电连接。另外,SAW芯片13与印刷布线基板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14。可以适当设定SAW芯片13与印刷布线基板12之间的距离(中空部的宽度),一般为10~100μm左右。
(层叠工序)
层叠工序中,以覆盖SAW芯片13的方式向印刷布线基板12层叠密封用片11,用密封用片11对SAW芯片13进行树脂密封(参照图2B)。密封用片11作为用于保护SAW芯片13和附随其的部件免受外部环境影响的密封树脂起作用。
在印刷布线基板12上层叠密封用片11的方法没有特别限制,可以通过热压、层压等公知的方法进行。作为热压条件,温度例如为40~150℃,优选为50~120℃,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。另外,若考虑密封用片11向SAW芯片13和印刷布线基板12的密合性和追随性的提高,则优选在减压条件下(例如0.01~5kPa)进行加压。
(密封体形成工序)
密封体形成工序中,对密封用片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。另外,可以根据需要加压,优选为0.1MPa以上,更优选为0.5MPa以上。另一方面,上限优选为10MPa以下,更优选为5MPa以下。
(芯片切割工序)
接着,可以进行密封体15的芯片切割(参照图2C)。由此,可以得到SAW芯片13单元的中空封装件18(电子器件封装件)。
(基板安装工序)
根据需要,可以进行对于中空封装件18形成凸块、将其安装在另外的基板(未图示)的基板安装工序。在中空封装件18向基板的安装中,可以使用倒装芯片接合机、芯片接合机等公知的装置。
上述实施方式中,对电子器件密封用片11为能在被粘物与电子器件之间残留中空部的同时将电子器件密封的中空密封用片的情况进行了说明。然而,本发明中的电子器件密封用片只要可以密封电子器件就没有特别限定。例如,可以为以在被粘物与电子器件之间不残留中空部的样态将电子器件密封的电子器件密封用片。
上述实施方式中,对本发明的电子器件为具有可动部的半导体芯片即SAW芯片13的情况进行了说明。然而,本发明的电子器件不限于该例子。例如,可以为具有压力传感器、振动传感器等MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)作为可动部的半导体芯片。另外,可以为不具有可动部的半导体芯片。另外,也可以为电容器、电阻等。
实施例
以下,对本发明的适宜的实施例例示性地详细地说明。但是,该实施例中记载的材料、配合量等只要没有特别限定性的记载,该发明的范围就不仅限于此。
对实施例中使用的成分进行说明。
环氧树脂:新日铁化学(株)制的YSLV-80XY(双酚F型环氧树脂,环氧当量200g/eq.,软化点80℃)
酚醛树脂:群荣化学制的LVR8210DL(线型酚醛型酚醛树脂,羟基当量104g/eq.,软化点60℃)
热塑性树脂:根上工业公司制的HME-2006M(含羧基的丙烯酸酯共聚物,重均分子量:约60万,玻璃化转变温度(Tg):-35℃)
无机填充剂A:用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学公司制的制品名:KBM-503)对电气化学工业公司制的FB-5SDC(平均粒径5μm)进行表面处理而成。用相对于无机填充剂A的100重量份为1重量份的硅烷偶联剂进行表面处理。
无机填充剂B:用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学公司制的制品名:KBM-503)对admatechs公司制的SO-25R(平均粒径0.5μm)进行表面处理而成。用相对于无机填充剂B的100重量份为1重量份的硅烷偶联剂进行表面处理。
无机填充剂C:电气化学工业公司制的FB-5SDC(平均粒径5μm,未进行表面处理)
无机填充剂D:admatechs公司制的SO-25R(平均粒径0.5μm,未进行表面处理)
硅烷偶联剂:3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学公司制的制品名:KBM-503)
炭黑:三菱化学公司制的#20
固化促进剂:四国化成工业公司制的2PHZ-PW(2-苯基-4,5-二羟基甲基咪唑)
[实施例和比较例]
按照表1中记载的配合比,使各成分溶解、分散于作为溶剂的甲基乙基酮,得到浓度90重量%的清漆。将该清漆涂布于包含硅酮脱模处理后的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的脱模处理膜上后,在110℃干燥5分钟。由此,得到厚度65μm的片。使该片层叠4层而制作了厚度260μm的中空密封用密封用片。
表1
Figure BDA0000840650730000141
(密封用片的50℃的拉伸储存弹性模量)
