CN105826278A - 中空型电子器件密封用片 - Google Patents
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Abstract
提供一种中空型电子器件密封用片,其可得到能够将中空型电子器件适宜地埋入热固化性密封用片并抑制了热固化性密封用片的上表面的凹凸的中空型电子器件封装件。一种中空型电子器件密封用片,其具有隔片和热固化性密封用片,隔片的厚度(mm)与25℃时的拉伸弹性模量(N/mm2)之积为200N/mm以上,热固化性密封用片在50℃~100℃范围内的最低熔融粘度为100kPa·s以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种中空型电子器件密封用片。
背景技术
一直以来,在对电子器件和基板之间为中空结构的中空型电子器件进行树脂密封并制作中空型电子器件封装件时,作为密封树脂,有使用片状密封树脂的情况(例如,参见专利文献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
发明要解决的问题
作为所述封装件的制造方法,可举出在配置在粘附体上的一个或多个电子器件上配置片状密封树脂,接着,使电子器件与片状密封树脂朝着靠近的方向进行加压,将电子器件埋入片状密封树脂中,随后,对片状密封树脂进行热固化的方法。用于这样的制造方法的片状密封树脂,有时可在层叠在隔片上的状态下使用。具体而言,隔片和片状密封树脂在层叠状态下,电子器件埋入片状密封树脂中,随后,在适当时间剥离隔片。由此,可抑制与电子器件埋入面相反侧的面(上表面)被污染等。
但是一直以来,在片状密封树脂的上表面的处在下部配置电子器件处与未配置处之间,有产生凹凸的情况。
本发明是鉴于所述课题而完成的,其目的在于提供一种中空型电子器件密封用片,其可得到能够将电子器件适宜地埋入热固化性密封用片并抑制了热固化性密封用片的上表面的凹凸的中空型电子器件。
解决问题的手段
本申请发明人等发现了通过采用下述构成,能够解决前述问题,从而完成了本发明。
即,本发明的中空型电子器件密封用片的特征在于,具有隔片和热固化性密封用片,
所述隔片的厚度(mm)与25℃时的拉伸弹性模量(N/mm2)之积为200N/mm以上,
所述热固化性密封用片在50℃~100℃范围内的最低熔融粘度为100kPa·s以上。
根据所述构成,隔片的厚度(mm)与25℃时的拉伸弹性模量(N/mm2)之积为200N/mm以上,隔片强度高,因此在埋入电子器件时,可抑制热固化性密封用片上表面产生凹凸。
另外,除了隔片强度高之外,热固化性密封用片在50℃~100℃范围内的最低熔融粘度设定为100kPa·s以上,在埋入电子器件时,热固化性密封用片不会过于柔软。其结果,在埋入电子器件时,可抑制热固化性密封用片的上表面产生凹凸。
此外,热固化性密封用片在50℃~100℃范围内的最低熔融粘度为100kPa·s以上,因此可抑制树脂进入到电子器件的中空部。
所述构成中优选所述隔片的厚度为50μm以上。
如果所述隔片的厚度为50μm以上,则隔片的厚度(mm)与拉伸弹性模量(N/mm2)之积容易设定为200N/mm以上。
附图说明
图1是本实施方式的中空型电子器件密封用片的截面示意图。
图2是用于说明本实施方式的中空型电子器件封装件的制造方法的截面示意图。
图3是用于说明本实施方式的中空型电子器件封装件的制造方法的截面示意图。
图4是用于说明本实施方式的中空型电子器件封装件的制造方法的截面示意图。
图5是用于说明本实施方式的中空型电子器件封装件的制造方法的截面示意图。
图6是用于说明本实施方式的中空型电子器件封装件的制造方法的截面示意图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。但本发明不仅限于这些实施方式。
(中空型电子器件密封用片)
图1是本实施方式的中空型电子器件密封用片的截面示意图。如图1所示,中空型电子器件密封用片10具有隔片11a、层叠在隔片11a上的热固化性密封用片11(以下也称为“密封用片11”)。隔片11a相当于本发明的隔片。
需要说明的是,本实施方式中,对只在中空型电子器件密封用片的热固化性密封用片的一个面层叠隔片的情况进行了说明,但本发明并不限定于此例,也可以在热固化性密封用片的两面层叠隔片。这种情况下,可以在即将使用前,剥离一面的隔片进行使用。
另外,本实施方式中,对在隔片上与隔片相接触地层叠热固化性密封用片的情况进行了说明,但本发明并不限定于此例,在隔片与热固化性密封用片之间也可以具有其他层。
(隔片)
