JP2007329162A - 電子部品装置の製造方法、封止用熱硬化型樹脂シート及び電子部品装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な工程により、配線基板に弾性表面波素子等の電子素子の電子機能部を阻害することなく、必要部分には十分に樹脂を充填させ、電子素子を封止することができる電子部品装置の製造方法を提供する。
【解決手段】配線基板４１に固定された弾性表面波素子４２等の電子素子の上に、加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓの範囲を有する封止用熱硬化型樹脂シート４５を積層し、この樹脂シートを加熱硬化させることで、電子素子の電子機能部を樹脂で阻害することなく気密空間４６を形成して封止する電子部品装置４７の製造方法。
【選択図】図２ｃ

Description

本発明は、特定の溶融粘度を有する封止用熱硬化型樹脂シート、これを用いた電子部品装置及び電子部品装置の製造方法に関し、特に、表面にセンサ機能を有する電子素子のセンサ周辺表面を汚さず、かつ効率的に封止することができる封止用熱硬化型樹脂シート、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法に関する。

弾性表面波素子は、圧電基板の一方の面に櫛形電極が形成されたものである。この弾性表面波素子は、携帯電話等の移動体通信機器におけるフィルタ等に広く利用されている。しかしながら、このような電子部品ではその製造において次のような問題がある。

弾性表面波素子は、その表面に櫛形電極が形成されており、この櫛形電極に水分、塵等の異物が付着しないように弾性表面波素子を封止する必要がある一方、弾性表面波素子の動作に影響を与えないように弾性表面波素子の表面における弾性表面波伝搬領域に封止用樹脂等が接触し、振動が不十分となって素子の機能が阻害されること等がないようにしなければならない。

そのため、従来は、弾性表面波素子を用いた電子部品装置の製造方法は、例えば、弾性表面波素子の接続電極と実装基板の導体パターンとを電気的に接続した後、セラミックや金属などで形成されたキャップのような構造体によって弾性表面波素子を囲って封止する方法や（例えば、特許文献１参照。）、弾性表面波素子の周囲をあらかじめレジストを枠状に印刷又は周囲にダム枠を貼り付けた後、液状封止樹脂を注入していた（例えば、特許文献２参照）。また、シート状の封止樹脂による封止も行われていた（例えば、特許文献３又は４参照。）
特開昭５９−１００１５号公報 特開２００４−９６３５０号公報 特開２００３−３２０６１号公報 特開２００４−７０５１号公報

しかしながら、キャップのような構造体で封止を行う方法では、小型、薄型化が困難であり、また、上記構造体は、弾性表面波素子の接続電極と実装基板の導体パターンとの機械的接続強度や接続安定性が不十分であった。

また、周囲を液状封止樹脂で囲って封止を行う方法では、液状封止樹脂が弾性表面波素子における表面の弾性表面波伝搬領域に入り込む可能性が高いという問題があった。

さらに、シート状の封止樹脂は、細部への樹脂の充填不良によるボイドの発生等の問題を有し、樹脂の溶融粘度が高い場合には、電子部品細部への樹脂の充填不良が発生し、逆に樹脂の溶融粘度が低い場合には、弾性表面波素子における表面の弾性表面波伝搬領域に入り込む可能性が高いものであった。

また、これと同様の問題は、弾性表面波素子だけでなく、振動子等の圧電素子、高周波回路を備えた回路素子、受光素子のようなセンサ素子や発光素子等においても、その電子機能を発揮する素子表面を中空状態や気密状態とした封止構造が必要であり、電子機能部表面に封止用の樹脂が接触すると電子部品の動作に影響があり、これらの電子素子も上記した同様の問題を有している。

本発明は、これらの問題点に対処するためになされたものであり、電子素子の実装基板とこれに実装された電子素子を備えた電子部品装置に、簡易な構成で、電子部品の動作への悪影響を与えることなく、電子部品の接続電極と実装基板の導体パターンとの機械的な接合の強度や接合の安定性を図ると同時に、簡易な操作により電子部品の動作に悪影響を与えることなく電子部品を封止することができる封止用樹脂シート、この封止用樹脂シートを用いた電子部品装置及び電子部品装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品装置の製造方法は、配線基板に電子素子を固定する工程と、配線基板に固定された電子素子に、１５０℃における溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓである封止用熱硬化型樹脂シートを積層する工程と、封止用熱硬化型樹脂シートを加熱硬化して、配線基板と電子素子との間に気密空間を形成したまま電子素子を封止する工程と、を有することを特徴とするものである。

また、本発明の封止用熱硬化型樹脂シートは、配線基板と、配線基板に固定された電子素子と、からなる電子部品装置における、配線基板上に固定された電子素子の封止に用いられる封止用熱硬化型樹脂シートであって、１５０℃における溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓであることを特徴とするものである。

