JP2009246026A - Paste-like adhesive, and method of manufacturing substrate incorporating electronic components using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品内蔵基板に電子部品を接着するために好適に用いられるペースト状接着剤、及びこの接着剤を用いた電子部品内蔵基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a paste adhesive suitably used for bonding an electronic component to an electronic component built-in substrate, and a method for manufacturing an electronic component built-in substrate using the adhesive.
近年、基板の小型化や複雑化が進み電子部品の基板に対する高密度実装の要請が高まっており、電子部品を基板内部に内蔵（「埋め込み」ともいう。）した電子部品内蔵型多層基板が注目されている。従来、電子部品を基板内部に埋め込む方法としては、基板に電子部品を接着・接合後、封止樹脂で封止を行い、その後表面を平坦化した後に貫通電極等を形成し、更に他の基板と積層する方法が用いられていた。
例えば特許文献１には、銅張りガラスエポキシ基板の下層銅配線に接着剤で接続された半導体チップ等の電子部品と、当該電子部品を封止するために形成された絶縁層とを備えた電子部品内蔵配線板が記載されており、接着剤としては、導電接着フィルムが用いられている。
In recent years, there has been an increasing demand for high-density mounting of electronic components on the board due to miniaturization and complexity of the substrate, and attention is paid to a multilayer substrate with built-in electronic components (also referred to as “embedding”) inside the substrate. Has been. Conventionally, as a method of embedding an electronic component inside a substrate, the electronic component is bonded and bonded to the substrate, sealed with a sealing resin, and then the surface is flattened, and then a through electrode or the like is formed. The method of laminating was used.
For example, Patent Document 1 discloses an electronic device including an electronic component such as a semiconductor chip connected to a lower layer copper wiring of a copper-clad glass epoxy substrate with an adhesive, and an insulating layer formed to seal the electronic component. A component built-in wiring board is described, and a conductive adhesive film is used as an adhesive.
また、例えば特許文献２には、複数の金属板が樹脂層を介して積層された基板の金属コアに設けた収容部に部品を配置した部品内蔵型多層基板が記載されており、接着剤を用いて電子部品を収容部に配置した後、絶縁樹脂を充填して封止する旨が記載されている。
上記文献１及び２には、電子部品を接着する接着剤について詳しく記載されていないが、接着剤の選定を誤ると、特にリフロー炉を通した際に電子部品とその被着体との間で剥離が起こってしまう問題が懸念される。また、いずれの技術も、電子部品を接着するために接着剤を用いる工程とは別に、封止のための樹脂を充填する工程を必要とする点で、工程が複雑になっていた。
Further, for example, Patent Document 2 describes a component-embedded multilayer substrate in which components are arranged in a housing portion provided in a metal core of a substrate in which a plurality of metal plates are laminated via a resin layer. It is described that the electronic component is placed in the housing portion and then sealed with an insulating resin.
The above-mentioned documents 1 and 2 do not describe in detail the adhesive that bonds the electronic component. However, if the adhesive is wrongly selected, particularly between the electronic component and its adherend when passed through a reflow furnace. There is concern about the problem of peeling. In addition, in any technique, the process is complicated in that a process of filling a resin for sealing is required in addition to the process of using an adhesive to bond the electronic components.
一方、電子部品内蔵用基板とは異なる一般的な基板用接着剤ではあるが、リフロー時の剥離の問題を解決するための接着剤が提案されている。
例えば特許文献３には、半導体素子を配線基板に接着するための接着フィルムであって、飽和吸湿率が１．０体積％以下のものが、リフロー時の剥離を防止し信頼性の高い半導体を製造しうる旨記載されており、接着フィルムを構成する材料としてエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、ポリイミド樹脂については詳しい組成も開示されている。しかし、接着フィルムの場合、部品内蔵基板の小型化や複雑化に追従するのが困難であった。加えて、電子部品内蔵基板の製造においては、所望のエリアに接着ペーストを所望量塗布して部品を接着することの要望が高まっているところ、ポリイミド樹脂では、ペースト状とするのが困難であり電子部品内蔵基板に適用するのが困難であるという問題があった。
On the other hand, although it is a general substrate adhesive different from the electronic component built-in substrate, an adhesive for solving the problem of peeling at the time of reflow has been proposed.
For example, Patent Document 3 discloses an adhesive film for adhering a semiconductor element to a wiring board having a saturated moisture absorption of 1.0% by volume or less, which prevents peeling during reflow and has a high reliability. It describes that it can be manufactured, and examples of the material constituting the adhesive film include an epoxy resin and a polyimide resin. A detailed composition of the polyimide resin is also disclosed. However, in the case of an adhesive film, it has been difficult to follow the downsizing and complexity of the component-embedded substrate. In addition, in the manufacture of a substrate with built-in electronic components, there is an increasing demand for bonding parts by applying a desired amount of adhesive paste to a desired area. With polyimide resin, it is difficult to make a paste. There was a problem that it was difficult to apply to the electronic component built-in substrate.
また、特許文献４には、基材に含浸させてプリプレグや積層板を得るための、樹脂組成物からなる接着剤であって、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂と、ポリブタジエン変性フェノール樹脂を含有する接着剤が開示されている。しかしながら、このような組成の接着剤は、実施例に記載の通り、硬化物のガラス転移温度が１６５℃以上と、高くなっており、硬化物が硬いためにリフロー時に剥離が起こるという問題が懸念されるものであった。
本発明者らは、電子部品内蔵基板の製造に用いられる接着剤を開発する過程で、基板に、壁部が絶縁樹脂からなるキャビティ（電子部品の収容部）を予め形成しておいて、この基板に接着剤を用いて電子部品を搭載した後に、キャビティの壁部を加熱溶融させることによって電子部品を封止する電子部品内蔵基板の製造方法の態様に着目した。
さらに、接着剤を用いて電子部品を搭載した基板上に、前記電子部品を収容可能な貫通孔を有するキャビティ形成用樹脂シートを搭載してキャビティを形成した後に、キャビティの壁部を加熱溶融させることによって電子部品を封止する電子部品内蔵基板の製造方法の態様に着目した。
In the process of developing an adhesive used for manufacturing an electronic component built-in substrate, the inventors previously formed a cavity (an electronic component housing portion) whose wall portion is made of an insulating resin on the substrate. Attention was focused on an aspect of a method for manufacturing an electronic component built-in substrate in which the electronic component is sealed by heating and melting the wall of the cavity after mounting the electronic component on the substrate using an adhesive.
Furthermore, a cavity forming resin sheet having a through-hole capable of accommodating the electronic component is mounted on a substrate on which the electronic component is mounted using an adhesive, and then the cavity is heated and melted after the cavity is formed. Thus, attention was paid to the aspect of the manufacturing method of the electronic component built-in substrate for sealing the electronic component.
そして、従来公知の電子部品または基板用接着剤を用いて、キャビティの壁部を溶融させて封止すると、意外にも、従来の樹脂封止半導体ではリフロー剥離が起こらない接着剤でも、上述のキャビティ壁を溶融させて封止した電子部品内蔵基板では、非常に剥離が起こりやすいことを発見した。本発明は、このような知見に基づいて鋭意検討が重ねられて完成に至ったものである。
すなわち、本発明は、本発明者らが発見した従来の接着剤の問題点等に鑑み、キャビティの壁部を加熱溶融させることによって電子部品を封止した電子部品内蔵基板であっても、耐リフロー性に優れた基板を提供し得る、ペースト状接着剤を提供することを目的とする。
また、本発明は、耐リフロー性に優れた電子部品内蔵基板の製造方法を提供することを目的とする。
And, when the cavity wall is melted and sealed using a conventionally known electronic component or substrate adhesive, surprisingly, even with an adhesive that does not cause reflow peeling in the conventional resin-encapsulated semiconductor, the above-mentioned It was discovered that the substrate with a built-in electronic component in which the cavity wall is melted and sealed is very easy to peel off. The present invention has been completed through extensive studies based on such knowledge.
