JP2016000784A - Resin sheet for sealing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、封止用樹脂シートに関する。 The present invention relates to a sealing resin sheet.
近年、電子デバイス装置(例えば、半導体装置)のデータ処理の高速化が進むにつれて、電子デバイス(例えば、半導体チップ)からの発熱量が多くなり、放熱性を持たせた電子デバイス装置の設計の重要性が増している。熱は、電子デバイス装置そのものに対してはもちろん、それを組み込んだ電子機器本体にもさまざまな悪影響を及ぼす。 In recent years, as the speed of data processing in electronic device devices (for example, semiconductor devices) has increased, the amount of heat generated from electronic devices (for example, semiconductor chips) has increased, and it is important to design electronic device devices that have heat dissipation properties. Sex is increasing. The heat has various adverse effects not only on the electronic device apparatus itself but also on the electronic equipment body in which it is incorporated.
そこで、従来、鱗片状の窒化ホウ素を凝集させた熱伝導性の二次凝集体を含有する熱硬化性樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。窒化ホウ素の二次凝集体は、高い熱伝導性と電気絶縁性とを有している。そのため、電子デバイス装置に使用すれば、高い放熱性を有する電子デバイス装置とすることが期待できる。ここで、窒化ホウ素は、一般的な結晶構造が鱗片状であり、結晶のa軸方向(面方向)における熱伝導率が、c軸方向(厚さ方向)における熱伝導率の数倍から数十倍となる熱的異方性を有している。そこで、特許文献1では、等方性を要するように凝集させた二次凝集体として使用している。 Thus, conventionally, a thermosetting resin composition containing a heat conductive secondary aggregate obtained by aggregating scaly boron nitride has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The secondary aggregate of boron nitride has high thermal conductivity and electrical insulation. Therefore, if it is used for an electronic device apparatus, it can be expected to be an electronic device apparatus having high heat dissipation. Here, the general crystal structure of boron nitride is scaly, and the thermal conductivity in the a-axis direction (plane direction) of the crystal is several times to several times the thermal conductivity in the c-axis direction (thickness direction). The thermal anisotropy is 10 times. Therefore, in Patent Document 1, it is used as a secondary aggregate aggregated so as to require isotropy.
しかしながら、樹脂シートに窒化ホウ素の二次凝集体を含有させると、二次凝集体内の空隙に樹脂が入り込む等の理由により、シートが硬く脆くなり、追従性等に乏しいという問題がある。そのため、窒化ホウ素の二次凝集体を含有させた樹脂シートは、高い熱伝導性と電気絶縁性とを有しているにも関わらず、シートの硬さの影響が問題にならない箇所にしか使用することができなかった。例えば、特許文献1では、発熱源である電力用半導体素子とヒートシンクとを接合するために使用できることが記載されている。このような用途では樹脂シートの硬さによる影響はほとんどない。しかしながら、シートの追従性が問題となる封止用樹脂シートとして使用することはできないと考えられる。 However, when a secondary aggregate of boron nitride is contained in the resin sheet, there is a problem that the sheet becomes hard and brittle due to the reason that the resin enters the voids in the secondary aggregate and the followability is poor. Therefore, resin sheets containing secondary aggregates of boron nitride are used only in places where the influence of sheet hardness does not matter, even though they have high thermal conductivity and electrical insulation. I couldn't. For example, Patent Document 1 describes that it can be used to join a power semiconductor element, which is a heat source, and a heat sink. In such a use, there is almost no influence by the hardness of the resin sheet. However, it is considered that the sheet cannot be used as a sealing resin sheet in which the followability of the sheet becomes a problem.
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、より高い熱伝導性を有する封止用樹脂シートを提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said problem, The objective is to provide the resin sheet for sealing which has higher thermal conductivity.
本願発明者等は、下記の構成を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出して本発明を完成させるに至った。 The inventors of the present application have found that the above-mentioned problems can be solved by adopting the following configuration, and have completed the present invention.
すなわち、本発明に係る封止用樹脂シートは、
第1のフィラーと前記第1のフィラーとは異なる第2のフィラーとを含み、
前記第1のフィラーは、方向によって熱伝導率が異なる熱的異方性を有する窒化ホウ素の結晶を、等方性を有するように凝集させた二次凝集体であり、
熱硬化後の熱伝導率が3W/m・K以上であることを特徴とする。
That is, the sealing resin sheet according to the present invention is
Including a first filler and a second filler different from the first filler;
The first filler is a secondary aggregate obtained by agglomerating boron nitride crystals having thermal anisotropy having different thermal conductivities depending on directions so as to be isotropic,
The thermal conductivity after thermosetting is 3 W / m · K or more.
前記構成によれば、第1のフィラーと前記第1のフィラーとは異なる第2のフィラーとを含み、前記第1のフィラーは、方向によって熱伝導率が異なる熱的異方性を有する窒化ホウ素の結晶を、等方性を有するように凝集させた二次凝集体である。従って、第1のフィラーにより封止用樹脂シートの熱伝導性を高めることができる。また、第1のフィラーとは異なる第2のフィラーを含有させることにより、シートの高粘度化、高弾性率化を低減することができる。すなわち、第1のフィラーは、窒化ホウ素の二次凝集体であるため、二次凝集体内の空隙に樹脂が入り込む等の理由により、シートの高粘度化、高弾性率化の原因となるが、第2のフィラーとともに含有させることにより、第1のフィラーの含有量を相対的に減らすことができ、高粘度化、高弾性率化を低減することができる。また、第2のフィラーを選択することにより、熱伝導性以外の他の機能(例えば、線膨張係数の低減等)を発揮させることができる。
また、熱硬化後の熱伝導率が3W/m・K以上であるため、熱伝導性に優れる。なお、本発明者らの研究によれば、窒化ホウ素をフィラーとして用いない場合、熱伝導率3W/m・K以上を達成するのは極めて困難である。
このように、前記構成によれば、窒化ホウ素をフィラーとして含有させても高粘度化、高弾性率化が低減されているため、従来よりも高い熱伝導性を有する封止用樹脂シートを提供することができる。
According to the above configuration, the first filler and the second filler different from the first filler, and the first filler has boron anisotropy having thermal anisotropy having different thermal conductivity depending on directions. Is a secondary aggregate obtained by agglomerating the crystals so as to have isotropic properties. Therefore, the thermal conductivity of the sealing resin sheet can be increased by the first filler. Further, by including a second filler different from the first filler, it is possible to reduce the increase in viscosity and the increase in elastic modulus of the sheet. That is, since the first filler is a secondary aggregate of boron nitride, it causes a high viscosity and a high elastic modulus of the sheet due to the resin entering the voids in the secondary aggregate. By making it contain with a 2nd filler, content of a 1st filler can be reduced relatively and high viscosity and high elastic modulus can be reduced. Further, by selecting the second filler, functions other than the thermal conductivity (for example, reduction of the linear expansion coefficient, etc.) can be exhibited.
