CN106206470B - 中空型电子器件密封用片、封装体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制进入电子器件与被粘物之间的中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的中空型电子器件密封用片。就本发明的中空型电子器件密封用片而言，开始样品的储藏弹性模量的测定，并从开始至储藏弹性模量达到10MPa的时间T为400秒以下。

Description

中空型电子器件密封用片、封装体及其制造方法
技术领域
本发明涉及中空型电子器件密封用片、中空型电子器件封装体的制造方法及中空型电子器件封装体。
背景技术
一直以来，在对电子器件与基板之间为中空结构的中空型电子器件进行树脂密封而制作中空型电子器件封装体时，作为密封树脂，有时使用片状密封树脂(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
发明要解决的技术问题
作为上述封装体的制造方法，可举出：在配置于被粘物上的一个或多个电子器件上配置片状的密封树脂，接着，朝着使电子器件与片状的密封树脂靠近的方向进行加压，将电子器件埋入片状的密封树脂中，随后，对片状的密封树脂进行热固化的方法。
在采用上述方法的情况下，密封树脂的一部分进入到电子器件与被粘物之间的中空部。然而，存在在每个封装体中该进入量的偏差大的问题。
本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供能够抑制进入到电子器件与被粘物之间的中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的中空型电子器件密封用片。
另外，本发明还提供能够抑制进入到电子器件与被粘物之间的中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的中空型电子器件封装体的制造方法。
另外，本发明还提供具有该中空型电子器件密封用片的中空型电子器件封装体。
用于解决问题的手段
为了达成如上所述的目的，本发明人首先对进入到中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的理由进行了深入研究。结果查明：在采用上述方法的情况下，将电子器件埋入密封树脂后，在热固化时，首先，密封树脂的一部分会因热而变成低粘度等，而流动到中空部并进入到其中，之后，随着热固化从而树脂变成高粘度，从而使树脂的进入停止。而且查明：热固化时的树脂的流动量在每个封装体中大不相同，因而难以对其进行控制。
本申请发明人等发现能够通过采用下述的构成来解决上述的问题，以至完成本发明。
即，本发明的中空型电子器件密封用片，其特征在于，利用下述胶凝时间的测定方法测定的时间T为400秒以下。
＜胶凝时间的测定方法＞
所述胶凝时间的测定方法包括：
准备胶凝时间测定用的样品的步骤X；以及
在下述测定条件下开始上述样品的储藏弹性模量的测定，并测定从开始至储藏弹性模量达到10MPa的时间T的步骤Y。
＜测定条件＞
测定装置：流变仪
测定温度：170℃
测定方法：平行板法(パラレルプレート)
板直径：8mm
模式：温度恒定
应变：0.05％
频率：1Hz
间隙：0.8mm
将时间T(胶凝时间)的测定时的测定温度设定成的170℃是假设在使用了该中空型电子器件密封用片的中空型电子器件封装体的制造中，使中空型电子器件密封用片热固化的温度。
根据上述构成，由于时间T(胶凝时间)为400秒以下，因此可以说在170℃的粘度的上升速度较快。因此，若使用该中空型电子器件密封用片，则在从埋入电子器件后到热固化结束的期间，可以减少电子器件与被粘物之间的中空部的树脂的进入量(移动量)。
这样，根据上述构成，而在实际的中空型电子器件封装体的制造中，在难以控制树脂向中空部的进入量的热固化时可以抑制树脂的移动量。结果能够抑制进入到中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的情形。
在上述构成中，热固化前的90℃下的粘度优选为400kPa·s以下。
若热固化前的90℃下的粘度为400kPa·s以下，则埋入电子器件时的粘度适度变低。因此，在埋入时，能够使树脂进入到电子器件与被粘物之间的中空部。需要说明的是，在实际的中空型电子器件封装体的制造中，树脂向中空部的进入量比较容易控制。即，根据上述构成，在容易控制树脂向中空部的进入量的埋入时，可以使树脂进入到中空部，并且在控制难以进行的热固化时，可以抑制树脂的移动量。结果能够进一步抑制进入到中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的情形。
在上述构成中，热固化后的25℃下的储藏弹性模量优选为8×109Pa以下。
若热固化后的25℃下的储藏弹性模量为8×109Pa以下，则弹性较低，因此可以抑制封装体的翘曲。
另外，本发明的中空型电子器件封装体的制造方法，其特征在于，包括：
准备将电子器件经由凸块固定于被粘物上的层叠体的工序；
准备上述中空型电子器件密封用片的工序；
将上述中空型电子器件密封用片配置于上述层叠体的上述电子器件上的工序；
通过热压将上述电子器件埋入上述中空型电子器件密封用片的工序；和
在上述埋入工序后，使上述中空型电子器件密封用片热固化而得到密封体的工序。
根据上述构成，由于使用了上述中空型电子器件密封用片，因此在难以控制树脂向中空部的进入量的热固化时，可以抑制树脂的移动量。结果能够抑制进入到中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的情形。