That is, in view of the problems of conventional adhesives discovered by the present inventors, the present invention is resistant even to an electronic component built-in substrate in which an electronic component is sealed by heating and melting a cavity wall. It aims at providing the paste adhesive which can provide the board | substrate excellent in reflow property.
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electronic component built-in substrate having excellent reflow resistance.
すなわち、本発明は、
［１］ 電子部品基板に電子部品を搭載するために使用するペースト状接着剤であって、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物（Ａ）と、下記式（１）で表わされる無水コハク酸化合物（Ｂ）と、エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）とを含有するペースト状接着剤、
［２］ ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物（Ａ）１００重量部と、無水コハク酸化合物（Ｂ）５０〜２００重量部と、エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）３０〜１００重量部を含有する、前記［１］記載のペースト状接着剤、
［３］ ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物（Ａ）のエポキシ当量が２５０以下である、前記［１］又は［２］記載のペースト状接着剤、
［４］ ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物（Ａ）のエポキシ当量が１５０〜２５０であり、エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）のエポキシ当量が３００〜１０００である、前記［１］又は［２］記載のペースト状接着剤、
［５］ 硬化物のガラス転移温度が１００℃未満である、前記［１］〜［４］いずれかに記載のペースト状接着剤、および
［６］ 厚さ５００μmの硬化物の飽和吸湿率が０．８重量％以下である、前記［１］〜［５］いずれかに記載のペースト状接着剤、
に関し、また、
［７］壁部が絶縁樹脂からなるキャビティが形成された基板に、前記［１］〜［６］いずれかに記載のペースト状接着剤を用いて電子部品を搭載する工程と、電子部品が搭載された基板上に絶縁樹脂シートを搭載する工程と、加熱により絶縁樹脂シート及びキャビティの壁部を溶融させて電子部品及び基板を封止する工程と、を有する電子部品内蔵基板の製造方法、および
［８］ 基板に、前記［１］〜［６］いずれかに記載のペースト状接着剤を用いて電子部品を搭載する工程と、電子部品が搭載された基板上に、前記電子部品を収容可能な貫通孔を有するキャビティ形成用樹脂シートを搭載してキャビティを形成する工程と、キャビティ形成用樹脂シート上に絶縁樹脂シートを搭載する工程と、加熱により絶縁樹脂シート及びキャビティの壁部を溶融させて電子部品及び基板を封止する工程と、を有する電子部品内蔵基板の製造方法、
に関する。
That is, the present invention
[1] A paste-like adhesive used for mounting an electronic component on an electronic component substrate, the epoxy compound (A) having a dicyclopentadiene skeleton, and a succinic anhydride compound represented by the following formula (1) ( B) and an adhesive paste containing epoxy-modified nitrile rubber (C),
[2] containing 100 parts by weight of an epoxy compound (A) having a dicyclopentadiene skeleton, 50 to 200 parts by weight of a succinic anhydride compound (B), and 30 to 100 parts by weight of an epoxy-modified nitrile rubber (C), [1] a paste-like adhesive according to [1],
[3] The pasty adhesive according to [1] or [2], wherein the epoxy equivalent of the epoxy compound (A) having a dicyclopentadiene skeleton is 250 or less,
[4] The above [1] or [2], wherein the epoxy compound (A) having a dicyclopentadiene skeleton has an epoxy equivalent of 150 to 250, and the epoxy modified nitrile rubber (C) has an epoxy equivalent of 300 to 1000. Paste adhesive,
[5] The paste-like adhesive according to any one of [1] to [4], wherein the glass transition temperature of the cured product is less than 100 ° C., and [6] the saturated moisture absorption of the cured product having a thickness of 500 μm is 0. .8% by weight or less of the pasty adhesive according to any one of [1] to [5],
And
[7] A step of mounting an electronic component on the substrate on which a wall is formed of an insulating resin using the paste adhesive according to any one of [1] to [6], and mounting the electronic component A method of manufacturing an electronic component-embedded substrate, comprising: mounting an insulating resin sheet on the formed substrate; and melting the insulating resin sheet and the wall of the cavity by heating to seal the electronic component and the substrate, and [8] A step of mounting the electronic component on the substrate using the paste adhesive according to any one of [1] to [6], and the electronic component can be accommodated on the substrate on which the electronic component is mounted. Mounting a cavity-forming resin sheet having various through holes, forming a cavity, mounting an insulating resin sheet on the cavity-forming resin sheet, and heating the insulating resin sheet and the cavity A step of melting the wall portion and sealing the electronic component and the substrate, and a method of manufacturing the electronic component built-in substrate,
About.
本発明のペースト状接着剤は、例えば電子部品内蔵基板の製造において、所望のエリアに接着剤を所望量塗布して部品を接着することが可能であり、硬化物は、飽和吸湿率が低いと共にガラス転移温度が低い点で柔軟性を有するという特性を有し、電子部品内蔵基板に電子部品を搭載する用途に用いた場合にも、リフロー時の電子部品と基板との剥離を低減することができる。従って、本発明のペースト状接着剤によれば、例えばキャビティの壁部を加熱溶融させることによって電子部品を封止した電子部品内蔵基板であっても、耐リフロー性に優れた基板を提供することができ、本発明のペースト状接着剤は、電子部品基板用接着剤として広く使用可能である。
また、本発明の電子部品内蔵基板の製造方法によれば、本発明のペースト状接着剤を用いて、キャビティの壁部を加熱溶融させることによって電子部品を封止した、耐リフロー性に優れた電子部品内蔵基板を、複雑な工程を経ることなく提供することができる。
The paste-like adhesive of the present invention is capable of adhering parts by applying a desired amount of adhesive to a desired area, for example, in the manufacture of a substrate with built-in electronic parts. The cured product has a low saturated moisture absorption rate. It has the characteristic that it has flexibility in terms of its low glass transition temperature, and even when used for applications in which electronic components are mounted on a substrate with built-in electronic components, it can reduce separation between the electronic components and the substrate during reflow. it can. Therefore, according to the paste adhesive of the present invention, it is possible to provide a substrate having excellent reflow resistance even if the electronic component is embedded, for example, by sealing the electronic component by heating and melting the cavity wall. The paste adhesive of the present invention can be widely used as an adhesive for electronic component substrates.
Further, according to the method for manufacturing an electronic component built-in substrate of the present invention, the paste component of the present invention is used, and the electronic component is sealed by heating and melting the wall portion of the cavity, and has excellent reflow resistance. The electronic component built-in substrate can be provided without going through a complicated process.
（エポキシ化合物）
本発明のペースト状接着剤は、上述の電子部品内蔵基板に電子部品を搭載するために好適に使用される接着剤であって、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物（以下、「ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物」と言う場合がある）（Ａ）を含有する。
ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物は、分子構造上、剛直でミクロな分子運動が阻害される傾向があるので、本発明のペースト状接着剤の硬化物（以下、単に「硬化物」という場合がある）における吸湿率を下げることができる結果、電子部品内蔵基板のリフローの際、電子部品と基板の剥離を好適に低減もしくは防止する効果を発現すると考えられる。
(Epoxy compound)
The paste-like adhesive of the present invention is an adhesive suitably used for mounting an electronic component on the above-described electronic component-embedded substrate, and is an epoxy compound having a dicyclopentadiene skeleton (hereinafter referred to as “dicyclopentadiene type”). (It may be referred to as an “epoxy compound”).
Since the dicyclopentadiene type epoxy compound has a tendency to hinder the rigid and micro molecular movement due to its molecular structure, the cured product of the paste adhesive of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “cured product”). As a result of being able to reduce the moisture absorption rate, it is considered that the effect of suitably reducing or preventing the peeling of the electronic component and the substrate is exhibited during reflow of the electronic component built-in substrate.
ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物は、ジシクロペンタジエン型骨格を有していればよく、特に限定はされないが、後述する、エポキシ当量の制御された化合物を所望する場合には、ジシクロペンタジエン骨格に直接グリシジルエーテルが結合した構造を有する化合物が好ましい。
ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物の市販品としては例えば、ＨＰ-７２００、ＨＰ-７２００Ｌ、ＨＰ-７２００Ｈ，ＨＰ-７２００ＨＨ、ＨＰ-７２００-８０Ｍ、ＨＰ-７２００Ｈ-７５Ｍ（以上、大日本インキ社製）、ＥＰ-４０８８Ｓ，ＥＰ-４０８８ＳＳ、ＥＰ-４０８８Ｄ（名称変更ＥＰ-４０８８Ｌ）、(以上、ＡＤＥＫＡ社製)等が挙げられる。
The dicyclopentadiene-type epoxy compound is not particularly limited as long as it has a dicyclopentadiene-type skeleton, but when a compound with a controlled epoxy equivalent, which will be described later, is desired, the dicyclopentadiene-type skeleton is directly added to the dicyclopentadiene skeleton. A compound having a structure in which glycidyl ether is bonded is preferred.
Examples of commercially available dicyclopentadiene type epoxy compounds include HP-7200, HP-7200L, HP-7200H, HP-7200HH, HP-7200-80M, HP-7200H-75M (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), EP-4088S, EP-4088SS, EP-4088D (name change EP-4088L), (above, manufactured by ADEKA) and the like.
ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物のエポキシ当量としては特に限定はされないが、２５０以下であることが好ましい。エポキシ当量が２５０以下の場合は、後述するエポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）のエポキシ当量が特に限定されていなくても、通常、硬化物の低いガラス転移温度（Ｔｇ）及び低弾性が達成できる点で好ましい。より好ましくは２００以下である。
ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物の重量平均分子量としては特に限定はされないが、４００以下であることが好ましい。エポキシ当量が４００以下の場合は、後述するエポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）のエポキシ当量が特に限定されていなくても、通常、硬化物の低いガラス転移温度（Ｔｇ）及び低弾性が達成できる点で好ましい。
Although it does not specifically limit as an epoxy equivalent of a dicyclopentadiene type epoxy compound, It is preferable that it is 250 or less. When the epoxy equivalent is 250 or less, even if the epoxy equivalent of the epoxy-modified nitrile rubber (C) described later is not particularly limited, it is usually possible to achieve a low glass transition temperature (Tg) and low elasticity of the cured product. preferable. More preferably, it is 200 or less.
The weight average molecular weight of the dicyclopentadiene type epoxy compound is not particularly limited, but is preferably 400 or less. In the case where the epoxy equivalent is 400 or less, even if the epoxy equivalent of the epoxy-modified nitrile rubber (C) described later is not particularly limited, it is usually possible to achieve a low glass transition temperature (Tg) and low elasticity of the cured product. preferable.
本発明のペースト状接着剤は、上記ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物以外に、本発明の目的達成を阻害しない範囲で他のエポキシ化合物を含有していてもよい。例えば、ビスフェノールＡ型に代表されるビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂及び、これらの水添化物等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 The paste-like adhesive of the present invention may contain other epoxy compounds as long as the object of the present invention is not impaired in addition to the dicyclopentadiene type epoxy compound. Examples thereof include bisphenol type epoxy resins represented by bisphenol A type, novolac type epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, fluorene type epoxy resins, resorcinol type epoxy resins, and hydrogenated products thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
（無水コハク酸化合物）
本発明のペースト状接着剤は、下記式（１）で表される無水コハク酸化合物（Ｂ）を含有する。
The paste adhesive of this invention contains the succinic anhydride compound (B) represented by following formula (1).
上記無水コハク酸化合物（Ｂ）は、ペースト状接着剤における硬化剤としての役割を担う。更に、上記無水コハク酸化合物（Ｂ）は一般式（１）中、Ｒ2として表わされる上記置換基が、得られる硬化物において柔軟性を発揮する。すなわち、上記無水コハク酸化合物（Ｂ）は、側鎖に柔軟な骨格を有しているため、得られる硬化物は、全体として柔軟性を発揮することができる。このようにして、無水コハク酸化合物（Ｂ）は、硬化剤であるとともに、得られる硬化物が室温下で比較的低弾性であることを確保することができる。また、理由は定かではないが、エポキシ化合物（Ａ）及びエポキシ変性二トリルゴム（Ｃ）とともに硬化させた場合に硬化物の吸湿率を低下させることができ、リフロー時の剥離やクラックを防止する効果が高められる。 The succinic anhydride compound (B) plays a role as a curing agent in the paste adhesive. Further, in the succinic anhydride compound (B), the substituent represented by R 2 in the general formula (1) exhibits flexibility in the obtained cured product. That is, since the succinic anhydride compound (B) has a flexible skeleton in the side chain, the resulting cured product can exhibit flexibility as a whole. In this way, the succinic anhydride compound (B) is a curing agent, and it can be ensured that the resulting cured product has relatively low elasticity at room temperature. The reason is not clear, but when cured together with the epoxy compound (A) and the epoxy-modified nitrile rubber (C), the moisture absorption rate of the cured product can be reduced, and the effect of preventing peeling and cracking during reflow Is increased.
一般に、硬化剤としては、上記無水コハク酸化合物（Ｂ）以外にも種々存在するが、上記酸無水物以外の硬化剤だけの使用では、得られる硬化物について、高温領域における貯蔵弾性率を高くすることはできるものの、常温における貯蔵弾性率も高くなり過ぎてしまう傾向があることから、応力緩和性が得られず、電子部品内蔵基板に使用する熱サイクル下において、クラック、ソリ等が発生することがある。また、吸湿率が高くなってしまうことがあり、リフロー時に剥離やクラックが発生することがある。
なお、硬化剤として、上記無水コハク酸化合物（Ｂ）と必ずしも同一の化合物でなくとも、酸無水物の側鎖に同様の柔軟な骨格を有する化合物を用いても、本発明の電子部品用接着剤と同様の効果を得ることができる。
Generally, there are various curing agents other than the succinic anhydride compound (B). However, when only the curing agent other than the acid anhydride is used, the obtained cured product has a high storage elastic modulus in a high temperature region. Although it can be done, the storage modulus at room temperature tends to be too high, so stress relaxation cannot be obtained, and cracks, warpage, etc. occur under the thermal cycle used for the electronic component built-in substrate. Sometimes. Also, the moisture absorption rate may increase, and peeling or cracking may occur during reflow.
Note that the adhesive for electronic components of the present invention can be used even if a compound having the same flexible skeleton in the side chain of the acid anhydride is used as the curing agent, even if it is not necessarily the same compound as the succinic anhydride compound (B). The same effect as the agent can be obtained.
更に、上記無水コハク酸化合物（Ｂ）は、上記エポキシ化合物（Ａ）や上記エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）と併用すると、硬化速度が非常に速いため、得られる硬化物において、ボイドの発生を極めて効果的に低減し、得られる電子部品接合体において、電子部品のソリの発生を極めて効果的に低減することができる。
上記無水コハク酸化合物（Ｂ）としては式（１）を満足する限り、特に限定されず、例えば、テトラプロペニル無水コハク酸等が挙げられる。
上記無水コハク酸化合物（Ｂ）の配合量は、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して５０〜２００重量部が好ましい。５０重量部未満であると、硬化物に充分な柔軟性を付与できないことがある。２００重量部を超えると、未反応の硬化剤が残存することによって、接着信頼性が低下することがある。より好ましくは６０〜１５０重量部である。また、上記酸無水物は単独で用いてもよいし、他の酸無水物と併用してもよい。他の酸無水物と併用する場合、上記酸無水物は酸無水物全体に対して４０〜８０重量％含まれていることが好ましい。
Furthermore, when the succinic anhydride compound (B) is used in combination with the epoxy compound (A) or the epoxy-modified nitrile rubber (C), the curing rate is very fast. It is possible to effectively reduce the occurrence of warpage of the electronic component in the obtained electronic component joined body.