また、本発明の電子部品装置は、配線基板と、配線基板に固定された電子素子と、電子素子を封止用熱硬化型樹脂シートを用いて封止した電子部品装置であって、封止用熱硬化型樹脂シートとして本発明の封止用熱硬化型樹脂シートを用いるものであって、配線基板と電子素子との間に気密空間が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の電子部品装置の製造方法によれば、所定の溶融粘度範囲を有する封止用熱硬化型樹脂シートを用いており、常圧下、加熱硬化により封止ができるためキャップ等を用いる必要がない。また、この電子部品装置の製造方法によれば、電子部品と配線基板との接続部や電子部品表面に十分に樹脂を含浸・充填して固定することができ、かつ、電子部品の配線基板と対抗する面を樹脂により汚染することがなく、例えば、弾性表面波素子の弾性表面波伝搬領域等の電子機能部が気密状態下に保たれ電子素子の機能を阻害することなく電子部品装置を簡便に製造することができる。

また、本発明の封止用熱硬化型樹脂シートは、ハンドリング性が良好で、この封止用熱硬化型樹脂シートを用いた場合には、封止用熱硬化型樹脂シートを電子素子上に積層して加熱成形することで容易に電子部品を封止することができるため封止工程を簡略化して製造を簡便に行うようにできる。また、大掛かりな設備を必要とせずに電子機能部を有する電子素子の機能を阻害することなく封止することができるため、製造コストの低減を図ることができる。

また、本発明の電子部品装置は、従来のような樹脂封止のためのケースを使用していないため、薄く、軽量にすることができ、取り扱いが容易であり、電子素子の電子機能部が封止樹脂により悪影響を受けないため装置の信頼性が高いものである。

以下、実施の形態及び実施例を参照しながら本発明について詳細に説明する。

本発明者らは上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、電子部品の封止用熱硬化型樹脂シートとして、常温では固形であり、電子部品封止のために加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓである熱硬化型樹脂シートを用いることで、常圧下又は常圧下において低い圧力を加圧した状態で、配線基板とその配線基板に固定された電子素子との間に気密空間を形成しながら、熱硬化型樹脂で簡便に封止することができることを見出し本発明を完成したものである。

以下、図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。図１ａ〜図１ｃは、本発明の封止用熱硬化型樹脂シートの断面図である。

本発明の封止用熱硬化型樹脂シート１０は、常温では固形でシート形状を維持し、１５０℃で加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓである熱硬化型樹脂シートであり、その溶融粘度が１０〜１２０Ｐａ・ｓであることが好ましい。

樹脂溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ未満となると、電子素子と配線基板間の隙間から侵入して、電子機能部まで到達し、気密空間の維持が困難となってしまい、また、３００Ｐａ・ｓを超えるとボイドの残存量が増して、樹脂と配線基板との接着不良を起こしやすくなってしまう。

さらに、温度サイクルが加わる場合、封止樹脂に起因する熱応力が大きくなり、電子素子に歪を与え、特性が劣化し、樹脂と電子素子との界面又は樹脂と配線基板との界面で、剥離や樹脂クラックが生じるなどの不具合を起こしやすくなる。

上記のような粘度範囲とすることによって、封止時の樹脂の流れ出しを抑えることができるため、弾性表面波素子の櫛形電極等の電子素子における電子機能部を汚染することなく封止することができ、配線基板上で電子素子の機能を阻害することなく封止することができるのである。なお、この溶融粘度は、フローテスター（例えば、島津製作所株式会社製、商品名：ＣＦＴ−５００等）や回転式溶融粘度計（例えば、Ｒｈｅｎｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）により測定したものである。

この封止用熱硬化型樹脂シートは、シート状のものであれば、その平面形状は特に限定されるものではなく、一般的には、矩形状のシートを用いるが、電子部品を封止するのに適した形状であればこれに限られるものではない。

また、本発明の封止用熱硬化型樹脂シートは、その厚さが対象とする電子素子の封止に用いることができるものであればよく、例えば、０．０５〜１．０ｍｍの範囲で適宜決定すればよい。このとき、使用する封止用熱硬化型樹脂シートの厚さによって、配線基板上に一枚積層してもよいし、複数枚を積層してもよい。ただし、シート厚が厚くなりすぎると熱伝導性が悪くなり、封止部材が撓む可能性が高くなるので好ましくない。このように熱硬化型樹脂で形成されたシート単独で構成された封止用熱硬化型樹脂シート１０の断面を、図１ａに示した。

この図１ａでは、単独の熱硬化型樹脂シートからなる構成を示したが、本発明の封止用熱硬化型樹脂シートは、１５０℃で加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓである熱硬化型樹脂シートを複数枚積層して形成してもよい。

