DE69935937T2

DE69935937T2 - Versiegelte Anordnung für eine Halbleiterschaltung Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE69935937T2
Application number: DE69935937T
Authority: DE
Inventors: Akira Ichikawa; Naoki Hasegawa; Kazuyoshi Ebe; Katsuhisa Taguchi; Nakata Yasukazu
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 1998-02-05
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2019-02-04
Also published as: JPH11224884A; KR100611619B1; EP0935288B1; EP0935288A3; EP0935288A2; DE69935937D1; KR19990072420A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung, insbesondere einer glatten, flexiblen versiegelten Anordnung einer elektrischen Schaltung und die durch das Verfahren gewonnene versiegelte Anordnung.
Luftdichte Versiegelung eines Halbleiterchips weist Keramik- und Harzversiegelung auf. Harzversiegelung ist vergleichsweise schlecht hinsichtlich Zuverlässigkeit, aber vorteilhaft, was Produktivität und Kosten betrifft. Jedoch wird ihre Zuverlässigkeit aufgrund von Verbesserungen wie etwa hohe Leistungsfähigkeit eines Harzmaterials für den praktischen Gebrauch unproblematisch. Elektronische Bauteile, wie z. B. harzumgossene ICs (integrierte Schaltkreise) werden gegenwärtig in jedem Industriebereich angewendet, z. B. ein elektronisches Erkennungsmarkenidentifizierungssystem, das als Datenträgersystem bezeichnet wird. Da der Integrationsgrad zunimmt, wird der Chip vergrößert. Nichtsdestoweniger wird gewünscht, daß ein Gehäuse verkleinert und dünner gemacht wird.
Um ein herkömmliches Harzverschlußgehäuse herzustellen, wird ein Vergußmaterial zu einer Tablette von vorbestimmtem Gewicht und vorbestimmten Abmessungen verarbeitet. Diese Tablette wird vorgewärmt, bis sie weich wird, und dann in einen vorbereiteten Formtiegel gegossen. Die Tablette wird auf eine Werkzeugtemperatur erwärmt, bis sie vollkommen verflüssigt ist, und wird in einen Werkzeughohlraum gedrückt. Mit der Zeit unter dem Druck erzeugt eine chemische Reaktion ein ausgehärtetes Produkt, und/oder eine Abkühlung des Harzsystems erzeugt ein gehärtetes Produkt. Das derart gewonnene Formerzeugnis, d. h. ein dichtendes Gehäuse, wird auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht, um eine versiegelte Anordnung herzustellen.
Die Verwendung eines Verschlußgehäuses, das als massiver Gegenstand unter Verwendung einer Form gewonnen wird, verursacht jedoch Niveauunterschiede oder Unregelmäßigkeiten an den Stellen einer Batterie oder eines Chips. Weiterhin wird eine überschüssige Dicke des Harzes benötigt, damit das Harz sich über die gesamte elektrische Schaltung erstrecken kann. Dies macht es schwierig, eine dünne versiegelte Anordnung zu erhalten.
Um diese Probleme zu lösen, beschreibt das japanische Patent JP-A-09-197965 ein Verfahren, das aufweist: Sandwichartiges Anordnen von Teilen einer elektronischen Erkennungsmarke zwischen einer Vielzahl von thermoplastischen Harzplättchen, Einsetzen dieser Anordnung in eine Form, die an einer Heißpresse befestigt ist, und Beaufschlagen derselben mit Druck unter vorbestimmten Heizbedingungen, um das thermoplastische Harzplättchen zur Vereinigung mit den Teilen der elektronischen Erkennungsmarke zu schmelzen, wodurch ein Formerzeugnis gewonnen wird. Mit diesem Verfahren entstehen jedoch Niveauunterschiede oder Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche der versiegelten Anordnung. Um das thermoplastische Harzplättchen zu schmelzen, muß es außerdem im allgemeinen auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Harzes, d. h. über 150°C, erwärmt werden. Dadurch kann der Chip oder die Batterie in der versiegelten Anordnung zerstört werden. Außerdem muß, nachdem das thermoplastische Harzplättchen mit Wärme und Druck behandelt worden ist, das Produkt aus der Form entfernt und gekühlt werden. Während der Abkühlung von einer hohen Temperatur schrumpft das thermoplastische Harz deutlich und kann den Chip oder die Schaltung zerstören.
Das oben beschriebene Verfahren, das das Versiegeln bei einer Hochtemperatur von 150°C und höher einschließt, wirft das Problem der Zerstörung der Batterie, des Chips oder der Schaltung in der versiegelten Anordnung oder der Verkürzung ihrer Lebensdauer auf. Ein Endprodukt, das mit diesem Verfahren gewonnen worden ist, hat eine geringe Flexibilität. Außerdem bildet die Oberfläche der versiegelten Anordnung Niveauun terschiede oder Unregelmäßigkeiten, da die Batterie oder der Chip vorhanden ist. Dadurch ist es sehr schwierig, auf die Oberfläche des Produktes zu drucken oder ein dekoratives Etikett auf die Oberfläche des Produktes aufzulaminieren. EP-A-0 626 723 beschreibt eine Harztafel zur Kapselung eines Halbleiterbauelements. Eine Harzkapselungstafel mit konvexen Abschnitten wird angefertigt, und ein Halbleiterchip, der eine Oberfläche eines aktiven Elements aufweist, wird angefertigt. Dann wird der konvexe Abschnitt der Tafel mindestens mit der Oberfläche des aktiven Elements in Kontakt gebracht und die Tafel verpreßt, und der Chip ist gekapselt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer flexiblen und versiegelten Anordnung mit glatter Oberfläche bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist durch ein Verfahren nach Anspruch 1 definiert.