The succinic anhydride compound (B) is not particularly limited as long as it satisfies the formula (1), and examples thereof include tetrapropenyl succinic anhydride.
The blending amount of the succinic anhydride compound (B) is preferably 50 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy compound (A) having a dicyclopentadiene skeleton. If the amount is less than 50 parts by weight, sufficient flexibility may not be imparted to the cured product. If it exceeds 200 parts by weight, the unreacted curing agent may remain, thereby reducing the adhesion reliability. More preferably, it is 60-150 weight part. Moreover, the said acid anhydride may be used independently and may be used together with another acid anhydride. When using together with another acid anhydride, it is preferable that the said acid anhydride is contained 40 to 80weight% with respect to the whole acid anhydride.
（硬化促進剤）
本発明のペースト状接着剤は、更に、硬化促進剤を含有してもよい。
上記硬化促進剤としては特に限定されず、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、３級アミン系硬化促進剤等が挙げられ、なかでも、硬化速度や硬化物の物性等の調整をするための反応系の制御をしやすいことから、イミダゾール系硬化促進剤が好適に用いられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記イミダゾール系硬化促進剤としては特に限定されず、例えば、イミダゾールの１位をシアノエチル基で保護した１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾールや、イソシアヌル酸で塩基性を保護したもの（商品名「２ＭＡ−ＯＫ」、四国化成工業社製）等が挙げられる。これらのイミダゾール系硬化促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記硬化促進剤の配合量としては特に限定されないが、本発明のペースト状接着剤に含有される硬化性化合物（上記エポキシ化合物（Ａ）、その他のエポキシ化合物、及びエポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）等）、の合計１００重量部に対して、好ましい下限が１重量部、好ましい上限が２０重量部である。１重量部未満であると、本発明のペースト状接着剤が充分に硬化しない場合があり、２０重量部を超えると、本発明のペースト状接着剤の接着信頼性が低下する場合がある。
(Curing accelerator)
The paste adhesive of the present invention may further contain a curing accelerator.
The curing accelerator is not particularly limited, and examples thereof include imidazole-based curing accelerators and tertiary amine-based curing accelerators. Among them, a reaction system for adjusting the curing speed and the physical properties of the cured product. Therefore, an imidazole curing accelerator is preferably used. These hardening accelerators may be used independently and may use 2 or more types together.
The imidazole curing accelerator is not particularly limited, and examples thereof include 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole in which the 1-position of imidazole is protected with a cyanoethyl group, and those whose basicity is protected with isocyanuric acid (trade name “2MA- OK ”, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.). These imidazole type hardening accelerators may be used independently and may use 2 or more types together.
Although it does not specifically limit as a compounding quantity of the said hardening accelerator, The curable compound contained in the paste adhesive of this invention (The said epoxy compound (A), another epoxy compound, epoxy modified nitrile rubber (C), etc.) ), The preferred lower limit is 1 part by weight, and the preferred upper limit is 20 parts by weight. If it is less than 1 part by weight, the paste-like adhesive of the present invention may not be sufficiently cured, and if it exceeds 20 parts by weight, the adhesion reliability of the paste-like adhesive of the present invention may be reduced.
（エポキシ変性ニトリルゴム）
本発明のペースト状接着剤は、エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）を含有する。本発明におけるエポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）は、ブタジエンとアクリロニトリルの共重合体であるニトリルゴムを、エポキシ基で変性したものをいう。
エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）は、ペースト状接着剤の硬化物における低吸湿率を保ちながら柔軟性を与えるという作用を有する。また、高温領域において硬化物の弾性率を一定以上に保つことができ、信頼性を確保するという作用を有する。
エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）の構造としては特に限定はされず、末端にエポキシ基を有しても側鎖としてエポキシ基を有してもよい。エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）は、ビスフェノールＡ型エポキシ基で変性されたものが好ましい。
このような、エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）の市販品としては例えば、ＥＰＲ−４０３０，ＥＰＲ−４０３３（以上、ＡＤＥＫＡ社製）、ＥＰＢ−１３（以上、日本曹達社製）等が挙げられる。
(Epoxy-modified nitrile rubber)
The paste adhesive of this invention contains an epoxy-modified nitrile rubber (C). The epoxy-modified nitrile rubber (C) in the present invention refers to a nitrile rubber, which is a copolymer of butadiene and acrylonitrile, modified with an epoxy group.
The epoxy-modified nitrile rubber (C) has an effect of imparting flexibility while maintaining a low moisture absorption rate in the cured product of the paste adhesive. Moreover, the elasticity modulus of hardened | cured material can be kept more than fixed in a high temperature area | region, and it has the effect | action of ensuring reliability.
The structure of the epoxy-modified nitrile rubber (C) is not particularly limited, and may have an epoxy group at the terminal or an epoxy group as a side chain. The epoxy-modified nitrile rubber (C) is preferably modified with a bisphenol A type epoxy group.
Examples of such a commercially available epoxy-modified nitrile rubber (C) include EPR-4030, EPR-4033 (manufactured by ADEKA) and EPB-13 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.).
また、エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）のエポキシ当量としては、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（Ａ）のエポキシ当量が２５０以下である場合には特に限定されない。これは、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（Ａ）の１のエポキシ基に対応する分子量が小さいため、エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）のエポキシ当量の大小に拘わらず、或る程度柔軟性を有する硬化物を得ることができるからである。ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（Ａ）のエポキシ当量が２５０以下であり、かつエポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）のエポキシ当量が３００〜１０００であることが更に好ましく、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（Ａ）のエポキシ当量が１５０〜２５０であり、かつエポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）のエポキシ当量が３００〜１０００であることが特に好ましい。 The epoxy equivalent of the epoxy-modified nitrile rubber (C) is not particularly limited when the epoxy equivalent of the dicyclopentadiene type epoxy compound (A) is 250 or less. This is because the molecular weight corresponding to one epoxy group of the dicyclopentadiene type epoxy compound (A) is small, so that the cured product has a certain degree of flexibility regardless of the epoxy equivalent of the epoxy-modified nitrile rubber (C). It is because it can obtain. More preferably, the epoxy equivalent of the dicyclopentadiene type epoxy compound (A) is 250 or less, and the epoxy equivalent of the epoxy-modified nitrile rubber (C) is 300 to 1000, and the dicyclopentadiene type epoxy compound (A) It is particularly preferable that the epoxy equivalent is 150 to 250, and the epoxy equivalent of the epoxy-modified nitrile rubber (C) is 300 to 1000.
また、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（Ａ）のエポキシ当量が２５０を超える場合には、エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）のエポキシ当量は３００〜１０００であることが好ましい。ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（Ａ）のエポキシ当量が２５０を超える場合には、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（Ａ）の１エポキシ基に対応する分子量が大きいことを意味する。これは、１のエポキシ基に対して、「硬い」硬化物を形成するジシクロペンタジエン骨格を多量に有することを意味する。そのため、このようなジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物（Ａ）と併用する場合には、エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）は、１のエポキシ基に対応する分子量が大きく、より柔軟性を付与しうるものが好ましい。 Moreover, when the epoxy equivalent of a dicyclopentadiene type epoxy compound (A) exceeds 250, it is preferable that the epoxy equivalent of an epoxy-modified nitrile rubber (C) is 300-1000. When the epoxy equivalent of the dicyclopentadiene type epoxy compound (A) exceeds 250, it means that the molecular weight corresponding to one epoxy group of the dicyclopentadiene type epoxy compound (A) is large. This means that it has a large amount of a dicyclopentadiene skeleton that forms a “hard” cured product with respect to one epoxy group. Therefore, when used in combination with the epoxy compound (A) having such a dicyclopentadiene skeleton, the epoxy-modified nitrile rubber (C) has a large molecular weight corresponding to one epoxy group and can impart more flexibility. Those are preferred.