隔片11a的厚度(mm)与25℃时的拉伸弹性模量(N/mm2)之积为200N/mm以上,优选为250N/mm以上,更优选为300N/mm以上。隔片11a的厚度(mm)与拉伸弹性模量(N/mm2)之积为200N/mm以上,隔片强度高,因此在埋入电子器件时,可抑制密封用片11的上表面产生凹凸。
需要说明的是,本发明中,作为隔片强度的指标,采用厚度与拉伸弹性模量之积是根据本发明人的如下考虑:即使厚度薄,如果拉伸弹性模量高的话,也可抑制上表面产生凹凸;即使拉伸弹性模量低,如果厚度厚的话,也可抑制上表面产生凹凸。进一步,本发明人经过认真研究的结果,发现了如果所述积设定为200N/mm以上,则在埋入电子器件时,可抑制热固化性密封用片的上表面产生凹凸。
隔片11a的厚度优选为50μm以上,更优选为75μm以上,进一步优选为100μm以上。如果隔片11a的厚度为50μm以上,则隔片11a的厚度(mm)与拉伸弹性模量(N/mm2)之积容易设定为200N/mm以上。此外,隔片11a的厚度上限没有特别限定,但从易于剥离的观点出发,可以设定为200μm以下。
隔片11a的拉伸弹性模量优选为1000N/mm2以上,更优选为3000N/mm2以上,进一步优选为4000N/mm2以上。如果隔片11a的拉伸弹性模量为1000N/mm2以上,则隔片11a的厚度(mm)与拉伸弹性模量(N/mm2)之积容易设定为200N/mm以上。隔片11a的拉伸弹性模量的测量方法按照实施例所述的方法。
作为构成隔片11a的具体材料,例如可以使用:纸等纸类基材;布、无纺布、毡、网等纤维类基材;金属箔、金属板等金属类基材;塑料片等塑料类基材;橡胶片等橡胶类基材;发泡片等发泡体;它们的层叠体[特别是塑料类基材与其他基材的层叠体、塑料片彼此的层叠体等]等适合的薄片体。本发明中适于使用塑料类基材。作为前述塑料类基材的原材料,例如,可列举:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物等烯烃系树脂;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、离聚物树脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯(随机、交替)共聚物等将乙烯作为单体成分的共聚物;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等聚酯;丙烯酸系树脂;聚氯乙烯(PVC);聚氨酯;聚碳酸酯;聚苯硫醚(PPS);聚酰胺(尼龙)、全芳香族聚酰胺(aramide)等酰胺系树脂;聚醚醚酮(PEEK);聚酰亚胺;聚醚酰亚胺;聚偏二氯乙烯;ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物);纤维素系树脂;硅酮树脂;氟树脂等。其中,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺中的任意一种。这是因为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺是容易提高拉伸弹性模量的材料。隔片11a可以是单层也可以是两种以上的多层。需要说明的是,作为隔片11a的制造方法,可利用一直以来公知的方法来形成。
隔片11a可以在表面进行脱模处理,也可以不进行脱模处理。
作为用于前述脱模处理的脱模剂,可列举:氟系脱模剂、长链烷基的丙烯酸酯系脱模剂、硅酮系脱模剂等。其中,优选硅酮系脱模剂。
(热固化性密封用片)
密封用片11在50℃~100℃范围内的最低熔融粘度为100kPa·s以上,优选为150kPa·s以上,更优选为200kPa·s以上。此外,所述最低熔融粘度的上限值没有特别限制,但从中空密封性的观点出发,例如,可设定为600kPa·s以下。本实施方式中除了隔片11a的强度高之外,热固化性密封用片在50℃~100℃范围内的最低熔融粘度设定为100kPa·s以上,在埋入电子器件时,密封用片11不会过于柔软。其结果,在埋入电子器件时,可抑制密封用片11的上表面产生凹凸。
另外,密封用片11在50℃~100℃范围内的最低熔融粘度为100kPa·s以上,因此可抑制树脂进入到电子器件的中空部。
密封用片11优选含有环氧树脂和酚醛树脂。由此,能够得到良好的热固化性。
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,也可以两种以上并用。
从确保环氧树脂固化后的韧性和环氧树脂反应性的角度出发,优选在环氧当量为150~250、软化点或熔点为50~130℃的常温下为固态的树脂,其中,从成型性和可靠性的角度出发,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。