另外，本发明的中空型电子器件封装体，其特征在于，具有上述中空型电子器件密封用片。
发明效果
根据上述构成，由于具有上述中空型电子器件密封用片，因此可以抑制进入到中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的情形。
附图说明
图1为本实施方式的中空型电子器件密封用片的剖面示意图。
图2(a)为用于说明对进入量X1及进入量Y1进行测定的程序的剖面示意图，(b)为其俯视图。
图3为用于说明对进入量X1及进入量Y1进行测定的程序的剖面示意图。
图4为用于说明对进入量X1及进入量Y1进行测定的程序的剖面示意图。
图5为用于说明对进入量X1及进入量Y1进行测定的程序的剖面示意图。
图6为图5的部分放大图。
图7为用于说明本实施方式的中空型电子器件封装体的制造方法的剖面示意图。
图8为用于说明本实施方式的中空型电子器件封装体的制造方法的剖面示意图。
图9为用于说明本实施方式的中空型电子器件封装体的制造方法的剖面示意图。
图10为用于说明本实施方式的中空型电子器件封装体的制造方法的剖面示意图。
图11为用于说明本实施方式的中空型电子器件封装体的制造方法的剖面示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明并不仅限定为这些实施方式。
(中空型电子器件密封用片)
图1为本实施方式的中空型电子器件密封用片的剖面示意图。如图1所示，中空型电子器件密封用片11(以下，也称作“密封用片11”)代表性的以层叠于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等的隔片11a上的状态来提供。需要说明的是，为了容易地进行密封用片11的剥离而可以对隔片11a实施脱模处理。
需要说明的是，在本实施方式中，对仅在中空型电子器件密封用片的一个面层叠有隔片的情况进行说明，但是，本发明并不限定于该例，也可以在中空型电子器件密封用片的两面层叠隔片。此时，可以在将要使用之前剥离一面的隔片来使用。另外，在本发明中，中空型电子器件密封用片也可以不层叠于隔片而以单独的中空型电子器件密封用片的形式来提供。另外，在不违反本发明主旨的范围内，也可以在中空型电子器件密封用片上层叠其他层。
密封用片11利用下述胶凝时间的测定方法测定的时间T为400秒以下。上述时间T(胶凝时间)优选为380秒以下、更优选为350秒以下。另外，上述时间T越短越优选，例如为120秒以上。
＜胶凝时间的测定方法＞
所述胶凝时间的测定方法包括：
准备胶凝时间测定用的样品的步骤X；以及
在下述测定条件下开始上述样品的储藏弹性模量的测定，并测定从开始至储藏弹性模量达到10MPa的时间T的步骤Y。
＜测定条件＞
测定装置：流变仪
测定温度：170℃
测定方法：平行板法
板直径：8mm
模式：温度恒定
应变：0.05％
频率：1Hz
间隙：0.8mm
由于时间T为400秒以下，因此可以说170℃下的粘度的上升速度较快。因此，若使用该密封用片11，则在从埋入电子器件后到热固化结束的期间，可以减少电子器件与被粘物之间的中空部的树脂的进入量(移动量)。
这样，根据密封用片11，而在实际的中空型电子器件封装体的制造中，在难以控制树脂向中空部的进入量的热固化时，可以抑制树脂的移动量。结果是能够抑制进入到中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的情形。
作为控制上述时间T的方法，可列举：选择后文将要说明的固化促进剂的种类、量；使用多官能化的环氧树脂；使用多官能化的酚醛树脂等。
密封用片11在热固化前的90℃下的粘度优选为400kPa·s以下。上述热固化前的90℃下的粘度更优选为150kPa·s以上且380kPa·s以下，进一步优选为200kPa·s以上且350kPa·s以下。若上述热固化前的90℃下的粘度为400kPa·s以下，则埋入电子器件时的粘度适度变低。因此，在埋入时，可以使树脂进入到电子器件与被粘物之间的中空部。需要说明的是，在实际的中空型电子器件封装体的制造中，树脂向中空部的进入量比较容易控制。即，根据密封用片11，在容易控制树脂向中空部的进入量的埋入时，可以使树脂进入到中空部，并且在难以控制树脂向中空部的进入量的热固化时，可以抑制树脂的移动量。结果能够抑制进入到中空部的树脂的量在每个封装体中发生偏差的情形。
另一方面，若上述热固化前的90℃下的粘度为150kPa·s以上，则可以防止埋入时的侵入量过多。
作为密封用片11的90℃下的粘度的控制方法，可列举：对下述的热塑性树脂的种类、含量、无机填充剂的含量等进行调整的方法；通过制作用于形成密封用片11的清漆或混炼物时的搅拌条件来进行调整的方法等。
密封用片11在热固化后的25℃下的储藏弹性模量优选为8×109Pa以下、更优选为1×105Pa以上1×109Pa以下、进一步优选为1×106Pa以上8×108Pa以下。若热固化后的25℃下的储藏弹性模量为8×109Pa以下，则弹性较低，因此可以抑制封装体的翘曲。另外，若热固化后的25℃下的储藏弹性模量为1×105Pa以上，则可以确保长期可靠性。
作为密封用片11的热固化后的25℃下的储藏弹性模量的控制方法，可列举通过无机填充剂的添加量、热塑性树脂的添加量进行调整的方法等。
密封用片11利用下述步骤A～步骤G的程序测定得到的进入量X1优选为0μm以上且30μm以下、更优选为3μm以上且25μm以下、进一步优选为5μm以上且23μm以下。另外，从进入量Y1减去进入量X1所得的值(Y1－X1)优选为30μm以下、更优选为15μm以下、进一步优选为10μm以下。
步骤A：准备将下述样式的4个模型芯片经由树脂凸块安装到玻璃基板(纵6cm、横10cm、厚1.3mm)上后的模型芯片安装基板；