エポキシ当量が３００〜１０００であるエポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）の市販品としては例えば、ＥＰＲ−４０３０，ＥＰＲ−４０３３（以上、ＡＤＥＫＡ社製）、ＥＰＢ−１３（以上、日本曹達社製）等が挙げられる。
エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）の分子量としては特に限定はされないが、小さすぎると、硬化物の柔軟性に劣る場合があり、大きすぎると、架橋密度が低すぎるためにゲル分率が１００％とならないため３００〜１０００が好ましい。
エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）の配合量としては特に限定はされないが、少なすぎると、柔軟性の付与が不足する場合があり、リフロー時の剥離を防止できないことがあり、多すぎると、粘度が高くなりすぎるため、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して３０〜１００重量部が好ましい。
Examples of commercially available epoxy-modified nitrile rubber (C) having an epoxy equivalent of 300 to 1000 include EPR-4030, EPR-4033 (manufactured by ADEKA), EPB-13 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) and the like. Can be mentioned.
The molecular weight of the epoxy-modified nitrile rubber (C) is not particularly limited, but if it is too small, the flexibility of the cured product may be inferior. If it is too large, the crosslink density is too low and the gel fraction is 100%. Since it does not become, 300-1000 are preferable.
The amount of the epoxy-modified nitrile rubber (C) is not particularly limited, but if it is too small, there may be insufficient flexibility, and peeling during reflow may not be prevented. Since it becomes too high, 30-100 weight part is preferable with respect to 100 weight part of dicyclopentadiene type epoxy compounds (A).
（無機微粒子）
本発明のペースト状接着剤は、必要に応じて、無機フィラーを含有してもよい。
無機フィラーを含有することにより、硬化物の上記柔軟性やゆるやかな弾性率変化を達成すると共に、低吸湿率化や低線膨張率化を達成することができる点で、好ましい。また、弾性率を全体的に高弾性率化することができるため、上述のエポキシ化合物の選択及び配合量によっては非常に有用である。
上記無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、窒化珪素、ハイドロタルサイト、カオリンなどが挙げられ、形状としては、球状が好ましい。
中でも、低線膨張率及び吸湿率の低下の観点から、シリカ粒子が好ましい。これらは単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
(Inorganic fine particles)
The paste adhesive of this invention may contain an inorganic filler as needed.
By containing the inorganic filler, it is preferable in that the above-mentioned flexibility and gentle change in elastic modulus of the cured product can be achieved, and a low moisture absorption rate and a low linear expansion rate can be achieved. Further, since the elastic modulus can be increased as a whole, it is very useful depending on the selection and blending amount of the above-described epoxy compound.
Examples of the inorganic filler include silica, alumina, silicon nitride, hydrotalcite, and kaolin. The shape is preferably spherical.
Among these, silica particles are preferable from the viewpoint of a low linear expansion coefficient and a decrease in moisture absorption. These may be used alone or in combination of two or more.
無機フィラーの平均粒子径は、０．１〜５μｍが好ましい。平均粒子径が０．１μｍ未満であると、ペースト状接着剤として高充填が困難なことがあり、５μｍを超えると、高充填したものを極薄の接着剤層に適用するのが困難となる場合がある。
無機フィラーの配合量は、上記硬化性化合物（上記エポキシ化合物（Ａ）、その他のエポキシ化合物及びエポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）等）合計１００重量部中、５０〜８５重量部が好ましい。５０重量％未満では、硬化物の線膨張低下の効果が充分に得られず、耐冷熱サイクル性及び耐高温放置性といった耐熱性が不十分となることがあり、８５重量％を超えると、接着性が低下するおそれがある。
As for the average particle diameter of an inorganic filler, 0.1-5 micrometers is preferable. If the average particle size is less than 0.1 μm, it may be difficult to achieve high filling as a paste-like adhesive, and if it exceeds 5 μm, it will be difficult to apply a highly filled material to an extremely thin adhesive layer. There is a case.
The blending amount of the inorganic filler is preferably 50 to 85 parts by weight in a total of 100 parts by weight of the curable compound (the epoxy compound (A), other epoxy compounds and epoxy-modified nitrile rubber (C), etc.). If it is less than 50% by weight, the effect of lowering the linear expansion of the cured product cannot be sufficiently obtained, and heat resistance such as cold cycle resistance and high-temperature standing resistance may be insufficient. May decrease.
（チキソトロピー付与剤）
本発明のペースト状接着剤は、更に、上記無機フィラーとは別に、チキソトロピー付与剤を含有してもよい。チキソトロピー付与剤を含有することにより、所望の粘度挙動を達成することが可能となる。チキソトロピー付与剤としては特に限定されず、例えば、金属微粒子、炭酸カルシウム、ヒュームドシリカ、酸化アルミニウム、窒化硼素、窒化アルミニウム、硼酸アルミ等の無機微粒子等を用いることができる。なかでも、ヒュームドシリカが好ましい。
また、上記チキソトロピー付与剤としては、必要に応じて、表面処理を行ったものを用いることができ、特に表面に疎水基を有する粒子を用いることが好ましい。具体的には、例えば、表面を疎水化したヒュームドシリカ等が好ましい。チキソトロピー付与剤として、粒子状のものを用いる場合、平均粒子径の好ましい上限は１μｍである。１μｍを超えると、所望のチキソトロピー性を発現できないことがある。
(Thixotropic agent)
The paste-like adhesive of the present invention may further contain a thixotropy imparting agent separately from the inorganic filler. By containing the thixotropy imparting agent, it is possible to achieve a desired viscosity behavior. The thixotropy imparting agent is not particularly limited, and for example, metal fine particles, calcium carbonate, fumed silica, aluminum oxide, boron nitride, aluminum nitride, aluminum borate, and other inorganic fine particles can be used. Of these, fumed silica is preferable.
Moreover, as said thixotropy imparting agent, what carried out surface treatment as needed can be used, and it is preferable to use especially the particle | grains which have a hydrophobic group on the surface. Specifically, for example, fumed silica having a hydrophobic surface is preferable. When a thixotropy imparting agent is used in the form of particles, the preferable upper limit of the average particle diameter is 1 μm. If it exceeds 1 μm, the desired thixotropy may not be expressed.
（溶媒）
また、本発明のペースト状接着剤は、必要に応じて、溶媒を含有してもよい。溶媒としては特に限定されず、例えば、芳香族炭化水素類、塩化芳香族炭化水素類、塩化脂肪族炭化水素類、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、グリコールエーテル（セロソルブ）類、脂環式炭化水素類、脂肪族炭化水素類等が挙げられる。
(solvent)
Moreover, the paste adhesive of this invention may contain a solvent as needed. The solvent is not particularly limited, and examples thereof include aromatic hydrocarbons, chlorinated aromatic hydrocarbons, chlorinated aliphatic hydrocarbons, alcohols, esters, ethers, ketones, glycol ethers (cellosolves), and fats. Examples thereof include cyclic hydrocarbons and aliphatic hydrocarbons.
（その他の配合成分）
本発明のペースト状接着剤は、必要に応じて、無機イオン交換体を含有してもよい。上記無機イオン交換体のうち、市販品としては、例えば、ＩＸＥシリーズ（東亞合成社製）等が挙げられる。上記無機イオン交換体の配合量の好ましい下限は１重量％、好ましい上限は１０重量％である。本発明のペースト状接着剤は、その他必要に応じて、ブリード防止剤、イミダゾールシランカップリング剤等の接着性付与剤等の添加剤を含有してもよい。
(Other ingredients)
The paste adhesive of this invention may contain an inorganic ion exchanger as needed. Among the inorganic ion exchangers, examples of commercially available products include IXE series (manufactured by Toagosei Co., Ltd.). The preferable lower limit of the amount of the inorganic ion exchanger is 1% by weight, and the preferable upper limit is 10% by weight. The paste adhesive of this invention may contain additives, such as adhesive imparting agents, such as a bleed inhibitor and an imidazole silane coupling agent, as needed.