Der Schritt des Härtens des härtbaren Harzes auf dem Substrat kann unter Verwendung von Wärme erfolgen.
Als Alternative kann der Schritt des Härtens des härtbaren Harzes auf dem Substrat unter Verwendung von Licht erfolgen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung für eine elektrische Schaltung bereitgestellt, das die Schritte aufweist:
Beschichten einer Oberfläche eines Substrats mit einem härtbaren Harz;
Vorhärten des härtbaren Harzes auf dem Substrat;
Aufbringen einer Oberfläche des vorgehärteten härtbaren Harzes auf dem Substrat auf eine montierte elektrische Schaltung; und
Härten des vorgehärteten härtbaren Harzes.
Der Schritt des Vorhärtens des härtbaren Harzes auf dem Substrat kann unter Verwendung von Wärme erfolgen.
Als Alternative kann der Schritt des Vorhärtens des härtbaren Harzes auf dem Substrat unter Verwendung von Licht erfolgen.
Der Schritt des Härtens des vorgehärteten härtbaren Harzes kann unter Verwendung von Wärme erfolgen.
Als Alternative kann der Schritt des Härtens des vorgehärteten härtbaren Harzes unter Verwendung von Licht erfolgen. Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung bereitgestellt, die mit den oben beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt ist.
Die obigen und weiteren Aufgaben, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher erkennbar durch die folgende Beschreibung ihrer Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
1 ist eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform einer versiegelten Anordnung für eine elektronische Schaltung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist; und
2 ist eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform einer elektrischen Schaltung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren wird nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht, die den gesamten erfindungsgemäßen Aufbau einer versiegelten Anordnung für eine elektronische Schaltung zeigt. Eine solche versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung kann durch jedes der beiden folgenden Verfahren hergestellt werden.
Ein erstes Verfahren besteht darin, ein härtbares Harz 2 auf ein Substrat 1 aufzubringen, und eine härtbare Harzoberfläche auf dem härtbaren, harzbeschichteten Substrat auf einer Montageoberfläche einer montierten elektrischen Schaltung, die angefertigt worden ist, anzuordnen.
Wie in 1 gezeigt, wird die montierte elektrische Schaltung zum Beispiel angefertigt, indem ein IC-Chip 3 auf einer Leiterplatte 7 mittels eines leitenden Klebstoffs 4 und eines Leitlacks 6 planiert wird, außerdem eine Knopfzelle 5 auf der Leiterplatte 7 mittels eines Leitlacks 6 planiert wird und die Knopfzelle 5 mit einem leitenden Band 8 überzogen wird, um sie auf der Leiterplatte zu befestigen.
Nachdem das mit dem härtbaren Harz beschichtete Substrat und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden sind, wird das härtbare Harz gehärtet, um eine erwünschte versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung zu erhalten.
Ein zweites Verfahren wird verwendet, wenn das härtbare Harz eine so geringe Viskosität hat, daß es nicht für eine Verarbeitung geeignet ist, bei der das härtbare Harz auf der montierten elektrischen Schaltung angeordnet wird, um diese zu versiegeln.
Gemäß dem zweiten Verfahren besteht der erste Schritt darin, ein härtbares Harz 2 auf ein Substrat 1 aufzubringen. Das härtbare Harz wird mit Licht bestrahlt und/oder erwärmt, um es vorzuhärten, um es durch Vorbehandlung in einen Zustand mit einer erwünschten Viskosität zu versetzen. Dann wird eine vorgehärtete härtbare Harzoberfläche auf einer Montageoberfläche einer montierten elektrischen Schaltung, die angefertigt worden ist, angeordnet: Nachdem das Substrat mit dem vorgehärteten härtbaren Harz und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden sind, wird das vorgehärtete härtbare Harz gehärtet, um eine erwünschte versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung zu erhalten.
Die versiegelte Anordnung, die durch das erste oder zweite Verfahren gewonnen wird, kann ferner einen dekorativen Aufdruck haben, der auf der Außenfläche des Substrats 1 und/oder der Leiterplatte 7 unter Verwendung eines Klebstoffs aufgebracht ist. Dieser Aufdruck oder diese Beschichtung wird in der herkömmlichen Weise ausgeführt. Die Härtung kann im ersten oder zweiten Verfahren zum Beispiel durch Erwärmung, Sauerstoffausschluß, Feuchtigkeitszugabe oder Bestrahlung mit Licht, Strahlung oder elektromagnetischen Wellen erfolgen. Bevorzugt ist die Verwendung von Wärme oder Licht.
