JP2020155534A - Sealing sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、封止用シート、詳しくは、電子素子を封止するための封止用シートに関する。 The present invention relates to a sealing sheet, specifically, a sealing sheet for sealing an electronic device.
従来、基板に実装された電子素子を封止用シートで封止して、電子素子パッケージを得ることが知られている。 Conventionally, it is known that an electronic element mounted on a substrate is sealed with a sealing sheet to obtain an electronic element package.
そのような封止用シートとして、例えば、最外層と最内層とを有し、最外層は、熱硬化性樹脂および無機充填材を含有する樹脂シートが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 As such a sealing sheet, for example, a resin sheet having an outermost layer and an innermost layer and containing a thermosetting resin and an inorganic filler as the outermost layer has been proposed (see, for example, Patent Document 1). .).
しかるに、樹脂シートを加熱押圧して電子素子を封止する際に、樹脂シートが大きく流動して、基板上に濡れ広がり、基板の外へ樹脂シートがはみ出す不具合が生じる。そうすると、樹脂シートによって、基板の周囲(例えば、プレス装置など)が汚染される。 However, when the resin sheet is heated and pressed to seal the electronic element, the resin sheet flows greatly, gets wet and spreads on the substrate, and the resin sheet protrudes to the outside of the substrate. Then, the resin sheet contaminates the periphery of the substrate (for example, a pressing device).
また、封止後の電子素子パッケージでは、基板と、硬化後の樹脂シートとの材質の相違によって、反りが発生する不具合が生じる。 Further, in the electronic device package after sealing, there is a problem that warpage occurs due to the difference in material between the substrate and the cured resin sheet.
本発明は、封止時における周囲への汚染の抑制と、封止後における反りの抑制とを両立することのできる封止用シートを提供する。 The present invention provides a sealing sheet capable of both suppressing contamination of the surroundings during sealing and suppressing warpage after sealing.
本発明[1]は、電子素子を封止するための封止用シートであり、前記電子素子を封止するときに、前記電子素子に接触する第1層と、外側に露出する第2層とを厚み方向一方側に向かって順に備え、前記第1層および前記第2層は、それぞれ、熱硬化性を有し、前記第1層の厚み方向他方面は、90℃において、前記第2層の厚み方向一方面よりも硬く、前記第2層の熱硬化後の弾性率は、前記第1層の熱硬化後の弾性率よりも大きい、封止用シートを含む。 The present invention [1] is a sealing sheet for sealing an electronic element, and when the electronic element is sealed, a first layer that comes into contact with the electronic element and a second layer that is exposed to the outside. The first layer and the second layer have thermosetting properties, respectively, and the other surface of the first layer in the thickness direction is the second layer at 90 ° C. A sealing sheet is included, which is harder than one surface in the thickness direction of the layer and has a thermosetting elasticity of the second layer larger than that of the first layer after thermosetting.
本発明[2]は、前記第2層の熱硬化前の弾性率は、前記第1層の熱硬化前の弾性率よりも小さい、[1]に記載の封止用シートを含む。 The present invention [2] includes the sealing sheet according to [1], wherein the elastic modulus of the second layer before thermosetting is smaller than the elastic modulus of the first layer before thermosetting.
本発明[3]は、前記第1層は、第1の熱硬化性樹脂および第1の熱可塑性樹脂を含有する第1の有機成分を含み、前記第2層は、第2の熱硬化性樹脂および第2の熱可塑性樹脂を含有する第2の有機成分を含み、第2の有機成分に対する第2の熱可塑性樹脂の質量割合が、第1の有機成分に対する第1の熱可塑性樹脂の質量割合よりも小さい、[1]または[2]に記載の封止用シートを含む。 In the present invention [3], the first layer contains a first organic component containing a first thermosetting resin and a first thermoplastic resin, and the second layer is a second thermosetting resin. The mass ratio of the second thermoplastic resin to the second organic component, which contains the resin and the second organic component containing the second thermoplastic resin, is the mass of the first thermoplastic resin to the first organic component. The sealing sheet according to [1] or [2], which is smaller than the ratio, is included.
本発明の封止用シートによれば、第1層の厚み方向他方面は、90℃において、第2層の厚み方向一方面よりも硬く、第2層の熱硬化後の弾性率は、第1層の熱硬化後の弾性率よりも大きいので、封止時における周囲への汚染の抑制と、封止後の反りの抑制とを両立することができる。 According to the sealing sheet of the present invention, the other surface in the thickness direction of the first layer is harder than the one surface in the thickness direction of the second layer at 90 ° C., and the elastic modulus of the second layer after thermosetting is the first. Since it is larger than the elastic modulus of one layer after thermosetting, it is possible to suppress both contamination of the surroundings at the time of sealing and suppression of warpage after sealing.
図1A−Bおよび図3−Cにおいて、紙面上下方向は、上下方向(厚み方向)である。紙面上側が、上側(厚み方向一方側)であり、紙面下側が、下側(厚み方向他方側)である。 In FIGS. 1A-B and 3-C, the vertical direction of the paper surface is the vertical direction (thickness direction). The upper side of the paper surface is the upper side (one side in the thickness direction), and the lower side of the paper surface is the lower side (the other side in the thickness direction).
図1Aおよび図3Aに示すように、本発明の一実施形態である封止用シート1は、基板50と電子素子51とを備える電子部材に対して、電子素子51を封止するための電子素子封止用シートである。
As shown in FIGS. 1A and 3A, the
また、封止用シート1は、後述する電子素子パッケージ7を製造するための部品であって、電子素子パッケージ7そのものではなく、封止用シート1は、電子素子51、および、電子素子51を実装する基板50を含まず、具体的には、部品単独で流通し、産業上利用可能な部材である。
Further, the
なお、封止用シート1は、電子素子51を封止した後の封止シート8(図3Bおよび図3C)ではなく、つまり、電子素子51を封止する前のシートである。
The
図1Aに示すように、封止用シート1は、厚み方向に直交する方向(面方向)に延びる略板形状(フィルム形状)を有する。
As shown in FIG. 1A, the
封止用シート1は、第1層2と、第2層3とを上側に向かって順に備える。すなわち、封止用シート1は、第1層2と、第1層2の上面に配置される第2層3とを備える。封止用シート1は、好ましくは、第1層2と、第2層3とのみからなる。
The
第1層2は、封止用シート1の下面(厚み方向他方側の表面)を形成する下層である。第1層2は、面方向に延びる略板形状を有する。第1層2は、後述するが、封止用シート1が電子素子51(図3A参照)を封止しようするときに、電子素子51に接触させる接触層である。
The
第1層2の材料は、例えば、第1の有機成分と、第1の無機充填材とを含有する第1組成物である。
The material of the
第1の有機成分は、第1の熱硬化性樹脂と、第1の熱可塑性樹脂とを含有する。 The first organic component contains a first thermosetting resin and a first thermoplastic resin.
第1の熱硬化性樹脂は、電子素子51を封止するときの加熱により一旦軟化し、さらには、溶融して流動し、さらなる加熱によって、硬化する樹脂である。
The first thermosetting resin is a resin that is once softened by heating when sealing the
また、第1の熱硬化性樹脂は、電子素子51を封止する前の第1層2においてBステージであって、Cステージではない(つまり、完全硬化前の状態である)。
Further, the first thermosetting resin has a B stage in the
第1の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ビニルエステル樹脂、シアノエステル樹脂、マレイミド樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。これら第1の熱硬化性樹脂は、単独使用または2種類以上を併用することができる。第1の熱硬化性樹脂として、耐熱性などの観点から、好ましくは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が挙げられ、より好ましくは、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の併用が挙げられる。 Examples of the first thermosetting resin include epoxy resin, phenol resin, melamine resin, vinyl ester resin, cyano ester resin, maleimide resin, and silicone resin. These first thermosetting resins can be used alone or in combination of two or more. As the first thermosetting resin, an epoxy resin and a phenol resin are preferably mentioned from the viewpoint of heat resistance and the like, and a combined use of the epoxy resin and the phenol resin is more preferable.