Moreover, since the heat conductivity after thermosetting is 3 W / m · K or more, the heat conductivity is excellent. According to the study by the present inventors, it is extremely difficult to achieve a thermal conductivity of 3 W / m · K or more when boron nitride is not used as a filler.
Thus, according to the said structure, even if it contains boron nitride as a filler, since the high viscosity and high elastic modulus are reduced, the resin sheet for sealing which has higher thermal conductivity than before is provided. can do.
前記構成において、前記第1のフィラーの平均粒子径が、1μm以上80μm以下であることが好ましい。 The said structure WHEREIN: It is preferable that the average particle diameter of a said 1st filler is 1 micrometer or more and 80 micrometers or less.
近年、電子デバイスを封止用樹脂シートで封止した電子デバイス装置は、薄型化の要請がある。そこで、前記第1のフィラーの平均粒子径が、1μm以上80μm以下であると、電子デバイス装置の薄型化が容易となる。 In recent years, an electronic device device in which an electronic device is sealed with a sealing resin sheet has been required to be thin. Therefore, when the average particle diameter of the first filler is 1 μm or more and 80 μm or less, it is easy to make the electronic device device thinner.
前記構成において、前記第1のフィラーの最大粒径が、200μm以下であることが好ましい。 The said structure WHEREIN: It is preferable that the largest particle size of a said 1st filler is 200 micrometers or less.
前記第1のフィラーの最大粒径が、200μm以下であると、電子デバイス装置の薄型化がより容易となる。 When the maximum particle size of the first filler is 200 μm or less, it is easier to reduce the thickness of the electronic device device.
前記構成において、前記第2のフィラーが、アルミナ及び溶融シリカのうちの少なくとも一方であることが好ましい。 The said structure WHEREIN: It is preferable that a said 2nd filler is at least one of an alumina and a fused silica.
アルミナ(酸化アルミニウム、Al2O3)は、窒化ホウ素よりは低いものの相対的に高い熱伝導性を有する。また、凝集体ではないためアルミナの粒子の内部に樹脂が入り込むことがないため、上記二次凝集体使用時ほどシートの高粘度化、高弾性率化が生じにくい。従って、第2のフィラーとしてアルミナを使用すれば、シートの高粘度化、高弾性率化の発生を低減しつつ、熱伝導性を維持できる。
また、溶融シリカは、線膨張整数が低く、半導体材料に近い。従って、第2のフィラーとして、溶融シリカを使用すれば、電子デバイス装置の反りをより抑制することができる。
なお、アルミナと溶融シリカとの両方を使用すれば、両者の効果を奏することができる。
Alumina (aluminum oxide, Al 2 O 3 ) has a relatively high thermal conductivity although it is lower than boron nitride. Further, since the resin does not enter into the alumina particles because it is not an aggregate, the higher the viscosity and the higher the elastic modulus of the sheet are less likely to occur as the secondary aggregate is used. Therefore, if alumina is used as the second filler, thermal conductivity can be maintained while reducing the occurrence of high viscosity and high elastic modulus of the sheet.
In addition, fused silica has a low linear expansion integer and is close to a semiconductor material. Therefore, if fused silica is used as the second filler, warping of the electronic device device can be further suppressed.
If both alumina and fused silica are used, the effects of both can be achieved.
以下に実施形態を掲げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to embodiments, but the present invention is not limited only to these embodiments.
[封止用樹脂シート] [Resin sheet for sealing]
図1は、本発明の一実施形態に係る封止用樹脂シート(以下、単に「樹脂シート」ともいう。)を模式的に示す断面図である。樹脂シート11は、代表的に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどのセパレータ11a上に積層された状態で提供される。なお、セパレータ11aには樹脂シート11の剥離を容易に行うために離型処理が施されていてもよい。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a sealing resin sheet (hereinafter also simply referred to as “resin sheet”) according to an embodiment of the present invention. The
樹脂シート11は、熱硬化後の熱伝導率が3W/m・K以上であり、4W/m・K以上であることが好ましく、5W/m・K以上であることがより好ましい。熱硬化後の熱伝導率が3W/m・K以上であるため、熱伝導性に優れる。熱硬化後の熱伝導率を3W/m・K以上とする方法としては、後述するように、第1のフィラーを含有させることより達成できる。
本発明において、「熱硬化後の熱伝導率」とは、圧力3MPa、温度90℃で5分間加熱し、さらに、150℃で30分間加熱した後の熱伝導率をいう。
The
In the present invention, “thermal conductivity after thermosetting” refers to the thermal conductivity after heating at a pressure of 3 MPa and a temperature of 90 ° C. for 5 minutes and further at 150 ° C. for 30 minutes.
樹脂シート11は、第1のフィラーと前記第1のフィラーとは異なる第2のフィラーとを含む。
The
前記第1のフィラーは、方向によって熱伝導率が異なる熱的異方性を有する窒化ホウ素の結晶を、等方性を有するように凝集させた二次凝集体である。 The first filler is a secondary aggregate obtained by agglomerating boron nitride crystals having thermal anisotropy having different thermal conductivities depending on directions so as to have isotropic properties.
前記第1のフィラーの平均粒径は、好ましくは1μm以上80μm以下、より好ましくは3μm以上70μm以下である。前記第1のフィラーの平均粒径を1μm以上とすることにより、好適に熱伝導性を付与することができる。一方、前記第1のフィラーの平均粒径を80μm以下とすることにより、樹脂シート11を用いて製造される電子デバイス装置の薄型化が容易となる。
The average particle diameter of the first filler is preferably 1 μm or more and 80 μm or less, more preferably 3 μm or more and 70 μm or less. By setting the average particle size of the first filler to 1 μm or more, thermal conductivity can be suitably imparted. On the other hand, when the average particle size of the first filler is 80 μm or less, it is easy to make the electronic device device manufactured using the
前記第1のフィラーの最大粒径は、200μm以下であることが好ましく、180μm以下であることがより好ましい。前記第1のフィラーの最大粒径を200μm以下とすることにより、電子デバイス装置の薄型化がより容易となる。
なお、本明細書において、フィラーの平均粒径及び最大粒径は、レーザー回折型粒度分布測定装置によって測定して得た値をいう。
The maximum particle size of the first filler is preferably 200 μm or less, and more preferably 180 μm or less. By making the maximum particle size of the first filler 200 μm or less, it is easier to make the electronic device device thinner.
In the present specification, the average particle size and the maximum particle size of the filler are values obtained by measuring with a laser diffraction type particle size distribution measuring device.