Es gibt keine Einschränkung hinsichtlich des verwendeten Substrats. Beispiele hierfür sind u.a. Papier, Holz, Folien aus verschiedenen Metallen, wie etwa Aluminium, Eisen, Kupfer oder nichtrostender Stahl, und Kunstharze, wie etwa Po lyethylen, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyester, Polyacrylat, Polyacrylsäure, Polymethacrylat, Polymethacrylsäure, Polydimethylsiloxan, Polyamid, Polycarbonat, Polyimid, Epoxidharz, Phenolharz, Harnstoffharz, Melaminharz, Diallylphthalatharz, Acrylnitril-Styrol-Harz und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz.
Das verwendete härtbare Harz ist flexibel, selbst wenn es vollständig gehärtet ist. Genauer gesagt hat das härtbare Harz nach dem Härten einen Elastizitätsmodul im Bereich von 0,001 bis 50 N/cm², vorzugsweise 0,01 bis 30 N/cm², besonders bevorzugt 1 bis 20 N/cm².
Wenn der Elastizitätsmodul des härtbaren Harzes nach dem Härten niedriger als dieser Bereich ist, entstehen folgende Probleme: Wenn die erfindungsgemäße versiegelte Anordnung einer Belastung ausgesetzt wird, um ihre Form zu verändern, formt sich die versiegelte Anordnung nicht elastisch zurück, sondern bleibt auch dann deformiert, wenn die Belastung ausbleibt. Folglich wird deren Verwendung unmöglich. Ist der Elastizitätsmodul höher als der oben genannte Bereich, reißt die erfindungsgemäße versiegelte Anordnung bei Belastung mangels Flexibilität und kann nicht mehr verwendet werden.
Als das härtbare Harz können im allgemeinen Mischungen aus reaktiven Harzen und/oder reaktiven Wirkstoffen mit verschiedenen Harzen wie etwa Polyvinylacetat, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylacrylat-Methylmethacrylat-Copolymer, Polyethylenterephthalat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyester, Polyacrylat, Polyacrylsäure, Polymethacrylat, Polymethacrylsäure, Polydimethylsiloxan, Polyamid, Polycarbonat, Epoxidharz, Phenolharz, Harnstoffharz, Melaminharz, Diallylphthalatharz, Polyimid, Acrylnitril-Styrol-Harz und Acrylonitril-Butadien-Styrol-Harz verwendet werden.
Beispiele für die reaktiven Harze sind ungesättigtes Orthophthal-Polyesterharz, iso-ungesättigtes Polyesterharz, ungesättigtes Bis-Phenol-Polyesterharz, Polyisopren, Polybutadien, Vinylsiloxanharz, Methaphenilen-Bismaleimid, Chinondioxim, Triallylcyanurat, Diallylphthalat, Ethylenglycol-Dimethacrylat, Ethylenglycol-Diacrylat, Diethylenglycol- Dimethacrylat, Diethylenglycol-Diacrylat, Triethylenglycol-Dimethacrylat, Triethylenglycol-Diacrylat, Polyethylenglycol-Dimethacrylat, Polyethylenglycol-Diacrylat, Propylenglycol-Dimethacrylat, Propylenglycol-Diacrylat, Dipropylenglycol-Dimethacrylat, Dipropylenglycol-Diacrylat, Tripropylenglycol-Dimethacrylat, Tripropylenglycol-Diacrylat, Polypropylenglycol-Dimethacrylat, Polypropylenglycol-Diacrylat, Triethylenglycol-Methacrylat, Triethylenglycol-Acrylat, Tridiethylenglycol-Methacrylat, Tridiethylenglycol-Acrylat, Tritriethylenglycol-Methacrylat, Tritriethylenglycol-Acrylat, Tripolyethylenglycol-Methacrylat, Tripolyethylenglycol-Acrylat, Tripropylenglycol-Methacrylat, Tripropylenglycol-Acrylat, Tridipropylenglycol-Methacrylat, Tridipropylenglycol-Acrylat, Tritripropylenglycol-Methacrylat, Tritripropylenglycol-Acrylat, Tripolypropylenglycol-Methacrylat, Tripolypropylenglycol-Acrylat, Triallylisocyanurat, Dimethylolphenol, Polymethylolphenol, Methylolphenol Formaldehydharz, Phenolformaldehydharz, Harnstoffharz, Melaminharz, Benzoguanaminharz, Aminoformaldehydharz, Epichlorhydrinharz, Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-Aminoethylpiperazin, Ethylenediamin, Hexamethylenediamin, Bisphenol-A-Epoxidharz, Bisphenol-F-Epoxidharz, Phenol-Novolak-Epoxidharz, Cresol-Novolak-Epoxidharz, cycloaliphatisches Epoxidharz, Glycidyl-Ester-Epoxidharz, Glycidylamin-Epoxidharz und heterocyclisches Epoxidharz.
Beispiele für die reaktiven Wirkstoffe sind Peroxide wie etwa Benzoylperoxid, t-Butylperoxybenzoat, Dicumylperoxid und t-Butylperoxid, Azo-Verbindugen wie etwa Diazoaminobenzol, Bisazoester und Azobisisobutyronitril, Isocyanat-Verbindungen wie etwa Toluidinisocyanat und Hexamethylen-Diisocyanat, Biacetyl, Acetophenon, Benzophenon, Michlers Keton, Benzyl, Benzoin, Benzoinisobutylether und Belzyldimethylketal. Je nach der Kombination aus dem reaktiven Harz und dem reaktiven Wirkstoff, wird Wärme oder Licht verwendet, um eine Reaktion des härtbaren Harzes hervorzurufen, wodurch es gehärtet wird.