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂などの2官能エポキシ樹脂、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂などの3官能以上の多官能エポキシ樹脂などが挙げられる。これらエポキシ樹脂は、単独で使用または2種以上を併用することができる。好ましくは、2官能エポキシ樹脂、より好ましくは、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が挙げられる。 Examples of the epoxy resin include bifunctional epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, modified bisphenol A type epoxy resin, modified bisphenol F type epoxy resin, and biphenyl type epoxy resin, for example, phenol novolac type epoxy. Examples thereof include trifunctional or higher functional epoxy resins such as resins, cresol novolac type epoxy resins, trishydroxyphenylmethane type epoxy resins, tetraphenylol ethane type epoxy resins, and dicyclopentadiene type epoxy resins. These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more. A bifunctional epoxy resin is preferable, and a bisphenol F type epoxy resin is more preferable.
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、230g/eq.以下、好ましくは、210g/eq.以下であり、また、例えば、10g/eq.以上、好ましくは、50g/eq.以上である。 The epoxy equivalent of the epoxy resin is, for example, 230 g / eq. Hereinafter, preferably 210 g / eq. And, for example, 10 g / eq. As mentioned above, preferably 50 g / eq. That is all.
エポキシ樹脂の軟化点は、例えば、50℃以上、好ましくは、70℃以上であり、また、例えば、110℃以下、好ましくは、90℃以下である。 The softening point of the epoxy resin is, for example, 50 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, and for example, 110 ° C. or lower, preferably 90 ° C. or lower.
エポキシ樹脂の割合は、第1の熱硬化性樹脂に対して、例えば、40質量%以上、好ましくは、60質量%以上であり、また、例えば、90質量%以下、好ましくは、70質量%以下である。 The proportion of the epoxy resin is, for example, 40% by mass or more, preferably 60% by mass or more, and for example, 90% by mass or less, preferably 70% by mass or less, based on the first thermosetting resin. Is.
フェノール樹脂は、エポキシ樹脂とともに硬化する樹脂である。フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、フェノールビフェニレン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、レゾール樹脂などの3官能以上の多官能フェノール樹脂が挙げられる。これらフェノール樹脂は、単独で使用または2種以上を併用することができる。好ましくは、フェノールノボラック樹脂が挙げられる。 Phenolic resin is a resin that cures with epoxy resin. Examples of the phenolic resin include trifunctional or higher functional phenolic resins such as phenol novolac resin, cresol novolac resin, phenol aralkyl resin, phenol biphenylene resin, dicyclopentadiene type phenol resin, and resol resin. These phenolic resins can be used alone or in combination of two or more. Preferably, a phenol novolac resin is used.
フェノール樹脂の水酸基当量は、例えば、230g/eq.以下、好ましくは、210g/eq.以下であり、また、例えば、10g/eq.以上、好ましくは、50g/eq.以上である。 The hydroxyl group equivalent of the phenol resin is, for example, 230 g / eq. Hereinafter, preferably 210 g / eq. And, for example, 10 g / eq. As mentioned above, preferably 50 g / eq. That is all.
フェノール樹脂の軟化点は、例えば、40℃以上、好ましくは、50℃以上であり、また、例えば、90℃以下、好ましくは、70℃以下である。 The softening point of the phenol resin is, for example, 40 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher, and for example, 90 ° C. or lower, preferably 70 ° C. or lower.
フェノール樹脂の割合は、第1の熱硬化性樹脂に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、30質量%以上であり、また、例えば、60質量%以下、好ましくは、40質量%以下である。 The proportion of the phenol resin is, for example, 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, and for example, 60% by mass or less, preferably 40% by mass or less, based on the first thermosetting resin. Is.
エポキシ樹脂とフェノール樹脂との割合は、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、例えば、0.7当量以上、1.5当量以下、好ましくは、0.9当量以上、1.2当量以下となるように、調整される。 The ratio of the epoxy resin to the phenol resin is such that the total number of hydroxyl groups in the phenol resin is, for example, 0.7 equivalents or more and 1.5 equivalents or less, preferably 0, with respect to 1 equivalent of the epoxy groups in the epoxy resin. It is adjusted so that it is 9 equivalents or more and 1.2 equivalents or less.
第1の熱硬化性樹脂の割合は、第1の有機成分に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、また、例えば、50質量%以下、好ましくは、40質量%以下である。第1の熱硬化性樹脂の割合は、第1組成物に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは、2質量%以上であり、また、例えば、10質量%以下、好ましくは、5質量%以下である。 The ratio of the first thermosetting resin is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and for example, 50% by mass or less, preferably 40% by mass, based on the first organic component. It is mass% or less. The ratio of the first thermosetting resin to the first composition is, for example, 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and for example, 10% by mass or less, preferably 5% by mass. % Or less.
第1の熱可塑性樹脂は、加熱によって軟化する樹脂である一方、熱硬化しない樹脂である。 The first thermoplastic resin is a resin that is softened by heating, but is not thermosetting.
第1の熱可塑性樹脂としては、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂(6−ナイロンや6,6−ナイロンなど)、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、飽和ポリエステル樹脂(PETなど)、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体などが挙げられる。好ましくは、アクリル樹脂が挙げられる。 Examples of the first thermoplastic resin include natural rubber, butyl rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, polybutadiene resin, and the like. Polycarbonate resin, thermoplastic polyimide resin, polyamide resin (6-nylon, 6,6-nylon, etc.), phenoxy resin, acrylic resin, saturated polyester resin (PET, etc.), polyamideimide resin, fluororesin, styrene-isobutylene-styrene block Examples thereof include copolymers. Acrylic resin is preferable.
アクリル樹脂としては、例えば、直鎖または分岐のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの1種または2種以上をモノマー成分とし、そのモノマー成分を重合することにより得られるアクリル系重合体などが挙げられる。なお、「(メタ)アクリル」は、「アクリルおよび/またはメタクリル」を表す。 The acrylic resin includes, for example, an acrylic polymer obtained by polymerizing one or more (meth) acrylic acid alkyl esters having a linear or branched alkyl group as monomer components. Can be mentioned. In addition, "(meth) acrylic" represents "acrylic and / or methacrylic".
アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、t−ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、ヘキシル、へプチル、シクロヘキシル、2−エチルヘキシル、オクチル、イソオクチル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシル、ウンデシル、ラウリル、トリデシル、テトラデシル、ステアリル、オクタデシル、ドデシルなどの炭素数1〜20のアルキル基が挙げられる。好ましくは、炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, hexyl, heptyl, cyclohexyl, 2-ethylhexyl, octyl, isooctyl, nonyl, isononyl, decyl, Alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as isodecyl, undecyl, lauryl, tridecyl, tetradecyl, stearyl, octadecyl, and dodecyl can be mentioned. Preferred are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
アクリル系重合体は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとその他のモノマー(共重合性モノマー)との共重合体であってもよい。 The acrylic polymer may be a copolymer of a (meth) acrylic acid alkyl ester and another monomer (copolymerizable monomer).
その他のモノマー(共重合性モノマー)としては、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのグリシジル基含有モノマー、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、クロトン酸などカルボキシル基含有モノマー、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物モノマー、例えば、(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または(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などのヒドロキシル基含有モノマー、例えば、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、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどリン酸基含有モノマー、例えば、スチレンモノマー、例えば、アクリロニトリルなどが挙げられる。これらモノマーは、単独で使用または2種以上を併用することができる。これらの中でも、好ましくは、カルボキシル基含有モノマーが挙げられる。 Examples of other monomers (copolymerizable monomers) include glycidyl group-containing monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, such as acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid. , Carboxyl group-containing monomers such as crotonic acid, eg, acid anhydride monomers such as maleic anhydride, itaconic anhydride, eg 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) 4-Hydroxybutyl acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate or (4-4-hydroxylauryl) Hydroxyl group-containing monomers such as hydroxymethylcyclohexyl) -methylacrylate, such as styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methyl propane sulfonic acid, (meth) acrylamide propane sulfonic acid, sulfopropyl (meth). ) A sulfonic acid group-containing monomer such as acrylate and (meth) acrylic oxynaphthalene sulfonic acid, for example, a phosphoric acid group-containing monomer such as 2-hydroxyethylacryloyl phosphate, for example, a styrene monomer, for example, acrylonitrile and the like. These monomers can be used alone or in combination of two or more. Among these, a carboxyl group-containing monomer is preferably used.