步骤B：准备纵2cm、横2cm、厚210μm的尺寸的中空型电子器件密封用片的样品；
步骤C：将上述样品配置到上述模型芯片安装基板的上述模型芯片上；
步骤D：在下述埋入条件下将上述模型芯片埋入上述样品中；
步骤E：在上述步骤D之后，对进入到上述模型芯片与上述玻璃基板之间的中空部的、构成上述样品的树脂的进入量X1进行测定；
步骤F：在上述步骤E之后，在170℃的热风干燥机中放置2小时，使上述样品热固化而得到密封体样品；以及
步骤G：对上述密封体样品中的进入到上述中空部的上述树脂的进入量Y1进行测定。
＜模型芯片的样式＞
芯片尺寸为纵3mm、横3mm、厚200μm，形成有高50μm的树脂凸块。相邻的芯片间的距离W：0.5mm
＜埋入条件＞
挤压方法：平板挤压
温度：90℃
加压力：1.2MPa
挤压时的真空度：10torr
挤压时间：1分钟
以下，对求出进入量X1、以及从进入量Y1减去进入量X1所得的值的方法进行说明。
图2的(a)为用于对测定进入量X1及进入量Y1的程序进行说明的剖面示意图，(b)为其俯视图。图3～图5为用于对测定进入量X1及进入量Y1的程序进行说明的剖面示意图。图6为图5的部分放大图。
(步骤A)
在步骤A中，如图2(a)及图2(b)所示，准备将4个模型芯片113经由树脂凸块113a安装于玻璃基板112(纵6cm、横10cm、厚1.3mm)后的模型芯片安装基板115。模型芯片113的样式如下述所示。更具体而言，模型芯片安装基板115通过实施例记载的方法来准备。
＜模型芯片113的样式＞
芯片尺寸为纵3mm、横3mm、厚200μm，形成有高50μm的树脂凸块113a。相邻的芯片间的距离W：0.5mm
(步骤B)
在步骤B中，如图3所示，准备尺寸为纵2cm、横2cm、厚210μm的样品111。样品111是使用与密封用片11相同的材料并制成纵2cm、横2cm、厚210μm的尺寸的样品。在本实施方式中，对将样品111层叠于隔片111a上的情况进行说明。样品111例如可以通过以下方式来制作：首先，制作纵10cm以上、横10cm以上、厚220μm的密封用片11，之后，切割成纵2cm、横2cm、厚210μm的尺寸。需要说明的是，密封用片11本身无需为纵2cm、横2cm、厚210μm的尺寸。
(步骤C)
在步骤C中，如图4所示，将样品111配置于模型芯片安装基板115的模型芯片113上。例如，将模型芯片安装基板115以固定有模型芯片113的面朝上的方式配置于下侧加热板122上，并且在模型芯片113面上配置样品111。在该步骤中，可以首先在下侧加热板122上配置模型芯片安装基板115，之后，在模型芯片安装基板115上配置样品111，也可以先将样品111层叠于模型芯片安装基板115上，之后，将层叠了模型芯片安装基板115和样品111的层叠物配置于下侧加热板122上。
(步骤D)
在步骤C之后的步骤D中，如图5所示，在下述埋入条件下将模型芯片113埋入样品111(密封)。具体而言，在下述埋入条件下，利用平板挤压所具备的下侧加热板122和上侧加热板124进行热压，将模型芯片113埋入样品111。之后，在大气压、常温(25℃)下放置。放置时间设为24小时以内。
＜埋入条件＞
挤压方法：平板挤压
温度：90℃
加压力：1.2MPa
挤压时的真空度：10torr
挤压时间：1分钟
(步骤E)
在步骤D之后的步骤E中，对进入到模型芯片113与玻璃基板112之间的中空部114的、构成样品111的树脂的进入量X1进行测定(参照图6)。进入量X1设为从模型芯片113的端部进入中空部114的树脂的最大到达距离。
(步骤F)
在上述步骤E之后，将在样品111中埋入了模型芯片113的结构体在170℃的热风干燥机中放置2小时，使样品111热固化，得到密封体样品。
(步骤G)
在上述步骤F之后，对上述树脂向上述密封体样品的中空部114的的进入量Y1进行测定。进入量Y1设为树脂从模型芯片113的端部向中空部114进入的最大到达距离。
之后，求出从进入量Y1减去进入量X1所得的值。
以上，对求出进入量X1、及从进入量Y1减去进入量X1所得的值的方法进行了说明。
密封用片11如上述所示利用步骤A～步骤G的程序所测定的进入量X1优选为0μm以上且30μm以下。另外，从进入量Y1减去上述进入量X1所得的值优选为30μm以下。
若上述进入量X1为0μm以上且30μm以下，则在实际的中空型电子器件封装体的制造中，将电子器件埋入密封用片11时，可以使树脂適度地进入电子器件与被粘物之间的中空部。
另外，若从上述进入量Y1减去上述进入量X1所得的值为30μm以下，则在实际的中空型电子器件封装体的制造中，可以抑制使密封用片11热固化时的、中空部的树脂的流动。
需要说明的是，使用进入量X1、及从进入量Y1减去上述进入量X1所得的值对密封用片11的物性进行的评价是为了在设想的条件下对实际的中空型电子器件封装体的制造进行评价。但是，这些评价的条件当然会与实际的中空型电子器件封装体的制造的条件不同。
另外，上述进入量Y1优选为90μm以下、更优选为60μm以下。在中空型电子器件封装体中，形成于凸块、电子器件的工作面大多设置于从电子器件的端部起沿中空部方向的距离为90μm以上的内侧。因此，若上述进入量Y1为60μm以下，则能够作为中空型电子器件封装体使其可靠地发挥功能。
密封用片11优选包含环氧树脂及酚醛树脂。由此，得到良好的热固化性。