Das härtbare Harz kann vor dem Härten durch seine Eigenschaften definiert werden, einschließlich Viskosität, die durch ein Testverfahren von JIS-K7117 bestimmt wird. Die Viskosität des härtbaren Harzes vor dem Härten liegt gemäß dem Testverfahren von JIS-K7117 im Bereich von 2 bis 100 Pa·s. Vorzugsweise ist sie 5 bis 50 Pa·s, besonders bevorzugt 8 bis 15 Pa·s. Wenn die Viskosität des härtbaren Harzes vor dem Härten geringer als der oben genannte Bereich ist, ist das Harz fließfähig und wenig formbeständig, so daß es schwierig zu verarbeiten ist. Wenn die Viskosität höher als der oben genannte Bereich ist, ist das Harz so hart, daß, wenn es auf die montierte elektrische Schaltung aufgebracht wird, eine überhöhte Belastung auf die elektrische Schaltung einwirkt, wodurch diese zerstört wird.
Wenn die Viskosität des härtbaren Harzes vor dem Härten ausgesprochen gering ist, ist es wünschenswert, daß Wärme oder Licht für eine kurze Zeitdauer angewendet wird, um das härtbare Harz vorzuhärten, wodurch es auf eine erwünschte Viskosität eingestellt wird.
Die Dicke des auf das Substrat aufgebrachten härtbaren Harzes ist 1 bis 20.000 μm, vorzugsweise 10 bis 5.000 μm, besonders bevorzugt 25 bis 1.000 μm.
Erfindungsgemäß hat das härtbare Harz, bevor es auf die montierte elektrische Schaltung aufgebracht wird, eine angemessene Viskosität oder ist vorgehärtet worden, so daß es eine angemessene Viskosität hat. Da das härtbare Harz also zur Verarbeitung geeignet ist, wird es auf die montierte elektrische Schaltung aufgebracht und kann dadurch die gesamte montierte elektrische Schaltung versiegeln. Weiterhin hat das Harz eine angemessene Viskosität, so daß es, im Gegensatz zu dem in einem flüssigen Zustand verwendeten Harz, die Fertigung einer versiegelten Anordnung ohne deren Durchbiegen oder Zerquetschen ermöglicht.
Außerdem ist eine versiegelte Anordnung einer elektrischen Schaltung, die auf die oben genannte Weise gewonnen worden ist, frei von Niveauunterschieden oder deutlichen Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche.
Wie in 2 gezeigt, kann deshalb ein bedrucktes Etikett zur Oberflächendekoration auf die Außenflächen des Substrats 1 und der Leiterplatte 7 der versiegelten Anordnung für die elektrische Schaltung, die auf die oben beschriebene Weise gewonnen wurde, auflaminiert werden. In 2 sind bedruckte Etiketten 9 auf die Außenseiten des Substrats und der Leiterplatte auflaminiert. Das Etikett kann jedoch je nach Verwendung nur auf die Außenfläche des Substrats oder der Leiterplatte auflaminiert sein. Anstatt das bedruckte Etikett aufzulaminieren, ist es auch möglich, direkt auf die Außenflächen des Substrats und der Leiterplatte zu drucken.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr ausführlich anhand von Beispielen beschrieben, welche zum Zweck der Veranschaulichung, jedoch nicht der Einschränkung der Erfindung aufgeführt sind.
(Beispiele)
Diese Beispiele beschreiben konkret ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung einer elektrischen Schaltung.
<Beispiel 1>
Anfertigung von photochemisch härtbarem Harz Zu 100 g eines Polyurethan-Harzes mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 10.000 wurden 100 g Diethylenglycol-Dimethacrylat als reaktives Harz und 5 g Benzophenon als Reaktionsmittel hinzugesetzt. Ferner wurden 500 g Methylenchlorid als Lösungsmittel hinzugesetzt, und diese Substanzen wurden durch Rühren vermischt, um ein photochemisch härtbares Harz anzufertigen.
Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung für eine elektrische Schaltung
Das resultierende photochemisch härtbare Harz wurde auf einen Polyethylenterephthalat-(PET)-Film mit einer Dicke von 75 μm und Maßen von 5 × 7 cm als Substrat aufgebracht. Der beschichtete Film wurde bei 50°C 24 Stunden lang getrocknet. Die Dicke des aufgebrachten photochemisch härtbaren Harzes war 500 μm. Die Viskosität des photochemisch härtbaren Harzes war 11 Pa·s.
Eine photochemisch härtbare Harzoberfläche des derartig angefertigten, mit photochemisch härtbarem Harz beschichteten PET-Films wurde auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht.
Die montierte elektrische Schaltung wurde folgendermaßen angefertigt: Auf einen Polyimid-Film mit einer Dicke von 100 μm wurde eine gewünschte Schaltung gedruckt, wobei ein Leitlack mit einem in Epoxidharz dispergierten Silberpulver verwendet wurde, gefolgt vom Trocknen der bedruckten Schicht. Ein IC-Chip wurde mit einem leitfähigen Harz darauf befestigt. Ferner wurde eine Knopfzelle mittels des Silberlacks plaziert und mit einem leitfähigen Band überzogen, um sie auf dem Polyimid-Film zu befestigen.