複数枚の熱硬化型樹脂シートを用いる場合には、全て同じ溶融粘度の熱硬化型樹脂シートを用いてもよいが、厚さ方向に溶融粘度が異なる樹脂を積層させることが好ましく、異なる溶融粘度の熱硬化型樹脂シートを積層する場合には、封止用熱硬化型樹脂シートの厚さ方向において溶融粘度が、順次、低くなるように又は高くなるように積層することが好ましい。例えば、図１ｂの封止用熱硬化型樹脂シート２０は、熱硬化型樹脂シート２１及び２２を積層して構成されたものであり、その熱硬化型樹脂シートの溶融粘度は、熱硬化型樹脂シート２１よりも熱硬化型樹脂シート２２の方が低い値をとるように積層されている。

また、同様に、図１ｃの封止用熱硬化型樹脂シート３０は、熱硬化型樹脂シート３１、３２及び３３を積層して構成されたものであり、その熱硬化型樹脂シートの溶融粘度は、熱硬化型樹脂シート３１から熱硬化型樹脂シート３３へ向かって、順次、低い値をとるように積層されている。

これは４層以上の熱硬化型樹脂シートを用いた場合にも同様に、封止用熱硬化型樹脂シートの一方の面から他方の面に向かって段階的に、溶融粘度が低くなるように積層して形成されることが好ましい。

なお、この複数枚の熱硬化型樹脂シートを積層して封止用熱硬化型樹脂シートとする場合には、熱硬化型樹脂シート同士を熱ラミネートにより接合して一体化してもよいし、熱硬化型樹脂シートの上に樹脂組成物を塗布、乾燥させて、これを繰り返して積層された封止用熱硬化型樹脂シートとしてもよい。また、熱硬化型樹脂シートを接着せずに単に重ね合わせただけで構成してもよい。

このとき、熱硬化型樹脂シートを熱ラミネートで接合する際には、ラミネート条件として、０〜０．５ＭＰａの圧力を加圧しながら、３０〜１３０℃で加熱して行うことが好ましい。加熱加圧ロールは０．１〜２．０ｍ／分の速度で通過させることが好ましい。

なお、このような封止用熱硬化型樹脂シートを用いて電子素子を封止する場合、封止用熱硬化型樹脂シートを加熱溶融させるときの加熱温度は、通常、１００〜１８０℃程度であればよく、電子素子の耐熱温度以下であればよいが、電子素子を高温に晒さないように１００〜１５０℃であることが好ましい。

次に、この電子部品封止用樹脂シートは、熱硬化型の樹脂組成物をシート状に形成して乾燥させて得られるが、ここで用いる樹脂組成物は、電子部品封止のために加熱溶融させたときの溶融粘度が既に説明した範囲内のものとすることができるものであれば、特に限定されずに用いることができる。

ここで用いる熱硬化型の樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂系、ビスマレイミドトリアジン変性樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエーテル樹脂等をベースとする樹脂等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。

中でもエポキシ樹脂をベース樹脂とすることが好ましく、エポキシ樹脂をベース樹脂としたときは、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤と、（Ｃ）硬化促進剤と、（Ｄ）質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂又はエラストマーと、を配合した樹脂組成物とすることが好ましい。

ここで（Ａ）エポキシ樹脂としては、グリシジルエーテル系エポキシ樹脂が好適に用いられる。このようなものとしては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混含して使用することができる。また、このグリシジルエーテル系エポキシ樹脂にはグリシジルエーテル系の変性エポキシ樹脂も含まれ、変性エポキシ樹脂としては例えばＢＴ樹脂（ビスマレイミドトリアジン樹脂）、ウレタン変性樹脂、リン変性エポキシ樹脂等を使用することができる。

ここで（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤としては、通常、エポキシ樹脂の硬化に使用されている化合物であれば特に制限なく使用でき、例えばアミン硬化系としてジシアンジアミド、芳香族ジアミン等が挙げられ、フェノール硬化系としてフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂等が挙げられ、酸無水物系としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸等の脂環式酸無水物、無水フタル酸等の芳香族酸無水物、脂肪族二塩基酸無水物（ＰＡＰＡ）等の脂肪族酸無水物、クロレンド酸無水物等のハロゲン系酸無水物等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。

この（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤の配合量は、（Ａ）エポキシ樹脂に対する当量比で０．５〜１．５とすることが好ましい。（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤の含有量が（Ａ）エポキシ樹脂に対する当量比で０．５未満となると硬化が不十分となり、１．５を超えると溶融粘度の上昇が早くなり、充填が不十分となってしまう。

ここで（Ｃ）硬化促進剤としては、通常、エポキシ樹脂の硬化促進剤として使用されているものであればよく、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、三フッ化ホウ素アミン錯体、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。これらの硬化促進剤は単独又は２種類以上混合して使用することができる。この（Ｃ）硬化促進剤は、（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．０１〜５質量部とすることが好ましい。