使用粘弹性测定装置(Rheometric公司制:形式:RSA-II)测定了由实施例和比较例制作的密封用片的50℃的拉伸储存弹性模量X。具体地,将制作的密封用片切断而将样品尺寸制成长30mm×宽5mm,将测定试样设置于膜拉伸测定用夹具,在-20℃~100℃的温度区域在频率1Hz、应变0.01%、升温速度10℃/min的条件下进行了测定。在表2中示出结果。
(密封用片的最低粘度的测定)
使用流变仪(HAAKE公司制,MARS III),通过平行板法测定了由实施例和比较例制作的密封用片的最低粘度。更详细地,在间隙1mm、平行板直径8mm、旋转速度5s-1、应变0.05%、升温速度10℃/分钟的条件下,在50℃~130℃的范围内测定粘度,将此时的粘度的最低值作为最低粘度。在表2中示出结果。
此外,表2也一并示出了比X/Y。
(密封用片的挠性和粘性评价)
在粘弹性测定装置(TA INSTRUMENT公司制的RSA-3)中安装了2片
Figure BDA0000840650730000151
(直径25mm)的板。用双面胶带在2片板中下侧的板上固定实施例和比较例的密封用片后,在25℃气氛下使上侧的板(探头)下降,由此以100g的载荷将上侧的板向密封用片挤压。之后,测定了为了通过使上侧的板上升而将上侧的板从密封用片剥离所必需的载荷。将载荷为5g以上的情况评价为○,将低于5g的情况评价为×。在表2中示出结果。
(固化后的翘曲量的评价)
如下测定了实施例和比较例的密封用片的固化后的翘曲量。
对100mm×100mm尺寸、厚度0.2mm的氧化铝基板以0.5kgf/cm2的压力在100℃用30秒钟压接了同尺寸、同厚度的密封用片。之后,在150℃用1小时在烘箱中固化后,用游标卡尺计测了在室温放置冷却后的最大翘曲量。具体地,以密封用片成为上表面的方式置于平坦的台上,以从台面到最远部分的厚度的形式进行了测定。接着,以从得到的测定厚度减去氧化铝基板的厚度:0.2mm和密封用片的厚度:0.2mm后的值为翘曲量,将翘曲量低于2mm的情况评价为○,将2mm以上的情况评价为×。在表2中示出结果。
(向封装件中空部的树脂进入性评价)
制作了在下述接合条件下将形成了铝梳形电极的以下规格的SAW芯片安装于陶瓷基板而成的SAW芯片安装基板。SAW芯片与陶瓷基板之间的间隙宽度为15μm。
<SAW芯片>
芯片尺寸:1.2mm见方(厚150μm)
凸块材质:Au(高15μm)
凸块数:6凸块
芯片数:100个(10个×10个)
<芯片接合条件>
装置:松下电工(株)制
接合条件:200℃,3N,1sec,超声波输出功率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,通过真空加压贴附了各密封用片。
<贴附条件>
温度:60℃
加压力:4MPa
真空度:1.6kPa
加压时间:1分钟
向大气压开放后,在热风干燥机中,在150℃、1小时的条件下使密封用片热固化,得到密封体。将得到的密封体的基板、密封树脂界面劈开,通过KEYENCE公司制,商品名“digital microscope°”(200倍),测定了向SAW芯片与陶瓷基板之间的中空部的树脂的进入量。就树脂进入量而言,测定从SAW芯片的端部向中空部进入的树脂的最大到达距离,将其作为树脂进入量。此外,没有进入、中空部比SAW芯片更向外侧扩展时,用负号表示树脂进入量。将树脂进入量为-50μm~50μm的情况评价为“○”,将低于-50μm或大于50μm的情况评价为“×”。在表2中示出结果。
[表2]
Figure BDA0000840650730000171
符号说明
11 密封用片(电子器件密封用片)
11a 支承体
13SAW 芯片
15 密封体
18 中空封装件

Claims (4)

1.一种电子器件密封用片,其特征在于,
使用具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基的化合物作为硅烷偶联剂,
在69体积%~86体积%的范围内含有无机填充剂,
最低粘度在10Pa·s~1000000Pa·s的范围内,
将50℃的拉伸储存弹性模量设为X、将最低粘度设为Y时,比X/Y为15~100的范围。
2.根据权利要求1所述的电子器件密封用片,其特征在于,
所述无机填充剂用所述硅烷偶联剂预先进行了表面处理。
3.根据权利要求2所述的电子器件密封用片,其特征在于,
所述无机填充剂利用相对于所述无机填充剂100重量份为0.5重量份~2重量份的所述硅烷偶联剂预先进行了表面处理。
4.一种电子器件封装件的制造方法,其特征在于,包括:
准备权利要求1~3中任1项所述的电子器件密封用片的工序、
以覆盖在被粘物上配置的1个或多个电子器件的方式层叠所述电子器件密封用片的层叠工序、
使所述电子器件密封用片固化而形成密封体的密封体形成工序。
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