Nachdem der mit dem photochemisch härtbaren Harz beschichtete PET-Film und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden waren, wurde die Anordnung für 200 Sekunden mit UV-Strahlen bei einer Beleuchtungsstärke von 120 mW/cm² und einer Lichtmenge von 120 J/cm² bestrahlt, um das photochemisch härtbare Harz vollständig zu härten, wodurch eine versiegelte Anordnung einer elektrischen Schaltung gewonnen wurde.
Die resultierende versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung war flexibel und glatt, ohne Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche.
Getrennt davon wurde das photochemisch härtbare Harz unter den oben genannten Härtungsbedingungen vollständig gehärtet, ohne es auf die montierte elektrische Schaltung aufzubringen. Der Elastizitätsmodul des gehärteten Produkts wurde mittels des dynamisch-mechanischen Analysegeräts DMA-7 von Perkin-Elmer, das an eine funktionsspezifische Haltevorrichtung angebracht war, gemessen. Es stellte sich heraus, daß sein Elastizitätsmodul 3 N/cm² war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Beispiel 2>
Anfertigung von wärmehärtbarem Harz
Zu 100 g eines Polyester-Harzes mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 15.000 wurden 100 g Diethylenglycol-Dimethacrylat als reaktives Harz und 10 g Benzoyl peroxid als Reaktionsmittel hinzugesetzt. Ferner wurden 500 g Methylenchlorid als Lösungsmittel hinzugesetzt, und diese Substanzen wurden durch Rühren vermischt, um ein wärmehärtbares Harz anzufertigen.
Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung für eine elektrische Schaltung
Das resultierende wärmehärtbare Harz wurde auf einen Polyethylennaphthalat-Film mit einer Dicke von 188 μm und Maßen von 5 × 7 cm als Substrat aufgebracht. Der beschichtete Film wurde bei 35°C 24 Stunden lang getrocknet. Die Dicke des aufgebrachten wärmehärtbaren Harzes war 600 μm. Die Viskosität des wärmehärtbaren Harzes war 13 Pa·s.
Eine wärmehärtbare Harzoberfläche des derartig angefertigten, mit wärmehärtbarem Harz beschichteten Polyethylennaphthalat-Films wurde auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht.
Die montierte elektrische Schaltung war die gleiche wie die, die in Beispiel 1 verwendet wurde.
Nachdem der mit dem wärmehärtbaren Harz beschichtete Polyethylennaphthalat-Film und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden waren, wurde die Anordnung 30 Minuten lang bei 100°C warmgepreßt, um das wärmehärtbare Harz vollständig zu härten, wodurch eine versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung gewonnen wurde.
Die resultierende versiegelte Anordnung war flexibel und glatt, ohne Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche.
Getrennt davon wurde das wärmehärtbare Harz unter den oben genannten Härtungsbedingungen vollständig gehärtet, ohne es auf die montierte elektrische Schaltung aufzubringen. Der Elastizitätsmodul des gehärteten Produkts wurde mittels des dynamisch-mechanischen Analysegeräts DMA-7 von Perkin-Elmer, das an eine funktionsspezifische Haltevorrichtung angebracht war, gemessen. Es stellte sich heraus, daß sein Elastizitätsmodul 2,5 N/cm² war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Beispiel 3>
Anfertigung von wärmehärtbarem Harz
Zu 100 g eines Ethylacrylat-Methylmethacrylat-Copolymers mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 10.000 wurden 70 g eines Bisphenol-A-Epoxidharzes und 20 g Hexamethylenediamin als Reaktionsmittel hinzugesetzt. Ferner wurden 500 g Methylenchlorid als Lösungsmittel hinzugesetzt, und diese Substanzen wurden durch Rühren vermischt, um ein wärmehärtbares Harz anzufertigen.
Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung für eine elektrische Schaltung
Das resultierende wärmehärtbare Harz wurde auf einen Polyethylennaphthalat-Film mit einer Dicke von 188 μm und Maßen von 5 × 7 cm als Substrat aufgebracht. Der beschichtete Film wurde bei 35°C 24 Stunden lang getrocknet. Die Dicke des aufgebrachten wärmehärtbaren Harzes war 500 μm. Die Viskosität des wärmehärtbaren Harzes war 9 Pa·s.
Eine wärmehärtbare Harzoberfläche des derartig angefertigten, mit wärmehärtbarem Harz beschichteten Polyethylennaphthalat-Films wurde auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht.
Die montierte elektrische Schaltung war die gleiche wie die, die in Beispiel 1 verwendet wurde.
Nachdem der mit dem wärmehärtbaren Harz beschichtete Polyethylennaphthalat-Film und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden waren, wurde die Anordnung 60 Minuten lang bei 100°C warmgepreßt, um das wärmehärtbare Harz vollständig zu härten, wodurch eine versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung gewonnen wurde.
Die resultierende versiegelte Anordnung war flexibel und glatt, ohne Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche.