また、ここで（Ｄ）質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂又はエラストマーとしては、質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂であることが好ましく、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、カルボキシ含有アクリロニトリルブタジエンゴム等の各種合成ゴム、ゴム変性の高分子化合物、高分子エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。このとき、熱硬化型樹脂としては質量平均分子量が８０００以上であることが好ましい。

また、（Ｄ）質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂又はエラストマーの含有量は樹脂組成物中に５〜６０質量％含有することが好ましい。樹脂組成物における（Ｄ）質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂又はエラストマーの含有量が５質量％未満であると、シート化が困難となり、また粘着力が高くなり、タックフリー化も困難となってしまい、６０質量％を超えると、溶融時の流れが悪くなり、硬化時の充填性が低下してしまうため好ましくない。

これら質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂又はエラストマーは、通常、溶剤に溶解して使用することができ、この溶剤としては、樹脂組成物として配合する各成分を溶解するものであればよく、半導体封止用熱硬化型樹脂シートを製造する際の塗布乾燥工程において溶剤が残留しないように沸点１５０℃以下の溶剤であることが好ましい。具体的には、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、シクロヘキサノン等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。

また、その他の添加剤として（Ｅ）無機充填剤を用いてもよく、ここで用いられる無機充填材としては、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、溶融シリカ、合成シリカ、微細シリカ、金属水和物、酸化チタン、カーボンブラック等の通常用いられている無機充填剤であれば特に限定されずに用いることができ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。

この（Ｅ）無機充填材は、熱膨張係数の調整を目的として用いることもでき、この使用される無機充填材は特に限定されることなく使用できるが、その使用量は、樹脂組成物に対して０質量％以上６０質量％未満の割合で配合されることが好ましい。ただし、バインダー樹脂の添加量が多くなりすぎると、シート化した際にタックが高くなり、ハンドリング性が悪くなり、シート化自体が困難となってしまうため、無機充填材は５質量％以上添加することが特に好ましい。

さらに、この樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂又はエラストマー及び（Ｅ）無機充填材の成分の他に、必要に応じて、また本発明の目的に反しない限度において他の無機質又は有機質の微粉末充填材、顔料、老化防止剤等を添加配合することができる。

このような樹脂組成物の調製は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂又はエラストマー、（Ｅ）無機充填材及び必要に応じてその他添加剤を、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、シクロヘキサノン等の溶剤に添加し、均一に混合、溶解させることにより容易に行うことができる。

本発明の封止用熱硬化型樹脂シート又はその材料となる熱硬化型樹脂シートは、所定の厚さ、引っ張り強度を有するベースフィルム上にロールコーター等で、上記したような溶剤に溶解させた樹脂組成物を乾燥後の厚さが所望の厚さとなるように塗布、乾燥させて製造することができる。この封止用熱硬化型樹脂シートは、そのハンドリング性、加工性の観点から、常温では固形であることが求められる。

次に、本発明の封止用熱硬化型樹脂シートを用いて電子部品装置を製造する方法について説明する。ここでは、電子素子として表面弾性波素子を例に以下説明する。図２ａ〜ｃは、本発明の封止用熱硬化型樹脂シートを用いて表面弾性波素子を用いた電子部品装置を製造する工程を示した断面図である。

本発明の電子部品装置の製造方法においては、まず、配線基板４１に弾性表面波素子４２を接着、固定する工程を行う。このとき、弾性表面波素子４２は外部接続用電極４３を有しており、この外部接続用電極４３と配線基板の表面に形成されている配線パターンとがハンダ等で接続され、回路を形成するように配線基板４１上に実装される。そのとき、配線基板４１の表面と弾性表面波素子４２の配線基板に対向する面とは空間を形成して固定され、接触することはない（図２（ａ））。

このように空間を設けるのは、弾性表面波素子が素子表面に櫛形電極で形成された弾性表面波伝搬領域のような電子機能部４４を有しているためであり、この電子機能部４４が封止樹脂に接触したり、配線基板に接触したりすれば、その弾性表面波の伝搬に不具合が生じ、素子の機能が阻害されるためである。この弾性表面波素子と同様に電子機能部を有する素子としては、水晶振動子等の圧電素子、高周波回路を形成する回路素子、受光素子等のセンサ素子等が挙げられる。

次に、封止用熱硬化型樹脂シート４５を、配線基板４１に固定した弾性表面波素子４２上に積層する工程を行う。ここで用いる封止用熱硬化型樹脂シート４５は、本発明の封止用熱硬化型樹脂シートであり、その１５０℃における溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓのものである。