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、甲阶树脂等。这些酚醛树脂可以单独使用,也可以两种以上并用。
作为酚醛树脂,从与环氧树脂的反应性的角度出发,优选使用羟基当量为70~250、软化点为50~110℃的树脂,其中,从固化反应性高且价格便宜的角度出发,可以适宜使用苯酚线性酚醛树脂。此外,从可靠性的角度出发,还可以适当地使用苯酚芳烷基树脂、联苯芳烷基树脂这样的低吸湿性酚醛树脂。
环氧树脂与酚醛树脂的配合比例,从固化反应性的角度出发,相对于环氧树脂中的环氧基1当量,优选使酚醛树脂中的羟基总共为0.7~1.5当量进行配合,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总含量下限优选为5.0重量%以上,更优选为7.0重量%以上。如果为5.0重量%以上,则能够良好地获得对电子器件、基板等的粘接力。另一方面,所述总含量的上限优选为25重量%以下,更优选为20重量%以下。如果为25重量%以下,则能够降低密封用片的吸湿性。
密封用片11优选含有热塑性树脂。由此,能够使得到的密封用片的耐热性、挠性、强度得到提高。
作为热塑性树脂,可以列举:天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、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-尼龙或6,6-尼龙等聚酰胺树脂、苯氧基树脂、丙烯酸系树脂、PET或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,或者两种以上并用。其中,从容易得到挠性、与环氧树脂的分散性良好的角度出发,优选丙烯酸树脂。
作为所述丙烯酸系树脂,没有特别限定,可以举出以一种或两种以上的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯为成分的聚合物(丙烯酸系共聚物)等,其中,丙烯酸或甲基丙烯酸的酯是具有碳原子数30以下、特别是碳原子数4~18的直链或者支链烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯。作为所述烷基,例如可列举: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、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基或十二烷基等。
所述丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃以下,更优选为-70~20℃,进一步优选为-50~0℃。通过设定为50℃以下,可以使片材具有挠性。
所述丙烯酸系树脂之中,优选重均分子量为5万以上的树脂,更优选为10万~200万的树脂,进一步优选为30万~160万的树脂。如果在所述数值范围内,则能够进一步提高密封用片11的粘度和挠性。需要说明的是,重均分子量是利用GPC(凝胶渗透色谱)法测定并通过聚苯乙烯换算而得到的值。
另外,作为形成所述聚合物的其他单体,没有特别限定,例如可列举:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或者巴豆酸等这样的含羧基单体、马来酸酐或者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-羟基月桂酯或者丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等这样的含羟基单体、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)丙烯酸磺丙酯或者(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等这样的含磺酸基单体、或者2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯等这样的含磷酸基单体。其中,从与环氧树脂反应而能够提高密封用片11粘度的角度出发,优选含有含羧基单体、含缩水甘油基(环氧基)单体、含羟基单体中的至少一种。
密封用片11中热塑性树脂的含量优选为0.5重量%以上,更优选为1.0重量%以上。如果所述含量为0.5重量%以上,则能得到密封用片的柔软性、挠性。密封用片11中热塑性树脂的含量优选为10重量%以下,更优选为5重量%以下。如果为10重量%以下,则密封用片对于电子器件、基板的粘接性为良好。
密封用片11优选含有无机填充剂。