作为环氧树脂，并无特别限定。可以使用例如三苯基甲烷型环氧树脂、甲酚线型酚醛型环氧树脂、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、苯酚线型酚醛型环氧树脂、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及环氧树脂的反应性的观点出发，优选环氧当量为150～250、软化点或熔点为50～130℃且在常温下为固态的环氧树脂，其中，从成型性及可靠性的观点出发，更优选双酚F型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、联苯型环氧树脂等。
酚醛树脂只要为与环氧树脂之间发生固化反应的酚醛树脂，则并无特别限定。可以使用例如苯酚线型酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂、联苯芳烷基树脂、二环戊二烯型酚醛树脂、甲酚线型酚醛树脂、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出发，优选使用羟基当量为70～250、软化点为50～110℃的酚醛树脂，其中，从固化反应性高且价格低廉的观点出发，可以适合使用苯酚线型酚醛树脂。另外，从可靠性的观点出发，还可以适合使用苯酚芳烷基树脂、联苯芳烷基树脂之类的低吸湿性的酚醛树脂。
从固化反应性的观点出发，环氧树脂与酚醛树脂的配合比例优选按照相对于环氧树脂中的环氧基1当量而使酚醛树脂中的羟基的合计达到0.7～1.5当量的方式来配合，更优选为0.9～1.2当量。
密封用片11中的环氧树脂及酚醛树脂的合计含量的下限优选为2重量％以上，更优选为3重量％以上。若为5.0重量％以上，则得到良好的对电子器件、基板等的粘接力。另一方面，上述合计含量的上限优选为25重量％以下、更优选为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优选包含热塑性树脂。由此可以使所得密封用片的耐热性、挠性、强度提高。
作为热塑性树脂，可列举天然橡胶、丁基橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、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、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出发，优选丙烯酸类树脂。
作为上述丙烯酸类树脂，并无特别限定，可列举：以具有碳数30以下、尤其是碳数4～18的直链或支链的烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸的酯中的1种或2种以上作为成分的聚合物(丙烯酸类共聚物)等。作为上述烷基，可列举例如甲基、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。
上述丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃以下、更优选为－70～20℃、进一步优选设为－50～0℃。通过使该玻璃化转变温度为50℃以下，从而可以使片具有挠性。
在上述丙烯酸类树脂中，优选重均分子量为5万以上的丙烯酸类树脂，更优选重均分子量为10万～200万的丙烯酸类树脂，进一步优选重均分子量为30万～160万的丙烯酸类树脂。若为上述数值范围内，则可以进一步提高密封用片11的粘度和挠性。需要说明的是，重均分子量是利用GPC(凝胶渗透色谱)进行测定、并利用聚苯乙烯换算而算出的值。
另外，作为形成上述聚合物的其他单体，并无特别限定，可列举例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等之类的含羧基单体；马来酸酐或衣康酸酐等之类的酸酐单体；(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－羟基月桂酯或甲基丙烯酸(4－羟基甲基环己基)酯等之类的含羟基单体；苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2－(甲基)丙烯酰胺－2－甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙烷磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等之类的含磺酸基单体；或者2－羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等之类的含磷酸基单体。其中，从与环氧树脂反应、能够提高密封用片11的粘度的观点出发，优选包含含羧基单体、含缩水甘油基(环氧基)单体、含羟基单体中的至少1种。
密封用片11中的热塑性树脂的含量优选为8重量％以上、更优选为10重量％以上。若上述含量为8重量％以上，则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为20重量％以下、更优选为18重量％以下。若为18重量％以下，则密封用片对电子器件或基板的粘接性良好。
密封用片11优选含有无机填充剂。
上述无机填充剂并无特别限定，可以使用以往公知的各种填充剂，可列举例如石英玻璃、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。它们可以单独使用或并用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，从流动性的观点出发，优选球状熔融二氧化硅粉末。
密封用片11优选含有69～86体积％的范围内的无机填充剂。上述含量更优选为75体积％以上、进一步优选为78体积％以上。若含有69～86体积％的范围内的无机填充剂，则可以使热膨胀系数接近于SAW芯片13。结果可以抑制封装体的翘曲。此外，若含有69～86体积％的范围内的无机填充剂，则可以降低吸水率。