したがって、本工程後は、配線基板４１上に固定された弾性表面波素子４２の上にさらに封止用熱硬化型樹脂シート４５が配置され（図２（ｂ））、上部から観察した場合に、弾性表面波素子４２が封止用熱硬化型樹脂シート４５で隠れるように配置されている。

そして、最後に、封止用熱硬化型樹脂シート４５を加熱硬化させて、配線基板と弾性表面波素子の間に気密空間を形成したまま弾性表面波素子４２を封止する工程を行う。この工程は、封止用熱硬化型樹脂シート４５を加熱溶融させ、さらにそのまま加熱して硬化させることで、弾性表面波素子４２を封止するもので、このとき、封止用熱硬化型樹脂は、外部接続用電極４３で留まり、配線基板４１と弾性表面波素子４２との間に形成された空間には含浸していくことがなく、この部分に気密空間４６が形成される。

この封止する工程において、加熱温度は、１００〜１８０℃、好ましくは１４０〜１５０℃で、１０〜１２０分間、好ましくは３０〜９０分間行うようにすればよい。さらに、その後、１００〜２００℃で３０〜１２０分間加熱を行い、樹脂が完全に硬化するようにすることが好ましい。

この封止工程においては、積層した封止用熱硬化型樹脂シート４５を常圧下、０〜０．５ＭＰａの圧力で加圧して加熱硬化させることが好ましく、このように圧力をかけることで封止用熱硬化型樹脂シート４５が弾性表面波素子４２の電子機能部４４と配線基板４１間に気密空間４６が形成される中空樹脂封止を効率的に行うことができ、目的とする封止状態の弾性表面波素子装置４７を得ることができる。

また、この封止工程では、未硬化の封止用熱硬化型樹脂シート４５と配線基板４１とを、粘着等により一体化させるために、上記電子素子を封止する工程の前に、常圧下において、０．５ＭＰａ以下の低い圧力で熱ラミネート成形して、配線基板及び電子素子に封止用熱硬化型樹脂シートを仮接着する工程を行うことが好ましい。このラミネート成形により、封止用熱硬化型樹脂シート４５と配線基板４１間に空気が閉じ込められた状態で硬化して、そこにボイドが残存するという現象を防止することができる。

このとき、ラミネート条件としては、例えば、温度範囲６０〜１８０℃、加熱加圧ロール０．１〜５ｍ／分の速度で通過させることにより良好な封止樹脂が得られる。これは通常、常圧下で行えばよいが、さらに、ラミネートロール部を減圧保持できるチャンバー等で囲い、チャンバー内の雰囲気を０．１〜１００Ｔｏｒｒの減圧状態に制御すると、さらに効率よく脱泡させることができ、空気が閉じ込められて硬化時にボイドが発生することを防止する上で好ましい。

また、上記の封止用熱硬化型樹脂シートを積層する工程において用いる封止用熱硬化型樹脂シートが熱硬化型樹脂シートを複数枚積層して形成されたものである場合には、その熱硬化型樹脂シートの１５０℃における溶融粘度は、弾性表面波素子４２側から封止樹脂の表面側に向かって、順次、低い値となる順番で積層することが好ましい。

このような順番で積層すると、封止する工程において、配線基板４１に近い熱硬化型樹脂シートは、比較的溶融粘度が高いために流れ出しにくく、弾性表面波素子４２の電子機能部４４側と配線基板４１間に気密空間４６が電子機能部４４の機能を阻害しないようにより確実に形成され、配線基板４１に遠い、封止樹脂の表面側の熱硬化型樹脂シートは、溶融粘度が低いために内側に比べて流れ出しやすく、弾性表面波素子４２を配線基板４１上に封止固定するのに好ましい。

上記のような工程を経ることにより、信頼性の高い弾性表面波素子装置を製造することができる。

実際の工程においては、配線基板としてのウェハ上に複数の配線パターンが形成され、それぞれに電子素子が固定、封止されるため、樹脂封止した後、ダイシングソーによりダイシング位置で切断して樹脂パッケージ毎に切り離して一回の工程で複数個の電子部品装置が製造される。

以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、「部」とは「質量部」を意味する。

（実施例１）
ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１２５６；エポキシ当量 ７８００）２０部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート８２８；エポキシ当量 １９０）３０部、ジシアンジアミド １．６部、２−エチル−４−メチルイミダゾール ０．１部、合成シリカ（アドマファイン株式会社製、商品名：ＳＣ ２０５０）４０部を混合し、これを支持体となる離形フィルムに塗布、乾燥した。このとき、熱硬化型樹脂シートの厚さが５０μｍ、１５０℃加熱時の溶融粘度が７０Ｐａ・ｓとなるように１５０℃で２分間程度加熱して調整した。