前記第1のフィラー、すなわち、二次凝集体の形状は、熱的な等方性を確保する限り、球状に限定されず、鱗片状等の他の形状であってもよい。ただし、樹脂シート11を製造する際に、熱硬化性樹脂の流動性を確保しつつ、二次凝集体の配合量を高めることができること等を考慮すると、二次凝集粒体は球状であることが好ましい。なお、第1のフィラーが球状以外の他の形状の場合、平均粒径は当該形状における長辺の長さを意味する。
The shape of the first filler, that is, the secondary aggregate is not limited to a spherical shape as long as thermal isotropy is ensured, and may be another shape such as a scale shape. However, when the
前記二次凝集体は、所定の窒化ホウ素の結晶を用いて、公知の方法に従って製造することができる。具体的には、所定の窒化ホウ素の結晶を焼成して解砕させたり、所定の窒化ホウ素の結晶をスプレードライ等の公知の方法によって凝集させた後、焼成して焼結(粒成長)させる。ここで、焼成温度は特に限定されないが、一般的に2,000℃である。 The secondary aggregate can be produced according to a known method using a predetermined boron nitride crystal. Specifically, a predetermined boron nitride crystal is fired and crushed, or the predetermined boron nitride crystal is aggregated by a known method such as spray drying and then fired and sintered (grain growth). . Here, the firing temperature is not particularly limited, but is generally 2,000 ° C.
また、前記二次凝集体としては、公知のものを用いることができる。具体的な製品としては、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同株式会社製の「PT」シリーズ(例えば、「PTX60」など)、水島合金鉄(株)製の「HPシリーズ」(例えば、「HP−40」など)、昭和電工社製の「ショービーエヌUHP」シリーズ(例えば、「ショービーエヌUHP−EX」など)を挙げることができる。 Moreover, a well-known thing can be used as said secondary aggregate. Specific products include “PT” series (for example, “PTX60”, etc.) manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK, and “HP series” (for example, “HP” manufactured by Mizushima Alloy Iron Co., Ltd.). -40 ", etc.), and" Shubi NU UHP "series (for example," Shubi NU UHP-EX ") manufactured by Showa Denko KK can be mentioned.
第2のフィラーとしては、第1のフィラーと異なるものであれば特に限定されないが、熱伝導性をある程度有するものであるか、熱伝導性以外の他の機能を樹脂シート11に付与することが可能なものであることが好ましく、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ガリウムなどの金属窒化物;例えば、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化銅、酸化ニッケルなどの金属酸化物;例えば、水酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、珪酸、水酸化鉄、水酸化銅、水酸化バリウムなどの水酸化物;例えば、酸化ジルコニウム水和物、酸化スズ水和物、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト、ドウソナイト、硼砂、ホウ酸亜鉛などの水和金属酸化物;炭化ケイ素、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム、チタン酸カリウムなどを挙げることができる。なかでも、アルミナ及び溶融シリカのうちの少なくとも一方であることが好ましい。
アルミナ(酸化アルミニウム、Al2O3)は、窒化ホウ素よりは低いものの相対的に高い熱伝導性(36W/m・K)を有する。また、凝集体ではないためアルミナの粒子の内部に樹脂が入り込むことがないため、上記二次凝集体使用時ほどシートの高粘度化、高弾性率化が生じにくい。従って、第2のフィラーとしてアルミナを使用すれば、シートの高粘度化、高弾性率化を低減しつつ、熱伝導性を維持できる。
また、溶融シリカは、線膨張整数が低く(0.5×10−6/K)、半導体材料に近い。従って、第2のフィラーとして、溶融シリカを使用すれば、電子デバイス装置の反りをより抑制することができる。
なお、アルミナと溶融シリカとの両方を使用すれば、両者の効果を奏することができる。
The second filler is not particularly limited as long as it is different from the first filler. However, the second filler has a certain degree of thermal conductivity, or can impart other functions other than thermal conductivity to the
Alumina (aluminum oxide, Al 2 O 3 ) has a relatively high thermal conductivity (36 W / m · K) although it is lower than boron nitride. Further, since the resin does not enter into the alumina particles because it is not an aggregate, the higher the viscosity and the higher the elastic modulus of the sheet are less likely to occur as the secondary aggregate is used. Therefore, if alumina is used as the second filler, thermal conductivity can be maintained while reducing the increase in viscosity and elasticity of the sheet.
Moreover, fused silica has a low linear expansion integer (0.5 × 10 −6 / K) and is close to a semiconductor material. Therefore, if fused silica is used as the second filler, warping of the electronic device device can be further suppressed.
If both alumina and fused silica are used, the effects of both can be achieved.
前記第2のフィラーの平均粒径は、特に限定されないが、例えば、0.005μm以上80μm以下である。また、前記第2のフィラーの最大粒径は、例えば、200μm以下とすることができる。また、前記第2のフィラーの形状も特に限定されず、例えば、球状とすることができる。 The average particle diameter of the second filler is not particularly limited, but is, for example, 0.005 μm or more and 80 μm or less. The maximum particle size of the second filler can be set to 200 μm or less, for example. Further, the shape of the second filler is not particularly limited, and may be spherical, for example.
前記第1のフィラーの含有量は、樹脂シート11全体に対して、20体積%以上80体積%以下であることが好ましく、25体積%以上75体積%以下であることがより好ましい。20体積%以上とすることにより、好適に熱伝導性を付与することができる。また、80体積%以下とすることにより、極度のシートの高粘度化、高弾性率化を抑制することができる。
The content of the first filler is preferably 20% by volume to 80% by volume and more preferably 25% by volume to 75% by volume with respect to the
前記第2のフィラーの含有量は、選択する材料に応じて異なるが、樹脂シート11全体に対して、5体積%以上65体積%以下であることが好ましく、10体積%以上60体積%以下であることがより好ましい。
The content of the second filler varies depending on the material to be selected, but is preferably 5% by volume or more and 65% by volume or less, and preferably 10% by volume or more and 60% by volume or less with respect to the
前記第1のフィラーと前記第2のフィラーとの合計含有量は、樹脂シート11全体に対して、25体積%以上85体積%以下であることが好ましく、30体積%以上80体積%以下であることがより好ましい。
The total content of the first filler and the second filler is preferably 25% by volume or more and 85% by volume or less, and 30% by volume or more and 80% by volume or less with respect to the
樹脂シート11は、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
The
前記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。これにより、良好な熱硬化性が得られる。 As said thermosetting resin, an epoxy resin and a phenol resin are preferable. Thereby, favorable thermosetting is obtained.
エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではない。例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、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、変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などの各種のエポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。 The epoxy resin is not particularly limited. For example, triphenylmethane type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, modified bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, modified bisphenol F type epoxy resin, dicyclopentadiene type Various epoxy resins such as an epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, and a phenoxy resin can be used. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ樹脂の反応性を確保する観点からは、エポキシ当量150〜250、軟化点もしくは融点が50〜130℃の常温で固形のものが好ましい。なかでも、信頼性の観点から、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂がより好ましい。また、熱硬化性樹脂シート11に可撓性付与できるという理由から、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が好ましい。
From the viewpoint of ensuring the reactivity of the epoxy resin, it is preferable that the epoxy equivalent is 150 to 250, and the softening point or the melting point is 50 to 130 ° C., which is solid at room temperature. Of these, triphenylmethane type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, and biphenyl type epoxy resin are more preferable from the viewpoint of reliability. Further, bisphenol F type epoxy resin is preferable because flexibility can be imparted to the
フェノール樹脂は、エポキシ樹脂との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定されるものではない。例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂などが用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。 The phenol resin is not particularly limited as long as it causes a curing reaction with the epoxy resin. For example, a phenol novolac resin, a phenol aralkyl resin, a biphenyl aralkyl resin, a dicyclopentadiene type phenol resin, a cresol novolak resin, a resole resin, or the like is used. These phenolic resins may be used alone or in combination of two or more.
フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂との反応性の観点から、水酸基当量が70〜250、軟化点が50〜110℃のものを用いることが好ましい。硬化反応性が高いという観点から、フェノールノボラック樹脂を好適に用いることができる。また、信頼性の観点から、フェノールアラルキル樹脂やビフェニルアラルキル樹脂のような低吸湿性のものも好適に用いることができる。 As the phenol resin, it is preferable to use a phenol resin having a hydroxyl group equivalent of 70 to 250 and a softening point of 50 to 110 ° C. from the viewpoint of reactivity with the epoxy resin. From the viewpoint of high curing reactivity, a phenol novolac resin can be suitably used. From the viewpoint of reliability, low hygroscopic materials such as phenol aralkyl resins and biphenyl aralkyl resins can also be suitably used.
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、硬化反応性という観点から、エポキシ樹脂中のエポキシ基1当量に対して、フェノール樹脂中の水酸基の合計が0.7〜1.5当量となるように配合することが好ましく、より好ましくは0.9〜1.2当量である。 From the viewpoint of curing reactivity, the blending ratio of the epoxy resin and the phenol resin is blended so that the total number of hydroxyl groups in the phenol resin is 0.7 to 1.5 equivalents with respect to 1 equivalent of the epoxy group in the epoxy resin. Preferably, it is 0.9 to 1.2 equivalents.
フィラー以外の全成分100重量%中の熱硬化性樹脂の含有量は、好ましくは70重量%以上、より好ましくは75重量%以上、さらに好ましくは80重量%以上である。70重量%以上であると、硬化物のCTE1を小さくすることができる。一方、熱硬化性樹脂の含有量は、好ましくは95重量%以下、より好ましくは92重量%以下、さらに好ましくは90重量%以下、特に好ましくは88重量%以下である。 The content of the thermosetting resin in 100% by weight of all components other than the filler is preferably 70% by weight or more, more preferably 75% by weight or more, and further preferably 80% by weight or more. CTE1 of hardened | cured material can be made small as it is 70 weight% or more. On the other hand, the content of the thermosetting resin is preferably 95% by weight or less, more preferably 92% by weight or less, still more preferably 90% by weight or less, and particularly preferably 88% by weight or less.
樹脂シート11は、硬化促進剤を含むことが好ましい。
It is preferable that the
硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の硬化を進行させるものであれば特に限定されず、例えば、例えば、2−メチルイミダゾール(商品名;2MZ)、2−ウンデシルイミダゾール(商品名;C11−Z)、2−ヘプタデシルイミダゾール(商品名;C17Z)、1,2−ジメチルイミダゾール(商品名;1.2DMZ)、2−エチル−4−メチルイミダゾール(商品名;2E4MZ)、2−フェニルイミダゾール(商品名;2PZ)、2−フェニル−4−メチルイミダゾール(商品名;2P4MZ)、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(商品名;1B2MZ)、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(商品名;1B2PZ)、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール(商品名;2MZ−CN)、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール(商品名;C11Z−CN)、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト(商品名;2PZCNS−PW)、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(商品名;2MZ−A)、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(商品名;C11Z−A)、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(商品名;2E4MZ−A)、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物(商品名;2MA−OK)、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2PHZ−PW)、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2P4MHZ−PW)などのイミダゾール系硬化促進剤が挙げられる(いずれも四国化成工業(株)製)。 The curing accelerator is not particularly limited as long as it cures the epoxy resin and the phenol resin. For example, 2-methylimidazole (trade name; 2MZ), 2-undecylimidazole (trade name; C11). -Z), 2-heptadecylimidazole (trade name; C17Z), 1,2-dimethylimidazole (trade name; 1.2 DMZ), 2-ethyl-4-methylimidazole (trade name; 2E4MZ), 2-phenylimidazole (Trade name; 2PZ), 2-phenyl-4-methylimidazole (trade name; 2P4MZ), 1-benzyl-2-methylimidazole (trade name; 1B2MZ), 1-benzyl-2-phenylimidazole (trade name; 1B2PZ) ), 1-cyanoethyl-2-methylimidazole (trade name; 2MZ-CN), 1-cyano Tyl-2-undecylimidazole (trade name; C11Z-CN), 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate (trade name; 2PZCNS-PW), 2,4-diamino-6- [2'-methyl Imidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine (trade name; 2MZ-A), 2,4-diamino-6- [2′-undecylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine ( Trade name: C11Z-A), 2,4-diamino-6- [2′-ethyl-4′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine (trade name; 2E4MZ-A), 2, 4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct (trade name; 2MA-OK), 2-phenyl-4,5-dihydroxyme Examples include imidazole-based curing accelerators such as ruimidazole (trade name; 2PHZ-PW) and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (trade name; 2P4MHZ-PW). )).
なかでも、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールは、高温で硬化を促進するものであるため、埋め込み工程における熱で硬化することを抑制できる。また、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールは、比較的低温で硬化を促進するものであるが、埋め込み工程後に、速やかに熱硬化を進行させたい場合に好適である。 Of these, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole are preferable. Since 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole promotes curing at a high temperature, it can be suppressed from being cured by heat in the embedding process. Moreover, although 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole promotes curing at a relatively low temperature, it is suitable for the case where it is desired to rapidly proceed with thermal curing after the embedding step.
硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計100重量部に対して、好ましくは0.2重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上、さらに好ましくは0.8重量部以上である。硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の合計100重量部に対して、好ましくは5重量部以下、より好ましくは2重量部以下である。 The content of the curing accelerator is preferably 0.2 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more, further preferably 0.8 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the total of the epoxy resin and the phenol resin. It is. The content of the curing accelerator is preferably 5 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total of the epoxy resin and the phenol resin.
樹脂シート11は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。これにより、得られる封止用樹脂シートの耐熱性、可撓性、強度を向上させることができる。前記熱可塑性樹脂としてはエラストマーとして機能できるものが好ましい。
The
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、シリコーン系ラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが挙げられる。なかでも、可とう性が得やすく、エポキシ樹脂との分散性が良好であるという観点から、アクリル系エラストマーが好ましい。 Examples of the thermoplastic resin include acrylic elastomers, urethane elastomers, silicone lastmers, and polyester elastomers. Of these, acrylic elastomers are preferred from the viewpoints of obtaining flexibility and good dispersibility with the epoxy resin.