所述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,例如可列举: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,也可以两种以上并用。其中,从能够良好地降低线性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:球状熔融二氧化硅粉末、破碎熔融二氧化硅粉末,从流动性的角度出发,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。所述含量更优选为75体积%以上,进一步优选为78体积%以上。如果在69~86体积%的范围内含有无机填充剂,则可以使热膨胀系数接近SAW芯片13。其结果,能够抑制封装件的翘曲。进一步,如果在69~86体积%的范围内含有无机填充剂,则可以降低吸水率。
所述无机填充剂是二氧化硅时,所述无机填充剂的含量也可以以“重量%”为单位来说明。密封用片11中二氧化硅的含量优选为80~92重量%,更优选为85~92重量%。
优选使用平均粒径在20μm以下范围的无机填充剂,更优选使用0.1~15μm范围的无机填充剂,特别优选使用0.5~10μm范围的无机填充剂。
另外,作为所述无机填充剂,也可以使用两种以上平均粒径不同的无机填充剂。使用两种以上平均粒径不同的无机填充剂时,所述的“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。
所述无机填充剂的形状没有特别限定,可以是球状(包括椭球体状)、多面体状、多棱柱状、扁平状、不定形状等任意形状,但从实现中空结构附近的高填充状态、适度的流动性的角度出发,优选球状。
密封用片11中含有的所述无机填充剂优选在利用激光衍射散射法测定的粒度分布中具有两个峰。例如可以通过混合两种平均粒径不同的无机填充剂得到这样的无机填充剂。如果使用粒度分布中具有两个峰的无机填充剂,则可高密度填充无机填充剂。其结果,能够更加提高无机填充剂的含量。
所述两个峰没有特别限定,优选粒径较大一侧的峰在3~30μm的范围内,粒径较小一侧的峰在0.1~1μm的范围内。如果所述两个峰在所述数值范围内,则能够更加提高无机填充剂的含量。
具体而言,所述粒度分布可以通过下面的方法得到。
(a)将密封用片11投入坩锅,在大气气氛下,700℃下灼烧2小时使其灰化。
(b)使得到的灰分分散至纯水中,超声波处理10分钟,利用激光衍射散射式粒度分布测量装置(贝克曼库尔特公司制、“LS13320”;湿式法)求出粒度分布(体积基准)。
需要说明的是,作为密封用片11的组成,除了无机填充剂之外为有机成分,通过所述的灼烧处理实际上全部的有机成分已被烧掉,因此将得到的灰分视为无机填充剂进行测量。需要说明的是,平均粒径的计算与粒度分布也可以同时进行。
密封用片11的无机填充剂优选预先用硅烷偶联剂进行表面处理。
作为所述硅烷偶联剂,只要是具有甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基且能够进行无机填充剂表面处理的物质,就没有特别限定。作为所述硅烷偶联剂的具体例子,可列举: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,从反应性和成本的角度出发,优选3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
用硅烷偶联剂处理无机填充剂的表面时,会产生逸出气体(例如,甲醇)。因此,在制作密封用片11的前阶段就预先用硅烷偶联剂对无机填充剂进行表面处理的话,就可在此阶段中排除一定程度的逸出气体。其结果,在制作密封用片11时能够抑制封闭在片材内的逸出气体的量,可以减少空隙的产生。
密封用片11含有预先被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进行了表面处理的无机填充剂时,相对于无机填充剂100重量份,所述无机填充剂优选预先用0.5~2重量份的硅烷偶联剂进行表面处理。
如果用硅烷偶联剂对无机填充剂进行表面处理的话,可以降低密封用片11的粘度,但如果硅烷偶联剂的量多,逸出气体的产生量也增加。因此,即使对无机填充剂预先进行了表面处理,在制作密封用片11时产生的逸出气体导致密封用片11的性能下降。另一方面,如果硅烷偶联剂的量少,则不能适当地降低粘度。因此,相对于无机填充剂100重量份,如果用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的话,则在能够适当降低粘度的同时,也能够抑制逸出气体导致的性能下降。