在上述无机填充剂为二氧化硅的情况下，上述无机填充剂的含量也可以以“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60～88重量％、更优选为70～85重量％。
无机填充剂的平均粒径优选使用20μm以下的范围的平均粒径，更优选使用0.1～15μm的范围的平均粒径，特别优选使用0.5～10μm的范围的平均粒径。
另外，作为上述无机填充剂，可以使用平均粒径不同的2种以上的无机填充剂。在使用平均粒径不同的2种以上的无机填充剂的情况下，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并无特别限定，可以为球状(包括椭圆体状。)、多面体状、多角柱状、扁平形状、不定形状等任意的形状，但是，从中空结构附近的高填充状态的实现、适度的流动性的观点出发，优选球状。
密封用片11所含有的上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2个峰。这样的无机填充剂例如可以通过将平均粒径不同的2种无机填充剂混合来得到。若使用在粒度分布中具有2个峰的无机填充剂，则可以以高密度填充无机填充剂。结果能够进一步增多无机填充剂的含量。
上述2个峰并无特别限定，优选使粒径较大一侧的峰处于3～30μm的范围内、并且使粒径较小一侧的峰处于0.1～1μm的范围内。若上述2个峰处于上述数值范围内，则能够进一步增多无机填充剂的含量。
上述粒度分布具体而言可以利用以下的方法得到。
(a)将密封用片11放入坩埚中，在大气气氛下以700℃强热2小时，使其灰化。
(b)使所得的灰分分散到纯水中，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 13320”；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，除无机填充剂以外，还有有机成分，由于实质上所有的有机成分都会因上述的强热处理而烧失，因此将所得的灰分看作无机填充剂来进行测定。需要说明的是，平均粒径的计算也可以与粒度分布同时进行。
关于密封用片11，优选对无机填充剂预先用硅烷偶联剂进行表面处理。
作为上述硅烷偶联剂，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的表面处理的硅烷偶联剂，则并无特别限定。作为上述硅烷偶联剂的具体例，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，从反应性和成本的观点出发，优选3－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
在利用硅烷偶联剂对无机填充剂的表面进行处理的情况下，会产生逸出气体(例如甲醇)。因此，若在制作密封用片11的前面阶段预先利用硅烷偶联剂对无机填充剂进行表面处理，则可以在此阶段排除一定程度的逸出气体。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。
在密封用片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的情况下，相对于无机填充剂100重量份，上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。
若利用硅烷偶联剂进行无机填充剂的表面处理，则可以抑制密封用片11的粘度变得过大，但是若硅烷偶联剂的量多，则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，也会因制作密封用片11时产生的逸出气体而使密封用片11的性能降低。另一方面，若硅烷偶联剂的量少，则存在粘度变得过大的情况。因此，若预先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进行表面处理，则在能够适当降低粘度的同时，也能够抑制由逸出气体导致的性能降低。
在密封用片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而成的无机填充剂作为上述无机填充剂的情况下，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的比表面积更大，因此更能抑制粘度的上升。
另外，在使用混合有两种平均粒径不同的无机填充剂而成的无机填充剂作为上述无机填充剂的情况下，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平均粒径较大的无机填充剂两者进行表面处理。此时，能够进一步抑制粘度的上升。
密封用片11优选包含固化促进剂。
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，则并无特别限定，但是，优选为能够使反应开始温度为130℃以下的固化促进剂。作为此种固化促进剂，可列举例如：2－苯基－4－甲基－5－羟基甲基咪唑、2,4－二氨基－6－[2’－甲基咪唑基－(1’)]－乙基均三嗪等。若使用能够使反应开始温度为130℃以下的固化促进剂，则由于在130℃以下开始热固化，因此在从埋入电子器件后到热固化结束为止的期间，能够进一步减少进入到电子器件与被粘物之间的中空部的树脂的进入量(移动量)。其中，从反应温度和保存性的观点出发，优选2－苯基－4－甲基－5－羟基甲基咪唑。
需要说明的是，在本说明书中，反应开始温度是指在DSC测定中开始发热的温度(并非从反应开始到峰为止的拐点处的切线与基线的交点的温度)。