第1の熱可塑性樹脂のガラス転移点(Tg)は、例えば、30℃以下、好ましくは、0℃以下、より好ましくは、−5℃以下であり、また、例えば、−50℃以上である。Tgが上記上限以下であれば、封止時に、封止用シート1が複数の電子素子51間の隙間に浸入しやすくなり、埋め込み性に優れる。
The glass transition point (Tg) of the first thermoplastic resin is, for example, 30 ° C. or lower, preferably 0 ° C. or lower, more preferably −5 ° C. or lower, and for example, −50 ° C. or higher. When Tg is not more than the above upper limit, the sealing
ガラス転移点は、動的粘弾性測定装置(DMA、周波数1Hz、昇温速度10℃/min)を用いて測定される損失正接(tanδ)の極大値により得られる。
The glass transition point is obtained by the maximum value of the loss tangent (tan δ) measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DMA,
第1の熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、例えば、10万以上、好ましくは、30万以上であり、また、例えば、100万以下である。なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトフラフィー(GPC)により、標準ポリスチレン換算値に基づいて測定される。 The weight average molecular weight of the first thermoplastic resin is, for example, 100,000 or more, preferably 300,000 or more, and for example, 1 million or less. The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC) based on a standard polystyrene conversion value.
第1の熱可塑性樹脂の割合は、第1の有機成分に対して、例えば、40質量%以上、好ましくは、50質量%以上、より好ましくは、55質量%以上であり、また、例えば、90質量%以下、好ましくは、80質量%以下、より好ましくは、65質量%以下である。第1の熱可塑性樹脂の割合は、第1組成物に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは、5質量%以上であり、また、例えば、30質量%以下、好ましくは、20質量%以下である。 The ratio of the first thermoplastic resin is, for example, 40% by mass or more, preferably 50% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, and, for example, 90% by mass or more, based on the first organic component. It is mass% or less, preferably 80 mass% or less, and more preferably 65 mass% or less. The ratio of the first thermoplastic resin to the first composition is, for example, 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and for example, 30% by mass or less, preferably 20% by mass. It is as follows.
第1の有機成分は、第1の熱硬化性樹脂および第1の熱可塑性樹脂以外に、第1のシランカップリング剤などのその他の有機成分を含有していてもよい。好ましくは、第1の有機成分が第1のシランカップリング剤を含有する。これにより、樹脂全体の粘度が下がり、樹脂流動性が向上して、電子素子51への埋め込み性が良好となる。
The first organic component may contain other organic components such as a first silane coupling agent in addition to the first thermosetting resin and the first thermoplastic resin. Preferably, the first organic component contains a first silane coupling agent. As a result, the viscosity of the entire resin is lowered, the fluidity of the resin is improved, and the embedding property in the
第1のシランカップリング剤としては、例えば、ビニル基含有シランカップリング剤、エポキシ基含有シランカップリング剤、スチリル基含有シランカップリング剤、(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤、アミノ基含有シランカップリング剤、イソシアヌレート基含有シランカップリング剤、メルカプト基含有シランカップリング剤などが挙げられ、好ましくは、エポキシ基含有シランカップリング剤が挙げられる。 Examples of the first silane coupling agent include a vinyl group-containing silane coupling agent, an epoxy group-containing silane coupling agent, a styryl group-containing silane coupling agent, a (meth) acrylic group-containing silane coupling agent, and an amino group-containing agent. Examples thereof include a silane coupling agent, an isocyanurate group-containing silane coupling agent, and a mercapto group-containing silane coupling agent, and an epoxy group-containing silane coupling agent is preferable.
エポキシ基含有シランカップリング剤としては、例えば、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。好ましくは、反応性の観点から、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。 Examples of the epoxy group-containing silane coupling agent include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-glyci. Examples thereof include sidoxylpropylmethyldiethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. Preferably, from the viewpoint of reactivity, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane can be mentioned.
第1のシランカップリング剤の割合は、第1の有機成分に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは、5質量%以上であり、また、例えば、20質量%以下、好ましくは、15質量%以下である。第1のシランカップリング剤の割合は、第1組成物に対して、例えば、0.1質量%以上、好ましくは、0.5質量%以上であり、また、例えば、5質量%以下、好ましくは、3質量%以下である。 The ratio of the first silane coupling agent to the first organic component is, for example, 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and for example, 20% by mass or less, preferably 15. It is mass% or less. The ratio of the first silane coupling agent to the first composition is, for example, 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and for example, 5% by mass or less, preferably 5% by mass or less. Is 3% by mass or less.
第1の有機成分の割合は、第1組成物に対して、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、また、例えば、50質量%以下、好ましくは、35質量%以下、より好ましくは、20質量%以下である。 The ratio of the first organic component to the first composition is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and for example, 50% by mass or less, preferably 35% by mass or less. , More preferably, it is 20% by mass or less.
第1の無機充填材としては、例えば、石英ガラス、タルク、シリカ(溶融シリカや結晶性シリカなど)、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。これら無機充填材は、単独使用または2種類以上を併用することができる。無機充填材として、好ましくは、シリカ、アルミナが挙げられ、より好ましくは、シリカが挙げられる。 Examples of the first inorganic filler include quartz glass, talc, silica (molten silica, crystalline silica, etc.), alumina, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride and the like. These inorganic fillers can be used alone or in combination of two or more. As the inorganic filler, silica and alumina are preferable, and silica is more preferable.
第1の無機充填材の寸法は、特に限定されず、具体的には、平均粒子径が、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.2μm以上であり、また、例えば、20μm以下、好ましくは、15μm以下である。また、平均粒子径が異なる2種以上の無機充填材を併用することができる。このような無機充填材は、例えば、特開2016−162909号公報などに記載されている。 The size of the first inorganic filler is not particularly limited, and specifically, the average particle size is, for example, 0.1 μm or more, preferably 0.2 μm or more, and for example, 20 μm or less, preferably. Is 15 μm or less. Further, two or more kinds of inorganic fillers having different average particle diameters can be used in combination. Such an inorganic filler is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-162909.
第1の無機充填材の割合は、第1組成物に対して、例えば、50質量%以上、好ましくは、65質量%以上、より好ましくは、80質量%以上であり、また、例えば、95質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。第1の無機充填材の割合が上記範囲であれば、電子素子パッケージ7(後述)において、耐熱信頼性を向上させることができる。 The ratio of the first inorganic filler to the first composition is, for example, 50% by mass or more, preferably 65% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and for example, 95% by mass. % Or less, preferably 90% by mass or less. When the ratio of the first inorganic filler is in the above range, the heat resistance and reliability can be improved in the electronic device package 7 (described later).
また、第1組成物は、硬化促進剤、および、顔料を含有していてもよい。 In addition, the first composition may contain a curing accelerator and a pigment.
硬化促進剤は、加熱によって、熱硬化性樹脂の硬化を促進する触媒(熱硬化触媒)である。硬化促進剤としては、例えば、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシジメチルイミダゾール(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(2P4MHZ)などのイミダゾール化合物、例えば、有機リン系化合物などが挙げられる。好ましくは、イミダゾール化合物が挙げられる。また、上記したイミダゾール化合物をゲストとし、ヒドロキシイソフタル酸(HIPA)などをホストする包接化合物も挙げられる。なお、包接化合物は、例えば、特開2012−232994号公報に記載される。これら硬化促進剤は、単独使用または2種類以上を併用することができる。 The curing accelerator is a catalyst (thermosetting catalyst) that accelerates the curing of a thermosetting resin by heating. Examples of the curing accelerator include imidazole compounds such as 2-phenyl-4,5-dihydroxydimethylimidazole (2PHZ-PW) and 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (2P4MHZ), for example, organic phosphorus. Examples include system compounds. Preferably, an imidazole compound is mentioned. In addition, clathrate compounds in which the above-mentioned imidazole compound is used as a guest and hydroxyisophthalic acid (HIPA) or the like is hosted can also be mentioned. The clathrate compound is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-232994. These curing accelerators can be used alone or in combination of two or more.