密封用片11含有预先被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进行了表面处理的无机填充剂并且使用混合有两种平均粒径不同的无机填充剂作为所述无机填充剂时,优选至少预先用硅烷偶联剂对平均粒径较小的无机填充剂进行表面处理。平均粒径较小的无机填充剂比表面积更大,因此更能抑制粘度的上升。
另外,使用混合有两种平均粒径不同的无机填充剂的物质作为所述无机填充剂时,更优选预先用硅烷偶联剂对平均粒径较小的无机填充剂与较大的无机填充剂两者进行表面处理。在此情况下,更能进一步抑制粘度的上升。
密封用片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,可列举:三苯基膦、四苯基鏻四苯基硼酸盐等有机磷系化合物;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容易升高的理由出发,优选咪唑系化合物。
相对于环氧树脂和酚醛树脂的总量100重量份,固化促进剂的含量优选为0.1~5重量份。
根据需要,密封用片11也可以含有阻燃剂成分。由此,能够减小因部件短路、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。
密封用片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。
密封用片11中颜料的含量优选为0.1~2重量%。如果为0.1重量%以上,则能够获得良好的标记性。如果为2重量%以下,则能够确保固化后密封用片的强度。
需要说明的是,在树脂组合物中,除了所述各成分以外,还可以根据需要适当配合其它添加剂。
密封用片11的厚度没有特别限定,例如为100~2000μm。如果在所述范围内,则能够良好地密封电子器件。
密封用片11可以是单层结构,也可以是两个以上密封用片层叠而成的多层结构。
[中空型电子器件密封用片的制造方法]
中空型电子器件密封用片10可由以下方法形成:在适当溶剂中将用于形成密封用片11的树脂等溶解、分散,制备清漆,以规定厚度在隔片11a上涂布该清漆而形成涂膜后,在规定条件下干燥该涂膜。涂布方法没有特别限定,例如可列举:辊涂、丝网涂布、凹版涂布等。此外,作为干燥条件,例如在干燥温度70~160℃、干燥时间1~30分钟的范围内实施。
另外,作为其他方法,在支持体上涂布所述清漆形成涂膜后,也可以在所述干燥条件下干燥涂膜形成密封用片11。随后,将密封用片11与支持体一起粘贴到隔片11a上。特别是密封用片11含有热塑性树脂(丙烯酸系树脂)、环氧树脂、酚醛树脂时,将这些全部溶解至溶剂之后,再进行涂布、干燥。作为溶剂,可举出甲乙酮、乙酸乙酯、甲苯等。
[中空型电子器件封装件的制造方法]
本实施方式的中空封装件的制造方法至少包括:
准备在粘附体上固定有一个或多个电子器件的层叠体的步骤;
准备中空型电子器件密封用片的步骤;
将所述中空型电子器件密封用片配置到所述层叠体的所述电子器件上的步骤;和
将所述电子器件埋入所述中空型电子器件密封用片的热固化性密封用片中,形成所述电子器件埋入所述热固化性密封用片中的密封体的步骤。
作为所述粘附体,没有特别限定,例如,可举出印刷电路基板、陶瓷基板、硅基板、金属基板等。本实施方式中,通过密封用片11对安装在印刷电路基板12上的SAW芯片13进行中空密封,制作中空封装件。需要说明的是,SAW芯片13是指具有SAW(SurfaceAcousticWave)滤波器的芯片。即,本实施方式中对本发明的电子器件具有SAW(SurfaceAcousticWave)滤波器的芯片的情形进行说明。
(准备层叠体的步骤)
本实施方式的中空封装件的制造方法中,首先,准备在印刷电路基板12上安装有多个SAW芯片13(SAW滤波器13)的层叠体15(参照图2)。SAW芯片13可以通过利用公知方法对形成有规定梳状电极的压电晶体进行切割使其单片化而形成。在SAW芯片13安装到印刷电路基板12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与印刷电路基板12经由凸点等突起电极13a进行电连接。此外,SAW芯片13与印刷电路基板12之间保持有中空部14,使得不会阻碍SAW滤波器表面的表面弹性波的传播。可以适当设定SAW芯片13与印刷电路基板12之间的距离(中空部的宽度),通常为10~100μm左右。
(准备中空型电子器件密封用片的步骤)
另外,本实施方式的中空封装件的制造方法中,准备中空型电子器件密封用片10(参照图1)。
(配置中空型电子器件密封用片的步骤)