前記アクリル系エラストマーとしては、特に限定されるものではなく、炭素数30以下、特に炭素数4〜18の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの1種又は2種以上を成分とする重合体(アクリル共重合体)等が挙げられる。前記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はドデシル基等が挙げられる。 The acrylic elastomer is not particularly limited, and one or more esters of acrylic acid or methacrylic acid having a linear or branched alkyl group having 30 or less carbon atoms, particularly 4 to 18 carbon atoms. The polymer (acrylic copolymer) etc. which use as a component is mentioned. Examples of the alkyl group include a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, isobutyl group, amyl group, isoamyl group, hexyl group, heptyl group, cyclohexyl group, 2- Examples include an ethylhexyl group, an octyl group, an isooctyl group, a nonyl group, an isononyl group, a decyl group, an isodecyl group, an undecyl group, a lauryl group, a tridecyl group, a tetradecyl group, a stearyl group, an octadecyl group, and a dodecyl group.
また、前記重合体を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸若しくはクロトン酸等の様なカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸等の様な酸無水物モノマー、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル若しくは(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアクリレート等の様なヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート若しくは(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等の様なスルホン酸基含有モノマー、又は2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂と反応して、樹脂シート11の粘度を高くできる観点から、カルボキシル基含有モノマー、グリシジル基(エポキシ基)含有モノマー、ヒドロキシル基含有モノマーうちの少なくとも1つを含むことが好ましい。
In addition, the other monomer forming the polymer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid. Carboxyl group-containing monomers such as acid anhydride monomers such as maleic anhydride or itaconic anhydride, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4- (meth) acrylic acid 4- Hydroxybutyl, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate or (4-hydroxymethylcyclohexyl) -Methyla Hydroxyl group-containing monomers such as relate, styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, (meth) acrylamide propane sulfonic acid, sulfopropyl (meth) acrylate or (meth) Examples thereof include sulfonic acid group-containing monomers such as acryloyloxynaphthalene sulfonic acid, and phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethylacryloyl phosphate. Especially, it is preferable to include at least one of a carboxyl group-containing monomer, a glycidyl group (epoxy group) -containing monomer, and a hydroxyl group-containing monomer from the viewpoint of increasing the viscosity of the
前記熱可塑性樹脂は、官能基を有していてもよい。官能基としては、カルボキシル基、エポキシ基、水酸基、アミノ基、メルカプト基が好ましく、カルボキシル基がより好ましい。 The thermoplastic resin may have a functional group. As the functional group, a carboxyl group, an epoxy group, a hydroxyl group, an amino group, and a mercapto group are preferable, and a carboxyl group is more preferable.
前記熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、好ましくは50万以上、より好ましくは80万以上である。一方、熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、好ましくは200万以下、より好ましくは150万以下である。重量平均分子量が前記数値範囲内であると、粘度が適度であるため、配合時の取り扱いが容易となる。
なお、重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値である。
The weight average molecular weight of the thermoplastic resin is preferably 500,000 or more, more preferably 800,000 or more. On the other hand, the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is preferably 2 million or less, more preferably 1.5 million or less. When the weight average molecular weight is within the above numerical range, the viscosity is appropriate, and handling during blending is easy.
The weight average molecular weight is a value measured by GPC (gel permeation chromatography) and calculated in terms of polystyrene.
フィラー以外の全成分100重量%中の熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、さらに好ましくは11重量%以上、よりさらに好ましくは12重量%以上である。5重量%以上であると、樹脂シートの柔軟性、可撓性が得られる。一方、熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。30重量%以下であると、樹脂シート11の貯蔵弾性率が高くなりすぎず、埋め込み性と流動の規制を両立させることができる。
The content of the thermoplastic resin in 100% by weight of all components other than the filler is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, still more preferably 11% by weight or more, and still more preferably 12% by weight or more. is there. The softness | flexibility and flexibility of a resin sheet are acquired as it is 5 weight% or more. On the other hand, the content of the thermoplastic resin is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less. If it is 30% by weight or less, the storage elastic modulus of the
樹脂シート11は、必要に応じ、難燃剤成分を含んでもよい。これにより、部品ショートや発熱などにより発火した際の、燃焼拡大を低減できる。難燃剤組成分としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、水酸化カルシウム、水酸化スズ、複合化金属水酸化物などの各種金属水酸化物;ホスファゼン系難燃剤などを用いることができる。
The
樹脂シート11は、シランカップリング剤を含んでいてもよい。シランカップリング剤としては特に限定されず、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
The
樹脂シート11中のシランカップリング剤の含有量は、0.1〜3重量%が好ましい。0.1重量%以上であると、硬化後の樹脂シートの硬度を高めることができるとともに、吸水率を低減させることができる。一方、上記含有量が3重量%以下であると、アウトガスの発生を抑制することができる。
The content of the silane coupling agent in the
樹脂シート11は、顔料を含むことが好ましい。顔料としては特に限定されず、カーボンブラックなどが挙げられる。
The
樹脂シート11中の顔料の含有量は、0.1〜2重量%が好ましい。0.1重量%以上であると、良好なマーキング性が得られる。2重量%以下であると、硬化後の樹脂シートの強度を確保することができる。
The content of the pigment in the
なお、樹脂組成物には、上記の各成分以外に必要に応じて、他の添加剤を適宜配合できる。 In addition to the above components, other additives can be appropriately blended in the resin composition as necessary.