固化促进剂的含量相对于环氧树脂及酚醛树脂的合计100重量份优选为0.1～5重量份。
密封用片11可以根据需要包含阻燃剂成分。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，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优选包含颜料。作为颜料，并无特别限定，可以列举出炭黑等。
密封用片11中的颜料的含量优选为0.1～2重量％。若为0.1重量％以上，则可以得到良好的标记性。若为2重量％以下，则可以确保固化后的密封用片的强度。
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合其他添加剂。
密封用片11的厚度并无特别限定，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可以是单层结构，也可以是两个以上的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]
密封用片11可以通过如下方式来形成：将用于形成密封用片11的树脂等溶解、分散在适当溶剂中，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。作为涂布方法，并无特别限定，可列举例如：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分钟的范围内实施。
另外，作为其他方法，也可以在支承体上涂布上述清漆而形成涂膜后，使涂膜在上述干燥条件下干燥而形成密封用片11。之后，将密封用片11与支承体一起贴合到隔片11a上。尤其是在密封用片11包含热塑性树脂(丙烯酸类树脂)、环氧树脂、酚醛树脂的情况下，将它们全部溶解到溶剂中，之后，再进行涂布、干燥。作为溶剂，可列举甲乙酮、醋酸乙酯、甲苯等。
另外，密封用片11可以通过混炼挤出进行制造。作为通过混炼挤出进行制造的方法，可列举例如：将用于形成密封用片11的各成分利用混炼辊、加压式捏合机、挤出机等公知的混炼机进行熔融混炼，从而制备成混炼物，对所得的混炼物进行塑加工而形成为片状的方法等。
具体而言，通过在不冷却熔融混炼后的混炼物而直接以高温状态进行挤出成形，从而可以形成密封用片。作为这样的挤出方法，并无特别限制，可列举T型模头挤出法、辊压延法、辊混炼法、共挤出法、压延成形法等。作为挤出温度，优选上述的各成分的软化点以上，若考虑环氧树脂的热固化性及成形性，则例如为40～150℃、优选为50～140℃、进一步优选为70～120℃。根据以上情况，可以形成密封用片11。
[中空型电子器件封装体的制造方法]
本实施方式的中空型电子器件封装体的制造方法至少包括：
准备将电子器件经由凸块固定于被粘物上的层叠体的工序；
准备中空型电子器件密封用片的工序；
将上述中空型电子器件密封用片配置于上述层叠体的上述电子器件上的工序；
通过热压将上述电子器件埋入上述中空型电子器件密封用片的工序；和
在上述埋入工序后，使上述中空型电子器件密封用片热固化而得到密封体的工序。
作为上述被粘物，并无特别限定，可列举例如印刷布线基板、陶瓷基板、硅基板、金属基板等。在本实施方式中，通过密封用片11对搭载在印刷布线基板12上的SAW芯片13进行中空密封，制作中空封装体。需要说明的是，SAW芯片13是指具有SAW(Surface AcousticWave)滤波器的芯片。即，在本实施方式中，对本发明的电子器件为具有SAW(SurfaceAcoustic Wave)滤波器的芯片的情况进行说明。
图7～图11为用于对本实施方式的中空型电子器件封装体的制造方法进行说明的剖面示意图。
(准备层叠体的工序)
在本实施方式的中空封装体的制造方法中，首先，准备在印刷布线基板12上搭载有多个SAW芯片13(SAW滤波器13)的层叠体15(参照图7)。SAW芯片13可以通过利用公知方法对形成有规定的梳状电极的压电晶体进行切割使其单片化而形成。在将SAW芯片13搭载到印刷布线基板12时，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经由凸块13a进行电连接。另外，在SAW芯片13与印刷布线基板12之间维持有中空部14，而不会阻碍SAW滤波器表面的表面弹性波的传播。SAW芯片13与印刷布线基板12之间的距离(中空部的宽度)可以适当设定，通常为10～100μm左右。
(准备中空型电子器件密封用片的工序)
另外，在本实施方式的中空封装体的制造方法中，准备密封用片11(参照图1)。
(配置中空型电子器件密封用片的工序)
接着，如图8所示，将层叠体15按照使固定有SAW芯片13的面朝上的方式配置在下侧加热板22上，并且在SAW芯片13面上配置密封用片11。在该工序中，可以首先在下侧加热板22上配置层叠体15，之后在层叠体15上配置密封用片11，也可以先将密封用片11层叠于层叠体15上，之后将层叠有层叠体15和密封用片11的层叠物配置于下侧加热板22上。
(将电子器件埋入中空型电子器件密封用片的工序)
接着，如图9所示，利用下侧加热板22和上侧加热板24进行热压，将SAW芯片13埋入密封用片11。下侧加热板22及上侧加热板24可以为平板挤压所具备的装置。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发挥功能。
该埋入工序优选按照如下方式进行，即，使构成密封用片11的树脂的、进入到SAW滤波器13与印刷布线基板12之间的中空部14的进入量X2达到0μm以上且40μm以下。上述进入量X2优选为0μm以上且30μm以下。作为使上述进入量X2为0μm以上且40μm以下的方法，可以通过调整密封用片11的粘度或者调整热压条件来达成。更具体而言，可列举例如较高地设定压力及温度的方法。