接着,如图3所示,将层叠体15配置在下侧加热板22上,将层叠体15固定有SAW芯片13的面朝上,并同时在SAW芯片13面上配置中空型电子器件密封用片10。该步骤中,可以在下侧加热板22上首先配置层叠体15,然后在层叠体15上配置中空型电子器件密封用片10,也可以在层叠体15上先层叠中空型电子器件密封用片10,然后将层叠有层叠体15和中空型电子器件密封用片10的层叠物配置在下侧加热板22上。
接着,如图4所示,通过对下侧加热板22和上侧加热板24热压,使SAW芯片13埋入密封用片11中,形成SAW芯片13埋入在密封用片11中的密封体25。密封用片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而发挥作用。由此,得到SAW芯片13埋入在密封用片11中的密封体25。
具体而言,作为将SAW芯片13埋入密封用片11中时的热压条件,温度优选为40~150℃,更优选为60~120℃;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。作为热压方法,可举出平行板压制、辊压。其中,优选平行板压制。
由此,可以得到SAW芯片13埋入密封用片11中的电子器件。此外,如果考虑提高密封用片11对SAW芯片13和印刷电路基板12的密合性和追随性,则优选在减压条件下进行压制。
作为所述减压条件,压力例如为0.1~5kPa,优选为0.1~100Pa,减压保持时间(从减压开始至压制开始的时间)例如为5~600秒,优选为10~300秒。
(隔片剥离步骤)
接着,剥离隔片11a(参照图5)。
(热固化步骤)
接着,使密封用片11热固化。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。另一方面,上限优选为10MPa以下,更优选为5MPa以下。
(切割工序)
接下来,可以切割密封体25(参照图6)。由此,可以SAW芯片13单元的中空封装件18(中空型电子器件封装件)。
(基板安装工序)
可以根据需要,进行如下步骤:对中空封装件18形成凸点,再将其安装在另外的基板(没有图示)的基板安装步骤。在将中空封装件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。
上述的实施方式中,对本发明的中空型电子器件是作为具有可动部的半导体芯片的SAW芯片13的情况进行了说明。但是,如果本发明的中空型电子器件在粘附体与电子器件之间具有中空部,则不限定于该例。例如,也可以是作为可动部具有压力传感器、振动传感器等MEMS(MicroElectroMechanicalSystems)的半导体芯片。
另外,上述的本实施方式中,使用中空型电子器件密封用片,对利用平行板压制埋入电子器件的情况进行了说明,但是本发明并不限定于该例,也可以在真空状态的真空室内用脱模膜密封电子器件与中空型电子器件密封用片的层叠物后,向室内导入大气压以上的气体,将电子器件埋入中空型电子器件密封用片的热固化性密封用片中。具体而言,可以通过日本特开2013-52424号公报中记载的方法,将电子器件埋入中空型电子器件密封用片的热固化性密封用片中。即使在此情况下,本发明的中空型电子器件密封用片的隔片厚度(mm)与在25℃时的拉伸弹性模量(N/mm2)之积也在200N/mm以上,因此在埋入电子器件时,可抑制热固化性密封用片的上表面产生凹凸。此外,热固化性密封用片在50℃~100℃范围内的最低熔融粘度为100kPa·s以上,因此在埋入电子器件时,可抑制热固化性密封用片的上表面产生凹凸,还可抑制树脂进入电子器件的中空部。
实施例
下面举例详细说明本发明的优选实施例。其中,关于这些实施例中记载的材料、配合量等,只要没有特别限定的记载,就不能将本发明的范围仅限定于这些材料、配合量。
对在实施例中使用的密封用片的成分进行说明。
环氧树脂:新日铁化学株式会社制的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(线性酚醛树脂、羟基当量104g/eq.、软化点60℃)
热塑性树脂:根上工业株式会社制的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:电气化学工业株式会社制的FB-5SDC(平均粒径5μm、未作表面处理)
无机填充剂B:对株式会社Admatechs制的SO-25R(平均粒径0.5μm)用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学株式会社制的产品名:KBM-503)进行表面处理得到的无机填充剂。相对于无机填充剂B的100重量份,用1重量份的硅烷偶联剂进行表面处理。
炭黑:三菱化学株式会社制造的#20