[封止用樹脂シートの製造方法]
樹脂シート11は、適当な溶剤に樹脂シート11を形成するための樹脂等を溶解、分散させてワニスを調整し、このワニスをセパレータ11a上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させて形成することができる。なお、必要に応じて複数の樹脂シートを積層して加熱プレス(例えば、90℃で60秒)し、所望の厚さの樹脂シート11としてもよい。塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度70〜160℃、乾燥時間1〜30分間の範囲内で行われる。また、セパレータ上にワニスを塗布して塗布膜を形成した後、前記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて樹脂シート11を形成してもよい。その後、セパレータ11a上に樹脂シート11をセパレータと共に貼り合わせる。樹脂シート11が、特に、熱可塑性樹脂(アクリル樹脂)、エポキシ樹脂、フェノール樹脂を含む場合、これらすべてを溶剤に溶解させた上で、塗布、乾燥させる。溶剤としては、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン等を挙げることができる。
[Method for producing sealing resin sheet]
The
樹脂シート11の厚さは特に限定されないが、例えば、100〜2000μm、より好ましくは、110〜1800μmである。上記範囲内であると、良好に電子デバイスを封止することができる。
Although the thickness of the
樹脂シート11は、単層構造であってもよいし、2以上の組成の異なる樹脂シートを積層した多層構造であってもよいが、層間剥離のおそれがなく、シート厚の均一性が高く、低吸湿化し易いという理由から、単層構造が好ましい。
The
樹脂シート11は、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタ;圧力センサ、振動センサなどのMEMS(Micro Electro Mechanical Systems);LSIなどのIC、トランジスタ、半導体チップなどの半導体;コンデンサ;抵抗;CMOSセンサなどの電子デバイスの封止に使用される。なかでも、中空封止が必要な電子デバイス(具体的には、SAWフィルタ、MEMS)の封止に好適に使用でき、特にSAWフィルタの封止に特に好適に使用できる。
The
[中空パッケージの製造方法]
図2A〜図2Eは、本発明の一実施形態に係る電子デバイス装置の製造方法の一工程を模式的に示す図である。
本実施形態では、電子デバイス装置が中空パッケージである場合について説明する。具体的には、プリント配線基板12上に搭載されたSAWチップ13を樹脂シート11により中空封止して中空パッケージを製造する場合について説明する。ただし、本発明はこの例に限定されず、中空部を有さない電子デバイス装置の製造にも同様の方法を採用することができる。
[Method of manufacturing hollow package]
FIG. 2A to FIG. 2E are views schematically showing one step of the method for manufacturing the electronic device device according to one embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a case where the electronic device device is a hollow package will be described. Specifically, a case where a
(SAWチップ搭載基板準備工程)
本実施形態に係る中空パッケージの製造方法では、まず、図2Aに示すように、複数のSAWチップ13がプリント配線基板12上に搭載された積層体15を準備する(工程A)。
SAWチップ13は、本発明の電子デバイスに相当する。また、プリント配線基板12は、本発明の支持体に相当する。
SAWチップ13は、所定の櫛形電極が形成された圧電結晶を公知の方法でダイシングして個片化することにより形成できる。SAWチップ13のプリント配線基板12への搭載には、フリップチップボンダーやダイボンダーなどの公知の装置を用いることができる。SAWチップ13とプリント配線基板12とはバンプなどの突起電極13aを介して電気的に接続されている。また、SAWチップ13とプリント配線基板12との間は、SAWフィルタ表面での表面弾性波の伝播を阻害しないように中空部14を維持するようになっている。SAWチップ13とプリント配線基板12との間の距離(中空部の幅)は適宜設定でき、一般的には10〜100μm程度である。
(SAW chip mounting substrate preparation process)
In the method for manufacturing a hollow package according to the present embodiment, first, as shown in FIG. 2A, a laminate 15 in which a plurality of
The
The
(樹脂シート準備工程)
また、本実施形態に係る中空パッケージの製造方法では、樹脂シート11を準備する(工程B)。上述したように樹脂シート11は、方向によって熱伝導率が異なる熱的異方性を有する窒化ホウ素の結晶を、等方性を有するように凝集させた二次凝集体を含有している。
(Resin sheet preparation process)
Moreover, in the manufacturing method of the hollow package which concerns on this embodiment, the
(樹脂シート配置工程)
次に、図2Bに示すように、下側加熱板41上に積層体15をSAWチップ13が搭載されている面を上にして配置するとともに、SAWチップ13面上に樹脂シート11を配置する(工程C)。この工程においては、下側加熱板41上にまず積層体15を配置し、その後、積層体15上に樹脂シート11を配置してもよく、積層体15上に樹脂シート11を先に積層し、その後、積層体15と樹脂シート11とが積層された積層物を下側加熱板41上に配置してもよい。なお、セパレータ11aはこの段階では剥がさない方が好ましい。
(Resin sheet placement process)
Next, as shown in FIG. 2B, the laminate 15 is disposed on the
(埋め込み工程)
次に、図2Cに示すように、下側加熱板41と上側加熱板42とにより熱プレスして、SAWチップ13を樹脂シート11に埋め込む(工程D)。なお、埋め込み工程とは、SAWチップ13の埋め込みを開始してからSAWチップ13が全て埋め込まれるまでの工程をいう。
(Embedding process)
Next, as shown in FIG. 2C, the
SAWチップ13を樹脂シート11に埋め込む際の熱プレス条件としては、SAWチップ13を樹脂シート11に好適に埋め込むことができる程度であることが好ましく、温度が、例えば、40〜150℃、好ましくは60〜120℃であり、圧力が、例えば、0.1〜10MPa、好ましくは0.5〜8MPaである。
また、樹脂シート11のSAWチップ13及びプリント配線基板12への密着性および追従性の向上を考慮すると、減圧条件下においてプレスすることが好ましい。前記減圧条件としては、例えば、0.1〜5kPa、より好ましくは、0.1〜100Paである。
The hot press conditions for embedding the
In addition, in consideration of improvement in adhesion and followability of the
(第一次熱硬化工程)
埋め込み工程の後、積層体15と樹脂シート11とを近づける方向に加圧した状態を維持しながら、樹脂シート11を加熱して第一次熱硬化させる(工程E)。これにより封止体16を得る。
本発明者らは、工程Dの後、すなわち、電子デバイスを封止用樹脂シートに埋め込んだ後、仮に、前記圧力を加えないまま前記封止用樹脂シートを加熱して第一次熱硬化させた場合、樹脂シート11は、ほとんど熱硬化していない状態であるため、埋め込み時の圧力により薄くなるように変形した樹脂シート11の厚さが、少し厚くなる方向に戻った状態(スプリングバックした状態)で硬化していることをつきとめた。そして、このスプリングバックにより二次凝集体同士の距離が埋め込み時より離れてしまい、これに起因して熱伝導性の向上が阻害されていると推察した。
一方、本実施形態によればSAWチップ13を樹脂シート11に埋め込んだ後、スプリングバックを抑制するように、積層体15と樹脂シート11とを近づける方向に加圧した状態を維持しながら、樹脂シート11を加熱して第一次熱硬化させる。従って、二次凝集体同士の距離が埋め込み時より離れてしまうことを抑制し、熱伝導性を向上させることができる。
なお、第一次熱硬化とは、第一次熱硬化後に前記加圧を解放してもスプリングバックしなくなるか、スプリングバックの影響が少ない程度の熱硬化をいい、完全な熱硬化でなくてもよい。
第一次熱硬化工程における加圧は、前記埋め込み工程時の加圧を一旦開放し、その後、改めて加圧してもよく、前記埋め込み工程時の加圧を開放することなく、そのまま、第一次熱硬化工程における加圧を行なってもよい。
第一次熱硬化工程(工程E)の条件は、圧力3MPa、温度150℃で1時間熱硬化させた後の樹脂シート11の熱伝導率を1としたときに、0.8以上となる条件であることが好ましく、0.85以上となる条件であることがより好ましい。
圧力3MPa、温度150℃で1時間熱硬化という条件は、スプリングバックが発生しない程度の加圧条件において、封止用樹脂シートを完全に熱硬化させる場合を想定した条件である。
前記工程Eの条件が、圧力3MPa、温度150℃で1時間熱硬化させた後の樹脂シート11の熱伝導率を1としたときに、0.8以上となる条件であれば、スプリングバックしたとしても、熱伝導率は、スプリングバックが発生しない場合と比較して0.8以上とすることができる。従って、より好適に熱伝導性を向上させることができる。
前記工程Eの各条件の具体的数値としては、樹脂シート11の構成材料に応じて適宜設定できるが、圧力条件としては、例えば、0.01〜20MPaが好ましく、0.05〜18MPaがより好ましい。また、前記工程Eの温度条件としては、例えば、50〜200℃が好ましく、60〜180℃がより好ましい。また、前記工程Eの熱硬化時間は、例えば、10秒〜3時間が好ましく、20秒〜2時間がより好ましい。
(Primary thermosetting process)
After the embedding step, the
The present inventors, after Step D, that is, after embedding the electronic device in the sealing resin sheet, temporarily heat the sealing resin sheet without applying the pressure to first heat cure. In this case, since the
On the other hand, according to the present embodiment, after the
In addition, primary thermosetting refers to thermosetting that does not cause springback even if the pressure is released after primary thermosetting, or is less affected by springback, not complete thermosetting. Also good.