Getrennt davon wurde das wärmehärtbare Harz unter den oben genannten Härtungsbedingungen vollständig gehärtet, ohne es auf die montierte elektrische Schaltung aufzubringen. Der Elastizitätsmodul des gehärteten Produkts wurde mittels des dynamisch-mechanischen Analysegeräts DMA-7 von Perkin-Elmer, das an eine funktionsspezifische Haltevorrichtung angebracht war, gemessen. Es stellte sich heraus, daß sein Elastizitätsmodul 3,1 N/cm² war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Beispiel 4>
Anfertigung von photochemisch härtbarem Harz Zu 100 g eines Polyurethan-Harzes mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 5.000 wurden 100 g Diethylenglycol-Dimethacrylat als reaktives Harz und 5 g Benzophenon als Reaktionsmittel hinzugesetzt. Diese Substanzen wurden durch Rühren vermischt, um ein photochemisch härtbares Harz anzufertigen.
Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung für eine elektrische Schaltung
Das resultierende photochemisch härtbare Harz wurde auf einen Polyethylenterephthalat-Film mit einer Dicke von 75 μm und Maßen von 5 × 7 cm als Substrat bis zu einer Dicke von 600 μm aufgebracht. Die Viskosität des photochemisch härtbaren Harzes war 0,1 Pa·s.
Dann wurde eine Oberfläche des photochemisch härtbaren Harzes für 20 Sekunden mit UV-Strahlen bei einer Beleuchtungsstärke von 120 mW/cm² und einer Lichtmenge von 120 J/cm² bestrahlt, um das photochemisch härtbare Harz vorzuhärten. Die Viskosität des vorgehärteten photochemisch härtbaren Harzes war 12 Pa·s.
Die photochemisch härtbare Harzoberfläche des derartig angefertigten und vorgehärteten, mit photochemisch härtbarem Harz beschichteten Polyethylenterephthalat-Films wurde auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht.
Die montierte elektrische Schaltung war die gleiche wie die, die in Beispiel 1 verwendet wurde.
Nachdem der mit dem vorgehärteten, photochemisch härtbaren Harz beschichtete Polyethylenterephthalat-Film und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden waren, wurde die Anordrung für 200 Sekunden mit UV-Strahlen bei einer Beleuchtungsstärke von 120 mW/cm² und einer Lichtmenge von 120 J/cm² bestrahlt, um das photochemisch härtbare Harz vollständig zu härten, wodurch eine versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung gewonnen wurde.
Die resultierende versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung war flexibel und glatt, ohne Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche.
Getrennt davon wurde das photochemisch härtbare Harz unter den Vorhärtungsbedingungen dieses Beispiels vorgehärtet und dann unter den Härtungsbedingungen dieses Beispiels vollständig gehärtet, ohne es auf die montierte elektrische Schaltung aufzubringen. Der Elastizitätsmodul des vollständig gehärteten Produkts wurde mittels des dynamisch-mechanischen Analysegeräts DMA-7 von Perkin-Elmer, das an eine funktionsspezifische Haltevorrichtung angebracht war, gemessen. Es stellte sich heraus, daß sein Elastizitätsmodul 2 N/cm² war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Beispiel 5>
Anfertigung von wärmehärtbarem Harz
Zu 100 g eines Polyester-Harzes mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 7.000 wurden 100 g Diethylenglycol-Dimethacrylat als reaktives Harz und 15 g Benzoylperoxid als Reaktionsmittel hinzugesetzt. Diese Substanzen wurden durch Rühren vermischt, um ein wärmehärtbares Harz anzufertigen.
Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung für eine elektrische Schaltung
Das resultierende wärmehärtbare Harz wurde auf einen Polyethylennaphthalat-Film mit einer Dicke von 188 μm und Maßen von 5 × 7 cm als Substrat bis zu einer Dicke von 500 μm aufgebracht. Die Viskosität des wärmehärtbaren Harzes war 0, 2 Pa·s.
Dann wurde der mit wärmehärtbarem Harz beschichtete Polyethylennaphthalat-Film 3 Minuten lang in ein wärmekonstantes Bad von 100°C gegeben, um das wärmehärtbare Harz vorzuhärten. Die Viskosität des vorgehärteten wärmehärtbaren Harzes war 10 Pa·s.
Eine wärmehärtbare Harzoberfläche des derartig angefertigten und vorgehärteten, mit wärmehärtbarem Harz beschichteten Polyethylennaphthalat-Films wurde auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht.
Die montierte elektrische Schaltung war die gleiche wie die, die in Beispiel 1 verwendet wurde.
Nachdem der mit dem vorgehärteten wärmehärtbaren Harz beschichtete Polyethylennaphthalat-Film und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden waren, wurde die Anordnung 30 Minuten lang bei 100°C warmgepreßt, um das wärmehärtbare Harz vollständig zu härten, wodurch eine versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung gewonnen wurde.
Die resultierende versiegelte Anordnung war flexibel und glatt, ohne Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche.