この熱硬化型樹脂シートを４枚積層して、ラミネートロールを用いて加熱、加圧して、厚さ２００μｍになるように封止用熱硬化型樹脂シートを製造した。このときのラミネート条件は、温度５０℃、０．５ＭＰａの圧力を加圧しながら加熱加圧ロール１．０ｍ／分の速度であった。

この積層させた封止用熱硬化型樹脂シートを配線基板上に固定された弾性表面波素子上に配置して、１５０℃の乾燥器に投入し、１２０分間加熱して封止用熱硬化型樹脂シートを硬化させ、弾性表面波素子を封止した電子部品装置を製造した。

（実施例２）
ポリビニルアセタール樹脂（積水化学工業株式会社製、商品名：エスレックＫＳ−１０）５０部、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名：Ｅｐｉｃｌｏｎ８３０−Ｓ；エポキシ当量 １６９）１０部、ノボラックフェノール樹脂（明和化成株式会社製、商品名：ＭＥＨ−８０００Ｈ）１０部、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール １．０部、合成シリカ（アドマファイン株式会社製、商品名：ＳＣ ２０５０）６０部を混合し、これを支持体となる離型フィルムに塗布、乾燥して熱硬化型樹脂シートを製造した。この際、樹脂シートの厚さが５０μｍ、１５０℃加熱時溶融粘度が３０Ｐａ・ｓになるよう加熱温度及び時間を調整した。

この熱硬化型樹脂シートを弾性表面波素子上に５枚積層して配置し、熱硬化型樹脂シートと配線基板をラミネートロールで加熱、加圧し、封止用熱硬化型樹脂シートの厚さが２００μｍになるように配線基板及び弾性表面波素子上に仮接着した。このときのラミネートロール条件は、温度５０℃、０．５ＭＰａの圧力で加熱加圧ロール１．０ｍ／分の速度であった。このとき、ラミネートロール部チャンバー内を、１０Ｔｏｒｒの減圧状態とした。

仮接着後、１５０℃の乾燥器に投入し、１２０分間加熱して封止用熱硬化型樹脂シートを硬化させ、弾性表面波素子を封止した電子部品装置を製造した。

（実施例３）
実施例２において、封止用熱硬化型樹脂シートの１５０℃での溶融粘度が１００Ｐａ・ｓとなるようにした以外は、同様の操作を行い、弾性表面波素子を封止した電子部品装置を製造した。

（実施例４）
実施例３において、１５０℃での溶融粘度が１００Ｐａ・ｓとなるように作成した厚さ５０μｍの熱硬化型樹脂シートに、さらに樹脂を塗布し、樹脂を積層させて乾燥し、同様の操作を繰り返して行い、厚さ２００μｍの封止用熱硬化型樹脂シートを製造した。

これを配線基板に固定された弾性表面波素子上に配置して、封止用熱硬化型樹脂シートと配線基板及び弾性表面波素子とを、０．５ＭＰａの圧力でラミネートロールで加熱、加圧して仮接着した。このとき、ラミネートロール部チャンバー内を、１０Ｔｏｒｒの減圧状態とした。

仮接着後、１５０℃の乾燥器に投入し、１２０分間加熱して封止用熱硬化型樹脂シートを硬化させ、弾性表面波素子を封止した電子部品装置を製造した。

（実施例５）
実施例１において作成した熱硬化型樹脂シートを２枚積層して厚さ１００μｍの熱硬化型樹脂シートとし、実施例３において作成した熱硬化型樹脂シートを２枚積層して厚さ１００μｍの熱硬化型樹脂シートとし、これらを、溶融粘度の高いほう（実施例３で製造した熱硬化型樹脂シート）を弾性表面波素子側に配置し、ラミネートロールで加熱、加圧して配線基板と仮接着した。

このときのラミネートロール条件は、温度５０℃、０．５ＭＰａの圧力で加熱加圧ロール１．０ｍ／分の速度であった。このとき、ラミネートロール部チャンバー内を、１０Ｔｏｒｒの減圧状態とした。

仮接着後、１５０℃の乾燥器に投入し、１２０分間加熱して封止用熱硬化型樹脂シートを硬化させ、弾性表面波素子を封止した電子部品装置を製造した。

（比較例１）
実施例２において、封止用熱硬化型樹脂シートの１５０℃での溶融粘度が５００Ｐａ・ｓとなるようにした以外は、同様の操作を行い弾性表面波素子を封止した電子部品装置を作成した。