硬化促進剤の割合は、第1の熱硬化性樹脂100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上であり、また、例えば、5質量部以下である。 The ratio of the curing accelerator is, for example, 0.1 part by mass or more and, for example, 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the first thermosetting resin.
顔料としては、例えば、カーボンブラックなどの黒色顔料が挙げられる。顔料の平均粒子径は、例えば、0.001μm以上、1μm以下である。これら顔料は、単独使用または2種類以上を併用することができる。 Examples of the pigment include a black pigment such as carbon black. The average particle size of the pigment is, for example, 0.001 μm or more and 1 μm or less. These pigments can be used alone or in combination of two or more.
顔料の割合は、第1組成物に対して、例えば、0.1質量%以上であり、また、例えば、5質量%以下である。 The proportion of the pigment is, for example, 0.1% by mass or more and, for example, 5% by mass or less with respect to the first composition.
さらに、第1組成物は、上記した成分以外の添加剤を適宜の割合で含有することができる。 Further, the first composition can contain additives other than the above-mentioned components in an appropriate ratio.
第1層2の厚みT1は、例えば、10μm以上、好ましくは、50μm以上、また、例えば、200μm以下、好ましくは、100μm以下である。
The thickness T1 of the
第2層3は、封止用シート1の上面(厚み方向一方側の表面)を形成する上層である。第2層3は、面方向に延びる略板形状を有する。第2層3は、第1層2の上面全面に配置されている。第2層3は、後述するが、封止用シート1が電子素子51を封止するときに、外側(上側)に露出する露出層である。なお、第2層3は、好ましくは、電子素子51に接触しない非接触層である。
The
第2層3の材料は、第2の有機成分と、第2の無機充填材とを含有する第2組成物である。
The material of the
第2の有機成分は、第2の熱硬化性樹脂と、第2の熱可塑性樹脂とを含有する。 The second organic component contains a second thermosetting resin and a second thermoplastic resin.
第2の熱硬化性樹脂としては、第1の熱硬化性樹脂で例示したものと同様の熱硬化性樹脂が挙げられる。第2の熱硬化性樹脂として、好ましくは、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂が挙げられ、具体的には、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の併用が挙げられる。 Examples of the second thermosetting resin include the same thermosetting resins as those exemplified in the first thermosetting resin. The second thermosetting resin preferably includes an epoxy resin and a phenol resin, and specific examples thereof include a combined use of an epoxy resin and a phenol resin.
エポキシ樹脂の割合は、第2の熱硬化性樹脂に対して、例えば、40質量%以上、好ましくは、60質量%以上であり、また、例えば、90質量%以下、好ましくは、70質量%以下である。 The ratio of the epoxy resin to the second thermosetting resin is, for example, 40% by mass or more, preferably 60% by mass or more, and for example, 90% by mass or less, preferably 70% by mass or less. Is.
フェノール樹脂の割合は、第2の熱硬化性樹脂に対して、例えば、10質量%以上、好ましくは、30質量%以上であり、また、例えば、60質量%以下、好ましくは、40質量%以下である。 The proportion of the phenol resin is, for example, 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, and for example, 60% by mass or less, preferably 40% by mass or less, based on the second thermosetting resin. Is.
エポキシ樹脂とフェノール樹脂との割合は、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、例えば、0.7当量以上、1.5当量以下、好ましくは、0.9当量以上、1.2当量以下となるように、調整される。 The ratio of the epoxy resin to the phenol resin is such that the total number of hydroxyl groups in the phenol resin is, for example, 0.7 equivalents or more and 1.5 equivalents or less, preferably 0, with respect to 1 equivalent of the epoxy groups in the epoxy resin. It is adjusted so that it is 9 equivalents or more and 1.2 equivalents or less.
第2の熱硬化性樹脂の割合は、第2の有機成分に対して、例えば、60質量%以上、好ましくは、70質量%以上であり、また、例えば、95質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。第2の熱硬化性樹脂の割合は、第2組成物に対して、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、また、例えば、25質量%以下、好ましくは、15質量%以下である。 The ratio of the second thermosetting resin is, for example, 60% by mass or more, preferably 70% by mass or more, and, for example, 95% by mass or less, preferably 90% by mass, based on the second organic component. It is mass% or less. The ratio of the second thermosetting resin to the second composition is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and for example, 25% by mass or less, preferably 15% by mass. % Or less.
第2の熱可塑性樹脂としては、第1の熱可塑性樹脂で例示したものと同様の熱可塑性樹脂が挙げられる。好ましくは、アクリル樹脂が挙げられる。 Examples of the second thermoplastic resin include the same thermoplastic resins as those exemplified in the first thermoplastic resin. Acrylic resin is preferable.
第2の熱可塑性樹脂の割合は、第2の有機成分に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは、3質量%以上、より好ましくは、5質量%以上であり、また、例えば、40質量%以下、好ましくは、30質量%以下、より好ましくは、20質量%以下である。第2の熱可塑性樹脂の割合は、第2組成物に対して、例えば、0.1質量%以上、好ましくは、0.5質量%以上であり、また、例えば、10質量%以下、好ましくは、5質量%以下である。 The ratio of the second thermoplastic resin to the second organic component is, for example, 1% by mass or more, preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and for example, 40. It is mass% or less, preferably 30 mass% or less, and more preferably 20 mass% or less. The ratio of the second thermoplastic resin to the second composition is, for example, 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and for example, 10% by mass or less, preferably 10% by mass or less. 5, 5% by mass or less.
好ましくは、第2の有機成分に対する第2の熱可塑性樹脂の質量割合A2が、第1の有機成分に対する第1の熱可塑性樹脂の質量割合A1よりも小さい。具体的には、これらの質量割合の差(A1−A2)が、例えば、25質量%以上、好ましくは、40質量%以上であり、また、例えば、60質量%以下、好ましくは、50質量%以下である。上記差が上記範囲であれば、より確実に、第1層2の下面が、第2層3の上面よりも硬く、かつ、第2層3の熱硬化後の弾性率が、第1層2の熱硬化後の弾性率よりも大きくすることができる。
Preferably, the mass ratio A2 of the second thermoplastic resin to the second organic component is smaller than the mass ratio A1 of the first thermoplastic resin to the first organic component. Specifically, the difference in these mass ratios (A1-A2) is, for example, 25% by mass or more, preferably 40% by mass or more, and for example, 60% by mass or less, preferably 50% by mass. It is as follows. When the above difference is within the above range, the lower surface of the
第2の有機成分は、第2の熱硬化性樹脂および第2の熱可塑性樹脂以外に、第2のシランカップリング剤などのその他の有機成分を含有していてもよい。好ましくは、第2の有機成分が、第2のシランカップリング剤を含有する。これにより、樹脂全体の粘度が下がり、樹脂流動性が向上して、電子素子51への埋め込み性が良好となる。
In addition to the second thermosetting resin and the second thermoplastic resin, the second organic component may contain other organic components such as a second silane coupling agent. Preferably, the second organic component contains a second silane coupling agent. As a result, the viscosity of the entire resin is lowered, the fluidity of the resin is improved, and the embedding property in the
第2のシランカップリング剤としては、第1のシランカップリング剤で例示したものと同様のシランカップリング剤が挙げられる。好ましくは、エポキシ基含有シランカップリング剤が挙げられる。 Examples of the second silane coupling agent include the same silane coupling agents as those exemplified in the first silane coupling agent. Preferably, an epoxy group-containing silane coupling agent is used.