The pressurization in the primary thermosetting step may be performed by releasing the pressurization at the time of the embedding step, and then pressurizing again without changing the pressurization at the time of the embedding step. You may perform the pressurization in a thermosetting process.
The conditions of the primary thermosetting step (step E) are those that are 0.8 or more when the thermal conductivity of the
The condition of thermosetting for 1 hour at a pressure of 3 MPa and a temperature of 150 ° C. is a condition assuming a case where the sealing resin sheet is completely thermoset under pressure conditions that do not cause springback.
If the condition of the step E is 0.8 or more when the thermal conductivity of the
Specific numerical values of the conditions in the step E can be set as appropriate according to the constituent material of the
(第二次熱硬化処理工程)
次に、セパレータ11aを剥がし、樹脂シート11を第二次熱硬化処理する(図2D参照)。第二次熱硬化処理の条件としては、第一次熱硬化処理の条件や樹脂シート11の構成材料に応じて適宜設定できるが、例えば、加熱温度が好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上である。一方、加熱温度の上限が、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。加熱時間が、好ましくは10分以上、より好ましくは30分以上である。一方、加熱時間の上限が、好ましくは180分以下、より好ましくは120分以下である。また、必要に応じて加圧してもよく、好ましくは0.1MPa以上、より好ましくは0.5MPa以上である。一方、上限は好ましくは10MPa以下、より好ましくは5MPa以下である。
なお、第一次熱硬化工程において、樹脂シート11を完全に熱硬化させた等の場合には、第二次熱硬化処理工程を行わなくてもよい。また、セパレータ11aを剥がすタイミングは第一次熱硬化後、第二次熱硬化前に限定されない。
(Secondary heat curing process)
Next, the
In the primary thermosetting step, when the
(ダイシング工程)
続いて、封止体16のダイシングを行ってもよい(図2E参照)。これにより、SAWチップ13単位での中空パッケージ18を得ることができる。
(Dicing process)
Subsequently, the sealing
(基板実装工程)
必要に応じて、中空パッケージ18に対して再配線及びバンプを形成し、これを別途の基板(図示せず)に実装する基板実装工程を行うことができる。中空パッケージ18の基板への実装には、フリップチップボンダーやダイボンダーなどの公知の装置を用いることができる。
(Board mounting process)
If necessary, a substrate mounting process can be performed in which rewiring and bumps are formed on the
上述した実施形態では、本発明の支持体がプリント配線基板12の場合について説明すたが、本発明の支持体はこの例に限定されず、例えば、セラミック基板、シリコン基板、金属基板等であってもよい。
In the embodiment described above, the case where the support of the present invention is the printed
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている材料や配合量などは、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail by way of example. However, the materials, blending amounts, and the like described in the examples are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.
実施例及び比較例で使用した成分について説明する。
エポキシ樹脂:新日鐵化学社製のYSLV−80XY(ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキン当量:200g/eq.、軟化点:80℃)
フェノール樹脂:群栄化学社製のLVR8210DL(ノボラック型フェノール樹脂、水酸基当量:104g/eq.、軟化点:60℃)
熱可塑性樹脂:根上工業社製のME−2000M(カルボキシル基含有のアクリル酸エステル系ポリマー、重量平均分子量:約60万、Tg:−35℃、酸価:20mgKOH/g)
カーボンブラック:三菱化学社製の#20
フィラー1:窒化ホウ素の二次凝集体(水島合金鉄社製、製品名:HP−40(平均粒径:40μm、最大粒径:180μm))
フィラー2:アルミナ(アドマテックス社製、製品名:AE−9104SME(平均粒径:3μm、最大粒径:10μm))
フィラー3:電気化学工業社製のFB−5SDC(球状溶融シリカ、平均粒径5μm、最大粒径:20μm)
硬化促進剤1:四国化成工業社製の2PHZ−PW(2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール)
硬化促進剤2:四国化成工業社製の2P4MHZ−PW(2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール)
The components used in Examples and Comparative Examples will be described.
Epoxy resin: YSLV-80XY manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. (bisphenol F type epoxy resin, Epokin equivalent: 200 g / eq., Softening point: 80 ° C.)
Phenol resin: LVR8210DL (Novolak type phenol resin, hydroxyl equivalent: 104 g / eq., Softening point: 60 ° C.) manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.
Thermoplastic resin: ME-2000M manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. (carboxyl group-containing acrylic ester polymer, weight average molecular weight: about 600,000, Tg: -35 ° C., acid value: 20 mgKOH / g)
Carbon black: # 20 manufactured by Mitsubishi Chemical
Filler 1: Secondary aggregate of boron nitride (manufactured by Mizushima Alloy Iron Company, product name: HP-40 (average particle size: 40 μm, maximum particle size: 180 μm))
Filler 2: Alumina (manufactured by Admatechs, product name: AE-9104SME (average particle size: 3 μm, maximum particle size: 10 μm))
Filler 3: FB-5SDC manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. (spherical fused silica, average particle size 5 μm, maximum particle size: 20 μm)
Curing accelerator 1: 2PHZ-PW (2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole) manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
Curing accelerator 2: 2P4MHZ-PW (2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole) manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
[封止用樹脂シートの作製]
表1に記載の配合比に従い、各成分を溶剤としてのメチルエチルケトンに溶解、分散させ、濃度90重量%のワニスを得た。このワニスを、シリコーン離型処理した厚さが38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、110℃で3分間乾燥させた。このシートを積層させて厚さ220μmの熱硬化性樹脂シートを得た。
[Production of sealing resin sheet]
According to the blending ratio shown in Table 1, each component was dissolved and dispersed in methyl ethyl ketone as a solvent to obtain a varnish having a concentration of 90% by weight. The varnish was applied on a release treatment film made of a polyethylene terephthalate film having a thickness of 38 μm after the release treatment of silicone, and then dried at 110 ° C. for 3 minutes. This sheet was laminated to obtain a thermosetting resin sheet having a thickness of 220 μm.