（比較例２）
エポキシ樹脂（住友化学株式会社製、商品名：ＥＳＸ−２２１；エポキシ当量 ２２０、軟化点 ８５℃）７０部、難燃性エポキシ樹脂として臭素化エポキシ樹脂（旭化成株式会社製、商品名：ＡＥＲ−７４５）３０部、フェノールアラルキル樹脂（三井東圧化学株式会社製、商品名：ＸＬ−２２５Ｌ；軟化点 ８４℃、水産基当量 １８０）５６部、シランカップリング剤（ＵＣＣ社製、商品名：Ａ−１８７）３．５部、カーボンブラック １．５部、ヘプタデシルイミダゾール（四国化成工業株式会社製、商品名：Ｃ１７Ｚ）２部、加熱硬化タイプ付加型シリコーンゲルを１４部、平均粒径３０μｍのＭＢＳ粉末（日本合成ゴム株式会社製、商品名：６８Ｋ４）４５部、離型剤としてエステルワックス（カルナバワックス）２部、難燃剤として三酸化アンチモンを１４部、充填剤として溶融シリカ（東芝セラミックス株式会社製、商品名：ＧＲ−８０ＡＫ）を３７０部用いた。

すなわち、万能混合機中でフェノール樹脂を軟化点以上の温度で加熱溶融し、シリコーンゲル及びＭＢＳ粉末を添加した後、撹拌・混合し、さらに３本ロールにて混練して、未硬化の樹脂組成物を得た。この封止用樹脂組成物の２５℃における粘度は、５０Ｐａ・ｓであった。

次に、この封止用樹脂組成物を用い、スクリーン印刷塗布法にて、配線基板上に０．３ｍｍ厚さの封止層を形成し、１５０℃、３０分間加熱硬化させ弾性表面波素子を封止した電子部品装置を製造した。

（比較例３）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１００１；エポキシ当量 ４７５）２０部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート８２８；エポキシ当量 １９０）３０部、ジシアンジアミド １．６部、２−エチル−４−メチルイミダゾール ０．１部、合成シリカ（アドマファイン株式会社製、商品名：ＳＣ ２０５０）４０部を混合し、これを支持体となる離型フィルムに塗布、乾燥した。このとき、熱硬化型樹脂シートの厚さが５０μｍとなるように１５０℃で加熱して調整した。

この熱硬化型樹脂シート４枚を、ラミネートロールで加熱、加圧して厚さが２００μｍとなるように積層し、封止用熱硬化型樹脂シートを製造した。このときのラミネート条件は、温度４０℃、０．５ＭＰａの圧力、加熱加圧ロール１．０ｍ／分の速度であった。

この積層させた封止用熱硬化型樹脂シートを配線基板に固定された弾性表面波素子上に配置して、１５０℃の乾燥器に投入し、１２０分間加熱して封止用熱硬化型樹脂シートを硬化させ、弾性表面波素子を封止した電子部品装置を作成した。

（試験例）
実施例１〜５、比較例１〜３で得られた封止用熱硬化型樹脂シートのハンドリング性、弾性表面波素子装置の素子と配線基板との間の充填性やエッジ部の露出の有無、気密空間の空隙形状保持性、気密空間の気密性の保持について試験し、その結果を表１に示した。

＊１ ハンドリング性：封止用熱硬化型樹脂シートに、室温下で１００ｇの分銅を乗せ、引き上げたときの付着の状態によりタック性を評価し、また、封止用熱硬化型樹脂シートをビニール袋をした手に１０秒間乗せたときの形状の維持状態によりシート形状維持の可、不可を判定した。
◎＝タックフリー、かつシート形状維持可
○＝微タック、かつシート形状維持可
△＝タックあり、かつシート形状維持可
×＝タックあり、かつシート形状維持不可
＊２ 充填性：電子部品装置の封止樹脂の研磨面について目視によりボイドの有無を判定した。
○＝ボイドなし、△＝微小ボイドあり、×＝ボイドあり
＊３ エッジ部分露出：電子部品装置の封止用樹脂のエッジ部分の露出の有無を目視により判定した。
○＝露出なし、×＝露出あり
＊４ 空隙形状保持：電子部品装置の空隙部を露出させた研磨面について目視により空隙形状の保持状態を確認した。
○＝樹脂浸入なし、△＝樹脂の浸入あり、×＝埋没
＊５ 気密性：電子部品装置の空隙部を露出させた研磨面について目視により気密性の有無を確認した。
○＝空隙気密性あり、×＝空隙気密性なし

実施例のすべてにおいて、シートのハンドリング性が良好で、封止時の充填性も良好で、封止後の空隙は形状保持、気密性も良好であり、弾性表面波素子の機能を阻害することなく封止できたことがわかった。

本発明の封止用熱硬化型樹脂シートの断面図である。 ２枚の熱硬化型樹脂シートを積層した本発明の封止用熱硬化型樹脂シートの断面図である。 ３枚の熱硬化型樹脂シートを積層した本発明の封止用熱硬化型樹脂シートの断面図である。 配線基板に弾性表面波素子を固定した状態を示した図である。 弾性表面波素子上に封止用熱硬化型樹脂シートを積層した図である。 加熱加圧により弾性表面波素子を封止して製造された電子部品装置を示した図である。