第2のシランカップリング剤の割合は、第2の有機成分に対して、例えば、1質量%以上、好ましくは、5質量%以上であり、また、例えば、20質量%以下、好ましくは、15質量%以下である。第2のシランカップリング剤の割合は、第2組成物に対して、例えば、0.1質量%以上、好ましくは、0.5質量%以上であり、また、例えば、5質量%以下、好ましくは、3質量%以下である。 The ratio of the second silane coupling agent to the second organic component is, for example, 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and for example, 20% by mass or less, preferably 15. It is mass% or less. The ratio of the second silane coupling agent to the second composition is, for example, 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, and for example, 5% by mass or less, preferably 5% by mass or less. Is 3% by mass or less.
第2の有機成分の割合は、第2組成物に対して、例えば、5質量%以上、好ましくは、10質量%以上であり、また、例えば、50質量%以下、好ましくは、35質量%以下、より好ましくは、20質量%以下である。 The ratio of the second organic component to the second composition is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and for example, 50% by mass or less, preferably 35% by mass or less. , More preferably, it is 20% by mass or less.
第2の無機充填材としては、第1無機充填材で例示したものと同様の無機充填材が挙げられる。好ましくは、シリカが挙げられる。 Examples of the second inorganic filler include the same inorganic fillers as those exemplified in the first inorganic filler. Preferred is silica.
第2の無機充填材の割合は、第2組成物に対して、例えば、50質量%以上、好ましくは、65質量%以上、より好ましくは、80質量%以上であり、また、例えば、95質量%以下、好ましくは、90質量%以下である。第2の無機充填材の割合が上記範囲であれば、電子素子パッケージ7(後述)において、耐熱信頼性を向上させることができる。 The ratio of the second inorganic filler to the second composition is, for example, 50% by mass or more, preferably 65% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and for example, 95% by mass. % Or less, preferably 90% by mass or less. When the ratio of the second inorganic filler is within the above range, the heat resistance and reliability can be improved in the electronic device package 7 (described later).
また、第2組成物に対する第2の無機充填材の割合C2(質量%)と、第1組成物に対する第1の無機充填材の割合C1(質量%)との比[C2/C1]は、例えば、0.5以上、好ましくは、0.8以上であり、また、例えば、2.0以下、好ましくは、1.3以下である。上記比が上記範囲であれば、電子素子パッケージ7(後述)において、第1層2と第2層3との界面のクラックを抑制することができる。
The ratio [C2 / C1] of the ratio C2 (mass%) of the second inorganic filler to the second composition and the ratio C1 (mass%) of the first inorganic filler to the first composition is For example, it is 0.5 or more, preferably 0.8 or more, and for example, 2.0 or less, preferably 1.3 or less. When the above ratio is within the above range, cracks at the interface between the
第2組成物は、第1組成物で例示した硬化促進剤、顔料などを適宜の割合で含有していてもよい。 The second composition may contain the curing accelerator, the pigment and the like exemplified in the first composition in an appropriate ratio.
第2層3の厚みT2は、例えば、50μm以上、好ましくは、100μm以上、より好ましくは、150μm以上であり、また、例えば、1000μm以下、好ましくは、500μm以下、より好ましくは、300μm以下である。
The thickness T2 of the
第1層2の厚みT1に対する第2層3の厚みT2の比(T2/T1)は、例えば、1以上、好ましくは、1.5以上、より好ましくは、2以上であり、また、例えば、10以下、好ましくは、5以下、より好ましくは、4以下である。上記比が上記範囲内であれば、はみ出しをより確実に抑制することができる。
The ratio (T2 / T1) of the thickness T2 of the
封止用シート1において、第1層2の下面(厚み方向他方面)は、90℃において、第2層3の上面(厚み方向一方面)よりも硬い。つまり、第2層3の上面は、90℃において、第1層2の下面よりも柔らかい。換言すると、第1層2の下面は、90℃において、第2層3の上面よりも凹みにくい。
In the
具体的には、図2Aの鉄球落下試験に示すように、封止用シート1を、第1層2が上側になるように、加熱台10に配置し、封止用シート1を90℃に加熱し、続いて、第1層2の表面(下面)に鉄球11を落下させる。その際に、図2Bに示すように、第1層2の表面に形成された凹み量(深さ)を、D1とする。また、同様に、封止用シート1を、第2層3が上側になるように、加熱台10に配置し、封止用シート1を90℃に加熱し、続いて、第2層3の表面(上面)に鉄球11を落下させる。その際に、第2層3の表面に形成された凹み量(深さ)を、D2とする。この場合において、第1層2の凹み量D1が、第2層3の凹み量D2よりも小さい。すなわち、D1<D2を満たす。
Specifically, as shown in the iron ball drop test of FIG. 2A, the sealing
具体的には、鉄球落下試験による凹み量D1は、例えば、80μm未満、好ましくは、65μm以下であり、また、例えば、10μm以上、好ましくは、30μm以上である。 Specifically, the dent amount D1 in the iron ball drop test is, for example, less than 80 μm, preferably 65 μm or less, and for example, 10 μm or more, preferably 30 μm or more.
鉄球落下試験による凹み量D2は、例えば、80μm以上、好ましくは、100μm以上であり、また、例えば、200μm以下、好ましくは、160μm以下である。 The dent amount D2 in the iron ball drop test is, for example, 80 μm or more, preferably 100 μm or more, and for example, 200 μm or less, preferably 160 μm or less.
鉄球のサイズは、直径18mm、その重さは、21.7gであり、落下高さは、10cmである。詳しくは、実施例にて説明する。 The size of the iron ball is 18 mm in diameter, its weight is 21.7 g, and its drop height is 10 cm. Details will be described in Examples.
90℃において、第1層2が第2層3よりも硬いと、封止用シート1を加熱して、電子素子1を封止する際に、封止用シート1のはみ出しを抑制することができる。したがって、電子素子パッケージ7の周辺の汚染を抑制することができる。
If the
封止用シート1において、第2層3の弾性率(すなわち、熱硬化前の第2層3の弾性率)は、好ましくは、第1層2の弾性率(すなわち、熱硬化前の第1層2の弾性率)よりも小さい。
In the
第2層3の弾性率は、例えば、3.0×10−3GPa未満、好ましくは、2.5×10−3GPa以下であり、また、例えば、1.0×10−5GPa以上、好ましくは、1.0×10−4GPa以上である。
The elastic modulus of the
第1層2の弾性率は、例えば、3.0×10−3GPa以上、好ましくは、4.0×10−3GPa以上であり、また、例えば、1.0×10−1GPa以下、好ましくは、1.0×10−2GPa以下である。
The elastic modulus of the
第1層2の弾性率に対する第2層3の弾性率の比(第2層/第1層)は、例えば、1.0未満であり、好ましくは、0.8以下であり、また、例えば、0.1以上、好ましくは、0.3以上である。
The ratio of the elastic modulus of the
弾性率は、押し込み弾性率であって、例えば、各層(第1層または第2層)の表面に対して押し込み試験を室温(25℃)で実施することにより測定され、具体的には、超微小硬度計を用いる。詳しくは、実施例にて説明する。 The elastic modulus is the indentation elastic modulus, which is measured, for example, by performing an indentation test on the surface of each layer (first layer or second layer) at room temperature (25 ° C.), and specifically, super Use a microhardness meter. Details will be described in Examples.