具体而言，作为将SAW芯片13埋入密封用片11时的热压条件，根据密封用片11的粘度等而不同，温度优选为40～150℃、更优选为60～120℃，压力为例如0.1～10MPa、优选为0.2～5MPa，时间为例如0.3～10分钟、优选为0.5～5分钟。作为热压方法，可列举平行平板挤压、辊挤压。其中，优选平行平板挤压。通过将热压条件设为上述数值范围内，从而容易使进入量X2为上述数值范围内。
另外，若考虑密封用片11与SAW芯片13及印刷布线基板12的密合性及追随性的提高，则优选在减压条件下进行挤压。
作为上述减压条件，压力为例如0～20Torr、优选为5～10Torr，减压保持时间(从减压开始到挤压开始的时间)为例如5～600秒、优选为10～300秒。
(隔片剥离工序)
接着，像本实施方式那样，在直接以单面附有隔片的状态使用密封用片11的情况下，剥离隔片11a(参照图10)。
(使其热固化而得到密封体的工序)
接着，使密封用片11热固化而得到密封体25。
得到该密封体的工序优选按照如下方式进行，即，得到密封体25的工序之后的状态的、上述树脂向中空部14的进入量设为Y2时，从上述进入量Y2减去上述进入量X2所得的值达到30μm以下。从上述进入量Y2减去上述进入量X2所得的值优选为25μm以下。作为使从上述进入量Y2减去上述进入量X2所得的值为30μm以下的方法，可以通过调整密封用片11的固化前的粘度、或者以使加热时的固化速度变快的方式调整密封用片11的构成材料来实现。具体而言，例如，可以通过选择上述固化促进剂来实现。
具体而言，作为热固化处理的条件，根据密封用片11的粘度或构成材料等而不同，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，可以根据需要进行加压，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。
通过将热固化处理的条件设为上述数值范围内，从而使从埋入工序后到热固化工序后为止的期间的树脂的流动距离、即从进入量Y2减去上述进入量X2所得的值容易为30μm以下。
在仅密封1个作为电子器件的SAW滤波器13的情况下，可以将密封体25作为1个中空型电子器件封装体。另外，在将多个SAW滤波器13一并密封的情况下，通过分割为单个SAW滤波器，从而可以各自制成1个中空型电子器件封装体。即，像本实施方式那样，在将多个SAW滤波器13一并密封的情况下，还可以进行下述的构成。
(切割工序)
在热固化工序之后，可以进行密封体25的切割(参照图11)。由此，可以得到以SAW芯片13为单位的中空封装体18(中空型电子器件封装体)。
(基板安装工序)
可以进行如下的基板安装工序，即，根据需要对中空封装体18形成凸块，再将其安装到另一基板(未图示)。将中空封装体18安装到基板时，可以使用倒装芯片接合机、芯片接合机等公知的装置。
在上述的实施方式中，对本发明的中空型电子器件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。然而，本发明的中空型电子器件只要为在被粘物与电子器件之间具有中空部的电子器件，则并不限定于该例。例如也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，在上述的本实施方式中，对使用中空型电子器件密封用片并利用平行平板挤压而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腔室内，利用脱模膜将电子器件与中空型电子器件密封用片的层叠物密闭后，向腔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。
实施例
以下，举例对本发明的适合实施例进行详细地说明。其中，关于该实施例中记载的材料、配合量等，只要无特别限定性的记载，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)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℃)
固化促进剂A：四国化成工业公司制的2P4MHZ－PW(2－苯基－4－羟基甲基－5－甲基咪唑)
固化促进剂B：四国化成工业公司制的2PHZ－PW(2－苯基－4,5－二羟基甲基咪唑)
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℃)
炭黑：三菱化学公司制的#20
无机填充剂A：Admatechs制的SMCC1(平均粒径5μm、未作表面处理)
无机填充剂B：对Admatechs公司制的SC220G－SMJ(平均粒径0.5mm)利用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)进行表面处理得到的无机填充剂。利用相对于无机填充剂B 100重量份为1重量份的硅烷偶联剂进行表面处理。
[实施例及比较例的电子器件密封用片的制作]
按照表1记载的密封用片的配合比，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。将该清漆涂布在经过硅酮脱模处理的隔片上后，在110℃下干燥5分钟。由此，得到厚度为52.5μm的片。将该片层叠4层，制作厚度为210μm的中空密封用密封用片。
(密封用片在90℃下的粘度测定)
使用流变仪(HAAKE公司制、MARS III)，利用平行板法测定实施例及比较例中制作的密封用片在90℃的粘度。更详细而言，在间隙0.8mm、平行板直径8mm、频率1Hz、应变0.05％、90℃等温的条件下测定3次粘度，将其平均值设为90℃下的粘度。将结果示于表1。