（ペースト状接着剤の製造）
本発明のペースト状接着剤の製造方法は特に限定されず、所望の材料をホモディスパー、万能ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー等で充分に攪拌混合することにより製造することができる。
本発明のペースト状接着剤は、上述のような硬化成分の配合により、ペースト状とすることができる。また、必要に応じて溶媒や添加剤を調整することにより、所望の粘度を示すペースト状とすることができる。
(Manufacture of paste adhesive)
The method for producing the paste adhesive of the present invention is not particularly limited, and can be produced by sufficiently stirring and mixing a desired material with a homodisper, a universal mixer, a Banbury mixer, a kneader or the like.
The paste adhesive of the present invention can be made into a paste by blending the curing components as described above. Moreover, it can be set as the paste which shows desired viscosity by adjusting a solvent and an additive as needed.
（粘度）
本発明のペースト状接着剤は、Ｅ型粘度計を用いて、２５℃、１０ｒｐｍの条件で測定した粘度が、好ましくは３０Ｐａ・ｓ以下とされる。この範囲より粘度が高い場合、ディスペンサより吐出した際に糸引きの原因となり塗布性に劣る場合がある。
(viscosity)
The pasty adhesive of the present invention preferably has a viscosity measured at 25 ° C. and 10 rpm using an E-type viscometer of 30 Pa · s or less. If the viscosity is higher than this range, it may cause stringing when discharged from the dispenser and may have poor applicability.
（ガラス転移温度：Ｔｇ）
本発明のペースト状接着剤は、硬化物のガラス転移温度が、１００℃未満であることが好ましく、７０℃以下であることが更に好ましい。尚、このガラス転移温度は、粘弾性法によるＴａｎδのピーク時の温度より求めたものである。詳しくは、本発明のペースト状接着剤を用いて170℃30分で硬化させた厚さ500μｍの硬化物を作製し、アイティー計測制御社製の粘弾性測定機を使い、昇温速度５℃／ｍｉｎ、引っ張り、つかみ幅２４ｍｍ、１０Ｈｚで測定することにより得られるＴａｎδのピーク時の値を意味する。
Ｔｇが１００℃以上であると、硬化物の柔軟性が不足し、電子部品が剥離しやすくなる場合がある。
(Glass transition temperature: Tg)
In the paste-like adhesive of the present invention, the glass transition temperature of the cured product is preferably less than 100 ° C, and more preferably 70 ° C or less. This glass transition temperature is obtained from the temperature at the peak of Tan δ by the viscoelastic method. Specifically, a cured product having a thickness of 500 μm, which was cured at 170 ° C. for 30 minutes using the paste adhesive of the present invention, was prepared, and the temperature rising rate was 5 ° C. using a viscoelasticity measuring machine manufactured by IT Measurement Control Co. It means the value at the peak of Tan δ obtained by measuring at / min, tension, grip width 24 mm, 10 Hz.
If the Tg is 100 ° C. or higher, the cured product may be insufficiently flexible and the electronic component may be easily peeled off.
（吸湿率）
本発明のペースト状接着剤は、厚さ500μｍの硬化物の飽和吸湿率が０．８重量％以下であることが好ましい。０．８重量％を超えると、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸、混合した樹脂（以下、「ガラスエポキシ樹脂」という場合がある）等で封止された電子部品内蔵用基板をリフロー炉に通した場合に電子部品が剥離してしまう場合がある。より好ましくは０．５重量％以下である。また、飽和吸湿率は、下限が定められる性質のものではないが、硬化物は、通常、１．１重量％以上の飽和吸湿率を有する。飽和吸湿率測定方法は、以下の通りである。
170℃30分で硬化させた、厚さ500μｍで5ｃｍ×5ｃｍのサイズの測定用硬化物サンプルを用意し、デシケータ中で放冷後、重量を測定しＭ１とする。サンプルを85℃、85％ＲＨの恒温恒湿槽中で24時間吸湿させてから取り出し、すばやく秤量して秤量値が一定になったとき、その重量をＭ２とする。
［（Ｍ２−Ｍ１）／（Ｍ１）］×１００＝飽和吸湿率（重量％）として、飽和吸湿率を算出した。
(Hygroscopic rate)
In the paste adhesive of the present invention, the saturated moisture absorption of a cured product having a thickness of 500 μm is preferably 0.8% by weight or less. If it exceeds 0.8% by weight, for example, the electronic component-embedded board sealed with resin mixed with glass fiber impregnated with epoxy resin (hereinafter sometimes referred to as “glass epoxy resin”) is passed through a reflow furnace. In such a case, the electronic component may be peeled off. More preferably, it is 0.5% by weight or less. Further, the saturated moisture absorption rate is not a property whose lower limit is determined, but the cured product usually has a saturated moisture absorption rate of 1.1% by weight or more. The saturated moisture absorption measurement method is as follows.
A cured sample for measurement having a thickness of 500 μm and a size of 5 cm × 5 cm, cured at 170 ° C. for 30 minutes, is prepared. After standing to cool in a desiccator, the weight is measured and designated as M1. The sample is absorbed in a constant temperature and humidity chamber at 85 ° C. and 85% RH for 24 hours and then taken out. The sample is quickly weighed, and when the measured value becomes constant, the weight is M2.
Saturated moisture absorption was calculated as [(M2-M1) / (M1)] × 100 = saturated moisture absorption (% by weight).
（用途）
本発明の接着ペーストは、電子部品基板（回路基板やプリント配線板、フレキシブル基板等を含む）に電子部品を積層する用途に広く用いることができ、表面実装タイプの装置や電子部品内蔵タイプの基板を製造する際に好適に用いることができる。中でも、従来知られている表面実装用の接着剤では不良が起こるという点で、電子部品内蔵基板に特に好適に用いることができる。
(Use)
The adhesive paste of the present invention can be widely used for the purpose of laminating electronic components on electronic component boards (including circuit boards, printed wiring boards, flexible boards, etc.), surface mount type devices and electronic component built-in type substrates. Can be suitably used in the production. Especially, it can use especially suitably for the board | substrate with a built-in electronic component at the point that a defect arises with the conventionally known adhesive for surface mounting.
（電子部品内蔵基板の製造方法）
本発明の電子部品内蔵基板の製造方法を説明する。
本発明の電子部品内蔵基板の製造においては、例えば、銅等からなる導電層と、絶縁樹脂層との積層体である基板を用意する。この基板に、電子部品を内蔵するためのキャビティ（収容部）を所望の深さに形成する。本発明の電子部品内蔵基板の製造方法においては、電子部品を収容するキャビティの壁部は、絶縁樹脂層で形成される。キャビティの形成にあたっては、パンチ等、公知の手段を用いればよい。
尚、キャビティの形成は、後述のように、本発明のペースト状接着剤を用いて電子部品を接着した後に行ってもよく、その場合には、電子部品を接着した基板上に、その後、電子部品の形状に対応した貫通孔を備えていて電子部品を収容可能なキャビティ形成用絶縁樹脂シートを積層することによって、キャビティとすることができる。上記絶縁層は、封止工程を鑑みると加熱により溶融するものが好ましく、ガラスエポキシ樹脂等が好ましく用いられる。
(Manufacturing method of electronic component built-in substrate)
The manufacturing method of the electronic component built-in substrate of the present invention will be described.
In the manufacture of the electronic component built-in substrate of the present invention, for example, a substrate that is a laminate of a conductive layer made of copper or the like and an insulating resin layer is prepared. A cavity (accommodating portion) for incorporating an electronic component is formed on the substrate at a desired depth. In the method for manufacturing an electronic component built-in substrate according to the present invention, the wall portion of the cavity for accommodating the electronic component is formed of an insulating resin layer. In forming the cavity, a known means such as a punch may be used.
The formation of the cavity, as described below, may be performed after bonding the electronic component using a paste-like adhesive of the present invention, in this case, on a substrate bonding the electronic component, then, electrodeposition A cavity can be formed by laminating an insulating resin sheet for forming a cavity that has a through hole corresponding to the shape of the child component and can accommodate an electronic component. In view of the sealing process, the insulating layer is preferably melted by heating, and glass epoxy resin or the like is preferably used.