Getrennt davon wurde das wärmehärtbare Harz unter den Vorhärtungsbedingungen dieses Beispiels vorgehärtet und dann unter den Härtungsbedingungen dieses Beispiels vollständig gehärtet, ohne es auf die montierte elektrische Schaltung aufzubringen. Der Elastizitätsmodul des vollständig gehärteten Produkts wurde mittels des dynamisch-mechanischen Analysegeräts DMA-7 von Perkin-Elmer, das an eine funktionsspezifische Haltevorrichtung angebracht war, gemessen. Es stellte sich heraus, daß sein Elastizitätsmodul 2 N/cm² war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Beispiel 6>
Anfertigung von thermisch/photochemisch härtbarem Harz
Zu 80 g eines Ethylacrylat-Methylmethacrylat-Copolymers mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 10.000 wurden 14 g Bisphenol-A-Epoxidharz und 4 g Hexamethylenediamin als reaktive Harze hinzugesetzt. Ferner wurden auch 80 g Diethylenglycol-Dimethacrylat als reaktives Harz und 10 g Benzophenon als Reaktionsmittel hinzugesetzt. Diese Substanzen wurden durch Rühren vermischt, um ein thermisch/photochemisch härtbares Harz anzufertigen.
Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung für eine elektrische Schaltung
Das resultierende thermisch/photochemisch härtbare Harz wurde auf einen Polyethylennaphthalat-Film mit einer Dicke von 75 μm und Maßen von 5 × 7 cm als Substrat bis zu einer Dicke von 600 μm aufgebracht. Die Viskosität des thermisch/photochemisch härtbaren Harzes war 0,2 Pa·s.
Dann wurde der mit thermisch/photochemisch härtbarem Harz beschichtete Polyethylennaphthalat-Film 3 Minuten lang in ein wärmekonstantes Bad von 100°C gegeben, um das thermisch/photochemisch härtbare Harz vorzuhärten. Die Viskosität des vorgehärteten thermisch/photochemisch härtbaren Harzes war 8 Pa·s.
Eine thermisch/photochemisch härtbare Harzoberfläche des derartig angefertigten und vorgehärteten, mit thermisch/photochemisch härtbarem Harz beschichteten Polyethylennaphthalat-Films wurde auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht.
Die montierte elektrische Schaltung war die gleiche wie die, die in Beispiel 1 verwendet wurde.
Nachdem der mit dem vorgehärteten thermisch/photochemisch härtbarem Harz beschichtete Polyethylennaphthalat-Film und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden waren, wurde die Anordnung für 200 Sekunden mit UV-Strahlen bei einer Beleuchtungsstärke von 120 mW/cm² und einer Lichtmenge von 120 J/cm² bestrahlt, um das thermisch/photochemisch härtbare Harz vollständig zu härten, wodurch eine versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung gewonnen wurde.
Die resultierende versiegelte Anordnung war flexibel und glatt, ohne Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche.
Getrennt davon wurde das thermisch/photochemisch härtbare Harz unter den Vorhärtungsbedingungen dieses Beispiels vorgehärtet und dann unter den Härtungsbedingungen dieses Beispiels vollständig gehärtet, ohne es auf die montierte elektrische Schaltung aufzubringen. Der Elastizitätsmodul des vollständig gehärteten Produkts wurde mittels des dynamisch-mechanischen Analysegeräts DMA-7 von Perkin-Elmer, das an eine funktionsspezifische Haltevorrichtung angebracht war, gemessen. Es stellte sich heraus, daß sein Elastizitätsmodul 2 N/cm² war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Beispiel 7>
Anfertigung von photochemisch/thermisch härtbarem Harz
Zu 80 g eines Ethylacrylat-Methylmethacrylat-Copolymers mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 10.000 wurden 70 g Bisphenol-A-Epoxidharz und 20 g Hexamethylenediamin als reaktive Harze hinzugesetzt. Ferner wurden auch 8 g Diethylenglycol-Dimethacrylat als reaktives Harz und 1 g Benzophenon als Reaktionsmittel hinzugesetzt. Diese Substanzen wurden durch Rühren vermischt, um ein photochemisch/thermisch härtbares Harz anzufertigen.
Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung für eine elektrische Schaltung
Das resultierende photochemisch/thermisch härtbare Harz wurde auf einen Polyethylennaphthalat-Film mit einer Dicke von 75 μm und Maßen von 5 × 7 cm als Substrat bis zu einer Dicke von 600 μm aufgebracht. Die Viskosität des photochemisch/thermisch härtbaren Harzes war 0,2 Pa·s.
Dann wurde eine Oberfläche des photochemisch/thermisch härtbaren Harzes für 20 Sekunden mit UV-Strahlen bei einer Beleuchtungsstärke von 120 mW/cm² und einer Lichtmenge von 120 J/cm² bestrahlt, um das photochemisch/thermisch härtbare Harz vorzuhärten. Die Viskosität des vorgehärteten photochemisch/thermisch härtbaren Harzes war 8 Pa·s.
Die photochemisch/thermisch härtbare Harzoberfläche des derartig angefertigten und vorgehärteten, mit photochemisch/thermisch härtbarem Harz beschichteten Polyethylennaphthalat-Films wurde auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht.
Die montierte elektrische Schaltung war die gleiche wie die, die in Beispiel 1 verwendet wurde.
Nachdem der mit dem vorgehärteten photochemisch/thermisch härtbaren Harz beschichtete Polyethylennaphthalat-Film und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeord net worden waren, wurde die Anordnung 30 Minuten lang bei 100°C warmgepreßt, um das photochemisch/thermisch härtbare Harz vollständig zu härten, wodurch eine versiegelte Anordnung für eine elektrische Schaltung gewonnen wurde.
Die resultierende versiegelte Anordnung war flexibel und glatt, ohne Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche.