(反应开始温度的测定)
使用示差扫描量热测定(DSC)，将实施例、比较例的密封用片在升温速度3℃/分钟的条件下从0℃升温至250℃，得到DSC曲线(纵轴：热流、横轴：温度)。接着，读取DSC曲线的发热开始的温度，并将该温度设为反应开始温度。将结果示于表1中。
(热固化后的25℃下的储藏弹性模量的测定)
使实施例及比较例中制作的密封用片在150℃、1小时的条件下热固化。需要说明的是，在本说明书中，“热固化后的25℃下的储藏弹性模量”是指在150℃、1小时的条件下使其热固化后的25℃下的储藏弹性模量。
接着，对密封用片的热固化后的25℃下的储藏弹性模量进行了测定。将结果示于表1中。
此处的储藏弹性模量是：用切割刀将密封用片切割成厚200μm、宽5mm、长50mm的短条状，使用动态粘弹性测定装置(DMA)，在25℃、频率1.0Hz的条件下测定时的拉伸储藏弹性模量E’的值。
(进入封装体中空部的树脂进入性评价)
＜步骤A＞
首先，准备将下述样式的4个模型芯片经由树脂凸块安装于玻璃基板(纵6cm、横10cm、厚1.3mm)的模型芯片安装基板。玻璃基板与模型芯片之间的间隙宽度为50μm。
＜模型芯片的样式＞
芯片尺寸为纵3mm、横3mm、厚200μm，形成有高50μm、直径10μm的树脂凸块(树脂的材质：丙烯酸类树脂)。1个芯片的凸块数为60个凸块。凸块的配置位置为25μm间隔。模型芯片的材质为硅晶片。另外，相邻的芯片间的距离W为0.5mm。
具体而言，将上述模型芯片在下述接合条件下安装到上述玻璃基板，由此准备模型芯片安装基板。
＜接合条件＞
装置：松下电工(株)制
接合条件：200℃、3N、1秒、超声波输出功率2W
＜步骤B＞
将上述实施例、比较例中制作的厚210μm的密封用片切割成纵2cm、横2cm，制成样品。
＜步骤C＞
将上述样品配置到上述模型芯片安装基板的上述模型芯片上。
＜步骤D＞
在下述埋入条件下将上述模型芯片埋入上述样品中。
＜埋入条件＞
挤压方法：平板挤压
温度：90℃
加压力：1.2MPa
挤压时的真空度：10torr
挤压时间：1分钟
＜步骤E＞
开放于大气压后，测定进入上述模型芯片与上述玻璃基板之间的中空部的、构成上述样品的树脂的进入量X1。具体而言，利用KEYENCE公司制、商品名“DigitalMicroscope”(200倍)，测定进入模型芯片与陶瓷基板之间的中空部的树脂的进入量X1。关于树脂进入量X1，测定从SAW芯片的端部进入到中空部的树脂的最大到达距离，将其设为树脂进入量X1。需要说明的是，在未进入而中空部扩展至SAW芯片的更外侧的情况下，将树脂进入量用负值来表示(本实施例、比较例中没有成为负值的情况)。
＜步骤F＞
在上述步骤E之后，在170℃的热风干燥机中放置2小时。由此，使上述样品热固化而得到密封体样品。
＜步骤G＞
之后，测定进入密封体样品的中空部的树脂的进入量Y1。测定方法与进入量X1相同。
之后，求出从进入量Y1减去进入量X1所得的值。将结果示于表1中。将从进入量Y1减去进入量X1所得的值为25μm以下的情况评价为“○”，将该值大于25μm的情况评价为“×”。将结果示于表1中。
(胶凝时间的测定)
首先，关于实施例、比较例的密封用片，准备胶凝时间测定用的样品(步骤X)。接着，在下述测定条件下，开始上述样品的储藏弹性模量的测定，测定从开始到储藏弹性模量达到10MPa的时间T(步骤Y)。将结果示于表1中。
＜测定条件＞
测定装置：流变仪(HAAKE公司制、MARS III)
测定温度：170℃
测定方法：平行板法
板直径：8mm
模式：温度恒定
应变：0.05％
频率：1Hz
间隙：0.8mm
[表1]
Figure GDA0002906745920000251
符号说明
11 中空型电子器件密封用片(密封用片)
13 SAW滤波器(电子器件)
14 中空部
15 层叠体
18 中空型电子器件封装体
25 密封体
112 玻璃基板
113 模型芯片
113a 树脂凸块
114 中空部
115 模型芯片安装基板

Claims (5)

1.一种中空型电子器件密封用片，其特征在于，含有环氧树脂、酚醛树脂和固化促进剂，并且利用下述胶凝时间的测定方法测定的时间T为120秒以上且400秒以下，
所述胶凝时间的测定方法包括：
准备胶凝时间测定用的样品的步骤X；以及
在下述测定条件下开始所述样品的储藏弹性模量的测定，并测定从开始至储藏弹性模量达到10MPa的时间T的步骤Y，
所述测定条件如下：
测定装置：流变仪；
测定温度：170℃；
测定方法：平行板法；
板直径：8mm；
模式：温度恒定；
应变：0.05％；
频率：1Hz；
间隙：0.8mm。
2.根据权利要求1所述的中空型电子器件密封用片，其特征在于，热固化前的90℃下的粘度为400kPa·s以下。
3.根据权利要求1所述的中空型电子器件密封用片，其特征在于，热固化后的25℃下的储藏弹性模量为8×109Pa以下。
4.一种中空型电子器件封装体的制造方法，其特征在于，包括：
准备将电子器件经由凸块固定于被粘物上的层叠体的工序；
准备权利要求1～3中任一项所述的中空型电子器件密封用片的工序；
将所述中空型电子器件密封用片配置于所述层叠体的所述电子器件上的工序；
通过热压将所述电子器件埋入所述中空型电子器件密封用片的工序；和
在所述埋入工序后，使所述中空型电子器件密封用片热固化而得到密封体的工序。
5.一种中空型电子器件封装体，其特征在于，其具有权利要求1～3中任一项所述的中空型电子器件密封用片。
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