符号の説明

１０…封止用熱硬化型樹脂シート、２０…封止用熱硬化型樹脂シート、２１，２２…熱硬化型樹脂シート、３０…封止用熱硬化型樹脂シート、３１，３２，３３…熱硬化型樹脂シート、４１…配線基板、４２…弾性表面波素子、４３…外部接続用電極、４４…電子機能部、４５…封止用熱硬化型樹脂シート、４６…気密空間、４７…電子部品装置

Claims (15)

1. 配線基板に電子素子を固定する工程と、
   前記配線基板に固定された電子素子に、１５０℃における溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓである封止用熱硬化型樹脂シートを積層する工程と、
   前記封止用熱硬化型樹脂シートを加熱硬化して、前記配線基板と前記電子素子との間に気密空間を形成したまま電子素子を封止する工程と、
   を有することを特徴とする電子部品装置の製造方法。
2. 前記電子素子を封止する工程において、常圧下、０〜０．５ＭＰａの圧力を加圧しながら、前記封止用熱硬化型樹脂シートを加熱硬化させることを特徴とする請求項１記載の電子部品装置の製造方法。
3. 前記電子素子を封止する工程の前に、前記電子素子に積層された封止用熱硬化型樹脂シートを、０〜０．５ＭＰａ、６０〜１８０℃で加熱加圧しながらラミネート成形して配線基板及び電子素子に仮接着する工程を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品装置の製造方法。
4. 前記封止用熱硬化型樹脂シートを形成する樹脂組成物が、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤と、（Ｃ）硬化促進剤と、（Ｄ）質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂又はエラストマーと、を必須成分とするものであって、かつ、前記樹脂組成物の不揮発分が９９％以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の電子部品装置の製造方法。
5. 前記封止用熱硬化型樹脂シートが、１５０℃における溶融粘度の異なる複数枚の熱硬化型樹脂シートを積層したものであって、前記電子素子側から封止樹脂の表面側に向かって前記熱硬化型樹脂シートの溶融粘度が低くなるように積層されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の電子部品装置の製造方法。
6. 前記封止用熱硬化型樹脂シートが、前記熱硬化型樹脂シートを２枚積層して形成されたものであることを特徴とする請求項５記載の電子部品装置の製造方法。
7. 前記電子素子が、前記配線基板と対抗する素子表面に電子機能部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の電子部品装置の製造方法。
8. 配線基板と、該配線基板に固定された電子素子と、からなる電子部品装置における、配線基板上に固定された電子素子の封止に用いられる封止用熱硬化型樹脂シートであって、
   １５０℃における溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓであることを特徴とする封止用熱硬化型樹脂シート。
9. 前記封止用熱硬化型樹脂シートの樹脂組成物が、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤と、（Ｃ）硬化促進剤と、（Ｄ）質量平均分子量が５０００以上の熱硬化型樹脂又はエラストマーと、を必須成分とするものであって、かつ、前記樹脂組成物の不揮発分が９９％以上であることを特徴とする請求項８記載の封止用熱硬化型樹脂シート。
10. 前記封止用熱硬化型樹脂シートが、１５０℃における溶融粘度の異なる複数枚の熱硬化型樹脂シートを積層して形成されたものであって、一方の面から他方の面に向かって溶融粘度が低くなるように積層されていることを特徴とする請求項８又は９記載の封止用熱硬化型樹脂シート。
11. 前記封止用熱硬化型樹脂シートが、前記熱硬化型樹脂シートを２枚積層して形成されたものであることを特徴とする請求項１０記載の封止用熱硬化型樹脂シート。
12. 配線基板と、該配線基板に固定された電子素子と、前記電子素子を封止用熱硬化型樹脂シートを用いて封止した電子部品装置であって、
    前記封止用熱硬化型樹脂シートとして請求項８乃至１１のいずれか１項記載の封止用熱硬化型樹脂シートを用いるものであって、前記配線基板と前記電子素子との間に気密空間が形成されていることを特徴とする電子部品装置。
13. 前記封止用熱硬化型樹脂シートが、１５０℃における溶融粘度の異なる複数枚の熱硬化型樹脂シートを積層して形成されたものであって、前記電子部品側から封止樹脂の表面側に向かって溶融粘度が低くなるように積層して形成されたものであることを特徴とする請求項１２記載の電子部品装置。
14. 前記電子素子が、前記配線基板と対抗する素子表面に電子機能部を有することを特徴とする請求項１２又は１３記載の電子部品装置。
15. 前記電子素子が、弾性表面波素子であることを特徴とする請求項１４記載の電子部品装置。

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