封止用シート1において、第2層3の弾性率が、第1層2の弾性率より小さいと、封止用シート1のはみ出しをより一層抑制することができる。
In the
封止用シート1を製造するには、図1Bに示すように、第1層2および第2層3のそれぞれを準備する。
To manufacture the sealing
例えば、第1組成物を溶媒(例えば、メチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチルなど)に溶解および/または分散させて、第1ワニスを調製し、これを、仮想線で示す第1剥離シート4に塗布し、乾燥させる。これによって、第1層2を、第1剥離シート4に支持された状態で、準備する。
For example, the first composition is dissolved and / or dispersed in a solvent (eg, methyl ethyl ketone, toluene, ethyl acetate, etc.) to prepare a first varnish, which is applied to the
第2組成物を溶媒に溶解および/または分散させて、第2ワニスを調製し、これを、仮想線で示す第2剥離シート5に塗布し、乾燥させる。これによって、第2層3を、第2剥離シート5に支持された状態で、準備する。
The second composition is dissolved and / or dispersed in a solvent to prepare a second varnish, which is applied to the
また、ワニスを調製せず、混練押出によって、第1層2および/または第2層3を準備することもできる。
It is also possible to prepare the
第1層2における第1の熱硬化性樹脂、および、第2層3における第2の熱硬化性樹脂は、例えば、Bステージである。
The first thermosetting resin in the
その後、第1層2および第2層3を貼り合わせる。
After that, the
次に、この封止用シート1を用いて、電子素子51を封止して、電子素子パッケージ7を製造する方法を、図3A−Cを参照して説明する。なお、電子素子51、電子素子パッケージ7およびその製造方法は、特開2016−162909号公報にも記載されている。
Next, a method of sealing the
図3Aに示すように、まず、電子素子51を準備する。
As shown in FIG. 3A, first, the
電子素子51は、面方向に延びる略平板形状を有する。電子素子51としては、特に限定されず、種々の電子素子が挙げられ、例えば、中空型電子素子、半導体素子などが挙げられる。電子素子51は、基板50の上面に対向するように複数実装されている。複数の電子素子51は、例えば、基板50に対してフリップチップ実装されている。この場合には、複数の電子素子51の下面に設けられる電極(図示せず)が、基板50の上面に設けられる端子(図示せず)と電気的に接続される。また、電子素子51に対して、図示しない接着層(ダイボンディングフィルムなど)を介してダイボンディングされていてもよい。
The
電子素子51を準備するには、電子素子51と、電子素子51を実装する基板50とを備える電子素子実装基板55を準備する。
To prepare the
基板50は、例えば、プリント配線基板などである。基板50は、面方向に延びる略平板形状を有する。基板50は、平面視において、複数の電子素子51を囲む大きさを有する。基板50は、その上面に、電子素子51と電気的に接続する端子(図示せず)を有する。基板50は、例えば、セラミック板、ガラスエポキシ板などから構成されている。
The
次いで、封止用シート1を準備する。
Next, the sealing
封止用シート1の大きさは、複数の電子素子51をまとめて封止できる大きさに調整されており、つまり、厚み方向に投影したときに、複数の電子素子51の全てを包含する大きさを有する。
The size of the sealing
図3Bに示すように、次いで、封止用シート1によって電子素子51を封止する。
As shown in FIG. 3B, the
例えば、図3Bの仮想線で示す下板98および上板99を備える平板プレス97を用いて、封止用シート1で電子素子51を封止する。
For example, the
電子素子実装基板55を、下板98に配置する。具体的には、基板50の下面を、下板98の上面に載置する。
The electronic
続いて、封止用シート1を電子素子実装基板55に配置する。具体的には、第1層2を複数の電子素子51の上面に接触させる。一方、第2層3は、上側に面する。この際、第1剥離シート4が第1層2を支持していた場合には、第1剥離シート4を第1層2から剥離する。
Subsequently, the sealing
次いで、上板99を封止用シート1に向けて押し下げる。同時に、下板98および上板99に設けられる熱源(図示せず)によって、封止用シート1を加熱する。
Next, the
加熱温度は、例えば、40℃以上、好ましくは、60℃以上であり、また、例えば、100℃以下、好ましくは、95℃以下である。圧力は、例えば、0.05MPa以上、好ましくは、0.1MPa以上であり、また、例えば、10MPa以下、好ましくは、5MPa以下である。プレス時間は、例えば、0.3分以上、好ましくは、0.5分以上であり、また、例えば、10分以下、好ましくは、5分以下である。 The heating temperature is, for example, 40 ° C. or higher, preferably 60 ° C. or higher, and for example, 100 ° C. or lower, preferably 95 ° C. or lower. The pressure is, for example, 0.05 MPa or more, preferably 0.1 MPa or more, and for example, 10 MPa or less, preferably 5 MPa or less. The press time is, for example, 0.3 minutes or more, preferably 0.5 minutes or more, and for example, 10 minutes or less, preferably 5 minutes or less.
なお、熱プレスでは、平板プレス97(図3Bの仮想線)の他に、ロールプレスなども用いられる。 In the hot press, in addition to the flat plate press 97 (virtual line in FIG. 3B), a roll press or the like is also used.
封止用シート1を熱プレスすると、封止用シート1が軟化するとともに、複数の電子素子51を埋設する。換言すれば、複数の電子素子51が封止用シート1に埋め込まれる。
When the sealing
詳しくは、第1層2は、電子素子51の上面および側面と、厚み方向に投影したときに、基板50において電子素子51と重ならない上面とを被覆する。すなわち、第1層2は、電子素子51の外形に対応して塑性変形する。
Specifically, the
一方、第2層3は、その下面が、第1層2の変形に対応して変形する一方、第2層3の上面は、上板99にプレスされているので、平坦形状を維持する。
On the other hand, the lower surface of the
この際、第1層2は、硬いため、基板50に過度に濡れ広がらず、基板50の外側、すなわち、下板98にまで流動しにくい。したがって、第1層2は、下板98や基板50の側面または下面にまで到達しにくく、周囲への汚染が抑制される。
At this time, since the
その後、封止用シート1を加熱により硬化させる。詳しくは、第1層2に含まれる第1の熱硬化性樹脂と、第2層3に含まれる第2の熱硬化性樹脂とを熱硬化(完全硬化、Cステージ化)させる。
Then, the sealing
封止および硬化後において、電子素子51を封止するシートは、もはや封止用シート1ではなく、封止シート8である。封止シート8は、平板形状ではなく、電子素子51に対応し、下方に向かって開口する凹部を有する。
After sealing and curing, the sheet that seals the
封止シート8において、第1の熱硬化性樹脂および第2の熱硬化性樹脂は、Cテージである。
In the
なお、封止用シート1の熱硬化の前に、第2剥離シート5が第2層3を支持していた場合には、第2剥離シート5を第2層3から剥離する。あるいは、封止用シート1による電子素子51の封止の前に、第2剥離シート5を第2層3から剥離することもできる。
If the
加熱温度(キュア温度)は、例えば、100℃以上、好ましくは、120℃以上であり、また、例えば、200℃以下、好ましくは、180℃以下である。加熱時間は、例えば、10分以上、好ましくは、30分以上であり、また、例えば、180分以下、好ましくは、120分以下である。 The heating temperature (cure temperature) is, for example, 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, and for example, 200 ° C. or lower, preferably 180 ° C. or lower. The heating time is, for example, 10 minutes or more, preferably 30 minutes or more, and for example, 180 minutes or less, preferably 120 minutes or less.