次に、形成されたキャビティ内またはキャビティ形成予定部位に、本発明のペースト状接着剤を用いて電子部品を搭載する。このとき、電子部品にペースト状接着剤を塗布後搭載してもよく、予め電子部品搭載エリアにペースト状接着剤を塗布しておき、電子部品を搭載してもよい。
接着剤は、搭載後ただちに硬化させてもよく、後述する絶縁シート搭載後の加熱工程で硬化させてもいずれでもよい。
電子部品としては特に限定はされず、半導体チップ等の半導体素子、コンデンサ、インダクタ、フイルタ等が挙げられる。尚、下方部に電気的接続手段を有するものが好ましい。
Next, an electronic component is mounted using the paste adhesive of the present invention in the formed cavity or in the cavity formation planned site. At this time, the electronic component may be mounted after applying the paste adhesive, or the electronic component may be mounted by applying the paste adhesive in advance to the electronic component mounting area.
The adhesive may be cured immediately after mounting, or may be cured in a heating step after mounting an insulating sheet described later.
The electronic component is not particularly limited, and examples thereof include a semiconductor element such as a semiconductor chip, a capacitor, an inductor, and a filter. In addition, what has an electrical connection means in a lower part is preferable.
電子部品を搭載した後、減圧雰囲気下にて絶縁樹脂シートを搭載する。絶縁樹脂シートの材料としては特に限定はされないが、加熱により溶融するものが好ましく、そのようなエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。尚、上記キャビティ形成用樹脂シート及び絶縁樹脂シートは、通常、同様の材質の樹脂シートが用いられる。
また、上記キャビティ形成用樹脂シート及び絶縁樹脂シートの両方を同時に、搭載してもよく、この方法は、上述した、電子部品を接着後にキャビティを形成する場合に好適である。また、上記「シート」の用語は、通常、「フィルム」と称される薄いものも含むものとする。
減圧雰囲気で搭載することにより、絶縁樹脂シートが基板の樹脂層に密着しやすく、好ましい。樹脂減圧雰囲気での気圧の好ましい下限は０．１kＰａである。
より好ましい下限は０．５kＰａ、更に好ましい下限は１.０kＰａ、最も好ましい上限は５.０kＰａである。
After mounting the electronic components, the insulating resin sheet is mounted under a reduced pressure atmosphere. The material of the insulating resin sheet is not particularly limited, but a material that melts by heating is preferable, and such an epoxy resin is preferably used. In addition, the resin sheet of the same material is normally used for the said resin sheet for cavity formation and an insulating resin sheet.
In addition, both the cavity forming resin sheet and the insulating resin sheet may be mounted at the same time, and this method is suitable for forming the cavity after bonding the electronic component described above. In addition, the term “sheet” includes a thin film usually referred to as a “film”.
Mounting in a reduced-pressure atmosphere is preferable because the insulating resin sheet can easily adhere to the resin layer of the substrate. The preferable lower limit of the atmospheric pressure in the resin decompression atmosphere is 0.1 kPa.
A more preferred lower limit is 0.5 kPa, a still more preferred lower limit is 1.0 kPa, and a most preferred upper limit is 5.0 kPa.
また、本発明の電子部品内蔵基板の製造方法は、加熱により電子部品及び基板を封止する工程を有する。加熱により絶縁樹脂シート及びキャビティの壁部の樹脂層を溶融させ、キャビティ内の空間を封止することができる。この加熱の工程は、減圧下で行うことが好ましく、上述した減圧雰囲気下での搭載工程と同時に行うことが好ましい。
絶縁樹脂シートを積層した後、必要に応じて表面を平坦化することが好ましい。そして更に、表面にレーザー等を用いて孔を空け、内部に封止した電子部品と電気的接続を取るための通導電材料を設けることが好ましい。更に、絶縁樹脂シート上にメッキ配線等を施すことができる。
Moreover, the manufacturing method of the electronic component built-in substrate of the present invention includes a step of sealing the electronic component and the substrate by heating. By heating, the insulating resin sheet and the resin layer on the wall of the cavity can be melted, and the space in the cavity can be sealed. This heating step is preferably performed under reduced pressure, and is preferably performed simultaneously with the mounting step under the reduced pressure atmosphere described above.
After laminating the insulating resin sheets, it is preferable to flatten the surface as necessary. Further, it is preferable to provide a conductive material for making a hole in the surface using a laser or the like and making an electrical connection with an electronic component sealed inside. Furthermore, plated wiring or the like can be applied on the insulating resin sheet.
（実施例１〜２、比較例１〜５）
表１の組成（重量部）に従って、下記に示す各材料をホモディスパーを用いて攪拌混合し、実施例１〜２及び比較例１〜５に係るペースト状接着剤を調製した。
（１）ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ化合物（Ａ）
・ＥＰ−４０８８Ｄ（ＡＤＥＫＡ社製、エポキシ当量１７０、ジシクロペンタジエン骨格に直接グリシジルエーテルが結合した構造を有する）
（２）その他のエポキシ化合物
・ビスフェノールＡ型エポキシ（ＹＬ−９８０，ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量１９０）
・水添ビスフェノールＡ型エポキシ（ＹＸ−８０００、ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量２０５）
・EXA-4850-150（ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量４５０）
（３）無水コハク酸化合物（Ｂ）
・ドデセニル無水コハク酸（式（１）のＲ1がドデセニル基である無水コハク酸、ＤＤＳＡ、新日本理化社製）
（４）その他の硬化剤
・メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸（ＹＨ−３０６、ジャパンエポキシレジン社製）
（５）硬化促進剤
・イミダゾール化合物（２ＭＺ−Ａ、四国化成工業社製）
・イミダゾール化合物（２ＰＨＺ、四国化成工業社製）
・イミダゾール化合物（２ＭＡ−ＯＫ、四国化成工業社製）
（６）エポキシ変性ニトリルゴム（Ｃ）
・ＥＰＲ−４０３０（ＡＤＥＫＡ社製、エポキシ当量３８０）
（７）その他
・シランカップリング剤（ＫＢＭ−５７３、信越化学社製）
・表面処理シリカ（ＳＥ−４０５０−ＳＰＥ、表面にフェニル基を有するシリカ、アドマテックス社製、平均粒子径１μm）
・ヒュームドシリカ（ＭＴ−１０、（株）トクヤマ社製、平均粒子径１５nm）
(Examples 1-2, Comparative Examples 1-5)
According to the composition (parts by weight) in Table 1, the materials shown below were stirred and mixed using a homodisper to prepare paste adhesives according to Examples 1-2 and Comparative Examples 1-5.
(1) Epoxy compound having a dicyclopentadiene skeleton (A)
EP-4088D (manufactured by ADEKA, epoxy equivalent 170, having a structure in which glycidyl ether is directly bonded to the dicyclopentadiene skeleton)
(2) Other epoxy compounds / bisphenol A type epoxy (YL-980, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., epoxy equivalent 190)
・ Hydrogenated bisphenol A type epoxy (YX-8000, manufactured by Japan Epoxy Resin, epoxy equivalent 205)
・ EXA-4850-150 (Japan epoxy resin, epoxy equivalent 450)
(3) Succinic anhydride compound (B)
・ Dodecenyl succinic anhydride (succinic anhydride in which R 1 in formula (1) is a dodecenyl group, DDSA, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.)