(熱硬化後の熱伝導率の測定)
まず、平行平板方式で実施例、比較例の封止用樹脂シートをプレスしながら加熱し、熱硬化させた。この際、圧力3MPa、温度90℃で5分加熱した後、150℃で30分加熱とした。
次に、熱硬化後のこれらの封止用樹脂シートの熱伝導率の測定を行なった。熱伝導率は下記の式から求めた。結果を表1に示す。
(熱伝導率)=(熱拡散係数)×(比熱)×(比重)
(Measurement of thermal conductivity after thermosetting)
First, the sealing resin sheets of Examples and Comparative Examples were heated while being pressed by a parallel plate method, and were thermally cured. At this time, after heating at a pressure of 3 MPa and a temperature of 90 ° C. for 5 minutes, heating was performed at 150 ° C. for 30 minutes.
Next, the thermal conductivity of these sealing resin sheets after thermosetting was measured. The thermal conductivity was obtained from the following formula. The results are shown in Table 1.
(Thermal conductivity) = (thermal diffusion coefficient) x (specific heat) x (specific gravity)
<熱拡散係数>.
封止用樹脂シートを作製したのち、圧力3MPa、温度90℃で5分間加熱した後、150℃で30分加熱した。このサンプルを用いて、キセノンフラッシュ法熱測定装置(ネッチジャパン社製、LFA447 nanoflash)を用いて熱拡散係数を測定した。
<Thermal diffusion coefficient>.
After producing the sealing resin sheet, it was heated at a pressure of 3 MPa and a temperature of 90 ° C. for 5 minutes, and then heated at 150 ° C. for 30 minutes. Using this sample, the thermal diffusion coefficient was measured using a xenon flash method calorimeter (manufactured by Netch Japan Co., Ltd., LFA447 nanoflash).
<比熱>
DSC(TA instrument製、Q−2000)を用いてJIS−7123の規格に沿った測定方法によって求めた。
<Specific heat>
It calculated | required by the measuring method according to the specification of JIS-7123 using DSC (The product made from TA instrument, Q-2000).
<比重>
電子天秤(株式会社島津製作所製、AEL−200)を用いてアルキメデス法によって測定した。
<Specific gravity>
Measurement was performed by the Archimedes method using an electronic balance (manufactured by Shimadzu Corporation, AEL-200).
(封止性評価)
アルミニウム櫛形電極が形成された以下の仕様のSAWチップを下記ボンディング条件にてセラミック基板に実装して、セラミック基板及びセラミック基板に実装されたSAWチップを備えるSAWチップ実装基板を作製した。SAWチップとセラミック基板との間のギャップ幅は、20μmであった。
(Sealability evaluation)
A SAW chip having the following specifications on which an aluminum comb-shaped electrode was formed was mounted on a ceramic substrate under the following bonding conditions to produce a SAW chip mounting substrate including the ceramic substrate and the SAW chip mounted on the ceramic substrate. The gap width between the SAW chip and the ceramic substrate was 20 μm.
<SAWチップ>
チップサイズ:1.2mm角(厚さ150μm)
バンプ材質:Au(高さ20μm)
バンプ数:6バンプ
チップ数:100個(10個×10個)
<SAW chip>
Chip size: 1.2 mm square (thickness 150 μm)
Bump material: Au (height 20 μm)
Number of bumps: 6 bumps Number of chips: 100 (10 x 10)
<ボンディング条件>
装置:パナソニック電工(株)製
ボンディング条件:200℃、3N、1sec、超音波出力2W
<Bonding conditions>
Equipment: manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd. Bonding conditions: 200 ° C., 3N, 1 sec, ultrasonic output 2W
SAWチップ実装基板上に封止用樹脂シートを配置した。
次に、以下に示す条件下で、平行平板方式で真空プレスして、SAWチップを封止用樹脂シートに埋め込んだ。
A sealing resin sheet was disposed on the SAW chip mounting substrate.
Next, under the conditions shown below, the SAW chip was embedded in the sealing resin sheet by vacuum pressing using a parallel plate method.
<真空プレス条件>
温度:60℃
加圧力:4MPa
真空度:1.6kPa
プレス時間:1分
<Vacuum press conditions>
Temperature: 60 ° C
Applied pressure: 4 MPa
Degree of vacuum: 1.6 kPa
Press time: 1 minute
大気圧に開放した後、さらに、以下に示す条件で第一次熱硬化処理をした。 After opening to atmospheric pressure, a primary thermosetting treatment was further performed under the following conditions.
<第一次熱硬化処理条件>
温度:90℃
加圧力:3MPa
プレス時間:5分
<First thermosetting treatment conditions>
Temperature: 90 ° C
Applied pressure: 3 MPa
Press time: 5 minutes
得られた封止体を基板と封止樹脂(封止用樹脂シート)との界面で剥離させ、SAWチップの素子面を露出させた。その後、光学顕微鏡により観察した。SAWチップに対して封止用樹脂シートの追従性がよく、SAWチップと封止用樹脂シートとの間にボイドがない状態でSAWチップが封止されている場合を「○」、封止用樹脂シートの追従性が悪く、SAWチップと封止用樹脂シートとの間にボイドがある状態でSAWチップが封止されている場合を「×」として評価した。結果を表1に示す。 The obtained sealing body was peeled off at the interface between the substrate and the sealing resin (sealing resin sheet) to expose the element surface of the SAW chip. Then, it observed with the optical microscope. The sealing resin sheet has good followability with respect to the SAW chip, and the case where the SAW chip is sealed without a void between the SAW chip and the sealing resin sheet is indicated as “◯”. The case where the followability of the resin sheet was poor and the SAW chip was sealed with a void between the SAW chip and the sealing resin sheet was evaluated as “x”. The results are shown in Table 1.
11 中空封止用樹脂シート
11a 支持体
13 SAWチップ
16 封止体
18 中空パッケージ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1のフィラーは、方向によって熱伝導率が異なる熱的異方性を有する窒化ホウ素の結晶を、等方性を有するように凝集させた二次凝集体であり、
熱硬化後の熱伝導率が3W/m・K以上であることを特徴とする封止用樹脂シート。 Including a first filler and a second filler different from the first filler;
The first filler is a secondary aggregate obtained by agglomerating boron nitride crystals having thermal anisotropy having different thermal conductivities depending on directions so as to be isotropic,
A sealing resin sheet having a thermal conductivity of 3 W / m · K or more after thermosetting.
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