Getrennt davon wurde das photochemisch/thermisch härtbare Harz unter den Vorhärtungsbedingungen dieses Beispiels vorgehärtet und dann unter den Härtungsbedingungen dieses Beispiels vollständig gehärtet, ohne es auf die montierte elektrische Schaltung aufzubringen. Der Elastizitätsmodul des vollständig gehärteten Produkts wurde mittels des dynamisch-mechanischen Analysegeräts DMA-7 von Perkin-Elmer, das an eine funktionsspezifische Haltevorrichtung angebracht war, gemessen. Es stellte sich heraus, daß sein Elastizitätsmodul 3 N/cm² war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
<Vergleichsbeispiel 1>
Anstelle eines härtbaren Harzes wurde Acrylonitril-Butadien-Styrol-Harz als thermoplastisches Harz verwendet, um ein Vergleichbeispiel herzustellen. Ein Acrylonitril-Butadien-Styrol-Plättchen mit einer Dicke von 500 μm und Maßen von 5 × 7 cm wurde auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht.
Die montierte elektrische Schaltung war die gleiche wie die, die in Beispiel 1 verwendet wurde.
Nachdem das Acrylonitril-Butadien-Styrol-Plättchen und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden waren, wurde die Anordnung für 30 Minuten bei 250°C warmgepreßt. Während der Warmpressung verformte sich eine Knopfzelle in einer versiegelten Anordnung dieses Vergleichsbeispiels aufgrund der übermäßigen Wärme, und ihr Inhalt entwich. Weiterhin traten auf der Oberfläche der versiegelten Anordnung Unregelmäßigkeiten auf, und die Flexibilität der versiegelten Anordnung war minderwertig.
<Vergleichsbeispiel 2>
Anstelle eines härtbaren Harzes wurde Polyethylen-Harz niedriger Dichte als thermoplastisches Harz verwendet, um ein Vergleichbeispiel herzustellen. Ein Polyethylen-Plättchen niedriger Dichte mit einer Dicke von 1.000 μm und Maßen von 5 × 7 cm wurde auf eine montierte elektrische Schaltung aufgebracht.
Die montierte elektrische Schaltung war die gleiche wie die, die in Beispiel 1 verwendet wurde.
Nachdem das Polyethylen-Plättchen niedriger Dichte und die montierte elektrische Schaltung übereinander angeordnet worden waren, wurde die Anordnung für 30 Minuten bei 180°C warmgepreßt. Nachdem das warmgepreßte Produkt wieder auf Raumtemperatur war, wirkte aufgrund der Wärmeschrumpfung des Polyethylens niedriger Dichte eine übermäßige Belastung auf den IC-Chip ein, wodurch Rißbildung verursacht wurde. Weiterhin traten auf der Oberfläche der in diesem Vergleichsbeispiel gewonnenen versiegelten Anordnung Unregelmäßigkeiten auf, und die Flexibilität der versiegelten Anordnung war minderwertig. Tabelle 1
Die obigen Ergebnisse zeigen, daß erfindungsgemäß ein härtbares Harz verwendet wird, das durch Wärme oder Licht gehärtet wird, und die Viskosität des härtbaren Harzes geeignet ist, es auf eine elektrische Schaltung mit Unregelmäßigkeiten aufzubringen. Somit werden, wenn diese übereinander angeordnet werden, die Unregelmäßigkeiten im härtbaren Harz aufgenommen, was die Oberfläche glatt macht. Weiterhin ist der Elastizitätsmodul beim Biegen des Harzes nach dem Härten angemessen, so daß die erfindungsgemäße versiegelte Anordnung eine flexible Anordnung ist. Ein Bedrucken zur Oberflächendekoration kann daher auf der versiegelten Anordnung durchgeführt werden, oder ein bedrucktes Etikett zur Oberflächendekoration kann auf die versiegelte Anordnung aufgeklebt werden. Wenn eine Belastung auf die versiegelte Anordnung ausgeübt wird, um deren Form zu verändern, kann die versiegelte Anordnung außerdem nach Ausbleiben der Belastung nicht reißen, da sie eine angemessene Flexibilität hat.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer versiegelten Anordnung einer elektrischen Schaltung, gekennzeichnet durch die Schritte: Beschichten einer Oberfläche eines Substrats (1) mit einem härtbaren Harz (2); Aufbringen und Aufdrücken einer Fläche des härtbaren Harzes (2) auf dem Substrat (1) auf eine montierte elektrische Schaltung (7); und Härten des härtbaren Harzes (2) auf dem Substrat (1), wobei die Viskosität des härtbaren Harzes (2) von 8 bis 15 Pa·s beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Härtens des härtbaren Harzes (2) auf dem Substrat (1) unter Verwendung von Wärme durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Härtens des härtbaren Harzes (2) auf dem Substrat (1) unter Verwendung von Licht durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit dem Schritt: Vorhärten des härtbaren Harzes (2) auf dem Substrat (1) nach dem Schritt des Beschichtens der Oberfläche eines Substrats (1) mit einem härtbaren Harz (2).
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Vorhärtens des härtbaren Harzes (2) auf dem Substrat (1) unter Verwendung von Wärme durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Vorhärtens des härtbaren Harzes (2) auf dem Substrat (1) unter Verwendung von Licht durchgeführt wird.