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)
[实施例和比较例的电子器件密封用片的制成]
按照表1记载的密封用片的配比,使各成分溶解、分散在作为溶剂的甲乙酮中,得到浓度85重量%的清漆。将该清漆涂布在表1记载的种类和厚度的隔片上后,在110℃下干燥5分钟。由此,得到厚度为55μm的片材。将该片材层叠4层,制作厚度为220μm的中空密封用密封用片。需要说明的是,隔片全部在其表面上进行硅酮脱模处理。此外,表1中,PEN是指聚萘二甲酸乙二醇酯,PET是指聚对苯二甲酸乙二醇酯。
(密封用片的最低粘度的测量)
使用流变仪(HAAKE公司制、MARSIII)利用平行板法测量实施例和比较例中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、旋转速率5s-1、应变0.05%、升温速率10℃/分的条件下,在50℃至130℃的范围内测量粘度,将此时的50℃至100℃时粘度的最低值作为最低粘度。结果如表1所示。
(隔片在25℃时的拉伸弹性模量)
对于实施例和比较例的隔片,使用粘弹性测量装置(Rheometrics公司制、式样:RSA-III)测量在25℃时的储能模量。更详细地,通过如下方法得到储能模量:切割隔片成试样大小为长30mm×宽10mm,将测定试样安装在薄膜拉伸测定用夹具上,在-30~100℃的温度区域以频率1.0Hz、应变0.025%、升温速率10℃/min的条件下测量测定试样,读取在25℃时的测量值。结果如表1所示。
另外,隔片的厚度与拉伸弹性模量之积(N/mm)也一并在表1中示出。
(上表面凹凸评价)
首先,准备4个下述芯片。
芯片大小(俯视图):3mm见方
芯片高度:200μm
芯片中空间隙(中空部的高度):15μm
接着,将准备的芯片配置在四角(左上、左下、右上、右下),使得相互的芯片间距离为300μm。需要说明的是,芯片间距离是指芯片间的最近距离,例如,左上芯片与右上芯片的芯片间距离是左上芯片的右端的边与右上芯片的左端的边之间的距离。
接着,在芯片面上,配置实施例和比较例的电子器件密封用片。此时,芯片面与密封用片接触,以对向的方式配置。
接着,在75℃、60秒、压力300kPa的条件下进行真空压制,将芯片埋入密封用片中。此时的真空度设为1.6kPa。
接着,在150℃下加热1小时。
随后,剥离隔片,将下部存在有芯片部分的厚度与埋入有4个芯片的密封用片中心部分(下部不存在芯片的部分)的厚度之差作为凹入量而求出。测量时,使用接触式表面粗糙度计(Veeco公司制、DEKTAK8)。凹入量在30μm以下时评价为○,大于30μm时评价为×。结果如表1所示。结果如表1所示。
(封装件中空部的树脂进入性评价)
在下述接合条件下,将形成有铝梳状电极的如下规格的SAW芯片安装在陶瓷基板上,制作SAW芯片安装基板。SAW芯片与陶瓷基板之间的间隙宽为15μm。
<SAW芯片>
芯片大小:1.2mm见方(厚150μm)
凸点材质:Au(高15μm)
凸点数:6凸点
芯片数:100个(10个×10个)
<接合条件>
装置:松下电工株式会社制
接合条件:200℃、3N、lsec、超声波输出功率2W
在如下所示的加热加压条件下,通过真空压制将各密封用片粘贴在得到的SAW芯片安装基板上。
<粘贴条件>
温度:60℃
加压力:4MPa
真空度:1.6kPa
压制时间:1分钟
开放至大气压后,热风干燥机中,在150℃、1小时的条件下热固化密封用片,得到密封体。劈开得到的密封体的基板、密封树脂界面,利用KEYENCE公司制的商品名“DigitalMicroscopes”(200倍),测量SAW芯片与陶瓷基板之间中空部的树脂进入量。测量从SAW芯片端部进入中空部的树脂的最大到达距离,将此作为树脂进入量。需要说明的是,未进入而是中空部扩展到比SAW芯片更靠外侧时,树脂进入量表示为负值。树脂进入量在-50μm~50μm时评定为“○”,不到-50μm或者大于50μm时评定为“×”。结果如表1所示。
[表1]
符号说明
10中空型电子器件密封用片
11热固化性密封用片(密封用片)
11a隔片
13SAW滤波器
15层叠体
18中空型电子器件封装件
25密封体
Claims (2)
1.一种中空型电子器件密封用片,其特征在于,具有隔片和热固化性密封用片,
所述隔片的厚度(mm)与25℃时的拉伸弹性模量(N/mm2)之积为200N/mm以上,
所述热固化性密封用片在50℃~100℃范围内的最低熔融粘度为100kPa·s以上。
2.如权利要求1所述的中空型电子器件密封用片,其特征在于,所述隔片的厚度为50μm以上。
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