(4) Other curing agents, methylbutenyltetrahydrophthalic anhydride (YH-306, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
(5) Curing accelerator / imidazole compound (2MZ-A, manufactured by Shikoku Chemicals)
・ Imidazole compound (2PHZ, manufactured by Shikoku Chemicals)
・ Imidazole compound (2MA-OK, manufactured by Shikoku Chemicals)
(6) Epoxy-modified nitrile rubber (C)
EPR-4030 (made by ADEKA, epoxy equivalent 380)
(7) Others ・ Silane coupling agent (KBM-573, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
・ Surface-treated silica (SE-4050-SPE, silica having phenyl group on the surface, manufactured by Admatechs, average particle size 1 μm)
Fumed silica (MT-10, manufactured by Tokuyama Corporation, average particle size 15 nm)
（評価）
実施例及び比較例で調製した電子部品接合用接着剤について、以下の評価（特性の測定）を行い、その結果を表１に示した。
（１）ペースト状接着剤
（１−１）粘度の測定
Ｅ型粘度測定装置（商品名：ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＴＶ−２２、ＴＯＫＩ ＳＡＮＧＹＯ ＣＯ．ＬＴＤ社製、使用ローター：φ１５ｍｍ、設定温度：２５℃）を用いて、回転数１０ｒｐｍにおける粘度を測定した。
(Evaluation)
The electronic component bonding adhesives prepared in the examples and comparative examples were subjected to the following evaluation (measurement of characteristics), and the results are shown in Table 1.
(1) Paste adhesive (1-1) Viscosity measurement Using an E-type viscosity measuring device (trade name: VISCOMETER TV-22, manufactured by TOKI SANGYO CO. LTD, rotor used: φ15 mm, set temperature: 25 ° C.) The viscosity at a rotation speed of 10 rpm was measured.
（２）硬化物
（２−１）ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定
粘弾性測定機（アイティー計測制御社製）を用い、得られたペースト状接着剤を１１０℃４０分、１７０℃１５分で硬化させた硬化物の２５℃及び１７５℃における貯蔵弾性率を、昇温速度５℃／ｍｉｎ、引っ張り、つかみ幅２４ｍｍ、１０Ｈｚの条件で測定したときのＴａｎδのピーク時の温度をガラス転移点とした。
（２−３）飽和吸湿率測定
１７０℃３０分で硬化させた、厚さ５００μｍで３ｃｍ×３ｃｍのサイズの測定用硬化物サンプルを用意し、デシケータ中で放冷後、重量を測定しＭ１とする。サンプルを８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽中で２４時間吸湿させてから取り出し、すばやく秤量して秤量値が一定になったとき、その重量をＭ２とする。
［（Ｍ２−Ｍ１）／（Ｍ１）］×１００＝飽和吸湿率（重量％）として、飽和吸湿率を算出した。
(2) Cured product (2-1) Measurement of glass transition temperature (Tg) Using a viscoelasticity measuring machine (made by IT Measurement & Control Co., Ltd.), the obtained paste-like adhesive was 110 ° C for 40 minutes and 170 ° C for 15 minutes. The temperature at the peak of Tan δ when the storage modulus at 25 ° C. and 175 ° C. of the cured product cured at 5 ° C./min was measured under the conditions of a heating rate of 5 ° C./min, tension, grip width of 24 mm, and 10 Hz was the glass transition point. It was.
(2-3) Saturated moisture absorption measurement Prepare a cured sample for measurement with a thickness of 500 μm and a size of 3 cm × 3 cm cured at 170 ° C. for 30 minutes, and after cooling in a desiccator, measure the weight and measure M1 To do. The sample is absorbed in a constant temperature and humidity chamber at 85 ° C. and 85% RH for 24 hours and then taken out. The sample is quickly weighed, and when the measured value becomes constant, the weight is defined as M2.
Saturated moisture absorption was calculated as [(M2-M1) / (M1)] × 100 = saturated moisture absorption (% by weight).
（３）電子部品内蔵基板
（３−１）電子部品内蔵基板の作製
厚さ１５０μｍの銅層に１０ｍｍ×１０ｍｍ×厚さ８５μｍの半導体チップを、上記実施例及び比較例により得られたペースト状接着剤を用いて接着し（硬化条件１７０℃×３０分）搭載して、基板１を用意した。
その後、半導体チップサイズのパンチ穴が形成された厚さ８５μｍのガラスエポキシ樹脂シートと厚さ２５μｍのパンチ穴を持たないガラスエポキシ樹脂シートと厚さ１５０μｍの銅層とを、この順に載置した後、減圧雰囲気下（５ｋＰａ）、１９０℃×９０分、荷重２ＭＰａの条件でプレスし積層一体化して、電子部品内蔵基板サンプルを作製した。
（３−３）耐リフロー性評価
作製した電子部品内蔵基板を、60℃×60％の恒温恒湿オーブンに120時間放置した後、２３０℃以上が２０秒以上でかつ最高温度が２６０℃となる赤外線（ＩＲ）リフロー炉に３回投入した。投入後、基板の膨れが発生頻度を目視で確認し、以下の基準で評価した。
○：リフロー後の膨れ発生数０／３０
△：リフロー後の膨れ発生数１〜５／３０
×：リフロー後の膨れ発生数１０／３０
(3) Electronic component built-in substrate (3-1) Production of electronic component built-in substrate Paste-like adhesives obtained by the above-mentioned Examples and Comparative Examples by attaching a 10 mm × 10 mm × 85 μm thick semiconductor chip to a 150 μm thick copper layer The board | substrate 1 was prepared by adhere | attaching using an agent (hardening conditions 170 degreeC * 30 minutes) mounting.
Thereafter, a glass epoxy resin sheet having a thickness of 85 μm in which punch holes of a semiconductor chip size are formed, a glass epoxy resin sheet having no punch holes having a thickness of 25 μm, and a copper layer having a thickness of 150 μm are placed in this order. In a reduced pressure atmosphere (5 kPa), 190 ° C. × 90 minutes and a load of 2 MPa were pressed and laminated and integrated to produce an electronic component built-in substrate sample.
(3-3) Evaluation of reflow resistance After the produced electronic component built-in substrate is left in a constant temperature and humidity oven of 60 ° C. × 60% for 120 hours, 230 ° C. or higher is 20 seconds or longer and the maximum temperature is 260 ° C. It was put into an infrared (IR) reflow furnace three times. After the loading, the frequency of occurrence of swelling of the substrate was visually confirmed and evaluated according to the following criteria.
○: Number of blisters after reflow 0/30
Δ: Number of blisters after reflow 1 to 5/30
X: Number of blisters after reflow 10/30
Claims (8)
電子部品が搭載された基板上に絶縁樹脂シートを搭載する工程と、
加熱により絶縁樹脂シート及びキャビティの壁部を溶融させて電子部品及び基板を封止する工程と、
を有することを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。 A step of mounting an electronic component using the paste adhesive according to any one of claims 1 to 6, on a substrate on which a wall is formed of a cavity made of an insulating resin,
Mounting an insulating resin sheet on a substrate on which electronic components are mounted;
Sealing the electronic component and the substrate by melting the insulating resin sheet and the wall of the cavity by heating; and
A method of manufacturing an electronic component built-in substrate, comprising:
電子部品が搭載された基板上に、前記電子部品を収容可能な貫通孔を有するキャビティ形成用樹脂シートを搭載してキャビティを形成する工程と、
キャビティ形成用樹脂シート上に絶縁樹脂シートを搭載する工程と、
加熱により絶縁樹脂シート及びキャビティの壁部を溶融させて電子部品及び基板を封止する工程と、
を有することを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。 A step of mounting an electronic component on the substrate using the paste adhesive according to any one of claims 1 to 6,
A step of forming a cavity by mounting a resin sheet for forming a cavity having a through hole capable of accommodating the electronic component on a substrate on which the electronic component is mounted;
Mounting an insulating resin sheet on the cavity forming resin sheet;
Sealing the electronic component and the substrate by melting the insulating resin sheet and the wall of the cavity by heating; and
A method of manufacturing an electronic component built-in substrate, comprising:
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|---|---|---|---|---|
| JP2011102374A (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-26 | Jsr Corp | Adhesive composition, circuit connecting member and circuit member connecting structure |
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| JP2013082836A (en) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Adeka Corp | Heat-resistive adhesive |
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