封止用シート1を熱硬化させるには、封止用シート1、電子素子51および基板50を、平板プレス97から取り出し、それらを、例えば、加熱炉などに投入する。なお、平板プレス97から、封止用シート1、電子素子51および基板50を取り出さず、平板プレス97に設けられる熱源を用いて、封止用シート1を熱硬化することもできる。
In order to thermoset the sealing
必要に応じて、その後、複数の電子素子51の上に位置する第2層3の上面に、レーザー照射などによって、マークを付与する(マーキングする)。マークは、次に説明する電子素子パッケージ7に関する情報(製品情報、ロット番号など)を含む。
If necessary, the upper surface of the
封止シート8(熱硬化後の封止用シート1)において、第2層3の弾性率(すなわち、熱硬化後の第2層3の弾性率)は、第1層2の弾性率(すなわち、熱硬化後の第1層2の弾性率)よりも大きい。
In the sealing sheet 8 (sealing
第2層3の熱硬化後の弾性率は、例えば、1.0GPa以上、好ましくは、2.0GPa以上であり、また、例えば、100GPa以下、好ましくは、10GPa以下である。
The elastic modulus of the
第1層2の熱硬化後の弾性率は、例えば、1.0GPa未満、好ましくは、0.5GPa以下であり、また、例えば、0.01GPa以上、好ましくは、0.1GPa以上である。
The elastic modulus of the
第1層2の弾性率に対する第2層3の弾性率の比(第2層/第1層)は、例えば、1.0以上、好ましくは、5.0以上であり、また、例えば、20以下、好ましくは、15以下である。
The ratio of the elastic modulus of the
封止シート8において、第2層3の弾性率が、第1層2の弾性率よりも大きいと、電子素子パッケージ7の反りを抑制することができる。
In the
また、第2層3が比較的高い弾性率を有するため、電子素子パッケージ7のマーキングが容易である。さらに、パッケージ低背化のためのグラインドを容易にすることができ、また、グラインド砥石の摩耗を低減させることができる。
Further, since the
図3Cに示すように、その後、複数の電子素子51間の封止シート8を、例えば、ダイシングにより切断して、電子素子51および基板50を個片化する。これにより、1つの封止シート8と、1つの電子素子51と、1つの基板50とを備える電子素子パッケージ7を製造する。
As shown in FIG. 3C, the sealing
その後、電子素子パッケージ7を、別の基板に対して実装する。
After that, the
そして、図1Aに示す封止用シート1(封止シート8を形成する前のシート)では、第1層2の下面は、90℃において、第2層3の上面よりも硬い。そのため、封止用シート1を加熱して、電子素子1を封止する際に、相対的に硬い第1層2が電子素子51や基板50に接触するため、濡れ広がりにくくなる。そのため、封止用シート1のはみ出しを抑制することができる。したがって、電子素子パッケージ7の周辺の汚染を抑制することができる。すなわち、低汚染性に優れる。さらに、図3Bに示す封止時(キュア、ダイシング前)の状態にて、第1層2がはみ出しにくいため、第2層3の端部が変形することを抑制でき、電子素子パッケージ7の歩留まりを向上させることができる。
Then, in the sealing sheet 1 (the sheet before forming the sealing sheet 8) shown in FIG. 1A, the lower surface of the
また、この封止用シート1では、第2層3の熱硬化後の弾性率は、第1層2の熱硬化後の弾性率よりも大きい。そのため、電子素子パッケージ7の反りを抑制することができる。すなわち、電子素子パッケージ7では、基板50および第2層3を備え、かつ、これらによって第1層2を挟み込んでいる。そのため、電子素子パッケージ7が高温下に放置された場合であっても、電子素子パッケージ7は、比較的高い弾性率同士の基板50(例えば、セラミック基板)および第2層3によるサンドイッチ構造を有するため、電子素子パッケージ7の反りの発生を抑制することができる。さらに、第2層3に対するレーザーマーキング性が良好である。また、寸法変化が少ないため、熱サイクル試験などによる信頼性が良好である。
Further, in the
また、この封止用シート1では、第2層3の熱硬化前の弾性率が、第1層2の熱硬化前の弾性率よりも小さければ、封止用シート1のはみ出しをより一層抑制することができる。さらに、第2層3(上層)が塑性変形可能であるため、電子素子51上面の凹凸の影響を低減でき、その結果、電子素子パッケージ7の上面を平坦にすることができる。
Further, in the
また、第2の有機成分に対する第2の熱可塑性樹脂の割合が、第1の有機成分に対する第1の熱可塑性樹脂の割合よりも小さければ、この封止用シート1の物性に容易に調整することができる。さらに、第1の熱可塑性樹脂の割合が高くなるため、シートとして良好な可撓性を有し、封止時のハンドリング性が良好であり、割れの発生を抑制することができる。
Further, if the ratio of the second thermoplastic resin to the second organic component is smaller than the ratio of the first thermoplastic resin to the first organic component, the physical properties of the sealing
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。 Examples and comparative examples are shown below, and the present invention will be described in more detail. The present invention is not limited to Examples and Comparative Examples. In addition, specific numerical values such as the compounding ratio (content ratio), physical property values, and parameters used in the following description are the compounding ratios corresponding to those described in the above-mentioned "Form for carrying out the invention". Substitute for the upper limit (numerical value defined as "less than or equal to" or "less than") or lower limit (numerical value defined as "greater than or equal to" or "exceeded") such as content ratio), physical property value, and parameters. it can.
実施例および比較例で使用した各成分を以下に示す。
YSLV−80XY:エポキシ樹脂(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℃、新日鐵化学社製
LVR8210DL:フェノール樹脂(ノボラック型フェノール樹脂)、水酸基当量:104g/eq.、軟化点:60℃、群栄化学社製
HME−2006M:アクリル樹脂(カルボキシル基含有のアクリル酸エステル系ポリマー20質量%のメチルエチルケトン溶液、重量平均分子量:約60万、Tg:−30℃、根上工業社製
SG−70L:アクリル樹脂(カルボキシル基含有のアクリル酸エステル系ポリマー12.5質量%のメチルエチルケトン溶液、重量平均分子量:約80万、Tg:−10℃、ナガセケムテックス社製
KBM−403:エポキシシランカップリング剤、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越シリコーン社製
FB−8SM:シリカ、平均粒子径:6μm、デンカ社製
SC220G−SMJ:シリカ、平均粒子径:0.5μm、アドマテックス社製
#20:カーボンブラック、平均粒子径:50nm、三菱化学社製
2PHZ−PW:硬化促進剤、イミダゾール化合物(2−フェニル−4,5−ジヒドロキシジメチルイミダゾール)、四国化成社製
実施例1
表1に記載の配合処方(表1の数値は、固形分量を示す。)に従い、各成分をメチルエチルケトンに溶解および分散させ、第1ワニスおよび第2ワニスを得た。第1ワニスの固形分濃度は、84質量%であり、第2ワニスの固形分濃度は、70質量%であった。
Each component used in Examples and Comparative Examples is shown below.
YSLV-80XY: Epoxy resin (bisphenol F type epoxy resin), Epokin equivalent: 200 g / eq. , Softening point: 80 ° C., LVR8210DL manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .: Phenolic resin (novolac type phenol resin), hydroxyl group equivalent: 104 g / eq. , Softening point: 60 ° C, HME-2006M manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd .: Acrylic resin (methyl ethyl ketone solution of 20% by mass of acrylic acid ester polymer containing carboxyl group, weight average molecular weight: about 600,000, Tg: -30 ° C, root SG-70L manufactured by Kogyo Co., Ltd .: Acrylic resin (methyl ethyl ketone solution of 12.5% by mass of acrylic acid ester polymer containing carboxyl group, weight average molecular weight: about 800,000, Tg: -10 ° C, KBM-403 manufactured by Nagase ChemteX Co., Ltd. : Epoxysilane coupling agent, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, Shin-Etsu Silicone FB-8SM: Silica, average particle size: 6 μm, Denka SC220G-SMJ: silica, average particle size: 0.5 μm, Admatex # 20: Carbon black, average molecular weight: 50 nm, Mitsubishi Chemical 2PHZ-PW: Curing accelerator, imidazole compound (2-phenyl-4,5-dihydroxydimethylimidazole), Shikoku Kasei Co., Ltd. Example 1
Each component was dissolved and dispersed in methyl ethyl ketone according to the formulation shown in Table 1 (the numerical value in Table 1 indicates the amount of solid content) to obtain a first varnish and a second varnish. The solid content concentration of the first varnish was 84% by mass, and the solid content concentration of the second varnish was 70% by mass.
第1ワニスおよび第2ワニスのそれぞれを、第1剥離シート4および第2剥離シート5のそれぞれの表面に塗布した後、110℃で5分間乾燥させた。これにより、厚み65μmの第1層2、および、厚み195μmの第2層3のそれぞれを準備した。
Each of the first varnish and the second varnish was applied to the surfaces of the
その後、第1層2および第2層3を貼り合わせた。これによって、第1層2(下層)および第2層3(上層)を備える封止用シート1を作製した。
Then, the
実施例2〜3および比較例1〜4
表1に記載の配合処方に従い、実施例1と同様にして、封止用シート1を作製した。
Examples 2-3 and Comparative Examples 1-4
A sealing
(評価)
以下の項目を評価した。その結果を表2に示す。
(Evaluation)
The following items were evaluated. The results are shown in Table 2.
<鉄球落下試験による凹み量の測定>
各実施例および各比較例の封止用シート(50mm×50mm)の上面および下面にそれぞれポリエチレンテレフタレート(厚み38μm)を配置した。次いで、第1層が下側に第2層が上側となるように、90℃のホットプレート10に配置し、1分後に、鉄球11(直径18mm、重さ21.7g)を高さ10cmmから封止用シートの上面に落下させた。落下後、5分間放置して、鉄球11を除去した(図2A−B参照)。
<Measurement of dent amount by iron ball drop test>
Polyethylene terephthalate (thickness 38 μm) was placed on the upper surface and the lower surface of the sealing sheet (50 mm × 50 mm) of each Example and each Comparative Example, respectively. Next, the iron ball 11 (diameter 18 mm, weight 21.7 g) was placed on a
封止用シート上面(第2層側の表面)の凹み量D2を、3CCDカラーコンフォーカル顕微鏡(レーザーテック社製、「MC−1000A」)を用いて、コンフォーカルモード、倍率5倍の条件で、測定した。 The amount of dent D2 on the upper surface of the sealing sheet (the surface on the second layer side) was measured using a 3CCD color confocal microscope (Lasertec, "MC-1000A") in confocal mode and at a magnification of 5 times. It was measured.
第1層が上側に第2層が下側となるように配置した以外は、上記と同様にして、第1層側の表面の凹み量D1を測定した。 The amount of dent D1 on the surface of the first layer was measured in the same manner as above, except that the first layer was arranged on the upper side and the second layer was on the lower side.
これらの結果を表2に示す。 These results are shown in Table 2.
<弾性率の測定>
各実施例および各比較例の封止用の第1層および第2層の押し込み弾性率を、微小表面硬度計を用いて、下記の条件で5回測定し、その平均値を求めた。
<Measurement of elastic modulus>
The indentation elastic modulus of the first layer and the second layer for sealing of each Example and each Comparative Example was measured 5 times under the following conditions using a micro surface hardness tester, and the average value was obtained.
また、各実施例および各比較例の封止用シートを、150℃1時間の条件で加熱して、完全硬化させた。この硬化後のシート(封止シート)の第1層および第2層の押し込み弾性率を、上記と同様にして、求めた。これらの結果を表2に示す。 Further, the sealing sheets of each Example and each Comparative Example were heated under the condition of 150 ° C. for 1 hour to be completely cured. The indentation elastic modulus of the first layer and the second layer of the cured sheet (sealing sheet) was determined in the same manner as described above. These results are shown in Table 2.
装置:「DUH−211」、島津製作所社製
試験モード:負荷−除荷試験
試験力:0.5mN(硬化前)、9.8mN(硬化後)
設定深さ:1.0000μm
負荷速度:1.0mN/sec
データ処理:ダイナミック硬さ
サンプルサイズ:1cm×1.5cm×厚み260μm
<汚染の抑制(はみ出し抑制)の評価>
100mm×100mm×厚み1.1mmのガラス板20を用意した。ガラス板20の中央に、各実施例および各比較例の封止用シート1(80mm×80mm×厚み260μm)を、第1層が接触するように配置し、真空平板プレス機にて圧力0.1MPa、90℃、1分の条件でこれらを貼り合わせた。
Equipment: "DUH-211", manufactured by Shimadzu Corporation Test mode: Load-unloading test
Test force: 0.5 mN (before curing), 9.8 mN (after curing)
Setting depth: 1.0000 μm
Load speed: 1.0 mN / sec
Data processing: Dynamic hardness Sample size: 1 cm x 1.5 cm x thickness 260 μm
<Evaluation of pollution control (protrusion control)>
A
次いで、貼り合わせた後の封止用シートにおいて、対向する2辺の中点同士を結ぶ直線の長さL1、L2をそれぞれ計測した(図4参照)。値の大きい方をAとして、下記式により、はみ出し割合Xを算出した。 Next, in the sealing sheet after bonding, the lengths L 1 and L 2 of the straight line connecting the midpoints of the two opposing sides were measured (see FIG. 4). With the larger value as A, the protrusion ratio X was calculated by the following formula.
X[%]=(A[mm]/80[mm])×100
Xが、100%以上、105%以下である場合を○と評価し、Xが、105%を超過し、110%以下である場合を△と評価し、Xが110%を超過する場合を×と評価した。結果を表2に示す。
X [%] = (A [mm] / 80 [mm]) x 100
When X is 100% or more and 105% or less, it is evaluated as ◯, when X exceeds 105% and is 110% or less, it is evaluated as Δ, and when X exceeds 110%, it is evaluated as ×. I evaluated it. The results are shown in Table 2.
<反りの抑制の評価>
100mm×100mm×厚み200μmのセラミック板30を用意した。セラミック板30の中央に、各実施例および各比較例の封止用シート(80mm×80mm×厚み260μm)を、第1層が接触するように配置し、真空平板プレス機にて圧力0.1MPa、90℃、1分の条件でこれらを貼り合わせて、積層体31を得た。
<Evaluation of warpage suppression>
A
次いで、積層体31を150℃の乾燥機に1時間載置することにより、封止用シートを完全硬化させて、封止シート8とした。その後、積層体31を室温に戻し、水平台32の上に載置した。セラミック板30の4隅と水平台32との高さの平均値を、反り量として、測定した(図5参照)。
Next, the laminate 31 was placed in a dryer at 150 ° C. for 1 hour to completely cure the sealing sheet to obtain a
反り量が5mm以下である場合を〇と評価し、反り量が5mmを超過する場合を×と評価した。結果を表2に示す。 A case where the amount of warpage was 5 mm or less was evaluated as ◯, and a case where the amount of warpage exceeded 5 mm was evaluated as x. The results are shown in Table 2.
1 封止用シート
2 第1層
3 第2層
8 封止シート
50 基板
51 電子素子
1
Claims (3)
前記電子素子を封止するときに、前記電子素子に接触する第1層と、外側に露出する第2層とを厚み方向一方側に向かって順に備え、
前記第1層および前記第2層は、それぞれ、熱硬化性を有し、
前記第1層の厚み方向他方面は、90℃において、前記第2層の厚み方向一方面よりも硬く、
前記第2層の熱硬化後の弾性率は、前記第1層の熱硬化後の弾性率よりも大きいことを特徴とする、封止用シート。 A sealing sheet for sealing electronic devices.
When sealing the electronic element, a first layer in contact with the electronic element and a second layer exposed to the outside are provided in order toward one side in the thickness direction.
The first layer and the second layer are each thermosetting and have a thermosetting property.
The other surface in the thickness direction of the first layer is harder than the one surface in the thickness direction of the second layer at 90 ° C.
A sealing sheet, characterized in that the elastic modulus of the second layer after thermosetting is larger than the elastic modulus of the first layer after thermosetting.
前記第2層は、第2の熱硬化性樹脂および第2の熱可塑性樹脂を含有する第2の有機成分を含み、
第2の有機成分に対する第2の熱可塑性樹脂の質量割合が、第1の有機成分に対する第1の熱可塑性樹脂の質量割合よりも小さいことを特徴とする、請求項1または2に記載の封止用シート。
The first layer contains a first organic component containing a first thermosetting resin and a first thermoplastic resin.
The second layer contains a second organic component containing a second thermosetting resin and a second thermoplastic resin.
The seal according to claim 1 or 2, wherein the mass ratio of the second thermoplastic resin to the second organic component is smaller than the mass ratio of the first thermoplastic resin to the first organic component. Stop sheet.
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